JP2006096633A

JP2006096633A - 食物残滓の堆肥化処理方法

Info

Publication number: JP2006096633A
Application number: JP2004286965A
Authority: JP
Inventors: Takashi Nakashita; 隆史中下
Original assignee: BIO PARK KK; HOEI BUSSAN KK
Current assignee: BIO PARK KK; HOEI BUSSAN KK
Priority date: 2004-09-30
Filing date: 2004-09-30
Publication date: 2006-04-13

Abstract

【課題】本発明は、高温度耐性発酵菌によって発酵菌の死滅を防ぎ、高温の状態での発酵・分解を継続させることを可能とした食物残滓の堆肥化処理方法を提供することを目的とするものである。
【解決手段】本発明は、生ゴミで代表される食物残滓に微生物を添加し、発酵、分解する食物残滓の堆肥化処理方法において、前記微生物を添加する際の食物残滓の含水率を５０％〜５５％範囲内に調整し、かつ該微生物を高温度耐性発酵菌とする食物残滓の堆肥化処理方法である。
【選択図】図２

Description

本発明は食物残滓の堆肥化処理方法に関する。詳しくは家庭や飲食店等から排出される大量の生ゴミや食品加工・焼酎工場から排出される焼酎粕などの食物残滓の堆肥化処理方法に係るものである。

各家庭から排出される生ゴミや食品加工工場などから排出される食物残滓を堆肥として再利用することは、廃棄物の再利用、廃棄物の焼却に要するエネルギーの節約、焼却に伴う環境汚染防止の見地、更には農地の土壌改質の見地から要望されている。

ここで生ゴミなど含水率の高い（７５％〜９０％）食物残滓の堆肥化処理方法においては、例えば図５に示す有機性固形廃棄物の堆肥化処理方法がある。この発明は生ゴミにて代表される有機性固形廃棄物１０１を破砕又はそのままの状態で受入れ、通性嫌気的な条件下で貯留処理する貯留処理１０２、次いで有機性固形廃棄物１０１を含水率７０％以下に脱水処理し、固形状材料１０３と分離汚水とに分離する脱水処理工程１０４、脱水に伴う分離汚水を貯留する分離汚水貯留工程１０５、及び脱水後の固形状材料１０３を好気的条件下で発酵処理する発酵処理工程１０６を有し、該発酵処理工程１０６において、発酵中の固形状材料１０３の含水率が発酵のための適正値を維持するように、前記分離汚水貯留工程１０５で貯留された分離汚水を発酵中の固形状材料１０３に散水する構成とするものである（特許文献１参照。）。

特開平９−１００１８８号公報（要約書、第１図）

前記特許文献１における発明では、含水率の高い（７５％〜９０％）生ゴミなどの食物残滓を破砕し、そのまま発酵処理する場合、発酵初期の段階で泥状化するために通気性不良となり、好気性発酵処理が困難となるために、脱水処理によって含水率を６５％〜７０％にまで低下させることを特徴とするものである。

このように食物残滓の含水率を６５％〜７０％に調整して、発酵処理を行うことが最も効率の良い発酵処理として認められているが、図６の堆肥化処理工程における発酵温度推移グラフ図で示すように、含水率を６５％とした状態で発酵菌を添加した場合には好条件下での発酵・分解により急激に発酵温度が上昇し、２４時間後には７８．５℃の最高温度となる。

ここで温度上昇に伴い食物残滓に含まれる水分が分離されて泥状化するために、通気性不良となり嫌気性状態に陥り、乳酸発酵に転じることにより酸性化するため発酵菌が死滅する。そしてこの嫌気性発酵が進むことにより発生する臭気も強くなり、発酵温度も降下し水分の蒸散が阻害されて発酵処理に長時間を要することとなる。

また、含水率を６５％以下となるように調整した場合には、食物残滓の中心付近が発酵により７８．５℃前後の温度となるごとに発酵菌が死滅することで食物残滓全体の温度が６０℃前後までしか上がらず蒸散率が低く、嫌気的発酵が進むために発酵・分解速度が数倍遅くなり発酵処理時間が著しく長くなる問題がある。

したがって殆どの場合では含水率６５％前後に調整した食物残滓を発酵処理する過程で熱風による強制乾燥を行い、発酵が完了していない状態での破砕された乾燥物を堆肥として処理されている。

しかしながら腐敗により悪臭の発生を抑えるために、強制的に空気を供給し、温度を加えたとしても、それは大腸菌などの好きな環境であり、目的の有効菌が働いているかどうか確認できない状態で乾燥されることとなり堆肥として使用した場合に悪臭や雑菌の発生により農作物に悪影響を及ぼす問題がある。

本発明は、以上の点に鑑みて創案されたものであって、高温度耐性発酵菌によって発酵菌の死滅を防ぎ、高温の状態での発酵・分解を継続させることを可能とした食物残滓の堆肥化処理方法を提供することを目的とするものである。

上記の目的を達成するために、本発明に係る食物残滓の堆肥化処理方法は、生ゴミで代表される食物残滓に微生物を添加し、発酵、分解する食物残滓の堆肥化処理方法において前記微生物を添加する際の食物残滓の含水率を５０％〜５５％範囲内に調整し、かつ該微生物を高温度耐性発酵菌とする。

