(57)【要約】【課題】生ゴミ処理材における初期状態の菌叢の維持を図り、長期に渡って生ゴミの分解速度が安定し、また悪臭の発生を抑制することができる生ゴミ処理方法および該生ゴミ処理方法を用いた生ゴミ処理装置を提供する。【解決手段】耐塩性および／または好塩性を有する微生物を担持した生ゴミ処理材によって、生ゴミを分解する生ゴミ処理方法であって、生ゴミ処理材にブドウ糖を添加する、糖添加工程と、生ゴミと生ゴミ処理材との混合物を形成する、混合工程とを備え、該微生物には、耐塩酵母を含む生ゴミ処理方法および該生ゴミ処理方法を用いた生ゴミ処理装置に関する。【選択図】図３
2009011985.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
耐塩性および／または好塩性を有する微生物を担持した生ゴミ処理材によって、生ゴミを分解する生ゴミ処理方法であって、
前記生ゴミ処理材にブドウ糖を添加する、糖添加工程と、
前記生ゴミと前記生ゴミ処理材との混合物を形成する、混合工程とを備え、
前記微生物には、耐塩酵母を含む生ゴミ処理方法。
【請求項２】
前記微生物における主体菌は前記耐塩酵母であり、
前記耐塩酵母は、ジゴサッカロミセス属、ピシア属、カンジダ属から選ばれる菌である請求項１に記載の生ゴミ処理方法。
【請求項３】
前記耐塩酵母は、ジゴサッカロミセスルーキシである請求項１または２に記載の生ゴミ処理方法。
【請求項４】
前記生ゴミ処理材に酵素を添加する、酵素添加工程をさらに備える請求項１〜３のいずれかに記載の生ゴミ処理方法。
【請求項５】
請求項１〜４のいずれかに記載の生ゴミ処理方法を用いる生ゴミ処理装置であって、
生ゴミ処理槽、および、前記生ゴミ処理槽に収容される前記生ゴミと前記生ゴミ処理材との混合物を冷却する温度調節機構を備える生ゴミ処理装置。
【請求項６】
前記温度調節機構は冷凍サイクル方式である請求項５に記載の生ゴミ処理装置。
【請求項７】
前記生ゴミ処理槽を構成する壁の外側に接する伝熱板をさらに備え、
前記伝熱板に前記温度調節機構による熱が伝搬される請求項５または６に記載の生ゴミ処理装置。
【請求項８】
前記生ゴミ処理槽に収容される前記生ゴミと前記生ゴミ処理材との混合物を除湿する、除湿機構をさらに備えた請求項５〜７のいずれかに記載の生ゴミ処理装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、耐塩性および／または好塩性を有する微生物を担持した生ゴミ処理材によって、生ゴミを分解する生ゴミ処理方法および該生ゴミ処理方法を用いる生ゴミ処理装置に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
現在実用化されている生ゴミ処理方法は、主として乾燥方式および微生物方式の二つに大別することができる。
【０００３】
乾燥方式の生ゴミ処理方法とは、加熱等による物理的な処理で生ゴミ中の水分を除去することによって、生ゴミの減量を行なう方法を示す。該乾燥方式の生ゴミ処理方法を利用した生ゴミ処理装置（以下、乾燥方式の生ゴミ処理装置という。）は、生ゴミの量が絶えず変化することによって生じる負荷変動に対する順応性が高く、生ゴミの処理に要する時間は比較的短いという長所を有する。しかし、該生ゴミ処理装置は、水分除去に要するエネルギーが大きく、コストがかかる。また、生ゴミの減量率が低いという短所がある。
【０００４】
一方、微生物方式の生ゴミ処理方法とは、微生物の有機物分解能力を利用して生ゴミを分解する方法を示す。微生物方式の生ゴミ処理方法を利用した生ゴミ処理装置（以下、微生物方式の生ゴミ処理装置という。）は、上述の負荷変動に対する順応性において、乾燥方式の生ゴミ処理装置よりも劣る。また、微生物方式の生ゴミ処理装置は、生ゴミの処理に要する時間も乾燥方式の生ゴミ処理装置と比較して長い。しかし、微生物方式の生ゴミ処理装置は、微生物による自然な有機物分解処理能力を利用するので極めて省エネルギーである。また、最終的には、生ゴミを炭酸ガスおよび水にまで分解することができるので、生ゴミの減量率が高いという長所を有する。したがって、微生物方式の生ゴミ処理装置は、業務用や家庭用を中心に広く普及しつつある。
【０００５】
微生物方式の生ゴミ処理装置において、生ゴミを分解できる微生物を、木質チップなどでできた生ゴミ処理材に担持して、該生ゴミと生ゴミ処理材とを混合して生ゴミを処理する生ゴミ処理方法が用いられる場合がある。この生ゴミ処理方法においては、処理する生ゴミが主として含有する成分に応じて、生ゴミ処理材に担持する微生物の菌種を選択することや、生ゴミ処理の条件などを人為的に整えることが主流となっている。
【０００６】
ここで、日本人は塩分の高い料理を好むことから、生ゴミ中の塩分濃度は一般的に１〜３％である。上述の生ゴミ処理材を利用した生ゴミ処理装置で、塩分濃度の高い生ゴミを処理し続ける際には、生ゴミ処理材には塩分が蓄積されていく。そして、生ゴミ処理材に蓄積された塩分によって、生ゴミを分解できる微生物の働きは弱くなる傾向がある。また、同時に、該生ゴミ処理材には、広く環境中に存在し耐塩性ブドウ球菌等が増加し始め、該生ゴミ処理材中における該ブドウ球菌等が占める割合が多くなる。そして、該ブドウ球菌等が生ゴミ処理材中の主体菌となる場合がある。該ブドウ球菌が、生ゴミ処理材中に増加しすぎると、該ブドウ球菌の代謝物であるイソ吉草酸等の有機酸が多量に発生し、該有機酸は様々な悪臭の元となる。
