(57)【要約】【課題】効率的かつ経済的な廃棄物処理のための装置および方法を提供することである。【解決手段】投入された厨芥原料を乾燥する前乾燥工程と、乾燥された原料に水を補給する吸水工程と、吸水後の原料を乾燥する後乾燥工程を包含する、厨芥等の廃棄物の処理方法、および処理のための装置が提供される。この装置および方法では、従来法と比較して、より短時間に、より少ない熱エネルギーの消費によって、廃棄物を処理することが、可能となる。【選択図】　図５
2004041930.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
廃棄物を乾燥する前乾燥工程と、該前乾燥工程によって乾燥された該廃棄物に水分を補給する吸水工程と、該吸水工程による吸水後の該廃棄物を乾燥する後乾燥工程とを包含する、廃棄物の処理方法。
【請求項２】
前記前乾燥工程による水分除去率が２０％（ｗ／ｗ）以上であり、前記吸水工程による吸収水分率が２０％（ｗ／ｗ）以上であることを特徴とする、請求項１記載の廃棄物の処理方法。
【請求項３】
前記前乾燥工程、および後乾燥工程における廃棄物温度が９０℃以下であることを特徴とする、請求項１に記載の廃棄物の処理方法。
【請求項４】
前記吸水工程が、前記廃棄物に水溶液を添加する工程であり、ここで該水溶液が微生物を含有することを特徴とする、請求項１に記載の廃棄物の処理方法。
【請求項５】
前記微生物が芽胞形成菌であることを特徴とする、請求項４に記載の廃棄物の処理方法。
【請求項６】
廃棄物の処理装置であって、以下：
（１）廃棄物の処理槽、
（２）該処理槽内の廃棄物を加熱する加熱部材、
（３）該処理槽内の廃棄物を攪拌する撹拌部材、および
（４）該処理槽内の廃棄物に水溶液を散布するための水溶液散布部材、
を具備することを特徴とする、廃棄物処理装置。
【請求項７】
請求項６に記載の廃棄物の処理装置であって、さらに
（５）廃棄物を乾燥する前乾燥工程と、該前乾燥工程によって乾燥された該廃棄物に水分を補給する吸水工程と、該吸水工程による吸水後の該廃棄物を乾燥する後乾燥工程とを行うように前記加熱部材および前記水溶液散布部材を制御する制御手段、
を具備することを特徴とする、廃棄物処理装置。
【請求項８】
請求項７に記載の廃棄物の処理装置であって、さらに
（６）前記処理槽内の廃棄物の水分量を算出する手段、
を具備することを特徴とする、廃棄物処理装置。
【請求項９】
請求項８に記載の廃棄物の処理装置であって、さらに、
（７）前記算出された処理槽内の廃棄物の水分量に基づいて、前記加熱部材および前記水溶液散布部材を制御する制御手段、
を具備することを特徴とする、廃棄物処理装置。
【請求項１０】
請求項８に記載の廃棄物の処理装置であって、前記処理槽内の廃棄物の水分量を算出する手段が、
（Ａ）該処理槽内の廃棄物の重量を測定するデバイス、および
（Ｂ）前記加熱部材による加熱前の廃棄物の重量、および前記加熱部材による加熱を開始した後の廃棄物の重量を用いて、廃棄物の水分量を計算するデバイス、を備える、廃棄物の処理装置。
【請求項１１】
請求項８に記載の廃棄物の処理装置であって、前記処理槽内の廃棄物の水分量を算出する手段が、
（Ａ）廃棄物の乾燥時の吸気中および排気中の温度および湿度を測定するデバイス、および
（Ｂ）該測定された温度および湿度を用いて、廃棄物の水分量を計算するデバイス、
を備える、廃棄物の処理装置。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、業務用および一般家庭の廃棄物を処理する方法、および装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】
近年、業務用および一般家庭の廃棄物（例えば、食品由来の廃棄物、厨芥など）について、廃棄物の排出者がその排出する廃棄物を各自で処理する要望が高まっている。さらに、代表的な廃棄物の主な成分は、炭水化物、タンパク質などであるため、これら成分を含む廃棄物を再利用する要望も高まっている。
【０００３】
廃棄物を処理する際には、分解反応の促進および廃棄物に含まれる水分を蒸発するために、廃棄物を加熱する必要がある。一般的な廃棄物である生ゴミは、約９０％（ｗ／ｗ）が水分であるため、廃棄物中の水分を蒸発させ減容量化するための加熱が必要である。
【０００４】
