(57)【要約】【課題】食品・飲料製造業から廃棄される生物系廃棄物および／あるいは家庭・事業系生ごみ食品および／あるいは産業汚泥、下水汚泥、浄化槽汚泥の細胞壁を効率的に破砕し、飼料化あるいは肥料化あるいは土質改良化する手法の開発を課題とする。【解決手段】食品・飲料製造業から廃棄される生物系廃棄物および／あるいは家庭・事業系生ごみ食品および／あるいは産業汚泥、下水汚泥、浄化槽汚泥の細胞壁を、ボールミルあるいは蒸気ジェット噴流噴射装置を用いた濃縮乾燥粉砕装置で効率的に破砕し、分解酵素群・分解菌群が溶解した液と鉄水和酸化物（フェリハイドライト）を含むイオン化ミネラル群を含む液との混合物、さらに必要に応じて、塩分中和剤、糖蜜、水を加え、混錬機で十分混錬させる。混錬後、造粒機（ペレッタイザー）で造粒（ペレット化）し、ペレットを飼料あるいは肥料あるいは土質改良剤あるいはそれぞれの一部として使用する。【特許請求の範囲】
【請求項１】
乾燥処理された、食品・飲料製造業から廃棄される生物系廃棄物由来、および／あるいは、乾燥処理された、家庭・事業系生ごみ由来、および／あるいは、乾燥処理された、食品産業汚泥、下水汚泥、浄化槽汚泥由来で、金属あるいはセラミックス製のボールを内蔵するボールミルによって、含有している細胞膜が破砕処理された、飼料あるいは肥料あるいは土質改良材あるいはそれぞれの一部として利用される乾燥粉末。
【請求項２】
食品・飲料製造業から廃棄される生物系廃棄物由来、および／あるいは、家庭・事業系生ごみ由来、および／あるいは、食品産業汚泥、下水汚泥、浄化槽汚泥由来の乾燥原材料を、金属あるいはセラミックス製のボールを内蔵したボールミルで回転破砕させることを特徴とする細胞壁破砕方法。
【請求項３】
食品・飲料製造業から廃棄される生物系廃棄物由来、および／あるいは、家庭・事業系生ごみ由来、および／あるいは、食品産業汚泥、下水汚泥、浄化槽汚泥由来で、蒸気ジェット噴流噴射装置を用いた濃縮乾燥粉砕装置によって、含有している細胞膜が破砕処理された、飼料あるいは肥料あるいは土質改良剤あるいはそれぞれの一部として利用される乾燥粉末。
【請求項４】
食品・飲料製造業から廃棄される生物系廃棄物、および／あるいは、家庭・事業系生ごみ、および／あるいは、食品産業汚泥、下水汚泥、浄化槽汚泥を、蒸気ジェット噴流噴射装置を用いた濃縮乾燥粉砕装置で乾燥破砕させることを特徴とする細胞膜破砕方法。
【請求項５】
前記請求項１、３で得た乾燥粉末に、分解酵素群・分解菌群を溶解した液と、鉄水和酸化物（フェリハイドライト）を含むイオン化ミネラル群を含む液との混合液で混錬処理を行い、その後造粒（ペレット化）したペレット。
【請求項６】
塩分中和剤、あるいは、糖蜜、あるいは、水、あるいは、塩分中和剤と水、あるいは、塩分中和剤と糖蜜、あるいは、糖蜜と水、あるいは、塩分中和剤と糖蜜と水を含む前期請求項５のペレット。
【請求項７】
栄養補助剤を含む前期請求項６のペレット。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】食品・飲料製造業から廃棄される生物系廃棄物および／あるいは家庭・事業系生ごみおよび／あるいは食品産業汚泥、下水汚泥、浄化槽汚泥の飼料化、肥料化、土質改良剤化に関する技術。
【０００２】
