DE60200850T2

DE60200850T2 - Verfahren zur Behandlung von organischem Abfall

Info

Publication number: DE60200850T2
Application number: DE60200850T
Authority: DE
Inventors: Masahiro Kagoshima-shi Yamamoto
Original assignee: Individual
Current assignee: Individual
Priority date: 2001-05-11
Filing date: 2002-05-07
Publication date: 2005-08-18
Anticipated expiration: 2022-05-08
Also published as: EP1256282A1; AU774236B2; DE60200850D1; ATE272325T1; SG109970A1; EP1256282B1; DK1256282T3; AU3820802A; NZ518617A; CN1385091A; US6703054B2; US20030012847A1

Description

HINTERGRUND DER ERFINDUNG
Die vorliegende Erfindung betrifft ein neues Verfahren zum Behandeln von organischen Abfällen, und sie betrifft insbesondere ein Verfahren zum Erzeugen eines Futtermittels unter Verwendung von organischen Abfällen und Ölen als den Rohmaterialien, um ein Kojifermentiertes Futtermittel zu bilden.
Zusätzlich betrifft die vorliegende Erfindung ein Verfahren zum Behandeln hochkonzentrierter organischer Abfälle mit einem BOD von wenigstens 10000 ppm, wie Sake-Bodensätze und Speisereste, und betrifft weiterhin ein Rohfaserfuttermittel umfassend eine holzige Matrix, die durch Behandeln mit dem oben beschriebenen Behandlungsverfahren erhalten wird.
In den vergangenen Jahren wurde das Problem, wie Abfall aus der Nahrungsmittel verarbeitenden Industrie oder hochkonzentrierter organischer Abfall, wie Speisereste, zu behandeln sind, zu einem, das Auswirkungen auf die öffentliche Gesundheit besitzt. Dies liegt daran, dass sie große Mengen an Wasser enthalten und verderblich sind, sie bilden schlecht riechende Dämpfe in dem Verfahren. Während diese Art von Abfall für gewöhnlich einfach verworfen wird, führt das Vergraben dieser Substanzen zu ihrem Verfall im Boden, wobei große Mengen an Nitrat-Stickstoff gebildet werden, die Grundwasser kontaminieren können. Zusätzlich, wenn sie verbrannt werden, können sie Dioxine und NOX bilden, welche die Atmosphäre verunreinigen können. Darüber hinaus steigt die Menge solchen organischen Abfalls jährlich mit einer alarmierenden Geschwindigkeit.
Deshalb wurden viele Verfahren zum Fermentieren organischen Abfalls, um Düngemittel herzustellen, oder Verfahren zum Behandeln von Abfall zur Zersetzung, um zu erlauben, dass größere Mengen an Abfall gesammelt und recycelt werden, in den letzten Jahren vorgeschlagen, aber mit herkömmlichen Verfahren können die Behandlungen Monate dauern, und ihre Nützlichkeit ist aufgrund des Risikos der Salzverunreinigung beschränkt, wenn sie in großen Mengen verwendet werden, aufgrund des Salzgehalts in den resultierenden Düngemitteln. Weiterhin enthält solcher Abfall oft einen hohen Wassergehalt, was Lagerung und Transport schwierig macht. Als ein Ergebnis war es nicht möglich, diesen Typ Abfall wirksam zu verwenden.
Andererseits gibt es Verfahren zum Überführen solcher Rohküchenabfälle in Düngemittel unter Verwendung von Mikroben, aber solche Mikroben sind mit Abfall mit einem hohen Ölgehalt nicht sehr verträglich, so dass es Beschränkungen des Bereichs von Rohabfall, der auf diese Weise behandelt werden kann, gibt.
KURZBESCHREIBUNG DER ERFINDUNG
Die vorliegende Erfindung wurde unter Berücksichtigung der oben beschriebenen Umstände gemacht und besitzt ein erstes Ziel im Anbieten eines neuen Mittels zur wirksamen Verwendung der oben beschriebenen organischen Abfälle.
Die vorliegende Erfindung besitzt das weitere Ziel des Anbietens eines Verfahrens zum Herstellen eines Futtermittels durch wirksames Verarbeiten der oben beschriebenen organischen Abfälle.
Die vorliegende Erfindung besitzt außerdem das Ziel des Anbietens eines Futtermittels, das durch das obige Verfahren hergestellt ist.
Das zweite Ziel der vorliegenden Erfindung ist es, ein Verfahren zum Behandeln organischer Abfälle, wie Sake-Bodensätze oder Speisereste, insbesondere hochkonzentrierte organische Abfälle mit einem BOD von wenigstens 10000 ppm, mit extremer Wirksamkeit in einem kurzen Zeitraum, anzubieten.
Ein anderes Ziel der vorliegenden Erfindung ist es, ein Verfahren zum Behandeln eines organischen Abfalls anzubieten, welches die Fähigkeit besitzt, eine große Menge an Abfall in eine einfache Wegwerfform umzuwandeln, und Verwendung einer auf diese Weise behandelten Substanz.
Als ein Ergebnis von gewissenhafter Forschung, um diese Ziele zu erreichen, entdeckte der Anmelder der vorliegenden Erfindung, dass, falls Öle hinzugefügt werden, wenn organischer Abfall mit gewissen Schimmeln behandelt wird, die Schimmel die Öle in Brennstoff transformieren können und sie wirksam in die Fermentationshitze umwandeln können. Dies bedeutet, dass sie gefunden haben, dass beim Einsatz von Ölen als Energiequellen für die Schimmel, um die Zersetzungs- und Trocknungsgeschwindigkeit des organischen Materials aufgrund des Schimmels dramatisch zu verbessern, es möglich ist, organische Abfälle wirksam zu behandeln. Zusätzlich, noch überraschender, entdeckten sie, dass wenn Ammoniakgas und Essigsäure gebildet werden, deren Bildung durch Mischen in einigen Ölen verhindert werden kann, dies bedeutet, dass das Hinzufügen von Ölen die Proliferation von Verwesungsbakterien, wie sauren Bakterien, verhindern kann.
Die vorliegende Erfindung bietet ein Verfahren zum Behandeln organischer Abfälle an, umfassend die Schritte des Mischens der organischen Abfälle mit einem Schimmel zum Erhalten einer Mischung, und Fermentieren- und Trocknenlassen der Mischung, wobei der Ölgehalt der Mischung wenigstens 3 Gew.-%, vorzugsweise wenigstens 5 Gew.-%, noch bevorzugter wenigstens 10 Gew.-% bezogen auf den Wassergehalt der Mischung ist. Auf diese Weise kann die Fermentationshitze des Schimmels verwendet werden, um die Abfälle wirksam zu trocknen.
Gemäß einem ersten Ziel der vorliegenden Erfindung wird ein Futtermittel hergestellt durch Einstellen des Ölgehalts einer Mischung aus organischen Abfällen und Kojischimmel oder Koji auf wenigstens 3 Gew.-%, vorzugsweise wenigstens 5 Gew.-%, noch bevorzugter wenigstens 10 Gew.-%, und Fermentieren- und Trocknenlassen der Mischung. Vorzugsweise wird das Futtermitttel hergestellt durch Zusammenmischen von organischen Abfällen, Ölen, Kojischimmel oder Koji, und Fermentieren- und Trocknenlassen des Abfalls durch den Kojischimmel.
Durch Hinzufügen von Ölen als Nährstoffe in dieser Weise kann die Verarbeitungsgeschwindigkeit von organischen Abfällen, insbesondere hochkonzentrierten organischen Abfällen, stark verbessert werden.
