(57)【要約】【課題】　一般家庭、外食産業などで発生する生ゴミを生ゴミ処理機にて発酵処理するときに、好気的発酵が阻害されず悪臭の発生が少ない有用な生ゴミ発酵処理用水分調整剤およびこれを用いた生ゴミ処理方法を提供する。【解決手段】  水崩壊性および／または水溶性の袋に封入されてなる吸水性樹脂粉末（Ａ）からなる生ゴミの好気的発酵処理用水分調整剤及び生ゴミを有機担体および微生物と混合して発酵処理する方法において、該水分調整剤を混合して発酵処理する方法である。【選択図】　　なし【特許請求の範囲】
【請求項１】
吸水性樹脂粉末（Ａ）からなる生ゴミ発酵処理用水分調整剤。
【請求項２】
（Ａ）が、１００〜１０００ｍｌ／ｇの純水に対する吸水能を有するデンプン系および／またはセルロース系の吸水性樹脂粉末である、請求項１記載の水分調整剤。
【請求項３】
（Ａ）が、水崩壊性および／または水溶性の袋に封入されてなる請求項１または２記載の水分調整剤。
【請求項４】
生ゴミを有機担体および微生物と混合して発酵処理する方法において、更に請求項１または２記載の水分調整剤を混合して発酵処理する生ゴミ処理方法。　
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は一般家庭、外食産業などで発生する生ゴミを、生ゴミ処理機にて発酵処理するときに有用な生ゴミ発酵処理用水分調整剤およびこれを用いた生ゴミ処理方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来の生ゴミの発酵処理は、生ゴミ処理機の処理槽内におが屑等の有機担体を入れておき、生ゴミの投入と同時に好気性菌体等の微生物を添加して撹拌する。又は、予め処理槽内に担体と微生物を入れておき、生ゴミを投入して撹拌し、長時間掛けて発酵させている。このときの水分の調整法としては、有機担体の量を増やしたり、水分調整剤として、けい酸質原料と石灰質原料とを主原料にした無機質の粉粒体を添加する方法が考案されている。（例えば、特許文献１）
【特許文献１】特開昭６２−６５９９２号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００３】
　しかしながら、これらを添加しても吸水能力が低いため水分の多い生ゴミを処理槽内へ投入した場合は水分の調整効果が不十分であり、且つこれらの添加により通気性が悪くなり、好気的発酵が阻害される一方嫌気性菌が増殖して悪臭の原因となるという問題もあった。
【課題を解決するための手段】
【０００４】
本発明者らは上記の問題点を解決すべく鋭意研究した結果、生ゴミ発酵処理において吸水性樹脂粉末を使用することにより、上記問題点を解決し得ることを見いだし本発明に到達した。すなわち本発明は、吸水性樹脂粉末（Ａ）からなる生ゴミ発酵処理用水分調整剤；並びに、生ゴミを有機担体および微生物と混合して発酵処理する方法において、更に上記水分調整剤を混合して発酵処理する生ゴミ処理方法である。
　本発明の方法における本発明の水分調整剤の作用をさらに詳しく説明すれば、吸水性樹脂粉末（Ａ）は水を吸収すると膨潤したゲル状物となる。これは水不溶性のそれぞれ独立したゲル状粒子であり、吸水した水は少々の外圧が加わってもゲル状粒子から離水しないという特徴を有している。故に水分の多い生ゴミが投入されても、吸水性樹脂粉末（Ａ）が粒状を保ったまま余分な水を吸収して離さないので、微生物への酸素の供給状態が悪くなることもなく好気的発酵が阻害されない。また嫌気性菌体の増殖も抑えられて悪臭が発生しない。
