(57)【要約】【課題】 糞尿、生ごみなどの有機性廃棄物を脱臭、分解処理することができ、しかも産業廃棄物として処理されていたコーヒー粕を有効的に利用できる有機性廃棄物の脱臭性分解処理材とその製造方法及び糞尿処理方法を提供する。【解決手段】有機性廃棄物の脱臭性分解処理材は、植物性堆積物とコーヒー粕を混合、醗酵させることで得られ、糞尿、生ごみなどの有機性廃棄物を脱臭、分解することができる。このように、産業廃棄物として処理されていたコーヒー粕を有効的に利用できるので、地球環境へ配慮するという社会的な要求に対して対応でき、また材料コストも安価に抑えることができる。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
植物性堆積物を発酵させた堆肥と、コーヒー粕を混合して堆積発酵させていることを特徴とする有機性廃棄物の脱臭性分解処理材。
【請求項２】
植物性堆積物を堆積発酵させた堆肥と、コーヒー粕を混合して堆積発酵させ、増殖させた種菌に、さらにコーヒー粕を混合して堆積発酵させ、種菌の再培養をさせていることを特徴とする有機性廃棄物の脱臭性分解処理材。
【請求項３】
請求項１及び２における植物性堆積物を発酵させた堆肥は、穀類の廃物、廃培土、草木、木材チップ、作物残渣、生ごみで、単独またはこれらの二種以上の混合物であることを特徴とする有機性廃棄物の脱臭性分解処理材
【請求項４】
請求項１におけるコーヒー粕は、含水分比（乾物重量に対する含水分重量の百分率）６０％〜２０％、植物性堆積物との比率が１（コーヒー粕）：１（植物性堆積物）〜１０（コーヒー粕）：１（植物性堆積物）であることを特徴とする有機性廃棄物の脱臭性分解処理材。
【請求項５】
請求項２において、植物性堆積物に増殖した種菌とコーヒー粕を混合して堆積発酵させ、さらに再培養を続けていく途中で、乾燥処理を行うことによって発酵を一時停止させていることを特徴とする有機性廃棄物の脱臭性分解処理材。
【請求項６】
植物性堆積物に増殖した種菌とコーヒー粕を混合して堆積発酵させ、さらに再培養を続けていく途中で、乾燥処理を行うことで発酵を停止させていることを特徴とする有機性廃棄物の脱臭性分解処理材の製造方法。
【請求項７】
有機性廃棄物を貯蔵している容器に、請求項１〜４記載のいずれか一つの有機性廃棄物の脱臭性分解処理材を入れ、攪拌によって脱臭と好気性発酵、分解を可能にできるようにしていることを特徴とする有機性廃棄物の脱臭性分解処理材の製造方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、有機性廃棄物の処理材とその製造方法及び有機性廃棄物の処理方法に関する。
具体的には糞尿、生ごみ等の有機性廃棄物を脱臭、分解することができ、しかも産業廃棄物として処理されていたコーヒー粕を有効的に再利用できる有機性廃棄物の処理材とその製造方法に関する。
【０００２】
また、分解処理時の悪臭がほとんどなく、しかも処理槽から処理後の残渣を取り出す必要がなく、処理材の追加だけで継続して使用できる有機性廃棄物の処理材とその製造方法に関する。
更に、上記した有機性廃棄物の処理材を使用した糞尿処理方法に関する。
【背景技術】
【０００３】
一般的な介護現場で実際に利用されている既存のポータブルトイレは、排泄時に部屋まで籠る特有の臭いや、洗浄時に排泄物が直接見える不衛生感があり、使用者、介護者（補助者）ともにストレスを感じることが多い。
【０００４】
そこで最近、排泄物を専用の凝固剤で固め、フィルムで密封して処理する方法などが開発されている。
【０００５】
しかし、専用の凝固剤が必要であり、また石油製品である専用フィルムが必要であるなど、地球資源の保護や環境問題の観点から、決して好ましい処理方法だとは考えられない。
【０００６】
また近年、工事現場や農業用ビニールハウス、イベント会場、キャンプ場などでは、仮設の簡易トイレが多く利用されている。
【０００７】
しかし仮設の簡易トイレの多くは汲み取り式であるため、バキューム車による汲み取り作業が必要であり、また排泄物の臭いも感じられる。
