TW424005B - Kitchen garbage processing device - Google Patents

Description

五、發明說明（1) [發明的技術領域] 本發明係有關一種能將廚餘物予以迅速分解，且能儘 量抑制臭氣的產生’以期廚餘物得以大幅度減量的廚餘物 處理裝置。 [習用技術] 除一般豕庭排出的廚餘物外，尚有餐廳、食堂、外餐 產業、學校供餐等廚房所產生的廚餘物。該廚餘物的處 理’通常係在公共設施將廚餘物焚燒或予以廢棄處理。惟 因環境保護及處理空間的問題，處理費用逐年高漲，因 此，單純的廚餘物託外處理方式逐漸困難而成為一種環境 問題。所以，於廚餘物產生源處自行處理廚餘物的方式成 為社會的認知新趨向。 通常的廣餘物處理方式有··（〗）使發酵槽形成微生物 容易活性化的狀態下，以加溫、攪拌等方式，由微生物將 廚餘物分解後，將處理物做為有機肥料或具有土壌改良效 果的特殊肥料予以利用的發酵型處理方式；及（2)將廚餘 物投於充填有木屑或咖啡渣等做為菌床之槽内，再以授摔 使廚餘物幾乎完全分解為水及二氧化碳的分解消滅型處理 方式已為一般所知，且漸為採用。尤其，（2)的分解消滅 型處理方式，係就廚餘物予以實質上的消滅（雖未達 100% *但能有相當程度的減量），近幾年來，已成為獎勵 的對象。因此，本發明來提供該處理方式之改良處理裝 置》 習用的分解消滅型廚餘物處理裝置有例如於處理槽内

ΙΗΗΗ IBM 第4頁 C:\Progiam Files\Patent\15826.ptd 424 005 五、發明說明（2) 〜 設置大致水平的轉動軸’在該轉動軸上以垂直方式固定多 數攪拌棒，隨轉動軸的轉動，將充填於槽内的木屑或咖啡 渣與廚餘物’以上述螺旋槳（propeller)式攪拌棒予以搜 拌的構造。另有，為考慮内容物的輸送，有所謂的螺旋 (screw)攪拌裝置。 工 [發明所欲解決的問題] 然而，在習用螺旋槳式廚餘物處理裝置，雖其剖面 圓筒形處理槽，惟其攪拌效果不足，為完成分解處理的反 應，須耗費24小時以上，其處理效率並不能滿足一般所 需。又若以方型處理槽則會產生死角（dead space)，使位 於該死角位置的内容物無法獲得攪拌，因此分減消減處理 亦無法進行。若使用螺旋式攪拌裝置，則僅將内容物推向 前方，不能期待其有相當的授拌效果。 又因習用裝置之處理裝置中不附設裁斷機能，故無法 使廚餘物微細化，若有較粗大塊的廚餘物，須於投入前粉 碎為一定大小。故在操作上並不容易使用。又因處理時間 長，產生臭氣的機會亦多，為去除臭氣，更須另設脫臭 機’故在設偫上的負擔亦較重。 ' 本發明為改善習用處理裝置的問題點而研發者，1目 的在提供一種能以儘快方式，於短時間内將廚餘物施;;分 解、消滅（減量）處理，以大幅提升處理效率，同時，能將 大塊廚餘物予以簡單的微細化，且操作容易的廚餘物處理 裝置。 又本發明之另一目的在提供一種於混入本案發明人等