【０００７】
上記に示したようなブドウ球菌や、他の生ゴミ処理において好ましくない細菌が、生ゴミ処理材中の主体菌となることを抑制するための方法について、現在研究が進められている。該方法について、例えば、生ゴミ処理材における菌叢の主体菌として、生ゴミを分解できる耐塩性細菌を選択する方法がある
特許文献１には、該菌叢における主体菌が該耐塩性細菌である状態を維持するために、生ゴミ処理中に、生ゴミ処理材に故意的に塩分を添加する方法が提案されている。特許文献１においては、該耐塩性細菌として乳酸菌を選択し、該乳酸菌以外の雑菌の繁殖を抑え、生ゴミ処理材の菌叢の安定化を実現する方法が開示されている。
【０００８】
しかしながら、特許文献１に開示された方法によれば、初期の生ゴミ処理材の菌叢をある程度維持できるものの、乳酸菌より高い耐塩性を有するブドウ球菌等が繁殖し、最終的には該菌叢を破壊する虞がある。また、故意的に塩分を添加した生ゴミ処理材を、生ゴミ処理に用いると、生ゴミの分解速度が極端に落ちることが知られている。
【０００９】
また、海水などより分離された好塩菌を生ゴミ処理材に担持する微生物としても用いた場合においても、十分な分解速度を実現できたという報告はされていない。また、故意に塩分を添加した生ゴミ処理材は製品として発売されるに至ってはいない。
【特許文献１】特開２００４−８２１１０号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【００１０】
本発明は、生ゴミ処理材における初期状態の菌叢の維持を図り、長期に渡って生ゴミの分解速度が安定し、また悪臭の発生を抑制することができる生ゴミ処理方法および該生ゴミ処理方法を用いた生ゴミ処理装置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】
【００１１】
発明者は上述の課題を克服するために、生ゴミ処理材に担持して生ゴミを分解できる耐塩菌や好塩菌について研究を行なった。その結果、塩分が蓄積された生ゴミ処理材に担持された耐塩酵母が有機物を分解する速度と、塩分が蓄積されてない生ゴミ処理材に担持された一般的な細菌（生ゴミ分解可能である菌）による有機物の分解速度とが同等であることをつき止めた。
【００１２】
本発明は、耐塩性および／または好塩性を有する微生物を担持した生ゴミ処理材によって、生ゴミを分解する生ゴミ処理方法であって、生ゴミ処理材にブドウ糖を添加する、糖添加工程と、生ゴミと生ゴミ処理材との混合物を形成する、混合工程とを備え、該微生物には、耐塩酵母を含む生ゴミ処理方法に関する。
【００１３】
また、本発明の生ゴミ処理方法において、該微生物における主体菌は耐塩酵母であり、耐塩酵母は、ジゴサッカロミセス属、ピシア属、カンジダ属から選ばれる菌であることが好ましい。
【００１４】
また、本発明の生ゴミ処理方法において、該耐塩酵母は、ジゴサッカロミセスルーキシであることが好ましい。
【００１５】
また、本発明の生ゴミ処理方法において、生ゴミ処理材に酵素を添加する、酵素添加工程をさらに備えることが好ましい。
【００１６】
また、本発明は、上述の生ゴミ処理方法を用いる生ゴミ処理装置であって、生ゴミ処理槽、および、生ゴミ処理槽に収容される生ゴミと生ゴミ処理材との混合物を冷却する温度調節機構を備える生ゴミ処理装置に関する。
【００１７】
また、本発明の生ゴミ処理装置において、温度調節機構は冷凍サイクル方式であることが好ましい。
【００１８】
また、本発明の生ゴミ処理装置において、生ゴミ処理槽を構成する壁の外側に接する伝熱板をさらに備え、伝熱板に温度調節機構による熱が伝搬されることが好ましい。
【００１９】
また、本発明の生ゴミ処理装置において、生ゴミ処理槽に収容される生ゴミと生ゴミ処理材との混合物を除湿する、除湿機構をさらに備えることが好ましい。
【発明の効果】
【００２０】
生ゴミ処理材において、微生物を担持したときの該微生物の菌叢の維持を図り、長期に渡って生ゴミの分解速度が安定し、また悪臭の発生を抑制することができる生ゴミ処理方法を提供することができる。また、該生ゴミ処理方法を用いた生ゴミ処理装置を提供することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００２１】
以下、本願の図面において、同一の符号は、同一部分または相当部分を表わすものとする。また、図面における長さ、大きさ、幅などの寸法関係は、図面の明瞭化と簡略化のために適宜に変更されており、実際の寸法を表してはいない。
【００２２】
＜生ゴミ処理方法＞
