專利名稱：垃圾處理裝置的制作方法
技術領域：
本發明涉及垃圾處理裝置，尤其涉及用于通過微生物將例如，蔬菜、肉、魚類等各種廚余垃圾、塑料袋、泡沫紙盒等各種塑料垃圾、及紙袋、紙包、瓦楞紙、廢報紙、紙尿布等各種紙制垃圾等分解而減容消化處理的垃圾處理裝置。
背景技術：
作為本發明的背景技術的以往的垃圾處理裝置有，將加入有微生物的廚余垃圾(剩飯、面條類、魚、蔬菜渣、肉、水果、雞蛋殼、魚骨等)等有機廢棄物在主體內攪拌的同時，將有機廢棄物在主體內分解為水和碳酸氣體的有機廢棄物處理裝置(例如，參照專利文獻1)。在該有機廢棄物處理裝置中，在主體內的大致中央的略微上方設置有旋轉軸。旋轉軸通過帶有減速機的馬達、鏈輪、鏈條等旋轉，在旋轉軸上設置有多個攪拌片(paddle)等攪拌機構，該攪拌機構用來攪拌放入主體內的廚余垃圾等有機廢棄物(參照，專利文獻1的例如圖2、圖3)。
在該有機廢棄物處理裝置中，若運行帶有減速機的馬達，則旋轉軸旋轉，通過攪拌片等攪拌機構，攪拌廚余垃圾等有機廢棄物。若攪拌有機廢棄物，則促進加入在有機廢棄物中的微生物引起的分解并使分解均勻化，有機廢棄物分解為水、碳酸氣體、微量的固態成分。
另外，在該有機廢棄物處理裝置中，在主體的上方部設置有使主體內的空氣循環的循環通路。進而，在循環通路中依次設置有除去循環通路內的空氣中的水分的蒸發器等水分除去機構、及將由水分除去機構除去水分的空氣加熱的凝結器或加熱器等空氣加熱機構。通過空氣加熱機構加熱的空氣，其一部分通過循環通路供給到主體內，并在主體內再循環，其一部分通過從循環通路分支的排氣通路，并經由設在排氣通路的中途的消臭器排出到主體外(參照專利文獻1的例如圖2)。在這種情況下，防止惡臭向主體外排出。
專利文獻1特開平9-1112號公報然而，在這樣的以往的垃圾處理裝置中使用的攪拌片等攪拌機構(參照專利文獻1的例如圖2、圖3)中，即便將有機廢棄物由粉碎機等粉碎后投入主體內的情況下，主體內的廚余垃圾等的攪拌效率也未必高。例如，發生攪拌片的前端部將廚余垃圾等以像丸子一樣的塊狀輪回的橋式現象，由于沒能夠均勻地有效攪拌廚余垃圾等，或廚余垃圾等局部地滯留在沿主體內壁面的部分，而導致廚余垃圾等的攪拌效率降低，導致發生基于微生物的分解處理(發酵處理)需要大量的時間等不妥情況。
另外，在這樣的以往的垃圾處理裝置中，即便是僅僅處理食品渣滓或剩飯等所謂廚余垃圾，也會發生上述的不妥情況，何況，在將這些廚余垃圾與包括塑料袋、泡沫苯乙烯制紙盒等塑料制包裝容器的塑料垃圾、及/或廢報紙、瓦楞紙、紙尿布等紙類垃圾等一同，在主體內一并攪拌，那么其攪拌效率會變得更差。即、在這樣的以往的垃圾處理裝置中，不傾向于將廚余垃圾、塑料垃圾、紙類垃圾混合的垃圾通過微生物同時進行分解處理(發酵處理)。從而，在這樣的以往的垃圾處理裝置中，至少需要將塑料垃圾、廚余垃圾及/或紙類等垃圾分類，非常花費勞力。
發明內容
本發明的主要目的在于提供一種垃圾處理裝置，其能夠一并將塑料垃圾、廚余垃圾、紙類垃圾等垃圾有效地攪拌的同時，能夠通過微生物分解而減容消化處理。
第一技術方案的本發明為一種垃圾處理裝置，其將垃圾攪拌的同時，通過微生物分解垃圾而進行減容消化處理，其中，包括處理槽，其收容微生物及垃圾；攪拌機構，其攪拌微生物及垃圾，攪拌機構包括設置在處理槽內的旋轉軸、和在旋轉軸的軸向上保持規定的間隔排列的多個攪拌件，攪拌件具有在旋轉軸的直徑方向上相對配置的一對攪拌臂；和葉片，其相對于攪拌臂的軸線傾斜地配置在攪拌臂的前端部，并且與處理槽的內壁面保持規定的間隔而配置，一方的葉片配置為，相對于攪拌臂的旋轉方向的葉片的前側向靠近旋轉軸的方向前傾，而另一方的葉片配置為，相對于攪拌臂的旋轉方向的葉片的后側向靠近旋轉軸的方向后倒。
在第一技術方案的本發明中，在通過旋轉軸的旋轉使攪拌機的各攪拌臂旋轉的期間，在處理槽內，通過攪拌件的攪拌作用，使垃圾之間相互接觸碰撞，另外，垃圾與攪拌臂或葉片接觸而發生碰撞，進而，垃圾與處理槽內壁面接觸而發生碰撞，由此粉碎·細化，促進微生物對垃圾的分解作用。
在設置在各攪拌臂的前端部的各葉片和處理槽的內壁面接近時，垃圾進入各葉片和處理槽的內壁面之間。進入各葉片和處理槽的內壁面之間的垃圾被受到攪拌臂的旋轉力的葉片按壓在處理槽的內壁面側而輾碎。
因此，觀察一對攪拌臂及葉片的動作可知，在一方的葉片中，在該葉片的前側向靠近旋轉軸的方向傾斜時，該葉片的后側向靠近處理槽的內壁面的方向傾斜。即、在該葉片的后側和處理槽的內壁面之間，形成間隔狹窄的窄幅部，在該葉片的前側和處理槽的內壁面之間形成間隔寬闊的寬幅部。
