(57)【要約】      （修正有）【課題】微生物処理された生ゴミを再生利用して、自治体で何度も同一基材で使用可能な形態に変換するリサイクル資材の活用方法を提供する。【解決手段】Ｃ／Ｎ比を２５〜４０、ｐＨ８で機械式生ゴミ処理を開始し１日で８０度以上の発酵温度で処理した基材を、自治体で何度も使用可能なＣ／Ｎ比１８〜２５に変換する、Ｃ／Ｎ比率管理による生ゴミの微生物処理方法。【選択図】  なし【特許請求の範囲】
【請求項１】
有機物を堆肥化するにあたり、全原料の水分率を６０±５％、炭素と窒素の重量比（Ｃ／Ｎ）を２５〜４０、ｐＨ８で発酵を開始し１日で８０度以上の発酵温度に上昇させることを特徴とする、Ｃ／Ｎ比率管理による生ゴミの微生物処理方法。
【請求項２】
再利用の戻し堆肥は、全原料の水分率を６０±５％、炭素と窒素の重量比（Ｃ／Ｎ）を１８〜２５、ｐＨ８で発酵を開始し１日で８０度以上の発酵温度に上昇させることを特徴とする、Ｃ／Ｎ比率管理による生ゴミの微生物処理方法。
【請求項３】
再利用後の再生は、炭素原（Ｃ）を補充して炭素と窒素の重量比の更正で行うことを特徴とする、Ｃ／Ｎ比率管理による生ゴミの微生物処理方法。
【請求項４】
有機物の発酵時のｐＨ管理は、初期値ｐＨ８、中期値ｐＨ７〜８、後期値ｐＨ６．５〜７であることを特徴とする、請求項１ないし３に記載のＣ／Ｎ比率管理による生ゴミの微生物処理方法。
【発明の詳細な説明】
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】  この発明は、生ゴミを効率よく分解すると共にアンモニア臭の発生を伴わない微生物処理方法に関するものであり、特に家庭から排出される生ゴミを再生利用して自治体で何度も同一基材で使用可能な形態に変換する方法、及びそれに適したＣ／Ｎ比率管理による生ゴミの微生物処理方法に関するものである。
【背景技術】
【０００２】  有機物の堆肥化促進方法として特開昭５７−１１８９５号公報には、被堆肥化有機物の炭素と窒素の重量比（Ｃ／Ｎ）を１２〜２５の配合条件が示されている。これは仕込み条件である。【０００３】  有機堆肥の製造方法として特開昭６１−９７１８１号公報には、炭素率（Ｃ／Ｎ）を１０〜２０としている。これも上記と同様に仕込み条件である。【０００４】  低炭素／窒素比堆肥及びその製造方法として特開平１０−３３８５８７号公報には、コンポスト化処理完了後の堆肥における炭素と窒素との重量比（Ｃ／Ｎ）が９．５以下である。また、製造方法は炭素と窒素との重量比（Ｃ／Ｎ）が１０．５以下であるコンポスト原料の条件で用い・・・としている。これは仕込み（Ｃ／Ｎ）比が１０．５以下で、処理完了後が９．５以下とした条件である。【０００５】  生ゴミの発酵処理法として特開２００１−３８３２７号公報には、Ｃ／Ｎ比を１５から２０の範囲に調整する条件が示されている。これも仕込み条件である。【０００６】  人工培土として特開２００２−３００８１３号公報には、発酵させて得られた炭素率（Ｃ／Ｎ）２０以下であるコンポストを含む人工培土の条件が示されている。これは完成品の条件である。【０００７】  上記の処理方法や製造方法には、仕込みの条件や完成品の条件としてＣ／Ｎ比率が記載されている。しかし、Ｃ／Ｎ比率が２５以上の配合条件やＣ／Ｎ比率とアンモニア臭の問題は論じられていない問題点がある。
また従来の技術は、農地での利用や植物の栽培に用いる肥料的見知から研究されており完成品は農業利用されるべきであるが、大都市圏では焼却処分に頼っている問題点がある。
【発明が解決しようとする課題】
