JPH0731963A - 生ごみ処理装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】熱風と生ごみとの接触時間を長くさせると共
に、排気側でのフィルタの目詰まり及び熱風の排気側へ
の短絡を防止し、乾燥効率および乾燥処理速度の増大を
図る。 【構成】生ごみを収容する乾燥容器３と、乾燥容器３の
側面側に設けられ、生ごみを乾燥容器３内に供給する生
ごみ供給装置２と、乾燥容器３内に回転可能に設けられ
る攪拌装置１６と、乾燥容器３の上部に近接して形成さ
れる熱風供給口３ｂ及び熱風排気口３ｃと、熱風供給口
３ｂと熱風排気口３ｃとの間に設けられる仕切板３９と
を備え、攪拌装置１６の回転方向を、熱風供給口３ｂか
ら乾燥容器３内を経て熱風排気口３ｃに流れる熱風の方
向と同一にする。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、食品工場、ホテル、飲
食店、社員食堂、集合住宅等から出る残飯等の生ごみの
減容化、減量化を図るとともに生ごみの腐敗を防止し、
また、生ごみを肥料、飼料等の原料に再利用可能にする
ための生ごみ処理装置に関する。

【０００２】

【従来の技術】近年、上記残飯等の生ごみは、ユーザ側
においては、腐敗の発生、ごみ置き場面積の増加或いは
処理業者の引き取り手数料の増加等の問題を有し、処理
業者側においては、収集、運搬コストの増大、人手不足
等の問題を有し、さらに、自治体側においては、焼却炉
及び埋立地対策等の問題を有し、生ごみの減容化、減量
化が大きな課題となっている。そのために、本出願人
は、特願平３−２８５０３６号にて、生ごみの減容化、
減量化を図るとともに腐敗を防止し、また、肥料、飼料
等の原料に再利用可能にするための生ごみ処理装置を提
案している。

【０００３】これを図４により説明すると、生ごみ処理
装置は、概略、生ごみ投入用のホッパー５１、破砕脱水
装置５２、乾燥容器５３、バーナー５４を有する脱臭炉
５５、第１の熱交換器５６、第２の熱交換器５７、送風
用ファン５８、フィルタ５９、６０からなる。破砕脱水
装置５２は、チョッパ式破砕機であり、図示しない電動
モータにより駆動されるスクリュー式圧縮搬送部５２
ａ、カッター５２ｂ及び多孔プレート５２ｃを備えてい
る。乾燥容器５３内には、図示しない電動モータにより
駆動される回転軸６１と回転軸６１に設けられる切断刃
６２とを有する攪拌装置６３が設けられる。乾燥容器５
３の下部には、ごみ収納容器６４が取付けられ、乾燥容
器５３の真下より上方に開閉蓋６５が配設される。開閉
蓋６５は図示しない電動モータにより開閉制御される。

【０００４】バーナー５４及び送風用ファン５８を運転
すると、外気は熱交換器５６において排気管６８を通る
空気により加熱され、熱風供給管６６を通って乾燥容器
５３内に供給される。この高温空気は、乾燥容器５３内
で生ごみと接触することにより断熱冷却され、生ごみの
水分を吸収した湿り空気は、乾燥用空気排出管６７を経
て熱交換器５７に送られ、ここで、排気管６８を通る排
気により加熱された後、バーナー５４に送られる。この
加熱空気は、脱臭炉５５において、燃焼用空気として用
いられると共に、排出空気に含まれる臭気が加熱分解さ
れて外部に排気される。一方、生ごみは、ホッパー５１
に投入され破砕脱水装置５２にて破砕脱水され、次に、
生ごみは乾燥容器５３内に送られ、乾燥容器５３内で攪
拌装置６３により攪拌され、乾燥容器５３内で乾燥され
た生ごみは、開閉蓋６５を開くことによりごみ収納容器
６４内に収納される。