在這種情況下，在該葉片的寬幅部側的、與處理槽的內壁面側之間有效輾碎垃圾，在該葉片的窄幅部側有效攪拌輾碎的垃圾。進而，詳細觀察可知，在一對攪拌件中，進入一方的攪拌臂的葉片和處理槽的內壁面之間的垃圾被攪拌臂的旋轉力按壓在處理槽的內壁面側而輾碎。被一方的葉片輾碎而被粉碎·細化的垃圾附著在處理槽的內壁面上并帶有幾分厚度地疊層，附著·疊層在該內壁面上的垃圾，通過在同一軌道上旋轉的另一方的攪拌臂的葉片的窄幅部側帶起而被攪拌。
第二技術方案的本發明為一種垃圾處理裝置，其將好氣性微生物及好氣性微生物附著而成為好氣性微生物的寄所的擔體、和塑料垃圾、廚余垃圾、紙垃圾等垃圾一并攪拌的同時，通過好氣性微生物分解垃圾而進行減容消化處理，其中，包括處理槽，其一并收容好氣性微生物、擔體及垃圾；攪拌機構，其一并攪拌好氣性微生物、擔體及垃圾；活性化機構，其通過向處理槽內供給空氣并將處理槽內加熱至規定的溫度，使好氣性微生物和垃圾的分解作用活性化；排氣機構，其將含有處理槽內產生的水蒸氣及二氧化碳的排氣向處理槽外排出；除塵機構，其除去通過排氣機構排出的排氣中的粉塵，并使排氣中的水分蒸發；及脫臭機構，其通過在高溫下加熱而脫去由除塵機構處理的排氣中的惡臭，攪拌機構包括設置在處理槽內的旋轉軸、和在旋轉軸的軸向上保持規定的間隔而排列的多個攪拌件，攪拌件具有在旋轉軸的直徑方向上相對配置的一對攪拌臂；和葉片，其相對于攪拌臂的軸線傾斜地配置在攪拌臂的前端部，并且與處理槽的內壁面保持規定的間隔而配置，一方的葉片配置為，相對于攪拌臂的旋轉方向的葉片的前側向靠近旋轉軸的方向前傾，而另一方的葉片配置為，相對于攪拌臂的旋轉方向的葉片的后側向靠近旋轉軸的方向后倒。
在第二技術方案的本發明中，通過攪拌機構的多個攪拌件一并攪拌收容在處理槽內的好氣性微生物、擔體及垃圾。攪拌件具有與第一技術方案的垃圾處理裝置相同的結構及作用·效果。活性化機構通過向處理槽內供給空氣并將處理槽內加熱至規定的溫度，使好氣性微生物和垃圾的分解作用活性化。通過好氣性微生物和垃圾的分解作用而在處理槽內產生的含有水蒸氣及二氧化碳的排氣，由排氣機構排出到處理槽外。除塵機構除去由排氣機構排出的排氣中的粉塵，使排氣中的水分蒸發。脫臭機構通過在高溫下加熱而脫去由除塵機構處理的排氣中的惡臭。
第三技術方案的本發明為從屬于第二技術方案的發明，垃圾處理裝置還包括輔助機構，該輔助機構通過由脫臭機構脫臭的排熱氣體的熱量來輔助處理槽的加熱。
在第三技術方案的本發明中，由脫臭機構脫臭的排熱氣體的熱量通過輔助機構幫助加熱處理槽，因此，有效加熱處理槽整體。
第四技術方案的本發明為從屬于第二技術方案或第三技術方案的發明，垃圾處理裝置的好氣性微生物附著而成為好氣性微生物的寄所的擔體包括由燒結多孔質體構成的尖銳狀的碎片。
在第四技術方案的本發明中，包括由燒結多孔質體構成的尖銳狀的碎片的擔體與塑料垃圾、廚余垃圾、紙垃圾等垃圾一同被攪拌。在這種情況下，擔體的尖銳狀的部位與垃圾碰撞時，切削垃圾并將其粉碎·細化。
第五技術方案5的本發明為從屬于第一技術方案至第四技術方案中的任意技術方案的發明，垃圾處理裝置的葉片相對于攪拌臂的傾斜角度設定在1°～15°的范圍。
在第五技術方案的本發明中，根據發明人的實驗可知，若葉片相對于攪拌臂的傾斜角度設定在1°～15°的范圍，則能夠有效攪拌垃圾，且在葉片和處理槽的內壁面側之間有效輾碎垃圾并將其細化。
根據本發明的垃圾處理裝置可知，能夠將塑料垃圾、廚余垃圾、紙類垃圾等垃圾一并有效地攪拌的同時，能夠通過微生物進行分解而減容消化處理。因此，還能夠在不將例如廚余垃圾及/或紙類等垃圾、塑料等垃圾分類的情況下一并處理。因此，根據本發明的垃圾處理裝置可知，不存在以往的垃圾處理裝置那樣，分類垃圾而耗費勞力的情況，其效果更加顯著。
本發明的上述目的、其它目的、特征及優點，從參照附圖進行的用于實施以下發明的最佳方式的詳細說明中可更加明確。
圖1是表示本發明的垃圾處理裝置的實施方式的一例的流程圖。
圖2是表示本發明的垃圾處理裝置的實施方式的一例的外觀圖解圖。
圖3是表示本發明的垃圾處理裝置的實施方式的一例的俯視圖解圖。
圖4是表示本發明的垃圾處理裝置的實施方式的一例的主視圖解圖。
圖5是表示本發明的垃圾處理裝置的實施方式的一例的右側面圖解圖。
圖6是表示本發明的垃圾處理裝置的實施方式的一例的左側面圖解圖。
圖7是表示本發明的垃圾處理裝置的實施方式的一例的后視圖解圖。
圖8表示適用于本發明的垃圾處理裝置的處理槽的一例，是從垃圾處理裝置的背面側觀察的圖解圖。