【０００８】
そこで、近年、便槽に微生物を生息させたおが屑や木材チップを収容し、おが屑等と糞尿とを撹拌しながら、糞尿を微生物で分解させる方法が発明されている（例えば特許文献１〜４等）。
【特許文献１】特許第３１６０８５９号公報
【特許文献２】特許第３１６２０２５号公報
【特許文献３】特許第３２５９２５２号公報
【特許文献４】特許第４１０５５６３号公報
【非特許文献１】日本農業新聞（２００８年１０月２日くらし欄）
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００９】
しかしながら、上記したおが屑や木材チップを使用した微生物処理方法では次のような課題がある。
【００１０】
即ち、上記の微生物処理方法では、分解に有効な微生物と、雑菌に汚染させていない新しいおが屑や木材チップが必要であるため、材料コストが高価になる。また、おが屑や木材チップの使用は、結果的に貴重な木材資源を浪費することに繋がり好ましいものではない。
【００１１】
さらに、汲み取り式のトイレと比べ、糞尿から発生する悪臭はある程度抑えられてはいるが、未だ十分とは言えない。
【００１２】
また更に、分解に使用したおが屑や木材チップは残渣として残り、それ自体は有機性廃棄物の分解能力を有さないため、年に数回便槽から取り出して新しいものと交換する必要がある。更にその使用済みのおが屑等の処理方法については、堆肥や肥料として再利用することが提案されているが、おが屑や木材チップにはリグニンが含まれているため分解しにくく、堆肥や肥料としての有効性はあまり期待できない。
【００１３】
そこで上記した課題を解決すべく研究、開発を行った結果、植物性堆積物を堆積発酵させた堆肥と、コーヒー粕を混合して堆積発酵させた種菌に、さらにコーヒー粕を混合して堆積発酵させた有機性廃棄物の脱臭性分解処理材が、排泄物や生ごみなど有機性廃棄物の分解能力に優れ、分解処理時の悪臭もほとんど感じられないことを確認し、本発明を完成するに至った。
【課題を解決するための手段】
【００１４】
上記目的を達成するために本発明が講じた手段は次のとおりである。
植物性堆積物を堆積発酵させた堆肥と、コーヒー粕を混合して堆積発酵させ、増殖させた種菌に、さらにコーヒー粕を混合して堆積発酵させ、種菌の再培養をさせてなる有機性廃棄物の脱臭性分解処理材である。堆積発酵させた堆肥と、コーヒー粕を混合して堆積発酵させた種菌に、さらにコーヒー粕を混合して堆積発酵させ、種菌の再培養をさせてなる。
【００１５】
植物性堆積物を発酵させた堆肥は、穀類の廃物、廃培土、草木、木材チップ、生ごみで、単独またはこれらの二種以上の混合物であることを特徴とする有機性廃棄物の脱臭性分解処理材である。
【００１６】
植物性堆積物に増殖した種菌とコーヒー粕を混合して堆積発酵させ、さらに再培養を続けていく途中で乾燥処理を行うことで、発酵を停止させることを特徴とする有機性廃棄物の脱臭性分解処理材である。
【００１７】
植物性堆積物に増殖した種菌とコーヒー粕を混合して堆積発酵させ、さらに再培養を続けていく途中で乾燥処理を行うことで発酵を停止させることと、有機性廃棄物を貯蔵している容器に、有機性廃棄物の脱臭性分解処理材を入れ、攪拌によって脱臭と好気性発酵、分解を可能にできるようにしている有機性廃棄物の脱臭性分解処理材の製造方法である。
【００１８】
本発明の脱臭性分解処理材は、植物性堆積物とコーヒー粕を混合、醗酵させることで得られ、糞尿、生ごみなどの有機性廃棄物を分解することができる。このように、堆肥や土壌改良剤として限定的に利用されていた植物性堆積物が、別の用途で有効利用できることを発明できたことは、利用の幅を広げ、またコスト削減にもつながる。 
【００１９】
植物性堆積物の原料としては穀類の廃物、廃培土、草木、木材チップ、作物残渣、生ごみであるが、特にこれらだけに限定するものではない。
【００２０】
