(57)【要約】      （修正有）【課題】広い土地や動力式等の高価な装置を必要とすることなく、蛆やハエの発生を防止して、短期間に生ごみを処理する方法及び発酵器を提供する。【解決手段】生ごみと発酵堆肥化促進剤を混合し、密閉容器内で嫌気発酵後、水分調整材と混合し、通気性及び吸水性を備えた容器に投入し、好気発酵を行う。好気発酵に使用する発酵器１には、箱体２の底面２１から離間させて第二底面３１を支持網３で形成し、箱体２の底面２１と第二底面３１間には通気孔２９を設け、箱体２の内側面には吸湿部材４を設置し、第二底面３１と吸湿部材４で囲まれた凹部に収納網５を敷設し、箱体２の上部には蓋網６を設ける。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
生ごみと発酵堆肥化促進剤を混合し、密閉容器内で嫌気発酵を行わせ、次に嫌気発酵が完了した生ごみと発酵堆肥化促進剤との混合物を水分調整材と混合し、通気性及び吸水性を備えた容器に投入し、好気発酵を行わせることを特徴とする生ごみの処理方法。
【請求項２】
前記発酵堆肥化促進剤はぼかし肥であることを特徴とする請求項１記載の生ごみ処理方法。
【請求項３】
前記水分調整材は乾燥腐葉土及び／又は牛糞であることを特徴とする請求項１又は２に記載の生ごみ処理方法。
【請求項４】
嫌気発酵が完了した生ごみと発酵堆肥化促進剤との混合物と水分調整材との混合物の含水率を４５〜５５重量％とすることを特徴とする請求項１から３のうちいずれか１項記載の生ごみ処理方法。
【請求項５】
嫌気発酵が完了した生ごみと発酵堆肥化促進剤との混合物と水分調整材との混合物を前記容器に投入後の初期段階に加熱することを特徴とする請求項１から４のうちいずれか１項記載の生ごみ処理方法。
【請求項６】
請求項１から５のうちいずれか１項記載の生ごみ処理方法に用いる容器であって、通気性及び吸水性を備え、上部開口の箱体に底面から離間させて第二底面を支持網を用いて設け、箱体の底面と第二底面間には通気孔を設け、箱体の内側面には吸湿部材を設置し、第二底面と吸湿部材で囲まれた凹部に収納網を敷設し、箱体の上部には蓋網を設けることを特徴とする発酵器。
【請求項７】
底面には吸湿性を有する部材を通気性を備えるように設置し、支持網と収納網の間及び蓋網の上に通気性、保温性及び吸湿性を有する部材を敷設し、箱体の上部開口部は少なくとも通気性を備える部材で被覆し、箱体の内部に加熱手段を設けたことを特徴とする請求項６記載の発酵器。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、生ごみを発酵させて有用な肥料や土壌改良材にする生ごみの処理方法及びその方法に用いる発酵器に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来から商業飲食施設、学校等の給食室、家庭等から排出される生ごみは焼却施設で焼却処理されている。しかし、これらの生ごみは大量であり、しかも水分を多量に含んでいるために、焼却施設から排出される有害物質を増加させて環境、生物に多大な悪影響を及ぼしていると共に、焼却施設の寿命を短くする等の弊害が指摘されてきた。又、生ごみは発酵させることにより、環境に害を与えることなく有用な肥料とすることが出来るので、資源の有効活用や環境保全の観点からも、生ごみを焼却処理するのではなく、生ごみを乾燥、分解して処理することの重要性が指摘されている。そして、現在焼却処理以外の様々な生ごみ処理方法が用いられ、又、生ごみ処理装置が用いられるようになってきた。
【０００３】
この生ごみ処理方法には大別して乾燥型と分解型があり、乾燥型は生ごみが含有する水分を除去してごみの減量化を図るものであり、分解型は微生物を利用して生ごみを生分解するものである。分解型の生ごみ処理方法として、土に設けた穴に水産系残渣と乳酸菌を投入、混合した後に覆土し空気を遮断し嫌気発酵を行い、さらに土壌と混合させた後切返しにより好気発酵させて、水産系残渣の減容化、堆肥化を行う方法等が提案されている（例えば、特許文献１参照。）。
