JP4771058B2 - 生ゴミ処理装置 - Google Patents
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Description
例えば、生ゴミの収集所におけるカラスや猫等による生ゴミの散乱の問題、その防止のためのゴミ収集方法変更に伴う自治体等の費用負担の増大の問題、さらに、ゴミを排出する側への課金制度導入の問題、その他、埋め立てゴミ処理場の場所の確保や悪臭等の環境の問題、焼却ゴミ処理場における燃焼処理によるダイオキシン汚染の問題など、大小様々な問題が挙げられる。
そして、種々の対応策が講じられてきているものの、その根本的な解決の方法は見つかっておらず、長年生ゴミ処理の問題は社会における大きな問題のままである。
従来の生ゴミ処理機として、例えば、バイオ方式による生ゴミ処理機は、菌床に「おがくず」や「木片チップ」などを使って分解後の菌床を取り出すものであり、生ゴミが処理できる上、分解後の菌床が栄養豊富な堆肥となり、家庭菜園やガーデニング等に利用できるという効果がうたわれている。
また、台所のシンクの下部に取り付けて使用されるディスポーザーは、使用方法が簡易で、かつ場所を取らず、衛生的である。
一方、ディスポーザーによる生ゴミの処理は、日本の下水処理場の設備がディスポーザー対応型となっておらず、例えば、家庭等からの排水と雨水とを合流させて下水道で処理する方式を採用している場合には、ディスポーザーで破砕された生ゴミが雨水の量等によっては浄化処理が追いつかず、河川に直接放流されてしまい、河川が汚濁されてしまうという問題、水量が少ない時には、下水管に破砕された生ゴミが停滞してしまい腐敗し悪臭の原因や有毒ガスの発生の原因となるという問題、破砕された生ゴミに付着した油脂類等が下水管や水質を汚染し、下水管の清掃や維持管理の費用が増大する問題等が生じている。
そのため、自治体によっては、ディスポーザーの使用が禁止されるという事態を招いている。
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。
そして、生ゴミを発生させないという効果により、生ゴミの収集の手間や、生ゴミの収集時に発生しているカラスや猫等の害の減少に大きく貢献してきた。
すなわち、本発明は以下の構成によるものである。
(1)台所のシンク3底部の排水孔に連結されたディスポーザー10と、同ディスポーザー10の排出口10’に連結される下方に湾曲するU字部12aを形成してなるトラップ管路12と、トラップ管路12の後部に介設された切換弁13と、前記切換弁13を介して設けられた分解装置部20と、分解装置部20から出る分解処理水の排出管路14と、
から構成され、かつ、上記トラップ管路12及び上記排出管路14は、板体2に凹設されたトラップ形状溝12’と排出管路形状溝14’を対称的に有する2枚の板体2を、対接密着して一体的に形成され、さらに、上記トラップ管路12の後部を前記切換弁13を介して排出管路14と連結させて構成し、上記切換弁13は、ディスポーザー10を駆動操作したときのみ、ディスポーザー10で加水粉砕された生ゴミが分解装置部20内に配置された回転ドラム24に供給され、ディスポーザー10が駆動されていないときは排出管路14に排水が直接排出されるように作動されると共に、
上記分解装置部20は、破砕された生ゴミを分解する微生物と、該微生物のコロニーとなる着床材23群と、該着床材23群を相互に移動可能に保持すると共に破砕された生ゴミ以外の液体を排出する多数の細孔を有する正逆方向に交互に回転する回転ドラム24と、
乾燥状態を防ぎ微生物の活性化を図るのための図るのための、上記回転ドラム24の下部が浸漬される位置まで供給された貯水と、からなることを特徴とする生ゴミ処理装置。
(3)前記回転ドラム24の左右側面の一方の外周部が歯車形状に形成されてなり、前記回転ドラム24の外周部の歯車の歯24aと噛み合うように、回転ドラム24近傍に駆動歯車25が配設されてなることを特徴とする前記(1)又は(2)のいずれか1項に記載の生ゴミ処理装置。
(5)前記分解装置部20内に温度調整機構が配設されてなることを特徴とする前記(1)〜(4)のいずれか1項に記載の生ゴミ処理装置。
(6)前記分解装置部20内に定期的に微生物を供給するための微生物供給装置が、付設されてなることを特徴とする前記(1)〜(5)のいずれか1項に記載の生ゴミ処理装置。