またコーヒ粕については、人糞尿の主たる悪臭の原因物質がアンモニアであり、アンモニアは極めて水に溶け易い性質を有していることから、含水分比（乾物重量に対する含水分重量の百分率）６０％〜２０％が望ましい。仮に６０％を越す含水分比の場合は、尿を加えると水分が飽和状態に近くなり、醗酵熱が上がらなくなって尿が乾かず、嫌な臭いが発生する。また、２０％を下回る含水分比の場合は、水分が不足して醗酵が遅れ、有機性廃棄物の分解が遅れる傾向にある。
【００２１】
脱臭性分解処理材を糞尿、生ゴミ等の処理に使用した場合、処理時の悪臭が殆ど感じられない。また、有機性廃棄物を貯蔵している容器から、処理した後の残渣を取り出す必要がなく、新たに処理材を追加すれば継続して有機性廃棄物を脱臭、分解処理することができる。
【００２２】
この理由については、脱臭性分解処理材の成分である穀類の廃物、廃培土、草木、木材チップ、生ごみが有機性廃棄物を分解する微生物の有用な栄養素となり、微生物は有機性廃棄物を水や炭酸ガス等に分解すると共に、処理材中に含まれる上記栄養素も吸収して分解し、その結果、処理後の処理槽内の容積は減少するためだと推察できる。
【００２３】
本発明に係る有機性廃棄物の脱臭性分解処理材には、植物性堆積物に棲息する菌の働きによるものだけではなく、その他にも多くの微生物が関与していると考えられる。例えば比較例１に記載のように、時間はかかるがコーヒー粕だけでも有機性廃棄物を分解することはできる。これは、コーヒー粕に棲息する微生物や腸内に棲息する微生物が好気的に働き、分解を進めたためと考えられる
【００２４】
ただし、どの微生物が脱臭性分解処理材の中心的働きを担い、どの微生物が脱臭、分解に関係がないかは、まだ良く分からない。
【００２５】
それは、植物性堆積物（堆肥）の中には、それこそ無数の種類の微生物が存在し、その働きを、微生物の種類ごとにいちいち特定することは、短時間では困難だからである。更に有機物を特異的に分解する菌が１種類なのか、あるいは数種類の菌の相互作用なのか、また最初に分解する菌と後半に分解を進める菌が異なることなども考えられる。
【発明の効果】
【００２６】
（ａ）本発明に係る有機性廃棄物の脱臭性分解処理材は、培地を好気発酵させることで得られ、糞尿、生ごみなどの有機性廃棄物を脱臭、分解処理することができる。このように、産業廃棄物として処理されていた培地を有効的に利用できるので、地球環境の保全という社会的な要求に対応でき、また材料コストも安価に抑えることができる。
【００２７】
（ｂ）本発明に係る有機性廃棄物の脱臭性分解処理材を糞尿、生ゴミなどの有機性廃棄物の処理に使用すれば、処理時の悪臭が殆ど感じられず、しかも有機性廃棄物の処理後の残渣を取り出す必要がなく、処理材を追加すれば継続して使用できる。
以下、本発明を実施例により説明するが、本発明はこれらに限定されるものではない。
【発明を実施するための最良の形態】
【００２８】
以下、本発明の実施の形態を図面を参酌しながら説明し、本発明の理解に供する。
【実施例１】
【００２９】
植物性堆積物を醗酵させた堆肥の製造の場合について以下述べる。
１）植物性堆積物は、穀類の廃物、廃培土、草木、木材チップ、作物残渣、生ごみで、総量１０ｍ3を畑の片隅に約１年間野積みした。この間、約１ヶ月に１回、パワーショベルで切返しを行い、好気性醗酵を促した。
【００３０】
２）これをトラックで、別の屋根付で通気性の良いコンクリートの床面上に移動し、さらに１年間堆積した。この間も、約１ヶ月に１回、パワーショベルで切返しを行い、好気性醗酵を促した。
【００３１】
３）その後、最後の切返しのあと、好気性醗酵が収束してから、堆積物を約３０ｃｍの厚さでコンクリート床面に広げ、自然乾燥を行い強制的に発酵を停止させ、目的とする植物性堆積物を醗酵させた堆肥を得た。
【００３２】
コーヒー粕の調整の方法について示す。
缶コーヒーの製造工場から排出される産業廃棄物のコーヒー粕（乾物重量に対する含水分重量の百分率１８０％）１５０Ｌを調達し、日当たりの良いコンクリート床面のシート上に広げて天日乾燥し、含水分率を５０％から２０％の範囲内に調整した。
【００３３】
脱臭性分解処理材の製造方法について示す。
