(57)【要約】【目的】貝殻から付着している貝肉を除去することが実用化可能な廃棄貝類の処理方法を提供すること。【構成】貝殻からそれに付着している貝肉を除去分離するための処理方法であって、廃棄貝類をＮａＯＨ水溶等のアルカリ水溶液中で電気分解処理をする。【選択図】    なし【特許請求の範囲】
【請求項１】
貝殻からそれに付着している貝肉を溶解分離するための処理方法であって、廃棄貝類をアルカリ水溶液中で電気分解処理することを特徴とする廃棄貝類の処理方法。
【請求項２】
前記アルカリ水溶液がＮａＯＨ水溶液であることを特徴とする請求項１記載の廃棄貝類の処理方法。
【請求項３】
前記ＮａＯＨ水溶液が０．１〜３ｗｔ％であることを特徴とする請求項２記載の廃棄貝類の処理方法。
【請求項４】
前記ＮａＯＨ水溶液が０．２〜１．２ｗｔ％であることを特徴とする請求項２記載の廃棄貝類の処理方法。
【請求項５】
さらに他の廃棄魚介類を含んだ状態で前記電気分解処理をすることを特徴とする請求項１に記載の廃棄貝類の処理方法。
【請求項６】
請求項１〜５のいずれかに記載の廃棄貝類の処理方法により得られた処理水を、嫌気性処理方式によりメタン発酵させることを特徴するメタン発酵方法。
【請求項７】
肉等のたんぱく質系組織が付着している骨等のカルシウム系組織からたんぱく質組織を溶解分離する動物性廃棄物の処理方法であって、
動物性廃棄物をアルカリ水溶液中で電気分解処理することを特徴とする動物性廃棄物の処理方法。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【技術分野】
本発明は廃棄貝類における貝殻からそれに付着している貝肉及び動物性廃棄物を溶解分離し、嫌気性処理方式によりメタン発酵させる処理方法に関する。
【０００２】
特に、臨海工場等における簗（ヤナ）場等で大量に発生する陸揚げ魚介類に含まれる貝類の処理に好適な発明である。
【０００３】
【背景技術】
火力／原子力発電所を含む臨海工場では、大量に海水を取水して直接冷却水等として使用している。海水をそのまま取水すると、海水を取り込む機器に魚介類（海生物）が付着して取水機器の性能低下、さらには故障の原因となる。
【０００４】
このため、取水口の手前に簗（ヤナ）場を設け、魚介類を陸揚げしている。そして、陸揚げされた魚介類は、従来、事業系一般廃棄物として埋立て処分等により処理してきた。
【０００５】
しかし、魚介類は腐敗（主としてタンパク質の）して異臭（悪臭）を発生すると共に、環境保護関連法の改正により埋立て処分も困難となりつつある。
【０００６】
そこで、陸揚げされた魚介類の、生物学的処理（発酵処理）による堆肥化（コンポスト化）が検討されているが、塩分の除去を必要とし、実用化が進んでいない。
【０００７】
他方、魚介類の中には、大量の貝類が含まれているが、貝類の貝殻は発酵処理により分解してコンポスト化できず、コンポストによる減量化ができない。
【０００８】
このため、貝殻からそれに付着している貝肉（貝身）を溶解分離して、カルシウム成分からなる貝殻を、土壌改善剤さらには、化粧品原料、栄養補助食品等として有効利用することが考えられる。
【０００９】
しかし、本発明者らが知る限りにおいては、貝殻に付着している貝殻から貝肉を除去することが実用化可能な貝類の処理方法は存在しない。
【００１０】
なお、本発明の発明性に影響を与えるものではないが、パチルス菌で貝類を分解するとき発生する貝汁を分解する塩分中の有機分解方法が提案されている（特許文献１参照）。
【００１１】
【特許文献１】
特開２００１−９５５６４公報
【００１２】
【発明の開示】
本発明は上記課題を解決するために、鋭意開発に努力をした結果、下記構成の貝類の処理方法に想到した。
【００１３】
貝肉が付着している貝殻からそれに付着している貝肉を溶解分離するための廃棄貝類の処理方法であって、廃棄貝類をアルカリ水溶液中で電気分解処理することを特徴とする。
【００１４】
アルカリ水溶液中で電気分解処理することにより、後述の試験例で示す如く、貝肉の分解（溶解）速度が格段に向上する。このため、貝類における貝肉除去処理の実用化が可能となる。
【００１５】
上記アルカリ水溶液としては、通常、ＮａＯＨ水溶液を使用し、その濃度は、０．１〜３ｗｔ％、望ましくは、０．２〜１．２ｗｔ％とする。
【００１６】