Weiterhin kann gemäß diesen Typs der Erfindung Rohküchenabfall, Viehexkrement und ähnliches, das für gewöhnlich verworfen wird, wirksam verwendet werden.
Das Verfahren der vorliegenden Erfindung verwendet weiterhin Kojischimmel anstelle von Behandlungen unter Verwendung von Hochtemperaturmikroben, so dass, während ein Teil des organischen Materials in Kohlendioxid und Wasser zersetzt wird, der meiste Teil in mikrobielles Protein synthetisiert wird, während große Mengen von Verdauungsenzymen zum Verdauungsverbrauch ausgeschieden werden. Als ein Ergebnis wird ein Futtermittel mit hohem Nährwert erhalten, das zur Fütterung von Vieh und ähnlichem geeignet ist. Dies bedeutet, während die Behandlung von organischem Abfall durch Mikroben für gewöhnlich zum Zweck des Abbaus von Abfällen verwendet wurde, das Verfahren gemäß der vorliegenden Erfindung die Bildung von aktiven Bestandteilen durch den Kojischimmel ermöglicht, wodurch der organische Abfall in Futtermittel umgewandelt wird, die anschließend wirksam verwendet werden können.
In der vorliegenden Erfindung werden Öle verwendet, um ein Futtermittel herzustellen, das durch Kojischimmel aus organischen Abfällen fermentiert wurde. Für gewöhnlich wurde die Fermentation und Hitzebildung aufgrund von Kojischimmel hauptsächlich zur Zersetzung von Stärken verwendet, aber in der vorliegenden Erfindung werden die Öle verwendet, um stark in der Fermentierung und Hitzebildung zu helfen. Da der Kojischimmel die Öle konsumieren und diese wirksam in die Fermentationshitze umwandeln kann, gibt es keine besondere Notwendigkeit Nährstoffe zum Wachstum des Kojischimmels hinzuzufügen, und die Öle wirken als eine Energiequelle, um die Zersetzungsgeschwindigkeit und Trocknung der Abfälle dramatisch zu steigern. Deshalb besteht keine Notwendigkeit, spezifisch Stärkematerialien selbst zu Abfällen, wie Rohküchenabfall mit einem niedrigen Stärkeäquivalent, hinzuzufügen. Da es weiterhin wenig Mikroben gibt, die Öle in der Natur konsumieren können, kann der Kojischimmel, der relativ empfänglich gegenüber Verunreinigung mit anderen Mikroben ist, vorherrschend wachsen. Das Einstellen des Ölgehalts sollte vorzugsweise durch Untermischen der Öle durchgeführt werden, wobei die Menge an Ölen, die normalerweise hinzugefügt wird, vorzugsweise wenigstens 1,5 Gew.-%, noch bevorzugter wenigstens 5 Gew.-% und am meisten bevorzugt wenigstens 10 Gew.-% des Wassergehalts des gemischten organischen Abfalls beträgt.
Die Öle, die in der vorliegenden Erfindung verwendet werden, können irgendeiner Art sein, solange sie in der Lage sind, das Ziel der vorliegenden Erfindung zu erreichen, und sie können ausgewählt werden unter tierischen, pflanzlichen oder Mineralölen, oder Kombinationen daraus. Einige Beispiele sind solche, die einfach erhältlich sind, einschließlich Speiseölen, wie Bratöl, Schmalz, Sojaöl, Abfallöl aus der Fleischverarbeitung oder Olivenöl, oder Schneidöle, wobei solche mit einem Siedepunkt von wenigstens 100°C am meisten bevorzugt sind. Wenn ein Futtermittel hergestellt wird, sind Speiseöle bevorzugt.
Zusätzlich betrifft der Schimmel in der vorliegenden Erfindung filamentöse eukaryote Mikroben (Schimmel), insbesondere Aspergillus, Monascus, Mucor und Rhizopus, von denen Aspergillus und/oder Monascus bevorzugt ausgewählt sind, weil sie Amylase- und Lipaseaktivität besitzen, weiterhin besitzen unter diesem Aspergillus oryzze kawachii und Aspergillus awamori kawachii (erhältlich von Kirishima Kogen Beer KK) eine hohe Öl zersetzende Fähigkeit und können wirksam verwendet werden. Normalerweise werden Öle aufgrund der Unfähigkeit von herkömmlichen Düngemittelanlagen, sie zu verarbeiten, vermieden. Jedoch kann bei Verwendung dieses Typs von Kojischimmel, der eine hohe Öl zersetzende Fähigkeit besitzt, ein Abfall mit einem hohen Ölgehalt effektiv behandelt werden. Zusätzlich können sie in Kombination mit anderen Schimmeln verwendet werden, die geeigneterweise in dem Zersetzungsverfahren helfen können.
Gemäß einem zweiten Ziel der vorliegenden Erfindung werden ein organischer Abfall und Öle vorzugsweise zu einem Matrixmaterial hinzugefügt, um eine Mischung zu bilden, und ein Schimmel wächst in der Mischung, um den organischen Abfall durch seine Fermentation zu behandeln.
In diesem Fall sollte der organische Abfall vorzugsweise in einer Menge bereitgestellt werden, so dass der Wassergehalt 20–70 Gew.-%, vorzugsweise 20–40 Gew.-% bezogen auf das Matrixmaterial beträgt.
Zusätzlich kann das Matrixmaterial, das in dem Behandlungsverfahren der vorliegenden Erfindung verwendet wird, irgendeines Typs sein, solange es die Fähigkeit besitzt, das Ziel der vorliegenden Erfindung zu erreichen, aber es sollte vorzugsweise ein pulverisiertes holziges Material sein. Beispielsweise Sägemehl, Holzwolle und ihre Mischungen sind zur Verwendung geeignet.
Zusätzlich kann der Schimmel natürlicherweise in der Mischung vorkommen, oder positiv zu der Mischung hinzugefügt werden. Die hinzugefügte Menge sollte im Bereich von ungefähr 0,01% bis 0,1% des Gesamttrockengewichts der Mischung liegen.
Gemäß der vorliegenden Erfindung ist das Behandlungsverfahren für gewöhnlich ein kontinuierliches Verfahren, so dass während der organische Abfall behandelt wird, neue Chargen des organischen Abfalls und der Öle, wie benötigt, hinzugefügt werden können. Hier kann das Matrixmaterial, falls notwendig, auch ergänzt werden.
In dem Verarbeitungsverfahren gemäß der vorliegenden Erfindung wird die Mischung vorzugsweise bei 50°C oder weniger, vorzugsweise bei ungefähr 40–50°C eingestellt. Diese Temperaturregulation sollte bevorzugt durch Ventilation durchgeführt werden, und es ist insbesondere geeignet, warme, trockene Luft, die von der Abgashitze von dem Generator des Ventilators zur Verfügung steht, einzublasen.
Sobald der Kojischimmel zu wachsen beginnt und die Fermentation beginnt, bewirkt die Fermentationshitze zusätzlich, dass der Abfall trocknet, so dass ein Futtermittel mit einem Wassergehalt unterhalb einer gewünschten Menge entsteht, und dies kann verbessert werden, indem exakte Einstellungen an der Geschwindigkeit und dem Grad der Trocknung über die Ventilation von Warmluft vorgenommen werden. Der Endwassergehalt in dem Futtermittel sollte vorzugsweise ungefähr 30 Gew.-% oder weniger, vorzugsweise 20 Gew.-% oder weniger, und am meisten bevorzugt ungefähr 15 Gew.-% oder weniger, betragen.
