JP4671014B2 - 生ごみ処理装置 - Google Patents

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、生ごみを破砕するディスポーザーに、破砕された生ごみを微生物を活用して分解処理する分解装置部を組み合わせた生ごみ処理装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】
ごみ処理場における燃焼処理によるダイオキシン汚染被害への不安、また、購入助成金を制度化する自治体の急増などを背景に、各種生ゴミ処理機（生ごみ破砕機）の需要が相当な勢いで伸びている。
従来のバイオ方式による生ごみ処理機は、菌床に「おがくず」や「木片チップ」などを使って堆肥を取り出すのが一般的で、数ヶ月に一度は新たにおがくずや菌の補充、交換が必要となり、その手間や汚さがネックとなっている。
【０００３】
現在、出願人会社では生ごみ処理対応としてＧＥ社製ディスポーザーを販売しているが、下水処理場の設備が米国のようにディスポーザー対応型となるまでには相当の年月が要するものと思われる。
生ごみ処理装置の市場はとてつもなく大きく、使用に際しての問題点の改善さえできれば相当な勢いで市場浸透が図られるはずである。
【０００４】
従来、ディスポーザーの使用を前提とした種々の技術開発がなされている。例えば、特開平８−３１８２５２号公報には、家庭用等の生ゴミを好気性菌を利用して腐敗臭を生じさせることなく分解処理し、病害虫などの発生をも起こさせることのない、生ゴミの処理装置を提供するものとして、投入口から投入された生ゴミを粉砕する粉砕手段と、粉砕手段によって粉砕された生ゴミを収容して分解処理を行う容器手段と、容器手段の深さ方向に間隔を置いて配設された複数の網状体と、容器手段の内部に空気を供給する空気供給手段と、容器手段内部の生ゴミを分解するために生ゴミに投与される好気性の微生物と、容器手段の底部より落下する汚水を受ける汚水受け手段とを備える生ゴミ処理装置が開示されている。
【０００５】
また、特開平１０−６６９５４号公報には、生ごみ等の厨芥の分解処理方法及びその装置に関し、分解処理時間を短縮し、かつ分解する処理方法として、厨芥を水と共に粉砕機にて粉砕して高濃度有機物汚水とし、この高濃度有機物汚水中に有機物分解酵素を添加し、更に嫌気性生物処理、次いで好気性生物処理にて有機物を分解する厨芥分解処理方法が開示されている。
【０００６】
また、特開平１１−６４１号公報には、生ごみ処理装置において、装置が小型で、臭気の低減が図れる生ゴミの処理方法とそれを用いた生ゴミ処理装置を提供することを目的として、粉砕された生ごみの固形物を嫌気性微生物に接触させて液状化する液化分解槽と、液化分解槽の処理水を浄化処理する第１、第２好気ろ床槽と、第１、第２好気ろ床槽の処理水を、第１、第２好気ろ床槽内で循環する循環手段とを有する生ごみ処理方法が開示されている。
【０００７】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、上記公知技術は装置が複雑で大掛かりになり、高価で頻繁なメンテナンスを必要とするばかりでなく、性能が不安定であることから、いまだ普及せず実用性が低いという問題がある。
本発明は、上記従来技術にかかる問題を解消させることを課題として発明されたものであり、
【０００８】
本発明の課題は、簡単で小型の構成を採用し、生ごみ発生直後においてバイオ方式によって分解・消滅させることで、燃焼処理によるダイオキシン汚染被害への不安をなくするばかりでなく、生ごみの収集の手間を省き、また、生ごみの収集時に発生している鳥・ネズミ・猫などの小動物やハエ・ゴキブリなどのエサ場化をなくし、更に、大規模な浄化施設等を必要としない実用的な生ごみ処理装置を提供することにある。
