(57)【要約】【課題】  本発明の有機廃棄物処理剤の製造方法は、従来に比較して、湿度調整処理工程及びｐH調整処理後の酵素水溶液浸漬処理工程を削除することにより、生産コストの低減及び生産性の向上等による経済的効果を図ると共に、有機廃棄物の分解能力の向上を図る。また、本発明の有機廃棄物処理剤は、複合片を、有機酸溶液に浸漬して微生物分解菌の活動の活発化を高めているので、微生物分解菌の繁殖培養が促進され、有機廃棄物の分解能力が顕著に向上する。【解決手段】  木質細片等を十分な強度及び保形性が得られるように所定の長さに裁断して有機物原料片を加工する工程と、この工程で加工された有機物原料を十分に乾燥後に加熱し所定の条件で焼成して所定の炭化率になるようにする工程と、この工程によって処理された複合片を有機酸によりｐH調整する工程と、この工程によって処理された複合片に微生物分解菌を担持する工程を有している。【選択図】なし【特許請求の範囲】
【請求項１】
有機廃棄物の処理剤において、有機廃棄物を分解する微生物分解菌の担体と繁殖媒体としての機能を有し、木質細片・セプター細片・竹細片・籾殻を加熱して使用し、加熱により硬度を向上させる材料を含浸した有機物原料片を、非酸化雰囲気下で加熱して有機酸と無機酸が混在した多孔質の複合片とし、有機質としての保水性と水分の揮発性及び無機性としての強度と保形性の機能を有することを特徴とする有機廃棄物処理剤。
【請求項２】
請求項１において、木質細片・セプター細片・竹細片・籾殻のいずれかを単独で使用することを特徴とする有機廃棄物処理剤。  
【請求項３】
請求項１において、木質細片・セプター細片・竹細片・籾殻のうち複数個の組合わせで使用することを特徴とする有機廃棄物処理剤。
【請求項４】
有機廃棄物を分解する微生物分解菌の担体と繁殖媒体として機能する有機廃棄物処理剤の製造方法において、
木質細片・セプター細片・竹細片・籾殻等を十分な強度及び保形性が得られるように所定の長さに裁断して有機物原料片を加工する工程と、
この工程で加工された有機物原料片を十分に乾燥後に加熱炉で加熱し所定の条件で焼成して所定の炭化率になるようにする工程と、
この工程で所定の炭化率に処理された複合片を酸処理する工程と、
この工程によって酸処理された複合片を有機酸によりｐH調整する工程と、
この工程でｐH調整された複合片に微生物分解菌を担持する工程と、
を有していることを特徴とする有機廃棄物処理剤の製造方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、有機廃棄物処理剤及び有機廃棄物処理剤の製造方法に関し、特に有機質としての保水性と揮発性及び強度と保形性等を有し、微生物分解菌の担体及び繁殖媒体として、有機廃棄物を分解化する有機廃棄物処理剤及び有機廃棄物処理剤の製造方法に関すものである。
【背景技術】
【０００２】
一般に糞尿は、下水道がない地域では、バキューム車で回収して、処理施設に運搬して処理する。この場合、糞尿の水分は、凝集沈殿・濾過・活性炭処理・脱窒素処理等が行われた後に、河川等に放流される。
このため、糞尿の水分の処理には、大規模なプラントを設置するのに多くの費用を必要とすると共に、処理を行うための人件費等が負担となる。また、蓄糞尿は、堆肥に加工する場合には、厩舎の周囲に悪臭が発生し、井戸水・地下水等の汚染が問題になる。
【０００３】
また、一般家庭・食品加工業等から排出する生ごみ等の有機廃棄物は、地上に投棄すると、悪臭・腐敗等の原因となるので、衛生上・環境上等の社会問題が発生した。このため、乾燥装置等で乾燥した肥料に加工したり、海上に投棄する方法等が採用されていた。しかし、肥料として利用量には限度があり、また、海洋投棄には、環境汚染・費用等に問題がある。
さらに、一般家庭・食品加工業等から排出する生ごみ等の有機廃棄物を焼却炉で処理した場合には、有害物質及び悪臭の発生で環境汚染の社会問題がなる。
【０００４】
特許文献１は、本願の発明者等が開発した技術であり、この特許文献１の製造方法においては、第３工程において湿度調整をし、さらに、第６工程において酵素水溶液浸漬処理を行っていた。また、炭化率が４０％〜６０％の技術が開示されている。
