(57)【要約】【課題】より簡便な方法によって生ごみや、賞味期限の過ぎた弁当などの有機性廃棄物を微生物を利用して分解処理する。【解決手段】密閉容器４に、該密閉容器４内の菌床ｄを攪拌する２軸式の横形攪拌装置２０を設けると共に湯煎式の加熱ジャケット６を設ける。更に、該加熱ジャケット６の外部に循環ポンプ９を含む循環路７，８を設けて加熱ジャケット６内の熱媒液ｗを循環させる。かつ、前記密閉容器４内で発生したガスをクーリングタワー３５に導入し、該クーリングタワー３５の冷却用空気を利用して前記ガスを稀釈する。【選択図】        図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
微生物を用いて有機性廃棄物を分解する有機性廃棄物分解処理方法において、密閉容器内に投入した木質細片と微生物とを約３６℃〜３８℃の温度下で攪拌しながら前記微生物を発酵させて微生物の菌床を生成し、しかる後に、前記菌床の温度を約５０℃〜５４℃に上げて前記微生物を活性化させ、前記密閉容器内に投入した有機性廃棄物を分解すると共に、分解時に生じたガスをクーリングタワーに導入し、該クーリングタワーの冷却用空気を利用して前記ガスを稀釈することを特徴とする有機性廃棄物分解処理方法。
【請求項２】
前記密閉容器の外部に設けた循環路内を、密閉容器内の熱媒液が循環するようにしたことを特徴とする請求項１記載の有機性廃棄物分解処理方法。
【請求項３】
前記菌床を約２４時間で生成することを特徴とする請求項１記載の有機性廃棄物分解処理方法。
【請求項４】
有機性廃棄物を約２〜３時間で分解処理することを特徴とする請求項１記載の有機性廃棄物分解処理方法。
【請求項５】
前記微生物として、有機性廃棄物の分解処理実施地域で採取した土着菌をベースにして培養した複合有効微生物群を使用することを特徴とする請求項１記載の有機性廃棄物分解処理方法。
【請求項６】
微生物を用いて有機性廃棄物を分解する有機性廃棄物分解処理装置において、密閉容器に、該密閉容器内の菌床を攪拌する２軸式の横形攪拌装置を設けると共に湯煎式の加熱ジャケットを設け、更に、該加熱ジャケットの外部に循環ポンプを含む循環路を設けて加熱ジャケット内の熱媒液を循環させ、かつ、前記密閉容器内で発生したガスをクーリングタワーに導入し、該クーリングタワーの冷却用空気を利用して前記ガスを稀釈することを特徴とする有機性廃棄物分解処理装置。
【請求項７】
前記加熱ジャケット内の熱媒液の温度を、休止時と運転時とで切り替えることを特徴とする請求項６記載の有機性廃棄物分解処理装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、野菜クズや魚介類等の生ごみや、賞味期限の過ぎた弁当などの有機性廃棄物を微生物を利用して分解処理する有機性廃棄物分解処理方法及び装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
生ごみの処理方法としては、従来、加熱乾燥処理方法と微生物利用処理方法の２通りの方法がある。しかしながら、加熱乾燥処理方法では、加熱乾燥に要する電気代が高額になるとともに、乾燥した生ごみを廃棄物として廃棄物処理業者に有料で引き取って貰う必要があった。更に、悪臭の発生を抑制することが不可能であり、脱臭装置による物理的処理、或いは、化学薬品や芳香剤などで悪臭の抑制を図っているのが現状である。
【０００３】
他方、微生物を利用した生ごみの処理方法では、発酵菌、酵母、乳酸菌、耐熱土壌菌等を生ごみに混ぜて発酵させることで生ごみの減容と悪臭との抑制を行っているが、通常、１〜３ヶ月、長いものでも６ヶ月を経過すると、空中浮遊菌や落下菌などの自然に存在する微生物の間で拮抗を起こし、投入した菌が死滅して腐敗に転じ、メタンガス等の有毒で、かつ、引火性のガスが発生し、爆発、火災等の危険が生ずると共に、悪臭が発生するため、腐敗した生ごみを廃棄物処理業者に引き取って貰い、装置全体を洗浄して、再度、やり直すのが通例である。
