JPH0448985A - 厨芥処理装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 産業上の利用分野 本発明（ヨ厨房で発生する生ごみすなわち厨芥を簡便に
処理する装置に利用される。

厨芥は現在自治体で埋め立であるいは焼却処分されてい
も　埋め立ては用地不足のため今後焼却処分に頼らざる
をえなしＸｏシかし焼却処分も輸送時の衛生問題・焼却
場立地難による能力不足という課題を持っていも 本発明は厨芥を発生した場所で軽量化・減容化し　かつ
衛生的なものとする装置を促供することにより、このよ
うな廃棄物の持つ課題を解決するものである。　　本発
明を用いた個別処理用の厨芥処理装置は家庭　料理忠　
食料品店等で厨芥を処理するため利用されも 従来の技術 従来の個別の厨芥処理装置に（よ　ディスポーザーとよ
ばれる機械的処理装置と、ガスや液体燃料あるいは電気
加熱を用いる焼却装置とがあム前者（表　回転刃で厨芥
を粉砕し　下水に流して処理する方式であり、後者は燃
料をバーナで燃焼し　その熱で厨芥を焼却してしまうも
のであムディスポーザーは機械的に厨芥を細かく処理す
るものへ　排水の中に多量の固形分を放出し　そのため
下水道の詰まりが発生し　大きな社会問題となっている
。このたべ　わが国はじめ米国でも使用禁止の傾向があ
る。

ま？、　　厨芥を焼却する方法で（よ　大規模なものは
多いが小型の機器に適した物としてマイクロ波を用いて
焼却前に厨芥を乾燥し完全燃焼する方式が提案されてい
る。

発明が解決しようとする課題 厨芥焼却装置で燃焼する時厨芥に多量に含まれる水分を
予め除去しなければ完全燃焼できな１．％この水分を力
で分離することは困難で、加熱による乾燥手段を一般的
に用いも　　加熱乾燥のために　被処理物が保有する水
分の潜熱相当の熱量をこれに伝えなければならない力＼
　この伝熱手段として対流熱利用と輻射熱利用やマイク
ロ波があム従来の乾燥装置はこれらの伝熱手段を用いて
被処理物の水分を加熱し　水蒸気を放出させるものであ
ム 厨芥が乾燥のため加熱されると高温の水蒸気で軟化し　
塊となるため厨芥の内部へ熱か伝わらなし＼　あるいは
発生した水蒸気かでにくくなる現象がおこａ　このた塩
　乾燥効率が悪く時間かかかる欠点を持っていｔ島　ま
た　短時間で処理し乾燥状態が不完全であれば　焼却で
きな賊　あるいは焼却後も部分的に湿り腐敗するという
問題を持ってい九 また　従来例のもう一つの課題としてプラスチックの処
理ができないことがあげられも厨芥の中には魚や残飯の
ような食品系厨芥とこれらの包装に用いられたプラスチ
ック系厨芥があ後者には種々のプラスチックがあり、例
えば発泡スチロール・塩化ビニール・ポリエチレン等で
ある。都市の焼却場では塩素の発生のためプラスチック
を燃焼できないので、一般家庭からプラスチックと食品
系の厨芥は分離して収集されていもこのプラスチック系
の厨芥（飄　血等で汚れ家庭では食品系厨芥と同じく衛
生的な保管が難しく、また焼却した場合塩素を発生し　
輸送に際しかさ体積が大きいという問題を持つ。

課題を解決するための手段 本発明の厨芥処理装置（よ　プラスチック系厨芥と食品
系厨芥を混合し　その厨芥の内タンパク質・炭水化物・
脂質の食品成分は乾燥または分解し包装用のプラスチッ
クは熱変形させる処理を行うことを特徴とする。

また　、厨芥の収納室と、前記収納室に具備した前記厨
芥の加熱手段と、加熱によって発生した水蒸気を搬送す
る空気を前記収納室に供給する送風手段とを有し　前段
階で厨芥の含水物を乾燥し乾燥終了後の後段階で前記厨
芥の温度を前段階より昇温させ前記厨芥に混入するプラ
スチックを熱変形させることを特徴とすム さらに　上記構成に次の手段を附加し　より効果を著し
くシｔ４　　ずなわ叛　前記後段階の送風量が前段階よ
り小とす収　あるいは前記前段階の加熱手段がマイクロ
波、後段階の加熱手段が電気ヒータであゑ　あるいは前
記前段階の終了後、前記厨芥の温度を一旦下げた後昇温
すゑ　あるいは前記厨芥の収納室下流の水蒸気排出経路
に厨芥の分解ガスを燃焼させる触媒を設けるといった手
段を必要に応じて附加すればよｌ、％ 作用 厨芥に食品系厨芥とプラスチック系厨芥があムこの混合
体を適した処理方法に応じて処理することが好ましい。