424005 五、發明說明（3) 為使廚餘物幾乎完全分解消滅處理而長年研究及實驗開發 成功的特殊「觸媒」時，效果尤其卓著的處理裝 [解決問題的手段] 為達成上述目的，本發明的申請專利範圍第丨項記載 的廚餘物處理裝置，係於該處理裝置中，設置有收容廚餘 物或基材的箱狀處理槽，在該處理槽内底部，以大致平行 且保持間隔地設置能互以逆方向旋轉的兩轉動轴，且分別 沿該轉動軸之軸向固定有由轴部朝徑向延伸的多數裁切 刀，同時，沿各轉動軸的軸向，以螺旋狀連結固定上述裁 切刀前端的兩條帶狀授拌刃者。 該鄰近兩轉動軸的轉動方向，由軸向看，右轴則以順 時鐘方向，而左轴則為逆時鐘方向的轉動，俾將兩轴間的 内容物由下方往上方翻出，以形成上翻部份β 又於本發明的申請專利範圍第2項記載的廚餘物處理 裝置，係於上述申請專利範圍第丨項的處理槽中的上部， 設置有藉由其與槽内溫度之關係而產生結露的冷卻部\ 時，於冷卻部附設收集結露所生水滴的集水溝忱。， 在集水溝連設排出收集水滴的排水管者。為生成結露現 象，須使冷卻部與槽内溫度維持5它以上的溫差。 如本發明的申請專利範圍第3項’上述兩條帶狀授拌 係位於轉轴兩侧互為相對的位置，且於互為相反侧的一 端成為具缺損的形狀者。由該缺損部的存在’可使 於轉動時，將内容物往上推舉以促進其移動。 又於本發明的申請專利範圍第4至5項之揭示中，其保

424005 五、發明說明（4) 持1條帶狀攪拌刃的裁切刀，由轴向觀之，其兩端側的裁 切刃上具有略互為180。位置關係。而於本發明的申請專 利範圍第6至8項中，上述裁切刃係於中間部扭曲，其於轉 動軸側的裁切刃固定角度為對軸部成20°至80。，且於挽 拌刀侧的裁切刃固定角度為對轴部成5°至45 ° 。 [發明的實施形態] 茲將本發明的實施形態參照圖示說明如下： 第1圖為表示本發明廚餘物處理裝置1的例示圖。該廚 餘物處理裝置係由：收容廚餘物及烹調廢原料的箱狀處理 槽1 ;在處理槽内底部，介由軸承以大致平行且保持間隔 地設置的兩水平轉動轴2a、2b ;分別由該轉動轴2a、2b的 軸向，以由轴部向徑向延伸，且對轴向以隔離所定間隔固 疋的多數裁切刀3，及沿各轉動軸2a、2b的軸向，以螺旋 狀連結上述裁切刃前端，而予以分別固定的兩帶狀挽拌刀 4等所構成。 處理槽1係以剛性金屬板形成，於該上部開設一開閉 自如的蓋投入門（未圖示）。而於一侧部則配置有用以使轉 動轴2 a、2b轉動的驅動部。由軸向觀之，處理槽！的底部 係對應於樓拌刃4之轉動軌跡，形成為具有相鄰兩圓弧的 圓筒形狀，而且，實質上底部亦分為兩槽。為了於處理内 容物6時，能於槽内維持最適於分解狀態的溫度，於處理 槽1底部内藏附有適當溫度調節機能的加熱設備（未圖 示）。轉動轴的驅動部得以使用任何的形式，只要是兩水 平轉動轴2a、2b可互為逆向以任意速度轉動者均可。例

五'發明說明（5) 如：將轉動軸2a、2b藉由分別獨立的減速機以驅動馬建5 轉動’或使1馬達及齒輪機構同步以轉動兩轉動軸等皆 可° 轉動轴2a、2b的轉動方向，由第1圖（b)的側視圖觀 之’使該右轉動轴2a為順時鐘’左轉動抽2b為逆時鐘方 向’以便於兩轴間由下往上翻掀内容物為要。而該兩轉動 轴2a、2b間的間隔，係以配置在兩轴攪拌刃互不接觸的範 圍内儘量接近為宜。 第2圖為表示具有裁切刀3及攪拌刃4的一邊之轉動轴 2a(轉動軸2b亦同）。設於轉軸徑向的裁切刀係沿軸向以一 定軌跡配設2列，各列的裁切刀前端則以1條螺旋狀的搜掉 刀相連接。也就是說，一邊裁切刀3A、3B、3C、3D、 3E(全為同一高度）的前端係以攪拌刃4-1相連，另一邊裁 切刀3a、3b、3c、3d、3e(全為同一高度）的前端則以另一 條攪拌刃4-2相連》又如第3圖所示，各列端部側的裁切刀 3A與3E、裁切刀3a與3e係以互相偏離約18〇。的關係位置 配置。其間的裁切刀則以適當的角度予以分配（不等角度 或等角度），且令各列裁切刀3A至3E及裁切刀心至心互^ 位於軸部兩側而呈相對配置。因而，連結裁切刀的各 刀4-1、4-2的扭轉圈數亦一定，大體上約呈18〇。 15〇。至19〇。的範圍内）’於轴向成為相對向之半園狀。 裁切刀3的主要機能雖係在於細切 此、^ , 你綱切槽内的内容物（廚餘 物），基然亦能發揮攪拌作用，同時，可由該轉動對内容 物在槽内的迴旋流動有所貢獻。尤其，如第4圖所示，丨支