上記の植物性堆積物を醗酵させた堆肥１０Ｌと含水分量を調整したコーヒー粕３０Ｌを、プラ舟の中で混合して、手の平で握って固まりができるくらいに水を加え、２日に１回切返しを行いながら、約１週間堆積醗酵させた。その後約１０ｃｍの厚さに広げ、風通しの良い日陰で風乾し、醗酵を停止させ、第一世代の脱臭性分解処理材を得た。
【００３４】
脱臭性分解処理材の再培養方法について示す。
上記の第一世代の脱臭性分解処理材４０Ｌのうち１０Ｌと、新たなコーヒー粕３０Ｌを、プラ舟の中で混合して、手の平で握って固まりができるくらいに水を加え、２日に１回切返しを行いながら、約１週間堆積醗酵させた。その後約１０ｃｍの厚さに広げ、風通しの良い日陰で風乾し、醗酵を停止させ、第二世代の脱臭性分解処理材を得た。
以下同様の方法で第三世代、第四世代、第五世代の脱臭性分解処理材を得た。
【００３５】
保存用種菌の培養方法について示す。
植物性堆積物を醗酵させた堆肥１０Ｌと穀類成分からなる有機素材（米ぬか）３０Ｌを、プラ舟の中で混合して、手の平で握って固まりができるくらいに水を加え、２日に１回切返しを行いながら、約１週間堆積醗酵させた。その後約１０ｃｍの厚さに広げ、風通しの良い日陰で風乾し、醗酵を停止させて保存用の種菌を得た。更に植物性堆積物を醗酵させた堆肥１０Ｌとなたね油粕３０Ｌを、同様の方法で醗酵、風乾し、保存用の種菌を得た。
【００３６】
糞尿処理材としての使用方法１を示す。
上記の第一世代から第五世代の脱臭性分解処理材のうち、無作為に選んだ第五世代の脱臭性分解処理材５Ｌ（乾物重量に対する含水分重量の百分率約４０％）を１５Ｌ容量のポリバケツに入れ、人糞尿の分解試験を実施した。具体的には、朝約１６０ｇの人糞と約２００ｃｃの尿を入れて、小さなスコップで脱臭性分解処理材とともに撹拌し、排泄物を処理材で包み込むようにした。
【００３７】
夕方再び約２００ｃｃの尿を入れて、排泄物の入った処理材を撹拌した。翌朝同じポリバケツに再び約１６０ｇの人糞と２００ｃｃの尿を入れて、同じように撹拌し、夕方再び約２００ｃｃの尿を入れた。
【００３８】
この試験を３日連続して実施したが（全部で４８０ｇの人糞と１，２４０ｃｃの尿を投入）、人糞尿の嫌な臭いはほとんど感じられず、朝入れた人糞は、翌朝には８０％程度が分解して消滅しており、最終的に人糞は全て分解、消滅した。更に重量を計量してみたところ、最初に投入した脱臭性分解処理材の重量（１，６４０ｇ）は、人糞尿の投入期間中は増加したが、投入をやめた４日目から減少し始め、１４日目には、最初に投入した脱臭性分解処理材の重量（１，６４０ｇ）を割り込み（１，６１０ｇ）、脱臭性分解処理材自体が分解、減少することを確認できた。
【実施例２】
【００３９】
糞尿処理材としての使用方法２を示す。
植物性堆積を醗酵させた堆肥１０Ｌとコーヒー粕３０Ｌを、プラ舟の中で混合して、醗酵させずにそのまま５Ｌを取り出し、１５Ｌ容量のポリバケツに入れ、人糞尿の分解試験を実施した。具体的には、朝約１７０ｇの人糞と約２２０ｃｃの尿を入れて、小さなスコップで脱臭性分解処理材とともに撹拌し、排泄物を処理材で包み込むようにした。
【００４０】
夕方再び約２２０ｃｃの尿を入れて、排泄物の入った処理材を撹拌した。翌朝同じポリバケツに再び約１７０ｇの人糞と２２０ｃｃの尿を入れて、同じように撹拌し、夕方再び約２２０ｃｃの尿を入れた。この試験を３日連続して実施したが（全部で５３０ｇの人糞と１，３６０ｃｃの尿を投入）、人糞尿の嫌な臭いはほとんど感じられず、朝入れた人糞は、翌朝には７０％程度が分解して消滅した。ただし、実施例１に比較すると、最初の醗酵熱の上がり方が遅く、したがって人糞尿の分解が約１日程度遅くなった。
【実施例３】
【００４１】
糞尿処理材としての使用方法３を示す。
上記の第一世代から第五世代の脱臭性分解処理材のうち、無作為に選んだ第五世代の脱臭性分解処理材３Ｌ（乾物重量に対する含水分重量の百分率約４０％）を１５Ｌ容量のポリバケツに入れ、人糞尿の分解試験を実施した。
【００４２】