Weiterhin wird in der vorliegenden Erfindung ein Futtermittel angeboten, das durch das oben beschriebene Herstellungsverfahren erhalten wurde. Dieses Futtermittel besitzt einen extrem hohen Nährwert, und es ist geeignet zum Füttern von Vieh, wie Rind, Schwein und Geflügel. Wenn weiterhin ein Matrixmaterial verwendet wird, kann ein Matrixmaterial als ein rohes faserförmiges Futtermittel verwendet werden, das durch Behandeln von organischem Abfall erhalten wurde. Weil der Kojischimmel Öle als eine Energiequelle verwendet, werden die Öle verbraucht und reduziert. Darüber hinaus wird das Futtermittel Lipasen von dem Kojischimmel enthalten. Während Öle Diarrhöe in Vieh verursachen können, kann dieses Problem aufgrund der Anwesenheit von Lipasen vollständig vermieden werden, so dass die Öle tatsächlich verwendet werden können, um den Nährwert des Futtermittels zu steigern und um das Wachstum des Viehs zu verstärken. Weiterhin hinterlässt die Wirkung des Kojischimmels außerdem große Mengen anderer Enzyme, wie Amylase, Protease und aktive Sauerstoff zersetzende Enzyme in dem Futtermittel, die anschließend in großem Umfang die Verdauung im Vieh, an welches das Futtermittel verfüttert wird, unterstützen, wodurch Stress erleichtert wird. Zusätzlich besitzt es außerdem die Wirkung, den faulen Geruch von Viehexkrement zu unterdrücken.
Während mit Futtermitteln gefüttertes Vieh, die ungesättigte Fettsäuren enthalten, eine reduzierte Fleischqualität aufgrund von Vergilbung oder ähnlichem aufweisen können, verringert die Behandlung mit Kojischimmel die Menge an ungesättigten Fettsäuren, was dem Vieh, das mit dem Futtermittel der vorliegenden Erfindung gefüttert wird, eine gute Fleischqualität verleiht.
KURZBESCHREIBUNG DER ZEICHNUNGEN
1 ist ein Graph, der die Veränderung im Körpergewicht von Schweinen zeigt, die (A) mit einem Futtermittel, das eine Mischung aus dem Futtermittel der vorliegenden Erfindung und einem Standardfuttermittel ist, und (B) nur einem Standardfuttermittel, gefüttert wurden.
2 ist ein Graph, der die Veränderung in der Eilegegeschwindigkeit von Hühnern zeigt, die (A) mit einem Futtermittel, das eine Mischung aus dem Futtermittel der vorliegenden Erfindung und einem Standardfuttermittel ist, (B) einem Futtermittel, das eine Mischung aus Koji fermentierten Speiseabfällen ohne irgendwelche hinzugefügten Öle und ein Standardfuttermittel, und (C) nur ein Standardfuttermittel, ist.
DETAILLIERTE BESCHREIBUNG DER ERFINDUNG
Im Folgenden sollen bevorzugte Ausführungsformen der vorliegenden Erfindung beschrieben werden.
In einer bevorzugten Ausführungsform zum Erreichen des ersten Ziels umfasst ein Verfahren zum Behandeln von organischem Abfall durch Mischen mit Schimmel, um zu fermentieren und zu trocknen, den Schritt des Einstellens des Ölgehalts der Mischung derart, dass er wenigstens 3 Gew.-%, vorzugsweise wenigstens 5 Gew.-%, noch bevorzugter wenigstens 10 Gew.-% bezogen auf den Wassergehalt der Mischung beträgt.
In einer bevorzugten Ausführungsform zum Erreichen des zweiten Ziels umfasst ein Verfahren zum Behandeln von organischem Abfall das Hinzufügen eines or ganischen Abfalls und Ölen zu einem Matrixmaterial, um eine Mischung zu bilden, anschließendes Wachsen von Schimmel in der Mischung zu ihrer Fermentation.
Erstens, bezüglich der organischen Abfälle, die als Rohmaterial in dem vorliegenden Verfahren verwendet werden können, kann dies beispielsweise Rohküchenabfall, Abfall aus der Nahrungsmittelverarbeitung, Abfall aus der Viehzucht, Rohabwasser und Abfall aus Quarantänestationen sein. Zusätzliche Beispiele umfassen hochkonzentrierte organische Abfälle mit einem BOD (biologischer Sauerstoffbedarf), der 10000 ppm übersteigt, wie Sake-Bodensätze, Saftpulpe, Speisereste, Bierhefen, Tofu-Bodensätze, Destillationsabfälle von destillierten Spirituosen, Exkrement und ähnliches, diese Substanzen besitzen einen Wassergehalt von wenigstens 50% und sind verderblich. Die Art des Abfalls kann willkürlich ausgewählt werden, und kann alleine oder als eine Mischung von irgendwelchen der genannten verwendet werden. Diese Abfälle sind reich an Aminosäuren, die ihren Nährwert als Futtermittel steigern.
Rohküchenabfall umfasst beispielsweise Kochabfälle und Speisereste aus Restaurants oder Haushalten.
Abfall aus der Nahrungsmittelverarbeitung umfasst beispielsweise Abfall aus der Fleischverarbeitung, Destillationsabfälle und Abfälle aus der Fisch- und Meeresfrüchteverarbeitung, insbesondere Fischbrühe und Fischeingeweide aus der Fisch- und Meeresfrüchteverarbeitung, die von Fisch getrennt und daraus entfernt werden, und für gewöhnlich während des verarbeitenden Fisch- und Meeresfrüchteherstellungsverfahrens verworfen werden, aber es ist nicht auf diese Anteile beschränkt. Der niedrige Schmelzpunkt ungesättigter Fettsäuren, die in den verarbeiteten Fisch- und Meeresfrüchten enthalten sind, sind hoch geschätzt als wachstumssteigernde Faktoren, und diese können der wirksamen Verwendung zugeführt werden.
Abfälle aus der Viehzucht umfassen beispielsweise alle Arten von Abfall, der in der Zucht von Vieh gebildet wird, ebenso wie Kadaver.
Zusätzlich kann das verwendete Rohabwasser Exkrement von Vieh, wie Rindern, Pferden und Geflügel sein, das in der Viehindustrie gebildet wird, oder das Exkrement von anderen Tieren, ebenso wie von Menschen.
Der Abfall sollte vorzugsweise durch Dampf oder ähnliches sterilisiert werden, um seine Haltbarkeit und Sicherheit zu verbessern.
Als nächstes wird der Ölgehalt in Abhängigkeit von der Art des Abfalls eingestellt. Der Ölgehalt wird normalerweise hinzugefügt, indem einfach im Fall von anderem Abfall als Rohküchenabfall oder ähnlichem, der große Mengen an Öl enthält, Öle hinzugefügt werden.
Hier können die verwendeten Öle irgendeines Typs sein, der erhältlich und zum Essen geeignet ist, einschließlich Bratöle, Schmalz, Sojaöl, Abfallöle aus Fleischverarbeitungsfabriken oder Olivenöl. Dies ist der Fall, weil Kojischimmel Lipasen ausscheidet, die Öle zersetzen, die in Wasser unlöslich sind, so dass wasserlösliche Fettsäuren entstehen, die anschließend von den Schimmelzellen akzeptiert und verwendet werden, so dass er fähig ist, sowohl pflanzliche als auch tierische Öle zu zersetzen. Wie gut bekannt ist, werden Abfallöle in der Form von Industrieabfall zusätzlich zunehmend als ein Verunreinigungsproblem erachtet, aber durch die Verwendung der obigen Öle als Abfallöle, könnte dieses Problem wirksam gelöst werden.