五、發明說明（6) 裁切刀3係由中間向相反方向扭曲而成，可使轉動袖侧的 裁切刀3’對轴部以20 °至80。的角度範圍α傾斜，而攪拌 刃侧的裁切刀31’係以對軸部為5。至45。的角度範圍召傾 斜’因此得於在裁切刀機能、磨餘物的細切及迴旋流動作 用上有所發揮。也就是說’内容物係以轉動軸附近傾斜角 較陡的裁切刀3’裁斷’同時，由傾斜角較緩和的裁切刀3，， 推向轉動轴的直角方向，以使内容物與攪拌刃4容易接 觸，故能有助於迴旋流動的效果。上述裁切刀3’ 、3"的最 適傾斜角度為約45°及約150。。惟於第4圖中，係為方便 於瞭解而僅以1支裁切刀3的兩端面形狀以3’ 、311表示。而 且，將裁切刀對一邊軸部的傾斜，與裁切刀對另一邊軸部 的傾斜形成同一的方向。 另外，攪拌刃4的主要機能雖為攪拌處理槽1内的内容 物，但當然亦可發揮内容物的裁切作用，同時，由其轉動 可與上述轉動的裁切刀發揮相乘作用，對内容物在槽内的 迴旋流動有所貢獻。尤其，為產生内容物在槽内的迴旋流 動效果，如第2圖所示，乃使2條攪拌刃4-1、4-2分別於逆 向侧之一端形成缺損。亦即，於軸體左端與裁切刀3a間 X，及右端W2與裁切刀3E間y的部分，在一定距離内不於該 部分配置攪拌刃（當然亦無裁切刀）。 由該攪拌刃4的缺損部分及兩轉動軸的逆向轉動，加 上裁切刀與攪拌刃的作用，如第1圖（b)所示，可將内容物 (基材+廚餘物+觸媒）於轉動軸間往上翻起，該上翻部分係 於轉動轴的轉動速度慢時，即形成如6a所示的較矮山形，

C:\ProgramFUes\Patent\15826.ptd 第 9 頁 4 24 005 五、發明說明（7) 而於轉動速度快時，可如6b形為較高的山形。本發明應使 該上翻部分較高為宜。例如，第1圖（b)中，上翻部分的山 麓位置與通過轉動軸心水平面的距離h，應大於攪拌刃4半 徑的1/3為宜。為維持該高度，轉動軸的轉動速度以3至 9rpm為宜。由該速度範圍可使内容物在圓筒狀的兩槽間循 環及迴旋流動。 茲將内容物（基材+廚餘物+觸媒）6的流程，以第5圖的 平面模式圖表示。投於槽内的内容物，因兩轉動轴的裁切 刀及攪拌刃（如第5圖所示的模式），以同方向且應為相互 的逆方向轉動，故如第5圖+的箭頭A、B所示，於槽内中 央部會產生正、反兩股物流，同時，由A及B的逆向流動， 可於中央部構成上翻部分，使内容物由一邊槽内迴旋流動 至另一邊槽内。又於内容物的上下活動中，上翻内容物在 沿轴向的平行側壁lb、Id前進時，由裁切刀及攪拌刃捲入 而向下方移動，至與轴部垂直的壁部la、lc位置時到達最 下方，於該處捲入轉動軸間，成為再度上升的形態。 因此，本發明係在兩轴間使内容物暫時上翻，並在此 處混入空氣，使酵素得以活性化，以獲得良好的分解狀 況，同時’因處理槽1的底部形成為圓筒狀，故可由上述 的迴旋流動作用*不致於在槽内產生内容物的死角，可使 循環作用得以圓滑進行’且能於該循環的過程中，使廚餘 物微細化，及進行基材、蔚餘物及觸媒混合物的攪拌，故 可促進廚餘物的迅速分解.消滅（減量）。 裁切刀的支數可由攪拌刃（轉動轴）的長短增減，最低

