(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
生物系有機質廃棄物に強酸を加えて攪拌して同廃棄物中の有害物質を分解し、次いで、サンゴを用いたアルカリ性の中和剤を加えて攪拌して中和することを特徴とする生物系有機質廃棄物の処理方法。
【請求項２】
生物系有機質廃棄物を含水率５０〜７０％に水分調整し、その生物系有機質廃棄物に強酸を加えて攪拌して同廃棄物中の有害物質を分解し、次いで、サンゴを用いたアルカリ性の中和剤を加えて攪拌して中和することを特徴とする生物系有機質廃棄物の処理方法。
【請求項３】
生物系有機質廃棄物にその芯まで含水させて含水率５０〜７０％に水分調整し、その生物系有機質廃棄物に強酸を加えて攪拌して同廃棄物中の有害物質を分解し、次いで、サンゴを用いたアルカリ性の中和剤を加えて攪拌して中和することを特徴とする生物系有機質廃棄物の処理方法。
【請求項４】
請求項１乃至請求項３のいずれかに記載の生物系有機質廃棄物の処理方法において、強酸を加えて生物系有機質廃棄物のｐＨ値を２．５以下とすることを特徴とする生物系有機質廃棄物の処理方法。
【請求項５】
請求項１乃至請求項４のいずれかに記載の生物系有機質廃棄物の処理方法において、サンゴを用いたアルカリ性の中和剤にて生物系有機質廃棄物のｐＨ値を４乃至６とすることを特徴とする生物系有機質廃棄物の処理方法。
【請求項６】
請求項１乃至請求項５のいずれかに記載の生物系有機質廃棄物の処理方法において、強酸を加えて生物系有機質廃棄物のｐＨ値を２．５以下とし、サンゴを用いたアルカリ性の中和剤にて生物系有機質廃棄物のｐＨ値を４乃至６とすることを特徴とする生物系有機質廃棄物の処理方法。
【請求項７】
請求項１乃至請求項６のいずれかに記載の生物系有機質廃棄物の処理方法において、強酸として稀硫酸を用いたことを特徴とする生物系有機質廃棄物の処理方法。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
土地開発やダム、道路などの建設に伴う伐採木やダムの流木、電柱や木造家屋などの建設廃材、剪定枝、おが屑などの木質廃棄物や、籾殻、わら、コーヒーかす、ジュースかす、きのこ培地かす、ビールかす、焼酎かす、茶かす、おからなどの食品産業の製造工程により発生する残渣などのいわゆる植物の廃棄物、狂牛病や口蹄疫等により死亡した牛等の動物の死骸、動物のし尿（狂牛病等により汚染されたし尿を含む）（以下これらをまとめて生物系有機質廃棄物と呼ぶ。）を生物系有機培土、有機肥料、特殊肥料、土壌改良剤、園芸用土、飼料等々に利用できるように処理する方法に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
従来は上述の生物系有機質廃棄物は、焼却されたり、埋め立て地に投棄されたり、海洋投棄されたりする他、バーク堆肥とか発酵堆肥（例えばコンポスト）の原料として用いられていた。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】
しかし、従来の処理方法では、焼却による場合は生物系有機質廃棄物中に含まれる農薬中の塩素原子に基づくダイオキシン等の有機塩素化合物の発生による大気汚染、二酸化炭素の発生による地球温暖化等の問題がある。また埋め立て地への投棄、海洋への投棄による場合は同廃棄物に含まれる有害物質の流出による土壌汚染や、水質汚染などの原因となり、いずれも環境への悪影響が大きい。また流出した有害物質の化学反応によるダイオキシンの発生などといった二次的公害の発生原因ともなる。バーク堆肥の原料として用いる場合には、熟成が不十分であると再発酵により臭気の原因となるため、通常は十分に発酵、養生するための期間として５〜６ヶ月を要する。そのために迅速な処理ができず、その期間生物系有機質廃棄物を処理するための大規模な処理施設も必要であったため、コスト高の一因となっていた。さらに、動物の糞尿と混ぜて堆肥化する場合は化学飼料中に含まれる化学物質が動物の糞尿に混り、それが処理済みの廃棄物に混入するという問題もあった。
【０００４】
【課題を解決するための手段】
本発明の目的は、上記生物系有機質廃棄物を処理し、有機肥料、特殊肥料、土壌改良資材、園芸用土、飼料等々に利用できるように処理する方法を提供することにある。
【０００５】
本件出願の第１の生物系有機質廃棄物の処理方法は、生物系有機質廃棄物に強酸を加えて攪拌して同廃棄物中の有害物質を分解し、次いで、サンゴを用いたアルカリ性の中和剤を加えて攪拌して中和する処理方法である。