Der Ölgehalt sollte derart eingestellt werden, dass er in der Endmischung wenigstens 3 Gew.-%, vorzugsweise wenigstens 5 Gew.-%, noch bevorzugter wenigstens 10 Gew.-% bezogen auf den Wassergehalt beträgt. Die Menge der hinzugefügten Öle sollte wenigstens 1,5 Gew.-%, vorzugsweise wenigstens 5 Gew.-%, noch bevorzugter wenigstens 10 Gew.-% bezogen auf den Wassergehalt der Mischung betragen.
Das Verfahren zur Fermentation durch den Kojischimmel, um ein Futtermittel zu erhalten, kann irgendeines der herkömmlich bekannten Verfahren sein. Beispielsweise gibt es ein Verfahren mit a) Hinzufügen von Kojischimmel oder Koji zu einem organischen Abfall mit Einstellen von Ölgehalt und gutem Mischen, und b) Einführen des Koji enthaltenden Materials in eine statische, ventilierte Koji herstellende Vorrichtung, kontinuierlichem Rühren während des Haltens bei ungefähr 30–50°C, um zu fermentieren, und den Wassergehalt auf ungefähr 20 Gew.-% oder weniger abzusenken, um ein Futtermittel zu erhalten, oder weiterhin c) Mischen in weiterem Material, um den Wassergehalt der Mischung auf ungefähr 20–35 Gew.-% zu bringen, und weiterhin Fermentieren und Trocknen, und Wiederholen der Schritte b) und c), um ein Futtermittel mit einem Wassergehalt von ungefähr 20% oder weniger zu erhalten.
In Schritt a) sollte der Wassergehalt der Mischung vorzugsweise bei ungefähr 50 oder weniger, und noch bevorzugter bei ungefähr 25–40% liegen. Der Wassergehalt des Materials kann durch irgendein Verfahren eingestellt werden, wie durch Mischen in anderem Abfall, der relativ trocken ist, Sägemehl, Holzwolle, Weizenkleie, Reiskleie und Gerstenkleie, Rübenpulpe, Heu oder ein trockenes Koji enthaltendes Futtermittel, das durch das obige Verfahren hergestellt wurde, oder durch natürliches Trocknen, durch Heißluftventilation oder in der Sonne, um den Wassergehalt zu reduzieren. Es ist auch möglich, zwei oder mehrere der oben angegebenen Verfahren zu kombinieren. Andererseits kann der Wassergehalt auch durch Hinzufügen von pflanzlichen Abfällen, Wasser oder ähnlichem angehoben werden. Somit ist der Wassergehalt des Abfalls der vorliegenden Erfindung nicht beschränkt.
Nach dem Einführen des Kojischimmels wird die Wirkung des Kojischimmels Hitze erzeugen, somit schrittweise die Produkttemperatur steigern.
Anschließend sollte sie vorzugsweise bei ungefähr 35–50°C in einem isothermen Tank gehalten werden, wobei Kühlung durch Belüftung wirksam ist. Zusätzlich ist die Ventilation mit Luft, die auf 50–60°C erhitzt ist, zum Trocknen wirksamer.
Wenn der Kojischimmel zu fermentieren beginnt, verdampft die Feuchtigkeit aufgrund der Fermentationshitze. Deshalb kann der Wassergehalt des Futtermittels wie benötigt eingestellt werden. Der Endwassergehalt des Futtermittels sollte 30 Gew.-% oder weniger, vorzugsweise 20 Gew.-% oder weniger, und noch bevorzugter 15 Gew.-% oder weniger, betragen. Wenn der Wassergehalt des Futtermittels 30 Gew.-% übersteigt, wird die Gesamtmenge hoch, was die Lagerung und den Transport schwierig macht. Darüber hinaus wird es weniger geeignet für die Langzeitlagerung, wird anfällig gegenüber Zersetzung. Der trockene Abfall erlangt direkt die Fähigkeit, als ein Futtermittel verwendet zu werden.
Wenn der Wassergehalt des erhaltenen Futtermittels zusätzlich weiter reduziert werden muss, kann es unter Verwendung von Heißluft aus einem Dampfheizgerät oder ähnlichem getrocknet werden.
Wenn weiterhin der Wassergehalt verringert wurde, vorzugsweise wenn der Wassergehalt ungefähr 20% beträgt, kann der Wassergehalt bei ungefähr 30% durch Hinzufügen und Rühren in einem Material mit einem hohen Wassergehalt eingestellt werden, und dies kann für eine Anzahl von Stufen wiederholt werden.
Das Matrixmaterial kann irgendeines Typs sein, einschließlich faserigen Materialien und Stärkematerialien, Beispiele davon umfassen Sägemehl, Holzwolle, Rübenpulpe, Heu, Weizenkleie, Reiskleie und Gerstenkleie. Insbesondere geeignet sind Sägemehl und Holzwolle. Hier sollte der Anteil des Matrixmaterials bezogen auf die Menge des organischen Abfalls so eingestellt werden, dass nach dem Mischen der Wassergehalt der Mischung 20–70 Gew.-%, vorzugsweise 20–40 Gew.-% beträgt.
Während Abfall in der Vergangenheit unter Verwendung von Kojischimmel behandelt wurde, wurde Weizenkleie beispielsweise als eine Matrix verwendet. Während jedoch der Oberflächenbereich, der für das Wachsen von Kojischimmel verwendet wird, im Falle von Weizenkleie extrem groß ist und große Mengen an Sauerstoff für solches Wachstum benötigt werden, ist Weizenkleie selbst weich, so dass Lücken unter dem Gewicht der Weizenkleie selbst ausgeschlossen werden können, wodurch schlechte Ventilation bewirkt wird und es extrem schwer gemacht wird, genügend Sauerstoff, der benötigt wird, zur Verfügung zu stellen. Falls im Gegensatz dazu holziges Matrixmaterial, wie Sägemehl in dem vorliegenden Behandlungsverfahren verwendet wird, ist die spezifische Dichte bei 0,25 extrem niedrig im Vergleich zu der spezifischen Dichte von 0,5 von Weizenkleie, so dass, obwohl der Oberflächenbereich, auf dem der Kojischimmel wächst, sogar noch größer wird, das Material selbst relativ hart ist, und der Anteil, der durch Gewicht während des Kojiherstellungsverfahrens komprimiert wird, extrem klein ist, die Zwischenräume sind während aller Schritte passierbar, und große Mengen an Sauerstoff, die für Wachstum des Kojischimmels und ähnlichen benötigt werden, können zur Verfügung gestellt werden.
Zusätzlich ist Kojischimmel besonders geeignet als der Schimmel, der in dem Behandlungsverfahren der vorliegenden Erfindung verwendet wird. Dies kann jener sein, der von Koji, der normal verwendet wird, gebildet wird, oder kann in Kombination mit anderen Arten von Schimmeln oder ähnlichem sein. Der Keimkoji kann in der Form von fermentierter Reiskleie vorliegen, oder Keimkoji kann direkt hinzugefügt werden. Herkömmlich wurden Hochtemperaturmikroben zur Behandlung hochkonzentrierter organischer Abfälle, wie Speisereste, verwendet. Diese Hochtemperaturmikroben sind für gewöhnlich bei 60°C oder höher aktiv, und verbrennen extrem große Zahlen von Kalorien, was als wirksamer erachtet wurde. Jedoch verlieren die Hochtemperaturmikroben Hitze durch Verdampfung aufgrund der Ventilation, von der angenommen wird, dass sie zur Fermentierung benötigt wird, so dass die Produkttemperatur dramatisch auf beträchtlich unterhalb der Optimumtemperatur für Fermentation abfallen kann. Obwohl im Gegensatz dazu Kojischimmel in der Tat eine vergleichsweise niedrige Fermentationstemperatur von mehr oder weniger 40°C besitzt, kann die Gesamtkalorienaufnahme größer werden als jene von Hochtemperaturmikroben, wenn genügend Sauerstoff zur Verfügung gestellt wird. Dies bedeutet, während Belüftung während der Fermentation durchgeführt wird (z. B. wenn 1 Tonne Koji fermentiert wird, werden 10 m³ Luft jede Minute benötigt), aber wenn dies an Hochtemperaturmikroben durchgeführt wird, wird Hitze aufgrund von Verdampfung verloren, und die Temperatur kann unter die Optimumfermentationstemperatur abfallen. Als ein Ergebnis ist die Gesamtverarbeitungsgeschwindigkeit von Kojischimmel tatsächlich schneller als jene von Hochtemperaturmikroben.