C:\Program Files\Patent\15826.ptid 第10頁 ^24005 五、發明說明（8) 限為2支。為了發揮上述作用，攪拌刃的數量須有二條。 二條以下或二條以上皆不宜。但扭轉圈數則與轉動轴的長 度無關’保持在180°前後。又，該裁切刀及攪拌刃的材 質以不銹鋼等金屬製為宜。有必要時，亦可使用非金屬製 造。 茲參照第6圖說明本發明的其他實施形態β 隨著處理槽内廚餘物處理的進行，將有大量的水產 生’於第6圖中的裝置係為考慮該廢水的合理排出者。如 第6圖處示的裝置，其箱狀處理槽1，兩轉動軸2a、2b、裁 切刀及攪拌刃係與第1圖所示者相同。惟將底部分為兩槽 的部分做為加熱空間7，在處理槽1上部設置蓋部9，該蓋 部9具備開閉自如的廚餘物投入門8，在蓋部9内側形成鋸 齒狀的冷卻空間10。在加熱空間7係以適當加熱機構使之 成為可加溫或使處理槽内成為最適宜溫度，而於冷卻空間 10係為使處理槽内的環境狀態冷卻並在其表面產生結露， 故内藏有適當的冷卻機構。為產生結露，原理上須使槽肉 溫度與冷卻空間的溫度差維持於5 °c以上，故須將用以實 現該目的之控制裴置附設於冷卻機構。 於第6圖争，11為設於冷卻空間1〇下端尖端部或蓋部9 的適當位置上的集水溝’由該集水溝Η承受因結露滴下的 水滴。又因該集水溝11係連結於排水管12等，故可經由上 述集水溝11及排水管12 ’將收集的水滴排出槽外，各位置 上的集水溝11可收集於一支排水管12，亦可適當地分配於 複數個地方予以排出。如第6圖中所示裝置’可將槽内水

C:\ProgramFiles\Patent\15826.ptd 第 11 頁 五、發明說明（9) 分幾乎全部予以結露成水滴後排出，故可使臭氣幾乎不存 在。 技入處理槽内的基材以木屑、咖啡潰或稻殼等容易附 著消滅用微生物（酵素）的多孔質材料為宜。所謂的廚餘物 ，以殘飯、剩菜、魚貝、肉屑、骨頭、紙類等為對象。不 須於事先將廚餘物細分，可直接投入。 再者，本發明中，係使用上述構造的處理裝置，同時 為使酵素的作用機能活性化，宜併用特殊觸媒’由此，得 以快速消滅廚餘物。也就是說，本發明的處理裝置係以相 對逆轉的兩轉動轴、有部分缺損的攪拌刃、及於上下變更 其角度的裁切刀等做合理的配置而予以騍動後，使内容物 產生良好的攪拌、裁切及迴旋流動，使基材内均勾分散觸 媒’同時’亦使投入的廚餘物得於在觸媒及基材的混合物 中均勻分散。而且亦可將粗大的塊狀廚餘物予以微細化， 以增大與觸媒的接觸面積《同時不需另外添加酵素或細菌 (bacteria)，而能於處理槽内形成得產生獲得最多好氣性 微生物之環境，因而’得於可能的最短時間内分解消滅處 理廚餘物。 [實施例] 以如第6圖所示之處理裝置，依下述條件處理廚餘 物’結果如下。 ' 實驗條件 基 材 原 料··木屑、投入量150kg 觸 媒：10kg ΙΜΗΙΜΜΙ] C:\ProgramFiles\Patent\15826.irtd 第 12 頁 五、發明說明（10) 注 入 水 量：5kg 廚 餘 物：殘飯、剩菜、魚•肉類（含水 率74%)合計量共98kg 處 理 槽 容 量：2. 2m3 攪拌 刃直徑：500mm 裁切刀數及角度：每條攪拌刃設裁切刀5支， ck=45。 ，/5=15。 轉動軸的轉速 ·· 6rpm 處 理槽溫 度：約40 °C 處理槽冷卻部之溫度：約3 0 °C [實驗結果] 首先，將木屑120kg、觸媒l〇kg及水5kg投於處理槽 内，經過30分鐘後放入廚餘物10kg，驅動轉動轴動作，開 始製造適於微生物活性化狀態的基材。於活性化狀態製造 過程中，再投入30kg木屑，以約24小時完成基材製造。其 次，適當分數次’投入剩餘的廚餘物8 8kg於槽内^ 4小時 後停止處理槽之運轉，開始其内容物的計量，得其數據如 下： 處理後的基材量：115kg 處理後的廚餘物：2kg 其他的產生物質·· C02 ’水1 50 0cc(以結露方式完全 回收水滴並排出） 臭 味：完全未發生。 若以習用螺旋槳式挽拌裝置做上述同一實驗時，於製