そして、分解装置部内にヒーター等の温度調整機構が配設されてなるので、冬季や寒冷地など気温が低い環境においても、微生物の活性化を促進する温度を保つことができ、生ゴミ処理装置の分解処理能力を低下させることなく、最良の状態を維持することができる。
そして、本発明の生ゴミ処理装置は、分解装置部の回転ドラムが、多数の細孔を有する構造となっており、固形の生ゴミ以外の分解処理水などの液体を潤滑に排出し、また、回転ドラム本体は、正逆方向に交互に回転するので、分解装置部の底部に滞留する水中を正逆方向に定期的にくぐることになり、破砕された生ゴミが細孔に詰まることなく、常に均等に微生物と接触でき、分解を促進する。
また、トラップ管路の後部に切換弁が介設され、加水粉砕生ゴミの流路を切り換えることができるので、ディスポーザーを使用しない時の雑排水を分解装置部に流入させず、直接排水管路へ流すことができる構造となっており、分解装置部の回転ドラム内の微生物に有害となる、特に食器洗い時の洗剤や漂白剤を含む排液が分解装置部に流入することを防止することができ、微生物の活性を維持するに好適な構造となっている。
さらに、微生物の活性化のために、冬季や寒冷地等の気温の変化に影響を受けることのないよう、分解装置部内に温度調整機構が配設される。
そして、微生物を定期的に供給できるよう、自動微生物供給装置を配設することもできるものとなっている。
なお、トラップ管路と排出管路は、2枚の板体を密着対接させて形成されるので、前記板体は、確実に密着対接でき、漏れや腐食の恐れのない材料で構成される。例えば、耐久性の高い樹脂製やステンレス製の板体が挙げられるが、特に軽量で錆等の心配のないステンレス製が好適である。
図1は本発明の生ゴミ処理装置の実施例の説明用正面断面図、図2は図1のA−A断面図であり、本発明の生ゴミ処理装置の実施例の側面断面図、図3は図1のB−B断面図であり、本発明の生ゴミ処理装置の実施例の側面断面図、図4は、本発明の生ゴミ処理装置におけるトラップ管路及び排出管路を構成する板体の説明用図面、図5は本発明の生ゴミ処理装置の他の実施例の正面断面図、図6は本発明の生ゴミ処理装置の実施例の斜視図である。
図中、1は生ゴミ処理装置、2は板体、2’は板体カバー、3はシンク、3aはシンクの排水孔、10はディスポーザー、10’はディスポーザーの排出口、12はトラップ管路、12’はトラップ形状溝、12aはU字部(トラップ)、13は切換弁、13aは回転軸、14は排出管路、14’は排出管路形状溝、15は粉砕生ゴミ流入口、16は排出口、17は分解処理水排出口、20は分解装置部、21は粉砕生ゴミ導入口、23は着床材、24は回転ドラム、25は駆動歯車、26は駆動歯車用モーター、30は高さ調整機構、31は温度調整機構、32はIC基板、33はエアレーションポンプ、34はヒータースイッチ、35は電源ボタン、36は温度表示部、37はON/OFFスイッチ、38は微生物供給用ポンプである。
そして、回転ドラム24内に投入された破砕された生ゴミは、同回転ドラム24内にあらかじめ投入されている着床材23に着床している微生物により分解処理され、水と炭酸ガスに完全に分解される。
分解時に発生した水は、その後新たにディスポーザー10で破砕された生ゴミが分解装置部20に投入される際に、生ゴミとともに流入した水量分が、オーバーフローして、分解処理水排出口17から、炭酸ガスとともに排出管路14へ排出され、排出口16から下水道へと排出される。
従来、ディスポーザー10と分解装置部20の連結は、合成樹脂や塩化ビニル、不錆性金属からなるホース等の長尺の連結用パイプで行われていた。連結用パイプで、ディスポーザー10と分解装置部20を連結する際には、シンク側への悪臭の逆流を防止し、下水からの小動物の侵入を防止するため、連結用パイプの途中に湾曲するU字部(トラップ)を、作業者が形成する必要があった。
そのため、取付時に手間がかかるだけでなく、シンク下のスペースや、ディスポーザーとの距離・形状によって、U字部(トラップ)を形成するのが困難で、適正なU字部(トラップ)を形成することができずに取付されてしまい、悪臭の逆流や小動物の侵入を招いてしまうという問題が生じていた。
すなわち、図4の本発明の生ゴミ処理装置におけるトラップ管路及び排出管路を構成する板体の説明用図面に示すように、トラップ形状溝12’と排出管路形状溝14’が凹設された1枚の板体2と板体カバー2’を対接密着させ一体的に構成することにより、前記トラップ形状溝12’がトラップ管路12を形成し、排出管路形状溝14’が排出管路14を形成する構成となっている。
