(57)【要約】【課題】従来から微生物を用いた有機性生ごみ処理は知られているが、処理時間が長く、短時間で分解消滅する方法が確立されていなかった。又、対象物も限られ、特に臭気の発生が著しいため処理装置の設置場所が制限されるなどにより普及が進んでいなかった。【解決手段】本発明は、有用な複合菌により有機性生ごみを短時間で分解消滅させる、更に分解性能が低下せず維持することができる。処理対象物は広範囲に可能であり、尚且つ臭気の発生を抑制することができる複合菌の培養と使用方法を明らかにした。。【選択図】なし【特許請求の範囲】
【請求項１】
有機性生ごみを分解消滅させる基材に、好気性細菌と通性嫌気性細菌を組合せて培養する方法。
【請求項２】
好気性細菌、通性嫌気性菌のパエニバチルス リゾスファエラ及びバチルス ノバリス、バチルス オレロニウス、乳酸桿菌を用いて複合菌を培養する方法。
【請求項３】
酵素活性剤RXを上記複合菌に混合し基材を培養する方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、細菌を用いた有機性生ごみの処理方法並びに有機性生ごみを分解消滅させる細菌と酵素の作用を明らかにして、短時間分解菌の選定と活性を有する複合菌の培養に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
動植物性廃棄物の中でも有機性生ごみの処理には、大別すると物理化学的処理と生物的処理がある。物理化学的処理では、焼却、乾燥、炭化、粉砕、ガス化等がある。これらは大型投資が必要で採算面から課題が多い。何れもエネルギー消費が大きくＣＯ２の発生が高いのが特徴である。特に水分の多い食品残渣を焼却することは問題がある。
【０００３】
一方の生物的処理は、古くから各種微生物の特性を利用して有機性生ごみを分解する方法が考案され実用化されてきた。主に細菌の発酵作用を利用するものが多い。そのため、細菌が有機性生ごみを分解する過程で発生する増殖分が堆肥又は飼料となる。ところが堆肥は成分の偏重も含めて流通が不安定で結局のところ焼却される場合が多い。最近では、発生元から分解消滅型を望む声が多いが最適な細菌が見つかっていない。
【０００４】
生物的処理はエネルギー消費が少なく、コストは安価である。故に処理方法として有利ではあるが最適な処理システムが不備のため、十分な処理に至らず、処理時間が長く不評であった。処理するための設備も安易な構造で、細菌を活性化できていない。短時間で分解消滅する技術が待たれていた。特に設備上の問題も見逃せない。
【０００５】
細菌を活性化し、短時間で分解消滅するには設備面で配慮する項目がある。細菌にとってよりよい快適環境をつくることが重要で4項目が必須となる。例えば業務用生ごみ処理機に使用する場合、先ず撹拌槽の空気の取込みは、菌床全般に均一に吹出す構造が要求される。所謂、十分に溶存酸素を供給し酸素分圧を高める構造でなければならない。次に適度な水分調整システム。又、最適温度のコントロール及び、撹拌槽内に死角をつくらない掻き羽根構造であること。その一つが欠けるか不十分でも分解時間が長くなる。
【０００６】
有機性生ごみの処理では、悪臭の発生が問題となる。市街地、マンション等の隣接している場所では、悪臭の原因物質アミン系、硫黄化合物等を抑制する必要がある。そのため細菌を利用した悪臭抑制技術が研究されているが、十分な実用化に至っていない。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００７】
【特許文献１】特開  平６−１５４７２２公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００８】
従来から細菌を用いた有機性生ごみの処理は知られているが、短時間で処理できる方法は確立できていなかった。また処理中に発生するアンモニアを含む臭気物質を効果的に処理する方法も不十分であった。
【０００９】
本発明が解決すべき課題は、有機性生ごみを最短時間で分解できるのみならず、その悪臭が抑制できる処理方法と、当該処理方法に用いる細菌の選定及び培養を明らかにすることにある。
【００１０】
通常、有機性生ごみは蛋白質、でんぷん・多糖、脂質、更に繊維質から構成されいるが、細菌はこうした栄養源を取込んで分解消化し、自身にとって都合のよいように組立を行い増殖
