(57)【要約】      （修正有）【課題】  生ゴミ処理を繰り返し、木材チップが細分化していき、超細分化しハニカム構造が破壊した木材チップが酵素により生ごみと共に分解消滅し、生ゴミ分解を繰り返すと木材チップそのものが減少し木材チップの交換が不要となる木材チップを提供することにある。またかかる木材チップを大量に製造する製造方法を提供する。【解決手段】  針葉樹、広葉樹などの木材から、外形０．２〜２５ｍｍのチップを製造し、メッシュ状の麻あるいは合成樹脂製の枕状の収容袋９に入れ、装置タンク１０に底板から積み上げる。２０％加熱苛性ソーダで循環洗浄し排水、加熱過酸化水素水で洗浄し排水を３回繰り返しリグニン除去チップを得る。次に木材チップを収容袋９から取り出し、０．４重量％の呼応粗を加えて５分間撹拌する。【選択図】  図１
2007130617.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
微生物の培養基材となる木材チップであって、木材の中の生息菌を無菌化した生ゴミ分解用木材チップ。
【請求項２】
請求項１に記載の木材チップにリグニン、繊維、塩、ＰＣＢ、ダイオキシン、農薬、色素、塩素化合物、化学物質を分解する酵素を含有させた生ゴミを分解するための木材チップ。
【請求項３】
木材を粉砕して得られる木材チップを通水性の収容体内に納め、蒸留木酢液含有水を通過させた木材チップ。
【請求項４】
木材を粉砕して得られる木質チップを通水性の収容体内に収容する工程と前記木質チップを収容する収容体を０．２〜０．８重量％の蒸留木酢液で摂氏９０〜９８度の蒸留木酢液混合水を２０分以上、流通させてできる無菌木材チップの製造方法。
【請求項５】
前記収容体を流通させるタンクは、外壁に吸引多孔をもつ外側部材とタンク中央に儲けたタワー型の噴射多孔をもつ部材とで構成されタンクの底面から上まで中央から放射状に蒸留木酢液含有水が水平一方向に循環させる製造装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】本発明は木材を粉砕して得られる木材チップから生息菌を除去し酵素によりリグニン、セルロース、有機物を分解し生ゴミを微生物で分解しながら分解機能を終えた木材チップを分解していく、木材チップを用いた生ゴミ分解木材チップに関する。
【背景技術】
【０００２】近年、生ゴミの処理方法として、微生物処理方法が注目されている。かかる微生物処方法の多くは、微生物を付着させた木材チップを生ゴミに混入した後、かかる木材チップと生ごみとを適温化で攪拌することにより、生ゴミを微生物で生分解しようとするものである。【０００３】しかしながら、一般的に、木材を粉砕してえられる木材チップは、付着させた微生物が処理していく過程で水と炭酸ガスに分解していき、その工程が一定期間繰り返されると木材チップは粉砕していき、ハニカム構造は破壊され分解作用が止まり、木材チップを一定期間使用後交換しなければならないという問題を有していた。【０００４】また、不要となった木材チップは堆肥として再利用されているが、一定期間生ゴミ処理をしてきた木材チップには、塩、化学物質を多量に含んでおり、堆肥に使い続けると土壌汚染を招く問題を有していた。【０００５】また、木材チップの菌の生息率を上げるため薬品で木材チップ内のリグニンを除去する方法もあるが、リグニンは化学的物理的にも強固なものとし木材を微生物分解、水、ほか外界の悪条件から木材のハニカム構造を守る役目をしているため、リグニンを最初から除去したものをつかった場合木材チップのハニカム構造を早期に破壊し、交換あるいは堆肥化を早める問題を有している。【０００６】また、木材チップに微生物を付着させ微生物で生ゴミ処理をしていくと処理過程で微生物は増大していくが、木材チップ本来生息している微生物も増大していき、付着させた微生物との共存がしにくく、生ゴミ分解が一定期間過ぎると分解能力が落ち、木材チップの早期交換あるいは堆肥化を早める問題を有している。【０００７】また、生ごみは多種多様の有機物の混在であるが、単体有機物だけの長期処理は分解する期間が通常の数％に落ち、単体有機物だけの長期処理は困難と考えられ、例えば豆腐生産時にでる廃棄物のおからだけを分解しつづけるなど単体有機物だけの長期処理が困難という問題を有している。
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００８】本発明の目的は、木材チップが有するハニカム構造の破壊を極力抑えつつ木材チップから酵素によりリグニン分解しながら微生物の生息率を高め生ゴミ分解能力があがる、それと共に生ゴミ処理を繰り返し、木材チップが細分化していき、極小化しハニカム構造が破壊した木材チップが酵素により分解消滅する。すなわち、生ゴミ分解を繰り返すと木材チップそのものが減少し本発明の木材チップの補給だけですみ、木材チップの交換が不要となる木材チップを提供することにある。またかかる木材チップを大量に製造するに製造方法を提供することにある。またかかる木材チップを用いた生ゴミ分解用酵素木材チップを提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００９】本発明の総合酵素木材チップの要旨とするところは、高温蒸留木酢酸含有水を通過させることにより木材チップに生息する微生物を完全に除去することにある。【０００１０】かかる構成により蒸留木酢酸含有の無菌状態のリグニンを保持したままの強固な木材チップに総合分解酵素を含ませた木材チップである。【０００１１】かかる木材チップに含ませる総合酵素はリグニン、繊維、塩、ＰＣＢ、ダイオキシン、農薬、色素、塩素化合物、化学物質を分解する酵素である。【０００１２】なお、本明細書において総合酵素によるリグニン分解現象を得る方法としては木材を粉砕して得られる木材チップと、本発明にかかる生ゴミ処理中のチップと同体積分取り、同量のアセトンにそれぞれ浸漬してアセトン抽出物を得る。次いで得られたアセトン抽出物をそれぞれ希釈した後、それぞれの希釈液から液体クロマトグラフィーによってリグニンを単離し、そのピーク量の面積を求める。最後に酵素によるリグニン分解中木材チップのリグニンのピーク面積を未使用の木材チップのリグニンのピーク面積で割って求めるのである。【０００１３】本発明の生ゴミ分解木材チップが高温蒸留木酢液含有水を通過させることにより木材チップを無菌状態にした後、脱水した後も残留した蒸留木酢液が弱酸性を保持することとなる。本発明の生ゴミ分解剤を生ゴミと混合攪拌した際に、残留蒸留木酢液によって保存による雑菌の発生を抑え、生ゴミ分解として使用時、生ゴミを改質して生ゴミ中の微生物の増殖を促す役目を果たす。【０００１４】また、本発明の生ゴミ分解剤が総合酵素を含んで構成されることにより、本発明の生ゴミ分解木材チップを生ゴミと混合・攪拌した際に生ゴミが酵素によって分解されると同時に木材ハニカム構造内のリグニンの分解をはじめ生ゴミを分解する微生物の生息空間をあげ分解能力を上げる役目をはたす。木材チップは０．２〜２５ｍｍが分散しており、小さいほど生ゴミ接触表面積が大きくなり分解速度とリグニン分解速度が速くなり、極小木材チップからハニカム構造が崩壊し分解力を失った物から繊維分解酵素により木材チップそのものが分解消滅していく。【０００１５】また、総合酵素は生ゴミに働きかけ分解していくが、ほかの効果として微生物の活性化を行う。総合酵素の分解力と、微生物の分解力との相乗効果で生ゴミを分解消滅させていく。【０００１６】また、総合酵素は生ゴミ中の微量元素、特に金属、重金属と呼ばれるミネラルと結合することによりミネラルが持つ毒性を無毒化する一方、酵素自体の機能はその結合により数千倍数万倍に増大する。従って生ゴミ処理速度を速め、短時間に多くの生ゴミ処理が可能となる。【０００１７】また、本発明の生ゴミ分解剤の要旨とするところの酵素は、アルコールデハイドロゲナーゼ、ラクテートデハイドロゲナーゼ、グルコース６リン酸デハイドロゲナーゼ、アルデヒドデハイドロゲナーゼ、Ｌ・アスパルテイト・ベーターセミアルデヒド・ＮＡＤＰオキシドレクターゼ、グルタミン酸デハイドロゲナーゼ、アスパラギン酸セミアルデヒド・デハイドロゲナーゼ、ＮＡＤＰＨ２チクトクロームＣ・リアクターゼ、グルタチオン・デハイドロゲナーゼ、トレハローズリン酸シンテクターゼ、ポリフォスヘエードキナーゼ、エタノールアミンフォスヘエードサイチジル・トランスフェラーゼ（ＣＴＰ）