そして、トラップ形状溝12’には、下方に湾曲するU字形状の溝(トラップ)が形成されており、板体カバー2’と対接密着させることにより形成されるトラップ管路12は、必然的にU字部12aを備えたものとなる。
そのため、ディスポーザー10と分解装置部20を連通させる際に、悪臭や小動物の侵入防止のために水を滞留させ、空間的に遮断させるためのU字部(トラップ)は、予め凹設された溝の形状で形成することができ、ディスポーザー10と分解装置部20との間の空隙に連結用のパイプでU字形状の溝(トラップ)を形成することなく、ディスポーザー10と分解装置部20を直接連結でき、破砕された生ゴミの流路が形成される。
また、前記板体2、2は、対接密着させて一体的に構成することができる材料で、かつ耐久性の高いものであればよく、耐久性の高い樹脂やステンレスなどが挙げられるが、特に軽量でかつ防錆効果のあるステンレスが好適である。
対接密着させる際に、水漏れ防止のための処置(パッキン等を介設させる)を施すことが好ましいことは言うまでもない。
なお、上記したトラップ管路12及び排出管路14を、トラップ形状溝12’と排出管路形状溝14’が凹設された1枚の板体2と板体カバー2’を対接密着し一体的に構成したユニット、または、トラップ形状溝12’と排出管路形状溝14’を対称的に凹設した板体2、2を対接密着させて、トラップ管路12及び排出管路14を形成したユニットは、本発明の生ゴミ処理装置1にのみ採用されるものではなく、一般の水処理装置や設備にも採用できるものである。
トラップ管路12は、前記切換弁13を介して、分解装置部20及び排出管路14と連結して構成されており、切換弁13の開閉により、分解装置部20との連通、排出管路14との連通を切り換えることができる。
切換弁13の開閉は、上記回転軸13aの回転により行われる。回転軸13aの回転は、IC基板32の制御による電磁作動装置(DCソレノイド)等の作動により、ディスポーザー10の作動と同期して行われる。
ディスポーザー10を駆動操作しているときには、切換弁13は開状態となり、トラップ管路12と分解装置部20が連通し、且つ排出管路14への排液の流入を防止しており、したがって、ディスポーザー10で加水され破砕された生ゴミを含む排液は、すべて分解装置部20の回転ドラム24に供給されることになる。
逆に、ディスポーザー10が駆動していない状態では、切換弁13が閉状態となり分解装置部20との連通を閉止し、且つトラップ管路12と排出管路14とを連通させ、ディスポーザーからの雑排水を排出管路14に直接排出し、排出口16へ送る。
そのため、分解装置部20の微生物(分解菌)は、その活性化の阻害要因となる洗剤や油による影響を受けない。
分解装置部20は、図3の本発明の生ゴミ処理装置の側面断面図(図1のB−B断面図)に示すように、回転ドラム24と、微生物のコロニーとなる着床材23とから構成される。
前記回転ドラム24は、着床材23群を相互に移動可能に保持し、また、破砕された固形生ゴミ以外の排液を排出できるよう多数の細孔を有して構成される。
本実施例においては、回転ドラム24は、全面に0.5〜1.0m/mの細孔を備え、粗い破砕生ゴミが、前記ドラム24の外へ流出しないものとなっている。細孔の大きさとしては、破砕された生ゴミがドラム24の外へ流出しない程度のものであれば、限定されるものではなく、ディスポーザー10の破砕能力を考慮して決定することが好ましい。
また、その材料としては、金属薄板やプラスチック等に細孔を穿設したもの、あるいはメッシュ状の金属薄板やプラスチックの網板等などが挙げられるが、特に軽量で耐久性が高いステンレスが好適である。
そして、回転ドラム24の回転は、前記駆動歯車25の回転により制御される。駆動歯車25は、その歯25aを回転ドラム24の歯24aに噛み合わせることにより、回転ドラム24を回転させることができる程度の大きさであればよく、駆動用歯車25を駆動するためのモーター26(図2参照)は、回転ドラム24をその中心軸線で直接回転させるためのモーターを配備するよりはるかに小さく構成される。
そのため、回転ドラム24は、最低限の動力で回転することができ、また、回転にかかる回転ドラム自体の負荷がなく、さらに故障しにくく、短期間での交換の必要もないものとなっている。
正逆方向に交互に回転とは、例えば、正方向に数回回転→静止→逆方向に数回回転→静止→正方向に数回回転・・・というような回転であり、回転ドラム24の細孔の目詰まりを防止するとともに、回転ドラム24内の破砕された生ゴミを十分に撹拌することができ、同生ゴミは、着床材23群と十分に混ざり合い、均等に微生物と接触でき、分解を促進することができる。