濃度が低い方が、作業環境的に望ましく、省資源につながるとともに、貝肉電気分解溶液を生物学的処理、特に、嫌気性処理する場合に有効利用しやすい。
【００１７】
上記各廃棄貝類の処理方法においては、さらに他の廃棄魚介類を含んだ状態で前記電気分解処理をすることが望ましい。陸揚げされた廃棄魚介類を、電気分解できないものを除去せずそのまま電気分解処理ができ作業効率が増大する。
【００１８】
また、上記各廃棄貝類の処理方法により得られた貝肉の電気分解水溶液を、嫌気性処理方式によりメタン発酵により発酵させることが望ましい。
【００１９】
メタン発酵させることにより、メタンガスとして、燃料、燃料電池、さらには有機合成原料として有効利用が可能となる。
【００２０】
なお、本発明の廃棄貝類の処理方法は、廃棄貝類ばかりでなく、食肉・魚市場や食肉／魚介類処理工場等で発生する肉付着骨等の動物性廃棄物の処理にも下記構成として適用が期待できる。
【００２１】
骨等のカルシウム系組織からそれに付着している肉等のたんぱく質系組織をアルカリ水溶液で溶解分離する動物性廃棄物の処理方法であって、
動物性廃棄物をアルカリ水溶液中で電気分解処理することを特徴とする。
【００２２】
【発明を実施するための最良の形態】
以下、本発明の貝類の処理方法について詳細な説明を行う。
【００２３】
本発明は、正・負の電極を設置した処理槽内に貝類、適宜、他の魚介類とともに投入し、処理槽内の電解液をアルカリ水溶液とし、直流電源を供給して電気分解処理を行うことを基本的特徴とするものである。
【００２４】
図１に本発明の廃棄貝類の処理方法に使用する処理装置のシステム図の一例を示す。なお、本発明は、下記手順のみに限定されるものではない。
【００２５】
まず、簗場（ヤナバ：スクリーン設置場所）１０において、図示しない回転式除塵機等で水揚げされた魚介類を、ベルトコンベア等の搬送手段１２を通して処理槽１４まで搬送する。
【００２６】
なお、１５は、貝肉が溶解分離された貝殻を回収するためのプラスチック製の貝殻回収籠である。また、１７は、投入シュートである。
【００２７】
処理槽１４は、電解槽１８を備え、必要により、図示しない分級装置、切断・粉砕装置等の前処理装置を備えている。分級装置は、粗大ゴミの除去、切断・粉砕装置は、魚介類を、電気分解処理し易い適度な大きさにするものである。必要により、電気分解槽に投入される被処理物が、貝類がほとんどとなる分離装置を設けてもよい。
【００２８】
電解槽１８には、正・負電極２０、２２が設置されており、各電極２０、２２は、直流電源装置２４にそれぞれ接続されている。電解槽１８に搬送された魚介類を投入後、直流電源２４から電流を供給して電気分解を行う。電圧制御により電流を調節して電気分解の処理速度を調節できる。なお、電極としては例えばカーボン（Ｃ）等を使用する。
【００２９】
魚介類の処理に際しては、陸揚げされたもののうち、電気分解できないもの（例えばプラスチックその他ゴミ類）を除去したあと、そのまま、又は、さらに、貝類だけを分離して投入する。
【００３０】
そして、被処理物（貝類又は貝類を含む魚介類）を投入した電解槽１８の電解液は、アルカリ水溶液とする。
【００３１】
アルカリ水溶液のアルカリ源としては、強電解質であれば特に限定されず、アルカリ金属水酸化物（ＮａＯＨ、ＫＯＨ等）、アミン化合物等の強塩基有機化合物等を挙げることができる。
【００３２】
より具体的には、ＮａＯＨが、汎用性に富み、取り扱いが容易で望ましい。
【００３３】
そして、ＮａＯＨを使用する場合のＮａＯＨの濃度は、０．１〜３ｗｔ％、望ましくは、０．２〜１．２ｗｔ％とする。
【００３４】
濃度が低すぎると、電気分解処理しても、貝殻から付着貝肉の溶解分離が困難であり、また、濃度を高くしても、処理時間のそれ以上の短縮が望めない。
【００３５】
そして、電気分解の条件は、上記ＮａＯＨの濃度により異なるが、電流密度３〜１０Ａ／ｃｍ２×１〜３ｈとする。電流密度が低すぎると、処理時間がかかり過ぎ、高くしても処理時間のそれ以上の短縮が期待できない。
【００３６】
こうして電気分解処理して付着貝肉を溶解除去した貝殻は、腐敗せず、すなわち悪臭が発生しないので、そのまま、保管・輸送できる。そして、貝殻の主成分は、炭酸カルシウムが主体であり、前述の如く、粉砕する等して、土壌改善剤さらには、化粧品原料、栄養補助食品等として有効利用することができる。
【００３７】