【０００５】ところで、生ごみは各種食品の混合物であ
り、その腐敗、臭気発生の要因は、各食品毎の水分活性
ａw により異なる。ここで水分活性ａw は、 ａw ＝食品の示す水蒸気圧／空気の飽和水蒸気圧 である。この水分活性ａw を０．２〜０．６程度にする
ように乾燥するのがよいとされている。水分活性が少な
すぎると脂質の酸化により変質が促進されるからであ
る。従って、水分活性をある所定値となるように乾燥す
る必要がある。そのために、乾燥容器５３の入口温度Ｔ
_INが一定になるように脱臭炉５５の燃焼量を制御し、乾
燥容器５３の出口温度Ｔ_OUT で乾燥状態を把握するよう
にしている。

【０００６】これを図５により説明する。図５は湿り空
気線図を示し、ｔは乾球温度（℃）、Ｘは絶対湿度（ｘ
ｇ／ｋｇＡｉｒ）、ψは相対湿度（％）を示している。
例えば、生ごみの水分活性を０．３まで乾燥するのであ
れば、乾燥容器５３の出口の湿り空気の相対湿度を３０
％にすればよい。また、外気の温度が３０℃、相対湿度
が８０％（図のＡ点）とすれば、これを第１の熱交換器
５６で等絶対湿度線Ｂに沿って１２０℃（Ｔ_IN）まで加
熱し（図のＣ点）、乾燥容器５３内では、断熱冷却線Ｄ
にそって冷却され定常状態では４０℃のＥ点で飽和空気
となる。生ごみの乾燥が進み水分活性が低下すると、出
口空気温度は上昇し相対湿度が３０％と交わる点Ｆの温
度６５℃が、乾燥容器５３の出口温度Ｔ_OUT となる。す
なわち、生ごみの水分活性を０．３とするには、温度セ
ンサＴ_OUT の温度がＦ点の温度となった時点で乾燥を終
了させればよい。

【０００７】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、上記従
来の生ごみ処理装置においては、乾燥容器５３内におい
て、熱風供給管６６から乾燥用空気排出管６７に向けて
流れる熱風が乾燥容器５３の上部を通過するため、熱風
と生ごみが十分に混合されず、熱風のもつ熱量を十分に
乾燥に使いきれずに排気されてしまい、乾燥効率および
処理速度の低下を招くという問題を有している。

【０００８】この問題を解決するために、本発明者は特
願平４−１３８５２８号にて、熱風と生ごみとの接触時
間を長くさせることにより、乾燥効率および乾燥処理速
度の増大を図る装置を提案している。これを図６により
説明する。図（Ａ）は縦断面図、図（Ｂ）は横断面図で
ある。乾燥容器５３の上面に熱風供給管６６と乾燥用空
気排出管６７を対角線上になるように配設し、熱風の流
れる方向が攪拌装置６３の回転方向と同一になるように
している。しかし、この方式は乾燥用空気排出管６７に
被乾燥物が飛散する可能性が高く、フィルタの目詰まり
が増大するという欠点を備えている。そこで、図７に示
すように、乾燥容器５３の上面に熱風供給管６６と乾燥
用空気排出管６７を同一側になるように配設することも
考えられるが、この方式においては熱風供給管６６から
の熱風が短絡して乾燥用空気排出管６７に流れてしまう
という問題を有している。

【０００９】本発明は、上記の問題を解決するものであ
って、熱風と生ごみとの接触時間を長くさせるととも
に、排気側での被乾燥物の飛散によるフィルタの目詰ま
り及び熱風の排気側への短絡を防止し、乾燥効率および
乾燥処理速度の増大を図ることができる生ごみ処理装置
を提供することを目的とする。

【００１０】

【課題を解決するための手段】そのために本発明の生ご
み処理装置は、生ごみを収容する乾燥容器３と、乾燥容
器３の側面側に設けられ、生ごみを乾燥容器３内に供給
する生ごみ供給装置２と、乾燥容器３内に回転可能に設
けられる攪拌装置１６と、乾燥容器３の上部に近接して
形成される熱風供給口３ｂ及び熱風排気口３ｃと、熱風
供給口３ｂと熱風排気口３ｃとの間に設けられる仕切板
３９とを備え、攪拌装置１６の回転方向を、熱風供給口
３ｂから乾燥容器３内への熱風の供給方向と同一にする
ことを特徴とする。なお、上記構成に付加した番号は、
本発明の理解を容易にするために図面と対比させるため
のもので、これにより本発明の構成が何ら限定されるも
のではない。