【０００８】  従来の技術は高効率発酵を目指すもので、微生物処理に伴うアンモニア発生の抑制方法には触れていないため、多くの設備でアンモニア発生の被害が多発しており報告例も多い。また、大都市圏でも焼却処分に頼らない生ゴミ処理方法としての利用法を求められていた。本発明はＣ／Ｎ比率管理で生ゴミを効率よく分解すると共に、アンモニア臭の発生を伴わない微生物処理方法の提供と、家庭から排出される生ゴミを再生利用して自治体で何度も同一基材で使用可能な形態に変換するリサイクル資材としての生ゴミの再生利用方法を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００９】  上記の目的を達成するために請求項１に記載の発明は、有機物を堆肥化するにあたり、全原料の水分率を６０±５％、炭素と窒素の重量比（Ｃ／Ｎ）を２５〜４０、ｐＨ８で発酵を開始し１日で８０度以上の発酵温度に上昇させることを特徴とする、Ｃ／Ｎ比率管理による生ゴミの微生物処理方法である。
【００１０】  この発明は、発酵するべく調理屑や食べ残しと、培養床として使う炭素原の全分量の平均値として水分率を６０±５％の範囲に設定することにより、好気性微生物の発酵条件の最大値に設定するもので、嫌気性微生物の発酵条件を抑制し好気性微生物の発酵スピードを速めるのである。
【００１１】  また、発酵するべく調理屑や食べ残しの炭素原と窒素原の構成比を求め、炭素原を差し引いた窒素原と算出された炭素原と培養床として使う炭素原を足し、計算により求めた炭素原と窒素原の重量比（Ｃ／Ｎ）を２５〜４０として、約４５日のサイクルで発酵周期を考えた場合に６ケ月使用（４回サイクル程度）で処理完了後のＣ／Ｎが１５〜２０で窒素１％程度にするためのものである。
【００１２】  また、調理屑や食べ残しの初期ｐＨは７前後であるが、１日で８０度以上の発酵温度に上昇させるためｐＨ８で発酵を開始し好気性微生物の発酵スピードを速めるのである。また、８０度以上の発酵温度に上昇させることで、ハエなどの卵の孵化防止、有害な雑菌の死滅、炭素原へ窒素分の入った蒸気を蒸し込むなどの効果を生む。この生ゴミの微生物処理方法は、発酵に関する全ての原料が未処理の機械化プロセスでの発酵のため、初期発酵の設定に関する生ゴミの微生物処理方法である。
【００１３】  請求項２に記載の発明は、再利用の戻し堆肥は、全原料の水分率を６０±５％、炭素と窒素の重量比（Ｃ／Ｎ）を１８〜２５、ｐＨ８で発酵を開始し１日で８０度以上の発酵温度に上昇させることを特徴とする、Ｃ／Ｎ比率管理による生ゴミの微生物処理方法である。
【００１４】  この発明は、水分率が４０％程度になった完熟堆肥を培養床として使うため、発酵するべく調理屑や食べ残しと再利用の完熟堆肥の全分量の平均値として水分率を６０±５％の範囲に設定することにより、好気性微生物の発酵条件の最大値に設定するもので、嫌気性微生物の発酵条件を抑制し好気性微生物の発酵スピードを速めるのである。
【００１５】  また、培養床として使う完熟堆肥のＣ／Ｎが１５〜２０で窒素１％程度に処理されているため、発酵するべく調理屑や食べ残しの炭素原と窒素原の構成比を求め、窒素原や炭素原を調整し計算により求めた炭素原と窒素原の重量比（Ｃ／Ｎ）を１８〜２５として、約３０日のサイクルで発酵周期を考えた場合のものである。
【００１６】  また、１日で８０度以上の発酵温度に上昇させるためｐＨ８で発酵を開始し好気性微生物の発酵スピードを速めるのである。また、８０度以上の発酵温度に上昇させることで、ハエなどの卵の孵化防止、有害な雑菌の死滅、炭素原へ窒素分の入った蒸気を蒸し込むなどの効果を生む。この生ゴミの微生物処理方法は、自治体で使用する小型の簡易コンポスター（自然発酵式）で完熟堆肥を培養床として使う生ゴミの微生物処理方法である。
【００１７】  請求項３に記載の発明は、再利用後の再生は、炭素原（Ｃ）を補充して炭素と窒素の重量比の更正で行うことを特徴とする、Ｃ／Ｎ比率管理による生ゴミの微生物処理方法である。