また、廃棄物の処理においては、廃棄物中の成分を効率的に分解することも重要である。廃棄物中の細胞の物理的破壊手段については、機械攪拌により細胞を潰す試みがなされてきているが、エネルギーコストもかかり、また廃棄物中に混入されているスプーンや箸、食品包装容器などの取り除き工数との関係から実用的なものは存在しない。
【０００５】
廃棄物処理を効率化し、時間あたりの処理量を増加させることは、１日あたりの廃棄物処理量を増加させるばかりではなく、廃棄物処理において、同程度のエネルギー（主に、加熱するための熱エネルギー）を使用した場合の廃棄物の処理量を増加させ、結果として、廃棄物処理がより経済的となる。
【０００６】
従来の廃棄物処理装置として、例えば、バイオラブ、ＦＹ１０ＢＥＴ（松下電器産業、大阪）が市販されている。しかし、このような従来の廃棄物処理装置と比較して、廃棄物処理を、さらにより効果的かつ高速にする方法および装置が必要とされている。
【０００７】
【発明が解決しようとする課題】
本発明の目的は、従来法と比較してより効率的な廃棄物処理方法および廃棄物処理装置を提供することにある。具体的には、本発明の目的は、廃棄物処理において吸水工程を用いることによって、従来法と比較してより効率的かつ経済的に廃棄物を処理することにある。
【０００８】
【課題を解決するための手段】
従来法と比較してより効率的かつ経済的に廃棄物を処理するために、本発明において、廃棄物を乾燥する前乾燥工程と、乾燥された廃棄物に水分を補給する吸水工程と、吸水後の廃棄物を乾燥する後乾燥工程とを包含する、廃棄物の処理方法が提供される。
【０００９】
本発明において、前乾燥工程において、廃棄物を加熱して乾燥することによって、廃棄物中の水分を除去する。
【００１０】
本発明の１つの局面において、前乾燥工程による水分除去率は、５％（ｗ／ｗ）以上、１０％（ｗ／ｗ）以上、１５％（ｗ／ｗ）以上、２０％（ｗ／ｗ）以上、２５％（ｗ／ｗ）以上、３０％（ｗ／ｗ）以上、４０％（ｗ／ｗ）以上、５０％（ｗ／ｗ）以上、６０％（ｗ／ｗ）以上、７０％（ｗ／ｗ）以上、８０％（ｗ／ｗ）以上、または９０％（ｗ／ｗ）以上である。好ましくは、前乾燥工程による水分除去率は、２０％（ｗ／ｗ）以上である。
【００１１】
この水分除去率は、処理槽内の廃棄物の水分量を算出する手段によって求められる。この水分量を算出する手段の一例としては、
（Ａ）該処理槽内の廃棄物の重量を測定するデバイス、および
（Ｂ）前記加熱部材による加熱前の廃棄物の重量、および前記加熱部材による加熱を開始した後の廃棄物の重量を用いて、廃棄物の水分量を計算するデバイス、を備える算出手段が挙げられる。この例示的な算出手段においては、
（Ａ）処理槽内の廃棄物の重量を測定するデバイス、
によって加熱前後の廃棄物の重量を測定し、そして
（Ｂ）加熱部材による加熱前の廃棄物の重量、および加熱部材による加熱を開始した後の廃棄物の重量に基づいて、廃棄物の水分量を計算するデバイスを用いて、例えば、以下の式
水分除去率（％）（ｗ／ｗ）＝（加熱前の廃棄物の重量−前乾燥工程での加熱開始後の廃棄物の重量）／未処理状態の廃棄物の水分量×１００
によって、水分除去率を計算する。この「未処理状態の廃棄物の水分量」とは、処理される廃棄物を用いて
未処理状態の廃棄物の水分量＝加熱前の廃棄物の重量−完全に乾燥した後の廃棄物の重量
として実験的に算出されるか、または処理される廃棄物に含まれる物質に応じて算出される（例えば、人参の場合は、水分率が９０．４％（ｗ／ｗ）であることから算出される）。
【００１２】
ここで使用される重量を測定するデバイスとしては、廃棄物の処理槽全体の重量を測定する重量計が挙げられるが、これに限定されない。重量計が廃棄物の処理槽全体の重量を測定する場合には、廃棄物を添加する前の重量と、添加後および／または処理中の重量を測定して、その差から廃棄物の重量を求める。
【００１３】
この水分量を算出する手段の別の例としては、
（Ａ）廃棄物の乾燥時の吸気中および排気中の温度および湿度を測定するデバイス、および
（Ｂ）測定された温度および湿度を用いて、廃棄物の水分量を計算するデバイス、
を備える、算出手段が挙げられる。ここで吸気とは、処理槽外からの吸気で、例えば外気導入等が挙げられる。そして、ここで排気とは、処理槽外への排気を表し、例えば、脱臭処理をした後の、大気への放出が挙げられる。
【００１４】