圖9表示適用于本發明的垃圾處理裝置的處理槽的一例，是從圖8的右側觀察的圖解圖。
圖10表示適用于本發明的垃圾處理裝置的處理槽的一例，是從圖8的上側觀察的圖解圖。
圖11是表示適用于本發明的垃圾處理裝置的攪拌機構(攪拌機)的一例及其周邊的主視圖解圖。
圖12是表示適用于本發明的垃圾處理裝置的攪拌機構(攪拌機)的一例及其周邊的俯視圖解圖。
圖13是將圖12、圖13所示的A的攪拌件從處理槽的左側面側觀察的左側面圖解圖。
圖14是將圖12、圖13所示的B的攪拌件從處理槽的左側面側觀察的左側面圖解圖。
圖15是將圖12、圖13所示的C的攪拌件從處理槽的左側面側觀察的左側面圖解圖。
圖16是將圖12、圖13所示的D的攪拌件從處理槽的左側面側觀察的左側面圖解圖。
圖17是將圖12、圖13所示的E的攪拌件從處理槽的左側面側觀察的左側面圖解圖。
圖18是將圖12、圖13所示的F的攪拌件從處理槽的左側面側觀察的左側面圖解圖。
圖19是將圖12、圖13所示的G的攪拌件從處理槽的左側面側觀察的左側面圖解圖。
圖20是將圖12、圖13所示的I的攪拌件從處理槽的左側面側觀察的左側面圖解圖。
圖21是表示圖12、圖13所示的A～F的攪拌件的立體圖解圖。
圖22(a)是圖12、圖13所示的G及I的攪拌件的俯視圖解圖，(b)是圖12、圖13所示的I的攪拌件的左側面圖解圖，(c)是圖12、圖13所示的I的攪拌件的主視圖解圖。
圖23是表示圖12、圖13的A～F所表示的攪拌件的代表性攪拌作用的要部圖解圖，(a)表示一方的攪拌臂及葉片的攪拌作用的要部圖解圖，(b)表示另一方的攪拌臂及葉片的攪拌作用的要部圖解圖。
圖24是表示適用于本發明的垃圾處理裝置的除塵機的一例的主視圖解圖。
圖25是圖7的線A-A的向視圖解圖。
圖26是圖7的線B-B的向視圖解圖。
圖27表示使用了圖1～圖7所示的本發明的垃圾處理裝置進行垃圾處理時的消化效果的曲線圖。
圖28是表示使用了圖1～圖7所示的本發明的垃圾處理裝置而處理廚余垃圾時的處理槽內的產生氣體濃度的測定結果(經時變化)的曲線圖。
圖29是表示使用了圖1～圖7所示的本發明的垃圾處理裝置而處理紙垃圾類時的處理槽內的產生氣體濃度的測定結果(經時變化)的曲線圖。
圖30是表示使用了圖1～圖7所示的本發明的垃圾處理裝置而處理塑料垃圾類時的處理槽內的產生氣體濃度的測定結果(經時變化)的曲線圖。
圖中，10-垃圾處理裝置；14-處理槽；15a-處理槽的側面板；15b-處理槽的主體部板；16-活性化機構；18-攪拌機構；20-排氣機構；22-除塵機構；24-除臭機構；26-輔助機構；28-粉碎機；29-粉碎機的驅動馬達；38-套部；48-送風機；50，96，104-加熱器；52-攪拌機；54-旋轉軸；60-齒輪馬達；66a，66b，68a，68b-攪拌件；70a，70b，78a，78b-攪拌臂；72a，72b-葉片；84-除塵機；88-除塵部；94-排液罐；100-脫臭機；102-預熱部；106-催化劑部；108-循環路徑；110-通路；112-耐熱電動送風機；120-安全裝置；D1～D4-擋板(damper)；S1～S9-溫度傳感器；SW1，SW2-限位開關；Z-作為菌床的好氣性微生物及其擔體的集合體。
具體實施例方式
通過本發明的垃圾處理裝置，例如，能夠在不像以往一樣，將廚余垃圾及/或紙類等垃圾、塑料等垃圾分類的消耗勞力的前提下，實現以下所述目的，即有效地一并攪拌塑料垃圾、廚余垃圾、紙類垃圾等垃圾的同時，通過微生物分解而減容消化處理。
實施例圖1是表示本發明的垃圾處理裝置的實施方式的一例的流程圖，圖2是表示本發明的垃圾處理裝置的實施方式的一例的外觀圖解圖。另外，圖3是表示本發明的垃圾處理裝置的實施方式的一例的俯視圖解圖，圖4是其主視圖解圖，圖5是其右側面圖解圖，圖6是其左側面圖解圖，圖7是其背面圖解圖。
首先，對構成該垃圾處理裝置10的設備的結構及使用了該垃圾處理裝置的垃圾處理系統的流程的概略進行概略性簡單說明，之后，對構成該垃圾處理裝置10的各設備進行說明。