【従来の技術】おからかす、惣菜加工廃棄物、海藻かす、野菜・果物かす、ハム・ソーセージかすなど、食品製造業から廃棄される生物系廃棄物、飲料茶かす、野菜・果物絞りかす、コーヒー抽出かす、生薬薬草かす、発酵かすなどの飲料製造業から廃棄される生物系廃棄物、家庭・事業系生ごみ、食品産業汚泥、下水汚泥、浄化槽汚泥などの生物系廃棄物は、ほとんど焼却、埋立によって処理がなされている。また、リサイクルされる廃棄物は、主として、コンポスト化によって肥料として利用されている。コンポスト化の過程は、処理時間が長く、全リサイクルプロセスの中で大きな制約（ボトルネック）となっている。Ｇｏｌｄｒａｔｔの制約の理論によれば、制約（ボトルネック）の存在が、全プロセスのスループプット（売上高から経費と資材費を除いたもの）を低下させるので、コンポスト化過程は全リサイクルプロセスの生産性を大幅に低下させている。そこで、コンポスト化を省いて、廃棄物を直接飼料に用いたり、直接対象田畑に散布し対象田畑で発酵させ肥料としたり、直接土質改良剤として用いたりする方法が望まれる。しかし、これらの廃棄物を構成する植物、動物の細胞壁が堅く、動物の腸内発酵や土中の発酵が遅い。そのため、動物や植物の体内に有効成分を効率的に吸収することは難しい。また、土質改良剤に利用した場合、土質改良速度が遅くなる。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】食品・飲料製造業から廃棄される生物系廃棄物および／あるいは家庭・事業系生ごみ食品および／あるいは産業汚泥、下水汚泥、浄化槽汚泥の細胞壁を効率的に破砕し、これらの対象物の発酵を促進することにより、飼料化あるいは肥料化あるいは土質改良剤化を効率的にする手法の開発を課題とする。
【０００４】
【課題を解決するための手段】破砕原理には、圧縮、剪断、衝撃、摩砕がある。前記課題を解決するため、以下の二種類の方法で、細胞膜破砕を実現する。
【０００５】〔１〕細胞膜が強固であるクロレラ細胞膜破壊法に関しての従来の技術を以下に示す。クロレラにおいては、特公昭５５−３２３５１号公報の「クロレラ細胞膜の破砕方法」や特公平６−９４９０号公報の「クロレラ含有藻類の細胞膜破砕法」に記載されているように、クロレラを液状のスラリーとし、ダイノーミル等で細胞壁の破砕が可能であったが、液状にする手間がかかり歩留まりも小さいという欠点があったとされている。一方、クロレラの乾燥原粉末の破砕に関しては、ジェットミル方式、ロール式ミルを用いた物理的衝撃が用いられてきたとされている。しかし、特公平１４−６５２２６公報の「細胞壁破砕クロレラ及び破砕方法」によれば、顕微鏡の判定では、これらの方法を用いてもほとんど細胞壁の破砕は確認できないとされている。また、同じく特公平１４−６５２２６公報の「細胞壁破砕クロレラ及び破砕方法」によれば、圧縮空気を用いたジェットミルにおいては、対象物質が飛散しやすいため歩留まり損が１０％前後あり、またコンプレッサーのランニングコストが高いという欠点があるとされている。そこで、クロレラ乾燥原材料をボールミルで処理する、特公平１４−６５２２６公報の「細胞壁破砕クロレラ及び破砕方法」における手法を、広く一般に、食品・飲料製造業から廃棄される生物系廃棄物および／あるいは家庭・事業系生ごみおよび／あるいは食品産業汚泥、下水汚泥、浄化槽汚泥処理に拡張し、応用する。