【０００５】
本発明に用いられる吸水性樹脂粉末（Ａ）としては、たとえば、(i)デンプンまたはセルロース（ａ）と、カルボキシル基もしくはスルホン酸基を有する水溶性単量体および加水分解により水溶性となる単量体から選ばれる単量体（以下、水溶性単量体と記す）（ｂ）と、架橋剤（ｃ）とを必須成分として重合させ、必要により加水分解を行うことにより得られる吸水性樹脂の粉末（以下、デンプンまたはセルロース系架橋体と記す）があげられる。
【０００６】
上記に例示した吸水性樹脂粉末の製造に用いられる（ａ）、（ｂ）、および（ｃ）の詳細、（ａ）、（ｂ）、および（ｃ）の割合、製造法および吸水性樹脂粉末の具体例は特開昭５２−２５８８６号、特公昭５３−４６１９９号、特公昭５３−４６２００号および特公昭５５−２１０４１号公報に記載されている。
【０００７】
上記に例示した以外の吸水性樹脂粉末としては、たとえば(ii)（ａ）と（ｂ）とを重合させたもの（デンプン−アクリロニトリルグラフト重合体の加水分解物、セルロース−アクリロニトリルグラフト重合体の加水分解物等、以下デンプンまたはセルロース−アクリロニトリルグラフト重合物と記す）；(iii)（ａ）の架橋物（カルボキシメチルセルロースの架橋物等）；(iv)（ｂ）と（ｃ）との共重合体（架橋ポリアクリルアミドの部分加水分解物、架橋されたアクリル酸−アクリルアミド共重合体、架橋されたスルホン化ポリスチレン、特開昭５２−１４６８９号および特開昭５２−２７４５５号公報記載のビニルエステル−不飽和カルボン酸共重合体ケン化物、架橋されたポリアクリル酸塩、架橋されたアクリル酸−アクリル酸エステル共重合体、架橋されたイソブチレン−無水マレイン酸共重合体、および架橋されたカルボン酸変性ポリビニルアルコール）；並びに(v)自己架橋性を有する（ｂ）の重合物（自己架橋型ポリアクリル酸塩等）等の樹脂の粉末があげられる。また、以上例示した吸水性樹脂粉末は２種以上併用してもよい。
【０００８】
これらのうち、好ましいものは、デンプン系および／またはセルロース系の吸水性樹脂粉末すなわち(i)，(ii)及び(iii)のデンプンまたはセルロース系架橋体、デンプンまたはセルロース−アクリロニトリルグラフト重合物及びデンプンまたはセルロースの架橋物の粉末である。さらに好ましいのは(i)のデンプンまたはセルロース系架橋体の粉末である。なぜならば、デンプン系やセルロース系の吸水性樹脂粉末は生分解されやすく、生ゴミの発酵が進むにつれて吸水した吸水性樹脂粉末が生分解しはじめ、水を徐々に系内に吐き出し、最終的にはコンポスト化して含水率の低い有機肥料としてリサイクルしやすくなる。なおこのときに一部生分解せずに残った吸水性樹脂があっても、有機肥料として使用した場合は最終的には土壌内で生分解が生じるので、環境上問題とならない。
【０００９】
　吸水性樹脂粉末（Ａ）の純水に対する吸水能は、５０〜１，０００ｍｌ／ｇ、好ましくは１００〜１，０００ｍｌ／ｇである。粒径は５０〜１５００μが好ましく、特に１００〜８５０μが好ましい。
　吸水性樹脂粉末（Ａ）の使用量は、生ゴミの含水量にもよるが通常生ゴミの重量に対して０．０２〜５．０％、好ましくは０．１〜２．０％である。０．０２％より少ないと吸水量が少なく効果が小さい。一方５．０％を越えて使用してもこれ以上の効果は得られない。
【００１０】