該垃圾處理裝置10，如圖2所示，包含外殼12，在外殼12內收容有構成垃圾處理裝置10的各設備。例如圖1所示，在外殼2內設置有處理槽14，其通過好氣性微生物分解垃圾并將其進行減容消化處理；活性化機構16，其通過將處理槽內加熱至規定的溫度，將好氣性微生物對垃圾的分解作用活性化；攪拌機構18，其將放入處理槽14內的垃圾、好氣性微生物及作為好氣性微生物的寄所的擔體攪拌；排氣機構20，其將通過好氣性微生物對垃圾的分解作用而在處理槽14內產生的二氧化碳(碳酸氣體)及水蒸氣等排氣從處理槽14排出；除塵機構22，其除去從處理槽14排出的排氣中的粉塵等，使其中含有的水分蒸發；脫臭機構24，其通過在高溫下加熱而對由除塵機構22處理的排氣中的惡臭進行脫臭處理；及輔助機構26，其利用由脫臭機構24脫臭的排氣中的熱量，輔助處理槽14的加熱·加溫；和各溫度傳感器S1～S9、各限位開關SW1～SW2、各擋板D1～D4、用于粉碎垃圾并將其放入處理槽14內的粉碎機28、及垃圾處理裝置的運行顯示信號機30等。
其次，參照圖3～圖7及圖8～圖10等對處理槽14進行說明。處理槽14，例如圖4～圖6所示，配置在外殼12的前側，并由設置在基底32上的支架34支承。處理槽14，如圖8～圖10所示，例如，主視的情況下為橫向為長度的矩形，且側視的情況下包含大致U字形的處理槽主體36。處理槽主體36通過適當組合角鋼及不銹鋼制板等而形成為U字形槽狀。處理槽主體36，例如圖5、圖6及圖9所示，在從其高度方向的中央到下側的范圍內具備大致半圓形的套部38。套部38例如由不銹鋼制的中空板形成，其內構成通路38a。如圖8及圖10所示，套部38在其長度方向的右側設置有通路入口部40，在其長度方向的左側設置有通路出口部42。在通路入口部40及通路出口部42上分別安裝有例如不銹鋼制的入口管40a及出口管42a。
例如圖2及圖3～圖6所示，在外殼12的前側上面設置有與處理槽14內相連通的投放口44，在投放口44上安裝有開閉自如的蓋44a。進而，在投放口44的附近設置有粉碎機28的投放口46，投放口46也與處理槽14相連通，在投放口46上安裝有開閉自如的蓋46a。向投放口44中直接投放蔬萊、肉、魚類等各種廚余垃圾。向粉碎機28的投放口46中投放塑料袋、泡沫紙盒等各種塑料垃圾、紙袋、紙包、瓦楞紙、廢報紙、紙尿布等各種紙制垃圾，并由粉碎機28細微粉碎。在不需要由粉碎機28細微粉碎的情況下，將各種廚余垃圾、各種塑料垃圾及各種紙紙垃圾一并從投放口44投放。
無論那種，在該處理槽14中，可以一并投放各種廚余垃圾、各種塑料垃圾及各種紙制垃圾。
另外，在處理槽14內預先收容有分解垃圾的好氣性微生物及作為好氣性微生物的寄所的擔體的集合體Z，但由于該集合體Z成為菌床，所以可從投放口44向處理槽14內適當補充。還有，作為好氣性微生物，使用將土壤菌、桿菌等混合的特殊的復合菌，在規定的適當的溫度下，使該復合菌活性化而提高垃圾的分解效率。另外，作為好氣性微生物的寄所的擔體包括例如，瓦、磚、陶瓷等由燒結多孔質體構成的尖銳狀的碎片。
在處理槽14上配置有活性化機構16。活性化機構16包含向處理槽14內供給空氣的西洛克風扇(sirocco fan)等送風機48，由送風機48供給的空氣通過加熱器50加熱至規定的溫度(例如，40℃～60℃)，并作為熱風，供給到處理槽14內。通過該熱風，使處理槽14內的好氣性微生物對垃圾的分解作用活性化。進而，該垃圾的分解作用還可以通過后述的攪拌機構18對垃圾的輾碎作用、削除作用及將垃圾均勻攪拌的攪拌作用等而進一步活性化。
即、攪拌機構18，例如圖11、圖12所示，包含攪拌機52，攪拌機52包含配置在處理槽14的長度方向的大致中央的旋轉軸54。在旋轉軸54的軸向的兩端部分別形成有連結軸55，該連結軸55分別由設置在側面板15a的外壁面側的軸承部56支承，且使其旋轉自如，該側面板15a位于處理槽14的長度方向的兩側。另外，如圖6、圖7、圖11及圖12所示，連結軸55的前端部安裝有鏈輪58。進而，在處理槽14的背面側，例如圖6及圖7所示，例如設置有齒輪馬達60作為用于驅動旋轉軸54的驅動機構。在齒輪馬達60的驅動軸上安裝有鏈輪62，在鏈輪58及鏈輪62之間架設有滾子鏈64。
如圖11及圖12所示，在旋轉軸54的軸向的中間部，有一對攪拌件66a、66b以多組(在圖11、圖12中，例如圖示A、B、C、D、E、F、A的七組的攪拌件66a、66b)在其軸向上保持規定的間隔而排列·固定在其上。進而，在旋轉軸54的軸向兩側分別有另一對攪拌件68a、68b(在圖11、圖12中，例如圖示G、I的兩組攪拌件68a、68b)排列·固定在處理槽14的側面板15a的內壁面側。
在這種情況下，七組的一對攪拌件66a、66b分別在旋轉軸54的旋轉方向上各帶有例如30°的相位差而排列，兩組的另一攪拌件68a、68b在旋轉軸54的旋轉方向上帶有例如90°的相位差而排列。