【０００４】
ところで、近年、複合発酵法を用いた生ごみ処理方法が提案されているが（例えば、特許文献１参照。）、この生ごみ処理方法は、生ごみとＥＭＢＣ（複合発酵）固型バイオとを密閉容器に４８時間貯蔵して発酵させ、その後、発酵した生ごみをクラッシャー及びミルにかけて擂り潰し、それを生ごみ処理槽に投入して、予め、生ごみ処理槽内に投入しておいたＥＭＢＣ（複合発酵）菌床と２連式の攪拌機によって攪拌混合し、更に、前記攪拌機の回転速度とエアレーションによるエアー発生量とをコントロールして加水分解するものである。
【０００５】
しかしながら、この生ごみ処理方法は、上記のように、生ごみとＥＭＢＣ（複合発酵）固型バイオとを密閉容器に４８時間貯蔵して発酵させる工程、発酵した生ごみをクラッシャー及びミルにかけて擂り潰す工程、それを生ごみ処理槽に投入して加水分解する工程など多数の工程を必要とするとともに、別途、エアレーションによって空気中の微生物を生ごみ処理槽に導入するなどの処置が必要であった。
【特許文献１】特開２００５−３１９４３３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、このような問題を解消するためになされたものであり、その目的とするところは、より簡便な方法によって生ごみや、賞味期限の過ぎた弁当等の有機性廃棄物を微生物を利用して分解処理する有機性廃棄物分解処理方法及び装置を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
このような課題を解決するため、請求項１に記載の発明に係る有機性廃棄物分解処理方法は、微生物を用いて有機性廃棄物を分解する有機性廃棄物分解処理方法において、密閉容器内に投入した木質細片と微生物とを約３６℃〜３８℃の温度下で攪拌しながら前記微生物を発酵させて微生物の菌床を生成し、しかる後に、前記菌床の温度を約５０℃〜５４℃に上げて前記微生物を活性化させ、前記密閉容器内に投入した有機性廃棄物を分解すると共に、分解時に生じたガスをクーリングタワーに導入し、該クーリングタワーの冷却用空気を利用して前記ガスを稀釈することを特徴とする。
【０００８】
請求項２に記載の発明は、請求項１記載の有機性廃棄物分解処理方法において、前記密閉容器の外部に設けた循環路内を、密閉容器内の熱媒液が循環するようにしたことを特徴とする。
【０００９】
請求項３に記載の発明は、請求項１記載の有機性廃棄物分解処理方法において、前記菌床を約２４時間で生成することを特徴とする。
【００１０】
請求項４に記載の発明は、請求項１記載の有機性廃棄物分解処理方法において、有機性廃棄物を約２〜３時間で分解処理することを特徴とする。
【００１１】
請求項５に記載の発明は、請求項１記載の有機性廃棄物分解処理方法において、前記微生物として、有機性廃棄物の分解処理実施地域で採取した土着菌をベースにして培養した複合有効微生物群を使用することを特徴とする。
【００１２】
請求項６に記載の発明に係る有機性廃棄物分解処理装置は、微生物を用いて有機性廃棄物を分解する有機性廃棄物分解処理装置において、密閉容器に、該密閉容器内の菌床を攪拌する２軸式の横形攪拌装置を設けると共に湯煎式の加熱ジャケットを設け、更に、該加熱ジャケットの外部に循環ポンプを含む循環路を設けて加熱ジャケット内の熱媒液を循環させ、かつ、前記密閉容器内で発生したガスをクーリングタワーに導入し、該クーリングタワーの冷却用空気を利用して前記ガスを稀釈することを特徴とする。
【００１３】
請求項７に記載の発明は、請求項６記載の有機性廃棄物分解処理装置において、前記加熱ジャケット内の熱媒液の温度を、休止時と運転時とで切り替えることを特徴とする。
【発明の効果】
【００１４】