【０００９】
【課題を解決するための手段】
上記課題を達成するために、本発明は、有機性廃棄物（生ごみ）を分解・消滅させる微生物を活性化させ、生ごみなどの有機性廃棄物を数時間で主として水と炭酸ガスに分解させるようにしたものであり、
【００１０】
請求項１記載の生ごみ処理装置は、台所のシンクの排水孔に連結されたディスポーザーと、該ディスポーザーに連結パイプ及び切換弁を介して設けられた形状が筒型の第１バイオ槽を含む複数のバイオ槽からなる分解装置部と、前記第１バイオ槽から第２バイオ槽、第３バイオ槽と順次複数のバイオ槽で生ごみを分解処理し、最後の分解処理を行ったバイオ槽からでる排液を排出させる排出パイプと、から構成され、
そして、上記分解装置部の各バイオ槽の内部には破砕した生ごみを水と炭酸ガスとに分解する好気性菌を付着させた多数の着床材と、該着床材を撹拌・混合させる回転羽根が設けられ、
さらに、前記排出パイプの中には悪臭排出用ホースを挿通してなり、
また、３個のバイオ槽は固定具により一体に固定状態とし、３個のバイオ槽の内の一つにモーターを設け回転羽根を回転させるようにし、他のバイオ槽の回転羽根はプーリー又は歯車とベルト又はチェーンでもって回転させるようにしてなり、
さらに、３個のバイオ槽内の分解処理物を互いに移送するための連結パイプと流体パイプとバルブとポンプからなる移送手段を有し、
そしてまた、前記連結パイプ及び排出パイプ、又は、これらのいずれか一方に下方に湾曲するＵ字管部を形成し、該Ｕ字管部に水が滞留している状態で、連結パイプ及び排出パイプ、又は、これらのいずれか一方が該水により空間的に遮断されて、各バイオ槽の内部に発生した悪臭がまったく装置外へ放出されないようにしてなることを特徴とする生ごみ処理装置である。
【００１４】
また、請求項２記載の生ごみ処理装置は、バイオ槽の上部蓋に組み込まれたシールドベアリングに支持された回転軸には、上方から板状回転羽根、傾斜体付回転羽根、低部回転羽根が順次配置固定されていることを特徴とする請求項１記載の生ごみ処理装置である。
【００１５】
また、請求項３記載の生ゴミ処理装置は、傾斜体付回転羽根が、回転軸への取付孔を複数個設けた垂直状の板体に対して傾斜させた傾斜体でなることを特徴とする請求項２に記載の生ゴミ処理装置である。
【００１９】
【発明の実施形態】
次に、本装置の実施例の詳細について図面に基づいて説明する。図１は、本発明のディスポーザーと生ごみ処理装置との関係の概略図である。図２は、本発明の分解装置の斜視図である。図３は、本発明の生ごみ処理装置における生ごみの処理過程を示す説明図である。図４は、本発明の生ごみ処理装置の第１バイオ槽の断面図である。図５は、本発明の生ごみ処理装置の第３バイオ槽の断面図である。図６は、本発明の生ごみ処理装置の第１、２、３バイオ槽に用いられる上部回転翼で（ａ）はその平面図、（ｂ）は正面図、（ｃ）は側面図である。図７は、本発明の生ごみ処理装置の第１、２、３バイオ槽に用いられる下部回転翼で（ａ）はその平面図、（ｂ）は正面図である。図８は、本発明の生ごみ処理装置の第１、２、３バイオ槽に用いられるメッシュである。
【００２０】
図１において、ディスポーザー１は、一般家庭用の通常のシンク２の排水孔に取り付けられる。この場合、一般家庭用のシンク１の排水孔の径が問題になるが、規格品用の数種のアダプタを準備することで容易に解決される。
【００２１】
ディスポーザー１の基本構造は、円筒内壁で固定されたスリット状もしくは円形の固定刃とモーターで回転する円盤（ランナー）に取付けた可動式のハンマーで構成されているものである（図外）。このディスポーザー１は、その上部の連結部３を介して台所のシンク２の排水孔の下部に連結され、その排出部４がＵ字管部７、連結パイプ５等を介して分解装置部６の流入口に連結される。連結パイプ５には切換弁５ａが設けられ、Ｕ字管部７が分解装置部６と排出パイプ９とのいずれか一方に選択的に連通するように構成されている。