因此，首先對一對攪拌件66a、66b進行說明。一對攪拌件66a及66b分別包含在旋轉軸54的直徑方向上相對配置的一對攪拌臂70a及70b。即，一方的攪拌件66a和另一方的攪拌件66b以旋轉軸54的中心軸為中心，配置在180°相反側。因此，在觀察一對攪拌件66a、66b的情況下，一方的攪拌件66b在另一方的攪拌件66a的旋轉軌道上旋轉。
如圖21所示，一對攪拌臂70a及70b分別形成為例如大致矩形板狀。例如圖13～圖18及圖23(a)、(b)所示，一對攪拌臂70a、70b分別與處理槽14的主體部板15b的內壁面保持規定的間隔而配置。
另外，一對攪拌臂70a、70b的長度方向的前端部，如圖23(a)、(b)所示，以相對于攪拌臂70a及70b的軸線X傾斜規定的角度θ的方式分別配置有例如矩形板狀的葉片72a及72b。進而，攪拌臂70a及70b、和葉片72a及72b之間，如圖21所示，配置有連結它們的連結板74a及74b。攪拌臂70a及70b、連結板74a及74b通過焊接等固定手段連接成一體。進而，72a及72b、和連結板74a及74b分別由螺栓等緊固機構76a及76b緊固·固定。
進而，在一對攪拌件66a、66b中，如圖13～圖18及圖23(a)、(b)所示，一方的葉片72a配置為，相對于一對攪拌臂70a、70b的旋轉方向的一對葉片72a的前側向靠近旋轉軸54的方向前傾，另一方的葉片72b配置為，相對于一對攪拌臂70a、70b的旋轉方向的另一方的葉片72b的后側向靠近旋轉軸54的方向后倒。在這種情況下，如下所述地設置一對攪拌臂70a、70b的葉片72a、72b，即一方的葉片72a的后端部、和處理槽14的主體部板15b的內壁面之間，設置例如30mm的間隔G1，在另一方的葉片72b的前端部、和處理槽14的主體部板15b的內壁面之間設置例如25mm的間隔G2。
根據發明人的實驗可知，在處理槽14的內壁面上附著·疊層的擔體(以下，稱為菌床)的厚度為30mm的情況下，優選G1設定為30mm，G2設定為25mm，但根據菌床的厚度，G1也可以設定為例如30～45mm的范圍，對應于此，G2也可以設定為例如25～45mm的范圍。但是，若G1超過50mm、即菌床的厚度超過50mm，則不能按壓在菌床側有效發揮輾碎的功能。
若一對攪拌件66a、66b旋轉，則通過一方的攪拌臂70a的葉片72a，例如圖23(a)所示，將垃圾(處理物)按壓在具有規定的厚度(例如，30mm的厚度)的菌床側的同時輾碎。在這種情況下，菌床含有瓦、磚、陶瓷等燒結多孔質體的尖銳狀的碎片(粉碎片)，因此，該燒結多孔質體的碎片的尖銳狀部分作為垃圾的粉碎刃發揮作用，并能夠有效率且有效果地粉碎垃圾(處理物)而將其輾碎。
進而，通過接著一方的攪拌臂70a的旋轉而旋轉過來的另一方的攪拌臂70b的葉片72b的前端部，例如圖23(b)所示，菌床及垃圾(處理物)的層被削取規定厚度(例如5mm)。還有，菌床及垃圾(處理物)的層中，例如水分在60％以下程度，形成某種程度干燥的狀態，因此，容易削取。
因此，在該垃圾處理裝置10中，對接著旋轉過來的攪拌臂70a的葉片72a施加的負荷減輕，能夠無阻力地有效地發揮接下來的輾碎作用。而且，多組各攪拌件66a、66b分別具有輾碎功能和削取并剝離的功能，因此，對各葉片72a、72b及各攪拌臂70a、葉片72a施加的負荷減輕。因此，也不存在各攪拌臂70a、葉片72a由于負荷而折曲之患。
還有，削取的垃圾及菌床的層的碎片，落入處理槽14的底面側，再次，由攪拌件66a、66b攪拌，通過好氣性微生物的分解作用減容消化。另外，菌床及垃圾(處理物)在水分多時，貼附在處理槽14的內壁面上，但如果處理槽14內加熱而變得干燥，則菌床及垃圾(處理物)剝落，再次由各攪拌件66a、66b攪拌，并且由微生物分解處理。
根據發明人的實驗可知，葉片72a及72b相對于攪拌臂70a及70b的傾斜角度θ優選設定在θ＝1°～15°的范圍，進而，更優選設定在θ＝4°～6°的范圍。但是，若葉片72a、72b的傾斜角度θ超過15°，則葉片72a及72b只起到按壓垃圾及菌床的效果，不能有效發揮輾碎功能。在這種情況下，通過葉片72b削取附著疊層在處理槽14的底面(主體部板15b的內壁面)的垃圾及菌床的整個層，導致處理槽14的底面(主體部板15b的內壁面)露出，因此，基于接下來的攪拌臂70b的旋轉的葉片72a的輾碎效果不太好。