この算出手段では、廃棄物の乾燥時の吸気中の温度および湿度ならびに排気中の温度および湿度を経時的に測定し、その測定値から、廃棄物の加熱によって蒸発した水分量と水分除去率とを計算する。さらにこの水分除去率から、廃棄物中に蒸発することなく残った水分量を計算する。この場合、水分除去率は、例えば、以下の式
水分除去率（％）（ｗ／ｗ）＝（排気中の温度および湿度から求められる排気中に含まれる水分量−吸気中の温度および湿度から求められる吸気中に含まれる水分量）×単位時間排気量×乾燥開始からの経過時間／乾燥前の廃棄物の水分量×１００
を用いて計算する。この排気量は、例えば、送風機の能力等から圧損および設計因子を加味して構造上計算できる。
【００１５】
ここで、吸気中および排気中に含まれる水分量のそれぞれを、吸気中の温度および湿度および排気中の温度および湿度から求める方法としては、図１に示す湿り空気線図を用いる方法が挙げられる（別冊化学工学、ｖｏｌ　１２，　Ｎｏ．５　（１９６８）　調温調湿、化学工学社）。
【００１６】
この温度および湿度を測定するデバイスとしては、半導体式温度センサーおよび半導体式湿度センサーが挙げられるが、これに限定されない。
【００１７】
本発明の１つの局面において、吸水工程における、吸収水分率が、５％（ｗ／ｗ）以上、１０％（ｗ／ｗ）以上、１５％（ｗ／ｗ）以上、２０％（ｗ／ｗ）以上、２５％（ｗ／ｗ）以上、３０％（ｗ／ｗ）以上、４０％（ｗ／ｗ）以上、５０％（ｗ／ｗ）以上、６０％（ｗ／ｗ）以上、７０％（ｗ／ｗ）以上、８０％（ｗ／ｗ）以上、または９０％（ｗ／ｗ）以上である。好ましくは、吸収水分率は、２０％（ｗ／ｗ）以上である。
【００１８】
ここで、「吸収水分率」とは、吸水工程において廃棄物に吸収された水分量の割合であり、
吸収水分率（％）＝（吸水工程後の廃棄物の質量−吸水工程前の廃棄物の質量）／（廃棄物の水分量×水分除去率／１００）×１００
として計算される。
【００１９】
本発明の別の局面において、前乾燥工程、および後乾燥工程の少なくとも１つ、または両方の廃棄物温度が、９０℃以下、８０℃以下、７０℃以下、６０℃以下、５０℃以下であり、好ましくは、９０℃以下である。
【００２０】
本発明の１つの局面において、吸水工程が廃棄物に水溶液を添加する工程を含む。特定の局面において、この水溶液の添加手段は、スプレー散布である。さらなる局面において、水溶液の添加手段であるスプレー散布において、散布方向、散布速度、霧滴の大きさ、霧の温度またはその組み合わせが制御される。スプレーの霧滴の大きさは、好ましくは１〜５００μｍ、さらに好ましくは３０〜２００μｍである。
【００２１】
さらなる局面において、吸水工程における水溶液は微生物および／または酵素溶液を含有する。本発明のなおさらなる局面において、この微生物は芽胞形成菌である。本発明の特定の局面において、芽胞形成菌は、好気性細菌または嫌気性細菌である。好ましくは、本発明において使用される微生物は、バチルス属の細菌であり、なおより好ましくは、Ｂａｃｉｌｌｕｓ　ｓｕｂｔｉｌｉｓである。この微生物は、ＢＮ菌（明治製菓株式会社、東京）を含む顆粒として市販される。１つの実施態様において、この微生物は、ビーエヌクリーン顆粒（Ｃ−３）（明治製菓株式会社、東京）として市販されている。本発明の局面において、吸水工程における水溶液中の微生物の濃度は、１×１０２ｃｆｕ／ｍｌ、１×１０３ｃｆｕ／ｍｌ、１×１０４ｃｆｕ／ｍｌ、または１×１０５ｃｆｕ／ｍｌである。
【００２２】
また、本発明の特定の局面において、酵素溶液は、セルラーゼ、ヘミセルラーゼ、キシラナーゼ、マンナナーゼ、ペクチナーゼ、リパーゼ、プロテアーゼ、アミラーゼ、グルコアミラーゼ、グルコースオキシダーゼ、カタラーゼ、ラクターゼ、パパイン、およびこれらの組み合わせからなる群から選択される酵素を含有するが、これらに限定されない。好ましい酵素は、セルラーゼまたはヘミセルラーゼである。１つの実施態様において、使用される酵素は、Ｔｒｉｃｈｏｄｅｒｍａ　ｖｉｒｉｄｅまたはＡｓｐｅｒｇｉｌｌｕｓ　ｎｉｇｅｒ由来のセルラーゼが挙げられるが、これらに限定されない。使用される酵素は、Ｂａｃｉｌｌｕｓ　ｓｔｅａｒｏｔｈｅｒｍｏｐｈｉｌｕｓ、Ｂａｃｉｌｌｕｓ　ｃａｒｄｏｔｅｎａｘ、Ｔｈｅｒｍｕｓ　ａｑｕａｔｉｃｕｓまたはＴｈｅｒｍｕｓ　ｔｈｅｒｍｏｐｈｉｌｕｓなどのような高熱性細菌由来の酵素であってもよい。さらに、使用される酵素は、天然の供給源から精製された酵素であっても、組換え産生された酵素であってもよい。好ましくは、使用される酵素は、Ｔｒｉｃｈｏｄｅｒｍａ　ｖｉｒｉｄｅ由来のセルラーゼである。