【００１８】  この発明は、自治体で使用してＣ／Ｎ比が変化し、分解、発酵、堆肥の品質が低下するのを防止するため、炭素原（Ｃ）を補充して炭素と窒素の重量比の更正を機械化プロセスで行い完熟堆肥に再生するのである。
【００１９】  請求項４に記載の発明は、有機物の発酵時のｐＨ管理は、初期値ｐＨ８、中期値ｐＨ７〜８、後期値ｐＨ６．５〜７であることを特徴とする、請求項１ないし３に記載のＣ／Ｎ比率管理による生ゴミの微生物処理方法である。
【００２０】  この発明は、発酵時期により変化する菌体活動に合わせ、初期、中期、後期の３段階に分けそれぞれの温度分布に最適なｐＨに調整するのである。
【発明を実施するための最良の形態】
【００２１】  次に本発明の実施の形態を図１〜図２を参照して詳細に説明する。図１は発酵曲線図、図２は本発明によるＣ／Ｎ比率管理による生ゴミの微生物処理方法の一実施例を示すフローチャートである。【００２２】  図１に基づき発酵曲線図について説明すると、１００リットルの機械式生ゴミ処理装置を用い、炭素原に檜チップとモミ殻を面積比で等量混ぜたものに、調理屑を加えＣ／Ｎ比を１０とした資材Ａ、１５とした資材Ｂ、２０とした資材Ｃ、２５とした資材Ｄ、４０とした資材Ｅ、５０とした資材Ｆを発酵処理した発酵曲線図である。【００２３】  微生物が酸素を空気中から吸って炭素原を食べ活動をして二酸化炭素を放出する。微生物が呼吸のために炭素を使うとＣ／Ｎ比が低下していく、Ｃ／Ｎ比が１０を割り８程度になると急激にアンモニアガスの発生量は増える。【００２４】  微生物の炭素率は糸状菌で１０程度、細菌で５程度であり有機物は分解しＣ／Ｎ比１０付近の値に近づく。微生物の分布でＣ／Ｎ比が８程度に一旦低下すると、微生物の分布が変化して窒素を放出してＣ／Ｎ比１０付近の値にしょうとする脱窒菌により脱窒素が起こる。Ｃ／Ｎ比が１０付近で発生する脱窒素現象によるアンモニアガスの発生を黒砂糖などの炭素原で防止できるのは、即効的に炭素原の供給が行われるため、一時的にＣ／Ｎ比が改善されるからである。【００２５】  特にＣ／Ｎ比を１０とした資材Ａで堆肥化を開始すると、発酵時に窒素成分がアンモニアガスとなって逃げ悪臭が強くなり、原料全体に臭気が蓄積され処理完了後にも臭いが残るため、戻し堆肥として自治体で使用するリサイクル資材には適さないので注意を要する。【００２６】  試験装置でのＣ／Ｎ比１５とした資材Ｂの発酵処理では、約２２日後にＣ／Ｎ比８程度になり急激にアンモニアガスの発生量が増える。
同様にＣ／Ｎ比２０とした資材Ｃの発酵処理では、約３２日後にＣ／Ｎ比８程度になり急激にアンモニアガスの発生量が増える。
同様にＣ／Ｎ比２５とした資材Ｄの発酵処理では、約４５日後にＣ／Ｎ比８程度になり急激にアンモニアガスの発生量が増える。
同様にＣ／Ｎ比４０とした資材Ｅの発酵処理では、約９０日後にＣ／Ｎ比８程度になり急激にアンモニアガスの発生量が増える。【００２７】  試験装置でのＣ／Ｎ比５０とした資材Ｆの発酵処理では、自己発酵熱による発酵温度が１日で８０度以上の温度に上昇させることが不可能であった。これは、窒素原不足のため微生物の活動エネルギーが不足するためと推察される。このＣ／Ｎ比でも、補助ヒーターの熱エネルギーを加えれば、発酵温度を１日で８０度以上の温度に上昇させることが可能なため、限定条件付きなら発酵処理は成立する。ちなみに、Ｃ／Ｎ比８程度になるまでに１３０日を要した。【００２８】  Ｃ／Ｎ比１８〜２５は、約３０日のサイクルで自治体で使用する小型の簡易コンポスター（自然発酵式）で発酵熱を確保するための比率である。１週間位のサイクルで使用するのならＣ／Ｎ比１２〜２０とすれば、さらに発酵熱を確保することが可能となる。【００２９】  図２に示すフローチャートについて説明すると、Ｃ／Ｎ比が２５〜４０に設定された全ての原料が未処理の状態から機械化プロセスで、初期発酵Ａ１を開始し生ゴミの微生物処理をする。