トレハローズフォスファターゼ、メタルチオ・フォスフォ・グリセレート・フォスファターゼ、イヌラーゼ、β−マンノシターゼ、ウリジン・ヌクレオシターゼ、シトシン・ジアミナーゼ、メチルシステインシンテターゼ、アスパラギン酸シンテターゼ、コハク酸デハイドロゲナーゼ、アコニチン酸ハイドロゲナーゼ、フマレイトハイドロゲナーゼ、マレイトデハイドロゲナーゼ、クエン酸シンテターゼ、イソクエン酸デハイドロゲナーゼ、ＬＳＮＡＤＰオキシダクターゼ、モノアミンオキシダクターゼ、ヒスタミナーゼ、ピルビン酸デカルボキシラーゼ、ＡＴＰアーゼ、ヌクレオチドピロフォスファターゼ、エンドポリフォスファターゼ、ＡＴＰフォスフォハイドロラーゼ、オロチジン５リン酸デカルボキシラーゼ、セルラーゼを含む総合酵素である。【０００１８】また、生ごみは多種多様の有機物の混在であるが、おからだけ、肉だけという単体有機物だけの長期処理は従来の生ゴミ処理では分解する期間が通常の数％に落ち、単体有機物だけの長期処理は困難と考えられてきたが、本発明の生ゴミ分解剤は無菌状態にあるため単体有機物から発生する微生物の活性化を妨げる微生物の発生がなく、単体有機部物を酵素が分解しながら微生物の活性化を促し微生物の増大を助ける。従って本発明の生ゴミ分解剤は、困難とされてきた単体有機物だけの長期分解処理を行うと共に、ハニカム構造が破壊され、分解能力がなくなった極小木材チップから繊維分解酵素により分解消滅していく工程をたどる。【０００１９】かかる構成により、本発明の生ゴミ分解剤は生ゴミを総合酵素によりすみやかに分解し、塩、重金属、化学物質を分解し、生ゴミ分解剤の木材内のリグニンを分解をしながら微生物の生息空間を拡大させながら微生物を増大させ生ゴミを酵素とともに分解し、また重金属と結びついた酵素も増大し、細分化していく生ゴミ分解木材チップの極小のものから繊維分解酵素により生ゴミと共に分解消滅させることができる。【０００２０】本発明の要旨とするところは、木材を粉砕して得られる木材チップを通水性の収容体に収め摂氏９０〜９８度の蒸留木酢酸含有水を通過させ、木材チップ内のリグニンを取らずに木材チップを無菌化する工程を含んで構成される蒸留木酢酸含有無菌木材チップの製造方法である。【０００２１】本発明の要旨とするところは、木材を粉砕して得られる木材チップを通水性の収容体内に収容する工程と、前記木材チップを収容する前記収容体を摂氏９０〜９８度の蒸留木酢酸水溶液を通過させ、リグニンを保持したまま無菌木材チップを得る工程と蒸留木酢酸水溶液を木材チップから遠心脱水機により脱水する工程により木材チップは無菌状態で蒸留木酢酸水溶液分の５〜１０％残る弱酸性の木材チップの製造工程にある。【０００２２】かかる構成により木材を粉砕して得られる大量の木材チップから木材チップが有するハニカム構造の破壊を防ぐリグニンを除去することなく強固なハニカム構造の蒸留木酢酸含有無菌木材チップが得られることになる。【０００２３】また、本発明の無菌木材チップの製造装置の要旨とするところは、タンク外側が吸水側となり、タンク中央部が噴出側となり、中央から放射状の蒸留木酢酸水溶液が上下立体になって置かれている木材チップ収���体の中を水平にして短距離の水溶液が中央の噴出タワーから放射状一方向に通過する製造方法である。【０００２４】かかる構造によりムラなく蒸留木酢酸水溶液がいきわたり通過することで弱酸性の無菌木材チップが製造できる。【０００２５】かかる構造のタンク外側の吸引壁面と中央の噴出タワーの壁面は吸水噴出水のための孔が均等に配列されている構造である。
【発明の効果】
【０００２６】本発明の総合酵素無菌木材チップはリグニンを除去しないため木材チップが有するハニカム構造を強固に保持したまま生ゴミ分解剤として生ゴミと混合した時、含ませている総合酵素により生ごみを分解するとともに、生ゴミから発生する微生物の促進を促し、微生物が生ゴミを分解消滅させていく。またリグニン分解酵素が働き、木材内のリグニンを分解しながら、微生物の生息空間をひろげていき、微生物数を増やし微生物の分解能力をあげる。生ゴミを分解し続けることにより木材チップそのものが細分化していき、極細分化された極小木材チップはハニカム構造が破壊され、生ゴミを分解する能力がなくなり堆肥状態になるが、繊維分解酵素が分解能力がなくなった極小木材チップを分解消滅させ、生ゴミとともに不要になった極小木材チップも分解消滅する生ゴミ分解木材チップである。従って本発明の総合酵素蒸留木酢液含有生ゴミ分解用木材チップを生ゴミ処理剤として利用することにより、生ゴミとともに機能しなくなった極小木材チップから消滅していくため、リサイクルによる土壌汚染の危険を回避できる。また単品だけを消滅し続けることができるため、豆腐業界のおから処理あるいは、ハム業界の肉だけの処理できる効果がある。【０００２７】また本発明の無菌木材チップの製造装置を用いて木材チップを処理することにより木材のハニカム構造を強固に保持したまま無菌処理を効果的に行うことが可能になるため大量の無菌木材チップを製造することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【０００２８】本発明にかかる総合酵素無菌木材チップの製造方法について、以下に詳しく説明する。【０００２９】本発明にかかる無菌木材チップは苛性ソーダ水溶液、過酸化水素水溶液など酸性、アルカリ酸の化学物質を通過させることで得ることができるが特に以下に述べるような無菌木材チップの製造方法によって得ることが望ましい。【０００３０】すなわち、本発明の無菌木材チップの製造方法は蒸留木酢高温水溶液で木材チップ内を通過させる工程と蒸留木酢高温水溶液を含んだ木材チップを脱水する工程と総合酵素を含ます工程を含んで構成される。【０００３１】本発明で用いられる木材チップはハニカム構造を十分有していれば、いずれの木材から得られてもよく針葉樹広葉樹などの間伐材でもよい。木材チップの長さは０．２〜３ｍｍを５０％、３〜２５ｍｍを５０％の比率が好ましい。生ゴミと攪拌する場合は小さいチップほど接触面積が大きく、サイズの大きいチップほど接触面積が少ないが小さいチップの分解能力は早いがハニカム構造の破壊も早くなり、分解し続けることにより全体が小さくなっていく、従って分解力とチップの耐久性を鑑み上記のチップ比率が好ましい。【０００３２】本発明で無菌化するために苛性ソーダ、過酸化水素などのアルカリあるいは酸性の化学物質を用いることが安易に無菌状態にはできるが、同時に木材のハニカム構造を保持するための物質であるリグニンが取り除かれることとなり、木材チップの耐久性は大きく損なわれる。上記の欠点を回避するため蒸留木酢液含有水で無菌化することで木材のハニカム構造を堅持しているリグニンが流失することなく強固なハニカム構造を保持した無菌木材チップを得ることができる。【０００３２】本発明の木材チップは蒸留木酢液含有水で無菌化することで、蒸留木酢液含有水を後処理で脱水するが、木材チップ全体に微量の蒸留木酢液が残留し、木材チップが弱酸性を保持されることとなる。本発明の生ゴミ分解剤を生ゴミと混合攪拌した際に、残留蒸留木酢液が生ゴミを改質して生ゴミ中の微生物の増殖を促す役目をはたす。【０００３３】本発明の製造方法において、蒸留木酢液含有水で無菌化する木材チップは化学物質、水からでも可能だが、蒸留木酢含有水を使用することにより、ハニカム構造の堅持、リグニンを除去することなく木材チップ全体への蒸留木酢液が浸透し、無菌化の完成度、保管時の防腐対策、生ゴミ中の微生物の増殖、消臭効果など良好な生ゴミ分解木材チップを得ることができる。またアルカリあるいは酸性の化学物質で無菌化した場合必ず水洗工程で化学物質を除去しなければならない、この後工程で蒸留木酢液を含ませた場合は木材チップの表面にしか蒸留木酢液が含まず木材チップの内部が腐食することとなる。従って本発明の蒸留木酢含有水を通過させ、そのまま脱水する工程が最良の方法である。【０００３４】本発明の製造方法において蒸留木酢液含有水で無菌化する木材チップの蒸留木酢液の含有は０．２〜０．８重量比が良好で２０分以上２時間以内の摂氏９０〜９８度の蒸留木酢液含有水の通過が良好である。また木材チップを通過させる蒸留木酢液含有水の蒸留木酢液の比率は０．２〜０．８重量％が良好であるが０．８％以上ではＰＨ６．０以下となり酸性が強くなり微生物の活性化を遅くすることとなり０．２以下になるとアルカリに傾き木材チップの腐敗の原因となる。【０００３５】本発明においてタンク内で木材チップが蒸留木酢液含有水の通過の際、木材チップは０．０５〜０．２のメッシュの収容体に収めチップが動かないように固定する。その際均一に通過できるために、枕状の収容体にすることが好ましい、角型収容体の場合コーナー同士が重なりあい、完全に蒸留木酢液含有水が通過しにくくなる。また収容体の蒸留木酢液含有水が通過の際、複数重なった状態の場合も完全に蒸留木酢液含有水が通過しにくくなる。従って、完全に蒸留木酢液含有水が通過させるために、収容体は枕状で重ならない状態が良い。また上記に限らず、０．０５〜０．