(57)【要約】    【課題】  食品廃棄物の処理時間を短縮すること。    【解決手段】  本発明では、固体状の食品廃棄物と液体状の食品廃棄物とが混在する食品廃棄物に澱粉質を添加した後に、発酵菌を含有する菌床に混入して食品廃棄物を発酵させ、発酵の際に発生する発酵熱で澱粉質をα化させるとともに、発酵熱で食品廃棄物に残存する水分を蒸発させることとした。【選択図】      図１
2005111385.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
固体状の食品廃棄物と液体状の食品廃棄物とが混在する食品廃棄物に澱粉質を添加した後に、発酵菌を含有する菌床に混入して食品廃棄物を発酵させ、発酵の際に発生する発酵熱で澱粉質をα化させるとともに、発酵熱で食品廃棄物に残存する水分を蒸発させることを特徴とする食品廃棄物の処理方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、食品廃棄物の処理方法に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
食品廃棄物は、人々が生活をしていくために必ず日々発生するものであり、その量は膨大であり、かかる食品廃棄物を安全かつ有効に処分することは人々が健全な社会生活を営む上で最も重要な問題の一つである。
【０００３】
現在、食品工場や厨房等で発生する食品廃棄物のうち残飯や賞味期限切れの食品等に代表される固体状（固形状）の食品廃棄物は、主に焼却又は埋め立てによって処分され、一部で種々の処理を施して飼料化又は肥料化することが行われている。
【０００４】
また、飲み残しや賞味期限切れの飲料製品に代表される含水率の高い液体状の食品廃棄物は、殆どが海洋投棄によって処分されており、飼料化や肥料化する実用的な方法が見出されていない。
【０００５】
ところが、食品廃棄物を焼却処分するためには、多大な費用がかかってしまい、また、年々増加する食品廃棄物の全量を焼却処分することは、焼却設備を増設することが地域住民の反対を受けて極めて困難な状況であることから、現実的な処理方法とはいえない。一方、食品廃棄物を埋め立て処分することも、埋め立て処分地が減少し、今後新たに埋め立て処分地を見出すのも極めて困難な状況であることから、現実的な処理方法とはいえない。また、食品廃棄物を飼料化又は肥料化することも、食品廃棄物に含まれるビニール袋等に代表される包装資材を分離することが困難であるために、実用的な処理方法とまでは至っていない。特に、飲み残しや賞味期限切れの飲料製品に代表される含水率の高い液体状の食品廃棄物は、殆どが海洋投棄によって処分されてきたが、今後は環境保全のために海洋投棄が禁止され、その有効的な処理方法が見出されていない。
【０００６】
このように、液体状の食品廃棄物を含む食品廃棄物を安全かつ有効に処理する方法を見出すことが、現在の食品廃棄物の処理における課題となっている。
【０００７】
そこで、本発明者は、固体状の食品廃棄物と液体状の食品廃棄物とを混合した後に、発酵菌を含有する菌床に混入して食品廃棄物を発酵させ、発酵の際に発生する発酵熱によって食品廃棄物に含有される水分を蒸発させることによる食品廃棄物の処理方法を考案した（特許文献１参照。）。
【特許文献１】特開２００２−１１４３２号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００８】
ところが、上記した食品廃棄物の処理方法にあっては、食品廃棄物を効率良く処理することができるものであったが、食品廃棄物に多大な量の水分が含有されている場合には、処理時間が長くなるおそれがあった。
【０００９】
そこで、本発明者は、上記食品廃棄物の処理方法について鋭意研究を重ねた結果、処理時間を短縮させることができる本発明に至ったのである。
【課題を解決するための手段】
【００１０】
すなわち、本発明では、固体状の食品廃棄物と液体状の食品廃棄物とが混在する食品廃棄物に澱粉質を添加した後に、発酵菌を含有する菌床に混入して食品廃棄物を発酵させ、発酵の際に発生する発酵熱で澱粉質をα化させるとともに、発酵熱で食品廃棄物に残存する水分を蒸発させることにした。
【発明の効果】
【００１１】
本発明は、以上に説明したような形態で実施され、以下に記載されるような効果を奏する。
【００１２】