【０００４】
しかし、この従来の方法では、堆肥化に長期間を要するという問題点があった。更に、この処理に長期化のために、生ごみに生みつけられたハエの卵が孵化して蛆やハエが発生するといった問題点や、次々に発生する生ごみを処理するためには、広大な土壌面積が必要であるといった問題点があった。又、煩雑な切返しの作業を必要とするといった問題点もあった。更に、発酵処理の際に悪臭が発生するという問題点もあった。
【０００５】
【特許文献１】特開２００４−２９９９４９号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
そこで、本願発明は生ごみ処理方法における上記課題を解決し、生ごみを急速発酵させて、処理期間を短縮することを目的とする。又、蛆やハエの発生を防止することを目的とする。又、広い土地や動力式等の高価な装置を必要とすることなく簡易な方法で、煩雑な作業を必要とせず、生ごみを極めて容易に処理可能とすることを目的とする。更に、発酵処理の際の悪臭の発生を防止することを目的とする。更に、生ごみから直ぐに使用可能な有用な肥料を短期間で作ることを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
上記課題を解決するための手段としての本願発明は、生ごみと発酵堆肥化促進剤を混合し、密閉容器内で嫌気発酵を行わせ、次に嫌気発酵が完了した生ごみと発酵堆肥化促進剤との混合物を水分調整材と混合し、通気性及び吸水性を備えた容器に投入し、好気発酵を行わせることを特徴とする生ごみの処理方法である。
【０００８】
又、上記生ごみの処理方法において、前記発酵堆肥化促進剤はぼかし肥であることを特徴とする請求項１記載の生ごみ処理方法である。
【０００９】
又、上記生ごみの処理方法において、前記水分調整材は乾燥腐葉土及び／又は牛糞であることを特徴とする生ごみ処理方法である。
【００１０】
又、上記生ごみの処理方法において、嫌気発酵が完了した生ごみと発酵堆肥化促進剤との混合物と水分調整材との混合物の含水率を４５〜５５重量％とすることを特徴とする生ごみ処理方法である。
【００１１】
又、上記生ごみの処理方法において、嫌気発酵が完了した生ごみと発酵堆肥化促進剤との混合物と水分調整材との混合物を前記容器に投入後の初期段階に加熱することを特徴とする生ごみ処理方法である。
【００１２】
又、上記生ごみの処理方法において用いる容器であって、通気性及び吸水性を備え、上部開口の箱体に底面から離間させて第二底面を支持網を用いて設け、箱体の底面と第二底面間には通気孔を設け、箱体の内側面には吸湿部材を設置し、第二底面と吸湿部材で囲まれた凹部に収納網を敷設し、箱体の上部には蓋網を設けることを特徴とする発酵器である。
【００１３】
又、上記発酵器において、底面には吸湿性を有する部材を通気性を備えるように設置し、支持網と収納網の間及び蓋網の上に通気性、保温性及び吸湿性を有する部材を敷設し、箱体の上部開口部は少なくとも通気性を備える部材で被覆し、箱体の内部に加熱手段を設けたことを特徴とする発酵器である。
【発明の効果】
【００１４】
以上のような本願発明によれば、生ごみを急速発酵させることが可能となり、処理期間を短縮することが可能となった。又、蛆やハエの発生を防止することが可能となった。又、広い土地や動力式等の高価な装置を必要とすることなく簡易な方法で、煩雑な作業を必要とせず、生ごみを極めて容易に処理可能とすることが可能となった。更に、発酵処理の際の悪臭の発生を防止することが可能となった。更に、生ごみから直ぐに使用可能な有用な肥料を短期間で作ることが可能となった。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１５】
