(57)【要約】  【課題】堆肥原料中の病原菌の殺菌に必要かつ十分な熱処理を実現することができるとともに、堆肥原料中に常在する堆肥化に関与する微生物群には大きな影響を与えることなく処理できる堆肥原料処理方法および装置を提供する。【解決手段】堆肥原料処理方法は、牛糞など堆肥原料を密閉状態で撹拌しながら４０〜６０℃で加温する堆肥原料処理方法。また、本発明の堆肥原料処理装置は、内部に堆肥原料６を撹拌する撹拌手段５を備え、外壁に内部を４０〜６０℃に加温する加温手段を備えた密閉可能な容器１からなる堆肥原料処理装置。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
牛糞など堆肥原料を密閉状態で撹拌しながら４０〜６０℃で加熱することを特徴とする堆肥原料処理方法。
【請求項２】
内部に堆肥原料を撹拌する撹拌手段を備え、外壁に内部を４０〜６０℃に加熱する加熱手段を備えた密閉可能な回転ドラムからなることを特徴とする堆肥原料処理装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、牛糞や下水汚泥などの推肥原料を処理する推肥原料処理方法及び装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
牛糞、生ごみ、鶏糞、魚加工等の食品加工残滓、都市汚泥等の動植物から発生する有機廃棄物は堆肥原料として利用されている。堆肥原料となる牛糞や下水汚泥、生ごみ等には、人の病原菌が存在することがあり、適切に処理せずに農地に使用すると野菜などに残る場合がある。表１は、コンポストの原料となる牛糞、下水汚泥および都市ごみ中の大腸菌群数を示し、堆肥（コンポスト）の製造過程で病原菌が必ずしも完全には死滅せずに、製品である堆肥中に残留してしまうことを示す内外の調査結果である。この表は、日本や外国における牛糞、下水汚泥、都市ごみ（コンポスト原料となる厨芥類）の中に大腸菌群（糞便汚染の指標菌で、病原菌の存在の可能性を示す公衆衛生学的指標）が１グラムあたり数十万個から数十億個も存在することを示す。
【表１】
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【０００３】
この原因は、従来の堆肥化技術では発酵熱により、病原菌を殺菌するよう努力しているが、堆肥の表面の温度は高温にならないため温度ムラが生じ、十分な殺菌が達成できないことにある。そのため、従来の堆肥化技術では堆肥化過程における発酵熱により病原菌を殺菌するよう努力しているが、必ずしも十分な殺菌が達成できない。表２はコンポスト製造過程における大腸菌群の消長と製品中に残留する大腸菌群を示し、病原菌が製品の堆肥中に残留してしまうことがしばしば認められている。
【表２】
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【０００４】
このとき、堆肥化の前処理として、例えば、特許文献１には、堆肥原料を容器に入れ、病原菌を減少させるため、加温撹拌することが開示されている。
【０００５】
また、特許文献２には、マイクロ波などの照射により、堆肥原料を連続的に加熱殺菌することが開示されている。
【特許文献１】特開２００２−３５５６９４号公報
【特許文献２】特開２０００−２６１８０号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
しかしながら、従来の加温による方法では、装置に密閉性がなく、加熱処理された堆肥原料に原料が混入して完全に病原菌を殺菌することができないという問題がある。
【０００７】
また、マイクロ波を利用する方法は、出力が小さく、処理量が少ないため、実用性に乏しく、また、温度制御が正確ではないため、高温となり、堆肥化に関与する常在微生物までも殺菌してしまう恐れが高いという問題がある。
【０００８】
そこで、本発明は、堆肥原料中の病原菌の殺菌に必要かつ十分な熱処理を実現することができるとともに、堆肥原料中に常在する堆肥化に関与する微生物群には大きな影響を与えることなく処理できる堆肥原料処理方法および装置を提供するものである。
【課題を解決するための手段】
【０００９】
本発明の堆肥原料処理方法は、牛糞など堆肥原料を密閉状態で撹拌しながら４０〜６０℃で加温することを特徴とする。
【００１０】
また、本発明の堆肥原料処理装置は、内部に堆肥原料を撹拌する撹拌手段を備え、外壁に内部を４０〜６０℃に加温する加温手段を備えた密閉可能な容器からなることを特徴とする。なお、本発明において、堆肥原料は、牛糞、生ごみ、鶏糞、魚加工等の食品加工残滓、都市汚泥等の動植物から発生する有機廃棄物である。
【発明の効果】
【００１１】
本発明は、密閉容器内で牛糞等の堆肥原料を、撹拌しながら４０〜６０℃に加温し、これを数時間維持することで病原菌を完全に殺菌する。このとき、常在微生物には影響がなく、堆肥化に悪影響がない点に大きな特長がある。
【００１２】