【００１１】

【作用】本発明においては、例えば図３に示すように、
攪拌装置１６の回転方向を、熱風供給口３ｂから乾燥容
器３内を経て熱風排気口３ｃに流れる熱風の方向と同一
になるようにされているため、熱風と生ごみとの接触時
間が長くなり、熱風のもつ熱量を十分に乾燥に使うこと
ができ、乾燥効率および乾燥処理速度の増大を図ること
ができ、また、熱風供給口３ｂと熱風排気口３ｃとの間
に仕切板３９を設けているため、排気側での被乾燥物の
飛散によるフィルタの目詰まりを低減させるとともに、
熱風の排気側への短絡を防止する。

【００１２】

【実施例】以下、本発明の実施例を図面を参照しつつ説
明する。図１は、本発明における生ごみ処理装置の１実
施例を示す構成図である。本発明に係わる生ごみ処理装
置は、概略、生ごみ投入用のホッパー１、生ごみ供給装
置２、乾燥容器３、フィルタ４、生ごみ収納容器５、バ
ーナ６を有する燃焼炉７、燃焼炉７の周囲に形成される
第１の熱交換器８、第２の熱交換器９、送風用ファン１
０、燃料タンク１１、燃料ポンプ１２、点火装置１３、
制御装置１４からなる。

【００１３】生ごみ投入用のホッパー１は開閉蓋１５を
備える。ホッパー１の下部にはピストン３６を有する生
ごみ供給装置２が装着され、生ごみ供給装置２の下部は
排水弁１８に接続されている。生ごみ供給装置２は、シ
リンダ３３が乾燥容器３の下部側面の開口３ａに接続さ
れており、ピストン３６が電動モータＭ１により駆動さ
れ、ホッパー１からの生ごみを乾燥容器３内へ搬送す
る。乾燥容器３内には、電動モータＭ２により駆動され
る攪拌装置１６が設けられる。乾燥容器３の下部には、
生ごみ排出用開閉蓋１７が設けられ、乾燥された生ごみ
を収納容器５に排出可能にしている。

【００１４】乾燥容器３の上部には、熱風供給管１９が
接続され、送風用ファン１０、第１の熱交換器８を経て
乾燥容器３内に熱風が供給される。乾燥容器３の上部の
熱風供給管１９に対向する位置には、フィルタ４及び乾
燥空気排出管２０が接続され、乾燥空気は、第２の熱交
換器９において、燃焼炉７からの排気管２１の排気によ
り加熱された後、燃焼炉７内に燃焼用空気として供給さ
れる。

【００１５】バーナ６には、燃料ポンプ１２により燃料
タンク１１から燃料が供給されると共に、送風用ファン
１０により燃焼用空気供給管２２を経て燃焼用空気が供
給される。また、第１の熱交換器８には、送風用ファン
１０により乾燥用空気供給管２３を経て乾燥用空気が供
給される。第１及び第２の熱交換器８、９、熱風供給管
１９等は、保温材２７で被覆されている。

【００１６】燃焼炉７内には火炎検知センサ２４が設け
られ、乾燥容器３の入口側と出口側には、それぞれ温度
センサＴ_IN、Ｔ_OUT が配設され、それぞれ制御装置１４
に接続されている。また、ホッパー１の開閉蓋１５の開
閉を検知するセンサ２５と、生ごみ供給装置２のピスト
ン位置を検知するセンサ２６が配設され、それぞれ制御
装置１４に接続されている。センサ２５は、開閉蓋１５
が閉まっていない場合には、運転停止或いは起動不可と
する役割を果たす。これは開閉蓋１５が開いているとホ
ッパー１から空気が漏れるため、空気の圧力バランスが
狂い、バーナ部への適正量の燃焼用空気が供給されなく
なり、臭気、煤、ＣＯ、ＨＣ等が発生するからである。
また、センサ２６は、ピストン３６の移動範囲を設定す
るものであり、生ごみの供給量の設定は、１回当たりの
ピストンの作動時間を変更することにより行われる。