食品の不用脈　残飯　等の食品系厨芥とプラスチック製
の包装材料・容器等のプラスチック系厨芥の混合体を同
一の容器に入れ　腐り易い食品系厨芥は乾燥または　分
解処理する。

腐りにくいがかさ体積の大きいプラスチック系の厨芥は
熱変形させも この場合プラスチックの熱変形温度が水の沸点より若干
高い点を利用し　前段階でプラスチックの熱変形温度以
下の低温で乾燥すれば　プラスチックが厨芥全体の骨格
となって発生水蒸気の脱出通路を維持するので乾燥は均
一かつ早くすることができも　乾燥終了後、プラスチッ
クの熱変形温度以上に加熱すれば厨芥全体は縮小り、　
　！＜、小さく、衛生的な物になム また　プラスチック系厨芥は食品系厨芥より熱容量が小
さく短時間で熱変形し　食品系厨芥の分解による臭゛気
の発生が少な（Ｘｏ　　このような温度上昇のために　
−船釣な加熱手段の出力上昇よりＬ搬送用の空気流量を
低くして空気の熱搬送を少なくして高温化した方がよ（
ｔ　なせならば高温状態で厨芥が多量の酸素と接すると
発火し易いためである。したがって、後段階の空気は高
温かつできる限り分解ガスの搬送に差し支えな１．％　
　あるいは第６項を実施する場合は触媒反応に支障のな
い範囲で少量とすべきであム マイクロ波は水分に対し吸収性が良く、プラスチック系
の厨芥は吸収しないので前段階をマイクロ波で行えば　
プラスチックの骨格は変形せず都合がよ賎　この場合後
段階は熱風でプラスチックを変形すべきであム さらに　乾燥後マイクロ波を一定時間停止し厨芥１の温
度を低下させた後、熱風を加えればプラスチック系厨芥
が変形中に食品系厨芥が分解温度に達しにくいため臭気
の発生が少なＬ％また　触媒を用いて排気の臭気成分を
反応浄化するとき、前段階は長時俣　高湿嵐　ではある
が軽質分解ガスであるので触媒反応可組　後段階は重質
分解ガスではある力丈　発生を短時間かつ乾燥したガス
とし触媒反応を可能とし池　このため有害な成分が浄化
できるものであム すなわ板　従来分離して処理すべきであるとした食品系
厨芥とプラスチック系厨芥を混合して加熱コントロール
をすることにより効率的な乾燥と減容化が可能となム 実施例 以下第１項の本発明の一実施例の実験機のデータととも
に添付図面に基づいて説明すａ　図において１は厨芥で
食品の不用皿　残飯　等の食品系厨芥１ａとプラスチッ
ク製の包装材料・容器等のプラスチック系厨芥１ｂの混
合体であム　　今日のなま物の食品は通常発泡スチロー
ル、塩化ビニ−／ｌｚ、　　ポリエチレン等の包装がな
されていも厨芥１は収納部２の中の厨芥容器３　（耐熱
プラスチック・セラミック等のマイクロ波透過材製）に
投入されていも 厨芥容器３は収納部２の内部に着脱自在に設けられ　把
手４で扉５より出し入れできも 排気用の送風機６の流れ方向下流は電気ヒータ７、収納
部２に接続し　収納部２の下流は厨芥容器３、排気管８
、およびヒータ９、白金族金属触［ハニカム状のシリカ
・アルミナを主成分とする担体に担持した触媒１０、排
気孔１１である。

収納部２の一端には導波管１２を通してマグネトロン１
３で発振したマイクロ波が収納部２に電界を発生させて
いも また　収納部２には外周が金属瓢　内部が熱電対である
マイクロ波の影響を受けない温度検知部１４、排気管８
に温度検知部１５が設けられていも　第１図で空気は矢
印Ａの方向に流れてい４次に動作について具体的な実験
データとともに説明すも 厨芥ｌは収納部２の扉５より厨芥容器３に投入される。