また、特許文献２及び特許文献３においては、おが粉及び木材チップ等を使用すること等が提案されている。  
【特許文献１】特開２００１−１７９２２６号公報
【特許文献２】特開平８−１１３３号公報
【特許文献３】特開平８−１６８７４４号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
しかしながら、特許文献１に開示されている製造方法においては、第３工程の帯電処理条件として、電圧２００Ｖ・電流５０Ａ〜１００Ａで１２時間も通電するので、電気料金等のランニングコスト等の加算で生産コストが上昇する割合には、消臭等の効果が難しかった。
また、第６工程において高価なヨモギ科植物・笹の葉から抽出した酵素等で酵素水溶液浸漬処理をしていたが、生産コストが上昇する割合には、微生物分解菌だけの活動を活発化させる効果が難しかった。
さらに、炭化率が４０％〜６０％のため保形及び保水が低下して、有機廃棄物の分解率を向上させることが出来なかった。
さらにまた、特許文献２及び特許文献３に開示されている、おが粉は、生ごみ等の水分を吸収するため固結物を形成するので、表面積の減少により空隙も減少する。このため、生ごみの分解に有効な好気性微生物の繁殖が抑制されるので、微生物により分解能力が低下し、生ごみを効率的に分解が出来ない等、の問題がある。
【０００６】
そこで本発明は、上記特許文献１に開示されている第３工程である湿度調整の処理工程及び第６工程における酵素水溶液浸漬処理工程を削除することにより、生産コストの低減及び製造時間の減少等により生産性の向上等による経済的効果を図ると共に、有機廃棄物の分解能力の向上を図ることを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
上記の目的を達成するために、本発明に係わる有機廃棄物の処理剤は、有機廃棄物を分解する微生物分解菌の担体と繁殖媒体としての機能を有し、木質細片・セプター細片・竹細片・籾殻を加熱して使用し、加熱により硬度を向上させる材料を含浸した有機物原料片を、非酸化雰囲気下で加熱して有機酸と無機酸が混在した多孔質の複合片とし、有機質としての保水性と水分の揮発性及び無機性としての強度と保形性の機能を有することを特徴とする。
【０００８】
さらに、上記本発明の有機廃棄物処理剤の製造方法は、有機廃棄物を分解する微生物分解菌の担体と繁殖媒体として機能する有機廃棄物処理剤の製造方法において、木質細片・セプター細片・竹細片・籾殻等を十分な強度及び保形性が得られるように所定の長さに裁断して有機物原料片を加工する工程と、この工程で加工された有機物原料を十分に乾燥後に加熱し所定の条件で焼成して所定の炭化率になるようにする工程と、この工程によって処理された複合片を有機酸によりｐH調整する工程と、この工程によって処理された複合片に微生物分解菌を担持する工程とを有していることを特徴とする。
【発明の効果】
【０００９】
上述したように本発明の有機廃棄物処理剤の製造方法は、従来に比較して、湿度調整処理の工程及びｐH調整後の酵素水溶液浸漬処理の工程を削除することで、生産コストの低減及び製造時間の減少等により生産性が向上するので、顕著な経済的効果を有する。
【００１０】
さらに、本発明の有機廃棄物処理剤は、木質細片等を加熱により硬度の強化の向上を図ると共に、表面の一部を炭化することで、有機質と非酸化雰囲気の処理をした物質の混合体で構成することにより、木質細片の強度を向上させて腐食の防止を図ると共に、ポーラス（多孔質）の増加することにより、微生物が生息することが出来る環境の整備の向上を図ることが出来るので、有機廃棄物の分解能力が顕著に向上する。
【００１１】
さらに、本発明の有機廃棄物処理剤は、木質細片等を加熱により硬度を向上させて、非酸化雰囲気で加熱して有機質と、非酸化雰囲気の処理をした物質が混在したポーラス（多孔質）の複合片を構成するので、有機質としての保水性と水分の揮発性、及び強度と保形性の各機能を有し、使用時における耐磨耗性の向上及び劣化を抑制することにより、微生物分解菌に対する担持力の向上及び有機廃棄物の分解能力を向上等、を図ることにより長期間にわたり有効に使用することが出来る。
【００１２】