【００１７】図２は、図１における生ごみ処理装置の具
体的構成の１例を示し、図（Ａ）は内部を示す正面図、
図（Ｂ）、図（Ｃ）は、それぞれ図（Ａ）のＢ方向及び
Ｃ方向から見た図である。なお、図１と同一の構成につ
いては同一番号を付して説明を省略する。図中、３０は
ハウジング、３１は電動モータＭ２用の減速機、３２は
電動モータＭ１の動力を生ごみ供給装置２に伝達させる
ための伝動ベルト又はチェーンである。

【００１８】図３は、前記乾燥容器３の詳細を示し、図
（Ａ）は図ＢのＡ−Ａ線に沿って矢印方向に見た断面
図、図（Ｂ）は図ＡのＢ−Ｂ線に沿って矢印方向に見た
断面図、図（Ｃ）は図ＢのＣ−Ｃ線に沿って矢印方向に
見た断面図である。乾燥容器３内に設けられている攪拌
装置１６は、回転軸３７と、回転軸３７の周囲に固定さ
れる複数の攪拌部材３８と、回転軸３７に連結される減
速機３１および電動モータＭ２とからなり、攪拌部材３
８を図示矢印方向に回動させる構成になっている。

【００１９】乾燥容器３の上面片側には、熱風供給口３
ｂと熱風排気口３ｃが近接して形成され、熱風供給口３
ｂには熱風供給管１９が接続され、熱風排気口３ｃには
フィルタ４及び乾燥空気排出管２０が接続されている。
そして、攪拌装置１６の回転方向を、熱風供給口３ｂか
ら乾燥容器３内を経て熱風排気口３ｃに流れる熱風の方
向と同一になるようにしている。また、熱風供給口３ｂ
と熱風排気口３ｃとの間には、乾燥容器３の１隅から回
転軸３７に向けて傾斜（角度α）するように仕切板３９
を設けている。むろん、仕切板３９は攪拌部材３８と衝
突しないように配設される。仕切板３９を角度αで傾斜
させる理由は、仕切板３９に被乾燥物を接触し易くさせ
ることにより、仕切板３９から熱を奪い、熱風により仕
切板３９が加熱されその熱が排気側に逃げてしまうのを
防止するためである。

【００２０】次に、上記構成からなる本発明における生
ごみ処理方法について説明する。バーナ６及び送風用フ
ァン１０を運転すると、外気は、乾燥用空気供給管２３
から第１の熱交換器８において燃焼炉７の熱により加熱
され、熱風供給管１９を経て乾燥容器３内に供給され
る。この高温空気は、乾燥容器３内で生ごみと接触する
ことにより断熱冷却され、生ごみの水分を吸収した湿り
空気は、乾燥空気排出管２０を経て第２の熱交換器９に
送られ、ここで、排気管２１を通る排気により加熱され
た後、燃焼炉７に送られる。この加熱空気は、燃焼炉７
において、燃焼用空気として用いられると共に、排出空
気に含まれる臭気は加熱分解されて外部に排気される。

【００２１】一方、生ごみは、ホッパー１に投入され、
電動モータＭ１により駆動される生ごみ供給装置２のピ
ストン３６により押されて開口３ａから乾燥容器３内に
供給される。供給される生ごみの量は、制御装置１４か
らの指令によるピストン３６の移動量或いは動作時間で
設定される。生ごみは、乾燥容器３内で電動モータＭ２
により駆動される攪拌装置１６により破砕、攪拌、乾燥
される。乾燥が終了した生ごみは、排出用開閉蓋１７を
開くことにより、ごみ収納容器５内に収納される。この
構成により、運転中は、ピストン３６によりホッパー１
は乾燥容器３と遮断され、ホッパー１内に乾燥容器３内
の熱風が吹き出すことがないため、運転中における生ご
みの追加投入が可能になる。