また、冬季や寒冷地など、気温の低下時を考慮して、気温低下により微生物の繁殖能力が低下し、生ゴミの分解処理能力が低下することを防止するために微生物がもっとも活性化する適温維持用の温度調整機構31を配置することも好ましい。分解装置部20内に温度センサー(31)を配備し、設定温度より低下した場合に、ヒーターの電源が入り、設定温度を超えた場合には、電源が切れるように制御することで、必要な時のみ作動する、安全性の高いかつ効率の良いものとすることができる。
そして、前記胞子が、熱、乾燥、化学薬品に対し強い耐性を持つことから、生ゴミ分解の微生物として採用されている。
着床材23をコロニーとする微生物を回転ドラム24内に配置することにより、回転ドラム24内に供給された有機物(生ゴミ)は、着床材23と接触し、前記微生物の細菌面の表面に吸着される。吸着された有機物のうち、中・低分子有機物はそのまま菌体内に摂取され、高分子有機物は、菌体外酵素により一度低分子化した後に、菌体内に摂取される。
そして、菌体内に摂取された有機物(生ゴミ)の一部は、加水分解酵素により酸化分解して無機物となり、分解処理が終了する。
なお、本実施例においては、上記微生物を採用しているが、その他同様の効果が期待できる分解微生物であれば、その種類を限定するものではない。特に、有機物(生ゴミ)の分解をはじめ、悪臭や油脂分も分解する安全で無害な微生物が好適である。
例えば、図5の本発明の生ゴミ処理装置のその他の実施例を示す正面断面図に示すように、分解装置部20の天板上部に微生物供給用のポンプ38を配置し、自動的に分解装置部20内に供給する構成とする。それにより、面倒な手間をかけることなく、分解装置部20内に常に豊富な微生物を維持することができ、生ゴミの分解を促進できる。
本発明の生ゴミ処理装置1においては、着床材23の形状として、多数の花びら状突起(フィン)が螺旋状に突設された全体として球形状を形成してなるものを採用している。
様々な大きさや形状の生ゴミを、そのまま分解装置部20に投入すると、装置が大きくなるばかりか、微生物による分解処理に係る時間は長くなる。そこで、本発明では、ディスポーザー10で、生ゴミを細かく破砕してから、分解装置部20に投入する構成とすることで、装置を小さくでき、また分解処理時間を短くすることを実現している。
ディスポーザー10は、一般に使用されるものを採用することができる。
本発明の生ゴミ処理装置1には、ハウジング下部に高さ調整機構30が備えられており、ディスポーザーの排出口10’の高さと、生ゴミ処理装置1の粉砕生ゴミ流入口15となるトラップ管路12の位置を合わせることができる構成となっている。また、例えば、床上10cm〜15cm程度の高さに壁面に下水管が設置されているような場合でも、高さ調整機構30で高さを調整することで、容易に設置することができる。
すなわち、本発明の生ゴミ処理装置1は、ディスポーザー10の形状に制約されることなく、また、シンク3の形状やスペースに制限されずに、下水管との取付位置に左右されることなく、容易に設置できるものとなっている。
なお、本発明の生ゴミ処理装置1は、分解装置部20とトラップ管路12及び排出管路14を構成する板体2、板体カバー2’を連結して一体に形成されているので、極めて小型であり、また、ディスポーザー10との間に連結パイプ(トラップ)を配置しなくてよいために、連結パイプを配置するための一定のスペースを確保する必要もなく、配置場所の状況に制約を受けることなく、新築建物はもちろん、既存の建物のシンク下にも容易に配置できるものとなっている。
分解装置部20内の回転ドラム24に流入された破砕生ゴミは(図1参照)、微生物のコロニーとなっている着床材23とともに、回転ドラム24で回転され、着床材23と接触することにより、着床材23に着床している微生物によって分解処理される。
一般的な家庭における一回の食事時に発生する生ゴミであれば、およそ12時間〜24時間(生ゴミの量や種類による)で分解処理される。
分解装置部20内の生ゴミ以外の液体は、排出管路14を経て、排出口16から下水道への排出される。分解装置部20内は、微生物活性化のために貯水されていて、分解装置部20内に流入された破砕生ゴミは、その貯水された水の中の微生物と接触することにより分解される。
そして、様々なシンク下の環境に対応できるよう高さ調整機構30が備えられ、省スペースに効率よく配置できるものとなっている。