２メッシュの外表面を備えて構成される硬質の容器であってもよい。【０００３６】本発明において蒸留木酢液含有水のタンクは縦長のタンクで中央から噴出した蒸留木酢液含有水がタンク外側吸入壁に水平一定方向に通過する構造となっていることで木材チップを収容している収容体内を完全に蒸留木酢液含有水が通過することができる。【０００３７】本発明の装置タンク１０において中央噴出タワー１１に施された均一に配列した中央パンチホール１２から噴出した蒸留木酢液含有水は中央噴出タワー１１から木材チップ収容袋９を水平に移動し、タンク外側１３の吸水壁１５に均一に配列した外壁パンチホール１４に吸引され吸引された蒸留木酢液含有水はタンク外壁空間を下降し、タンク底部２３に設置したポンプ１７に吸引され中央噴出タワー１１にもどる、この工程を繰り返し循環する。ポンプ１７で吸い上げられるとき、ボイラ１９で熱せられた蒸気がポンプ１７下部に設置された蒸気噴出口２０から噴出した蒸気により蒸留木酢液含有水が高温となる、温度管理はタンクの底部２３に設けられた温度センサー２１で計り温度調整は温度調整バルブ１８で管理する構造である。無菌処理には水を水道口２２から入れ、ついで蒸留木酢液を入れ上記の工程で処理し、処理後は排水パイプ１６より排水する。なお処理中はタンクに蓋２４を施し処理を行う。本発明の無菌木材チップの製造方法をかかる装置タンク１０で行うことによりリグニンの除去なく強固なハニカム構造を保持した蒸留木酢液含有の無菌木材チップを得ることができる。【０００３８】本発明の無菌木材チップとする工程は、苛性ソーダ、過酸化水素などの化学物質を使用した場合は必ず化学物質を抜き取る水洗工程をいれなければならないが、本発明の製造工程では蒸留木酢液含有水のみの通過でよく、水洗工程を省きなおかつ防腐微生物活性処理が同時に行える利点があり、化学物質を使用するのに比べ製造コストを低く抑えることができる。【０００３９】本発明において苛性ソーダ、過酸化水素などの化学物質を使用した場合木材チップのハニカム構造内のリグニンが溶出することとなり、微生物の生息空間はひろがり生ゴミ分解能力が上がるが、反面木材チップの処理期間が短くなることとなる。化学処理でリグニンを約８５％程度までの除去では生ゴミ分解剤として使用できるが８５％を超えたリグニン除去では分解期間が除去しない期間にくらべ２０％程度まで落ちてしまうこととなり商品が割高になってしまう。また化学物質を使用した木材チップを使用して本発明で提供する酵素を含ませた場合の処理効果はリグニンを除去している分ハニカム構造の破壊が早まり、本発明で提供する総合酵素での繊維質分解酵素の処理能力がおいつかず、木材チップの交換あるいは堆肥化が早まる結果となる。従って、総合酵素処理とのバランスをかんがえれば、リグニンを除去しない本発明の蒸留木酢液含有水のみの通過方法で製造した強固なハニカム構造を保持する木材チップが経済性と寿命の終わった極小木材チップを酵素により分解消滅していくため、木材チップの交換の不要と堆肥化した後の処理不要を考えれば、本発明の木材チップが経済的にも後処理的にも最良の結果を生むこととなる。【０００４０】本発明の生ゴミ分解補助剤が備える酵素はリグニン分解酵素、繊維分解酵素、化学物質分解酵素、脂肪、蛋白、でんぷん、塩、ＰＣＢなど総合的に分解する総合酵素で構成されている。本発明の生ゴミ分解補助剤の要旨とするところの酵素は、アルコールデハイドロゲナーゼ、ラクテートデハイドロゲナーゼ、グルコース６リン酸デハイドロゲナーゼ、アルデヒドデハイドロゲナーゼ、Ｌ・アスパルテイト・ベーターセミアルデヒド・ＮＡＤＰオキシドレクターゼ、グルタミン酸デハイドロゲナーゼ、アスパラギン酸セミアルデヒド・デハイドロゲナーゼ、ＮＡＤＰＨ２チクトクロームＣ・リアクターゼ、グルタチオン・デハイドロゲナーゼ、トレハローズリン酸シンテクターゼ、ポリフォスヘエードキナーゼ、エタノールアミンフォスヘエードサイチジル・トランスフェラーゼ（ＣＴＰ）トレハローズフォスファターゼ、メタルチオ・フォスフォ・グリセレート・フォスファターゼ、イヌラーゼ、β−マンノシターゼ、ウリジン・ヌクレオシターゼ、シトシン・ジアミナーゼ、メチルシステインシンテターゼ、アスパラギン酸シンテターゼ、コハク酸デハイドロゲナーゼ、アコニチン酸ハイドロゲナーゼ、フマレイトハイドロゲナーゼ、マレイトデハイドロゲナーゼ、クエン酸シンテターゼ、イソクエン酸デハイドロゲナーゼ、ＬＳＮＡＤＰオキシダクターゼ、モノアミンオキシダクターゼ、ヒスタミナーゼ、ピルビン酸デカルボキシラーゼ、ＡＴＰアーゼ、ヌクレオチドピロフォスファターゼ、エンドポリフォスファターゼ、ＡＴＰフォスフォハイドロラーゼ、オロチジン５リン酸デカルボキシラーゼ、セルラーゼを含む総合酵素である。総合酵素の働きで生ゴミと接触攪拌することで微生物の発生と活性化を促し、脂肪、蛋白、でんぷん、塩、ＰＣＢなどを分解するとともに木質チップ内のリグニンを分解して行き微生物の増殖とともにその生息空間をひろげていくのである。それとともに生ゴミ分解を繰り返すことで木材チップは細分化されて行き、極小になった木材チップのハニカム構造が破壊されると微生物が生息できず堆肥化する、その繊維物質を繊維分解酵素が分解し消滅させていく生ゴミ分解補助剤の酵素である。【０００４１】本発明の酵素は無菌木材チップに対して０．１〜０．８重量％配合されていることが好ましく、０．２〜０．５重量％配合されていることがより好ましい。かかる配合割合が０．１重量％未満では、微生物が活性化しにくく生ゴミを分解するのに長時間を要することとなるとともに、リグニン分解能力が落ち���生物の生息空間の拡大も遅くなり生ゴミ分解処理能力がおちる。また繊維分解能力も落ち木材チップの消滅能力が落ち、木材チップの交換あるいは堆肥化することとなる。また０．８重量％以上になるとリグニン分解速度と極小木材チップの分解と生ごみの腐食が早くなり分解バランスが崩れ生ゴミの分解能力が落ちることとなる。従って総合酵素の配合は０．２〜０．５重量％が最良の配合となる。【０００４２】本発明の無菌木材チップは木材チップが有するハニカム構造を堅持するためのリグニンを抜くことなくハニカム構造の強固な蒸留木酢液含有の無菌木材チップに総合酵素を含ませた構成により、生ゴミを分解する過程で木材チップのリグニンを分解しながら微生物の生息空間を広げ、生ゴミ分解の能力をあげることとなり、生ゴミを分解を繰り返すことで木材チップは細分化され、極小になって分解の機能を果たさなくなったものから繊維分解酵素により分解する過程をたどる。このため本発明の生ゴミ分解総合酵素木材チップは一定温度の元、生ゴミと混合、攪拌して用いることにより、生ゴミ分解微生物が木材チップを介して大量に増殖することとなって酵素と微生物の相互の働きによって、生ゴミを水と二酸化炭素にまで完全に分解することが可能となる。そして役目を終えた極小木材チップから水と二酸化炭素に分解して消滅していく。その結果生ゴミを分解しながら不要な木材チップも分解するため、木材チップの交換、あるいは堆肥利用とすることがなくなり、一定期間過ぎると生ゴミを分解しながら木材チップが減少していくため、木材チップの継ぎ足しだけのメンテナンスになる。従って本発明の総合酵素無菌木材チップを使用することにより、経済的かつ簡単な生ゴミ分解処理が行える。
【実施例】
【実施例１】
【０００４３】（無菌木材チップの製造）
針葉樹、広葉樹などの木材、このとき生木でも流木でも木材の形態をなしている木材を、外形０．２〜２５ｍｍの木材チップを得る。チップ製造機で製造する際、設定が細かいほど設定以下の細分化された木代チップが同時にでてくるため、木材チップ径の好ましい配合０．２〜３ｍｍを５０％と３〜２５ｍｍを５０％にする場合、クボタ製造の木材チップ製造機での設定では１０ｍｍ設定で行った。次にかかる木材チップを０．１〜０．０５ｍｍメッシュ状の麻あるいは合成樹脂製の袋（図２の９）に入れる。このときの袋の形状は枕状の形態が好ましい。次の容積１０００Ｌの装置タンク１０に底板部分から積み上げて入れていく。次に水を給水口２２から満タンまで入れる。次に蒸留木酢液を０．５重量％入れる。次に装置タンク１０に蓋２４をし、ポンプ１７を始動させると同時にボイラ１９から高熱蒸気を蒸気噴出口２０から送り出す。水温計２１を見ながら摂氏９７度で１時間３０分木材チップ内を循環させる。このとき２０分以下だと完全な無菌状態にはならない、また２時間以上だとリグニンが溶け出し木材チップのハニカム構造を弱体化することになる。【０００４４】次にかかる装置タンク１０から蒸留木酢液含有水を排水口１６から全部排水する、次に蒸留木酢液含有水を含んだ木材チップ収容袋９を遠心脱水機で５分脱水をかける、この時の木材チップ内に残留する蒸留木酢液含有水は５〜１０重量％になり、蒸留木酢液含有の無菌木材チップを得る。次に木材チップを収容袋９より出し、攪拌ミキサーで木材チップ１００に対して０．５重量％の酵素をいれ５分攪拌することで、リグニンを除去しない強固なハニカム構造をもつ生ゴミ分解用総合酵素蒸留木酢液含有の木材チップを得る。またここで含有させる総合酵素はリグニン、繊維、塩、ＰＣＢ、ダイオキシン、農薬、色素、塩素化合物、化学物質を分解する酵素を含有させた。かかる酵素はアルコールデハイドロゲナーゼ、ラクテートデハイドロゲナーゼ、