また、貝肉等が溶解した処理液（貝肉溶解液）は、メタン発酵（嫌気性処理）の原料として保管や輸送が容易であり、生ごみのメタンガス化設備のある場所で、一括処理が可能となる。
【００３８】
そして、メタンガス化（嫌気性処理）は、通常、消化液（メタン発酵処理が終わった液）を種液（メタン菌含有物）として使用し、嫌気性条件（酸化還元電位：−２００〜４００ｍＶ）下で行う。以下の記述は、「用水排水便覧改訂二版」丸善、昭４８−１０−３０、ｐ．４２４〜４２６を参考にしたものである。
【００３９】
そして、略ｐＨは中性とし、温度は中温発酵の場合、３７〜３８℃±５℃、高温発酵の場合、５３〜５４℃±５℃で行う。ここで、中温発酵か高温発酵かは、高温発酵の方が中温発酵に比して処理能力が大きい。
【００４０】
このとき、処理液はｐＨ値が高い強アルカリ（強塩基）であるため、塩酸等の酸で中和して使用することが望ましい。
【００４１】
そして、貝肉又はその他魚介類はタンパク質がほとんどであるため窒素（Ｎ）リッチになりやすいため、メタン発酵の効率の良いＣ／Ｎ比である１０〜２０に収まるように、多糖類等の炭素（Ｃ）リッチである生ごみと一緒にメタン発酵させることが望ましい。
【００４２】
電解処理終了後、貝肉溶解液は、処理水搬送ポンプ（処理水移送ポンプ）２６等を使用して処理水貯槽２８に搬送する。また、処理後に残存した貝殻は、回収籠１８を引き上げて、所定のコンテナに投入して貯蔵し、次の粉砕等の処理場へ搬送する。
【００４３】
上記電気分解処理において、生成された電解後の貝肉溶解液を、処理水搬送ポンプ２６を使用して連続的に電解槽１８から取り出すとともに、貝類を半バッチ的に処理槽１４に投入するようにすれば、電解装置の連続運転が可能となり大量の貝類を効率的に処理可能となる。
【００４４】
上述のごとく、同時に陸揚げされた魚介類やその他の生ごみ等の有機廃棄物（腐敗性有機物）を一緒に処理槽１４に投入して処理可能であるため、電気分解処理は格別の手間を要しない。そして、短時間で処理が可能であるため、大量の付着貝肉を貝殻から溶解分離させることができる。
【００４５】
嫌気性処理は、通常、調理場、魚介類処理工場、畜産物処理工場などから出る生ごみ、排水汚泥、くらげ類と同時に水揚げされた魚介類等を混合した有機性廃棄物を、微生物を利用して発酵処理させることにより行う。
【００４６】
有機物を嫌気性処理させる場合、適正な有機物濃度にする必要があり、従来では、大量の水を使用して希釈していた。この希釈水として電気分解にて処理液を利用することができる。嫌気性処理させる場合には、微量のミネラル成分が必要であり、また、生ごみを可溶化させるために、苛性ソーダ等（ＮａＯＨ）を利用してアルカリ処理することが必要である。貝肉溶解液（電気分解処理液）は、ミネラル分を含み、しかもＮａＯＨ等のアルカリを含有するため、ｐＨ調整水として非常に好適なものである。
【００４７】
嫌気性処理の流れを一例として図２に示した。各工程を説明すると、下記の如くである。
【００４８】
嫌気性処理は、上記記載の有機性廃棄物３４を廃棄物投入器３６に入れて、さらに廃棄貝肉溶解液（調整水）３８を加え、濃度調整をおこなった後、湿式破砕機４０を使用して破砕を行い貯留槽４２で一旦、貯留される。この際の廃棄物投入器３６への投入量は、例えば有機性廃棄物３４が水分：固形分７：３、約３０ｋｇとした場合、調整水３８を約１７０Ｌとすることができる。
【００４９】
破砕後の有機性廃棄物３４は、次にポンプ４４等を使用して熱アルカリ処理槽４６に搬送される。そして、苛性ソーダ（ＮａＯＨ）水４８を用いてｐＨ約９〜１１、温度：約３７〜７０℃に調整し熱アルカリ処理する。この際、貝肉溶解液３８はもともと上述の如く苛性ソーダを含んだ水であるため、苛性ソーダの添加量を従来に比して減らすことができる。
【００５０】
その後、消化槽５０において、ｐＨ約７．５〜８．０、温度：約３６℃の中温状態で微生物の働きによって上記生ごみ等の有機性廃棄物３４を分解し、バイオガスを発生させる。消化廃液は脱水処理され、好気性処理等をしてコンポスト化する。
【００５１】
嫌気性処理により発生したバイオガスの組成は、メタンガス約８割、二酸化炭素約２割である。主成分がメタンガスであるため、そのまま（必要により精製して）燃料電池用の燃料等として有効利用できる。すなわち、燃料電池においては、メタンガス中のＨ２  と空気中のＯ２  を化学反応させることで、直接発電を行うことができる。燃料電池による発電は、発電効率が高く、環境クリーンなシステムとして期待できるものである。