すなわち、本発明では、固体状の食品廃棄物と液体状の食品廃棄物とが混在する食品廃棄物に澱粉質を添加した後に、発酵菌を含有する菌床に混入して食品廃棄物を発酵させ、発酵の際に発生する発酵熱で澱粉質をα化させるとともに、発酵熱で食品廃棄物に残存する水分を蒸発させているため、食品廃棄物に含有される水分の大部分を結晶水としてα化させた澱粉質の内部に取込むことができ、これにより、発酵熱で蒸発させる水分の量を少なくすることができるので、水分の蒸発に要する処理時間を短縮することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１３】
本発明に係る食品廃棄物の処理方法は、固体状の食品廃棄物と液体状の食品廃棄物とに王水をそれぞれ混入して脱臭せしめ、その後、固体状の食品廃棄物と液体状の食品廃棄物とを混合するとともに破砕してペースト状の食品廃棄物となし、同ペースト状の食品廃棄物を篩選別することによってプラスチックを除去し、その後、ペースト状の食品廃棄物に澱粉質を添加するとともに炭酸ナトリウム又は炭酸カルシウムを混入して食品廃棄物を中和させ、発酵菌の栄養源としての硝酸ナトリウム又は硝酸カルシウムを生成せしめた後に発酵菌を含有する菌床に混入して発酵させ、発酵の際に発生する発酵熱を利用してペースト状の食品廃棄物に含有される水分で澱粉質をα化させると同時に、残存する水分を発酵熱で蒸発させ、これにより粉末状の食品廃棄物となし、同粉末状の食品廃棄物の一部を滅菌乾燥させるとともに篩選別して飼料を生成し、残りの粉末状の食品廃棄物を２次菌床として再利用するものである。
【００１４】
このように、固体状の食品廃棄物と液体状の食品廃棄物とを混合した後に、発酵菌を含有する菌床に混入して食品廃棄物を発酵させ、発酵の際に発生する発酵熱によって食品廃棄物に含有される水分を蒸発させることによって、脱水乾燥処理するための高価な設備を用意しなくても安価な設備で特に液体状の食品廃棄物に含まれている水分を蒸発させることができ、安価に液体状の食品廃棄物を処理することができる。
【００１５】
しかも、食品廃棄物に澱粉質を添加し、この澱粉質を食品廃棄物に含有される水分を利用して発酵の際に発生する発酵熱でα化させているため、食品廃棄物に含有される水分の大部分を結晶水としてα化させた澱粉質の内部に取込むことができ、これにより、発酵熱で蒸発させる水分の量を少なくすることができて、処理時間を短縮することができる。
【００１６】
以下に、本発明に係る食品廃棄物の処理方法について図１を参照しながら具体的に説明する。
【００１７】
まず、残飯や賞味期限切れの食品等に代表される固体状の食品廃棄物と、飲み残しや賞味期限切れの飲料製品に代表される含水率の高い液体状の食品廃棄物とを食品工場や厨房等から回収する。
【００１８】
次に、固体状の食品廃棄物と液体状の食品廃棄物とに脱臭剤３としての濃塩酸と濃硝酸との混合液である王水（硝酸と塩酸との体積比を１：３とした混合液）をそれぞれ混入してｐＨ１〜２程度にした後に、貯留タンク1,2の内部に貯留する。
【００１９】
このように、固体状の食品廃棄物又は液体状の食品廃棄物に王水を混入することによって、強酸の作用によって食品廃棄物の腐敗を防止でき、食品廃棄物の腐敗による悪臭の発生を未然に防止して、食品廃棄物を脱臭することができる。
【００２０】
次に、混合機４によって固体状の食品廃棄物と液体状の食品廃棄物とを混合した後、破砕機５によって食品廃棄物を液中で破砕する。これにより、ペースト状の食品廃棄物が生成される。
【００２１】
このように、食品廃棄物を液中破砕することによって、破砕時の塵の発生を防止することができる。
【００２２】
次に、振動篩６を用いてペースト状の食品廃棄物を篩選別することによってプラスチック等の固形物を除去して、廃棄タンク７に分離収容する。
【００２３】
このように、固体状の食品廃棄物と液体状の食品廃棄物とを混合した後に、破砕し、篩選別しすることによって、食品廃棄物に含まれる包装資材等のプラスチックを人手によらず容易に除去することができ、食品廃棄物を円滑に処理することができる。
【００２４】
次に、ペースト状の食品廃棄物に５重量％の澱粉質を添加するとともに、炭酸ナトリウム又は炭酸カルシウムの中和剤８を混入する。
【００２５】
これにより、ペースト状の食品廃棄物に混入した王水を中和して取扱いが容易な中性とするとともに、王水に含まれる硝酸と反応して、発酵菌の栄養源となる硝酸ナトリウム又は硝酸カルシウムが生成される。尚、王水に含まれる塩酸は、炭酸ナトリウム又は炭酸カルシウムと反応して、塩化ナトリウム又は塩化カルシウムとなる。
【００２６】