ディスポーザー１の操作方法は、水道の水を流しながら、ディスポーザー１内に生ごみを投入し稼働スイッチ（図外）を入れる。生ごみは水とともに回転しながら可動式ハンマーにより側壁に押し付けられ、すりつぶされるようにして細かく破砕される。破砕された生ごみ（以下、「破砕生ごみ」と略称する）は、水と共に連結パイプ５を経て分解装置部６に移送される。
【００２２】
連結パイプ５は合成樹脂或いは不錆性金属からなるパイプで構成されるが、その端部近傍には下方に湾曲するＵ字管部７が連結され、更に、分解装置部６への着脱部８が形成されている。そして、この着脱部８が分解装置部６の受入れ部を構成する入口部に連結される。使用状態においては、上記Ｕ字管部７にはディスポーザー１から排出された水が滞留して、空間を遮断しシンクへの悪臭の戻りをなくしている。着脱部８の入口部の切換弁５ａにより、生ごみ以外の、例えば洗剤を使った洗い水、漂白剤、油汚れの水等は、第１バイオ槽１０内に流入することなく排出パイプ９を介して第３バイオ槽１２の出口パイプ１３と合流させて屋外に排出する。
【００２３】
図２は、分解装置部６の斜視図であり、分解装置部６は、第１バイオ槽１０、第２バイオ槽１１、第３バイオ槽１２などから構成され、これら第１バイオ槽１０、第２バイオ槽１１、第３バイオ槽１２はブラケット（図外）により一体に固定されている。そして、第１バイオ槽１０にはモーターＭが設けられ、その回転はプーリー１４、１５、１６に掛けたベルト１７により、第２バイオ槽１１、第３バイオ槽１２内の回転軸に伝達される。この図ではモーターＭの回転はプーリーとベルトを用いたがこれに限定されるものではなく、たとえば、歯車とチェーン等を用いてもよい。また、別途設けたモーターＭの回転により、エアポンプＡを駆動し、各第１〜３バイオ槽１０〜１２の下部に空気を供給する。
【００２４】
また、ホースＨ１、Ｈ２、Ｈ３は、第１バイオ槽１０、第２バイオ槽１１、及び、第３バイオ槽１２の気圧を同じ気圧に保っている。第１バイオ槽１０、第２バイオ槽１１、第３バイオ槽１２についての詳細は後述するが、ディスポーザー１からの生ごみは、着脱部８から第１バイオ槽１０に導入され、第１バイオ槽１０、第２バイオ槽１１、第３バイオ槽１２内の着床材で、すなわち、着床材に宿した菌と水中に浮遊する菌の活動により順次水と炭酸ガスとに分解され（着床材の公知例としては特開平７−７５７１２参照）、炭酸ガス、生ゴミ独自の臭い、分解過程で発生する臭い等は、第３バイオ槽１２に装着した出口パイプ１３の中に通した悪臭排出用ホース１３ａから排出口へ排出するようにし、水は第３バイオ槽１２に装着した出口パイプ１３から排出される。
【００２５】
また、図２、３に示されているように、第１バイオ槽１０と第２バイオ槽１１と第３バイオ槽１２の下部に、流体パイプ１８、１９、２０を、第１バイオ槽１０の中位部に流体パイプ２１をそれぞれ設け、該流体パイプ１８、１９、２０、２１をバルブＶを介しポンプＰに連結し、また、第１バイオ槽１０の下部と第２バイオ槽１１の中位部に流体パイプ２２ａを、第２バイオ槽１１と第３バイオ槽１２の下部間に流体パイプ２２ｂをそれぞれ連結し、後述するようにポンプＰ、バルブＶを適宜調節して、第１バイオ槽１０、第２バイオ槽１１、第３バイオ槽１２間を往復させ破砕生ごみを分解させる。
【００２６】