本発明の生ゴミ処理方法は、耐塩性および／または好塩性を有する微生物を担持した生ゴミ処理材によって、生ゴミを分解する方法であり、生ゴミ処理材にブドウ糖を添加する、糖添加工程と、生ゴミと生ゴミ処理材との混合物を形成する、混合工程とを備え、該微生物には、耐塩酵母を含む。また、さらに生ゴミ処理材に酵素を添加する、酵素添加工程をさらに備えることが好ましい。
【００２３】
≪混合工程≫
本発明の生ゴミ処理方法は、耐塩性および／または好塩性を有する微生物を担持した生ゴミと生ゴミ処理材とを混合して混合物を形成する、混合工程を備える。該混合工程によって、生ゴミと該微生物とを接触させ、生ゴミを分解する。生ゴミの分解は連続的に行なうことが可能である。また、適宜、生ゴミを連続的に生ゴミと生ゴミ処理材との混合物に混合して生ゴミを分解することが可能である。本発明の生ゴミ処理材に担持される微生物には、耐塩酵母を含み、生ゴミ処理材に担持される微生物における主体菌が耐塩酵母であることが好ましい。
【００２４】
ここで、本発明において、主体菌とは、該微生物全体が構成する菌叢に対して５０％以上を占める菌のことをいう。本発明において、菌叢は、生ゴミ処理材に担持されている微生物を燐酸緩衝液によって抽出し、抽出した微生物を同定することによって、調べることができる。つまり、生ゴミ処理材に担持している微生物の菌叢において、耐熱酵母が生ゴミ処理を行なう際において５０〜８０％を占めていることが好ましい。
【００２５】
本発明において、耐塩酵母は、塩分濃度が最大１０質量％の環境下にも、生存可能である菌である。また、該耐塩酵母は、塩分濃度が１〜３質量％の環境下で培養するときと、塩分濃度が０質量％の環境下で培養するときとで代謝が変化しないことが、好ましい。また、生ゴミ処理材に微生物を担持する方法は、例えば、生ゴミ処理材の原料に木チップを用い、該木チップと微生物とを混合し、２５〜３０℃の恒温下で１２〜２４時間静置するという方法が挙げられるが、特に限定はされない。
【００２６】
塩分が蓄積された生ゴミ処理材に担持された耐塩酵母が有機物を分解する速度と、塩分が蓄積されてない生ゴミ処理材に担持された一般的な細菌（生ゴミ分解可能である菌）による有機物の分解速度とが同等であるため、生ゴミ処理材に、生ゴミの塩分が蓄積されたとしても、本発明の生ゴミ処理方法の生ゴミ処理の速度は減少しない。
【００２７】
本発明において、分解前の生ゴミの体積に対する、生ゴミ処理材の体積の範囲は、１０〜１２倍であることが好ましい。該範囲が１２倍を超える場合には、生ゴミ処理装置が大きくなり、設置場所が限定されてしまう虞があり、該範囲が１０倍未満である場合には、生ゴミが十分に分解されないまま次の生ゴミが供給されてしまう虞があるためである。
【００２８】
生ゴミと生ゴミ処理材との混合物を形成する方法は、特に限定されないが、例えば生ゴミと生ゴミ処理材とを、箱型の生ゴミ処理槽のようなものに投入し、攪拌する方法が挙げられる。また、適宜、生ゴミと生ゴミ処理材との混合物を攪拌する作業を追加することによって、生ゴミと生ゴミ処理材に担持された微生物が接触する機会を増やすことができ、該生ゴミの分解の効率が高くなる。そして、生ゴミ処理材に担持された微生物に空気中の酸素が供給されるため、好気性の該微生物、特に耐塩酵母の代謝は向上し、より効率よく生ゴミの分解の効率が高くなる。
【００２９】
耐塩酵母を含む微生物を担持した生ゴミ処理材は、６〜１２ヶ月で交換することが好ましい。担持された微生物の数が減少するなどの理由から、該生ゴミ処理材で有機物を分解する能力が減少するためである。
【００３０】
なお、本発明において、生ゴミとは、家庭から排出されるもの、および食品加工場、レストラン等の事業所から排出されるもの双方を含むものである。該生ゴミは、排出する主体の業種および排出形態等により、その組成は異なるが、質量換算をすると、例えば、全体の７割程度を水分、３割程度を有機物分から構成される。
【００３１】
≪糖添加工程≫
そして、本発明の生ゴミ処理方法は、生ゴミ処理材にブドウ糖を添加する、糖添加工程を備える。該糖添加工程とは、該微生物、特に耐塩酵母を生ゴミ処理材に担持する際に、ブドウ糖を該生ゴミ処理材に添加する工程である。該ブドウ糖を該生ゴミ処理材に添加するのは、該生ゴミ処理材に微生物を担持する前でも後でも良く、また、同時であっても良い。
【００３２】
該糖添加工程を備えることによって、生ゴミ処理材に担持された耐塩酵母が生ゴミという複雑な有機物の塊を分解する前に、該耐塩酵母がブドウ糖を消費することによって、該耐塩酵母の菌数の増加が見込まれる。また、生ゴミと混合する前に、該耐塩酵母にブドウ糖を消費させることによって、生ゴミ処理の立ち上がりにおいて耐塩酵母の代謝を向上させた状態で生ゴミ処理を開始することができる。また、耐塩酵母が、ブドウ糖を消費する際に、ブドウ糖の酸化生成物であるグルコン酸が生成する。その結果、該耐塩酵母が担持されている生ゴミ処理材が弱酸性の状態、より具体的にはｐＨ４〜６となりやすい。耐塩酵母は、弱酸性の環境下で代謝が活発になる。したがって、生ゴミ処理材のｐＨが弱酸寄りになるのは、耐塩酵母を利用する本発明の生ゴミ処理方法にとって好ましい。
【００３３】
≪酵素添加工程≫