さらにまた、本発明の有機廃棄物処理剤は、複合片を、有機酸溶液に浸漬して微生物分解菌の活動の活発化を向上させるので、微生物分解菌の繁殖培養が促進され、有機廃棄物の分解能力が顕著に向上する。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１３】
以下、本発明の実施の形態を説明する。
【００１４】
（第１実施例）
有機廃棄物処理剤の製造方法は、水溶性の樹液成分を除去した有機物原料片を、加熱により硬度を強化させる工程と、この工程によって処理された含浸後の有機物原料片を非酸化雰囲気下で加熱して、有機質と非酸化雰囲気で処理した物質が混在した複合片に転換させ所定の炭化率に処理する工程と、この工程によって処理された複合片を有機酸によりｐH調整する工程と、この工程によって処理されたｐH調整の複合片に微生物分解菌を担持する工程を有し、微生物分解菌の繁殖媒体として機能を有する有機廃棄物処理剤を製造する。
【００１５】
上記の各工程を詳細に説明する。
（第１工程）    
有機物原料片に樹木等の木質細片等を使用するのは、各種の処理において、所定の強度及び保水性が要求されてからで、特に樹木及び竹等が好適である。この樹木の種類としては、針葉樹・広葉樹・落葉樹・常緑樹等があり、特に針葉樹が好適である。
有機物原料片を加工して、微生物分解菌の担持又は繁殖体としての機能を有する有機廃棄物処理剤を製造すれば、強度及び保水性に優れた有機廃棄物処理剤が得られる。
【００１６】
有機物原料片の形状としては、木質細片・セプター細片・竹細片等の細片状にする。この場合、細片状に加工出来ること及び細片状としてもある程度の強度と保水性が要求されるので、表皮を除いた樹木の外径が約７ｃｍ以上の大きさが好適であり、竹の場合は、外径が５ｃｍ以上の大きさが好適である。このため、古損木・間引きされた植林等も使用することが出来る。
有機物原料片として使用される細片の長さは、１ｃｍ〜４ｃｍが好適であるが、十分な強度及び保形性があれば、０．３ｃｍ〜３ｃｍのおが屑も使用することが出来る。また、籾殻は、強度及び保形性が優れていると共に、細片化する手間が省略することが出来るので、有機物原料として利用することが出来る。さらに、使用する有機物原料片は、種々の材質からの木質細片・セプター細片・竹細片・籾殻等のいずれか１種類を選択して使用してもよく、また、いずれか２種類以上を組合わせて使用することも出来る。
【００１７】
（第２工程）    
十分に乾燥された有機物原料片を、ドラム式回転加熱炉に投入して蓋を密閉して、ガスバーナを点火して、ガスバーナに送る空気量調整と、ドラム式回転加熱炉のダンパ開閉度とを調整して加熱を開始する。この場合、ドラム式回転加熱炉内は、当初は空気が存在しているため、酸素雰囲気であるが、加熱が進むにつれて酸素が消費されるので、非酸化雰囲気に変化する。また、ダンパの開閉度の調整で、煙を大気中に放出させながら、ドラム式回転加熱炉内の圧力を、大気中の圧力より常に高く設定しておくと、加熱炉への空気の進入を防止するので、非酸化雰囲気を保持することが出来る。
このようにして、非酸化雰囲気を保持して、ドラム式回転加熱炉を、非雰囲気温度で１００℃〜１０００℃で加熱して、３０分〜１０時間で焼成する。
【００１８】
非酸化雰囲気での焼成条件（温度・時間）は、有機物原料片の材質・形状等により変化するが、温度１００℃〜６００℃及び３０分〜１０時間の焼成で、有機物原料片は、その表層部分が炭化して、内部に入るにつれて有機質部分の含有量が増加すると、有機質と非酸化雰囲気で処理された物質が混在した複合片に転換する。
有機質原料片を、完全炭化（炭化率１００％）させると、磨耗率の増加により強度及び保形性が劣化するので、有機廃棄物処理剤としての微生物分解菌の担体及び繁殖媒体の機能が低下させるので好ましくない。
各種試験から、炭化率２０％以内の特性として優れた微生物分解菌の担体及び繁殖媒体が得られる。このため、非酸化雰囲気下の焼成条件は、炭化率２０％以内になるように設定する必要がある。
有機物原料片に含浸され加熱により硬度が向上された材料は、非酸化雰囲気下の焼成により無機質に転換し、複合片の主な表層部分に処理された炭化質部分は、強度と保形性を向上させると共に、木質細片の内部は、有機質部分が炭化せずに保持されているので、保水性及び揮発性を有する。