図３には、浄化される生ごみの処理過程を説明し易くするために、第１バイオ槽１０、第２バイオ槽１１、第３バイオ槽１２を横に並べたもので、ディスポーザー１からの破砕生ごみは、着脱部８から入り、第１バイオ槽１０で第１次分解処理され、分解されながら、液体は第１バイオ槽１０の下部から流体パイプ２２ａを介して第２バイオ槽１１の中位部に入る。第２バイオ槽１１で更に分解処理されて、一層分解された液体は第２バイオ槽１１の下部から一部沈下浮遊するものだけを流体パイプ２２ｂを介して第３バイオ槽１２に入り、更に、ここで分解され、なお一層分解された液体は、次の破砕ごみを２リットル程度の水が増えた分だけ第３バイオ槽１２の中位部の出口パイプ１３から処理水として排出される。
【００２７】
この場合、循環ポンプＰ、バルブＶを適宜調節して、処理液を第１バイオ槽１０と第２バイオ槽１１と第３バイオ槽１２との間を繰り返して往復させ分解作用を行なうことは可能である。例えば、第１バイオ槽１０の下部メッシュ３１（後述）下の分解途中の破砕生ゴミを再度循環ポンプＰにより第１バイオ槽１０の上部へ戻す、或いは第２バイオ槽１１の下部メッシュ３１下の更に分解が進んだ破砕生ゴミも第１バイオ槽１０の上部へ戻す、或いは第３バイオ槽１２の下部メッシュ３１'下の極小となった破砕生ゴミも第１バイオ槽１０へ戻す等である。この様にして各バイオ槽間を適宜繰り返して往復させ分解作用を更に効果的に作用させるものである。また、出口パイプ１３は、悪臭排出用ホース１３ａを通し台所下の排水孔の下までもっていく。
【００２８】
次に、ディスポーザー１からの破砕生ごみを分解処理する第１バイオ槽１０、第２バイオ槽１１、第３バイオ槽１２の具体的な構成について説明する。 第１バイオ槽１０の主要部は、図４に示すように、略円筒形状のハウジング２３に収納されている。ハウジング２３の上部には、バイオ槽蓋２４が設けられ、該槽蓋２４はモーターＭを支持している。モーターＭの回転軸２５は、バイオ槽蓋２４の軸受２６を介してハウジング２３内に挿入し、ハウジング２３の下端で回転可能に支持されている。前記回転軸２５には、バイオ槽蓋２４よりも上方にはプーリー１４を固定し、ハウジング２３内では、上方から板状回転羽根２７、傾斜体付回転羽根２８、低部回転羽根２９が固定されている。
【００２９】
これら板状回転羽根２７、傾斜体付回転羽根２８、及び、低部回転羽根２９の形状については後述する。更に、板状回転羽根２７の上部には上部メッシュ３０を、傾斜体付回転羽根２８と低部回転羽根２９の間に下部メッシュ３１を、ハウジング２３の内壁に設けた凹部にそれぞれ装着し、更に、ハウジング２３の内壁には着脱部８を挿入する上部挿入孔３２、流体パイプ１８を挿入する上部挿入孔３２'、第２バイオ槽１１へ循環させるための出口パイプを挿入する下部挿入孔３３、更に、流体パイプ１８を挿入する下部小孔３４をそれぞれ開穿する。モーターＭは、該バイオ槽蓋２４に支持脚４２によって固定されている。また、前記回転軸２５は、バイオ槽蓋２４に組み込まれたシールドベアリングにより、臭いと水の外部への排出洩れ防止になっている。
【００３０】
また、ハウジング２３内には、合成樹脂の小片の集合体であって生ごみを炭酸ガスと水とに分解する好気性菌を着床させた着床材３５が多数挿入されている。したがって、ハウジング２３内の着床材及び破砕生ごみは、モーターＭの回転軸２５の回転による板状回転羽根２７、傾斜体付回転羽根２８の回転よって、恰も宝くじのガラポン操作のように混ぜ合わされることになる。次に、第２バイオ槽１１、第３バイオ槽１２について説明すると、この第２バイオ槽１１は、第１バイオ槽１０のモーターＭ、及び上部メッシュ３０を取り除き、流体パイプ２２ａの流入口を取り付けたものであり図は省略する。
【００３１】
第３バイオ槽１２は、図５に示すごとく、第１バイオ槽１０（図４）のモーターＭと板状回転羽根２７と上部メッシュ３０を取り除き、そして全体の大きさを第１バイオ槽１０よりも小さくしたものに相当し、それ故に、図５の符号は、図４と同じ部材の場合にその符号にダッシュを付けたものである。