また、本発明の生ゴミ処理方法において、さらに生ゴミ処理材に酵素を添加する、酵素添加工程を備えることが好ましい。該酵素には、例えば、アミラーゼなどを挙げることができる。該酵素は、該生ゴミ処理材と該生ゴミとを混合する混合工程で、該生ゴミと該生ゴミ処理材とが接触する際に、該生ゴミ中に均一に分散される。該酵素と該生ゴミとが接触することによって、該酵素は、生ゴミを構成する有機物の分子量を低分子化することができる。低分子化された該有機物には、該耐塩酵母が特に分解しやすい有機物であるブドウ糖が含まれる。したがって、生ゴミ処理材に担持された耐塩酵母が、該生ゴミを、分解し易くなり、生ゴミの分解効率が向上する。
【００３４】
≪その他の工程≫
ここで、本発明の生ゴミ処理方法においては、生ゴミと生ゴミ処理材との混合物を冷却する冷却工程を、適宜備えることが望ましい。具体的には、生ゴミと生ゴミ処理材との混合物を２０℃〜２８℃に保持することが好ましい。生ゴミ処理材に担持される主体菌である耐塩酵母は、一般的に至適温度域が２０℃〜２８℃程度である。そして、生ゴミを大量に生ゴミ処理材と混合すると生ゴミの分解が一気に進む結果、分解熱などが生ゴミと生ゴミ処理材との混合物中にこもる。したがって、該混合物の温度は、時として５０℃〜６０℃位の高温となってしまう。該高温の環境下では耐塩酵母などの比較的涼しい環境を好む微生物は死滅し、高温菌であるＢａｃｉｌｌｕｓ属の細菌が、生ゴミ処理材および生ゴミに繁殖し、生ゴミ処理材および生ゴミ中の菌叢を支配していく虞があるためである。
【００３５】
ここで、図１は、適切な水分量が蓄積された生ゴミ処理材の状態を示す写真であり、図２は、過剰な水分量が蓄積された生ゴミ処理材の状態を示す写真である。以下、図１および図２を用いて説明する。
【００３６】
生ゴミ処理材を用いて生ゴミを処理し続けた場合に、生ゴミに由来する水分が、生ゴミ処理材に蓄積されていく。水分が生ゴミ処理材中に蓄積していくと、図１の適切な水分量が蓄積された生ゴミ処理材の状態と比較して、図２の過剰な水分量が蓄積された生ゴミ処理材は、団子のような状態となる。これは、生ゴミ処理材が粘りを有するためである。生ゴミ処理材に担持された耐塩酵母が必然的に該団子のような状態の中に入ってしまい、該耐塩酵母と生ゴミとが接触する機会が減少し、また、該耐塩酵母に十分な酸素の供給が行なわれなくなる。これにより、生ゴミ処理材による生ゴミを分解する速度が減少するという事態に陥ることがしばしば生じる。したがって、本発明の生ゴミ処理方法においては、生ゴミと生ゴミ処理材との混合物の除湿を行なう、除湿工程を適宜備えることが好ましい。除湿工程によって、図２に示すような団子状の生ゴミ処理材を形成することを防止することができるためである。
【００３７】
＜生ゴミ処理材＞
本発明の生ゴミ処理材は、微生物を担持することができるものであれば、特に限定されないが、例えば木材チップや多孔質セラミック発泡体等の多孔質の物体であることが好ましい。生ゴミ処理材が多孔質で表面積が大きい物質である場合には、その表面により多くの微生物を担持することができ、また、生ゴミとの接触面が増加するためである。
【００３８】
また、生ゴミ処理材は、微生物が担持されるほかに、ブドウ糖が１〜５質量％添加されていることが好ましく、該ブドウ糖が２質量％添加されていることが特に好ましい。ブドウ糖は、例えば、水分に溶解している状態で生ゴミ処理材に添加されている。
【００３９】
また、生ゴミ処理材の体積１ｃｍ3に対して１０5〜１０8程度、より好ましくは１０7〜１０8程度の耐熱酵母を担持してから生ゴミ処理方法に用いる。ただし、１０8を超える耐塩酵母が担持させることができる場合には、より多くの耐塩酵母を担持させることが好ましい。なお、１０5未満である場合、初期の分解速度が遅くなる虞がある。
【００４０】
＜耐塩酵母＞
本発明の耐塩酵母は、塩分濃度１０質量％以下の環境で生存可能であり、かつ、代謝が悪化せず、生ゴミを構成する有機物の分解能力を有する酵母である。耐塩酵母の属は特に限定されないが、ジゴサッカロミセス（Ｚｙｇｏｓａｃｃｈａｒｏｍｉｃｅｓ）属、ピシア（Ｐｉｃｈａ）属、カンジダ（Ｃａｎｄｉｄａ）属から選ばれる菌であることが好ましい。これらの属から選ばれる耐塩酵母は、有機物を分解する能力が高く、生ゴミを分解する能力が高いためである。
【００４１】
また、本発明の耐塩酵母は、特に好ましくは、味噌の製造などに用いられるジゴサッカロミセスルーキシ（Ｚｙｇｏｓａｃｃｈａｒｏｍｉｃｅｓ  ｒｏｕｘｉｉ）であることが好ましい。高濃度の塩分が存在する環境下でも安定した活動を行なうことができるとの理由からである。
【００４２】
耐塩酵母は、有機物を分解する際に、悪臭の原因となる有機酸等を放出しにくい。これは、耐塩酵母が、有機物を含む生ゴミを分解する際に生成する各種アミノ酸、ビタミン、脂肪酸等は、ヒトにとって悪臭の原因となりにくい物質であることに由来する。したがって、耐塩酵母は、有毒物質および有害物質を放出しにくい。したがって、耐塩酵母は、生ゴミ処理に用いられる菌として好ましく、有毒物質等を処理する方法等を併用する必要性が低い。