このように、食品廃棄物に炭酸ナトリウム又は炭酸カルシウムを混入することによって、発酵菌の栄養源となる硝酸ナトリウム又は硝酸カルシウムを生成することができ、後述する発酵菌による食品廃棄物の発酵処理を促進させることができて、食品廃棄物を短時間で円滑に処理することができる。
【００２７】
次に、発酵槽９を用いて、中性化したペースト状の食品廃棄物を、発酵菌を含有する菌床10に混入する。その際に、菌床10にペースト状の食品廃棄物を混入した状態で含水率が５０％〜６０％程度となるように、必要に応じて加水する。図中、15はブロワー、16は吸気管である。
【００２８】
尚、ここでいう菌床とは、飼料等に使われる米糖やトウモロコシ等に、炭水化物等の有機物を分解する作用を有する微生物（例えば、乳酸菌）を混入させ、その含水率を１０％〜２０％程度として、微生物を安定に貯蔵させたものをいう。
【００２９】
すると、菌床10に含まれる微生物が含水率の増加によって活動を開始し、水分や硝酸カルシウムや硝酸ナトリウムを栄養源として増殖し、発酵槽９の内部で食品廃棄物に含まれる有機物を分解する。すなわち、発酵槽９の内部において食品廃棄物が好気的に発酵する。
【００３０】
そして、発酵が進むにつれて発酵熱が発生し、約１２時間後には菌床10の温度が澱粉質をα化させるに十分な７０℃以上に増加し、約１４時間後には発酵が完了する。
【００３１】
その際に、発酵熱によってペースト状の食品廃棄物に添加した澱粉質が食品廃棄物に含有される水分と結合してα澱粉を生成する。
【００３２】
また、澱粉質のα化に寄与しなかった残存する水分は、発酵の際に生成される発酵熱によって蒸発し、その結果、含水率が２０％〜３０％程度の粉末状の食品廃棄物となる。
【００３３】
なお、澱粉質がα化する際の結晶水として澱粉質に取込まれる水分と発酵熱で蒸発する水分との比率は約３：２であり、多くの水分が澱粉質のα化に寄与している。そのため、澱粉質が完全にα化した後には、湿った状態の粉末状の食品廃棄物となり、そのままでも後述する２次菌床や飼料の原料として利用することができる。
【００３４】
このように、本実施例では、固体状の食品廃棄物と液体状の食品廃棄物とを混合した後に、発酵菌を含有する菌床10に混入して食品廃棄物を発酵させ、発酵の際に発生する発酵熱によって食品廃棄物に含有される水分を蒸発させているため、脱水乾燥処理するための高価な設備を用意しなくても安価な設備で特に液体状の食品廃棄物に含まれている水分を蒸発させることができ、安価に液体状の食品廃棄物を処理することができる。
【００３５】
しかも、食品廃棄物に澱粉質を添加し、この澱粉質を食品廃棄物に含有される水分を利用して発酵の際に発生する発酵熱でα化させているため、発酵熱で蒸発させる水分の量を少なくすることができ、これによって、処理時間を短縮することができる。たとえば、澱粉質を添加しなかった場合には、約２０時間で粉末状の食品廃棄物となったが、同じ食品廃棄物に５重量％の澱粉質を添加したところ、約１４時間で同様の粉末状の食品廃棄物となり、約６時間も処理時間を短縮することができた。
【００３６】
さらに、発酵熱によって含有水分を蒸発させた粉末状の食品廃棄物には、炭水化物等の有機物を分解する作用を有する微生物が多量に含まれていることから、これを２次菌床として再利用することができる。
【００３７】
このように、発酵熱によって含有水分を蒸発させた食品廃棄物を２次菌床として再利用することによって、食品廃棄物を処理するたびごとに菌床10を生成する必要がなくなり、低コストで半永久的に食品廃棄物の処理を行うことができる。
【００３８】
一方、発酵熱によって含有水分を蒸発させた粉末状の食品廃棄物の一部（全体積の３０％程度）を発酵槽９から取出し、それを滅菌乾燥機11を用いて滅菌乾燥させ、その後、振動篩12を用いて篩選別し、篩上廃棄物を廃棄タンク13に分離収容するとともに、飼料を飼料タンク14に分離収容する。
【００３９】
このように、発酵熱によって含有水分を蒸発させた食品廃棄物を滅菌乾燥することにより飼料を生成することによって、食品廃棄物を飼料の原料として有効利用することができる。
【図面の簡単な説明】
【００４０】
【図１】本発明に係る食品廃棄物の処理方法を示す説明図。
【符号の説明】
【００４１】
1,2  貯留タンク
３  脱臭剤
４  混合機
５  破砕機
6,12  振動篩
7,13  廃棄タンク
８  中和剤
９  発酵槽
10  菌床
11  滅菌乾燥機
14  飼料タンク
【図１】
2005111385.tif 000003