以下本発明を詳細に説明する。本発明で用いる発酵堆肥化促進剤は、有用微生物と当該微生物の担体等を混合して構成したものであり、生ごみの発酵堆肥化を促進するものである。詳しくは、有用微生物の培養液ともみがらくんたん、米ぬか、ふすま、糖蜜等を混合し、発酵、乾燥させたものであり、有用微生物としては、乳酸菌、酵母菌、放線菌、光合成細菌、オーレス菌、グラム陽性放射菌等が挙げられ、これらの１種、好ましくは２種以上を用いることが出来る。
【００１６】
有用微生物としては、いわゆる有用微生物群（Ｅｆｆｅｃｔｉｖｅ  Ｍｉｃｒｏ−ｏｇａｎｉｓｍｓ（「ＥＭ」とも称される。））を用いることも出来る。このＥＭは乳酸菌、酵母菌、放線菌、光合成細菌等の微生物及びこれらの代謝物である酵素等から成り、１０属８０種以上の微生物を複合培養した液体状のものである。このＥＭともみがらくんたん、米ぬか、ふすま、糖蜜等を混合し、発酵、乾燥させたものはＥＭぼかし或いはぼかし肥とも称され、市販されており、本発明で用いる発酵堆肥化促進剤として好ましく用いることが出来る。
【００１７】
本発明の生ごみ処理方法は以下のとおりである。先ず生ごみを密閉容器にいれ、発酵堆肥化促進剤を加えてかるく攪拌する。発酵堆肥化促進剤は生ごみ１ｋｇに対し、ぼかし肥（取扱元：特定非営利活動法人有機農産物普及・堆肥化推進協会、製造元：東海堆肥センター）の場合２０〜３０ｇの割合で投入する。密閉容器としては蓋付きのバケツ等を用いることが出来る。
【００１８】
攪拌後に密閉容器を密閉し、放置し、嫌気微生物の働きにより嫌気発酵させる。１次発酵としての嫌気発酵の期間は１週間程度であるが、気温等により多少の増減がある。嫌気発酵の完了の目安としては、発酵堆肥化促進剤とあえられた生ごみの臭いが、ぬか漬のような臭いから、甘酸っぱくて酸味の強い匂いに変化した時である。
【００１９】
次に１次（嫌気）発酵が完了した発酵堆肥化促進剤とあえられた生ごみ（以下「１次発酵済み生ごみ」と称することがある。）の水を切り、水分調整材と混合する。水分調整材としては、特に限定されず、乾燥腐葉土、牛糞、本発明により作られた肥料、新聞紙等公知の水分調整材を用いることが出来るが、良質な肥料の製造のために乾燥腐葉土や牛糞を用いることが好ましく、より好ましくは本発明により作られた肥料を用いることである。１次（嫌気）発酵済み生ごみと水分調整材との混合比率は特に限定されないが、１次発酵済み生ごみと水分調整材との混合物の含水率が４０〜６０重量％程度となることが望ましく、更に望ましくは４５〜５５重量％程度、より望ましくは５０重量％程度となるような混合比率が好ましい。
【００２０】
通常、１次発酵済み生ごみと水分調整材の容積比率として、５対７乃至１０程度が好ましく、乾燥腐葉土及び牛糞を用いる場合には、１次発酵済み生ごみと乾燥腐葉土と牛糞の容積比率としては、５対５対２乃至５程度が好ましい。尚、１次発酵済み生ごみと水分調整材との混合物の含水率が６５重量％以上と高いと２次発酵が進まないので、１次発酵済み生ごみと水分調整材の容積比率として、５対１０．５乃至１５程度等に調整してもよい。このような調整は、後述する容器投入前でもよいが、投入後に行ってもよい。１次発酵済み生ごみと水分調整材の混合は虫が卵を産み付けないように素早く行うことが望ましい。
【００２１】
この１次発酵済み生ごみと水分調整材との混合物を通気性及び吸水性を備えた容器に投入し、放置し、好気微生物の働きにより好気発酵させる。この２次発酵としての好気発酵の際に攪拌は行わない。１次発酵済み生ごみと水分調整材との混合物を投入後の初期段階に１次発酵済み生ごみと水分調整材との混合物を加熱することが望ましい。この加熱は、１次発酵済み生ごみと水分調整材との混合物の全体に加えても良いが、部分的、望ましくは当該混合物の中心部のみを加熱することで充分である。この初期加熱により、好気微生物による発酵を急速に促進させることが出来る。部分的に加熱された１次発酵済み生ごみと水分調整材との混合物は加熱された部分が発酵により発熱し、周囲の当該混合物を加熱することにより、全体が加熱され、発酵が進むことになる。この初期加熱の温度は５０℃〜７０℃程度が好ましい。これ以上の温度で加熱すると、微生物を殺してしまうことがあるからである。