【００２３】
さらに、本発明において、廃棄物の処理装置が提供される。この装置は、
（１）廃棄物の処理槽、
（２）処理槽内の廃棄物を加熱する加熱部材、
（３）処理槽内の廃棄物を攪拌する撹拌部材、、および
（４）処理槽内の廃棄物に水溶液を散布するための水溶液散布部材
を具備することを特徴とする。
【００２４】
１つの局面において、この装置はさらに、
（５）廃棄物を乾燥する前乾燥工程と、該前乾燥工程によって乾燥された該廃棄物に水分を補給する吸水工程と、該吸水工程による吸水後の該廃棄物を乾燥する後乾燥工程とを行うように前記加熱部材および前記水溶液散布部材を制御する制御手段、
を具備する。
【００２５】
さらなる局面において、この装置はさらに、
（６）前記処理槽内の廃棄物の水分量を算出する手段、
を備え、ここで、この水分量の算出手段は、廃棄物の水分除去率および／または吸収水分率を算出する。
【００２６】
１つの局面において、この装置はさらに、
（７）前記算出された処理槽内の廃棄物の水分量に基づいて、前記加熱部材および前記水溶液散布部材を制御する制御手段、
を具備する。この制御手段は、例えば、加熱部材による廃棄物の乾燥によって、廃棄物の所望の水分除去率が達成された時点で、加熱部材による加熱を停止し、次に、廃棄物の所望の吸収水分率が達成されるまで、水溶液散布部材を作動し続けるように、加熱部材および水溶液散布部材を制御する。
【００２７】
さらなる局面において、この装置の、処理槽内の廃棄物の水分量を算出する手段が、
（Ａ）処理槽内の廃棄物の重量を測定するデバイス、および
（Ｂ）加熱部材による加熱前の廃棄物の重量、および加熱部材による加熱を開始した後の廃棄物の重量を用いて、廃棄物の水分量を計算するデバイス、
を備える。
【００２８】
この重量を測定するデバイスとしては、廃棄物の処理槽の重量を測定する重量計が挙げられるが、これに限定されない。
【００２９】
この計算するデバイスは、例えば、式
水分除去率（％）（ｗ／ｗ）＝（加熱前の廃棄物の重量−前乾燥工程での加熱後の廃棄物の重量）／未処理状態の廃棄物の水分量×１００
によって、水分除去率を計算する。この「未処理状態の廃棄物の水分量」とは、処理される廃棄物を用いて、
未処理状態の廃棄物の水分量＝加熱前の廃棄物の重量−完全に乾燥した後の廃棄物の重量
として実験的に算出されるか、または処理される廃棄物に含まれる物質に応じて算出される（例えば、人参の場合は、水分率が９０．４％（ｗ／ｗ）であることから算出される）。
【００３０】
重量計が廃棄物の処理槽全体の重量を測定する場合には、廃棄物添加前の処理槽全体の重量と、添加後および／または処理中の処理槽全体の重量を測定して、その差から廃棄物の重量が求められる。
【００３１】
この水分量を算出する手段の別の例としては、
（Ａ）廃棄物の乾燥時の吸気中および排気中の温度および湿度を測定するデバイス、および
（Ｂ）測定された温度および湿度を用いて、廃棄物の水分量を計算するデバイス、
を備える、算出手段が挙げられる。ここで吸気とは、処理槽外からの吸気で、例えば外気導入等が挙げられる。そして、ここで排気とは、処理槽外への排気を表し、例えば、脱臭処理をした後の、大気への放出が挙げられる。
【００３２】
この算出手段では、吸気中および排気中の温度および湿度を測定するデバイスが、廃棄物の乾燥時の吸気中および排気中の温度および湿度を、経時的に測定する。この温度および湿度を測定するデバイスとしては、半導体式温度センサーおよび半導体式湿度センサーが挙げられるが、これに限定されない。
【００３３】
次に、水分量を計算するデバイスが、その測定値から、廃棄物を加熱することによって蒸発した水分量、および廃棄物中に蒸発することなく残った水分量を計算する。この場合、水分除去率は、例えば、以下の式
水分除去率（％）（ｗ／ｗ）＝（排気中の温度および湿度から求められる排気中に含まれる水分量−吸気中の温度および湿度から求められる吸気中に含まれる水分量）×単位時間排気量×乾燥開始からの経過時間／乾燥前の廃棄物の水分量×１００
よって計算される。
【００３４】
