(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
孟宗竹を矩形加工し樹液抜き後燻化処理した竹ピースと、樹液抜きした竹パウダーに珪藻土、枯葉の落葉を混ぜこれにバインダー剤を混合して塊状粒にした後、燻化処理した竹パウダー塊状粒を、ワンパックとする微生物担体。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は竹材を使用して、微生物担体の紛体化を防止し、悪臭の発生を軽減した長期間
使用出来る微生物担体である。
【背景技術】
【０００２】
有機廃棄物を分解する微生物分解菌の担体にあっては過去に幾種もの担体が製造されて
いるが、その主たる材料の杉材を顧みて、杉材からチップを製造した理由を考えてみる
と、針葉樹である、多孔質性である、繊維質面で考えると加工が容易である、間伐材が
使用できる、供給材は多くしたがって安価である。これらの諸条件を考え必要な処理を
された、商品価値のあるチップが出来上がっていたと思えます。
【０００３】
しかし実使用場所での状況を鑑みると、常続的に使用する過程で乾燥化、水分過多等の
状況が繰り返し行われる訳で、これにより、杉材の場合は脆化現象が起きやすく紛体化
する傾向がありました。紛体化するとチップはヘドロ状態になり（問題は酸欠状態）バ
クテリア類の繁殖を減じそれによって嫌気発酵となり、異臭を発生する事が見られた。
【０００４】
バクテリアの繁殖が減じる事で、有機物が発酵過程で発生する熱での温度上昇がみられ
ず、発酵分解効果も減じてしまい、結局短期間で交換せざるを得ない事が現状の問題点
としてありました。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００５】
【特許文献１】特開２００１−  ７８７５９
【特許文献２】特開２００１−１４９００５
【非特許文献】
【０００６】
【非特許文献１】(株)自然素材研究所データー  珪藻土の特性
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
竹材を使用して、担体の紛体化を防止し悪臭の発生を軽減した長期間使用できる微生物
担体。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
孟宗竹を矩形に加工し燻化処理する事で、竹の特性であるハニカム構造（図１参照）の
形状を有効利用し保形性が強い事、多孔質断面の確保、紛体部材の再利用化（塊状粒化）
の条件から孟宗竹を利用した矩形の竹ピースと竹パウダー塊状粒を用いた微生物担体を
供給する。加工工程は図５参照
【０００９】
竹林を鑑みるといずれの場所も雑草の茂った場所は見られず、また食生活においても笹
を使用した飾り付けをしている事が昔から習慣としてある。竹素材は殺菌、防腐作用が
あると言われており、バクテリア類の繁殖を有効にする為に樹液抜き処理が必要である。
【００１０】
竹ピース、竹パウダー共地下水に浸け、100時間程度放置する事が重要で微生物の生育環
境を整える。ここで地下水を使用する目的は水道水等には、薬剤が混合されており微生
物の繁殖に有益でない為、地下水（自然水）を使用し、汚れ物や浮揚してきた油分を取
り除き、この処理をくりかえすことが重要である。
【００１１】
その後維管束部に溜まった水分の除去を目的とし、２〜３日天日干しで一旦乾燥させる。
【００１２】
竹ピースの加工方法は、請求項１竹の持つ維管束の多孔性を有効活用するために孟宗竹
を縦繊維方向に割く訳ですが、竹の径が１００ｍｍ程度のものであれば、縦繊維方向に
３２等分程度に割いて、長さを１０ｍｍ（８ｍｍ~１５ｍｍ）、縦繊維直交切断方向には
５ｍｍ（３ｍｍ~８ｍｍ）、断面方向にこれは竹の厚みとなりますが１０ｍｍ（５ｍｍ~１
５ｍｍ）の矩形の竹のピースを切り出す。
【００１３】
多孔質の表面積が大きいほど、バクテリア類に好条件を与える為、竹の肉厚の厚いもの
が望ましい、またこの加工で断面の切り口が鋭く加工する事がポイントになる。
【００１４】
使用上スロースピードであるがタンク内で撹拌する為、矩形の形状とした訳ですが、タ
ンクの容量に応じて、大きさを選定する事は必要でありますし、かっこ寸法はそれを示
している。
【００１５】
竹パウダー塊状粒の加工方法は、これは微生物分解担体の増殖処理材としの役割を持た
せる為、次項以下の処理加工を施す。
【００１６】
竹パウダーは基本的には竹ピースと同様の効果を持った素材であり、竹粉砕機にて粉体
化された材料を使用し、これに請求項１による珪藻土、枯葉の落葉を混合する事でバク