Weiterhin kann Kojischimmel in einem Wassergehalt von ungefähr 20–70 Gew.-% in einem holzigen Matrixmaterial wachsen. Insbesondere, falls 50% oder weniger, kann die Feuchtigkeitsaktivität unter 0,9 gehalten werden, wodurch die Proliferation von Mikroben inhibiert wird. In dieser Hinsicht kann Kojischimmel mit niedriger Feuchtigkeitsaktivität von weniger als 0,9 wachsen. Weil zusätzlich das Harz eine antiseptische Funktion in einer holzigen Matrix, wie Zeder oder Zypresse, besitzt, kann das Wachstum von Mikroben unterdrückt werden, so dass der Kojischimmel von wachstumsinhibierenden Faktoren unbeeinflusst bleibt.
Um weiterhin mittlere Temperaturmikroben, wie Kojischimmel, welcher die Fähigkeit besitzt, als fermentierende Mikroben verwendet zu werden, wachsen zu lassen, wurde die Sterilisation des Kulturmediums für gewöhnlich benötigt, um toxische Mikroben und ähnliches zu entfernen. Eine solche Sterilisation kann auch zu der Eliminierung von nützlichen Mikroben führen. Weil jedoch solche Mikroben, welche die Fähigkeit besitzen, große Mengen an Lipasen auszuscheiden, zum Überleben besser ausgestattet sind als solche toxischen Mikroben in der extrem limitierten Umgebung eines holzigen Materials und Ölen, besteht keine Notwendigkeit für Sterilisation, und die Wechselwirkung von Mikroben, wie Mucor und Rhizopus werden die Behandlungsgeschwindigkeit weiter beschleunigen.
Während zusätzlich der Geruch von Ammoniak und ähnlichem, der während der Zersetzung von Proteinen in der Zersetzung von organischem Material unter Verwendung von Bakterien, gebildet wird, als eine Quelle von sekundärer Verunreinigung erachtet wurde, und eine geruchsverhindernde Vorrichtung für gewöhnlich installiert werden muss, besitzt die Behandlung unter Verwendung von Kojischim mel und ähnlichem den Vorteil, dass sie absolut keine schlecht riechenden Dämpfe, wie Ammoniak, bildet.
Der oben beschriebene Schimmel muss nicht notwendigerweise vorher zu der Mischung hinzugefügt werden. Dies beruht auf der Tatsache, dass in dem Behandlungsverfahren der vorliegenden Erfindung das Kulturmedium aus faserigen Materialien und Ölen zusammengesetzt ist, und deshalb einen extrem limitierten Nährgehalt besitzt, so dass andere Mikroben als Schimmel weniger wahrscheinlich in der Lage sind, zu wachsen, und genügend Zeit vorausgesetzt, werden Schimmel, insbesondere Kojischimmel, beginnen, natürlich zu wachsen.
Nachdem dies gesagt ist, ist es selbstverständlich möglich, den organischen Abfall in einer kürzeren Zeit zu behandeln, falls der Schimmel hinzugefügt wird. Dafür werden für gewöhnlich Schimmelsporen hinzugefügt. Zu dieser Zeit ist die hinzugefügte Menge ungefähr 0,01% bis 0,1% des Gesamtgewichts. Hier beträgt die hinzugefügte Menge das Gewicht zusammen mit der Weizenkleie, welche die Kojischimmelwachstumsmatrix ist. Wenigstens 0,01% wird benötigt, um einen signifikanten Anstieg in der Verarbeitungsgeschwindigkeit zu erreichen, während andererseits die Verarbeitungsgeschwindigkeit nicht signifikant erhöht werden wird, selbst wenn mehr als 0,1% hinzugefügt wird. Optimal sollten ungefähr 0,05% des Gesamtgewichts hinzugefügt werden.
Hier kann die Schimmelwachstumsgeschwindigkeit schneller gemacht werden durch weiteres Hinzufügen einer kleinen Menge an Stärkematerial, wie Weizenkleie oder ähnlichem. Während die Wachstumsgeschwindigkeit schneller werden wird, wenn die hinzugefügte Menge erhöht wird, wird das Risiko des Zerfalls im umgekehrten Verhältnis dazu ansteigen, so dass ungefähr 10% eine geeignete Menge ist.
Bezüglich der in dem oben beschriebenen Verfahren hinzugefügten Öle, erlaubt insbesondere die Verwendung von Abfallölen, dass organischer Abfall und Abfallöle gleichzeitig behandelt werden. Dies bedeutet, dass Kojischimmel und ähnli che Lipasen ausscheiden, was es ihnen erlaubt, sogar Öle zu ersetzen, die in Wasser unlöslich sind, sie zu wasserlöslichen Fettsäuren zu machen, die anschließend in die Zelle eingebaut werden können. Deshalb sind sie in der Lage, sogar die verworfenen Öle aus der Nahrungsmittelverarbeitung und gebrauchte Schneidöle zu zersetzen, und dies wurde von dem Anmelder bestätigt.
Die oben beschriebenen Öle sollten in einer Menge von wenigstens 3 Gew.-%, vorzugsweise wenigstens 5 Gew.-% der organischen Abfälle hinzugefügt werden, die als Nährbestandteile für den Kojischimmel oder ähnliches hinzugefügt werden.
Nach dem Hinzufügen von Kojischimmel und dem Stehenlassen für 40 Stunden, ist der Kojischimmel ausreichend und vorherrschend gewachsen. Der Kojischimmel wird anschließend die Energie von den Ölen aufwenden, um Fermentationshitze freizusetzen. Wenn diese Temperatur bei 50°C oder weniger, vorzugsweise 40–50°C durch geeignete Ableitung durch Ventilation eingestellt wird, dann wird der Wassergehalt von 50% auf ungefähr 20% in ungefähr 24 Stunden trocknen, die organischen Materialien werden sich in Kohlendioxid und Wasser zersetzen. So können durch Hinzufügen von organischen Abfällen auf einer täglichen Basis, diese getrocknet und dadurch eliminiert werden.