送風機６を運転の状態とし水蒸気の搬送用空気を厨芥１
へ供給し　マグネトロン１２に通電しマイクロ波を収納
部２に導き、耐熱製のプラスチック・ガラス・セラミッ
ク等のマイクロ波透過材で作られた厨芥容器３を透過し
　内部の厨芥１に照射され４　マイクロ波は水分に選択
的に吸収されるた敦　水分を含む食品系厨芥１ａは昇温
し水蒸気を発生ずム　　水蒸気が発生しているとき厨芥
容器３の上部空間は蒸気で満たされていも　食品系厨芥
１ｂの温度（よ　マイクロ波透過性のプラスチック系の
厨芥の温度より高いが１００℃を超えることはなしも なぜならば　周囲に設けた空気孔１６より相対的に重い
搬送用゛空気が厨芥容器３の壁を伝わって流下している
ためであも　このためマイクロ波を受は水分を気化して
も食品系厨芥１ａは必ず１００℃以下で、特にプラスチ
ック系厨芥１ｂは低い温度を示す。

このように　食品系厨芥１ａの周囲の水蒸気分圧が空気
の流入によって低くなっているため乾燥が早（〜　この
ような効果は厨芥１の中へ空気が入るから可能であム　
一般に食品系厨芥は水蒸気加熱による軟化が著しく、脱
水によって収縮し塊になりやすい力（プラスチック系厨
芥１ｂと混在しているときはこれが骨格となりほとんど
かさ容積は変化しな１．％　　このため空気は厨芥１全
体の中に流入し　効率的に水蒸気を気化局部より移動さ
せていも プラスチック系厨芥１ｂはマイクロ波で加熱されないが
隣接した食品系厨芥１ａよりの伝熱で昇温すム　発泡ス
チロールのような耐熱性の低いものは接触する部分が熱
変形する。しかし接触しない部分は変形しないため骨格
の隙間が消滅することはな（−また　耐熱性のプラスチ
ックは殆ど接触部でも変形せず広い隙間を維持すム このような前段階は温度検知部１４で厨芥容器３内が１
００℃以下になるようにマイクロ波出力は制御されてい
も しかし　このままでは軽くし衛生的な乾燥処理をしただ
けで、体積が殆ど代わっていなＬ％このような状態のあ
と送風機６の送風量を減少すると、厨芥１全体の温度は
急激に上昇し１２０℃で発泡スチロールは急激に熱変形
上　かさ体積は約１０分の１に減少すも　この時１４、
温度上昇で食品系厨芥１ａは分解し始める力（触媒１０
がヒータ９で予熱されているので分解ガスは触媒で酸化
され臭気を排出しなｕ％　　とく艮　プラスチック系厨
芥１ｂは食品系厨芥１ａより熱容量が小さいので素早（
変形でき、食品系厨芥１ａが分解ガスが多量に発生する
まえに熱変形を終了する。

また　マイクロ波を乾燥した厨芥ｌに照射し続けると次
の問題が生じることかある。乾燥した厨芥ｌはマイクロ
波吸収性が低下し温度が上がりにくい反阻　乾燥状態で
マイクロ波を照射し続けると、断熱性の良い外皮ができ
るため僅かなマイクロ波吸収でも内部の温度は上昇すム
　特に厨芥の大きいものほど断熱性の外皮をつくり易く
内部が炭化し　この炭化部がマイクロ波で放電し発火に
いたりやすら 本実施例ではプラスチックが骨格となって厨芥が塊にな
ることを防止していも　このため厨芥全体が搬送空気で
冷却され　厨芥内部のマイクロ波による異常高温は起こ
りに＜　Ｌｚ 従って、前段階の水分が存在するときはマイクロ波で乾
燥し　乾燥後はヒータ７で熱風を発生させプラスチック
系の厨芥１ｂを熱変形する方が好ましくを 前段階も後段階もヒータ７でした場合構造は簡単である
力（前段階をご一夕とすると食品系厨芥１ａを分解しな
い１００度以下の熱風によるので乾燥時間は長くなム　
また　両段階をマイクロ波でした場合も構成は簡単であ
る力（プラスチック系厨芥１ｂがマイクロ波を吸収しな
いのでこの変形前に食品系厨芥１ａが分解し臭気を発生
する欠点を持つ。