2007130617.tif 000003
ギン酸セミアルデヒド・デハイドロゲナーゼ、ＮＡＤＰＨ２チクトクロームＣ・リアクターゼ、グルタチオン・デハイドロゲナーゼ、トレハローズリン酸シンテクターゼ、ポリフォスヘエードキナーゼ、エタノールアミンフォスヘエードサイチジル・トランスフェラーゼ（ＣＴＰ）トレハローズフォスファターゼ、メタルチオ・フォスフォ・グリセレート・フォスファターゼ、イヌラーゼ、β−マンノシターゼ、ウリジン・ヌクレオシターゼ、シトシン・ジアミナーゼ、メチルシステインシンテターゼ、アスパラギン酸シンテターゼ、コハク酸デハイドロゲナーゼ、アコニチン酸ハイドロゲナーゼ、フマレイトハイドロゲナーゼ、マレイトデハイドロゲナーゼ、クエン酸シンテターゼ、イソクエン酸デハイドロゲナーゼ、ＬＳＮＡＤＰオキシダクターゼ、モノアミンオキシダクターゼ、ヒスタミナーゼ、ピルビン酸デカルボキシラーゼ、ＡＴＰアーゼ、ヌクレオチドピロフォスファターゼ、エンドポリフォスファターゼ、ＡＴＰフォスフォハイドロラーゼ、オロチジン５リン酸デカルボキシラーゼ、セルラーゼを含む総合酵素である。
【実施例】
【実施例２】
【０００４５】（リグニン除去チップの製造）
針葉樹、広葉樹などの木材、このとき生木でも流木でも木材の形態をなしている木材を、外形０．２〜２５ｍｍの木材チップを得る。チップ製造機で製造する際、設定が細かいほど設定以下の細分化された木代チップが同時にでてくるため、木材チップ径の好ましい配合０．２〜３ｍｍを５０％と３〜２５ｍｍを５０％にする場合、クボタ製造の木材チップ製造機での設定では１０ｍｍ設定で行った。次にかかる木材チップを０．１〜０．０５ｍｍメッシュ状の麻あるいは合成樹脂製の袋（図２の９）に入れる。このときの袋の形状は枕状の形態が好ましい。次に容積１０００Ｌの装置タンク１０に底板部分から積み上げて入れていく。次に水を給水口２２から満タンまで入れる。次に１０Ｋｇのカセイソーダ（水酸化ナトリュウム）２０％溶液を入れた。次にタンク１０に蓋２４をし、ポンプ１７を始動させると同時にボイラ１９から高熱蒸気を蒸気噴出口２０から送り出す。水温計２１を見ながら摂氏９７度で２０分木材チップ内を循環させる。次にかかるタンク１０からカセイソーダ含有水を排水口１６から全部排水する。次に水を給水口２２から満タンまで入れ、過酸化水素を２０Ｋｇいれる。次にタンク１０に蓋２４をし、ポンプ１７を始動させると同時にボイラ１９から高熱蒸気を蒸気噴出口２０から送り出す。水温計２１を見ながら摂氏９７度で６０分木材チップ内を循環させる。次にかかる装置タンク１０から過酸化水素含有水を排水口１６から全部排水する、次に水を給水口２２から満タンまで入れタンク１０内を１５分循環させ排水する、この洗浄工程を３回繰り返すことでリグニン木材除去チップを得る。このときのリグニン除去率５０％の木材チップを得た。次に木材チップを収容袋９より出し、攪拌ミキサーで木材チップに対して０．４重量％の酵素をいれ５分攪拌することで、リグニンを５０％除去した生ゴミ分解用木材チップを得た。またここで含有させる酵素はリグニンを分解してある木材チップのため、本発明のリグニン分解酵素ではなく一般的に使用している酵素である油、たんぱく質、でんぷんを分解するリパーゼ、アミラーゼ、プロテアーゼを同重量比率の酵素を含有させた。【０００４６】ついでリグニン除去しない本発明木材チップと、試験的にリグニン３０％除去木材チップの生ゴミ分解比較をおこなったところ、リグニン除去チップ５０％除去チップが１２０日経過した頃から消化能力が落ち始め木材チップをふくめた全体容量が増え始め、粘土化の傾向に傾いて来た。１８０日経過した頃から分解しなくなって木材チップの交換をしなければならなくなった。リグニンを除去しない本発明木材チップは１２０日頃から木材チップの減少傾向が始まり、１８０日経過した頃には木材チップ全体量は９３％まで減少したため、リグニンを除去しない本発明木材チップを７％補充した。その結果化学物質でリグニンを除去したチップの耐久性が本発明の無菌木材チップより劣ることがわかった。従ってリグニンを除去したチップは一定期間分解を繰り返すと木材チップの交換をしなければならず、本発明の木材チップはチップを交換なしでチップの追いたしですむ結果がでた。このときの試験は生ゴミ処理機（ＢＭ−Ａ４０、株式会社藤和産業製造）で木材チップ１７Ｌにたいして毎日１ｋｇの同類の生ゴミを投入しつづけた結果である。
【実施例】
【実施例３】
【０００４７】（単品分解の比較）
本発明生ごみ分解用木材チップが単一物質のみの分解について分解能力を検証してみた。比較するチップは一般的に使用されている、広葉樹などの木材から、外形０．２〜２５ｍｍの木材チップを製造機で製造し、その状態すなわち無菌化しない木材チップに、一般的に使用している酵素である油、たんぱく質、でんぷんを分解するリパーゼ、アミラーゼ、プロテアーゼを同重量比率の酵素を０．４重量％含有させた生ごみ分解用チップと、本発明の生ごみ分解用無菌木材チップでの単一品分解テストをおこなった。このときの試験機は生ゴミ処理（ＢＭ−Ａ４０株式会社藤和産業製造）で木材チップ１７Ｌにたいして毎日２ｋｇの単一品で豆腐製造時にでる廃棄物であるおからを投入し検証した。その結果、無菌化しない木材チップは１６日目よりチップを含めた全体量が増えて行き、２４日目でチップ交換をしなければならなくなった。これに対し本発明の無菌木材チップは２４日目を過ぎ５０日を経過してもおからを分解し続ける結果となり、おからの繊維質も繊維分解酵素により分解されていくため全体量が増えない結果となった。従って、おからだけ、肉だけという単体有機物だけの長期処理は従来の生ゴミ処理では分解する期間が通常の数％に落ち、単体有機物だけの長期処理は困難と考えられてきたが、本発明の生ゴミ分解剤は無菌状態にあるため単体有機物から発生する微生物の活性化を妨げる要因を排除し単体有機部物を酵素が分解しながら微生物の単体有機物から発生する微生物の活性化を促し微生物の増大を助ける。従って本発明の生ゴミ分解剤は、困難とされてきた単体有機物だけの長期分解処理を行い、ハニカム構造が破壊され、分解能力がなくなった極小木材チップから繊維分解酵素により分解消滅していく工程をたどる検証ができた。
【産業上の利用可能性】
【０００４８】本発明の総合酵素蒸留木酢液含有生ゴミ分解用木材チップは地球温暖化防止の観点から生ゴミリサイクル法の完全実施が２００６年から施行される。それに伴い年間１００ｔ以上の生ゴミを排出する企業はその２割を自努力で消滅させなければならない。従って産業分野でこの法律に適合する企業はたいがいが減量方式の生ゴミ処理機を使用している。しかし減量方式は電気、ガス、石油などで高温、乾燥減量するため膨大な熱エネルギーを必要とする。地球温暖化防止の観点からすれば相当量の二酸化炭素の排出を余儀なくしなければならず相反する結果となる。しかし生ゴミ処理を自然生態系が生み出すバイオ方式での処理では同じゴミ処理が減量方式に比べ、その数％の二酸化炭素の排出ですむことになる。従って地球温暖化防止の観点からすると生ゴミ処理はバイオ方式が理想的な形となる。【０００４９】バイオ方式処理では処理用基材が一定期間過ぎると交換を余儀なくされている。また不要になった基材で有機物木材であれば堆肥としてリサイクルできるが、処理物によっては塩害、あるいは化学物質による土壌汚染という二次公害を生み出す危険をはらんでいる。【０００５０】本発明の総合酵素蒸留木酢液含有生ゴミ分解用木材チップは従来のリサイクル形木材チップと違い、木材チップを機能させているハニカム構造を強固に構築しているリグニンを初期には除去せず、微生物の発生の増大にあわせて酵素によりリグニンを分解しながら微生物の生息空間を広げ処理能力をあげ、分解を繰り返す中で木材チップの細分化がはじまり、極小になってハニカム構造が破壊したものから、酵素により分解消滅していく機能となっている。【０００５１】従って本発明の総合酵素蒸留木酢液含有生ゴミ分解用木材チップを生ゴミ処理剤として産業上利用することにより、生ゴミとともに機能しなくなった木材チップも消滅していくため、リサイクルによる土壌汚染の危険を回避できる。また単品だけを消滅し続けることができないとされていた、豆腐業界のおから処理あるいは、ハム業界の肉だけの処理などを、地球温暖化防止の観点から単品のみの分解をバイオ方式で処理できる産業上の利用がある。