請求項１に記載の発明は、微生物を用いて有機性廃棄物を分解する有機性廃棄物分解処理方法において、密閉容器内に投入した木質細片と微生物とを約３６℃〜３８℃の温度下で攪拌しながら前記微生物を発酵させて微生物の菌床を生成し、しかる後に、前記菌床の温度を約５０℃〜５４℃に上げて前記微生物を活性化させ、前記密閉容器内に投入した有機性廃棄物を分解するので、従来の方法に比べて有機性廃棄物の分解処理時間を大幅に短縮することが可能になった。例えば、約６０ｋｇの野菜クズや約１００ｋｇの魚介類であれば、約２〜３時間で分解することが可能になった。
【００１５】
また、この発明は、有機性廃棄物の分解時に生じたガスをクーリングタワーに導入し、このクーリングタワーの冷却用空気を利用して前記ガスを稀釈するので、異臭に起因する公害問題を未然に回避することが可能となった。
【００１６】
また、請求項２に記載の発明は、前記密閉容器の外部に設けた循環路内を、密閉容器内の熱媒液が循環するようにしたので、密閉容器の温度をムラなく均一に保持することが可能になった。また、密閉容器内の熱媒液が循環するために、熱伝導が良好になり、熱媒液の温度上昇の度合が向上すると言う利点もある。
【００１７】
他方、請求項６に記載の発明は、微生物を用いて有機性廃棄物を分解する有機性廃棄物分解処理装置において、密閉容器に、該密閉容器内の菌床を攪拌する２軸式の横形攪拌装置を設けると共に湯煎式の加熱ジャケットを設け、更に、該加熱ジャケットの外部に循環ポンプを含む循環路を設けて加熱ジャケット内の熱媒液を循環させ、かつ、前記密閉容器内で発生したガスをクーリングタワーに導入し、該クーリングタワーの冷却用空気を利用して前記ガスを稀釈するので、比較的コンパクトで、かつ、簡便な装置でありながら、有機性廃棄物の分解処理時間を大幅に短縮することが可能になった。例えば、約６０ｋｇの野菜クズや約１００ｋｇの魚介類であれば、約２〜３時間で分解処理することが可能になった。
【００１８】
また、この発明は、密閉容器に湯煎式の加熱ジャケットを設け、更に、該加熱ジャケットの外部に循環ポンプを含む循環路を設けて加熱ジャケット内の熱媒液を循環させるようにしたので、密閉容器の温度をムラなく均一に保持することが可能になった。また、加熱ジャケット内の熱媒液が循環するために、熱伝導が良好になり、熱媒液の温度上昇の度合が向上すると言う利点もある。また、この発明は、有機性廃棄物の分解時に生じたガスをクーリングタワーに導入し、該クーリングタワーの冷却用空気を利用して前記ガス稀釈するので、異臭に起因する公害問題を未然に回避することが可能となった。
【００１９】
請求項７に記載の発明は、前記加熱ジャケット内の熱媒液の温度を、休止時と運転時とで切り替えるようにしたので、一つの密閉容器で微生物の菌床の生成と、有機性廃棄物の分解処理とを行うことが可能になった。
【発明を実施するための最良の形態】
【００２０】
以下、本発明の実施の形態を図面を用いて説明する。
図１に示すように、本発明に係る有機性廃棄物分解処理装置１は、キャスター２の付いた基台３上に密閉容器４を設けている。この密閉容器４は、図３に示すように、容器本体５が二重構造になっており、内箱部５ａと外箱部５ｂとの間が湯煎式の加熱ジャケット６になっている。加熱ジャケット６内の温水ｗは、常時、循環するようになっている。
【００２１】
具体的に説明すると、図３において、符号７は、加熱ジャケット６の前後両側に設けた給水管、符号８は、加熱ジャケット６の底部中央に設けた排水管であり、２本の給水管７，７及び排水管８は、図２に示すように、平面視にてＥ字状に連結している。そして、排水管８に設けた循環ポンプ９を稼働することによって排水管８から汲み上げられた加熱ジャケット６内の温水ｗが各給水管７を経て加熱ジャケット６内に流入するようになっている。また、図３に示すように、加熱ジャケット６の前後両端に電熱ヒータ１０を挿入し、加熱ジャケット６内の温水ｗを所定の温度に加熱するようになっている。尚、電熱ヒータの代りに蒸気を用いて加熱ジャケット６内の温水を加熱することも可能である。