本発明の１つの局面において、水分量を算出する手段によって、吸収水分率を算出する。ここで、「吸収水分率」とは、吸水工程において廃棄物に吸収された水分量であり、
吸収水分率（％）＝（吸水工程後の廃棄物の質量−吸水工程前の廃棄物の質量）／（廃棄物の水分量×水分除去率／１００）×１００
として計算される。
【００３５】
【発明の実施の形態】
（定義）
本明細書で使用される場合、「廃棄物」とは、業務用および一般家庭から排出される廃棄物を含む。この廃棄物としては、水分を含み、乾燥工程によって廃棄物中の水分を除去することにより減容量化および／またはコンポスト化が可能な廃棄物が挙げられる。この廃棄物は、固形であっても、ゲル状（例えば寒天）、ペースト状などであってもよい。また、この廃棄物は、生物の細胞、および細胞由来の成分（例えば、タンパク質、脂質、糖質、核酸）などの有機物を含んでも、含まなくてもよい。廃棄物としては、微生物および／または酵素によって少なくともその一部が分解される、生分解性の廃棄物が挙げられる。
【００３６】
この廃棄物としては、生ゴミ、厨芥、紙屑、ナイロン、生分解性ポリマー、糞、堆肥、産業廃棄物、食品、および動物の死骸、ならびにこれらを主として含有する廃棄物が挙げられるが、これらに限定されない。
【００３７】
本明細書で使用される場合、廃棄物の「処理」とは、乾燥工程および吸水工程を包含する処理による廃棄物の分解、減容量化および／またはコンポスト化をいう。
【００３８】
本明細書で使用される場合、廃棄物の「吸水工程」とは、加熱して乾燥させた廃棄物に水分を補給することによって、廃棄物の水分量を上昇させる工程をいう。
【００３９】
本明細書で使用される場合、廃棄物の「前乾燥工程」とは、この「吸水工程」の前の任意の時点に行われる、廃棄物を乾燥する工程である。乾燥工程の開始時間が吸水工程の開始時間以前である場合、その乾燥工程は、「前乾燥工程」である。
【００４０】
本明細書で使用される場合、廃棄物の「後乾燥工程」とは、この「吸水工程」の後の任意の時点に行われる、廃棄物を乾燥する工程である。乾燥工程の開始時間が吸水工程の開始時間以降である場合、その乾燥工程は、「後乾燥工程」である。
【００４１】
乾燥工程と吸水工程との周期を２回以上繰り返し、複数の吸水工程が存在する場合、各吸水工程の前に行われる乾燥工程は、各吸水工程に対する「前乾燥工程」である。
【００４２】
これら前乾燥工程および後乾燥工程によって、廃棄物を加熱させ、乾燥させることによって、水分量を減少させる。
【００４３】
本明細書において、「水分除去率」とは、前乾燥工程によって除去された廃棄物に含まれる水分量の割合をいう。具体的には、水分除去率を、
水分除去率（％）（ｗ／ｗ）＝（加熱前の廃棄物の重量−前乾燥工程での加熱後の廃棄物の重量）／未処理状態の廃棄物の水分量×１００
として計算する。ここで、「未処理状態の廃棄物の水分量」とは、処理される廃棄物から
未処理状態の廃棄物の水分量＝加熱前の廃棄物の重量−完全に乾燥した後の廃棄物の重量
として実験的に算出されるか、または処理される廃棄物に含まれる物質に応じて算出される（例えば、人参の場合は、水分率が９０．４％（ｗ／ｗ）であることから算出される）。
【００４４】
本明細書で使用する場合、「吸収水分率」とは、吸水工程において廃棄物に吸収された水分量であり、
吸収水分率（％）＝（吸水工程後の廃棄物の質量−吸水工程前の廃棄物の質量）／（廃棄物の水分量×水分除去率／１００）×１００
として計算する。
【００４５】
本明細書において使用する場合、「微生物」とは、廃棄物を分解および／または消化しうる任意の微生物をいう。「微生物」は、好ましくは、乾燥中の高温に耐えられるもので、環境中に漏洩しても環境雰囲気、人体に対する安全性が確保できる微生物である。好ましくは、「微生物」は、前乾燥工程および後乾燥工程の高温に耐えられる微生物であり、さらに好ましくは、廃棄物に対する分解活性の高い微生物である。
【００４６】
この微生物としては、好気性細菌、微好気性細菌、嫌気性細菌、通性嫌気性細菌、酵母（例えば、Ｓａｃｃｈａｒｏｍｙｃｅｓ　ｃｅｒｅｖｉｓｉａｅおよびＳｃｈｉｚｏｓａｃｃｈａｒｏｍｙｃｅｓ　ｐｏｍｂｅ）、真菌が挙げられるがこれらに限定されない。好ましくは、この微生物は、芽胞形成菌であり、より好ましくは、バチルス属の細菌（例えば、Ｂａｃｉｌｌｕｓ　ｓｕｂｔｉｌｉｓ）である。また、本明細書において使用する場合、「微生物」とは、天然に存在する生物種由来であっても、変異誘発による変異体であっても、遺伝子操作などによる組換え体であってもよい。さらに、本明細書において使用する場合、「微生物」とは、単一の生物種由来であっても、複数の生物種由来であってもよい。