テリアの繁殖土壌を形成し、請求項１により竹パウダー材を塊状粒化し、これは処理時
の消臭効果、含水効果の目的で混合するが、竹パウダー・枯葉の落葉・珪藻土は５：３：
１の比率を持って混合とした。
【００１７】
竹パウダーと枯葉の落葉の比率については、最初の立ち上がりが確認できれば、大きく
する事は可能（８〜５：３〜２：１）である。
【００１８】
竹パウダーをベースとしながら、珪藻土は消臭効果が大きく（図７，８参照）浄化作用
と、吸放湿機能も大きくまた自律的に呼吸し続け、持続的に調湿機能を発揮する効果が
あり、さらに遠赤外線も放射するとされている。人間や植物等に有効な状況を作りだし、
遠赤外線は生物の生存に欠かせない波長なので、物質に有効な作用をすると考えプラス
要素と考えた。
【００１９】
枯葉の落葉、これはバクテリアの増殖に欠かせないバチルス菌の繁殖土壌でもあり、微
生物分解菌の繁殖には必要不可欠な条件でもあります。実証実験途上において、この繁
殖状況如何で、処理時の媒体の温度の上昇が如実に変化し、微生物を活性化させる事が
処理を継続させる為の、必要十分条件になる事が考えられます。
【００２０】
前項では紛体の為、ペレット化工程は塊状粒成形の前処理であり塊状粒化はバインデイ
ング剤を投入しながら、ペレット成形機にて円筒状に成形する訳です。効率を考えて直
径３〜４ｍｍ×長さ１０ｍｍにした。
【００２１】
ペレット形状でも表面積は大きくなっているが、ペレットと有機廃棄物を接触させる事
が最大の目的であり、塊状粒化する事でそのペレットとペレットの接続部分の空間が有
機物を溜め込む役割を果たし、有機物とペレットの接触面を大にすることが出来る。
【００２２】
バインデイング剤の使用は塊状の形をより長く維持させるための目的であり、基本的に
は固める処理であるが、フノリを主材料とし微生物の活性化の為には透過性がある事が
必要条件になる為に、照射キトサンコーテイング剤（特開２００１−１４９００５）を
一様に塗布し、透過性のある膜を形成する事で微生物にとって有益な環境を作る事が出
来た、これが第一のポイントになります。
【００２３】
この照射キトサンコーテイング剤の使用例は果実では実績があり、これがコーテイング
された結果、果実が呼吸する際に放出する炭酸ガス、または果実が熟成する過程で放出
エチレンガスが、このコーテイングを透過することが出来、果実を腐敗させることなく
熟成を行う事ができる、その結果として長期間の保蔵が可能となった事これは実証済み
である。
【００２４】
バインダー剤としてこの溶液とペレットを混合し、湿度を帯びた状態のペレット固形を
傾斜した容器内で回転させながら成形して行く。この回転と傾斜角についてはともに重
要な施工ポイントであり、最終的に粟穂の形状になる事が望ましく、これによりペレッ
ト粒をさらに塊状粒化にする事で表面積が大なものとなった。
【００２５】
前工程では湿った状態で塊になっており、これを１から２日天日干し充分に乾燥する事
が塊を維持する為の最大のポイントである。
【００２６】
請求項１の燻化処理をする事によって、これは維管束部の乾物を取り除きハニカム構造
を確実なものにする処置である。２５０〜４００度、２~５時間ほど窯に入れて燻化する。
投入量により温度時間の調整が必要であるが、４００度以上あるいは、時間が５時間以
上になると炭化してしまい、この塊状の個体に関しては、実験を繰り返した結果から上
記の温度域が望ましい。
【００２７】
竹ピース、竹パウダー塊状粒とも、其々に持ち味のある担体が出来上がった訳ですが、
さらにこれらをワンパックにする事で相乗効果があり、微生物分解担体に仕上げる事が
出来た図２参照。
【発明の効果】
【００２８】
連日残飯を３００〜６００ｇ（多い時は９００ｇ）投入し、６か月継続中有機廃棄物は
発酵分解を繰り返し微細化になりながら分解に至り、カサ容積として上面レベルはほぼ
変わらずこの事から考えて、確実に発酵分解消滅に至ったと考えられる。
【００２９】
処理タンクの内部状況は、乾燥または水分過多の状態をくりかえす事になり、杉チップ
の場合は４か月時点で脆化現象が起き、かなりの割合で紛体化してしまい、撹拌にも支
障をきたし、タンク内で内容物が動かないエリアも出来ていた。この竹ピースは形状的
に摩耗変形は特に見られず当初の形状を残こしており、全体の撹拌も良好であった。
【００３０】
継続するごとに、竹パウダー塊状粒が竹ピースを包み込んだ状態になって行き、この包
み込みの状態が、竹ピースと竹パウダー塊状粒をワンパックにした重要な点であり、微
生物担体の要をなしていると考える。竹ピースの、その内部組織を電子顕微鏡で覗いて
みるとバクテリアが繁殖している様子が確認できた。