【図面の簡単な説明】
【０００５２】
【図１】  ９  ：木材チップ収容袋  １０：装置タンク  １１：中央噴出タワー  １２：中央パンチホール  １３：タンク外側  １４：外壁パンチホール  １５：吸水壁  １６：排水パイプ  １７：ポンプ  １８：温度調整バルブ  １９：ボイラ  ２０：蒸気噴出口  ２１：温度センサー  ２２：吸水口  ２３：タンクの底部  ２４：蓋
【図１】
2007130617.tif 000004
【図２】
2007130617.tif 000005
【図３】
2007130617.tif 000006
【手続補正書】
【提出日】平成18年1月24日(2006.1.24)
【手続補正３】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】全文
【補正方法】変更
【補正の内容】
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】本発明は木材を粉砕して得られる木材チップから生息菌を除去し酵素によりリグニン、セルロース、有機物を分解し生ゴミを微生物で分解しながら分解機能を終えた木材チップを分解していく、木材チップを用いた生ゴミ分解木材チップに関する。
【背景技術】
【０００２】近年、生ゴミの処理方法として、微生物処理方法が注目されている。かかる微生物処方法の多くは、微生物を付着させた木材チップを生ゴミに混入した後、かかる木材チップと生ごみとを適温化で攪拌することにより、生ゴミを微生物で生分解しようとするものである。【０００３】しかしながら、一般的に、木材を粉砕してえられる木材チップは、付着させた微生物が処理していく過程で水と炭酸ガスに分解していき、その工程が一定期間繰り返されると木材チップは粉砕していき、ハニカム構造は破壊され分解作用が止まり、木材チップを一定期間使用後交換しなければならないという問題を有していた。【０００４】また、不要となった木材チップは堆肥として再利用されているが、一定期間生ゴミ処理をしてきた木材チップには、塩、化学物質を多量に含んでおり、堆肥に使い続けると土壌汚染を招く問題を有していた。【０００５】また、木材チップの菌の生息率を上げるため薬品で木材チップ内のリグニンを除去する方法もあるが、リグニンは化学的物理的にも強固なものとし木材を微生物分解、水、ほか外界の悪条件から木材のハニカム構造を守る役目をしているため、リグニンを最初から除去したものをつかった場合木材チップのハニカム構造を早期に破壊し、交換あるいは堆肥化を早める問題を有している。【０００６】また、木材チップに微生物を付着させ微生物で生ゴミ処理をしていくと処理過程で微生物は増大していくが、木材チップ本来生息している微生物も増大していき、付着させた微生物との共存がしにくく、生ゴミ分解が一定期間過ぎると分解能力が落ち、木材チップの早期交換あるいは堆肥化を早める問題を有している。【０００７】また、生ごみは多種多様の有機物の混在であるが、単体有機物だけの長期処理は分解する期間が通常の数％に落ち、単体有機物だけの長期処理は困難と考えられ、例えば豆腐生産時にでる廃棄物のおからだけを分解しつづけるなど単体有機物だけの長期処理が困難という問題を有している。
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００８】本発明の目的は、木材チップが有するハニカム構造の破壊を極力抑えつつ木材チップから酵素によりリグニン分解しながら微生物の生息率を高め生ゴミ分解能力があがる、それと共に生ゴミ処理を繰り返し、木材チップが細分化していき、極小化しハニカム構造が破壊した木材チップが酵素により分解消滅する。すなわち、生ゴミ分解を繰り返すと木材チップそのものが減少し本発明の木材チップの補給だけですみ、木材チップの交換が不要となる木材チップを提供することにある。またかかる木材チップを大量に製造するに製造方法を提供することにある。またかかる木材チップを用いた生ゴミ分解用酵素木材チップを提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００９】本発明の総合酵素木材チップの要旨とするところは、高温蒸留木酢酸含有水を通過させることにより木材チップに生息する微生物を完全に除去することにある。【０００１０】かかる構成により蒸留木酢酸含有の無菌状態のリグニンを保持したままの強固な木材チップに総合分解酵素を含ませた木材チップである。【０００１１】かかる木材チップに含ませる総合酵素はリグニン、繊維、塩、ＰＣＢ、ダイオキシン、農薬、色素、塩素化合物、化学物質を分解する酵素である。【０００１２】なお、本明細書において総合酵素によるリグニン分解現象を得る方法としては木材を粉砕して得られる木材チップと、本発明にかかる生ゴミ処理中のチップと同体積分取り、同量のアセトンにそれぞれ浸漬してアセトン抽出物を得る。次いで得られたアセトン抽出物をそれぞれ希釈した後、それぞれの希釈液から液体クロマトグラフィーによってリグニンを単離し、そのピーク量の面積を求める。最後に酵素によるリグニン分解中木材チップのリグニンのピーク面積を未使用の木材チップのリグニンのピーク面積で割って求めるのである。【０００１３】本発明の生ゴミ分解木材チップが高温蒸留木酢液含有水を通過させることにより木材チップを無菌状態にした後、脱水した後も残留した蒸留木酢液が弱酸性を保持することとなる。本発明の生ゴミ分解剤を生ゴミと混合攪拌した際に、残留蒸留木酢液によって保存による雑菌の発生を抑え、生ゴミ分解として使用時、生ゴミを改質して生ゴミ中の微生物の増殖を促す役目を果たす。【０００１４】また、本発明の生ゴミ分解剤が総合酵素を含んで構成されることにより、本発明の生ゴミ分解木材チップを生ゴミと混合・攪拌した際に生ゴミが酵素によって分解されると同時に木材ハニカム構造内のリグニンの分解をはじめ生ゴミを分解する微生物の生息空間をあげ分解能力を上げる役目をはたす。木材チップは０．２〜２５ｍｍが分散しており、小さいほど生ゴミ接触表面積が大きくなり分解速度とリグニン分解速度が速くなり、極小木材チップからハニカム構造が崩壊し分解力を失った物から繊維分解酵素により木材チップそのものが分解消滅していく。【０００１５】また、総合酵素は生ゴミに働きかけ分解していくが、ほかの効果として微生物の活性化を行う。総合酵素の分解力と、微生物の分解力との相乗効果で生ゴミを分解消滅させていく。【０００１６】また、総合酵素は生ゴミ中の微量元素、特に金属、重金属と呼ばれるミネラルと結合することによりミネラルが持つ毒性を無毒化する一方、酵素自体の機能はその結合により数千倍数万倍に増大する。従って生ゴミ処理速度を速め、短時間に多くの生ゴミ処理が可能となる。【０００１７】また、本発明の生ゴミ分解剤の要旨とするところの酵素は、アルコールデハイドロゲナーゼ、ラクテートデハイドロゲナーゼ、グルコース６リン酸デハイドロゲナーゼ、アルデヒドデハイドロゲナーゼ、Ｌ・アスパルテイト・ベーターセミアルデヒド・ＮＡＤＰオキシドレクターゼ、グルタミン酸デハイドロゲナーゼ、アスパラギン酸セミアルデヒド・デハイドロゲナーゼ、ＮＡＤＰＨ２チクトクロームＣ・リアクターゼ、グルタチオン・デハイドロゲナーゼ、トレハローズリン酸シンテクターゼ、ポリフォスヘエードキナーゼ、エタノールアミンフォスヘエードサイチジル・トランスフェラーゼ（ＣＴＰ）トレハローズフォスファターゼ、メタルチオ・フォスフォ・グリセレート・フォスファターゼ、イヌラーゼ、β−マンノシターゼ、ウリジン・ヌクレオシターゼ、シトシン・ジアミナーゼ、メチルシステインシンテターゼ、アスパラギン酸シンテターゼ、コハク酸デハイドロゲナーゼ、アコニチン酸ハイドロゲナーゼ、フマレイトハイドロゲナーゼ、マレイトデハイドロゲナーゼ、クエン酸シンテターゼ、イソクエン酸デハイドロゲナーゼ、ＬＳＮＡＤＰオキシダクターゼ、モノアミンオキシダクターゼ、ヒスタミナーゼ、ピルビン酸デカルボキシラーゼ、ＡＴＰアーゼ、ヌクレオチドピロフォスファターゼ、エンドポリフォスファターゼ、ＡＴＰフォスフォハイドロラーゼ、オロチジン５リン酸デカルボキシラーゼ、セルラーゼを含む総合酵素である。【０００１８】また、生ごみは多種多様の有機物の混在であるが、おからだけ、肉だけという単体有機物だけの長期処理は従来の生ゴミ処理では分解する期間が通常の数％に落ち、単体有機物だけの長期処理は困難と考えられてきたが、本発明の生ゴミ分解剤は無菌状態にあるため単体有機物から発生する微生物の活性化を妨げる微生物の発生がなく、単体有機部物を酵素が分解しながら微生物の活性化を促し微生物の増大を助ける。