ΙΙΒϋ II C:\ProgramFiles\PateiU\15826.ptti 第 13 頁 424005 五、發明說明（11) 造基材後，投入廚餘物約1〇小時’其内容物之計量結果 為：基材量：117kg、廚餘物：53kg，且有腐敗臭味。 [發明的效果] 如上述，本發明的廚餘物處理裝置可以產生如下之效 果： (1) 在構造上可有效發揮授拌、裁切及迴旋流動（循 環）機能，故得以迅速分解.消滅（減量）廚餘物，較之習 用廚餘物處理裝置，可大幅提升其處理效率。 (2) 即使廚餘物含有粗大塊物，亦可由裁切刀予以切 細，不須於事先將蔚餘物裁切，故可節減時間。 (3) 得以短時間分解，消滅廚餘物，故可將發生腐敗 臭味的機率抑制於最小限度，且於處理後產生的生成物亦 具備安全性，不會污染環境。 尤其，於基材中混合特殊觸媒以處理廚餘物時，可使 本發明的處理裝置達成上述效果的最大限度。 [圖面的簡單說明] 第1圖為表示本發明廚餘物處理裝置1的實施形態圖， 其中，（a)為廚餘物處理裝置的正面剖視圖。（b)為該 裝置的側視圖。 ° 第2圖為表示使用於第1圖所示處理裝置中設有 及攪拌刃的1支轉動軸之正視圖。 第3圖為第2圖所示處理裝置轉動轴的左側視圖。 第4圖為表示設於本發明轉動軸與攪拌刃間的 說明圖。

C:\ProgTam Files\Patent\15826.pld 第14頁

五、發明說明（12) 第5圖為表示本發明處理裝置中之内容物流動形態模 式俯視圖。 第6圖為表示本發明廚餘物處理裝置的其他實施形態 側面剖視圖。 [符號說明] 1 處理槽 2 轉動軸 3 裁切刀 4 攪拌刃 5 攪拌馬達 6 内容物 7 加熱空間 8 廚餘物投入門 9 頂蓋部 10 冷卻空間 11 集水溝 12 排水管

C:\Program Files\Patent\15826.ptd 第15頁

Claims (1)

1. 424005

   ^ 4 〇 〇 5 - ----— 1 六、申請專利範圍 切刃固定角度為對轴部成20 °至80。，且於攪拌刃側 的裁切刃固定角度為對軸部成5。至45。者。 7*如申請專利範圍第3項記載的廚餘物處理裝置，其中， 上述裁切刃係於中間部扭曲，其於轉動軸侧的裁切刃 固定角度為對轴部成20。至80。，且於授拌刃側的裁 切刃固定角度為對軸部成5。至45。者。 8<如申請專利範圍第4項記載的廚餘物處理裝置，其中， 上述裁切刃係於中間部扭曲’其於轉動軸側的裁切刃 固定角度為對軸部成20°至80° ’且於攪拌刃側的裁 切刃固定角度為對軸部成5°至45。者。

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