【０００６】
本件出願の第２の生物系有機質廃棄物の処理方法は、生物系有機質廃棄物を含水率５０〜７０％に水分調整し、その生物系有機質廃棄物に強酸を加えて攪拌して同廃棄物中の有害物質を分解し、次いで、サンゴを用いたアルカリ性の中和剤を加えて攪拌して中和する処理方法である。
【０００７】
本件出願の第３の生物系有機質廃棄物の処理方法は、生物系有機質廃棄物にその芯まで含水させて含水率５０〜７０％に水分調整し、その生物系有機質廃棄物に強酸を加えて攪拌して同廃棄物中の有害物質を分解し、次いで、サンゴを用いたアルカリ性の中和剤を加えて攪拌して中和する処理方法である。
【０００８】
本件出願の第４の生物系有機質廃棄物の処理方法は、前記生物系有機質廃棄物の処理方法において、強酸を加えて生物系有機質廃棄物のｐＨ値を２．５以下とする処理方法である。
【０００９】
本件出願の第５の生物系有機質廃棄物の処理方法は、前記生物系有機質廃棄物の処理方法において、サンゴを用いたアルカリ性の中和剤にて生物系有機質廃棄物のｐＨ値を４乃至６とする処理方法である。
【００１０】
本件出願の第６の生物系有機質廃棄物の処理方法は、前記生物系有機質廃棄物の処理方法において、強酸を加えて生物系有機質廃棄物のｐＨ値を２．５以下とし、サンゴを用いたアルカリ性の中和剤にて生物系有機質廃棄物のｐＨ値を４乃至６とする処理方法である。
【００１１】
本件出願の第７の生物系有機質廃棄物の処理方法は、前記生物系有機質廃棄物の処理方法において、強酸として稀硫酸を用いた処理方法である。
【００１２】
【発明の実施の形態】
（処理工程）
本件発明の実施例について説明する。図１に示すように本発明では生物系有機質廃棄物に硫酸とかを加えて攪拌・養生する第１工程、及び第１工程で処理された廃棄物にアルカリ成分からなる中和剤を加えて攪拌・養生する第２工程とからなる。生物系有機質廃棄物としては木質廃棄物、食品産業の製造工程により発生する残査、狂牛病等により死亡した牛などの動物の死骸やそのし尿などがある。それらを単独で処理することも、二種類以上を混ぜて処理することもできる。
【００１３】
木質廃棄物としては土地開発やダム、道路などの建設に伴う伐採木やダムの流木、電柱や木造家屋などの建設廃材、剪定枝、おが屑などがある。これらを処理する場合は、処理速度を高め、取扱い易くするために、例えば幅１０ｍｍ、長さ２０ｍｍ、厚さ５ｍｍ程度のチップ状に細かく切って処理する。
【００１４】
食品産業の製造工程より発生する残渣には、コーヒーかす、ジュースかす、きのこ培地かす、ビールかす、焼酎かす、茶かす、おから等がある。これら残渣や籾殻、わら等を処理するときは、そのままの大きさで処理することができる。
【００１５】
動物のし尿もそのまま処理することができ、狂牛病や口蹄疫等により死亡した牛等の動物の死骸などは処理し易い大きさ（例えば数センチ程度の粒状）に粉砕して処理する。
【００１６】
生物系有機質廃棄物が含水率の低いものの場合は、薬品の浸透性を良くするために、予め芯まで含水させるのがよく、含水させれば加水分解もされ易くなる、含水率は５０〜７０％となるように水分調整するのが望ましい。水分調整の方法としては、例えば水を浸した攪拌機内に生物系有機質廃棄物を入れてそのまま攪拌したり、同廃棄物に水を散布しながら攪拌して行う。含水率の高いものの場合には省略することができる。前記のようにして含水させたときは、芯まで水が浸透していることを目視等により確認した後、その生物系有機質廃棄物は第１工程で処理される。含水率の高いものはそのまま第１工程で処理される。
【００１７】
第１工程では例えば約３ｍ3の攪拌機に木質廃棄物を約６０％、ビールかす等の食品産業の製造工程により発生する残渣を約４０％混合させた生物系有機質廃棄物を約２ｍ3入れ、これに強酸を加えて攪拌して同廃棄物のｐＨ値が２．５以下、好ましくは２．０以下となるようにする。ｐＨ値が２．５以上の場合は生物系有機質廃棄物中の抗生物質、農薬、重金属などの有害物質が十分に分解されない。攪拌速度は短時間で効率よく混ぜ合せるために２０ｒｐｍ以上とするのが好ましい。
【００１８】