【００４７】
以下の実施例は、例示のみのために提供され、いかなる方法においても、本発明の範囲を限定しないことが意図される。本発明の趣旨および範囲は、上記の特許請求の範囲によってのみ限定される。
【００４８】
【実施例】
（実施の形態）
その効果を実証するため、まず本発明の特徴について、以下の実験例を用いて説明する。
【００４９】
（実施の形態１）
廃棄物として一般的な厨芥を例に説明をする。
【００５０】
厨芥の代表的な原料として、年間を通じて入手可能な野菜の西洋人参を用いた処理例で本発明実施の形態１を説明する。
【００５１】
まず生人参を洗浄し、無菌的に約１ｃｍ立方に裁断したもの４個約３ｇの処理前重量を測定後、滅菌シャーレに入れ、前乾燥として一定の時間６０℃の乾燥機雰囲気中で水分を乾燥して除去した。前乾燥後の試料重量を測定し、水分除去率を測定した。
【００５２】
次いで、この乾燥試料を１５ｍｌの容器に入れた１０ｍｌ水中で、１ｇの水を吸収するまで水中に浸漬する。ただし、「前乾燥無し」の場合はこの水中の浸漬工程は行わない。水分補給された試料を、後乾燥として再度６０℃の乾燥機雰囲気中で水分を乾燥して除去した後、試料重量を測定し、乾燥後重量率を求めた。後乾燥時間と前乾燥時間を合計した総乾燥時間が６時間になるよう総乾燥時間を一定とした。
【００５３】
乾燥による水分を除去と厨芥の乾燥後重量率の関係を、表１に示す。
【００５４】
【表１】
2004041930.tif 000003
後乾燥時間＝６−（前乾燥時間）
水分除去率（％）＝（前乾燥前の試料重量−前乾燥後の試料重量）／前乾燥前の試料の水分含有量
水分含有量＝水分含有率×試料重量／１００
人参の前乾燥前の水分含有率＝９０．４％（ｗ／ｗ）として水分除去量を算出
乾燥後重量率（％）＝後乾燥後の試料重量／前乾燥前の試料重量×１００
評価
○：乾燥後重量率＜７％
△：乾燥後重量率＝７〜９％
×：乾燥後重量率＞９％
従来の処理方法（以下の従来例に記載する乾燥方法による廃棄物処理）による乾燥後重量率を９％として評価。
【００５５】
（従来例１）
上記実施の形態１で説明した本発明の前乾燥工程−吸水工程−後乾燥工程を用いない従来の処理方法に準じた例を説明する。
【００５６】
廃棄物として一般的な厨芥を例に説明をする。
【００５７】
まず人参を洗浄した後、無菌的に約１ｃｍ立方に裁断したものを４個約３ｇを滅菌シャーレに入れ、６０℃の乾燥機雰囲気中で６時間、水分を乾燥して除去した。
その後、実施の形態１と同様に試料重量を測定し、乾燥後重量率を求めた。
【００５８】
その結果を、表１中に「前乾燥無し」として記した。
【００５９】
（実施の形態１の結果と従来例１による結果との比較）
表１の結果から明らかなように、同じ６時間の総乾燥時間を用いた場合であっても、従来法の「前乾燥無し」と比較して、本発明の方法を用いた場合は、乾燥後重量率の著しい減少が確認された。従って、本発明の方法を用いた場合には、より短時間で、廃棄物の処理を行うことが可能である。
【００６０】
本発明の方法が、廃棄物の処理時間を短くするのみでなく、廃棄物中の細胞（特に植物細胞）の破壊においても、格別の効果を有する。このことを明確に示すために、低圧走査電子顕微鏡（以降、低圧ＳＥＭと略する）による観察を行った。撮影した写真を、図２〜図４に示す。
【００６１】
図２は、実験前の生人参の低圧ＳＥＭ像である。人参の細胞がきれいに整列している状態が観察できる。
【００６２】
図３は、実施の形態１記載の条件で処理した人参の低圧ＳＥＭ像である。人参の細胞一つ一つの細胞壁が強度を失い倒れ込むことで、細胞を畳み込んでいることが観察できる。
【００６３】
図４は、従来例の条件で処理した人参の低圧ＳＥＭ像である。人参の細胞一つ一つの細胞壁が立ったままで残り、細胞内容物の溶出が充分進まない状況が観察できる。
【００６４】
これらの図から明らかなように、本発明の方法は、廃棄物（特に植物細胞）の破壊においても格別の効果を奏する。この廃棄物の破壊の効率化は、廃棄物の物理的破壊をより容易にする。
【００６５】
（実施の形態２）
廃棄物として一般的な厨芥を例に説明をする。