其次，參照圖11、圖12、圖19、圖20及圖22等對設置在處理槽14的側面板15a的內壁面側的其他的兩組的一對攪拌件68a、68b進行說明。一對攪拌件68a及68b，例如圖19、圖20所示，與上述一對攪拌件66a、66b相同地，包含在旋轉軸54的直徑方向上相對配置的一對攪拌臂78a及78b。一對攪拌臂78a及78b分別如圖22(a)、(b)、(c)所示，包含例如大致矩形板狀的臂主體80a及80b。臂主體80a及80b分別在其一方主面側具有例如截面為V字形的槽部82a及82b。一對攪拌臂78a、78b的長度方向的前端部，例如圖11、圖12及圖19、圖20所示，分別與處理槽14的主體部板15b的內壁面保持規定的間隔而配置。
該兩組攪拌件68a、68b分別用于避免垃圾及菌床粘附在處理槽14的長度方向兩側的側面板15a的內壁面。
處理槽14內的好氣性微生物對垃圾的分解作用通過上述的活性化機構16及攪拌機構18的協同作用而進一步活性化。還有，處理槽14內產生的二氧化碳(碳酸氣體)及水蒸氣等排氣通過排氣機構20由處理槽14排出。作為排氣機構20，例如使用リンゲブロ一(商品名)等送風機。
其次，參照圖1、圖5、圖7、圖24及圖25等對將通過排氣機構20由處理槽14排出的排氣中的粉塵等除去，并使其中含有的水分蒸發的除塵機構22進行說明。除塵機構22包含除塵機84，除塵機84包含例如具有不銹鋼制的多個遮蔽板86的除塵部88。多個遮蔽板86，如圖2所示，配置為交錯狀。
在除塵部88的下方，設置過濾部90、92，進而，在過濾部90、92的下方，設置排液罐94，其貯藏由除塵部88及過濾部90、92除去排氣中的粉塵后的排氣中的水分(以下，稱為排液)。該排液罐94中的排液通過由加熱器96加熱而蒸發，且該蒸氣通過排氣機構20向后述的脫臭機構24排出。
還有，排液罐94配置有浮標式水位傳感器等液位檢測機構98。液位檢測機構98用于避免排液罐94中的排液下降到比規定的液位低，導致用加熱器96使排液罐94內空燒。
其次，參照圖5、圖7及圖26等，對將由除塵機84處理的排氣中的惡臭在高溫(例如250℃左右)下加熱而將其脫臭處理的脫臭機構24進行說明。脫臭機構24包含例如通過催化劑燃燒法對惡臭進行脫臭的脫臭機100。脫臭機100，例如圖26所示，具備具有熱交換器(未圖示)等的預熱部102、具有加熱器的加熱部104、具有金屬蜂窩催化劑等的催化劑部106。在這種情況下，由除塵機84處理的排氣利用將預熱部102、加熱部104及催化劑部106連接的循環路徑108循環。
含有從除塵機84排出的排液的蒸氣的排氣由預熱部102預熱，進而，由加熱部104加熱至高溫后，通過催化劑部106。此時，排氣中的惡臭成分通過催化劑部106的加熱至高溫的金屬蜂窩催化劑吸附，并將其脫臭。脫臭的空氣(排氣)再次通過預熱部102，被送到安裝在處理槽14的套部38的通路入口部40的入口管40a。還有，在該脫臭機100中，被送到該脫臭機100的排氣由預熱部102預熱。在這種情況下，脫臭機100的出口附近的排氣溫度例如為140℃左右。因而，僅對于預熱的量，不需要運行加熱部104的加熱器。因此，降低加熱部104的加熱器的耗電量，從而能夠降低運行加熱器時的電成本。
進而，本實施方式的垃圾處理裝置10具有利用由脫臭機100加熱且脫臭的空氣(排熱氣體)的熱量，輔助處理槽14的加熱·加溫的輔助機構26。輔助機構26包含將脫臭機100及處理槽14的套部38間連接的通路110。即、在脫臭機100和處理槽14的套部38之間，例如圖1所示，通過適當的配管等配置通路110。在通路110的路徑上設置有例如耐熱電動送風機112，由脫臭機100處理的排熱氣體通過耐熱電動送風機112供給到套部38的入口管40a。
另外，從脫臭機100吸入·排出的排熱氣體的一部分經由從通路110分支的分支通路114及116，排出到大氣中。進而，從由通路110分支的分支通路118可適當地導入大氣。還有，在通路110的路徑中配置有擋板D1，另外，在分支通路114及116的路徑中，分別配置有擋板D2及擋板D3，進而在分支通路118的路徑中，配置有擋板D4。
通過由擋板D1及擋板D4調節導入到通路110的空氣量，由擋板D2及擋板D3調節從通路110排出的空氣量，由此調節在通路110中轉送的排熱氣體的溫度，并且，還將新鮮的外界氣體(空氣)導入通路110中。因此，從脫臭機100向處理槽14的套部38提供適當調節為規定的溫度(例如，60℃左右)的排熱氣體。
供給到套部38的入口管40a的空氣(排熱氣體)通過在套部38的通路38a內循環，輔助如下將大致整個處理槽14均勻加溫·保熱，從而將處理槽14內保持在適當的溫度。還有，空氣(排熱氣體)從套部38的出口管42a排出到處理槽14外的大氣中。