【００２２】
更に、密閉容器４は、図２に示すように、２軸式の横形攪拌装置２０を備えている。この２軸式の横形攪拌装置２０は、並行に設けた二台の横形攪拌機２１，２２によって構成されている。これらの横形攪拌機２１，２２は、夫々、攪拌軸２３の長手方向に向って複数の攪拌手段２４を等間隔に設けている。これらの攪拌手段２４は、２本の棒状の攪拌アーム２５を攪拌軸２３に一文字状に設けたものであるが、時計方向に４５度ずつ位相をずらし、側面から観ると、全体的に放射状になっている（図３参照。）。
【００２３】
上記横形攪拌機２１，２２は、夫々、電動モータ２７，２８によって駆動され、図３において、矢印ａ及びｂの方向に所定の回転数（例えば、４〜６ｒｐｍ）で回転するようになっている。すなわち、これらの横形攪拌機２１，２２は、容器本体５の中央部において、各攪拌アーム２５が上から下に向って回転するようになっている。
【００２４】
また、図３に示すように、密閉容器４は、内箱部５ａの底部１１が二つの横形攪拌機２１，２２を囲むように波形状に彎曲している。更に、密閉容器４は、図３に示すように、容器本体５の上部に切り妻型の覆い部（屋根部）１２を有し、その前面側の傾斜部１３に投入口１４と、この投入口１４を開閉する開閉蓋１５を有している。開閉蓋１５は、開放時、ダンパ１６によって支持するようになっている。また、この覆い部１２は、図３に示すように、その内部に排気口３１を有する第１排気管３２を設けている。この第１排気管３２は、図４に示すように、換気ファン３３の吸引口に接続し、換気ファン３３の排気口に接続させた第２排気管３４の先端部は、図１に示すように、クーリングタワー３５の内部に挿入されている。符号３６は、クーリングタワー用の循環ポンプを示している。
【００２５】
更に、図１に示すように、操作パネル４０には、運転時間設定用タイマ４１、湯煎温度設定器４２、アラームランプ４３、スタートスイッチ４４、パワーランプ４５、ブレカー４６を設け、図示しない制御装置によって運転時間や、湯煎用の温水ｗの温度を制御するようになっている。
【００２６】
運転時間としては、菌床の生成時間と有機性廃棄物分解時間の二通りの時間があり、菌床の生成時間は、約２４時間に設定される。他方、有機性廃棄物分解時間は、約２〜４時間に設定されるが、実用上は、約３時間に設定する。
【００２７】
また、湯煎用の温水ｗの温度は、休止時と運転時の二通りの時間があり、休止時（菌床生成時）は、約３６℃〜３８℃に設定されるが、実用上は、約３７℃に設定する。他方、運転時（有機性廃棄物分解処理時）は、約５０℃〜５４℃に設定されるが、実用上は、約５２℃に設定する。また、密閉容器本体５の側部に加熱ジャケット用のレベルゲージ１７を設け、覆い部１２の前面にドアスイッチ１８を設けている。
【００２８】
次に、上記有機性廃棄物分解処理装置の作用について説明する。
野菜クズや魚介類などの有機性廃棄物を微生物を用いて分解処理する場合には、先ず、操作パネル４０の運転時間設定用タイマ４１および湯煎温度設定器４２を操作して、有機性廃棄物分解処理装置１の運転時間を菌床生成時間（例えば、２４時間）に設定すると共に、湯煎温度を菌床生成温度（例えば、３７℃）に設定する。設定後、スタートスイッチ４４を「オン（ＯＮ）」にして、図５に示すように、密閉容器４内に所定量（例えば、１３０ｋｇ）の木材チップ（例えば、杉材チップ）ｔと、所定量（例えば、２ｋｇ）の微生物（図示せず）と、所定量（例えば、５０ｌ）の水（図示せず）とを投入して２軸式の横形攪拌装置２０によって攪拌しながら微生物を発酵させる。
【００２９】