従って本発明の生ゴミ分解剤は、困難とされてきた単体有機物だけの長期分解処理を行うと共に、ハニカム構造が破壊され、分解能力がなくなった極小木材チップから繊維分解酵素により分解消滅していく工程をたどる。【０００１９】かかる構成により、本発明の生ゴミ分解剤は生ゴミを総合酵素によりすみやかに分解し、塩、重金属、化学物質を分解し、生ゴミ分解剤の木材内のリグニンを分解をしながら微生物の生息空間を拡大させながら微生物を増大させ生ゴミを酵素とともに分解し、また重金属と結びついた酵素も増大し、細分化していく生ゴミ分解木材チップの極小のものから繊維分解酵素により生ゴミと共に分解消滅させることができる。【０００２０】本発明の要旨とするところは、木材を粉砕して得られる木材チップを通水性の収容体に収め摂氏９０〜９８度の蒸留木酢酸含有水を通過させ、木材チップ内のリグニンを取らずに木材チップを無菌化する工程を含んで構成される蒸留木酢酸含有無菌木材チップの製造方法である。【０００２１】本発明の要旨とするところは、木材を粉砕して得られる木材チップを通水性の収容体内に収容する工程と、前記木材チップを収容する前記収容体を摂氏９０〜９８度の蒸留木酢酸水溶液を通過させ、リグニンを保持したまま無菌木材チップを得る工程と蒸留木酢酸水溶液を木材チップから遠心脱水機により脱水する工程により木材チップは無菌状態で蒸留木酢酸水溶液分の５〜１０％残る弱酸性の木材チップの製造工程にある。【０００２２】かかる構成により木材を粉砕して得られる大量の木材チップから木材チップが有するハニカム構造の破壊を防ぐリグニンを除去することなく強固なハニカム構造の蒸留木酢酸含有無菌木材チップが得られることになる。【０００２３】また、本発明の無菌木材チップの製造装置の要旨とするところは、タンク外側が吸水側となり、タンク中央部が噴出側とな���、中央から放射状の蒸留木酢酸水溶液が上下立体になって置かれている木材チップ収容体の中を水平にして短距離の水溶液が中央の噴出タワーから放射状一方向に通過する製造方法である。【０００２４】かかる構造によりムラなく蒸留木酢酸水溶液がいきわたり通過することで弱酸性の無菌木材チップが製造できる。【０００２５】かかる構造のタンク外側の吸引壁面と中央の噴出タワーの壁面は吸水噴出水のための孔が均等に配列されている構造である。
【発明の効果】
【０００２６】本発明の総合酵素無菌木材チップはリグニンを除去しないため木材チップが有するハニカム構造を強固に保持したまま生ゴミ分解剤として生ゴミと混合した時、含ませている総合酵素により生ごみを分解するとともに、生ゴミから発生する微生物の促進を促し、微生物が生ゴミを分解消滅させていく。またリグニン分解酵素が働き、木材内のリグニンを分解しながら、微生物の生息空間をひろげていき、微生物数を増やし微生物の分解能力をあげる。生ゴミを分解し続けることにより木材チップそのものが細分化していき、極細分化された極小木材チップはハニカム構造が破壊され、生ゴミを分解する能力がなくなり堆肥状態になるが、繊維分解酵素が分解能力がなくなった極小木材チップを分解消滅させ、生ゴミとともに不要になった極小木材チップも分解消滅する生ゴミ分解木材チップである。従って本発明の総合酵素蒸留木酢液含有生ゴミ分解用木材チップを生ゴミ処理剤として利用することにより、生ゴミとともに機能しなくなった極小木材チップから消滅していくため、リサイクルによる土壌汚染の危険を回避できる。また単品だけを消滅し続けることができるため、豆腐業界のおから処理あるいは、ハム業界の肉だけの処理できる効果がある。【０００２７】また本発明の無菌木材チップの製造装置を用いて木材チップを処理することにより木材のハニカム構造を強固に保持したまま無菌処理を効果的に行うことが可能になるため大量の無菌木材チップを製造することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【０００２８】本発明にかかる総合酵素無菌木材チップの製造方法について、以下に詳しく説明する。【０００２９】本発明にかかる無菌木材チップは苛性ソーダ水溶液、過酸化水素水溶液など酸性、アルカリ酸の化学物質を通過させることで得ることができるが特に以下に述べるような無菌木材チップの製造方法によって得ることが望ましい。【０００３０】すなわち、本発明の無菌木材チップの製造方法は蒸留木酢高温水溶液で木材チップ内を通過させる工程と蒸留木酢高温水溶液を含んだ木材チップを脱水する工程と総合酵素を含ます工程を含んで構成される。【０００３１】本発明で用いられる木材チップはハニカム構造を十分有していれば、いずれの木材から得られてもよく針葉樹広葉樹などの間伐材でもよい。木材チップの長さは０．２〜３ｍｍを５０％、３〜２５ｍｍを５０％の比率が好ましい。生ゴミと攪拌する場合は小さいチップほど接触面積が大きく、サイズの大きいチップほど接触面積が少ないが小さいチップの分解能力は早いがハニカム構造の破壊も早くなり、分解し続けることにより全体が小さくなっていく、従って分解力とチップの耐久性を鑑み上記のチップ比率が好ましい。【０００３２】本発明で無菌化するために苛性ソーダ、過酸化水素などのアルカリあるいは酸性の化学物質を用いることが安易に無菌状態にはできるが、同時に木材のハニカム構造を保持するための物質であるリグニンが取り除かれることとなり、木材チップの耐久性は大きく損なわれる。上記の欠点を回避するため蒸留木酢液含有水で無菌化することで木材のハニカム構造を堅持しているリグニンが流失することなく強固なハニカム構造を保持した無菌木材チップを得ることができる。【０００３３】本発明の木材チップは蒸留木酢液含有水で無菌化することで、蒸留木酢液含有水を後処理で脱水するが、木材チップ全体に微量の蒸留木酢液が残留し、木材チップが弱酸性を保持されることとなる。本発明の生ゴミ分解剤を生ゴミと混合攪拌した際に、残留蒸留木酢液が生ゴミを改質して生ゴミ中の微生物の増殖を促す役目をはたす。【０００３４】本発明の製造方法において、蒸留木酢液含有水で無菌化する木材チップは化学物質、水からでも可能だが、蒸留木酢含有水を使用することにより、ハニカム構造の堅持、リグニンを除去することなく木材チップ全体への蒸留木酢液が浸透し、無菌化の完成度、保管時の防腐対策、生ゴミ中の微生物の増殖、消臭効果など良好な生ゴミ分解木材チップを得ることができる。またアルカリあるいは酸性の化学物質で無菌化した場合必ず水洗工程で化学物質を除去しなければならない、この後工程で蒸留木酢液を含ませた場合は木材チップの表面にしか蒸留木酢液が含まず木材チップの内部が腐食することとなる。従って本発明の蒸留木酢含有水を通過させ、そのまま脱水する工程が最良の方法である。【０００３５】本発明の製造方法において蒸留木酢液含有水で無菌化する木材チップの蒸留木酢液の含有は０．２〜０．８重量比が良好で２０分以上２時間以内の摂氏９０〜９８度の蒸留木酢液含有水の通過が良好である。また木材チップを通過させる蒸留木酢液含有水の蒸留木酢液の比率は０．２〜０．８重量％が良好であるが０．８％以上ではＰＨ６．０以下となり酸性が強くなり微生物の活性化を遅くすることとなり０．２以下になるとアルカリに傾き木材チップの腐敗の原因となる。【０００３６】本発明においてタンク内で木材チップが蒸留木酢液含有水の通過の際、木材チップは０．０５〜０．２のメッシュの収容体に収めチップが動かないように固定する。その際均一に通過できるために、枕状の収容体にすることが好ましい、角型収容体の場合コーナー同士が重なりあい、完全に蒸留木酢液含有水が通過しにくくなる。また収容体の蒸留木酢液含有水が通過の際、複数重なった状態の場合も完全に蒸留木酢液含有水が通過しにくくなる。従って、完全に蒸留木酢液含有水が通過させるために、収容体は枕状で重ならない状態が良い。また上記に限らず、０．０５〜０．２メッシュの外表面を備えて構成される硬質の容器であってもよい。【０００３７】本発明において蒸留木酢液含有水のタンクは縦長のタンクで中央から噴出した蒸留木酢液含有水がタンク外側吸入壁に水平一定方向に通過する構造となっていることで木材チップを収容している収容体内を完全に蒸留木酢液含有水が通過することができる。【０００３８】本発明の装置タンク１０において中央噴出タワー１１に施された均一に配列した中央パンチホール１２から噴出した蒸留木酢液含有水は中央噴出タワー１１から木材チップ収容袋９を水平に移動し、タンク外側１３の吸水壁１５に均一に配列した外壁パンチホール１４に吸引され吸引された蒸留木酢液含有水はタンク外壁空間を下降し、タンク底部２３に設置したポンプ１７に吸引され中央噴出タワー１１にもどる、この工程を繰り返し循環する。