具体的には、朝約１６０ｇの人糞と約２００ｃｃの尿を入れて、小さなスコップで脱臭性分解処理材とともに撹拌し、排泄物を処理材で包み込むようにした。夕方再び約２００ｃｃの尿を入れて、排泄物の入った処理材を撹拌した。
【００４３】
翌朝同じポリバケツに再び約１６０ｇの人糞と２００ｃｃの尿を入れて、同じように撹拌し、夕方再び約２００ｃｃの尿を入れた。２日間を経過したこの時点で、ポリバケツの中の脱臭性分解処理材は、有機性廃棄物が分解して発生した水分と尿の水分で飽和状態になり、醗酵熱が上がらず、人糞の分解が２日遅れ、尿の悪臭も発生したため、３日目は実施しなかった。
【００４４】
また、本脱臭性分解処理材の能力を調査するため、以下の比較例を実施した。
「比較例１」
【００４５】
コーヒー粕だけを糞尿処理材として使用した場合を示す。
植物性堆積物を混合しない、コーヒー粕だけ（乾物重量に対する含水分重量の百分率約４０％）５Ｌを、１５Ｌ容量のポリバケツに入れ、人糞尿の分解試験を実施した。具体的には、朝約１８０ｇの人糞と約２２０ｃｃの尿を入れて、小さなスコップで脱臭性分解処理材とともに撹拌し、排泄物を処理材で包み込むようにした。
【００４６】
夕方再び約２２０ｃｃの尿を入れて、排泄物の入った処理材を撹拌した。翌朝同じポリバケツに再び約１８０ｇの人糞と２２０ｃｃの尿を入れて、同じように撹拌し、夕方再び約２２０ｃｃの尿を入れた。この試験を３日連続して実施したが（全部で５４０ｇの人糞と１，３２０ｃｃの尿を投入）、１．５日目までは人糞尿の嫌な臭いはほとんど感じられなかった。ただ、それまでに投入した人糞はあまり分解されなかった。
【００４７】
その後人糞の分解は徐々に進んだが、一方で尿の嫌な臭いがきつくなった。植物性堆積物を混合しないでも、最終的には腸内の好気性菌などの働きにより人糞尿の分解はできるが、実施例１に比較して、やはり最初の醗酵熱の上がり方が遅く、したがって人糞尿の分解が約２日程度遅くなり、なおかつ悪臭が３日間以上発生した。
「比較例２」
【００４８】
植物性堆積物だけを糞尿処理材として使用した場合を示す。
コーヒー粕を混合しない、植物性堆積物だけ（乾物重量に対する含水分重量の百分率約３０％）５Ｌを、１５Ｌ容量のポリバケツに入れ、人糞尿の分解試験を実施した。具体的には、朝約１８０ｇの人糞と約２２０ｃｃの尿を入れて、小さなスコップで脱臭性分解処理材とともに撹拌し、排泄物を処理材で包み込むようにした。
【００４９】
夕方再び約２２０ｃｃの尿を入れて、排泄物の入った処理材を撹拌した。翌朝同じポリバケツに再び約１８０ｇの人糞と２２０ｃｃの尿を入れて、同じように撹拌し、夕方再び約２２０ｃｃの尿を入れた。この試験を３日連続して実施したが（全部で５４０ｇの人糞と１，３２０ｃｃの尿を投入）、人糞尿の嫌な臭いはほとんど感じられず、朝入れた人糞は、翌朝には９０％程度が分解して消滅しており、最終的に人糞はほとんど分解、消滅した。ただし、最初の段階で、植物性堆積物に混じる微粒子が撹拌時に高く舞い上がり、ポリバケツや部屋の床、壁などを汚した。
【００５０】
なお、本明細書で使用している用語と表現はあくまで説明上のものであって、限定的なものではなく、上記用語、表現と等価の用語、表現を除外するものではない。
【図面の簡単な説明】
【００５１】
【図１】はポータブルトイレの構造と脱臭性分解処理材の投入位置を示す。
【図２】は、脱臭性分解処理材に人糞を投入した直後（ａ）と、２４時間後に人糞が分解した時（ｂ）。
【図３】は実施例１に係る脱臭性分解処理材に人糞尿を投入した場合の、経過日数とポリバケツ内の全重量の変化を示す。
【図４】は実施例１に係る脱臭性分解処理材に人糞尿を投入した場合の、経過日数とポリバケツ内の醗酵温度の変化を示す。
【符号の説明】
【００５２】
１．ポータブルトイレ
２．脱臭性分解処理材
３．有機性廃棄物（人糞尿）（投入直後）
４．有機性廃棄物（人糞尿）（分解後）
５．便槽
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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