　本発明の水分調整剤は（Ａ）の一定量を予め水崩壊性および／または水溶性の袋に入れたものとすることもでき、これにより袋ごと処理槽へ入れることができるため取り扱いやすく便利である。水崩壊性の袋の材質としては、例えば紙のパルプ繊維同士を水溶性または親水性の糊料、水膨潤性ポリマー等で接着させて水との接触によりパルプ繊維同士がバラバラに崩壊するようにした紙（三島製紙株式会社製の「ディゾルボＷＡ」など）、さらにこれにヒートシール剤を併用して成形加工性（熱接着性）を加味した紙（三島製紙株式会社製の「ディゾルボＷＡＰ」などが挙げられる。これらの紙は、吸水により崩壊するスピードが速い特徴を有する。
【００１１】
　水溶性の袋の材質としては、水溶性ポバールフィルム、デンプンフィルム、カラギーナンフィルムなどが挙げられる。これらのフィルムは、同一の厚みで比較した場合、上記崩壊性の紙より水溶解（崩壊）速度は劣るものの、乾燥状態でのフィルム強度が大きいという特徴を有する。
　また、水崩壊性の紙と水溶性のフィルムを貼り合わせたラミネートシートも用いることができ、例えば、少なくとも１種以上の、上記水崩壊性の紙および水溶性のフィルムを接着、ラミネートしたもの（上記「ディゾルボＷＡ」にポバールフィルムを貼り合わせた三島製紙株式会社製の「ディゾルボＷＡＬ」など）が挙げられる。これらのラミネートシートは水への溶解（崩壊）性が速くかつフィルム強度も大きいという特徴を有する。
　これら袋の材質の中で好ましいものは、水崩壊性の紙および上記ラミネートシートである。
【００１２】
　本発明の方法に用いられる有機担体としては、おが屑、パルプの屑、綿布の屑、もみ殻、落花生の殻等の有機体で、吸水し易く菌体の増殖を妨げないものであれば特に限定されないが、特に好ましいものはおが屑である。なお、この有機担体の使用目的は、菌体を生ゴミへ均一に分散させるための媒体および余分な水分を吸収させるためのものである。
【００１３】
　本発明の方法に用いられる微生物としては、細菌、放線菌、酵母菌、糸状菌などの有用微生物が有り、従来の生ゴミの発酵処理用として用いられている通常のものでよい。好ましいものは、好気的発酵しやすい細菌である。
【００１４】
　本発明の水分調整剤を用いる本発明の方法では、本発明の水分調整剤の混合方法は特に限定されない。予め微生物、有機担体および本発明の水分調整剤を生ゴミ処理槽の中で混ぜておき、この中に生ゴミを投入して撹拌する方法でも良く。また予め微生物および有機担体を生ゴミ処理槽の中で混ぜておき、この中に生ゴミおよび本発明の水分調整剤を投入して撹拌する方法でも良い。
【００１５】
　本発明の方法において、発酵処理するときの処理温度は通常２５〜７０℃である。２５℃未満であると微生物による生ゴミの分解がおそくなる。一方７０℃を越えると微生物の種類にもよるが有用な微生物が死滅する場合がある。また、好気的発酵を促進させるために発酵処理機には撹拌、換気および温調機能などを有するものが好ましい。
　通常、一般家庭で発生する生ゴミ量は約１Ｋｇ／日であるが、これを本発明の処理方法で処理すれば約１週間後には元の生ゴミの約１／５の重さのコンポスト化されたサラサラのゴミが得られる。これは可燃物として焼却処理や有機肥料としてリサイクル使用ができる。
【実施例】
【００１６】
　以下、実施例により更に説明するが本発明はこれに限定されるものではない。実施例１
　好気性菌であるバチルス菌を米ぬか、油カス、魚カス等で培養したパウダー３０ｇとおが屑６Ｌを混合し、内容積約１５Ｌの発酵処理槽へ投入した。次に水分の多い家庭用生ゴミ１Ｋｇおよび「サンフレッシュＳＴ−５００Ｓ」（デンプン系吸水性樹脂粉末、三洋化成工業製）１５ｇをそのまま投入、混合し蓋を閉めた。そして最初の１０日間、毎日水分の多い生ゴミ１Ｋｇを追加投入後、撹拌して蓋を閉めた。その後の２０日間は発酵を熟成させるためにそのまま放置した。なお、この間は処理槽の加温は行わなかった。