Die holzartige Matrix, die schließlich in der oben beschriebenen Weise behandelt wird, kann wirksam als ein Rohfaserfuttermittel für Rinder verwendet werden, solange ein Speiseöl als das hinzugefügte Öl verwendet wird. Dies bedeutet, dass die Rohfaserfuttermittel, die gegenwärtig in Japan verwendet werden, extrem teuer im Vergleich zu durchschnittlichen Futtermittelpreisen sind, und darüber hinaus war es zuvor nicht möglich, pulverisiertes holzartiges Material adäquat als ein Futtermittel zu verwenden, aufgrund von Gründen wie 1) nicht Treffen des Geschmacks der Rinder, so dass sie es nicht fressen werden, und 2) Stören der Mikrobenschicht in den Lumen der Rinder aufgrund der antiseptischen Wirkung des Harzes, das in dem holzigen Material enthalten ist. Jedoch hat das Rohfaserfuttermittel, das aus einer holzigen Matrix zusammengesetzt ist, die durch das Behandlungsverfahren der vorliegenden Erfindung erhalten wird, Kojischimmel oder ähnliches wachsend auf der Oberfläche, was die Rinder mochten. Weil weiterhin die Harze durch den Kojischimmel verbraucht werden, wurden keine Veränderungen in dem Gesundheitszustand der inneren Organe der Rinder beobachtet. Dies bedeutet, dass die Verwendung von Koji auf Zeder- und Zypressenschnitzel, die bis jetzt nicht wirksam verwendet werden konnten, zu einem nützlichen Rohfaserfuttermittel geführt hat.
Wenn organische Abfälle durch die oben beschriebenen Verfahren behandelt werden, ist die Hauptausgabe der Preis für Elektrizität für die Ventilatoren, die zur Ventilation verwendet werden. Dieser Preis ist extrem niedrig im Vergleich zu anderen Behandlungsverfahren, wie Versenken im Meer oder erzwungenes Trocknen durch Mittel wie Feuer oder ähnliches.
Zusätzlich wird die Ventilation durch Ventilationskühlung durchgeführt, während ein Turbolüfter mit Elektrizität von einer Mikroturbine umgekehrt kontrolliert wird, aber wenn die Luft, die eingeblasen wird, durch thermischen Austausch der Hitze aus der Mikroturbine gegen die Außenluft zu heißer Luft gemacht wird, dann wird ausströmende Hitze von der Feuchtigkeit entnommen, die in dem Kojischimmel enthalten ist, ohne dass die Produkttemperatur des Kojischimmels ansteigt, dies erlaubt es, die Produkttemperatur des Kojischimmels innerhalb eines vorbestimmten Bereichs durch minimales Einblasen zu halten.
BEISPIELE
Im Folgenden werden Beispiele der vorliegenden Erfindung im Detail beschrieben. Es wird verstanden, dass diese Beispiele nicht derart sind, dass sie den Schutzbereich der beanspruchten Erfindung in irgendeiner Weise einschränken.
Beispiel 1
50 Liter Alkoholabfälle, 30 Liter Schneidöl und 100 g Keimkoji wurden in 100 kg Holzwolle gemischt und gut gerührt. Zu dieser Zeit betrug der Wassergehalt un gefähr 35%. Dies wurde in einen Behälter mit guten Wärme rückhaltenden Eigenschaften gegeben, und bei Raumtemperatur bei 30°C stehengelassen. Anschließend begann nach 12 Stunden Hitze gebildet zu werden, so dass die Produkttemperatur von 35°C auf 40°C anstieg. Folglich wurde die Produkttemperatur kontrolliert, um eine Temperatur von 50°C oder weniger beizubehalten, während in geeigneter Weise ventiliert wurde.
40 Stunden nach dem Hinzufügen des Koji war die Hitze etwas gesunken, und der Wassergehalt fiel auf ungefähr 25% oder weniger. Nach dem Hinzufügen von 70 Litern Alkoholabfällen betrug der Wassergehalt ungefähr 50%, und die Hitzebildung wurde nochmals aktiver 30 Minuten nach dem Hinzufügen, so dass die Ventilation wiederaufgenommen wurde, um die Produkttemperatur bei 50°C oder weniger zu kontrollieren.
Nach 24 Stunden war die Hitze abgeklungen, und der Wassergehalt aus dem Alkoholabfall war großteils verdampft, so dass der Wassergehalt 25% oder weniger betrug.
Danach wurden diese Abläufe täglich wiederholt, wobei 70 Liter Alkoholabfall jeden Tag praktisch auf Dauer verarbeitet werden konnten. Wenn die Hitze schwach wurde, wurde gefunden, dass die Hitzebildung unverzüglich mit dem Hinzufügen von neuen Abfallölen wiederaufgenommen wurde. Zusätzlich waren 3,5 Liter Abfallöle ausreichend, um 70 Liter Alkoholabfälle zu behandeln.
Beispiel 2
50 Liter Alkoholabfälle, 30 Liter Bratöl und 100 g Keimkoji wurden in 100 kg Holzwolle gemischt und gut gerührt. Zu dieser Zeit betrug der Wassergehalt ungefähr 35%. Dies wurde in einen Behälter mit guten Wärme rückhaltenden Eigenschaften gegeben, und bei Raumtemperatur bei 30°C stehengelassen. Anschließend begann nach 12 Stunden Hitze gebildet zu werden, so dass die Produkttemperatur von 35°C auf 40°C anstieg. Folglich wurde die Produkttemperatur kontrolliert, um eine Temperatur von 50°C oder weniger beizubehalten, während in geeigneter Weise ventiliert wurde.
40 Stunden nach dem Hinzufügen des Koji war die Hitze etwas gesunken, und der Wassergehalt fiel auf ungefähr 25% oder weniger. Nach dem Hinzufügen von 70 Litern Alkoholabfällen betrug der Wassergehalt ungefähr 50%, und die Hitzebildung wurde nochmals aktiver 30 Minuten nach dem Hinzufügen, so dass die Ventilation wiederaufgenommen wurde, um die Produkttemperatur bei 50°C oder weniger zu kontrollieren.
Nach 24 Stunden war die Hitze abgeklungen, und der Wassergehalt aus dem Alkoholabfall war großteils verdampft, so dass der Wassergehalt 25% oder weniger betrug.
Danach wurden diese Abläufe täglich wiederholt, wobei 70 Liter Alkoholabfall jeden Tag praktisch auf Dauer verarbeitet werden konnten. Wenn die Hitze schwach wurde, wurde gefunden, dass die Hitzebildung unverzüglich mit dem Hinzufügen von neuen Abfallölen wiederaufgenommen wurde. Zusätzlich waren 3,5 Liter Abfallöle ausreichend, um 70 Liter Alkoholabfälle zu behandeln.
Beispiel 3
Nach der Gabe einer holzigen Matrix (Koji), die wie in Beispiel 2 behandelt wurde, als Futtermittel an Rinder, wurde gefunden, dass sie es sehr mochten. Zusätzlich wurden keine Veränderungen in dem Gesundheitszustand der inneren Organe der Rinder beobachtet, und sie hatten auch keine Diarrhöe.
Beispiel 4
Um die zu beobachten, ob Kojischimmel vorherrschend in den Materialien, die unter der vorliegenden Erfindung behandelt wurden, gewachsen war, wurde ein allgemeiner Mikrobentest an den Materialien, die in Beispiel 2 behandelt wurden, durchgeführt, und als eine Kontrolle wurde Wasser auf Weizenkleie gesprüht, um den Wassergehalt auf 35% einzustellen, Keimkoji wurde hinzugefügt, und dies wurde für 3 Tage ventiliert, nach denen eine Anzahl von Mikroben zur Herstellung eines Vergleichs gemessen wurden. Die Ergebnisse sind in der folgenden Tabelle gezeigt.
Tabelle 1
Aus diesen Ergebnissen ist das Verfahren der vorliegenden Erfindung klar in der Lage, die Proliferation von gewöhnlichen Mikroben, sogar ohne Sterilisation, zu unterdrücken.