前記強酸としては硫酸、硝酸などの無機の強酸が好ましいが、硫酸が特に好ましい。硫酸の場合には水で約５０％程度に薄めた稀硫酸が用いられる。本実施例では５０％の稀硫酸を１０リットル注入することによりｐＨ値を２以下とした。硫酸によって木質成分であるセルロース等の多糖類が糖へと分解されることによって、生物系有機質廃棄物は最終的にはリグニン、タンニン及び溶け残ったセルロースとからなる多孔質へと変化する。これにより廃棄物の表面に付着している抗生物質、農薬、重金属などの有害物質のみならず、廃棄物の内部に取りこまれている同有害物質をも溶出・分解し、廃棄物中の雑菌等が死滅する。攪拌時間は処理する生物系有機質廃棄物の種類によって異なるが、例えば５０分以上行うのがのぞましい。
【００１９】
前記攪拌後は、その反応を十分に進行させるために養生させる。養生方法は攪拌機の中にそのまま放置して行っても良く、攪拌機から処理済の生物系有機質廃棄物を室内に取り出して大気中で行っても良い。この養生時間は処理する生物系有機質廃棄物の種類によって異なり、例えば、通常は２４時間以上行うのが適している。殻の固い籾殻等の場合には４８時間以上行うのが好ましい。この養生時間は前記の時間に限定されることなく任意に選択することができる。
【００２０】
第２工程では第１工程で酸処理された生物系有機質廃棄物に中和剤を加えて攪拌して同廃棄物を中和する。中和剤としては多孔質性の天然カルシウム剤であるサンゴが適しており、２ｍｍ程度の大きさに粉砕したものを用いる。廃棄物のｐＨ値を測定しながら中和剤を順次加えて行き、ｐＨ値を４〜６、好ましくは４．５〜５．５とする。第２工程の攪拌機には第１工程で使用したものと同じものを使用することも、異なるものを使用することもできる。攪拌方法は第１工程の場合と同様にして行い、サンゴ６０〜７０ｋｇを添加して攪拌することにより処理する。攪拌時間は処理する生物系有機質廃棄物や中和剤の種類により異なるが、例えば５０分以上行うこととするのが適する。攪拌後はそのまま放置することにより養生させる。この養生時間は例えば４８時間以上とするのが適するが、処理する生物系有機質廃棄物の種類によって任意に選択することができる。サンゴは多孔質性であるため、それに含まれるカルシウムは徐々に溶け出して反応する。従って、第２工程において４〜６であった処理済みの廃棄物のｐＨ値は最終的には５．５〜７．５程度となる。このｐＨ値の範囲は一般的な植物の成長に適した範囲であり、処理済みの生物系有機質廃棄物の用途によって選択することができ、例えば５．５前後の弱酸性のものはイネ科用として、６．５〜７程度の中性のものは通常の野菜用として、７．５程度までの弱アルカリ性のものは牧草、ブドウの木用として用いるのが適している。用途はこれらの例に限定されることなく任意に選択することができる。中和剤には、例えば処理済みの生物系有機質廃棄物の覆土としての効果を高めるための珪藻土、ミネラル分の供給源となる軽石、肥料成分としてのバットガーノー等を添加して用いることもできる。
【００２１】
第１、第２工程により処理された生物系有機質廃棄物は、第１工程において酸によって分解された分解物と、酸によって分解されずに残った木質物質であるリグニン、タンニン等からなる多孔質物質と、第２工程で添加された未反応の中和剤等が含まれた粒状物となる。その粒径は１０ｍｍ以下、場合によっては１／１０ｍｍ以下に小さくなる。これら粒状の処理済み廃棄物は粒度毎に、例えば３ｍｍ程度までのものは苗、イネ等の播種用に、３〜５ｍｍ程度のものは一般の追肥用に、５〜１０ｍｍ程度のものは畑のマルチ栽培、街路樹用のマルチング材として用いるのが適する。この処理済みの廃棄物は上記用途には限定されることなくそれ以外の用途にも任意に使用することができる。
【００２２】
（処理済みの廃棄物の用途）
この処理済みの廃棄物を土壌改良剤として用いた場合には、雨などによって未反応の多孔質性中和剤からカルシウムイオンが徐々に溶け出すことにより土壌の酸性化を長期間防止することができる。また、酸分解後の木質廃棄物、未反応の中和剤は共に多孔質性であるため、それらの微細な孔の中にバクテリアが生息可能となり、そのバクテリアにより土壌が活性化され、微細な孔には水分や肥料分が入りこむため保水性、保肥性がある。微細な孔に取り込まれたこれら物質も徐々に溶出するため、水分量及び肥料の量を一定化させる優れた緩効性がある。また、中和剤として用いたサンゴはダコニール、オーソサイド等の農薬、除草剤等に対して優れた吸着能力を示すため、土壌中の農薬、除草剤等を吸着し、微生物により分解することができる。
【００２３】
処理済みの廃棄物は土壌改良剤としてではなく、培土としても用いることができ、これをイネの播種用の苗マットとして用いた場合には、苗マットの強度は慣行培土に比べて優れたものとなり、田植え機に移したりする時に、マットが裂けたり割れたりしにくくなり、取扱いが容易になる。また、苗マットの質量が慣行培土の約３０％程度軽くなるため、この面からも取扱いが容易になる。