すなわち、ボールミルのボールの素材を金属、セラミックとし、（１）金属あるいはセラミックス製のボールを内蔵するボールミルで処理された、食品・飲料製造業から廃棄される生物系廃棄物および／あるいは家庭・事業系生ごみおよび／あるいは食品産業汚泥、下水汚泥、浄化槽汚泥乾燥原材料、（２）食品・飲料製造業から廃棄される生物系廃棄物由来および／あるいは家庭・事業系生ごみ由来および食品産業汚泥、下水汚泥、浄化槽汚泥由来の原乾燥材料を金属あるいはセラミックス製のボールを内蔵したボールミルに入れ回転させることを特徴とする、食品・飲料製造業から廃棄される生物系廃棄物および／あるいは家庭・事業系生ごみおよび／あるいは食品産業汚泥、下水汚泥、浄化槽汚泥乾燥原材料の細胞壁破砕方法が第一の発明の内容である。特公平１４−６５２２６公報の「細胞壁破砕クロレラ及び破砕方法」における発明は、クロレラ燥原紛末をボールミルの筒の中に、アルミナ製又は鉄製のボールを入れ、クロレラの硬い細胞壁を破砕することを可能としたものである。ボールミルの筒は回転しボールの自然落下によりボール同士もしくは、ボールと筒内部の表面との物理的衝撃により、その間にあるクロレラ乾燥原紛末が破砕される。歩留まり損が従来のジェットミル方式あるいはロール式ミルでは１０％程度であったものが、特公平１４−６５２２６公報の「細胞壁破砕クロレラ及び破砕方法」における発明によって歩留まり損は１％以内に改良されたとされている。またクロレラを液状にするためのコストに比して、特公平１４−６５２２６公報の「細胞壁破砕クロレラ及び破砕方法」における発明の場合ボールミル本体の駆動モーターの電気料金のみがコストとしてかかり、非常にランニングコストが低いという長所もあるとされている。がんマウス（ＭＭＣ；マイトマイシンＣ）に、ブランチング処理したクロレラ、特公平１４−６５２２６公報の「細胞壁破砕クロレラ及び破砕方法」の手法で処理したクロレラ、他の手法により処理したクロレラをそれぞれ投与した結果、特公平１４−６５２２６公報の「細胞壁破砕クロレラ及び破砕方法」の手法で処理したクロレラは、他の手法により処理したクロレラを投与した場合より、二倍以上の免疫機能を有しており、ブランチング処理したクロレラを投与したものと比べると、六倍程度の免疫機能を有することが明らかとなっている。また、特公平１４−６５２２６公報の「細胞壁破砕クロレラ及び破砕方法」の手法で処理されたクロレラを投与されたマウスは、正常マウスの倍程度の免疫機能を有することも明らかとなっている。細胞膜破砕された物質は、発酵が促進されることを示している。
【０００６】〔２〕（１）蒸気ジェット噴流噴射装置を用いた濃縮乾燥粉砕装置で乾燥、細胞膜破砕された、食品・飲料製造業から廃棄される生物系廃棄物および／あるいは家庭・事業系生ごみおよび／あるいは食品産業汚泥、下水汚泥、浄化槽汚泥乾燥物、（２）食品・飲料製造業から廃棄される生物系廃棄物および／あるいは家庭・事業系生ごみおよび／あるいは食品産業汚泥、下水汚泥、浄化槽汚泥を、蒸気ジェット噴流噴射装置を用いた濃縮乾燥粉砕装置で乾燥・破砕することを特徴とする、食品・飲料製造業から廃棄される生物系廃棄物および／あるいは家庭・事業系生ごみおよび／あるいは食品産業汚泥、下水汚泥、浄化槽汚泥の細胞壁破砕方法が第二の発明の内容である。特公平１４−３３７４９１公報の「蒸気ジェット噴流噴射装置及びそれを用いた濃縮乾燥粉砕装置」に示される手法により、蒸気は衝撃波を伴う高温高圧の超音速噴流となり、幾度か膨張と収縮を繰り返すダイヤモンド波形を伴う。通常の音速域のジェット気流を用いるジェットミルは、対象物質の衝突による破砕を目的としていて、細胞膜の破壊の効率が悪く運転コストも高い。細胞はミクロン以下のナノメートル単位の粒度であるので、ナノテクノロジーレベルの粒度の対象に直接衝撃を与える本法は細胞膜破砕に有効であり、また、蒸気を効率的に供給するコジェネレーションシステムの開発によってコスト削減も可能である。処理量に関しては、１トン／ｈｒ以上の破砕機が稼動しているので、対象範囲は広い。〔１〕で示したように、細胞膜破砕された物質は、発酵が促進される。
