(57)【要約】【課題】  コンビニエンスストア、スーパーマーケットなどから排出される食品廃棄物を、成分変化させず乾燥処理し、この乾燥処理後の食品廃棄物を用いて肥料、飼料などを製造し、該肥料および飼料を利用して農畜産物の栽培、育成する食品廃棄物のリサイクルシステムおよび再生方法を提供する。【解決手段】  真空乾燥手段２によって食品廃棄物を真空乾燥処理し、回収手段３によって前記真空乾燥手段によって生成された乾燥生成物を回収する。製造手段４は回収された乾燥生成物から肥料または飼料を製造し、農家５は前記肥料または飼料を使用して農作物を生産する。生産された農作物を還元手段６が発生源１に還元する。【選択図】    図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
食品廃棄物を真空乾燥処理する真空乾燥手段と、
前記真空乾燥手段によって生成された乾燥生成物を回収する回収手段と、
前記回収手段によって回収された乾燥生成物から肥料または飼料を製造する製造手段と、
前記肥料または飼料によって生産された農作物を食品廃棄物の発生源に還元する還元手段とで構成されることを特徴とする食品廃棄物のリサイクルシステム。
【請求項２】
前記還元手段は、農作物を食品廃棄物の発生源に搬送した後に、回収手段として乾燥生成物を回収することを特徴とする請求項１記載の食品廃棄物のリサイクルシステム。
【請求項３】
食品廃棄物が発生する複数の発生場所毎に、食品廃棄物を真空乾燥する真空乾燥装置を設置し、
各発生場所で発生した食品廃棄物を前記真空乾燥装置によって、食品廃棄物の水分を１０％以下に真空乾燥し、
前記真空乾燥によって生成された乾燥生成物を肥料、飼料または食品に加工処理することを特徴とする食品廃棄物の再生方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、食品廃棄物のリサイクルシステムおよび再生方法に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
コンビニエンスストア、スーパーマーケットなどで発生する売れ残り食品、およびレストランで発生する残飯などの食品廃棄物は、年間２０００万トンにも上り、その大半が焼却処分又は埋立地に廃棄処理されている。しかし、このような処理方法では、焼却場から排出されるダイオキシンによる環境汚染や、焼却場から排出される二酸化炭素による地球温暖化、さらには埋立地の確保等が問題となる。また、食品廃棄物は年々増加傾向にあり、前記処理方法ではその処理量にも限界があることから、食品廃棄物を再利用することが望まれてきた。
【０００３】
従来、このような食品廃棄物に対して、食品廃棄物に媒体材を混合し、その結果得られた発酵促進材を、家畜糞尿、剪定枝、刈草、刈芝などの有機廃棄物の発酵を促進するための発酵促進材として使用する食品廃棄物の再生処理方法があった（たとえば、特許文献１参照）。
【０００４】
しかしながら、このような再生処理方法では、食品廃棄物に媒体材を混合するために、食品廃棄物をある一定期間保管しておかねばならず、その保管場所が必要となる。また、食品廃棄物が発酵するまでには長時間を要するため、発酵させる期間中も食品廃棄物を保管しておく必要がある。さらには、保管中および発酵中に食品廃棄物から発生する悪臭、汚水および病原菌なども問題となる。
【０００５】
【特許文献１】特開２００４−２７７２８３号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
本発明は、前記問題点を鑑み、食品廃棄物の成分を変化させることなく重量を軽減し、保管場所を最小限にとどめるとともに、食品廃棄物から悪臭、汚水、病原菌が発生することを予防し、食品廃棄物から肥料または飼料などを製造し、農畜産物の栽培・育成に利用することによって食品廃棄物を有効に活用したリサイクルシステムを提供しようとするものである。また、本発明は食品廃棄物の再生方法を提供しようとするものである。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
本発明は、食品廃棄物を真空乾燥処理する真空乾燥手段と、
前記真空乾燥手段によって生成された乾燥生成物を回収する回収手段と、
前記回収手段によって回収された乾燥生成物から肥料または飼料を製造する製造手段と、