ポンプ１７で吸い上げられるとき、ボイラ１９で熱せられた蒸気がポンプ１７下部に設置された蒸気噴出口２０から噴出した蒸気により蒸留木酢液含有水が高温となる、温度管理はタンクの底部２３に設けられた温度センサー２１で計り温度調整は温度調整バルブ１８で管理する構造である。無菌処理には水を水道口２２から入れ、ついで蒸留木酢液を入れ上記の工程で処理し、処理後は排水パイプ１６より排水する。なお処理中はタンクに蓋２４を施し処理を行う。本発明の無菌木材チップの製造方法をかかる装置タンク１０で行うことによりリグニンの除去なく強固なハニカム構造を保持した蒸留木酢液含有の無菌木材チップを得ることができる。【０００３９】本発明の無菌木材チップとする工程は、苛性ソーダ、過酸化水素などの化学物質を使用した場合は必ず化学物質を抜き取る水洗工程をいれなければならないが、本発明の製造工程では蒸留木酢液含有水のみの通過でよく、水洗工程を省きなおかつ防腐微生物活性処理が同時に行える利点があり、化学物質を使用するのに比べ製造コストを低く抑えることができる。【０００４０】本発明において苛性ソーダ、過酸化水素などの化学物質を使用した場合木材チップのハニカム構造内のリグニンが溶出することとなり、微生物の生息空間はひろがり生ゴミ分解能力が上がるが、反面木材チップの処理期間が短くなることとなる。化学処理でリグニンを約８５％程度までの除去では生ゴミ分解剤として使用できるが８５％を超えたリグニン除去では分解期間が除去しない期間にくらべ２０％程度まで落ちてしまうこととなり商品が割高になってしまう。また化学物質を使用した木材チップを使用して本発明で提供する酵素を含ませた場合の処理効果はリグニンを除去している分ハニカム構造の破壊が早まり、本発明で提供する総合酵素での繊維質分解酵素の処理能力がおいつかず、木材チップの交換あるいは堆肥化が早まる結果となる。従って、総合酵素処理とのバランスをかんがえれば、リグニンを除去しない本発明の蒸留木酢液含有水のみの通過方法で製造した強固なハニカム構造を保持する木材チップが経済性と寿命の終わった極小木材チップを酵素により分解消滅していくため、木材チップの交換の不要と堆肥化した後の処理不要を考えれば、本発明の木材チップが経済的にも後処理的にも最良の結果を生むこととなる。【０００４１】本発明の生ゴミ分解補助剤が備える酵素はリグニン分解酵素、繊維分解酵素、化学物質分解酵素、脂肪、蛋白、でんぷん、塩、ＰＣＢなど総合的に分解する総合酵素で構成されている。本発明の生ゴミ分解補助剤の要旨とするところの酵素は、アルコールデハイドロゲナーゼ、ラクテートデハイドロゲナーゼ、グルコース６リン酸デハイドロゲナーゼ、アルデヒドデハイドロゲナーゼ、Ｌ・アスパルテイト・ベーターセミアルデヒド・ＮＡＤＰオキシドレクターゼ、グルタミン酸デハイドロゲナーゼ、アスパラギン酸セミアルデヒド・デハイドロゲナーゼ、ＮＡＤＰＨ２チクトクロームＣ・リアクターゼ、グルタチオン・デハイドロゲナーゼ、トレハローズリン酸シンテクターゼ、ポリフォスヘエードキナーゼ、エタノールアミンフォスヘエードサイチジル・トランスフェラーゼ（ＣＴＰ）トレハローズフォスファターゼ、メタルチオ・フォスフォ・グリセレート・フォスファターゼ、イヌラーゼ、β−マンノシターゼ、ウリジン・ヌクレオシターゼ、シトシン・ジアミナーゼ、メチルシステインシンテターゼ、アスパラギン酸シンテターゼ、コハク酸デハイドロゲナーゼ、アコニチン酸ハイドロゲナーゼ、フマレイトハイドロゲナーゼ、マレイトデハイドロゲナーゼ、クエン酸シンテターゼ、イソクエン酸デハイドロゲナーゼ、ＬＳＮＡＤＰオキシダクターゼ、モノアミンオキシダクターゼ、ヒスタミナーゼ、ピルビン酸デカルボキシラーゼ、ＡＴＰアーゼ、ヌクレオチドピロフォスファターゼ、エンドポリフォスファターゼ、ＡＴＰフォスフォハイドロラーゼ、オロチジン５リン酸デカルボキシラーゼ、セルラーゼを含む総合酵素である。総合酵素の働きで生ゴミと接触攪拌することで微生物の発生と活性化を促し、脂肪、蛋白、でんぷん、塩、ＰＣＢなどを分解するとともに木質チップ内のリグニンを分解して行き微生物の増殖とともにその生息空間をひろげていくのである。それとともに生ゴミ分解を繰り返すことで木材チップは細分化されて行き、極小になった木材チップのハニカム構造が破壊されると微生物が生息できず堆肥化する、その繊維物質を繊維分解酵素が分解し消滅させていく生ゴミ分解補助剤の酵素である。【０００４２】本発明の酵素は無菌木材チップに対して０．１〜０．８重量％配合されていることが好ましく、０．２〜０．５重量％配合されていることがより好ましい。かかる配合割合が０．１重量％未満では、微生物が活性化しにくく生ゴミを分解するのに長時間を要することとなるとともに、リグニン分解能力が落ち���生物の生息空間の拡大も遅くなり生ゴミ分解処理能力がおちる。また繊維分解能力も落ち木材チップの消滅能力が落ち、木材チップの交換あるいは堆肥化することとなる。また０．８重量％以上になるとリグニン分解速度と極小木材チップの分解と生ごみの腐食が早くなり分解バランスが崩れ生ゴミの分解能力が落ちることとなる。従って総合酵素の配合は０．２〜０．５重量％が最良の配合となる。【０００４３】本発明の無菌木材チップは木材チップが有するハニカム構造を堅持するためのリグニンを抜くことなくハニカム構造の強固な蒸留木酢液含有の無菌木材チップに総合酵素を含ませた構成により、生ゴミを分解する過程で木材チップのリグニンを分解しながら微生物の生息空間を広げ、生ゴミ分解の能力をあげることとなり、生ゴミを分解を繰り返すことで木材チップは細分化され、極小になって分解の機能を果たさなくなったものから繊維分解酵素により分解する過程をたどる。このため本発明の生ゴミ分解総合酵素木材チップは一定温度の元、生ゴミと混合、攪拌して用いることにより、生ゴミ分解微生物が木材チップを介して大量に増殖することとなって酵素と微生物の相互の働きによって、生ゴミを水と二酸化炭素にまで完全に分解することが可能となる。そして役目を終えた極小木材チップから水と二酸化炭素に分解して消滅していく。その結果生ゴミを分解しながら不要な木材チップも分解するため、木材チップの交換、あるいは堆肥利用とすることがなくなり、一定期間過ぎると生ゴミを分解しながら木材チップが減少していくため、木材チップの継ぎ足しだけのメンテナンスになる。従って本発明の総合酵素無菌木材チップを使用することにより、経済的かつ簡単な生ゴミ分解処理が行える。
【実施例】（実施例１）【０００４４】（無菌木材チップの製造）針葉樹、広葉樹などの木材、このとき生木でも流木でも木材の形態をなしている木材を、外形０．２〜２５ｍｍの木材チップを得る。チップ製造機で製造する際、設定が細かいほど設定以下の細分化された木代チップが同時にでてくるため、木材チップ径の好ましい配合０．２〜３ｍｍを５０％と３〜２５ｍｍを５０％にする場合、クボタ製造の木材チップ製造機での設定では１０ｍｍ設定で行った。次にかかる木材チップを０．１〜０．０５ｍｍメッシュ状の麻あるいは合成樹脂製の袋（図２の９）に入れる。このときの袋の形状は枕状の形態が好ましい。次の容積１０００Ｌの装置タンク１０に底板部分から積み上げて入れていく。次に水を給水口２２から満タンまで入れる。次に蒸留木酢液を０．５重量％入れる。次に装置タンク１０に蓋２４をし、ポンプ１７を始動させると同時にボイラ１９から高熱蒸気を蒸気噴出口２０から送り出す。水温計２１を見ながら摂氏９７度で１時間３０分木材チップ内を循環させる。このとき２０分以下だと完全な無菌状態にはならない、また２時間以上だとリグニンが溶け出し木材チップのハニカム構造を弱体化することになる。【０００４５】次にかかる装置タンク１０から蒸留木酢液含有水を排水口１６から全部排水する、次に蒸留木酢液含有水を含んだ木材チップ収容袋９を遠心脱水機で５分脱水をかける、この時の木材チップ内に残留する蒸留木酢液含有水は５〜１０重量％になり、蒸留木酢液含有の無菌木材チップを得る。次に木材チップを収容袋９より出し、攪拌ミキサーで木材チップ１００に対して０．５重量％の酵素をいれ５分攪拌することで、リグニンを除去しない強固なハニカム構造をもつ生ゴミ分解用総合酵素蒸留木酢液含有の木材チップを得る。またここで含有させる総合酵素はリグニン、繊維、塩、ＰＣＢ、ダイオキシン、農薬、色素、塩素化合物、化学物質を分解する酵素を含有させた。かかる酵素はアルコールデハイドロゲナーゼ、ラクテートデハイドロゲナーゼ、グルコース６リン酸デハイドロゲナーゼ、アルデヒドデハイドロゲナーゼ、Ｌ・アスパルテイト・ベーターセミアルデヒド・ＮＡＤＰオキシドレクターゼ、グルタミン酸デハイドロゲナーゼ、アスパラギン酸セミアルデヒド・デハイドロゲナーゼ、ＮＡＤＰＨ２チクトクロームＣ・リアクターゼ、グルタチオン・デハイドロゲナーゼ、トレハローズリン酸シンテクターゼ、ポリフォスヘエードキナーゼ、エタノールアミンフォスヘエードサイチジル・トランスフェラーゼ（ＣＴＰ）トレハローズフォスファターゼ、メタルチオ・フォスフォ・グリセレート・フォスファターゼ、イヌラーゼ、β−マンノシターゼ、ウリジン・ヌクレオシターゼ、シトシン・ジアミナーゼ、メチルシステインシンテターゼ、アスパラギン酸シンテターゼ、コハク酸デハイドロゲナーゼ、アコニチン酸ハイドロゲナーゼ、フマレイトハイドロゲナーゼ、マレイトデハイドロゲナーゼ、クエン酸シンテターゼ、イソクエン酸デハイドロゲナーゼ、ＬＳＮＡＤＰオキシダクターゼ、モノアミンオキシダクターゼ、ヒスタミナーゼ、ピルビン酸デカルボキシラーゼ、ＡＴＰアーゼ、ヌクレオチドピロフォスファターゼ、エンドポリフォスファターゼ、ＡＴ���フォスフォハイドロラーゼ、オロチジン５リン酸デカルボキシラーゼ、セルラーゼを含む総合酵素である。