【００１９】
（第3工程）    
第２工程で得られた複合片から、リグニン・へミセルロース等を分解するために、酸性溶液に３０分〜２時間浸漬して酸処理を行う。この酸処理に使用する酸は、有機酸・無機酸のいずれの酸でもよく、有機酸の場合はクエン酸、無機酸の場合は希硫酸等を使用する。この場合、クエン酸を使用するのが特に好ましいのは、生態系に安全で環境に優しいからである。
【００２０】
（第４工程）    
第３工程で得られた複合片を、有機酸を使用してｐＨ調整する。ところで、有機廃棄物の処理では、有機廃棄物の内容・目的に対応してそれぞれ最適な微生物分解菌を選定する。
このようにして、選定された微生物分解菌は、それぞれ最適な活動環境とするために特定の有機酸を用いてｐＨ値を調整する。例えば、微生物分解菌に乳酸を使用する場合には、複合片を乳酸溶液に２０分〜８０分間浸漬して、ｐＨ値を６．７〜７．８に調整する。
【００２１】
（第５工程）
第４工程の処理で得られた複合片を、担持させる微生物分解菌が存在する水溶液に３０分〜１時間、浸漬させる。この場合、水溶液の温度を、２０℃〜４０℃とし、水道水以外を使用する。
このように、水道水を使用しないのは、水道水に含まれている塩素が、微生物分解菌の繁殖を抑制するためである。微生物分解菌としては、バチルス系が好ましいが、有機廃棄物の内容・目的に対応して、乳酸菌等をも使用することが出来る。
【００２２】
（第２実施例）
まず、有機廃棄物処理剤に関して説明する。
有機廃棄物処理剤は、針葉樹原木から裁断機であるチョッパーを使用して裁断された０．３ｃｍ〜４ｃｍの杉細片を、地下水に３時間〜６時間浸漬して水溶性水分を除去する。その後に、ドラム式回転混合機に投入して、シリカゾル水溶液を添加しながら１時間〜３時間混合して、杉細片をシリカゾル水溶液に湿潤させる。この杉細片を、シリカゾル水溶液に１８時間〜３６時間室温で浸漬して、シリカゾルを杉細片に含浸する。加熱により、硬度を向上させる材料としては、アルミナゾル等の酸化物のコロイド粒子の水溶液、水ガラス溶液、金属アルコキシド溶液等をも使用することが出来る。
前記シリカゾルを含浸した杉細片を、ドラム式回転加熱炉に投入し、雰囲気温度１００℃〜６００℃で３時間〜５時間焼成して、炭化率が２０％以内の複合片を生産する。このようにして生産された杉細片の複合片は、金網で構成させている容器に入れて流水で洗浄後に、鉱泉等に浸漬する。
このように、表面の一部を炭化して、有機質と非酸化雰囲気の処理による物質の結合体を構成することで、木質細片の強度を向上させることで、腐蝕を防止し、また、ポーラス（多孔質）を増加することで、微生物が生息することが出来る環境整備の向上を図る。さらに、樹脂は、微生物に対して阻害因子であり活性化を抑制するので、加熱することにより樹脂を除去する。
【００２３】
次に生ごみ処理について説明する。
生ごみ８０ｋｇ〜１５０ｋｇと、前記有機廃棄物処理剤３００ｋｇ〜１２００ｋｇを、ドラム式回転攪拌容器内に投入して、８日間〜１２日間回転しながら生ごみを処理する。
上記の条件で処理する場合において、毎日の生ごみ処理量が１００ｋｇで、１０日間の連続運転の場合について説明する。生ごみを１００ｋｇ及び本発明に係わる前記有機廃棄物処理剤６００ｋｇを、前記ドラム式回転攪拌容器内に投入して、約２４時間連続運転する。この約２４時間の運転後の２日目に、新たに生ごみ１００ｋｇを、前記ドラム式回転攪拌容器内に投入して、約２４時間連続運転する。このようにして、１０日間にわたり毎日、１００ｋｇの生ごみを、前記ドラム式回転攪拌容器内に投入して、約２４時間連続運転する。
【００２４】
このような条件の下で１０日間の連続運転終了後に、生ごみ及び前記有機廃棄物処理剤の重量を計測すると、約６００．５ｋｇである。これは、前記有機廃棄物処理剤６００ｋｇは不変なので、１０日間の生ごみ処理総量１０００ｋｇの内、約９９９．５ｋｇが分解したことを意味する。
上記の結果から、本発明の有機廃棄物処理剤における有機廃棄物の分解率（％）＝９９９．５ｋｇ÷１０００ｋｇ≒９９．９％である。
このように、本発明の有機廃棄物処理剤よる有機廃棄物の分解率は、非常に高くなっている。