【００４３】
耐塩酵母を主体菌として維持するためには、該耐塩酵母を担持する生ゴミ処理材中のｐＨは５〜６であることが好ましい。また、生ゴミ処理材中の水分量は２０〜６０％の環境にあることが好ましい。該水分量が２０％未満である場合には、耐塩酵母の活動が鈍る虞があり、６０％を超える場合には、生ゴミの裁断が進まず、生ゴミが生ゴミ処理材にうまく混ざりこまない虞があるためである。
【００４４】
＜生ゴミ処理装置の構成＞
本発明の生ゴミ処理装置は、上述の生ゴミ処理方法を用いるものである。上述のとおり該生ゴミ処理方法は、糖添加工程と混合工程とを備え、さらに適宜、酵素添加工程、冷却工程および除湿工程の少なくとも一つを備えることが好ましい。これらの工程の中で、本発明の生ゴミ処理装置においては、該混合工程を実行するために生ゴミ処理槽と攪拌機構とを備える。また、該冷却工程を実行するために温度調節機構を備え、除湿工程を実行するために除湿機構を備えることが好ましい。
【００４５】
生ゴミ処理槽の素材は、特に限定されるものではないが、例えば水分や微生物に対する腐食などに耐性を有する樹脂素材などが好ましい。また、生ゴミ処理槽の大きさは、生ゴミ処理装置が用いられるの規模に応じて適宜選択することができる。そして、攪拌機構は、生ゴミ処理槽に収容された生ゴミと生ゴミ処理材とを混合するものであれば特に限定はされない。
【００４６】
そして、使用する該温度調節機構は、例えばペルチェ素子等を用いることができるが特に構成については限定されない。耐塩酵母の至適温度域は２０℃〜２８℃程度であるが、生ゴミ処理槽に大量の生ゴミを投入された場合などに、時として生ゴミと生ゴミ処理材との混合物の温度が５０℃〜６０℃位の高温となる。本発明の生ゴミ処理装置では、温度調節機構が設置されていることから、該混合物の温度を好ましくは２０℃〜２８℃、特に好ましくは２２℃〜２５℃の範囲に保持することが可能であり、該高温に起因する耐塩酵母の生存数が減少を抑制することができる。また、生ゴミと生ゴミ処理材との混合物中の温度をサーミスタ等の温度センサーでモニターしておき、上記のような高温の状態となる前に温度調節機構により常に涼しい環境を維持できるよう設計することも可能である。
【００４７】
そして、温度調節機構は、冷凍サイクル方式であることが好ましい。冷凍サイクル方式を利用することは、極めてエネルギー効率の高いためである。
【００４８】
冷凍サイクル方式とは、発熱（放熱）する「発熱機構」と、吸熱する「吸熱機構」とのセットからなり、両者の間を冷媒（熱を運ぶ媒体）が循環し、冷媒を膨張させたり圧縮したりすることにより、発熱機構および吸熱機構の間で、熱を移動させる方式である。冷媒は、膨張すると温度が下がる性質があり、圧縮されると温度が上がる性質がある。例えば、冷媒を膨張させて−１０℃にすれば、外気が０℃と低くても、吸熱機構で冷媒は外気から熱を吸収して温度上昇する。つまり、吸熱機構付近の環境は、冷やされることとなる。次に、この冷媒を圧縮して仮に５０℃まで温度上昇させた冷媒を発熱機構に送ることにより、５０℃以下の環境において発熱機構は熱を放出することとなる。本方式は、エネルギーを高効率に利用して発熱、吸熱させる方式であり、ヒートポンプ方式とも言われる。
【００４９】
また、本発明の生ゴミ処理装置では、生ゴミ処理槽を構成する壁の外側に接する伝熱板をさらに備えることが好ましい。該伝熱板には、温度調節機構による熱が伝搬される。該伝熱板に温度調節機構の熱が伝搬されることによって、例えば、温度調節機構からの冷熱を生ゴミ処理槽全体にすばやく伝搬することが可能である。したがって、該伝熱板を備えることで、生ゴミ処理方法に伴う生ゴミと生ゴミ処理材との混合物の急激な温度上昇があった場合に、該温度上昇をすばやく抑制することが可能である。
【００５０】
本発明の生ゴミ処理装置において、生ゴミ処理槽に収容される生ゴミと生ゴミ処理材との混合物を除湿する、除湿機構をさらに備えることが好ましい。該除湿機構に該吸熱機構を利用することができる。該除湿機構によって、例えば、生ゴミ処理装置における生ゴミと生ゴミ処理材とを含まない空間部分の空気の水分を凝結させることができる。該空気の水分が減少していけば、該生ゴミと該生ゴミ処理材との混合物中の水分の蒸発が促されるので、該生ゴミ処理材の水分を減少させる機構として用いることができる。なお、本発明において、除湿機構の形態、構造については特に限定されない。したがって、例えば、該除湿機構として、熱交換器によって水を凝縮する機構やファンなどを用い強制的に乾燥させる機構等挙げられる。
【００５１】
以下、生ゴミ処理装置の様々な実施形態を挙げて本発明の生ゴミ処理装置をより詳細に説明するが、これらに限定されるものではない。
【００５２】
〔第１実施形態：生ゴミ処理装置〕
図３は本発明の生ゴミ処理装置の第１実施形態の概略を示す断面図である。以下、図３に基づいて説明する。
【００５３】