【実施例】（実施例２）【０００４６】（リグニン除去チップの製造）針葉樹、広葉樹などの木材、このとき生木でも流木でも木材の形態をなしている木材を、外形０．２〜２５ｍｍの木材チップを得る。チップ製造機で製造する際、設定が細かいほど設定以下の細分化された木代チップが同時にでてくるため、木材チップ径の好ましい配合０．２〜３ｍｍを５０％と３〜２５ｍｍを５０％にする場合、クボタ製造の木材チップ製造機での設定では１０ｍｍ設定で行った。次にかかる木材チップを０．１〜０．０５ｍｍメッシュ状の麻あるいは合成樹脂製の袋（図２の９）に入れる。このときの袋の形状は枕状の形態が好ましい。次に容積１０００Ｌの装置タンク１０に底板部分から積み上げて入れていく。次に水を給水口２２から満タンまで入れる。次に１０Ｋｇのカセイソーダ（水酸化ナトリュウム）２０％溶液を入れた。次にタンク１０に蓋２４をし、ポンプ１７を始動させると同時にボイラ１９から高熱蒸気を蒸気噴出口２０から送り出す。水温計２１を見ながら摂氏９７度で２０分木材チップ内を循環させる。次にかかるタンク１０からカセイソーダ含有水を排水口１６から全部排水する。次に水を給水口２２から満タンまで入れ、過酸化水素を２０Ｋｇいれる。次にタンク１０に蓋２４をし、ポンプ１７を始動させると同時にボイラ１９から高熱蒸気を蒸気噴出口２０から送り出す。水温計２１を見ながら摂氏９７度で６０分木材チップ内を循環させる。次にかかる装置タンク１０から過酸化水素含有水を排水口１６から全部排水する、次に水を給水口２２から満タンまで入れタンク１０内を１５分循環させ排水する、この洗浄工程を３回繰り返すことでリグニン木材除去チップを得る。このときのリグニン除去率５０％の木材チップを得た。次に木材チップを収容袋９より出し、攪拌ミキサーで木材チップに対して０．４重量％の酵素をいれ５分攪拌することで、リグニンを５０％除去した生ゴミ分解用木材チップを得た。またここで含有させる酵素はリグニンを分解してある木材チップのため、本発明のリグニン分解酵素ではなく一般的に使用している酵素である油、たんぱく質、でんぷんを分解するリパーゼ、アミラーゼ、プロテアーゼを同重量比率の酵素を含有させた。【０００４７】ついでリグニン除去しない本発明木材チップと、試験的にリグニン３０％除去木材チップの生ゴミ分解比較をおこなったところ、リグニン除去チップ５０％除去チップが１２０日経過した頃から消化能力が落ち始め木材チップをふくめた全体容量が増え始め、粘土化の傾向に傾いて来た。１８０日経過した頃から分解しなくなって木材チップの交換をしなければならなくなった。リグニンを除去しない本発明木材チップは１２０日頃から木材チップの減少傾向が始まり、１８０日経過した頃には木材チップ全体量は９３％まで減少したため、リグニンを除去しない本発明木材チップを７％補充した。その結果化学物質でリグニンを除去したチップの耐久性が本発明の無菌木材チップより劣ることがわかった。従ってリグニンを除去したチップは一定期間分解を繰り返すと木材チップの交換をしなければならず、本発明の木材チップはチップを交換なしでチップの追いたしですむ結果がでた。このときの試験は生ゴミ処理機（ＢＭ−Ａ４０、株式会社藤和産業製造）で木材チップ１７Ｌにたいして毎日１ｋｇの同類の生ゴミを投入しつづけた結果である。
【実施例】（実施例３）【０００４８】（単品分解の比較）本発明生ごみ分解用木材チップが単一物質のみの分解について分解能力を検証してみた。比較するチップは一般的に使用されている、広葉樹などの木材から、外形０．２〜２５ｍｍの木材チップを製造機で製造し、その状態すなわち無菌化しない木材チップに、一般的に使用している酵素である油、たんぱく質、でんぷんを分解するリパーゼ、アミラーゼ、プロテアーゼを同重量比率の酵素を０．４重量％含有させた生ごみ分解用チップと、本発明の生ごみ分解用無菌木材チップでの単一品分解テストをおこなった。このときの試験機は生ゴミ処理（ＢＭ−Ａ４０株式会社藤和産業製造）で木材チップ１７Ｌにたいして毎日２ｋｇの単一品で豆腐製造時にでる廃棄物であるおからを投入し検証した。その結果、無菌化しない木材チップは１６日目よりチップを含めた全体量が増えて行き、２４日目でチップ交換をしなければならなくなった。これに対し本発明の無菌木材チップは２４日目を過ぎ５０日を経過してもおからを分解し続ける結果となり、おからの繊維質も繊維分解酵素により分解されていくため全体量が増えない結果となった。従って、おからだけ、肉だけという単体有機物だけの長期処理は従来の生ゴミ処理では分解する期間が通常の数％に落ち、単体有機物だけの長期処理は困難と考えられてきたが、本発明の生ゴミ分解剤は無菌状態にあるため単体有機物から発生する微生物の活性化を妨げる要因を排除し単体有機部物を酵素が分解しながら微生物の単体有機物から発生する微生物の活性化を促し微生物の増大を助ける。従って本発明の生ゴミ分解剤は、困難とされてきた単体有機物だけの長期分解処理を行い、ハニカム構造が破壊され、分解能力がなくなった極小木材チップから繊維分解酵素により分解消滅していく工程をたどる検証ができた。
【産業上の利用可能性】
【０００４９】本発明の総合酵素蒸留木酢液含有生ゴミ分解用木材チップは地球温暖化防止の観点から生ゴミリサイクル法の完全実施が２００６年から施行される。それに伴い年間１００ｔ以上の生ゴミを排出する企業はその２割を自努力で消滅させなければならない。従って産業分野でこの法律に適合する企業はたいがいが減量方式の生ゴミ処理機を使用している。しかし減量方式は電気、ガス、石油などで高温、乾燥減量するため膨大な熱エネルギーを必要とする。地球温暖化防止の観点からすれば相当量の二酸化炭素の排出を余儀なくしなければならず相反する結果となる。しかし生ゴミ処理を自然生態系が生み出すバイオ方式での処理では同じゴミ処理が減量方式に比べ、その数％の二酸化炭素の排出ですむことになる。従って地球温暖化防止の観点からすると生ゴミ処理はバイオ方式が理想的な形となる。【０００５０】バイオ方式処理では処理用基材が一定期間過ぎると交換を余儀なくされている。また不要になった基材で有機物木材であれば堆肥としてリサイクルできるが、処理物によっては塩害、あるいは化学物質による土壌汚染という二次公害を生み出す危険をはらんでいる。【０００５１】本発明の総合酵素蒸留木酢液含有生ゴミ分解用木材チップは従来のリサイクル形木材チップと違い、木材チップを機能させているハニカム構造を強固に構築しているリグニンを初期には除去せず、微生物の発生の増大にあわせて酵素によりリグニンを分解しながら微生物の生息空間を広げ処理能力をあげ、分解を繰り返す中で木材チップの細分化がはじまり、極小になってハニカム構造が破壊したものから、酵素により分解消滅していく機能となっている。【０００５２】従って本発明の総合酵素蒸留木酢液含有生ゴミ分解用木材チップを生ゴミ処理剤として産業上利用することにより、生ゴミとともに機能しなくなった木材チップも消滅していくため、リサイクルによる土壌汚染の危険を回避できる。また単品だけを消滅し続けることができないとされていた、豆腐業界のおから処理あるいは、ハム業界の肉だけの処理などを、地球温暖化防止の観点から単品のみの分解をバイオ方式で処理できる産業上の利用がある。
【図面の簡単な説明】
【０００５３】
【図１】木材チップの中の生息菌を無菌化し木酢液を含有させるための製造装置の俯瞰断面図
【図２】木材チップ収容袋の断面図
【図３】木材チップの中の生息菌を無菌化し木酢液を含有させるための製造装置の側面断面図
【符号の説明】
【０００５４】９  ：木材チップ収容袋１０：装置タンク１１：中央噴出タワー１２：中央パンチホール１３：タンク外側１４：外壁パンチホール１５：吸水壁１６：排水パイプ１７：ポンプ１８：温度調整バルブ１９：ボイラ２０：蒸気噴出口２１：温度センサー２２：吸水口２３：タンクの底部２４：蓋