前記肥料または飼料によって生産された農作物を食品廃棄物の発生源に還元する還元手段とで構成されることを特徴とする食品廃棄物のリサイクルシステムである。
【０００８】
また本発明は、前記還元手段は、農作物を食品廃棄物の発生源に搬送した後に、回収手段として乾燥生成物を回収することを特徴とする。
【０００９】
また本発明は、食品廃棄物が発生する複数の発生場所毎に、食品廃棄物を真空乾燥する真空乾燥装置を設置し、
各発生場所で発生した食品廃棄物を前記真空乾燥装置によって、食品廃棄物の水分を１０％以下に真空乾燥し、
前記真空乾燥によって生成された乾燥生成物を肥料、飼料または食品に加工処理することを特徴とする食品廃棄物の再生方法である。
【発明の効果】
【００１０】
本発明によれば、食品廃棄物を真空乾燥処理することによって、食品廃棄物中の水分が減少し、その結果食品廃棄物の嵩が減少することから、処理後の食品廃棄物の大規模な保管場所が必要とならず、その回収も容易となる。また食品廃棄物中の水分が減少したことにより、食品廃棄物の腐敗を防止することができ、悪臭の発生がなく、さらには処理後の食品廃棄物を長期保存することができる。また真空乾燥処理されることによって、食品廃棄物中の細菌は殺菌され、処理後の食品廃棄物から病原菌が発生することを予防することができる。また、真空乾燥処理することにより得られた処理物は、食品廃棄物を焼却処理して得られるものに比べると、化学変化がなく被処理物に含まれるビタミン等の成分変化が少ないため、そのまま肥料・飼料などに用いることができる。また、処理後の食品廃棄物を肥料・飼料などとして再利用するため、焼却処分による環境汚染や埋立地確保等の問題が解消し、食品廃棄物を有効に活用することができる。また、安価で安全な飼料または肥料を農家および畜産農家に提供することができることから、これら産業の再興に寄与することができる。
【００１１】
また、本発明によれば還元手段が回収手段を兼ねることから、より効率的に本発明に係る食品廃棄物のリサイクルシステムを行うことが可能となる。
【００１２】
また、本発明によれば、真空乾燥装置は食品廃棄物の発生場所毎に設置されることから、より多くの食品廃棄物を再利用することができる。また、食品廃棄物中の水分が減少し、その結果食品廃棄物の嵩が減少することから、処理後の食品廃棄物の大規模な保管場所が必要とならず、その回収も容易となる。また食品廃棄物中の水分が減少したことにより、食品廃棄物の腐敗を防止することができ、悪臭の発生を防止し、処理後の食品廃棄物を長期保存することができる。さらに、食品廃棄物を肥料または飼料として再利用するので、ゴミの発生量を減少することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１３】
本発明にかかる食品廃棄物のリサイクルシステムの実施の形態の具体例を図面を参照しながら説明する。
【００１４】
（第１実施形態）
図１は、本発明の食品廃棄物のリサイクルシステムの実施例の概念を示す図である。
図１に示すように、本発明は、食品廃棄物を排出する発生源１と、食品廃棄物を真空乾燥処理する真空乾燥手段２と、真空乾燥処理された食品廃棄物（以下、「乾燥生成物」）を回収する回収手段３と、回収した乾燥生成物を原料として肥料、飼料、土壌改良材などを製造する製造手段４と、製造手段４で製造された肥料、飼料、土壌改良材などを使用して農畜産物を栽培、育成する農家・畜産農家５と、農家・畜産農家５で栽培、育成された農畜産物を発生源１に還元する還元手段６とから構成される。
【００１５】
以下、上記リサイクルシステムについて詳細に説明する。
先ず、コンビニエンスストア、スーパーマーケット、飲食店などの発生源１から排出される食品廃棄物は、その発生場所である各店舗あるいは複数の店舗の近隣に設置される真空乾燥手段２に投入される。投入された食品廃棄物は、真空乾燥手段２によって低温で真空乾燥される。ここで本発明において使用される真空乾燥手段２は特に限定するものではないが、設備設置面積を少なくするためにできるだけ小型であることが望ましい。
【００１６】
本発明の実施に好ましい真空乾燥手段としては、例えば図２に示すような構成から成る真空乾燥装置を例示することができる。また、真空乾燥手段２は、水エゼクター方式のものが望ましい。水エゼクター方式の真空乾燥手段を用いることで、悪臭の発生を予防することができるとともに、土壌汚染も予防することが可能となるからである。
【００１７】