ここで食物残滓の水分含水率を５０％〜５５％範囲内に調整することによって急激な発酵による温度上昇に伴う食物残滓からの水分の分離に対応するものである。
即ち水分含水率を５０％〜５５％範囲内とすることにより水分含水率を６５％とした場合に比べて２４時間後の温度は４〜５℃低いものの、含水率を６５％とした場合が４８時間後以降急速に温度が低下するのに対して、含水率を５０％〜５５％範囲内にした場合にはその後も温度上昇を続け、最高温度は４〜５℃上回る。

また、微生物を高温度耐性発酵菌とすることにより食物残滓内の温度が７５℃以上となった場合でも発酵菌が死滅することなく、高温発酵を継続することが可能となるために充分な発酵による堆肥化が行える。

また、食物残滓の含水率を５０％〜５５％範囲内に調整するのは、含水率が５５％を超える場合には急激な温度上昇により食物残滓からの水分分離による水分過多となり、含水率が５０％未満では水分不足により分解速度が遅くなり温度上昇に上昇しない状態で発酵が行われるために水分の蒸散が不十分となり、発酵するまでに多くの時間を要する。したがって５３％が最適な水分含水率となる。

本発明では高温での食物残滓からの水分分離を見越して設定含水率を５０％〜５５％範囲内とすることより、水分過多を抑制し高温状態を維持することが可能となり短時間での堆肥化が可能となる。

また、高温状態を継続することにより温風による強制的な蒸散をする必要がなく、臭気の発生を抑制し、自然環境を保護するリサイクルの観点から経済的であり、かつ自然にやさしい堆肥化の生産が可能となる。

以下、本発明の実施の形態を図面を参酌しながら説明し、本発明の理解に供する。
図１に、本発明の食物残滓の堆肥化処理方法を適用した堆肥化処理場の一例を示す平面見取図、図２に、発酵処理工程の一例を示すフローチャート図である。

ここで示す堆肥化処理場１は、敷地内に堆積槽２、ワラ堆積倉庫３、攪拌処理槽４、脱臭塔５、吸気扇６、排水槽７および汚水貯留槽８などから構成されるものである。

そこで堆積槽２において生ゴミで代表される食物残滓（含水率７５％〜９０％）にワラ堆積槽倉庫３よりワラやおが屑及び戻し堆肥などを投入して含水率を５０％〜５５％の範囲まで水分調整を行うとともに高温度耐性発酵菌を添加して一次発酵を行う。

この堆積槽２は図３に示すように、その底面に散気管９が配管され食物残滓Ａに常に空気が供給されることにより高温度耐性発酵菌による発酵・分解が促進される。また堆積される食物残滓Ａは食物残滓Ａは週に１回ホイールローダーなどによって攪拌して発酵の均一化を図る。

次に堆積槽２において約２週間一次発酵を行った後に食物残滓を攪拌処理槽４まで運搬して二次発酵を行う。この攪拌処理槽４には散気管（図示せず。）と攪拌羽根（図示せず。）が設けられ、一次発酵終了後の食物残滓に散気管により空気を供給しながら攪拌羽根によって攪拌されることで好気性発酵条件下での安定した発酵・分解が継続されるとともに食物残滓内の水分の蒸散が行われ約４週間で堆肥の生産が行われる。

ここで、本発明では含水率を５３％に調整した食物残滓に高温度耐性発酵菌を添加し、１４４時間（６日間）の温度を測定し、この温度推移をグラフとして図４に示すものである。

この発酵温度推移グラフより２４時間後には食物残滓内部が７３．７℃に温度が上昇し、その後２４時間経過ごとに７８．５℃、８１．３℃、８３．０℃に上昇した。そして９６時間経過後からは８３．０℃を維持した状態で温度変化は見られなかった。

また、初期の温度上昇に伴う食物残滓の水分分離は食物残滓の含水率を５３％に調整することにより水分過多なる兆候はなく、水分過多による嫌気発酵を抑制することが可能となった。

また、高温度耐性発酵菌は７０度以上の温度耐性を継続する放線菌を主体とする微生物であるために、発酵温度が７０℃以上に上昇しても死滅することがなく、発酵・分解を継続することができるために高温状態を継続した状態での発酵が可能となり、その結果水分の蒸散を効率よく行うことができる。

したがって、堆肥化までの期間が従来に比べて短縮することができ、かつ好気性発酵条件下で発酵を完了することにより完成度の高い堆肥を生産することができる。

本発明の食物残滓の堆肥化処理方法を適用した堆肥化処理場の一例を示す平面見取図である。本発明の物残滓の堆肥化処理方法を適用した発酵処理工程の一例を示すフローチャート図である。図１における発酵槽の内部機構を示す断面説明図である。本発明の食物残滓の堆肥化処理方法において含水率を５３％に調整した食物残滓による発酵温度推移グラフ図である。従来の堆肥化処理方法の一例を示す説明図である。従来の堆肥化処理における発酵温度推移グラフ図である。

符号の説明

１堆肥化処理場
２堆積槽
３ワラ堆積倉庫
４攪拌処理槽
５脱臭塔
６吸気扇
７排水槽
８汚水貯留槽
９散気管

Claims

生ゴミで代表される食物残滓に微生物を添加し、発酵、分解する食物残滓の堆肥化処理方法において、
前記微生物を添加する際の食物残滓の水分含水率を５０％〜５５％範囲内に調整し、かつ該微生物を高温度耐性発酵菌とする
ことを特徴とする食物残滓の堆肥化処理方法。
前記微生物が７０度以上の温度耐性を継続する放線菌を主体とする高温度耐性発酵菌である
ことを特徴とする食物残滓の堆肥化処理方法。