どの様な加熱手段の組合せでも本発明の効果は期待でき
るが最良の組合せは前段階マイクロ波、後段階熱風とし
たものである。

ま？＝　　ヒータ７による熱風は厨芥容器３の下部方向
から導入し下部をより高い温度で加熱して下部のプラス
チック系厨芥１ｂを早く熱変形させる方が好ましく兎　
熱風が上部から浸入しやすいためであム　この場合熱風
の温度は塩化ビニールの塩素分解温度の２００℃以下の
温度であることが好ましい力丈　低温で長い時間かける
とプラスチックが上部から変形し熱風の下部への浸入を
阻害するので、　２５０℃を超えない範囲の高温で早く
処理する方力交　厨芥容器３のプラスチック系厨芥１ｂ
は均等に熱変形できる。

ざらζへ　乾燥した後、−度マイクロ波を停止し厨芥１
の温度を低下させた後、　２５０℃を超えない範囲で熱
風で処理すれば　食品系厨芥１ａの温度は急に上昇しに
くいため分解せず臭気を発生しに＜　Ｌｙ プラスチック系厨芥１ｂは熱容量が小さいので変形しや
すく食品系厨芥１ａが昇温し分解する前に熱変形できる
ものである。

また　本発明の装置の下流に触媒を設は排気の無臭化を
図る時、厨芥を比較的低温で乾燥させている間多量の水
分が発生している力丈　この水分で触媒１０は被毒され
活性が低下していも　しかし低温で分解した厨芥の分解
ガスは比較的低い活性状態の触媒１０でも反応Ｌ　　装
置の臭気排出は少なｕ％　　また　プラスチックを高温
で熱変形させる間は　厨芥が乾燥し潜熱を必要としない
ので急速に温度上昇することが可能で食品系厨芥１ａが
多量に分解する前に熱変形すも また　高温で分解した触媒反応しにくい重質成分は水蒸
気をほとんど含まないので触媒１０でよく浄化されも すなわ板　前段階は長時肌　高温度　ではあるが軽質分
解ガスであるので触媒反応可能とし　後段階は重質分解
ガスではある力交　発生を短時間としかつ乾燥したもの
として触媒反応を可能とし臭気成分の排出量をほとんど
なくしたものであ本発明の効果 以上のように本発明によれば　厨芥が乾燥のため加熱さ
れると高温の水蒸気で軟化し　塊となるため厨芥の内部
へ熱が伝わらな八　あるいは発生した水蒸気がでにくく
なる現象が防止できも　このた敢　乾燥効率の良℃＼　
臭気の少ない厨芥処理器が可能となム このような本発明の実施によって使用者の受ける利益Ｉ
−Ｌ　　（１）厨芥が減容化　衛生的になるので廃棄頻
度が少なくなム　あるいは保管が楽になム（２）プラス
チック系の厨芥は従来食品系の厨芥と分けて廃棄してい
た爪　これを混ぜたまま廃棄できるので便利であａ　ま
た　厨芥の処分者である自治体が得る利益ハ（１）輸送
・収集が容易となａ（２）埋立地の確保が楽になモ（３
）燃焼しやすい乾燥厨芥は塩化物の処理設備を有する焼
却場で操業率を向上させも

【図面の簡単な説明】

図は本発明の一実施例の厨芥処理装置の縦断面図であム

Claims (6)

【特許請求の範囲】
1. （１）　食品系厨芥とプラスチック系厨芥の混合物を収
   納する容器内で、タンパク質・炭水化物・脂質等の食品
   系厨芥を乾燥または分解し、プラスチック系厨芥を熱変
   形させる厨芥処理装置。
2. （２）　収納室に設けた厨芥加熱手段と、加熱によって
   発生した水蒸気を搬送する空気を前記収納室に供給する
   送風手段とを有し、前段階で厨芥の含水物を乾燥または
   分解し、後段階で前記厨芥の温度を前段階より高温とし
   、前記厨芥に混入するプラスチックを熱変形させること
   を特徴とする請求項（１）記載のの厨芥処理装置。
3. （３）　後段階の送風量を前段階より小とした請求項（
   ２）記載の厨芥処理装置。
4. （４）　前段階の加熱手段がマイクロ波、後段階の加熱
   手段が電気ヒータである請求項（２）記載の厨芥処理装
   置。
5. （５）　前段階の終了後、厨芥の温度を一旦下げた後昇
   温することを特徴とする請求項（４）記載の厨芥処理装
   置。
6. （６）　厨芥の収納室下流の水蒸気排出経路に厨芥の分
   解ガスを燃焼させる触媒を設けたことを特徴とする請求
   項（２）記載の厨芥処理装置。