次に、傾斜体付回転羽根２８、２８'、低部回転羽根２９、２９'の形状について、図６（ａ）、（ｂ）、（ｃ）、及び図７に基づいて説明する。傾斜体付回転羽根２８、２８'は、中央部にモーターＭの回転軸２５への取付孔３８を複数個設けた垂直状の板体３６に対して傾斜させた傾斜体３７とし、低部回転羽根２９、２９'は、平板状の板体３９の両端には溝部４０を、そして、略中央部にはモーターＭの回転軸２５への取付孔４１をそれぞれ複数個設けたものである。
【００３２】
図８は、上下メッシュ３０、３１、３１'の形状で、円盤状の周囲の適宜の箇所（図においては３ヵ所）から爪体４０ａを突出させ、この爪体４０ａをハウジング２３の内壁に形成した凹部にそれぞれ挿入し固定状態にする。実験は、メッシュを形成したステンレスの厚さ０．５ｍｍ、穴径２ｍｍで行なったが、穴径１ｍｍの穴のものでは目詰りの可能性があり、また、エアレーションからの空気がメッシュ上部へ抜け難い点があった。
【００３３】
前記したように、このハウジング２３、２３'内には、合成樹脂の小片の集合体であって生ごみを水と炭酸ガスに分解する着床材３５が配置される。
【００３４】
上記構成により、台所のシンク２からの生ごみは、ディスポーザー１に入り、ここで細断され、そして、細断された破砕生ごみは、Ｕ字管部７、連結パイプ５、着脱部８を介して分解装置部６の第１バイオ槽１０に入る。洗剤を使った洗い水、漂白剤、油汚れの水等は、ディスポーザー１を作動させずに排出されるようにしてあるから、分解装置部６を通過せず、直接排水されるようになっており、前記分解装置部６の着床材及びバイオ菌には一切影響がない。
【００３５】
第１バイオ槽１０に入った破砕生ごみは、順次第２バイオ槽１１、第３バイオ槽１２に入り、モーターＭの稼働によって着床材３５と撹拌・混合され、その間に水と炭酸ガスに分解され、水は下部メッシュ３１を通って各バイオ槽の下部に落下してくる。この分解中の液体を再度バイオ槽間で繰り返し循環させながら分解処理するのは、バルブＶとポンプＰにより適宜行なう。最終的には、第３バイオ槽１２から出口パイプ１３を介して屋外に排出する。
【００３６】
【発明の効果】
以上説明したように、本発明によれば、分解装置部を複数のバイオ槽に分割して形成したので、一般家庭の狭い台所でもあまりスペースをとることなく利用でき、更に分解処理を効率的に、且つ迅速に行なうことができる。また、バイオ槽に設けた１台のモーターの回転を、プーリーとベルトでもって、他のバイオ槽の回転軸の回転も行うようにしたので、非常に効率的、経済的に運用できる。また、各バイオ槽には、板状の回転羽根と傾斜状の回転羽根とを組み合わせた回転羽根としたので、生ごみと着床材との混合を均一に行なうことができ分解がスムーズにできるという効果がある。
【００３７】
上記効果に加えて、第１バイオ１０、第２バイオ槽１１、第３バイオ槽１２ともバイオ槽蓋２４、２４'にＯリングを嵌め込んで密閉式としているので、悪臭及び水漏れを完全に防止し、また、ハウジング内のガス（悪臭）は、排出パイプにより強制排出させる構成したことで、ハウジング外への悪臭の漏れは完全に防止することがでる。
更に、Ｕ字管部に水が滞留して連結パイプ及び排出パイプ内が水により空間的に遮断されている状態としたことで、連結パイプを通じての分解装置部・排出パイプからシンクへのガス（悪臭）の逆流や排出パイプから分解装置部への小動物やガスの移動を避けることができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明に係るディスポーザーと生ごみ処理装置との関係の概略図。
【図２】本発明の分解装置の斜視図。
【図３】本発明の生ごみ処理装置における生ごみの処理過程を示す説明図。
【図４】本発明の生ごみ処理装置の第１バイオ槽の断面図。
【図５】本発明の生ごみ処理装置の第３バイオ槽の断面図。