Um zu bestätigen, wieviel Kojischimmel auf diesen behandelten Materialien gewachsen war, wurde weiterhin die Verzuckerungsfähigkeit eines jeden gemessen. Die Messmethode war eine, in der ein Extrakt verwendet und als eine Enzymlösung aus 15 g einer Probe gefiltert wurde, die biologische Salzlösung verwendete, eine Stärkelösung wurde dazu bei 30°C hinzugefügt, und die Menge an gebildeter Glucose nach 1 Stunde und nach 2 Stunden wurde gemessen und als der Verzuckerungsenzymwert verwendet. Die Ergebnisse sind in der folgenden Tabelle gezeigt.
Tabelle 2
Diese Ergebnisse zeigen klar, dass Kojischimmel vorherrschend in den Materialien, die gemäß der vorliegenden Erfindung verarbeitet werden, wächst.
Beispiel 5
Eine Mischung aus 6 Tonnen Weizenkleie mit 3 Tonnen Alkoholabfällen wurde dampfsterilisiert, anschließend auf 40°C abgekühlt. Zu dieser Zeit betrug der Wassergehalt ungefähr 36%. 4 kg Keimkoji wurde darin hineingemischt, um einen Koji zu bilden. Nach 72 Stunden betrug der Wassergehalt ungefähr 17% oder weniger. Nach dem Hinzufügen von 1 Tonne Alkoholabfällen und 100 Litern Abfallöl dazu, wurde der Wassergehalt ungefähr 30%, und Ventilation wurde entsprechend durchgeführt, um die Produkttemperatur bei 40–50°C oder weniger zu kontrollieren.
24 Stunden nach dem Hinzufügen war der Wassergehalt des Alkoholabfalls weitgehend verdampft und war auf weniger als 17% gesunken. Zu dieser Zeit konnte zusätzlich ein Teil als Futtermittel abgenommen werden, und eine entsprechende Menge an Weizenkleie (oder Reiskleie) konnte hinzugefügt werden.
Danach kann dieser Ablauf täglich wiederholt werden, um kontinuierlich 1 Tonne Alkoholabfälle täglich praktisch auf Dauer zu behandeln.
Beispiel 6
10 Liter Bratöl wurden zu 100 kg Geflügelkot mit einem Wassergehalt von 36% hinzugefügt, und nach dem Mischen wurde das Ergebnis dampfsterilisiert. Als nächstes wurden 100 g Keimkoji hinzugefügt und gut gemischt. Die Rohmaterialmischung mit dem Kojischimmel, der angemessen hineingemischt wurde, wurde in eine statische Ventilations-Kojiherstellende Vorrichtung eingeführt. Mit dem Wachstum des Kojischimmels begann die Hitzebildung ungefähr 12 Stunden nach Mischen in dem Kojischimmel. Um die Hitze bei einer geeigneten Temperatur (30–50°C) zu kontrollieren, wurde Ventilation in geeigneter Weise durchgeführt. Nach der Passage von 17–30 Stunden nach dem Beginn der Kojiherstellung, wurde das Wachstum des Kojischimmels am aktivsten, wobei die Temperatur der Mischung auf 45°C anstieg. Die Kojiherstellung wurde weiter fortgesetzt, und Ventilation wurde durch ein Dampfheizgerät durchgeführt, um eine wirksamere Trocknung zu erreichen. Als ein Ergebnis wurden 64 kg eines fermentierten Produkts (Futtermittel) mit einem Wassergehalt von 10% 48 Stunden nach der Kojiherstellung erhalten.
Beispiel 7
10 Liter Bratöl wurden hinzugefügt und mit 100 kg Rohküchenabfall aus einem Restaurant mit einem Wassergehalt, der auf 40% eingestellt wurde, gemischt. Als nächstes wurden 20 g Keimkoji hinzugefügt und gut gemischt. Die Rohmaterialmischung mit dem Kojischimmel, der angemessen hineingemischt wurde, wurde in eine statische Ventilations-Kojiherstellende Vorrichtung eingeführt. Mit dem Wachstum des Kojischimmels begann die Hitzebildung ungefähr 12 Stunden nach Mischen in dem Kojischimmel. Um die Hitze bei einer geeigneten Temperatur (30–50°C) zu kontrollieren, wurde Ventilation in geeigneter Weise durchgeführt. Nach der Passage von 17–30 Stunden nach dem Beginn der Kojiherstellung, wurde das Wachstum des Kojischimmels am aktivsten, wobei die Temperatur der Mischung auf 45°C anstieg. Die Kojiherstellung wurde weiter fortgesetzt, und Ventilation wurde durch ein Dampfheizgerät durchgeführt, um eine wirksamere Trocknung zu erreichen. Als ein Ergebnis wurden 22 kg eines fermentierten Produkts (Futtermittel) mit einem Wassergehalt von 10% 48 Stunden nach der Kojiherstellung erhalten.
Beispiel 8
100 kg Rohküchenabfall aus einem Restaurant wurde mit 10 Litern Bratöl gemischt. Dies wurde zusammen mit 600 kg Weizenkleiekoji mit einem Wassergehalt von 15% gemischt, wonach der Wassergehalt 25% betrug. 30 Minuten später wurde die durch den Kojischimmel gebildete Hitze sehr aktiv, und Ventilation wurde in geeigneter Weise durchgeführt, um die Produkttemperatur bei 40°C zu halten, so dass 24 Stunden nach Beginn der Kojiherstellung 615 kg eines Kojifuttermittels mit einem Wassergehalt von 15% erhalten wurde.
Beispiel 9
Das Futtermittelmaterial aus Beispiel 2 wurde in einer proportionalen Menge von 15% mit einem herkömmlichen Standardfuttermittel gemischt, dies wurde an Schweine verfüttert, und die Ergebnisse mit Schweinen verglichen, die nur mit dem Standardfuttermittel gefüttert worden waren. Die Wachstumsergebnisdaten sind in 1 gezeigt. Wie aus diesen Daten klar ist, zeigten Schweine, die mit einer Diät enthaltend das vorliegende Futtermittel in einer Menge von 15% zusätzlich zu den herkömmlichen Standardfuttermitteln gefüttert wurden, einen Körpergewichtsanstieg von 20%.
Beispiel 10
Zusätzlich ist ein Beispiel des Fütterns von Eier legendem Geflügel in 2 gezeigt. Der Graph zeigt Eilegegeschwindigkeiten von (A) Geflügel, das mit einer Mischung des Futtermittels der vorliegenden Erfindung mit einem Standardfuttermittel gefüttert wurden, (B) Geflügel, das mit einer Mischung eines Standardfuttermittels mit einem Koji fermentierten Futtermittel, das ohne Mischen in Ölen hergestellt wurde, gefüttert wurden, und (C) Geflügel, das nur mit einem Standardfuttermittel gefüttert wurde. Die Daten zeigen klar, dass während die Eilegeschwindigkeiten von normalem Ei legendem Geflügel ein Jahr nach Beginn des Eierlegens abfallen, jene, die mit Futtermittel, welches das Futtermittel der vorliegenden Erfindung in einer Menge von 50% enthält, gefüttert wurden, eine hohe Eilegegeschwindigkeit für gut über ein Jahr beibehalten, und es wurde gefunden, dass die Wirkung größer war, wenn die proportionale Menge des Futtermittelmaterials der vorliegenden Erfindung gesteigert wurde.