【００３０】  初期発酵Ａ１より継続発酵Ａ２を経由し、約４５日のサイクルで発酵周期を考えた場合に６ヶ月使用（４回サイクル程度）で処理完了後のＣ／Ｎ比が１５〜２０であるかＡ３で測定する。Ａ３での測定Ｃ／Ｎ比が２５を超えている場合は、再度継続発酵Ａ２へ移行する。【００３１】  Ａ３での測定Ｃ／Ｎ比が、１５〜２５であれば再利用原料Ａ４の完成である。この再利用原料Ａ４の水分率を調整し、調整後のＣ／Ｎ比が１８〜２５であるかＡ６で測定する。Ａ６での測定Ｃ／Ｎ比が１８を下まわっている場合は再度、調整Ａ５へ移行する。【００３２】  Ａ６での測定Ｃ／Ｎ比が、１８〜２５であれば自治体で使用可能な戻し堆肥Ａ７の完成である。この戻し堆肥Ａ７を自治体で使用する小型の簡易コンポスター（自然発酵式）で培養床として使い生ゴミの微生物処理をする。【００３３】  自治体で使用する戻し堆肥Ａ７のＣ／Ｎ比１８〜２５は、約３０日のサイクルで発酵周期を考えた場合のものである。１週間位のサイクルで使用するのなら、戻し堆肥Ａ７のＣ／Ｎ比１２〜２０とすれば４０℃程度の発酵熱を確保することが可能となる。【００３４】  生ゴミの投入量にもよるが、戻し堆肥Ａ７のＣ／Ｎ比１８〜２５で約３０日、戻し堆肥Ａ７のＣ／Ｎ比１２〜２０とすれば７日から１０日で、戻し堆肥Ａ７の臭気に変化が現れ始める。生ゴミの投入量が規定量より少ない場合は、戻し堆肥Ａ７の臭気の変化まで延命するので数日間の継続投入が可能である。【００３５】  Ａ８では発生臭気を官能的に評価して、回収業者にリサイクル資材Ａ９を引き渡しているが、自治体でのゴミ収集日に合わせて、回収業者にリサイクル資材Ａ９の引き渡しサイクルを構築することも可能である。【００３６】  リサイクル資材Ａ９は一ヶ所に集められる。リサイクル資材Ａ９は自治体での使用でＣ／Ｎ比が変化するため、分解、発酵、などの堆肥としての品質が低下しているので、炭素原を補充して炭素と窒素の重量比の更正と水分率の更正Ａ１０を行う。【００３７】  更正Ａ１０を経て再度、初期発酵Ａ１と同じ機械化プロセスで再生��酵Ａ１１を行い、調整Ａ１２、Ａ１３での測定を経て自治体で使用するＣ／Ｎ比１８〜２５の戻し堆肥Ａ７に再生するのである。
【発明の効果】
【００３８】  以上説明したように本発明によれば、機械式生ゴミ処理装置を用い有機物を堆肥化するにあたり、全原料の水分率を６０±５％、炭素と窒素の重量比であるＣ／Ｎ比を２５〜４０、ｐＨ８で開始し１日で８０度以上の発酵温度に上昇させ、約４５日のサイクルで発酵周期を考えた場合に６ヶ月使用（４回サイクル程度）で処理完了後のＣ／Ｎが１５〜２０で窒素１％程度に発酵処理すれば、微生物処理に伴うアンモニア発生の抑制が可能となり、アンモニア発生の被害を防止する効果が期待できる。
【００３９】  また、上記の機械式生ゴミ処理装置を用い、微生物処理された生ゴミを再生利用して、自治体で何度も同一基材で使用可能な形態に変換するリサイクル資材とする生ゴミの再生利用方法を活用すれば、大都市圏でも焼却処分に頼らない生ゴミの再生利用方法が構築できる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の発酵曲線図である。
【図２】本発明のフローチャートである。
【符号の説明】
Ａ      資材Ａ
Ｂ      資材Ｂ
Ｃ      資材Ｃ
Ｄ      資材Ｄ
Ｅ      資材Ｅ
Ｆ      資材Ｆ
Ａ１    初期発酵
Ａ２    継続発酵
Ａ３    測定
Ａ４    再利用原料
Ａ５    調整
Ａ６    測定
Ａ７    戻し堆肥
Ａ８    臭気を官能評価
Ａ９    リサイクル資材
Ａ１０  更正
Ａ１１  再生発酵
Ａ１２  調整
Ａ１３  測定
【図１】
2005041762.tif 000002
【図２】
2005041762.tif 000003