【０００７】前記請求項１および請求項３で得た乾燥廃棄物と、分解酵素群・分解菌群を溶解させた液と鉄水和酸化物（フェリハイドライト）を含むイオン化ミネラル群を含む液の混合液を混錬させることによってペレット化（造粒）が可能となる。ペレット化により取り扱い操作が容易となり、所望の場所においてペレットを発酵することによって得られる、低分子化された有機物は吸収されやすく、飼料あるいは肥料あるいは土質改質剤あるいはその一部として用いられる場合に有効である。分解酵素群・分解菌群は、鉄水和酸化物（フェリハイドライト）を含むイオン化ミネラル群によって活性化されると同時に、鉄水和酸化物（フェリハイドライト）が好気性分解を促し、硫化水素やメタンなど臭気の原因となる反応を抑制する。また鉄水和酸化物（フェリハイドライト）は、重金属を配位子に取り込み安定させる。全リサイクルプロセスの制約（ボトルネック）である発酵を行うコンポスト化を省略することは、全リサイクルプロセスのスループット（売上高から経費と資材費を除いたもの）を上昇させ、生産性を向上させることができる。また、塩分中和剤、糖蜜、水は処理対象によって必要があれば加えることにより、発酵速度を上げることができる。
【０００８】
【発明の実施の形態】
〔１〕特公平１４−６５２２６公報の「細胞壁破砕クロレラ及び破砕方法」においてボールを金属、セラミックに拡張した手法に従う。つまり、食品・飲料製造業から廃棄される生物系廃棄物および／あるいは家庭・事業系生ごみおよび／あるいは食品産業汚泥、下水汚泥、浄化槽汚泥の乾燥原材料１００ｋｇ前後を、金属あるいはセラミック製ボールを含んだ数百リットルのボールミルに入れ処理する。
【０００９】
〔２〕特公平１４−３３７４９１公報の「蒸気ジェット噴流噴射装置及びそれを用いた濃縮乾燥粉砕装置」に示される手法に従う。つまり、食品・飲料製造業から廃棄される生物系廃棄物および／あるいは家庭・事業系生ごみおよび／あるいは食品産業汚泥、下水汚泥、浄化槽汚泥の湿潤原材料を、蒸気ジェット噴流噴射装置を用いた濃縮乾燥粉破砕装置で、約１．２トン／ｈｒまでの処理量で乾燥、破砕処理する。
【００１０】
〔３〕前記〔１〕、〔２〕の処理を施した、細胞膜破砕された乾燥廃棄物に、分解酵素群・分解菌群を溶解させた液と鉄水和酸化物（フェリハイドライト）を含むイオン化ミネラル群を含む液との混合液、さらに必要に応じて、塩分中和剤、糖蜜、水を加え、混錬機で十分混錬させる。混錬後、造粒機（ペレッタイザー）で造粒（ペレット化）し、ペレットを飼料あるいは肥料あるいは土質改良剤あるいはそれぞれの一部として使用する。
〔４〕金属類などの除去プロセスは、造粒（ペレット化）の前の適切な箇所で行う。
【００１１】
【発明の効果】本発明により、食品・飲料製造業から廃棄される生物系廃棄物および／あるいは家庭・事業系生ごみおよび／あるいは食品産業汚泥、下水汚泥、浄化槽汚泥の細胞膜破砕をコスト面、効率面で有利に行うことができる。生産されたペレットを飼料あるいは肥料あるいは土質改良剤あるいはそれぞれの一部に用いることにより、コンポスト化プロセスを省略し、生物系廃棄物のリサイクルの生産性を上昇させることができる。