Beispiel 11
266 g dampfsterilisierter Küchenabfall wurde mit 500 g Weizenkleiekoji gemischt, um einen Wassergehalt von 35,4% zu ergeben. 25 g Nahrungsmittelöle wurden dazu hinzugemischt. Der Ölgehalt betrug dann 7,2%. Weil die Produkttemperatur unmittelbar nach dem Mischen anstieg, wurde Ventilation, wie benötigt, durchgeführt, und die Produkttemperatur wurde bei 40°C oder weniger gehalten. Nach 24 Stunden wurden 507,7 g eines Kojifuttermittels mit einem Wassergehalt von 14% und einem Ölgehalt von 8,1% erhalten.
Unmittelbar nach dem Mischen des Küchenabfalls und den Abfallölen, betrug der Ölgehalt in dem Koji 7,2%, der sich nach 24 Stunden auf 8,1% geändert hatte. In reinen quantitativen Begriffen bedeutet dies, dass der Ölgehalt unmittelbar nach dem Mischen (500 + 291) × 7,2% = 57 g betrug. Andererseits wurde der Ölgehalt nach 24 Stunden auf 507,7 × 8,1% = 41 g reduziert. Während dieser Zeit fiel der Wassergehalt von 766 × 35,5% = 271 ml auf 507,7 × 14% = 71 ml. Dies bedeutet, dass während 271 – 71 = 200 ml Wasser verdampft wurden, 57 – 41 = 16 g Abfallöl konsumiert wurden. Dies bedeutet, dass um 200 ml Wasser mit der Hitzefermentation des Koji zu verdampfen, Abfallöl in einem Anteil von 8% des Wassergehalts, d. h. 16 g anwesend sein muss.
Während weiterhin der Iodwert des Abfallöls vor der Kojiherstellung 265 betrug, war der Iodwert des Öl, der nach 24 Stunden der Kojiherstellung enthalten war, auf 151 gefallen. Dies bedeutet, dass die ungesättigten Fettsäuren in dem Abfallöl weitgehend durch die Wirkung des Kojischimmels zersetzt worden waren.
Wie aus den obigen Beispielen klar ist, während herkömmliche Futtermaterialien, die aus Rohküchenabfall hergestellt werden, nur angemessen einfach als Substituenten für normale Futtermittel sind, besitzt das Futtermittel der vorliegenden Erfindung die bemerkenswerte Wirkung, die Fähigkeiten von herkömmlichen Futtermitteln stark zu überschreiten.

Claims

Verfahren zum Behandeln organischer Abfälle, umfassend die Schritte des Mischens der organischen Abfälle mit einem Kojischimmel zum Erhalten einer Mischung, und Fermentieren- und Trocknenlassen der Mischung, wobei der Ölgehalt der Mischung wenigstens 3 Gew.-%, vorzugsweise wenigstens 5 Gew.-%, noch bevorzugter wenigstens 10 Gew.-% bezogen auf den Wassergehalt der Mischung ist.
Verfahren nach Anspruch 1, wobei die Behandlung die Erzeugung eines Futtermittels umfasst.
Verfahren nach Anspruch 1 oder 2, wobei der Kojischimmel in Form von Koji hinzugefügt wird.
Verfahren nach Anspruch 2 oder 3, wobei das Futtermittel Kojischimmel-Lipasen enthält.
Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 4, wobei die organischen Abfälle Rohküchenabfall enthalten.
Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 5, wobei die organischen Abfälle wenigstens einen Typ ausgewählt aus der Gruppe enthalten, bestehend aus Exkrementen, Abfällen aus der Fischereiindustrie und Destillationsabfällen.
Verfahren nach einem der Ansprüche 2 bis 6, wobei das Futtermittel auf einen Wassergehalt von 30 Gew.-% oder weniger getrocknet wird.
Verfahren nach Anspruch 1, wobei die Behandlung die Zersetzung der organischen Abfälle umfasst.
Verfahren nach Anspruch 8, ferner umfassend einen Schritt des Hinzufügens eines Matrixmaterials zu den organischen Abfällen, um eine Mischung zu bilden.
Verfahren zur Behandlung organischer Abfälle, umfassend die Schritte des Mischens eines Matrixmaterials in die organischen Abfälle hinein, des Einstellens des Ölgehalts der Mischung derart, dass er wenigstens 3 Gew.-%, vorzugsweise wenigstens 5 Gew.-%, noch bevorzugter wenigstens 10 Gew.-% bezogen auf den Wassergehalt der Mischung beträgt, natürliches Entstehenlassen von Kojischimmel hierauf, und Fermentieren- und Trocknenlassen der Mischung.
Verfahren nach Anspruch 9 oder 10, wobei das Matrixmaterial ein Fasermaterial ist.
Verfahren nach Anspruch 11, wobei das Fasermaterial Sägemehl, Holzwolle oder eine Mischung daraus ist.
Verfahren nach Anspruch 9 oder 10, wobei das Matrixmaterial ein Stärkematerial ist.
Verfahren nach Anspruch 11 oder 12, wobei ferner ein Stärkematerial hinzugefügt wird.
Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 14, wobei eine Kojischimmelsporen enthaltende Matrix in einer Menge von 0,01% bis 0,1% bezogen auf das Gesamttrockengewicht der Mischung hinzugefügt wird.
Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 15, wobei der Ölgehalt durch Hinzufügen von Ölen eingestellt wird.
Verfahren nach Anspruch 16, wobei die Menge der hinzugefügten Öle wenigstens 1,5 Gew.-%, vorzugsweise wenigstens 5 Gew.-%, und noch bevorzugter wenigstens 10 Gew.-% des Wassergehalts der Mischung ist.
Verfahren nach Anspruch 16 oder 17, wobei die Öle ein Abfallöl enthalten.
Verfahren nach einem der Ansprüche 16 bis 18, wobei die Öle Speiseöle enthalten.
Verfahren nach einem der Ansprüche 16 bis 18, wobei die Öle Schneidöle enthalten.
Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 20, wobei organische Abfälle und Öle kontinuierlich im Verlauf der Behandlung der organischen Abfälle von Neuem hinzugefügt werden.
Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 21, wobei die organischen Abfälle in einer derartigen Menge hinzugefügt werden, dass der Gesamtwassergehalt 20–70 Gew.-%, vorzugsweise 20–40 Gew.-% beträgt.
Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 22, wobei man den Kojischimmel wachsen lässt, indem man die Temperatur auf 50°C oder weniger einstellt, vorzugsweise 40–50°C.
Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 23, wobei die Temperatur durch Ventilation eingestellt wird.
Verfahren nach Anspruch 24, wobei die abgegebene Hitze eines Generators, der zum Antreiben eines Ventilators verwendet wird, benutzt wird, um Heißluft zum Trocknen einzublasen.
Verfahren nach einem der Ansprüche 8 bis 25, wobei die organischen Abfälle hochkonzentrierte organische Abfälle mit einem BOD von wenigstens 10000 ppm und mit einem Wassergehalt von wenigstens 50% sind.
Verfahren nach einem der Ansprüche 8 bis 26, wobei die organischen Abfälle Abfälle ausgewählt aus der Gruppe sind, die besteht aus Sake-Bodensätzen, Saftpulpe, Speiseresten, Bierhefe, Destillationsabfällen von destillierten Alkoholen, Tofu-Bodensatz und Viehexkrete.
Verfahren nach einem der Ansprüche 8 bis 27, wobei der Kojischimmel ausgewählt ist aus der Gruppe bestehend aus Aspergillus und Monaskus.
Futtermittel, erhalten durch ein Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 7.
Faserförmiges Futtermittel, umfassend eine Matrix, erhalten durch die Behandlung organischer Abfälle mittels eines Verfahrens nach einem der Ansprüche 8 bis 19, 21 bis 28, unter Verwendung eines Speiseöls als die hinzugefügten Öle.