また、微生物を定期的に供給する微生物供給用ポンプ38(図5参照)を付設することにより、メンテナンスの必要のない管理維持の容易な生ゴミ処理装置1となっている。
本発明の生ゴミ処理装置1は、それら生ゴミを発生した時点で処理することができ、不衛生な生ゴミを留めることなく、また、ゴミの排出量を大幅に減少させることができ、悪臭や害虫の発生等を防止し、清潔で衛生的な家庭環境を実現することができる。生ゴミに関しては、その収集日を気にすることなく、生活ができ、利便性が大幅に向上する。
そして、ディスポーザー10と併用する分解装置部20は、ディスポーザー10の駆動と連動して構成されるので、その操作は、ディスポーザー10を駆動するだけでよく、装置自体が小型で維持管理が容易である。
特に、分解装置部20とディスポーザー10は、予め形成されたトラップ管路12によって連結されるので、蛇腹ホース等の連結パイプでトラップを形成して連結する必要がないため、連結パイプが原因となる諸問題(悪臭や小動物の混入、劣化や接続不良による水漏れ等)が生じることなく、連結は確実にでき、かつ容易である。
2 板体
2’ 板体カバー
3 シンク
3a シンクの排水孔
10 ディスポーザー
10’ディスポーザーの排出口
12 トラップ管路
12’トラップ形状溝
12a U字部(トラップ)
13 切換弁
13a 回転軸
14 排出管路
14’排出管路形状溝
15 粉砕生ゴミ流入口
16 排出口
17 分解処理水排出口
20 分解装置部
21 粉砕生ゴミ導入口
23 着床材
24 回転ドラム
25 駆動歯車
26 駆動歯車用モーター
30 高さ調整機構
31 温度調整機構
32 IC基板
33 エアレーションポンプ
34 ヒータースイッチ
35 電源ボタン
36 温度表示部
37 ON/OFFスイッチ
38 微生物供給用ポンプ
Claims (6)
- 台所のシンク3底部の排水孔に連結されたディスポーザー10と、
同ディスポーザー10の排出口10’に連結される下方に湾曲するU字部12aを形成してなるトラップ管路12と、
トラップ管路12の後部に介設された切換弁13と、
前記切換弁13を介して設けられた分解装置部20と、
分解装置部20から出る分解処理水の排出管路14と、
から構成され、
かつ、上記トラップ管路12及び上記排出管路14は、板体2に凹設されたトラップ形状溝12’と排出管路形状溝14’を対称的に有する2枚の板体2を、対接密着して一体的に形成され、
さらに、上記トラップ管路12の後部を前記切換弁13を介して排出管路14と連結させて構成し、
上記切換弁13は、ディスポーザー10を駆動操作したときのみ、ディスポーザー10で加水粉砕された生ゴミが分解装置部20内に配置された回転ドラム24に供給され、ディスポーザー10が駆動されていないときは排出管路14に排水が直接排出されるように作動されると共に、
上記分解装置部20は、
破砕された生ゴミを分解する微生物と、
該微生物のコロニーとなる着床材23群と、
該着床材23群を相互に移動可能に保持すると共に破砕された生ゴミ以外の液体を排出する多数の細孔を有する正逆方向に交互に回転する回転ドラム24と、
乾燥状態を防ぎ微生物の活性化を図るのための、上記回転ドラム24の下部が浸漬される位置まで供給された貯水と、
からなることを特徴とする生ゴミ処理装置。 - 前記分解装置部20と、トラップ管路12と排出管路14を形成する2枚の板体とが、連結されて一体に形成されてなることを特徴とする請求項1に記載の生ゴミ処理装置。
- 前記回転ドラム24の左右側面の一方の外周部が歯車形状に形成されてなり、前記回転ドラム24の外周部の歯車の歯24aと噛み合うように、回転ドラム24近傍に駆動歯車25が配設されてなることを特徴とする請求項1又は2に記載の生ゴミ処理装置。
- 前記着床材23が多孔質のプラスチック、セラミック、金属及び、コーラルサンゴボールからなる群から選択される1又は2以上で形成されることを特徴とする請求項1〜3のいずれか1項に記載の生ゴミ処理装置。
- 前記分解装置部20内に温度調整機構が配設されてなることを特徴とする請求項1〜4のいずれか1項に記載の生ゴミ処理装置。
- 前記分解装置部20内に定期的に微生物を供給するための微生物供給装置が、付設されてなることを特徴とする請求項1〜5のいずれか1項に記載の生ゴミ処理装置。
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