【００２２】本発明においては、攪拌装置１６の回転方
向を、熱風供給口３ｂから乾燥容器３内を経て熱風排気
口３ｃに流れる熱風の方向と同一になるようにしている
ため、熱風と生ごみとの接触時間が長くなり、熱風のも
つ熱量を十分に乾燥に使うことができ、乾燥効率および
乾燥処理速度の増大を図ることができる。すなわち、乾
燥処理速度は、乾燥容器３内の排気中の水分の量（絶対
湿度）で決定され、この値が大きいほど乾燥処理速度も
大きくなり、高効率な運転をすることができる。また、
熱風供給口３ｂと熱風排気口３ｃとの間に仕切板３９を
設けているため、排気側でのフィルタの目詰まりを低減
させるとともに、熱風の排気側への短絡を防止すること
ができる。

【００２３】以上、本発明の１実施例について説明した
が、本発明は上記実施例に限定されるものではなく種々
の変形が可能である。例えば、上記実施例においては、
仕切板３９を回転軸３７に向けて傾斜するように設けて
いるが、回転軸３７に直角な方向に設けてもよい。

【００２４】

【発明の効果】以上の説明から明らかなように本発明に
よれば、熱風と生ごみとの接触時間を長くさせると共
に、排気側でのフィルタの目詰まり及び熱風の排気側へ
の短絡を防止し、乾燥効率および乾燥処理速度の増大を
図ることができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の生ごみ処理装置の１実施例を示す構成
図である。

【図２】図１における生ごみ処理装置の具体的構成の１
例を示し、図（Ａ）は内部を示す正面図、図（Ｂ）、図
（Ｃ）は、それぞれ図（Ａ）のＢ方向及びＣ方向から見
た図である。

【図３】図１の乾燥容器の詳細を示し、図（Ａ）は図Ｂ
のＡ−Ａ線に沿って矢印方向に見た断面図、図（Ｂ）は
図ＡのＢ−Ｂ線に沿って矢印方向に見た断面図、図
（Ｃ）は図ＢのＣ−Ｃ線に沿って矢印方向に見た断面図
である。

【図４】従来の生ごみ処理装置を示す構成図である。

【図５】生ごみ処理方法を説明するための湿り空気線図
である。

【図６】本発明の課題を説明するための乾燥容器を示
し、図（Ａ）は縦断面図、図（Ｂ）は図ＡのＢ−Ｂ線に
沿って矢印方向に見た断面図である。

【図７】本発明の課題を説明するための乾燥容器を示
し、図（Ａ）は縦断面図、図（Ｂ）は図ＡのＢ−Ｂ線に
沿って矢印方向に見た断面図である。

【符号の説明】

１…生ごみ投入用のホッパー、２…生ごみ供給装置、３
…乾燥容器 ３ｂ…熱風供給口、３ｃ…熱風排気口、４…フィルタ、
５…生ごみ収納容器 ６…バーナ、７…燃焼炉、８、９…熱交換器、１０…送
風用ファン １６…攪拌装置、１９…熱風供給管、２０…乾燥空気排
出管、３７…回転軸 ３８…攪拌部材、３９…仕切板

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 山根昭寛 埼玉県入間郡大井町西鶴ケ岡一丁目３番１ 号 東燃株式会社総合研究所内

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】生ごみを収容する乾燥容器と、該乾燥容器
   の側面側に設けられ、生ごみを前記乾燥容器内に供給す
   る生ごみ供給装置と、前記乾燥容器内に回転可能に設け
   られる攪拌装置と、前記乾燥容器の上部に近接して形成
   される熱風供給口及び熱風排気口と、該熱風供給口と熱
   風排気口との間に設けられる仕切板とを備え、前記攪拌
   装置の回転方向を、前記熱風供給口から乾燥容器内を経
   て熱風排気口に流れる熱風の方向と同一にすることを特
   徴とする生ごみ処理装置。