微生物としては、上記有機性廃棄物分解処理装置１を設置する地域に密着した「土着菌」をベースに培養した複合有効微生物群を使用する。この複合有効微生物群は、予め、「選択培養」と「拡大培養」の二つに工程を経て生産される。すなわち、自然界に存在する無数の微生物の中から、処理対象物の処理目的（この場合は、高速減容処理。）に適した微生物群を選択するのが「選択培養」であり、「処理対象物（生ごみ）」と「処理対象物（生ごみ）の近隣の特定条件を満たす場所から採取した微生物及びその棲息土壌」を当機（有機性廃棄物分解処理装置１）に混合投入して作動させ、微生物の淘汰（不要微生物を消去、必要微生物を増強）を進める。どの微生物群を残るようにするかはバイオ技術の専門分野になるが、通称、SHIMOSE １／２／３群がコロニーの中心になる。
【００３０】
目的の微生物群の形が完了したところで、当機内で継続棲息を安定させるのに十分な量まで増やし、強くするのが「拡大培養」で、この時に一時的に、当該微生物群が増殖するために好むもの、例えば、糖分等を少し添加する場合もある。以上の作業は、現地でシステム設置後に行うか、場合によっては、事前に行ってからシステム設置という工程にすることも可能である。なお、通常の環境では、数年の期間を要する選択培養、拡大培養を、当機内では、２週間前後で行うことができるため、容易に培養を進めることができる。
【００３１】
ここで、SHIMOSE １は、FERM BP-7504 (経済産業省産業技術総合研究所生命工学工業技術研究所特許微生物寄託センター日本国茨城県つくば市東１丁目１−３に2003年3 月14日に国際寄託されたものである。また、SHIMOSE ２は、FERM BP-7505 (SHIMOSE １と同様に国際寄託されたもの）、塩に耐性を有するピチアファリノサ（Pichiafarinosa) に属する微生物である。更に、SHIMOSE ３は、FERM BP-7506 (SHIMOSE １と同様に国際寄託されたもの）、スタフィロコッカス（Staphylococcus) に属する微生物である。
【００３２】
設定した運転時間が経過すると、図６に示すように、密閉容器４内に微生物が発酵した菌床ｄができる。この菌床ｄ上に有機性廃棄物（例えば、野菜クズの場合は、約６０ｋｇ、魚介類の場合は、約１００ｋｇ）ｆを投入後、操作パネル４０の運転時間設定用タイマ４１および湯煎温度設定器４２を操作して、有機性廃棄物分解処理装置１の運転時間を有機性廃棄物分解処理時間（例えば、３時間）に設定すると共に、湯煎温度を有機性廃棄物分解処理温度（例えば、５２℃）に設定する。設定後、スタートスイッチ４４を「オン（ＯＮ）」にすると、有機性廃棄物ｆは、図示しない微生物によって分解され、有機性廃棄物分解処理時間が経つと、目視でほぼ消滅状態となる。
【００３３】
他方、有機性廃棄物ｆの分解処理中、換気ファン３３を作動させるため、有機性廃棄物ｆの分解処理中に発生した水蒸気や分解ガスなどは、第１及び第２排気管３２，３４を経てクーリングタワー３５内に排出される。そして、クーリングタワー３５の冷却用空気（図示せず）によって稀釈されて大気中に放出される。
【００３４】
以上に説明では、菌床に木材チップを適用したが、木材チップに大鋸屑を混合して使用しても差し支えがない。
【図面の簡単な説明】
【００３５】
【図１】本発明に係る有機性廃棄物分解処理装置の一部断面を含む正面図である。
【図２】図１のＡ−Ａ断面図である。
【図３】図１のＢ−Ｂ断面図である。
【図４】図１のＣ−Ｃ断面図である。
【図５】菌床生成説明図である。
【図６】有機性廃棄物の分解処理説明図である。
【符号の説明】
【００３６】
１  有機性廃棄物分解処理装置
４  密閉容器
６  加熱ジャケット
２０  ２軸式の横形攪拌装置
３５  クーリングタワー
ｄ  菌床
ｆ  有機性廃棄物
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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