(代謝)するが、代謝によって幾つかの細胞成分がつくられていく。その際に一定の条件を満たさないと分解消化に要する時間が長くなる。
【００１１】
有機性生ごみ は代謝により段階的に分解され、好気性条件下ではピルピン酸を経由してクエン酸回路に入り、最終的には炭酸ガスと水となる。これらの異化経路は嫌気性条件下では、ピルピン酸から発酵に向かう。酸素の遮断は本発明の短時間で完結する分解消滅にとっては支障となる。
【００１２】
このように有機性生ごみを分解する代謝は多数の酵素による触媒反応によって行われていることが知られているが、遺伝子と酵素の働きが最も活発な細菌の探索が急がれていた。
【課題を解決するための手段】
【００１３】
本発明者は、上記課題を解決するため有用な細菌群の採取、同定、基材の調製、処理方法を確立したことにより、短時間での分解消滅が可能となった。
【００１４】
有用な細菌は、自然界から採取したもので好気性細菌、通性嫌気性細菌からなる。細菌は容易に採取できる環境下で生育しており、安定供給に支障はない。細菌の同定試験で数種の分離菌が観察されたが、好気性菌が優勢支配しており形態は桿菌である。
【００１５】
主たる分離菌3種の生理的性状試験を行う。分離菌のDNAを抽出し、PCR法により１６ＳγRNA領域のDNAを増幅した。増幅したDNAについて塩基配列解析装置を用いて塩基配列を解析した。得られた配列を国際塩基配列データベースに登録されている配列及びMicroSeq ID Analysis Softfwereのデータベースと相同性検索を行い最近縁種を探った。
【００１６】
検索の結果、分離菌aは「パエニバチルス  リゾスファエラ」と考えられるが近縁種には「パエニバチルス  シネリス」.及び「パエニバチルス  ファビスポラス」が近い。分離菌bは、「バチルス  ノバリス」が最も近縁ながら、データベースにない新種の可能性が考えられる。分離菌cは「バチルス  オレロニウス」が考えられる。更に分離菌dの乳酸桿菌が加わり、短時間分解菌が構成されている。
【００１７】
有機性生ごみの分解過程で細菌中の遺伝子と酵素の働きに活性化が要求される。 
酵素は生体で起こる化学反応に対して触媒として機能する分子である。特に物質を消化・代謝過程に注目し、酵素活性剤RXの使用を試みた。その結果、有機性生ごみの組成ごとに、細菌内の酵素と酵素活性剤RXは相乗効果が顕著となり、短時間の分解が可能となった。酵素活性剤RXは、主に「システイン  プロテアーゼ」に分類される酵素と思われる。
【００１８】
例えば、蛋白質やペプチド結合の加水分解酵素「プロテアーゼ」、でんぷん中のグリコシド結合の加水分解酵素「アミラーゼ」、脂質を構成するエステル結合の加水分解酵素群「リパーゼ」、セルロースのグリコシド結合の加水分解酵素
「セルラーゼ」等を活性させる働きをもつ。 
【００１９】
臭気については、好気性条件下で加水分解酵素プロテアーゼ等がアンモニアを亜硝酸→硝酸に脱窒するため臭気の発生が抑制される。嫌気性細菌が支配すると、幾つかの臭気物質が生成され対策が必要となる。撹拌槽内は好気性に維持することが極めて重要となる。
【００２０】
基材(菌床)の調製は、主に複合菌、米ぬか、糖蜜、酵素活性剤RX、木質ひき粉等順次均一になるまで混練する。特に水分調製に若干の技術を要する。
【００２１】
設備面では、細菌に快適環境をつくり短時間の分解を促す。そのため4要素が必須となる。例えば生ごみ処理機に用いる場合、撹拌槽内の空気の取込みは、十分に溶存酸素を供給し酸素分圧を高める構造。適度な水分調整システム。最適温度のコントロール、撹拌槽内に死角をつくらない掻き羽根構造であること。その一つが欠けるか不十分でも短時間の分解消滅に至らない。
【発明の効果】
【００２２】
本発明により動植物性廃棄物中の有機性生ごみが短時間で分解消滅処理できることとなった。又、分解過程で発生していた臭気も少なく、少量ではあるが細菌の増殖に伴う菌床増加分は良質の堆肥として利用できる。この良質の堆肥は資源循環型社会に貢献できる利点がある。
【産業上の利用可能性】
【００２３】
食品関連業界から発生する有機性生ごみは多種多様で更に発生量が多い。しかし本発明により有機性生ごみが短時間で分解消滅でき、臭気も少ないことから、処理に困っている業界には朗報となる。多方面に利用が期待でき、生ごみ処理機に用いれは最大の効果を発揮し急速に普及するものと思われる。