本実施形態の生ゴミ処理装置は、ケーシング１の内部に、生ゴミ処理槽２と、該生ゴミ処理槽２に収容される生ゴミと生ゴミ処理材との混合物１３を冷却する温度調節機構としての温度調節装置１２が備えられている。温度調節装置１２は、主に生ゴミ処理槽２に収容される生ゴミと生ゴミ処理材との混合物１３が、生ゴミ処理材に担持された耐熱酵母等の放熱によって高温となることを防ぐために備えられている。該温度調節装置１２によって、該混合物１３の温度は、２０〜２８℃の範囲に保たれることが好ましい。
【００５４】
該混合物１３の温度が、２０〜２８℃の範囲に保たれることで、混合物１３に含まれる耐塩酵母が減少することを抑制し、同時に耐熱性の高い細菌であるＢａｃｉｌｌｕｓ菌のみが繁殖してしまう状況を防ぐことができ、耐塩酵母を生ゴミ処理材に担持された微生物の主体菌として維持することが可能となる。
【００５５】
生ゴミ処理槽２には、生ゴミ処理槽２に収容される生ゴミと生ゴミ処理材とを混合するための攪拌機構としての攪拌装置３が設けられている。攪拌装置３は、生ゴミ処理槽２の底面と水平に配置されている回転軸４と回転軸４の外周に突出して設けられている攪拌羽根５とを含み、該回転軸４の両端部は生ゴミ処理槽２を構成する壁面から突出していることが好ましい。
【００５６】
そして、ケーシング１は、攪拌装置３を攪拌駆動させる機構として、モータ６、プーリ７、出力軸８、プーリ９およびベルト１０を備える。モータ６の動力によって、出力軸８は回転する。そして回転する回転軸４の一方の端部に取り付けたプーリ７と、出力軸８の突出端部に取り付けられたプーリ９との間に、ベルト１０を懸架することによりモータ６の動力で攪拌装置３を攪拌駆動させることができる。ただし、攪拌装置３を攪拌駆動させる機構の形態は、特に限定されない。
【００５７】
また、生ゴミ処理槽２を構成する外壁面の底面および回転軸４の下部の側面の一部には第１伝熱板１１が備えられている。第１伝熱板１１には、温度調節装置１２の温熱や冷熱が伝搬される。第１伝熱板１１は、生ゴミ処理槽２を構成する壁を介して生ゴミと生ゴミ処理材との混合物１３に伝熱し、該混合物１３が上述した最適な温度を保つために備えられている。なお、本発明において、「温熱」とは、生ゴミ処理基材より暖かい熱のことを差し、「冷熱」とは生ゴミ処理基材より冷たい熱のことを差すものとする。
【００５８】
また、生ゴミ処理槽２に備えられた攪拌装置３における攪拌羽根５の先端部には温度センサー１４が設置されていることが好ましい。この温度センサー１４により生ゴミと生ゴミ処理材との混合物１３の温度をモニターすることができる。本実施形態において、該温度センサー１４の設置場所は、攪拌羽根５の先端部であるが、該設置場所は特に限定されない。
【００５９】
〔第２実施形態：生ゴミ処理装置〕
図４は、本発明の生ゴミ処理装置の第２実施形態の概略を示す断面図である。以下、図４に基づいて説明する。
【００６０】
なお、図４に示す生ゴミ処理装置は、一部を除いては、図３に示した例の生ゴミ処理装置と同様であり、同様の構成を有する部分については、同一の参照符を付して説明を省略する。本実施形態においては、温度調節装置１２が冷凍サイクル方式で構成されている。
【００６１】
本実施形態の温度調節装置１２は、外気を導入することができるスリット部１５、外気を引き込むためのファン１６、冷媒の温度を冷やしたり暖めたりするための熱交換部１７、冷熱や温熱を第１伝熱板１１に伝えるための放熱部１８およびコンプレッサ１９で構成されている。
【００６２】
ここで、生ゴミと生ゴミ処理材との混合物１３の温度は、温度センサー１４により検知される。例えば、耐塩酵母の至適温度上限である２８℃を超える状態になったことを温度センサー１４が、検知した時には、温度調節装置１２が稼動する。まず、コンプレッサ１９で冷媒を圧縮し、高圧高温の液体の冷媒を作り、熱交換部１７で冷媒を冷やし、放熱部１８で冷媒を膨張させて冷熱を作る。その結果、温度調節装置１２における放熱部１８が冷たくなり、生ゴミ処理槽２の底部を冷やす。したがって、生ゴミ処理材の温度が、耐塩酵母の至適温度上限である２８℃を超える状態で長時間続くことを抑制することができる。
【００６３】
また、本実施形態においては温度調節機構として冷凍サイクル方式を応用しているので、極めてエネルギー効率の高い。
【００６４】
〔第３実施形態：生ゴミ処理装置〕
図５は、本発明の生ゴミ処理装置の第３実施形態の概略を示す断面図である。以下、図５に基づいて説明する。
【００６５】
なお、図５に示す生ゴミ処理装置は、一部を除いては、図３および図４に示した例の生ゴミ処理装置と同様であり、同様の構成を有する部分については、同一の参照符を付して説明を省略する。本実施形態においては、生ゴミ処理槽２の生ゴミと生ゴミ処理材とを含まない、つまり、混合物１３で充填されていない空間部分２３の湿度を、温度調節装置１２における放熱部１８の冷熱を利用して低減することができる除湿機構を備える。該除湿機構は、吸湿板２１を示す。
【００６６】
本実施形態の生ゴミ処理装置では、生ゴミ処理槽２の壁であって、該空間部分２３を構成する部分の外側に接するように、第２伝熱板２０が備えられている。そして、生ゴミ処理槽２における該空間部分２３を構成する壁面には、吸湿板２１がスリット状に複数備えられている。つまり、図５に示すように、該スリット状に複数備えられた吸湿板２１によって、生ゴミ処理槽２の内部と、生ゴミ処理層２の外部であってケーシング１の内部にあたる空間とがつながっている。