即、在該垃圾處理裝置10中，通過輔助機構26利用排熱氣體的熱量，用于加熱·加溫處理槽14。因此，還能夠降低加熱處理槽14所消耗的電成本。
其次，特別參照圖1，對配置在該垃圾處理裝置10的安全裝置120、溫度傳感器S1～S9及開關SW1、SW2進行說明。
安全裝置120例如由低壓用大流量2方向電磁閥構成，用于防止處理槽12內產生大量的甲烷氣體等的情況下的爆炸事故。即、在垃圾處理裝置10的運行中，當處理槽14內充滿甲烷氣體等而導致處理槽14內的壓力上升的情況下，若超過設定的壓力，則自動打開低壓用大流量2方向電磁閥，由此，降低該壓力，從而防止爆炸。
另外，溫度傳感器S1～S9分別由例如帶有金屬保護管的熱電偶構成。溫度傳感器S1用于檢測處理槽14內的溫度，控制送風機48及安全裝置120，將處理槽14內的溫度維持在規定的設定溫度。溫度傳感器S2為用于調節貯藏于除塵機84的排液罐94的排液溫度的溫度傳感器。溫度傳感器S3用于檢測脫臭機100的入口溫度，并用于監視。溫度傳感器S4用于檢測脫臭機100的加熱器104的入口溫度，并用于預熱部102的預熱后的監視。溫度傳感器S5用于檢測脫臭機100的加熱器104的溫度，并用于避免加熱器104的溫度變得過高。溫度傳感器S6用于檢測脫臭機100的加熱器104的出口溫度，并進行調節。溫度傳感器S7用于檢測催化劑部106的催化劑反應后的溫度，并用于監視。溫度傳感器S8用于檢測脫臭機100的出口的溫度，是用于排熱氣體的監視的溫度傳感器。溫度傳感器S9用于檢測供給到處理槽14的套部38的排熱氣體的溫度的監視。
進而，開關SW1及SW2分別例如由限位開關構成。開關SW1設置在投放口44的附近，開關SW2設置在粉碎機28的投放口46的附近。開關SW1及SW2分別作為避免作業人的手經由各投放口44、46而卷入攪拌機52及粉碎機28的事故防止用安全開關發揮功能。在這種情況下，一旦打開投放口44的蓋44a及投放口46的蓋46a，開關SW1及SW2就分別動作，使驅動攪拌機52的齒輪馬達60及粉碎機28的驅動馬達29停止。
其次，對表示使用本實施方式的垃圾處理裝置10進行垃圾處理時的垃圾的消化效果的實驗結果進行說明。投入垃圾處理裝置10的垃圾包括塑料包裝的蔬菜、肉類、魚類等預制食品、以及瓦楞紙等紙類碎片，該垃圾每天一次，連續50天投放。一次垃圾的投放量及垃圾的累積投放量等如[表1]所示，垃圾的消化量及殘渣率等如圖27所示。
根據該試驗結果可知，連續50天投放的垃圾的總投放量(累積投放量)為5880升，50天后的垃圾的殘渣量為112升。即、使用該垃圾處理裝置10時的垃圾的消化率為[(5880-112)÷5880]×100＝98.09(％)，約為98.1(％)，顯示出高的消化率。在這種情況下，殘渣率為極低的1.9(％)。
進而，對將使用本實施方式的垃圾處理裝置10進行垃圾處理時的垃圾處理中產生的產生氣體濃度測定的實驗結果進行說明。在該試驗中，在垃圾處理裝置中投放蔬菜、魚、盒飯的剩余殘渣等廚余垃圾類70升的情況下、在垃圾處理裝置中投放廢報紙、瓦楞紙等紙垃圾類100升的情況下、及在垃圾處理裝置中投放塑料袋、紙尿布、泡沫食品紙盒等塑料垃圾類70升的情況下，分別對垃圾處理中隨著時間的經過而產生的二氧化碳、氨及胺類各產生氣體的氣體濃度進行測定。
廚余垃圾類的試驗結果如[表2]及圖28所示，紙垃圾類的試驗結果如[表3]及圖29所示，塑料垃圾類的試驗結果如[表4]及圖30所示。
廚余垃圾類處理中的產生氣體濃度 試驗結果
紙類處理中的產生氣體濃度 試驗結果
塑料類處理中的產生氣體濃度 試驗結果
根據上述的試驗結果可知，在處理廚余垃圾類的情況下，如[表2]及圖28所示，在投放廚余垃圾30分鐘后，二氧化碳的濃度為2000ppm，顯示高的數值，微生物對廚余垃圾類的分解最活躍。在這種情況下可知，從投放30分鐘后到2小時后的期間，分解處理顯著進行。
另外，在處理紙垃圾類的情況下，如[表3]及圖29所示，在投放紙垃圾類1小時后，二氧化碳的濃度為1100ppm，顯示高的數值，微生物對廚余垃圾類的分解最活躍。
另外，在處理塑料垃圾類的情況下，如[表4]及圖30所示，在投放紙垃圾類5小時后，二氧化碳的濃度為1750ppm，顯示高的數值，微生物對廚余垃圾類的分解最活躍。
即、根據該垃圾處理裝置10可知，在短時間內即可分解處理廚余垃圾類、紙垃圾類及塑料垃圾類。