【００６６】
実施の形態１と同様に、まず生人参を洗浄した後、無菌的に約１ｃｍ立方に裁断したもの４個約３ｇの処理前重量を測定後、滅菌シャーレに入れ、前乾燥として３時間６０℃の乾燥機雰囲気中で水分を乾燥して除去させた。前乾燥後に試料重量を測定し、水分除去率を測定する。
【００６７】
次いで、この乾燥試料を１０ｍｌの水中で、表２に示した一定時間水中に浸漬し、水を吸収させる。水分補給された試料を、後乾燥として再度３時間６０℃の乾燥機雰囲気中で水分を乾燥して除去した後、試料重量を測定し、乾燥後重量率を求めた。総乾燥時間は実施の形態１と同様に６時間とした。
【００６８】
上記水中浸漬により吸収した水量と厨芥の乾燥重量減少率の結果を、表２に示す。
【００６９】
【表２】
2004041930.tif 000004
水中浸漬時間：前乾燥工程終了後の試料を、１０ｍｌの水中へ浸漬した時間
吸収水量＝（水中浸漬後の試料重量−前乾燥後の試料重量）
吸収水分率（％）＝吸収水量／（前乾燥前の試料の水分含有量×水分除去率／１００）×１００
水分含有量＝水分含有率×試料重量／１００
人参の前乾燥前の水分含有率＝９０．４％（ｗ／ｗ）として水分含有量を算出
乾燥後重量率（％）＝後乾燥後の試料重量／前乾燥前の試料重量×１００
評価
○：乾燥後重量率＜７％
△：乾燥後重量率＝７〜９％
×：乾燥後重量率＞９％
従来の処理方法（以下の従来例に記載する乾燥方法による廃棄物処理）による乾燥後重量率を９％として評価。
【００７０】
表２の結果より、投入された廃棄物を乾燥する前乾燥工程と、乾燥された原料に水を補給する吸水工程と、吸水後の原料を乾燥する後乾燥工程からなる厨芥処理方法を用い、前乾燥工程において、原料厨芥に含まれる水分量の２０％（ｗ／ｗ）以上の水分を乾燥して除去し、吸水工程において、乾燥工程で乾燥して除去した水分量の２０％（ｗ／ｗ）以上を吸水させた場合（吸収水分率が２０％以上）、従来方法と比較して、乾燥後重量率を飛躍的に向上させることが出来た。
【００７１】
（実施の形態３）
次に、上記本発明の方法を具現化した廃棄物処理装置を、図５を用いて説明する。
【００７２】
図５の１は電気ヒーターよりなる加熱部材、２は回転機３により駆動される撹拌部材で、４は廃棄物処理槽である。加熱部材１で加熱された空気が、廃棄物処理槽４の底部に設けられたメッシュ構造の部分（図５において点線で示す）を通り、廃棄物を加熱乾燥させる構造となっている。このメッシュ構造の部分は、処理前の廃棄物が通過できない程度の目の粗さである。
【００７３】
廃棄物処理槽４の下には処理廃棄物重量測定部材５が設けられ、廃棄物の重量変化を測定する。乾燥時の排気中の温度および湿度を温湿度センサー６で測定し、そして吸気中の温度および湿度を温湿度センサー１０で測定し、乾燥により除去される水分量を算出するため水分除去率計算処理部材７が設置されている。
【００７４】
さらに処理廃棄物に対して、水分補給のための水溶液を散布する、散水部材８およびその散布液量制御部材９が設置されている。
【００７５】
この廃棄物処理装置は、新たに廃棄物が投入されると、その重量変化から投入廃棄物の重量を算出する。その算出された重量から、処理前の廃棄物に含まれる水分量、および乾燥によって除去するべき水分量（例えば、処理前の廃棄物の重量の２０％（ｗ／ｗ））を算出する。算出された乾燥によって除去する所望の水分量を、乾燥によって除去するまで、攪拌しながら加熱部材により前乾燥工程を実施する。排気される温度および湿度を温湿度センサー６で測定し、吸気中の温度および湿度を温湿度センサー１０で測定し、そしてこれらセンサー６およびセンサー１０の測定値から乾燥により除去される水分量（水分除去率）を水分除去率計算処理部材７で算出する。乾燥によって除去する所望の水分量を除去するまで前乾燥工程の稼働を続ける。
【００７６】
前乾燥工程が終了した後、所望の水分量（例えば、前乾燥工程で除去させた水分量の２０％（ｗ／ｗ））以上を吸水させるのに必要な時間、散布水量制御部材９、および散水部材８を駆動し、同時に撹拌装置も駆動させ、前乾燥させた廃棄物に水分補給する。
【００７７】
上記吸水工程終了後、再び加熱装置と撹拌装置を駆動させ、後乾燥工程を稼働させる。
【００７８】