【００２４】
処理済みの廃棄物は芝の育苗用の培土としても用いることができる。イネの育苗用の装置をそのまま転用し、培土として処理済みの廃棄物を用い、播種した苗箱の下部をヒーターで加温して育苗した場合には、芝は約２０日で出荷できる程度にまで成長した。通常の芝の生育法であるナーセリー生育法の場合に要する数ヶ月という期間を大幅に短縮することができる。これにより農閑期に使用されないイネの育苗装置を有効に利用することができる。
【００２５】
【発明の効果】
請求項１〜３記載の生物系有機質廃棄物の処理方法は、生物系有機質廃棄物中の有害物質を強酸により分解し、サンゴを用いたアルカリ性の中和剤を加えて中和するので、生物系有機質廃棄物を、植物栽用培土、肥料等としてリサイクルして有効活用することができる。そのため、次のような効果も得られる。
（１）焼却処分、埋め立て投棄、海洋投棄等する必要がないため、大気汚染、地球温暖化、土壌汚染、水質汚染等の二次的公害発生の心配がなく、環境に及ぼす悪影響が殆ど無い。
（２）従来のコンポスト化のための処理方法に比べると、数日というきわめて短い期間で処理できるため、処理の迅速化が図られる。
（３）生物系有機質廃棄物を破砕機、攪拌機等の設備で処理でき、発酵、養生のための特別な設備を特に必要としないため、狭い場所で、短時間で、安価に処理することができる。
（４）処理済みの生物系有機質廃棄物は、肥料、土壌改良剤、マルチング材等として再利用することができるので、資源の有効利用を図ることができる。
【００２６】
請求項４記載の生物系有機質廃棄物の処理方法は、廃棄物のｐＨ値を２．５以下とするので、廃棄物中に含まれる有害物質を十分に酸分解することができ、雑菌類を死滅することができる。
【００２７】
請求項５記載の生物系有機質廃棄物の処理方法は、サンゴを用いたアルカリ性の中和剤にて廃棄物のｐＨ値を４〜６とするので、最終的な処理済みの廃棄物のｐＨ値を植物の成長に適した範囲である５．５〜７．５とすることができる。
【００２８】
請求項６記載の生物系有機質廃棄物の処理方法は、強酸を用いて廃棄物のｐＨ値を２．５以下とし、サンゴを用いたアルカリ性の中和剤により廃棄物のｐＨ値を４〜６とするので、請求項２、請求項３の両効果を合わせ持った効果が得られる。
【００２９】
請求項７記載の生物系有機質廃棄物の処理方法は、強酸として稀硫酸を用いているので、次の様な効果を有する。
（１）生物による分解が困難なセルロース等の多糖類を硫酸により化学的に単糖類にまで分解するため、生物系有機質廃棄物をリグニン、タンニン等からなる多孔質とすることができ、バーク堆肥として処理する場合よりもより一層短時間で処理することができる。
（２）生物系有機質廃棄物中に含まれる雑菌等を硫酸により死滅させるため、悪臭を発生することがなく、また酸に対して弱い菌によって病気に感染して死亡した動物の死骸やその動物のし尿であっても処理することができる。
（３）生物による分解が困難な農薬を硫酸により化学的に分解することができるため、処理済みの廃棄物中に残存する農薬の濃度を低減することができる。
【００３０】
請求項１〜７記載の生物系有機質廃棄物の処理方法は、サンゴを用いたアルカリ性の中和剤を使用しているため、次のような効果を有する。
（１）処理済みの廃棄物中に残存する多孔質の天然カルシウム剤よりカルシウムが溶出するため、この処理済みの廃棄物を土壌改良剤等として使用した場合にはこれがカルシウムの供給源となり、土壌の酸性化を防止することができるとともに、カルシウム不足に基づく作物の尻腐れ病等の病気を予防することができ、また、土壌をアルカリ性に維持するため、重金属の溶出を抑えることができる。
（２）上記中和剤にはマグネシウム、鉄分などのミネラル成分を含んでいるため、土壌へのミネラル分の供給源ともなる。
（３）中和剤は多孔質であるので、微細な孔に水分や肥料を保存することができるため、保水性、保肥性、保温性に優れ、水分量及び肥料の量を一定化させる優れた緩効作用がある。また、その中に土壌中の残存農薬、重金属を吸着することができ、さらにその中に有用な微生物が発生することにより土壌の活性化を図ることができる。
（４）中和剤は多孔質であるので、目詰まりしにくいため排水性に優れる。
【図面の簡単な説明】
【図１】  本件発明の実施形態の一例を示す説明図。
【図１】
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