在本實施方式例的垃圾處理裝置10中，尤其綜合進行以下所述的處理，進一步提高處理槽14內的攪拌效率及分解效率，即通過攪拌件66a、66b對菌床及垃圾(處理物)進行輾碎和削取處理；菌床含有燒結多孔質體的碎片(粉碎片)，使得更有效進行垃圾(處理物)的輾碎處理；通過將從脫臭機100供給的排熱氣體的熱量賦予處理槽14的套部38，輔助微生物對垃圾的分解作用的活性化。
由此，不僅能夠處理廚余垃圾類，而且還能夠一并分解塑料袋、紙尿布、食品紙盒等塑料垃圾類，并將其進行減容消化處理。在該垃圾處理裝置10中，由于不焚燒垃圾，所以不產生戴奧辛(dioxin)，也不像以往的堆肥型式一樣實施堆肥。
產業上的可利用性本發明的垃圾處理裝置能夠一并將食品垃圾等廚余垃圾、塑料產品等塑料垃圾及瓦楞紙、廢報紙等紙垃圾有效地攪拌而粉碎·細化，且利用微生物的分解作用而將其減容消化，能夠省去分類垃圾的勞力，因此，尤其適合應用于出自例如外賣店、超市、學校、公司等的這些垃圾處理。
權利要求
1.一種垃圾處理裝置，其將垃圾攪拌的同時，通過微生物分解所述垃圾而進行減容消化處理，其中，包括處理槽，其收容所述微生物及所述垃圾；及攪拌機構，其攪拌所述微生物及所述垃圾，所述攪拌機構包括設置在所述處理槽內的旋轉軸、和在所述旋轉軸的軸向上保持規定的間隔排列的多個攪拌件，所述攪拌件具有在所述旋轉軸的直徑方向上相對配置的一對攪拌臂；和葉片，其相對于所述攪拌臂的軸線傾斜地配置在所述攪拌臂的前端部，并且與所述處理槽的內壁面保持規定的間隔而配置，一方的所述葉片配置為，相對于所述攪拌臂的旋轉方向的所述葉片的前側向靠近所述旋轉軸的方向前傾，而另一方的所述葉片配置為，相對于所述攪拌臂的旋轉方向的所述葉片的后側向靠近所述旋轉軸的方向后倒。
2.一種垃圾處理裝置，其將好氣性微生物及所述好氣性微生物附著而成為所述好氣性微生物的寄所的擔體、和塑料垃圾、廚余垃圾、紙垃圾等垃圾一并攪拌的同時，通過所述好氣性微生物分解所述垃圾而進行減容消化處理，其中，包括處理槽，其一并收容所述好氣性微生物、所述擔體及所述垃圾；攪拌機構，其一并攪拌所述好氣性微生物、所述擔體及所述垃圾；活性化機構，其通過向所述處理槽內供給空氣并將所述處理槽內加熱至規定的溫度，使所述好氣性微生物和所述垃圾的分解作用活性化；排氣機構，其將含有所述處理槽內產生的水蒸氣及二氧化碳的排氣向所述處理槽外排出；除塵機構，其除去通過所述排氣機構排出的排氣中的粉塵，并使排氣中的水分蒸發；及脫臭機構，其通過在高溫下加熱而脫去由所述除塵機構處理的排氣中的惡臭，所述攪拌機構包括設置在所述處理槽內的旋轉軸、和在所述旋轉軸的軸向上保持規定的間隔而排列的多個攪拌件，所述攪拌件具有在所述旋轉軸的直徑方向上相對配置的一對攪拌臂；和葉片，其相對于所述攪拌臂的軸線傾斜地配置在所述攪拌臂的前端部，并且與所述處理槽的內壁面保持規定的間隔而配置，一方的所述葉片配置為，相對于所述攪拌臂的旋轉方向的所述葉片的前側向靠近所述旋轉軸的方向前傾，而另一方的所述葉片配置為，相對于所述攪拌臂的旋轉方向的所述葉片的后側向靠近所述旋轉軸的方向后倒。
3.根據權利要求2所述的垃圾處理裝置，其中，還包括輔助機構，該輔助機構通過由所述脫臭機構脫臭的排熱氣體的熱量來輔助所述處理槽的加熱。
4.根據權利要求2或3所述的垃圾處理裝置，其中，所述好氣性微生物附著而成為所述好氣性微生物的寄所的擔體包括由燒結多孔質體構成的尖銳狀的碎片。
5.根據權利要求1～4中任一項所述的垃圾處理裝置，其中，所述葉片相對于所述攪拌臂的傾斜角度設定在1°～15°的范圍。
全文摘要
本發明提供一種垃圾處理裝置，其能夠有效攪拌垃圾的同時，能夠通過微生物進行分解而減容消化處理。垃圾處理裝置(10)通過微生物將垃圾分解而消化處理，包括一并收容微生物和垃圾的處理槽(14)、將微生物和垃圾一并攪拌的攪拌機構(18)。攪拌機構(18)包括在旋轉軸(54)的軸向上保持間隔而排列的多個攪拌件(66a、66b)。攪拌件(66a、66b)具有在旋轉軸(54)的直徑方向上相對配置的攪拌臂(70a、70b)；與處理槽(14)的內壁面保持規定間隔而配置，并相對于攪拌臂(70a、70b)的軸線傾斜的葉片(72a、72b)，相對于攪拌臂(70a)的旋轉方向的一方的葉片(72a)的前側向靠近旋轉軸(54)的方向前傾，相對于攪拌臂(70b)的旋轉方向的另一方的葉片(72b)的后側向靠近旋轉軸(54)的方向后倒。
文檔編號B01F7/04GK1953826SQ200480043120
公開日2007年4月25日 申請日期2004年9月15日 優先權日2004年5月25日
發明者野村德光 申請人:廣愛產業株式會社