【００６７】
そして、吸湿板２１は、該第２伝熱板２０から放熱部１８に由来する冷熱を受け取り、空間部分２３中の水２４を吸湿板２１上で凝結させる。
【００６８】
吸湿板２１には傾斜が設けられており、凝結した水２４が生ゴミ処理槽２の外部に運ばれる。凝結し水滴となった水２４は吸湿板２１の端から生ゴミ処理槽２の底面方向に落ち、ケーシング１の底部に設置された皿２２に溜められる。生ゴミ処理槽２における該空間部分２３が乾燥していけば、生ゴミ処理材中の水分の蒸発が促されるので、生ゴミ処理材の水分を減少させることができる。
【００６９】
また、本実施形態においては、皿に溜まった水２４は、熱交換器１７を冷やすことができる構成となっている。そして、吸湿板２１は、放熱部１８に由来する冷熱によって、吸熱状態となっており、熱交換器１７は放熱状態となっている。本実施形態においては、熱交換器１７を皿に溜まった凝縮水で冷やすことができる構成になっていることから、極めて効率良く冷凍サイクル方式が稼働することができる。
【００７０】
［検討例］
耐塩性および／または好塩性を有する微生物であって、本発明における生ゴミ処理方法に用いられる耐塩酵母は、以下の方法で分離することができた。以下に示す「耐塩菌」とは、「耐塩酵母」以外で耐塩性の菌（塩分濃度５質量％以下で生存可能）を示すものとする。
【００７１】
耐塩菌は主に土壌中および下水中より、また、好塩菌は海水中より、耐塩酵母は味噌より分離した。
【００７２】
＜耐塩菌、耐塩酵母および好塩菌の分離と同定＞
（１）味噌からの分離（耐塩菌および耐塩酵母の分離）
まず、赤味噌（自家製）２ｇと、燐酸緩衝生理塩分水（０．１Ｍ、ｐＨ７．４）２０ｍｌとをフタ付きの１００ｍｌ容量のボトル（ポリプロピレン製）に入れ、該ボトルのフタを閉めて、該ボトルを３０回ほど上下に動かし、該赤味噌中の菌を抽出した抽出液を作製した。次に、該抽出液を燐酸緩衝生理塩分水（０．１Ｍ、ｐＨ７．４）で１０-5、１０-6、１０-7および１０-8のオーダに希釈した。そして、それぞれの該オーダの希釈液を、塩化ナトリウム（ＮａＣｌ）を５％含む標準寒天培地上、および塩化ナトリウム（ＮａＣｌ）を５質量％含むポテトデキストロース寒天培地上に０．１ｍｌづつ塗布した。その後、該標準寒天培地は、３７℃で４８時間静置して、該標準寒天培地の表面にコロニーを形成させた。また、該ポテトデキストロース寒天培地は、２５℃の環境下に５日間静置して、該ポテトデキストロース寒天培地の表面にコロニーを形成させた。そして、該コロニーを形成した菌種は、耐塩性を有する菌である耐塩菌または耐塩酵母であるものとして、以下の分析を行なった。
【００７３】
（２）土壌からの分離（耐塩菌の分離）
まず、八尾市当事業部工場敷地内から採取した土壌２ｇと燐酸緩衝生理塩分水（０．１Ｍ、ｐＨ７．４）２０ｍｌとをフタ付きの１００ｍｌ容量のボトル（ポリプロピレン製）に入れ、該ボトルのフタを閉めて、該ボトルを３０回ほど上下に動かし、該土壌中の菌を抽出した抽出液を作製した。次に、該抽出液を燐酸緩衝生理塩分水（０．１Ｍ、ｐＨ７．４）で１０-5、１０-6、１０-7および１０-8のオーダに希釈した。そして、それぞれの該オーダの希釈液を、塩化ナトリウム（ＮａＣｌ）を５％含む標準寒天培地上、および塩化ナトリウム（ＮａＣｌ）を５質量％含むポテトデキストロース寒天培地上に０．１ｍｌづつ塗布した。その後、該標準寒天培地は、３７℃で４８時間静置して、該標準寒天培地の表面にコロニーを形成させた。また、該ポテトデキストロース寒天培地は、２５℃の環境下に５日間静置して、該ポテトデキストロース寒天培地の表面にコロニーを形成させた。そして、該コロニーを形成した菌種は、耐塩性を有する菌である耐塩菌または耐塩酵母であるものとして、以下の分析を行なった。
【００７４】
（３）下水からの分離（耐塩菌の分離）
まず、八尾市当事業部敷地内の下水から採取した下水０．１ｍｌを塩化ナトリウム（ＮａＣｌ）を５質量％含む標準寒天培地上に塗布した。その後、該標準寒天培地は、３７℃の環境下に４８時間静置して、該標準寒天培地上にコロニーを形成させた。そして、該コロニーを形成した菌種は、耐塩性を有する菌である耐塩菌または耐塩酵母であるものとして、以下の分析を行なった。
【００７５】
（４）海水からの分離（好塩菌の分離）
まず、沖縄東シナ海における浜辺に近い場所から採取した海水０．１ｍｌを塩化ナトリウム（ＮａＣｌ）を５質量％含む標準寒天培地に塗布した。その後、該標準寒天培地は、３７℃の環境下に４８時間静置して、該標準寒天培地上にコロニーを形成させた。そして、該コロニーを形成した菌種は、耐塩性を有する菌である耐塩菌または耐塩酵母であるものとして、以下の分析を行なった。
【００７６】
上述の（１）〜（４）で形成した各コロニーを目視で分離した。その結果、７種類の耐塩菌、２種類の好塩菌そして１種類の耐塩酵母を分離できた。
【００７７】