図２は、真空乾燥装置の構成を示す図である。図２に示す真空乾燥装置は、食品廃棄物を収容し乾燥させる乾燥釜１０と、乾燥釜１０を加熱する加熱部１１と、加熱部に蒸気を供給する熱供給手段２０と、乾燥釜１０から発生する蒸気を冷却する冷却手段４０と、乾燥釜１０内の空気を吸引し減圧する吸引手段３０とから構成される真空乾燥装置である。
【００１８】
乾燥釜１０は、その内部に攪拌モータ１２によって回転駆動する回転軸１３を収容しており、その回転軸１３には、攪拌羽根１４が設置されている。
【００１９】
乾燥釜１０の上方位置には、上方に臨んで開放する食品廃棄物の投入部１５が形成されている。投入部１５には、投入扉１６が設けられており、投入扉１６を上方へ角変異させることによって、投入部１５が密閉または開放される。
【００２０】
乾燥釜１０の最下部の中央には、乾燥後の食品廃棄物を排出する排出部１７が設けられており、その排出部１７には乾燥後の食品廃棄物を排出箱６０に排出するための排出用弁１８が設置されている。
【００２１】
乾燥釜１０の下部の周囲には加熱部１１が設けられている。加熱部１１は、蒸気ボイラ２１から供給される蒸気の熱を、乾燥釜１０を介して乾燥釜１０内の食品廃棄物に伝えて加熱するためのものである。加熱部１１は、蒸気管路５１を介して熱供給手段２０内に設置された蒸気ボイラ２１と接続されている。また、加熱部１１は、戻り管路５２を介してドレン回収タンク２２と接続されている。
【００２２】
熱供給手段２０は、蒸気ボイラ２１及びドレン回収タンク２２から構成される。
蒸気ボイラ２１は、給水管路５８を介して給水ポンプ２３と接続されており、給水ポンプ２３は給水管路５８を介してドレン回収タンク２２と接続されている。
【００２３】
蒸気ボイラ２１は、ボイラ内に形成された貯水槽に給水ポンプ２３から供給された水を貯水し、貯水された水を加熱することによって蒸気を発生させる装置である。蒸気ボイラ２１によって発生した蒸気は、蒸気管路５１を通して加熱部１１内に供給される。
【００２４】
加熱部１１内の蒸気は、戻り管路５２を通じて、ドレン回収タンク２２に回収される。ドレン回収タンク２２内の水は、給水ポンプ２３によって吸い出され、給水管路５８を通じて蒸気ボイラ２１内の貯水槽に供給される。また、ドレン回収タンク２２は、給水管路５８及び軟水器２４を介して給水源２５と接続されており、ドレン回収タンク２２に水が補給できる構成となっている。これによってドレン回収タンク２２内の水は一定水量に保つことができる。
【００２５】
乾燥釜１０の上面には、エゼクタ３１により吸引される図示しない蒸気の排出口が設けられており、この排気口には乾燥釜１０と冷却手段４０とを連結する吸引管路５３が接続されている。また冷却手段４０は、吸引管路５３を介して、吸引手段３０内に収容されたエゼクタ３１と接続されている。冷却手段４０は、排出口から吸引管路５３を通じて供給される蒸気を、空冷コンデンサーにより冷却して凝縮させるものである。
【００２６】
吸引手段３０は、乾燥釜１０内の蒸気および空気と冷却手段によって凝縮された水とを吸引するエゼクタ３１と、排水槽３２と、水循環ポンプ３３とを収容している。エゼクタ３１は、水循環ポンプ３３と連通管５４を介して接続している。また、水循環ポンプ３３は、排水槽の下部と連通管５４を介して接続している。
【００２７】
また排水槽３２には、排水槽３２内の水をオーバーフローさせて排水するオーバーフロー管５５と、排水槽３２内の排水を排出する排水管５６が接続されている。また、排水槽３２には、給水源からの水を排水槽３２内に給水する給水管路５７が設けてある。さらに、排水槽３２には、排水槽内の水位を検出する水位検出手段３４が設置されている。
【００２８】
吸引手段３０は、水循環ポンプ３３を駆動させることによりエゼクタ３１の流体取入れ口に吸引力を発生させて、乾燥釜１０内の水蒸気および空気を吸引する力を発生することができる。この吸引力により、乾燥釜１０内の水蒸気および空気は吸引され、吸引管路５３を介して冷却手段４０に達し、冷却処理された後、吸引管路５３を介してエゼクタ３１に達し、排水層３２に噴出される。また、冷却手段４０によって冷却され、排水となった乾燥釜１０内の蒸気もエゼクタ３１に吸引管路５３を通じて吸引され放出される。
【００２９】
この吸引手段３０によって乾燥釜１０内は大気圧から、例えば２０〜４０Ｔｏｒｒの圧力に減圧される。この減圧によって、乾燥釜１０内の食品廃棄物の水分の沸点は２５〜３５℃となり、低温で被処理物を乾燥することが可能となる。