【００２２】
この２次（好気）発酵に使用する発酵器として、図１に示すような通気性及び吸水性を備えた発酵器を使用することが出来る。発酵器１は上部開口の箱体２の内部に底面２１から離間させて第二底面３１を底面と略平行に支持網３を用いて設けている。箱体２の底面２１と第二底面３１間には通気孔２９が設けられている。通気孔２９の数は特に限定されず、又、底面２１に設けることとしてもよい。箱体２の内側面２２の第二底面３１より上部には、吸湿部材４を設置し、第二底面３１と吸湿部材４で囲まれた凹部に収納網５を敷設している。吸湿部材４は公知の吸水シート等を用いることが出来る。１次発酵済み生ごみと水分調整材との混合物１００は該収納網５内に投入される。又、箱体２の上部には蓋網６を設ける。蓋網６は着脱自在とすることが好ましい。
【００２３】
底面２１には軽石９９，９９…等の吸湿性を有する部材を設置して通気性をもたせことが好ましい。そして、支持網３は箱体２に固定してもよいが、底面２１に敷設された軽石９９，９９…等の上に載置することとしてもよい。又、箱体２の内部には加熱手段７を設けることが望ましい。加熱手段７としては公知のヒーター等が用いることが出来るが、７０℃程度の水等の熱媒体を封入したペットボトル等の密閉容器を用いることが可能である。更に、悪臭の発生を防止するために薫炭等の脱臭材８８を蓋網６上等に設置することが望まれる。支持網３、収納網５、蓋網６の材質は特に限定されず、ステンレス、合成樹脂等を用いることが出来るが、収納網５は柔軟性を有することが望ましい。
【００２４】
容器１を２次発酵に使用する際には、支持網３と収納網５の間及び蓋網６の上に腐葉土９８或いは乾燥落ち葉等の通気性、保温性及び吸湿性を有する部材を敷設することが望ましく、蓋網６上の腐葉土９８は吸水して濡れが激しい場合には交換することが望ましい。又、箱体２の上部開口部２７は多数の孔を設けた新聞紙等の少なくとも通気性を備え、望ましくは吸湿性をも備える部材９７で被覆することが望ましい。
【００２５】
１次発酵済み生ごみと水分調整材との混合物から発生する水分は、支持網３から落下して軽石９９，９９…に吸収され、或いは吸湿部材４や腐葉土９８に吸収され、或いは蒸発して上部開口部２７から排出される。特に発酵による発熱で、容器１内の温度は５０乃至６０℃程度になるので、容器１内の湿った空気は上昇し、上部開口部２７から排出され、通気孔２９から乾燥した外気が容器１内に流入する。このように容器１には空気の循環があるので、攪拌等することなく、好気発酵を促進させることが可能となっている。
【００２６】
この二次発酵としての好気発酵は、初期加熱をした場合、１２時間後には１次発酵済み生ごみと水分調整材との混合物の温度が３０℃程度に上昇し、更に、３０〜４０時間後には５０〜６０℃程度に達する。その後、徐々に温度が下がり、４〜５日経過後に外気温度より＋５〜１０程度になり、その温度で安定し発酵が終止する。このように急速に発酵し、極めて短期間で発酵が完了するので、蛆やハエが発生することがない。又、微生物の働きにより悪臭を発生することがない。
【００２７】
このようにして二次発酵が完了した１次発酵済み生ごみと水分調整材との混合物は肥料（以下「発酵肥」と称することがある。）となっている。
【００２８】
尚、この発酵肥はそのまま肥料や土壌改良材として用いることが出来るが、保存し、或いは取扱いを容易とするために、乾燥させることが推奨される。又、乾燥後の発酵肥をそのまま肥料や土壌改良材として用いることが出来るが、更に処理を行うことで、様々な用途に用いることが出来る。即ち、発酵肥を荒めの篩にかけ、篩に残ったもののうち、軽く上部にくる腐葉土は次回の水分調整剤に用いることが出来、大きな魚の頭部の骨、他の骨等は砕いて未処理の生ごみと混入して再発酵させ、大きな塊の発酵肥は他の１次発酵処理時に１次発酵済み生ごみに混ぜて使用することができる。次に荒めの篩でふるわれたものを、更に細目の篩にかけ、篩に残ったものは肥料或いは土壌改良材として保存し、ふるわれたものを他の２次発酵処理時に１次発酵済み生ごみに混ぜて使用することができる。このように２次発酵処理された発酵肥を１次発酵済み生ごみと混合して更に二次発酵処理を行うことで、より優れた肥料や土壌改良材を得ることが出来る。