【００５２】
そして、陸揚げされた魚介類を生ごみとして燃やして処理する場合や、埋め立て処理する場合の如く、悪臭等の環境汚染のおそれがなく、しかも廃棄物の発生量も減少してゼロエミッション化に寄与する。
【００５３】
以上、廃棄貝類の処理方法は、廃棄貝類ばかりでなく、食肉・魚市場や食肉／魚介類処理工場等で発生する肉付着骨等の動物性廃棄物の処理にも本発明の技術的思想は適用が期待できる。
【００５４】
すなわち、骨等のカルシウム系組織からそれに付着している肉等のたんぱく質系組織を溶解分離する動物性廃棄物の処理方法であって、
アルカリ水溶液中で電気分解処理することを特徴とする。
【００５５】
【試験例】
以下、本発明の効果を確認するために行った試験例について詳細に説明をする。
【００５６】
＜試験例１：貝肉の溶解試験＞
ＮａＯＨ１ｗｔ％溶液１Ｌをプラスチック容器に用意して、ムラサキ貝５００ｇをバケットに入れ、一対のカーボン電極にＤＣ９Ｖ−５Ａの条件で電気分解処理を行った。そして、比較対照として、電解処理を行わないＮａＯＨ１ｗｔ％・５ｗｔ％・１０ｗｔ％の容器を用意して、同様にムラサキ貝５００ｇをバケットに入れ、アルカリ浸漬処理を行った。
【００５７】
１時間後及び２時間後にそれぞれ貝と貝溶解液とを分離して貝の重量を測定した。２時間終了後貝を廃棄し、新しい貝５００ｇを分離した液に浸漬して溶解実験を継続した。４時間目について貝の重量測定を行ったのち、再び液に浸漬して１昼夜（２１時間）そのまま浸漬して重量測定を行った。その実験結果を表１に示す。
【００５８】
【表１】
2004174379.tif 000002
電解処理における貝１００ｇ当たりの貝肉の溶解量は、１時間目が４８．６ｇ、２時間目が５０．３ｇで１．７ｇしか増加していない。新しい貝を再投入した後の４時間目４９．０ｇ、２１時間目も４９．０ｇで変化はなかった。
【００５９】
すなわち、電解処理により１時間程度で貝肉がほとんど溶解されており、一昼夜浸漬しても重量変化がないことは溶解する貝肉がないことを示している。
【００６０】
一方、電解を行わず浸漬したのみの場合は、１時間目と２時間目が同じ８．１ｇで、新しい貝を投入した後の４時間目が０．５ｇでほとんど溶解されていないことを示しており、２１時間後に溶解量が３５．８ｇまで増加したことは、時間をかければ溶解されることを示している。
【００６１】
なお、同様にして、ＮａＯＨ５ｗｔ％・１０ｗｔ％の容器を用意して、同様にムラサキ貝５００ｇをバケットに入れ、アルカリ浸漬処理を貝肉の溶解率約７０％に到達する時間を測定した。それらの結果を示す表２から、濃度を高くすれば、電解処理しなくても短時間で溶解が可能であることがわかる。
【００６２】
【表２】
2004174379.tif 000003
＜試験例２：貝肉溶解液のバイオガス化試験＞
上記で得た貝肉溶解液を用いてメタン発酵のバイオガス化試験を表３に示す条件で行った、仕込み条件を表４に示す。
【００６３】
【表３】
2004174379.tif 000004
【００６４】
【表４】
2004174379.tif 000005
約７日間（１６８時間）の培養によりガス発生がほとんど停止したため、その時点で実験は終了した。
【００６５】
図３に貝肉のバイオガス化の試験結果における時間とメタン発生量の関係を示す。
【００６６】
図３から溶液の濃度（消化対象量）に比例して、メタンガスの発生量も増加することがわかる。中和物の方が、メタンガス発生量が若干多いのは、バイオガス化の対象にした有機物が貝類ではなく生ごみであったためと考えられる。なお、図３における仕込条件の違いは表４に示されている。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の電解処理方法を実施可能な電解処理装置の模式図である。
【図２】嫌気性処理に使用する装置の模式図である。
【図３】貝肉のバイオガス化試験結果における時間とメタン発生量の関係を示すグラフ図である。
【符号の説明】
１８…電解槽
２０…正電極
２２…負電極
２４…直流電源装置
４０…湿式破砕機
４２…貯留槽
４６…熱アルカリ処理槽
５０…消化槽
【図１】
2004174379.tif 000006
【図２】
2004174379.tif 000007
【図３】
2004174379.tif 000008