【図６】本発明の生ごみ処理装置の第１、２、３バイオ槽に用いられる上部回転翼で（ａ）はその平面図、（ｂ）は正面図、（ｃ）は側面図。
【図７】本発明の生ごみ処理装置の第１、２、３バイオ槽に用いられる下部回転翼で（ａ）はその平面図、（ｂ）は正面図。
【図８】本発明の生ごみ処理装置の第１、２、３バイオ槽に用いられるメッシュの斜視図。
【符号の説明】
１・・・ディスポーザー ２・・・シンク ３・・・連結部
４・・・排出部 ５・・・連結パイプ ５ａ・・切換弁
６・・・分解装置部 ７・・・Ｕ字管部 ８・・・着脱部
９・・・排出パイプ １０・・第１バイオ槽 １１・・第２バイオ槽
１２・・第３バイオ槽
１３・・出口パイプ １３ａ・・悪臭排出用ホース
１４・・プーリー １５・・プーリー
１６・・プーリー回転ドラム １７・・ベルト １８・・流体パイプ
１９・・流体パイプ ２０・・流体パイプ ２１・・流体パイプ
２２ａ・・流体パイプ ２２ｂ・・流体パイプ
２３，２３'・・ハウジング ２４，２４'・・バイオ槽蓋
２５・・回転軸
２６・・軸受 ２７・・板状回転羽根
２８，２８'・・傾斜体付回転羽根 ２９，２９'・・低部回転羽根
３０・・上部メッシュ ３１，３１'・・下部メッシュ
３２，３２'・・上部挿入孔
３３・・下部挿入孔 ３４・・下部小孔 ３５・・着床材
３６・・板体 ３７・・傾斜体 ３８・・取付孔
３９・・板体 ４０・・溝部 ４０ａ・・爪体
４１・・取付孔 ４２・・支持脚
Ａ・・エアポンプ Ｈ１，Ｈ２，Ｈ３・・ホース
Ｍ・・モーター Ｐ・・循環ポンプ Ｖ・・バルブ

Claims (3)

1. 台所のシンクの排水孔に連結されたディスポーザー（１）と、該ディスポーザーに連結パイプ（５）及び切換弁（５ａ）を介して設けられた形状が筒型の第１バイオ槽（１０）を含む複数のバイオ槽からなる分解装置部（６）と、前記第１バイオ槽（１０）から第２バイオ槽（１１）、第３バイオ槽（１２）と順次複数のバイオ槽で生ごみを分解処理し、最後の分解処理を行ったバイオ槽（１２）からでる排液を排出させる排出パイプ（１３）と、から構成され、そして、上記分解装置部（６）の各バイオ槽の内部には破砕した生ごみを水と炭酸ガスとに分解する好気性菌を付着させた多数の着床材（３５）と、該着床材（３５）を撹拌・混合させる回転羽根（２７、２８）が設けられ、
   さらに、前記排出パイプ（１３）の中には悪臭排出用ホース（１３ａ）を挿通してなり、また、３個のバイオ槽は固定具により一体に固定状態とし、３個のバイオ槽の内の一つにモーター（Ｍ）を設け回転羽根（２７、２８）を回転させるようにし、他のバイオ槽の回転羽根はプーリー又は歯車とベルト又はチェーンでもって回転させるようにしてなり、さらに、３個のバイオ槽内の分解処理物を互いに移送するための連結パイプ（５）と流体パイプ（１８〜２１）とバルブ（Ｖ）とポンプ（Ｐ）からなる移送手段を有し、
   そしてまた、前記連結パイプ（５）及び排出パイプ（１３）、又は、これらのいずれか一方に下方に湾曲するＵ字管部（７）を形成し、該Ｕ字管部（７）に水が滞留している状態で、連結パイプ（５）及び排出パイプ（１３）、又は、これらのいずれか一方が該水により空間的に遮断されて、各バイオ槽の内部に発生した悪臭がまったく装置外へ放出されないようにしてなることを特徴とする生ごみ処理装置。
2. バイオ槽の上部蓋に組み込まれたシールドベアリングに支持された回転軸には、上方から板状回転羽根、傾斜体付回転羽根、低部回転羽根が順次配置固定されていることを特徴とする請求項１記載の生ゴミ処理装置。
3. 傾斜体付回転羽根が、回転軸への取付孔を複数個設けた垂直状の板体に対して傾斜させた傾斜体でなることを特徴とする請求項２に記載の生ゴミ処理装置

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