【００３０】
また、前述の真空乾燥装置によれば、乾燥釜１０内の食品廃棄物に含まれる水分が蒸発して発生した蒸気の全部または一部は、冷却手段４０で冷却されて水に戻る。この冷却手段を通過した水、または水と蒸気および空気は、エゼクタ３１を通って排水槽３２内の水中に噴出されて、排水として排水槽３２に溜められ、所定の水位になるとオーバーフローして排水されるので、食品廃棄物から生じる悪臭を含む蒸気を大気中に拡散させないようにすることができる。
【００３１】
ここで、このような真空乾燥装置による乾燥処理は、処理後の食品廃棄物（以下、「乾燥生成物」）の減容、保存性等の観点から水分が１０％以下になるまで行われることが望ましい。水分が１０％以下になることで、食品廃棄物の嵩が１／５〜１／１６に減少するとともに、乾燥生成物の長期保存が可能となるからである。
【００３２】
次に乾燥生成物は回収手段３によって回収され、製造手段４に集められる。回収手段３としては、ゴミ回収トラック、配送トラックなどを例示することができる。また、回収手段は還元手段６を兼ねてもよい。特にコンビニエンスストアなどでは、定期的に配送トラックで各店舗に商品を配送しており、これを以下のように利用することで本発明を効率よく実施することができる。
【００３３】
たとえば、あるトラックがコンビニエンスストアの店舗Ａ〜Ｄに配送する商品を積んで、店舗Ａ、Ｂ、Ｃ、Ｄの順で配送を定期的に行っているとする。トラックは店舗Ａに到着すると店舗Ａに納品する。この場合、該トラックの荷台の空間のうち、店舗Ａに納品した商品分の空間が空くことになる。そこで、その空いた空間に店舗Ａにおいて発生した食品廃棄物の乾燥生成物を積載し、同様の作業を店舗Ｂ、Ｃ、Ｄにおいても行うことによって、該トラックの荷台の空いた空間を有効利用するのである。
【００３４】
前述のように、食品廃棄物は真空乾燥処理されたことにより、嵩が減少しており空いた空間で充分に積載が可能である。また、乾燥生成物は、悪臭もなく殺菌処理されているので、商品と乾燥成生物を同一の荷台に積載しても衛生的に問題はない。このようにすることで回収手段３が還元手段６を兼ねることができ、その結果、本発明を効率よく実施することができる。
【００３５】
次に回収手段３によって回収された乾燥生成物は、肥料、飼料および土壌改良材などの原料として製造手段４において用いられる。ここでは、製造手段４における肥料の製造工程を一例として図３に示すフローチャートを用いて説明する。図３は、製造手段４において行われる肥料の製造工程の一例を示すフローチャートである。図３で示す肥料の製造工程は、ステップＳ１の混合工程と、ステップＳ２の造粒工程と、ステップＳ３の乾燥工程とから構成される。
【００３６】
ステップＳ１の混合工程では、乾燥生成物はバインダーと混合される。この場合使用されるバインダーとしては、たとえば、米ぬか、ふすま等の有機質が挙げられる。また、バインダーと混合するにあたっては、混合後の乾燥生成物（以下、「混合物」）の水分含有率が造粒処理に適した値（たとえば、約３５％）としなければならない。また、この工程において混合物を醗酵させるため一定期間貯蔵してもよい。ただし、この処理は必須ではなく、混合処理の過程や、造粒処理、乾燥処理の過程中、更には梱包作業の後、袋の中で進む醗酵で充分な場合もある。
【００３７】
ステップＳ２の造粒工程では、混合物は押出し機などによって、たとえば４〜５ｍｍの大きさのペレット状に造粒される。造粒工程において使用される押出し機は、既存のものを用いればよい。
【００３８】
ステップＳ３の乾燥工程では、造粒された混合物は乾燥処理される。このようにして、ペレット状の肥料を得ることができる。
【００３９】
次に、製造手段４において肥料、飼料、土壌改良材などに加工された乾燥生成物は、農家・畜産農家５において使用される。
【００４０】
そして、農家・畜産農家５によって栽培、育成された農畜産物は食品として加工等された後に、還元手段６によって発生源１に還元され、本発明にかかる食品廃棄物のリサイクルシステムは完了する。
【００４１】
（第２実施形態）
さらにまた、上記に説明した各手段および施設に加え、以下に説明する事業本部７を設置することによって、より効率的かつ円滑に本発明を実施することができる。
【００４２】
図４は、事業本部７の役割を示す概念図である。