　この結果、生ゴミといっしょに含まれていた余分な水分を吸水性樹脂粉末がすぐに吸収して、系内はさらっとした状態であった。間もなくして発酵による発熱が生じ、系内の温度は徐々に上昇した（初期温度が１５℃で最高温度は約５５℃）。特に悪臭の発生もなく、２０日間放置後の生ゴミはコンポスト化して元の重量の約１／５のサラサラした土状になっていた。
【００１７】
比較例１
　「サンフレシュＳＴ−５００Ｓ」を使用しない以外は実施例１と同じ方法で、実施例１で使用したものと同じ水分の多い生ゴミを処理した。
　この結果、生ゴミ投入後の系内は、生ゴミといっしょに含まれていた余分な水分によってべたっとした状態であった。しばらくしても発熱が余り生じなく（初期温度が１５℃で最高温度は約３０℃）、日が経つにしたがって悪臭が強くなってきた。２０日間放置後の生ゴミはあまり分解されていなかった。
【００１８】
比較例２
　水分調整剤の「サンフレッシュＳＴ−５００Ｓ」１５ｇを、けい酸質原料と石灰質原料とを主原料にした無機質の粉粒体１００ｇに替えた以外は実施例１と同じ方法で、実施例１で使用したものと同じ水分を含む生ゴミを処理した。
　この結果、生ゴミ投入後の系内は、生ゴミといっしょに含まれていた余分な水分によって少しべたっとした状態であった。しばらくしてから発酵による発熱がみられた（初期温度が１５℃で最高温度は約３８℃）が、日が経つにしたがって少し悪臭が発生してきた。２０日間放置後の生ゴミは分解は進んでいたが、十分コンポス化されていなかった。（元の重量の約１／３）
【００１９】
実施例２
　三島製紙株式会社製の「ディゾルボＷＡＬ」を７×１１ｃｍの大きさの長方形に切り、これを２枚重ねて３方の端をヒートシールして袋を作った。この中に「サンフレッシュＳＴ−５００Ｓ」１５ｇを入れ、ついで開口部をヒートシール（密封）して本発明の水分調整剤を作った。これを実施例１の「サンフレッシュＳＴ−５００Ｓ」１５ｇそのまま投入するのに置き換えて使用し、それ以外は実施例１と同じ方法で、実施例１で使用したものと同じ水分を含む生ゴミを処理した。
　この結果、「サンフレッシュＳＴ−５００Ｓ」を封入したこの袋を生ゴミの中へ投入し、約１分間撹拌すると袋が容易に崩壊し、中の「サンフレッシュＳＴ−５００Ｓ」が系内に均一に分散され、生ゴミといっしょに含まれていた余分な水分をすぐに吸収し系内はさらっとした状態であった。そして取扱い易かった。その後の発酵状態は実施例１とまったく同じであった。また特に悪臭の発生もなかった。
【産業上の利用可能性】
【００２０】
　本発明の生ゴミ発酵処理用水分調整剤および生ゴミ処理方法は次のような効果があり、有用である。
（１）多くの水分を含んだ生ゴミを発酵処理する場合、余分な水分が有用な微生物の活動を低下させ発酵（好気的発酵）を阻害させていたが、本発明の水分調製剤を用いることにより余分な水分をすばやく吸収し、また吸収したものは水不溶性の粒子状となるため、ベタツキが少なく系内の通気性がよいので有用な微生物の活動が活発となり好気的発酵がはやく進む。そして生ゴミははやくコンポスト化される。
（２）また、余分な水分を吸収して系内の通気性がよくなるので、腐敗菌などの雑菌による嫌気的発酵がおこりにくく、したがって悪臭が発生しない。