【００２９】
このようにして作られた発酵肥は生産する作物により適宜調製して用いるが、プランターや鉢で用いる場合の土と当該肥料の容積比率は、１０対２〜３で用いることが好ましい。
【実施例１】
【００３０】
密閉容器に生ごみ４ｋｇ、ぼかし肥（取扱元：特定非営利活動法人有機農産物普及・堆肥化推進協会、製造元：東海堆肥センター）１００ｇを投入し、軽く攪拌した後に密閉し、７日間放置して、嫌気発酵させ、１次発酵済み生ごみを調製した。
【００３１】
１次発酵済み生ごみの水を切り、水分調整材としての発酵肥と乾燥腐葉土を、容積比率にして１次発酵済み生ごみ、発酵肥、乾燥腐葉土を５対６対３の割合で混合し、当該混合物の含水率を約５０％とした。
【００３２】
当該混合物を上記の発酵器１の収納網５内に投入し、７０℃程度の水９００ｍｌを封入したペットボトル２本を埋設し、蓋網６を被せ、その上に腐葉土を敷設し上部開口部２７を多数の孔を設けた新聞紙で被覆した。
【００３３】
１次発酵済み生ごみ、発酵肥及び乾燥腐葉土の混合物の温度変化は図２に示すグラフ図において、実線の折れ線１Ａに示すとおりである。尚、このときの外気温の変化は実線の折れ線１Ｂに示すとおりである。
【００３４】
発酵器１に投入後、１日経過前には６５℃を示し、発酵が極めて早期に進行していることがわかる。又、４日経過後には１５℃を示し、外気温との差が１０℃程度となり、発酵が完了していることがわかる。即ち、僅か４日で２次発酵が完了していることがわかる。又、この間に悪臭が発生することはなく、蛆やハエが発生することもなかった。
【実施例２】
【００３５】
密閉容器に魚の残渣を多く含む生ごみ４ｋｇ、ぼかし肥（取扱元：特定非営利活動法人有機農産物普及・堆肥化推進協会、製造元：東海堆肥センター）１００ｇを投入し、軽く攪拌した後に密閉し、７日間放置して、嫌気発酵させ、１次発酵済み生ごみを調製した。
【００３６】
１次発酵済み生ごみの水を切り、水分調整材としての発酵肥と乾燥腐葉土を、容積比率にして１次発酵済み生ごみ、発酵肥、乾燥腐葉土を５対５対２．５の割合で混合し、当該混合物の含水率を約５０％とした。
【００３７】
実施例１と同様の条件で発酵器１を用いて２次発酵を行った。１次発酵済み生ごみ、発酵肥及び乾燥腐葉土の混合物の温度変化は図２に示すグラフ図において、破線の折れ線２Ａに示すとおりである。尚、このときの外気温の変化は破線の折れ線２Ｂに示すとおりである。
【００３８】
発酵器１に投入後、１日経過前には５０℃を示し、２日経過前には６０℃を示し、外気温の低下に伴い一端下降するが、又、６０℃を示し、発酵が極めて早期に進行していることがわかる。又、４日経過後には１６℃を示し、外気温との差が２℃程度となり、発酵が完了していることがわかる。即ち、僅か４日で２次発酵が完了していることがわかる。又、この間に悪臭が発生することはなく、蛆やハエが発生することもなかった。
【図面の簡単な説明】
【００３９】
【図１】本発明発酵器の一実施例断面図
【図２】本発明発酵器を用いた二次発酵時の温度変化を示すグラフ図
【符号の説明】
【００４０】
１    発酵器
２    箱体
２９  通気孔
３    支持網
３１  第二底面
４    吸湿部材
５    収納網
６    蓋網
７    加熱手段
【図１】
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【図２】
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