上記廃棄物処理装置において、投入された廃棄物原料を乾燥する前乾燥工程と、乾燥された原料に水を補給する吸水工程と、吸水後の原料を乾燥する後乾燥工程を行うことにより、処理途中で吸水工程を入れない従来の廃棄物処理装置に較べ、廃棄物の処理効率および処理速度を飛躍的に向上させることが出来た。その結果を実施の形態４に示す。
【００７９】
（実施の形態４）
廃棄物として一般的な厨芥を例に、本発明の方法を説明する。
【００８０】
投入された厨芥原料を乾燥する前乾燥工程と、乾燥された原料に水を補給する吸水工程と、吸水後の原料を乾燥する後乾燥工程からなる廃棄物処理方法を用いた。この前乾燥工程では、処理前の厨芥に含まれる水分量の２０％（ｗ／ｗ）以上の水分を乾燥して除去し、そして吸水工程では、前乾燥工程で乾燥して除去した水分量の２０％（ｗ／ｗ）以上を吸水させた。
【００８１】
本発明の廃棄物処理方法を用いた場合の、乾燥温度と乾燥後重量率の関係を表３に示す。
【００８２】
【表３】
2004041930.tif 000005
乾燥温度：廃棄物処理槽底部から入る熱風により上昇した廃棄物処理槽底部温度
乾燥後重量率：４．９を目標に乾燥を実施。
【００８３】
表３の結果から、９０℃以下で乾燥を実施することが好ましいことが理解できる。
【００８４】
（実施の形態５）
廃棄物として一般的な厨芥を例に説明をする。
【００８５】
投入された厨芥原料を乾燥する前乾燥工程と、乾燥された原料に水を補給する吸水工程と、吸水後の原料を乾燥する後乾燥工程からなる厨芥処理方式を含む廃棄物処理方法を用いた。
【００８６】
前乾燥工程において、原料厨芥に含まれる水分量の２０％（ｗ／ｗ）以上の水分を乾燥して除去し、吸水工程において、前乾燥工程で乾燥して除去した水分量の２０％（ｗ／ｗ）以上を吸水させ、吸水工程で散布される水溶液中に微生物を添加した。
【００８７】
微生物は、乾燥中の高温に耐えられるもので、環境中に漏洩しても環境雰囲気、人体に対する安全性が確保できる微生物である限り、任意の微生物が使用できる。本発明の方法において使用される微生物は、好ましくは、前乾燥工程および後乾燥工程の高温に耐えられる微生物であり、さらに好ましくは、廃棄物に対する分解活性の高い微生物である。そこで、本発明の実施の形態５では、芽胞形成可能な微生物であるバチルス属のＢａｃｉｌｌｕｓ　ｓｕｂｔｉｌｉｓを散布水中に１×１０３ｃｆｕ／ｍｌ程度の濃度で分散させて散布する。このことにより、乾燥工程中では厨芥が乾燥減量し、湿潤状態で、厨芥の植物などの細胞を補給水により膨潤させると同時に、投入した微生物による分解を行うことでさらに分解効率を向上させる。上記菌種を用いることで、菌が産生する繊維素分解酵素の働きにより、細胞壁の分解も行うことが出来るためさらに厨芥の分解率を向上できる。
【００８８】
【発明の効果】
本件明細書に開示される、投入された廃棄物を乾燥する前乾燥工程と、乾燥された廃棄物に水を補給する吸水工程と、吸水後の廃棄物を乾燥する後乾燥工程からなる廃棄物の処理方法を用いて、従来の処理方法と比較して、効率的かつ迅速に廃棄物を処理することが可能となる。
【００８９】
さらに微生物の働きを併用することでさらなる廃棄物分解率の向上効果がある。本発明の工業的価値は大である。
【図面の簡単な説明】
【図１】図１は、空気中の湿度から、その空気中に含まれる水分量を算出するための湿り空気線図を示す。
【図２】図２は、実験前の生人参の低圧ＳＥＭ像の鮮明な図面である。人参の細胞がきれいに整列している状態が観察できる。
【図３】図３は、実施の形態１記載の条件で処理した人参の低圧ＳＥＭ像の鮮明な図面である。人参の細胞一つ一つの細胞壁が強度を失い倒れ込むことで、細胞を畳み込んでいることが観察できる。
【図４】図４は、従来例の条件で処理した人参の低圧ＳＥＭ像の鮮明な図面である。人参の細胞一つ一つの細胞壁が立ったままで残り、細胞内容物の溶出が充分進まない状況が観察できる。
【図５】図５は、本発明の装置の１実施態様を示す廃棄物処理装置を説明する図である。
【符号の説明】
１：加熱部材
２：撹拌部材
３：回転機
４：廃棄物処理槽
５：処理廃棄物重量測定部材
６：排気用温湿度センサー
７：水分除去率計算処理部材
８：水溶液散布部材
９：散布水溶液量制御部材
１０：吸気用温湿度センサー
【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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