次に、該耐塩菌、該好塩菌および耐塩酵母の同定作業を行なった。各菌種の決定において、まず、各コロニーを形成した各菌を顕微鏡で観察して得られた各菌の細胞の形状、および各コロニーを形成した各菌のグラム染色の結果から使用する同定キットを選別し同定を行なった。
【００７８】
その後、コロニーの色、特徴ある栄養分の消費状況、および上述の（１）〜（４）のいずれのコロニーに由来するか等を総合的に判断することにより、最終的な菌種の同定を行なった。その結果、表１に示すような、耐塩酵母としてＺｙｇｏｓａｃｃｈａｒｏｍｙｃｅｓ  ｒｏｕｘｉｉに、耐塩菌としてはＢａｃｉｌｌｕｓ  ｍｅｇａｔｅｒｉｕｍ、Ｂｒｅｖｉｂａｃｉｌｌｕｓ  ｂｒｅｖｉｓ、Ｂａｃｉｌｌｕｓ  ｆｉｒｍｕｓ、Ｂａｃｉｌｌｕｓ  ｌｅｎｔｕｓ、Ｂａｃｉｌｌｕｓ  ｓｕｂｔｉｌｉｓ、Ｂａｃｉｌｌｕｓ  ｃｉｒｃｕｌａｎｓおよびＳｔａｐｈｙｌｏｃｏｃｃｕｓ  ｃａｐｉｔｉｓに、好塩菌としてＶｉｂｒｉｏ  ｓｐ．、Ｖｉｂｒｉｏ  ａｌｇｉｎｏｌｙｔｉｃｕｓに同定された。
【００７９】
＜有機物の分解速度の測定＞
塩分の存在下で上述の該耐塩菌、該好塩菌および耐塩酵母が有機物を分解する速度の測定する実験を行なった。
【００８０】
該実験では、分解を行なう有機物としてブドウ糖を用いることとした。第１の理由は、ブドウ糖は、数ある有機物が混在している中においても、多くの細菌で最初に消費される栄養源であり、また、ヒトの主食となる炭水化物の構成要素となる化合物なので、生ゴミ処理機中の被処理物の分解速度と相関するものと考えられるためである。
【００８１】
また、第２の理由は、他の耐塩菌等と比較して、耐塩酵母がブドウ糖を利用して効率的に代謝を向上させることができるものであるか検討するためである。なお、上述した本発明の生ゴミ処理方法においては、耐塩酵母を担持した生ゴミ処理材に予めブドウ糖を添加し、耐塩酵母の代謝を向上させてから該生ゴミ処理材を生ゴミ処理に使用する。
【００８２】
（１）まず、次の２種類の液体培地を調製した。
（ａ培地）：ブイヨン液（栄研器材株式会社製）に１質量％のブドウ糖を溶解させた液体培地
（ｂ培地）：ブイヨン液（栄研器材株式会社製）に１質量％のブドウ糖と５％の塩化ナトリウム（ＮａＣｌ）とを溶解させた液体培地
（２）上記の１１種類の菌のコロニーから適量を白金耳で釣菌し、燐酸緩衝生理食塩水に懸濁して、マクファーランド濁度で０．５〜２．０（菌数は１０7〜１０8ＣＦＵ／ｍｌ）の懸濁液を調製した。
【００８３】
（３）該（ａ培地）および該（ｂ培地）５ｍｌに対して、１１種類の菌の該懸濁液１ｍｌを添加し、２５℃の恒温槽の中で１００ｒｐｍにて振盪培養を行ない、ブドウ糖の減少速度を調べた。ブドウ糖の減少速度は、ブドウ糖の残存量が０になる日にちを調べ、消費速度を算出した。結果を表１に示す。なお、表１中、該減少速度が３．３ｍｇ／日未満である場合は、微量であるため、今回測定することができなかったため「＜３．３」と記載した。
【００８４】
【表１】
2009011985.tif 000003
【００８５】
上記に示した実験から、塩分を有する状態下における耐塩酵母の有機物の分解速度は、塩分を有しない状態下の耐塩菌の有機物の分解速度とほぼ同等になることが分かった。
【００８６】
また、耐塩酵母のブドウ糖の分解速度から、該耐塩酵母は効率よくブドウ糖を代謝に利用することができることが分かった。
【００８７】
今回開示された実施の形態および実施例はすべての点で例示であって制限的なものではないと考えられるべきである。本発明の範囲は上記した説明ではなくて特許請求の範囲によって示され、特許請求の範囲と均等の意味および範囲内でのすべての変更が含まれることが意図される。
【図面の簡単な説明】
【００８８】
【図１】適切な水分量が蓄積された生ゴミ処理材の状態を示す写真である。
【図２】過剰な水分量が蓄積された生ゴミ処理材の状態を示す写真である。
【図３】本発明の生ゴミ処理装置の第１実施形態の概略を示す断面図である。
【図４】本発明の生ゴミ処理装置の第２実施形態の概略を示す断面図である。
【図５】本発明の生ゴミ処理装置の第３実施形態の概略を示す断面図である。
【符号の説明】
【００８９】
１  ケーシング、２  生ゴミ処理槽、３  攪拌装置、４  回転軸、５  攪拌羽根、６  モータ、７  プーリ、８  出力軸、９  プーリ、１０  ベルト、１１  第１伝熱板、１２  温度調節装置、１３  混合物、１４  温度センサー、１５  スリット部、１６  ファン、１７  熱交換部、１８  放熱部、１９  コンプレッサ、２０  第２伝熱板、２１  吸湿板、２２  皿、２３  空間部分、２４  水。
【図３】
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【図４】
2009011985.tif 000005
【図５】
2009011985.tif 000006
【図１】
2009011985.tif 000007
【図２】
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