【００３１】
６か月間実証実験した時点で、この竹ピースに関して形状の変形は特に見られず、外観
上も変化なく、寸法的にも当初の矩形がほぼ保たれている。（図３，図４参照）
【００３２】
この竹ピースは矩形となっている為、撹拌による亀裂折損割れは極めて起こりにくい事
がわかった。したがって、ハニカム構造の断面が恒久的に維持できる事で微生物担体と
しての要をなしていると考えられる。
【００３３】
臭いに関しては、特に魚の内臓、アラ等を処理しようとした時は、投入後に異臭が発生
し、小バエが多数匹寄って来ていたが、これは杉チップにしても竹使用にしても同じで
あった。今回の、混合素材によるその効果は、竹パウダー塊状粒の働きによるものと思
え、時間の経過とともに臭いが落ちて来ると、小バエもいなくなった。これは自然のバ
ロメーターとして、計器での計測代わりになりうる重要な現象だと考える。
【００３４】
今回、実証実験によるところが大ですが、微生物担体を目的によって分けた事。竹特有
のハニカム構造を最有効活用する事と、竹パウダー塊状粒にはバクテリアの繁殖作用、
脱臭作用をもたせた。この二つに分けた素材を処理時点で混合させる事で、微生物の活
性化をする事が確認できた。
【００３５】
微生物が活動する為の必要な要件は１．適正な温度（発酵の為温度上昇）２．適正な湿度水  
分（ただし含水、発水効果がある）３．十分な酸素の供給（担体間の空間）が必要となり
ます。このワンパックの素材をミキシングして使用する事で、この３条件が維持出来る
事になり有機廃棄物を確実に、発酵分解させる事が可能になりました。
【図面の簡単な説明】
【００３６】
【図１】図１は竹ピース燻化後のハニカム構造の顕微鏡写真を示す。
【図２】図２は竹ピース、竹パウダー塊状粒の完成商品を示す。
【図３】図３は竹ピースの使用前の形状を示す。
【図４】図４は竹ピースを６か月間使用後の形状を示す。
【図５】図５は竹ピース、竹パウダー塊状粒の加工工程を示す。
【図６】図６は残飯処理中の温度変化を計測した図を示す。
【図７】図７はアンモニアに対する消臭効果を示す。
【図８】図８はトリメチルアミンに対する消臭効果を示す。
【発明を実施するための形態】
【００３７】
（実証実験は、既製品のポータブル形バイオトイレを使用、タンク容量３０Ｌ）
制御フロー  電源ON ⇒ 排気ファン回転 ・ ヒーターON(40度でON,OFF繰り返し)・
マグネットスイッチON（材料投入）⇒ 撹拌（2.5回）→ 30分周期で撹拌。
【００３８】
タンク内部の温度は、夏期冬期の気温の違いで温度は変わる事になり、また使用環境に
よって、左右されます。これは幾多の例からも確認され、この有機廃棄物処理に関して
は、自然体（エコタイプ）である事を基本とし、したがって制御機能での温度調節は、
非常手段と考えたく、この媒体の特性を生かす事を第一条件としヒーターの使用は行な
わず、実証実験をする事にした。
【００３９】
処理槽内へ、竹ピースと竹パウダー塊状粒(１５Ｌ+１０Ｌ＝２５Ｌ）を投入し、数回撹拌し
混合する。
ここで、イニシアル温度を上げる為、生石灰１００ｃｃと水を１Ｌさらに黒糖１００ｃｃ
を投入し、媒体の立ち上げを待った。  生石灰の目的については  生石灰+水＝消石灰・
発熱（ＣａＯ+Ｈ２Ｏ→ＣａＯＨ２：63kj/mol発生）黒糖はバクテリア繁殖の助成剤として
混合した。
【００４０】
有機廃棄物（台所で発生する残飯類を３００ｇ〜６００ｇ）をほぼ連日投入し、朝時点
の温度状況を棒温度計で外気とタンク内の温度を測定した。ここで魚の骨野菜の太めの
茎肉の骨は取り除く事とし、投入物は出来るだけ１００ｍｍ以内にちぎった状態で投入
とし、タンク容量が小さい為小さく切断する事にした。
【００４１】
１１月から４月までの６か月間継続したが、ヒーターなしにも関わらずこの温度分布か
ら（図６参照）、これは有機物が発酵し、温度上昇の状況を示していると考えられ、その
発酵熱による温度変化を継続的に計測した。
【要約】
【課題】竹材を使用して、担体の紛体化を防止し悪臭の発生を軽減した長期間使用できる
微生物担体。
【解決手段】
孟宗竹を矩形に加工し燻化処理する事で、竹の特性であるハニカム構造（図１参照）の
形状を有効利用し保形性が強い事、多孔質断面の確保、紛体部材の再利用化（塊状粒化）
の条件から孟宗竹を利用した矩形の竹ピースと竹パウダー塊状粒を用いた微生物担体を
供給する。
【選択図】図２【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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