事業本部７は、機器製造メーカ８から真空乾燥手段２を買い取り、発生源１に同設備をレンタルする。発生源１は、真空乾燥手段２のレンタル料金を事業本部１に支払う。こうすることによって、真空乾燥手段２を導入できない小売店等であっても、安価で本発明を実施することができ、その結果より多くの食品廃棄物をリサイクルできる。
【００４３】
また、事業本部７は、発生源１から乾燥生成物を引き取り、製造手段４に提供し、製造手段４は提供された乾燥品を原材料として肥料、飼料などを製造し、事業本部７は製造された肥料、飼料などを引き取る。これによって、製造手段４は、安定的に原材料を得ることが可能となる。また、自己の製造した製品の販売先も確定し得ることから事業が安定し、多くの企業が製造手段として参加可能となる。また、肥料、飼料の原材料が食品廃棄物であることから、安価でこれら製品を製造することができる。併せて事業本部７は、乾燥品の利用先を確定することが可能となる。
【００４４】
また、事業本部７は、農家５ａおよび畜産農家５ｂと肥料、飼料の販売契約をしている。これによって、農家５ａおよび畜産農家５ｂは安価な肥料、飼料の提供を安定的に受けることができ、農畜産物に対するコストが低下することから、農家５ａおよび畜産農家５ｂの利益を増大させることができる。その結果農畜産業が活性化し、農畜産業の再興に寄与することができる。
【実施例】
【００４５】
実際に、本発明によって得られた肥料（以下、「本肥料」）を使用して栽培テストを行ったところ、以下のような結果を得ることができた。
【００４６】
（実施例）
本肥料を使用して人参、ビート、玉葱、ジャガイモ、カボチャを栽培した。
【００４７】
（比較例）
実施例と同一地域において、本肥料を使用せずに人参、ビート、玉葱、ジャガイモ、大豆、カボチャを栽培した。
【００４８】
収穫量、栄養価、顕微鏡観察の各項目で実施例と比較例の評価を行ったところ、以下のような結果を得ることができた。
【００４９】
［収穫量］
実施例における収穫量を比較例における収穫量に対する比率で示す。
人参：２倍
ビート：１．３倍 
玉葱：３倍
ジャガイモ：１．３倍
大豆：３倍
カボチャ：３倍
【００５０】
［栄養価］
実施例および比較例において収穫したカボチャ、人参に含まれるビタミンＡ、ビタミンＣおよびベータカロチンの含有量を測定した。
実施例における含有量を比較例における含有量に対する比率で示す。
（カボチャ）
ビタミンＡ：１．６倍
ビタミンＣ：１．３倍
ベータカロチン：１．８倍
【００５１】
［顕微鏡観察］
電子顕微鏡を用いて実施例および比較例において収穫した玉葱および人参の細胞を観察した。
（玉葱）
実施例：細胞が整い、細胞壁が薄く細胞壁に老廃物が付着していない。
比較例：細胞が大きく不均等であり細胞壁に老廃物が付着し細胞壁が厚い。
（人参）
実施例：カロチンがエマルジョン化し生体吸収率が高く、細胞も整っている。
比較例：カロチンが結晶化しており、生体吸収率が悪い。
【００５２】
上記結果によれば、本肥料を使用することによって農作物の収穫量および栄養価は増大する。したがって、本肥料は農作物の育成に非常に効果的であることがわかる。
【図面の簡単な説明】
【００５３】
【図１】本発明の食品廃棄物のリサイクルシステムの実施例の概念を示す図である。
【図２】真空乾燥装置の構成を示す図である。
【図３】肥料製造工程の処理の流れを示すフローチャートである。
【図４】事業本部の役割を示す概念図である。
【符号の説明】
【００５４】
１  発生源
２  真空乾燥手段
３  回収手段
４  製造手段
５  農家・畜産農家
５ａ農家
５ｂ畜産農家
６  還元手段
７  事業本部
８  機器製造メーカ
１０  乾燥釜
１１  加熱手段
１２  攪拌モータ
１３  回転軸
１４  攪拌羽根
１５  投入口
１６  投入扉
１７  排出口
１８  排出弁
２０  熱供給手段
２１  蒸気ボイラ
２２  ドレン回収タンク
２３  給水ポンプ
２４  軟水器
２５  給水源
３０  吸引手段
３１  エゼクタ
３２  排水槽
３３  水循環ポンプ
３４  水位検出手段
３５  給水源
４０  冷却手段
５１  蒸気管路
５２  戻り管路
５３  吸引管路
５４  連通管
５５  オーバーフロー管路
５６  排水管
５７  給水管路
５８  給水管路
６０  排出箱
【図１】
2008284491.tif 000003
【図２】
2008284491.tif 000004
【図３】
2008284491.tif 000005
【図４】
2008284491.tif 000006