本発明により、病原菌を含まない衛生的で安全な堆肥原料を容易に製造することができる。このことにより、畜糞や下水汚泥、生ゴミなどの有機廃棄物を安全に資源化することができ、資源循環型社会の形成を促進することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１３】
図１（ａ）は本発明の堆肥原料処理装置の概略を示す斜視図、（ｂ）はドラムの縦断面図である。基台１のフレーム１ａに堆肥原料を収容する密閉型の容器としてドラム２が回転自在に軸支され、ドラム２には堆肥原料６を投入する原料投入口３が設けられている。原料投入口３には蓋４が設けられ、堆肥原料６を投入後に蓋４を閉めてドラム２を密閉する。ドラム２の外壁２ａにはドラム２内を４０〜６０℃に加温する加温手段７として、ヒーターで加温した温水８を貯留する温水貯留部が設けられる。ドラム内には間隔をおいて撹拌手段として撹拌棒５が設けられ、ドラム２の回転により、投入された堆肥原料６を撹拌して均一に加温する。なお、９は外壁枠組み（骨格）である。
【００１４】
ドラムは、例えば、約２ 立方メートルの容積にし、牛糞等を数百キログラム投入し、数時間、加温撹拌する。その後、内容物を取り出す。
【実施例１】
【００１５】
容積２立方メートルのドラムをあらかじめ伝熱ヒータで約６０℃に加熱保温し、これに約５００ｋｇの牛糞を投入し、４８時間の熱処理をおこなった。図２は処理機温度及び牛糞の温度と時間の関係を示すグラフである。内部の牛糞の温度は、当初約３４℃であったが、徐々に上昇し、６時間後に約５０℃、２４〜４８時間には５０〜６０℃を維持した。
【００１６】
図３は、本発明にて上記の処理をおこなった際の内容物（処理牛糞）中の病原指標菌（大腸菌群、糞便性大腸菌群、大腸菌、サルモネラ菌）の残留状況を示すグラフである。牛糞含水率は約８２％である。図３より、病原指標菌である大腸菌群、糞便性大腸菌、大腸菌、及びサルモネラ菌は、処理約３時間後から急激に減少し、６時間後には不検出となった。この結果は、本発明によって、病原菌を６時間以内に完全に死滅させることが出来ることを示している。
【００１７】
図４は本発明の処理方法による牛糞中の常在微生物（全菌数、全生菌数）の消長を示すグラフである。図４では、牛糞中の全ての細菌を検出できる手法（蛍光染色法）を用いて行った。図４より全細菌は２４時間までほとんど変動なく、また、全生細菌数（生きている全ての細菌数）は、加熱処理６時間でやや低下したが、それでも１０１０個（数百億個）という高い値を示した。このデータは、加熱６時間では、牛糞中の大部分の細菌に大きな打撃を与えないことが分かる。
【００１８】
図５は本発明による牛糞中の常在微生物（中温性富栄養細菌及び高温性富栄養細菌）の消長を示すグラフで、このグラフから本装置では、堆肥化に関与する牛糞の常在菌には、悪影響が少なく、牛糞中の高温富栄養菌は加熱処理により２４時間までほとんど菌数が変化しなかった。また中温富栄養菌は、加熱処理により１０１０個（数百億個）から６時間後には１０７（数千万個）へと減少したが、その後大きな減少はなかった。
【００１９】
表３は本発明で処理した牛糞およびさらにそれを常温で保管した場合の各種微生物数を示す表である。
【表３】
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【００２０】
表３は、生牛糞を本装置で２４時間加熱処理した場合、牛糞中の常在菌がいったん減少するが、その後、３０℃で１週間保管すると、ほぼ菌数が回復すること示す。この結果は、本装置を用いると、病原菌は死滅するが（図３）、堆肥化に関与する微生物群は、加熱処理によりいったんは減少するが、その後、室温で保管しておくだけで、容易にほぼ元の菌数にまで回復することが分かる。
【００２１】
以上の結果から明らかなとおり、本発明により、６時間後には堆肥原料の品温が約５５度に達し（図２）、同時に計測した全ての病原性指標菌は不検出となった（図３）。このとき、堆肥化に関与する常在微生物には大きな影響を与えないことが確認された（図４，図５、表３）。
【図面の簡単な説明】
【００２２】
【図１】（ａ）は本発明の堆肥原料処理装置の概略を示す斜視図、（ｂ）はドラムの縦断面図である。
【図２】処理装置温度及び牛糞の温度と時間の関係を示すグラフである。
【図３】本発明による牛糞中の病原指標菌の残留状況を示すグラフである。
【図４】本発明による牛糞中の常在微生物（全菌数、全生菌数）の消長を示すグラフである。
【図５】本発明による処理による牛糞中の常在微生物（中温性富栄養細菌及び高温性富栄養細菌）の消長を示すグラフである。
【符号の説明】
【００２３】
１：架台
１ａ：フレーム
２：ドラム
２ａ：外壁
３：原料投入口
４：蓋
５：撹拌棒
６：堆肥原料
７：加温手段
８：温水
９：外壁枠組み
【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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