JP2001269652A

JP2001269652A - 有機性廃棄物の処理方法

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Publication number: JP2001269652A
Application number: JP2000088905A
Authority: JP
Inventors: Koichi Uemura; 康一植村; Fumiya Kitauchi; 文哉北内; Tomiko Horii; とみ子堀井
Original assignee: Unitika Ltd
Current assignee: Unitika Ltd
Priority date: 2000-03-28
Filing date: 2000-03-28
Publication date: 2001-10-02
Anticipated expiration: 2020-03-28
Also published as: JP4633222B2

Abstract

(57)【要約】【課題】生分解性プラスチックが混入した有機性廃棄
物を効率的に充分発酵処理することができ、良好なコン
ポストが得られる処理方法を提供する。【解決手段】生分解性プラスチック製品が混合された
有機性廃棄物を収納する処理槽と、該処理槽内に空気を
送り込むブロアーと、該処理槽内を加温することができ
る加温設備とを備えた有機性廃棄物処理装置を用いて、
生分解性プラスチック製品が混合された有機性廃棄物を
処理する方法において、主として有機性廃棄物の発酵分
解を行う工程と、主として生分解性プラスチック製品の
崩壊を行う工程とからなることを特徴とする有機性廃棄
物の処理方法。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、プラスチック製品
が混入している生ごみ、汚泥、糞尿等の有機性廃棄物
を、発酵・乾燥させてコンポスト化する方法に関するも
のである。

【０００２】

【従来の技術】生ごみや、汚泥、糞尿等の有機性廃棄物
は、微生物によって比較的容易に処理することが可能で
あり、微生物処理によって減容させることができるとと
もに、処理物をコンポスト、飼料、土壌改良剤等として
リサイクルすることが可能である。近年、廃棄物の埋立
地の減少と、農業における有機栽培の見直しにより、有
機性廃棄物の微生物処理が盛んに行われるようになって
いる。

【０００３】また、従来は微生物分解が不可能なプラス
チックを用いて製造されていた種々の袋やシートあるい
は用具等も、分別等の手間をさけ、微生物処理を容易に
する目的で、生分解性のプラスチックを原料として製造
されたものが用いられるようになってきている。

【０００４】生分解性プラスチックには様々な種類があ
るが、一般的には使用中には分解しにくく、処理過程に
おいて容易に分解するものが望まれている。一方コンポ
スト化処理においては、通常60℃以上の温度が数日間続
き、非常に活発な微生物分解が行われる。そのため、生
分解性プラスチック製品を含む有機性廃棄物をコンポス
ト化処理することは、非常に効果的な処理方法であると
いえる。

【０００５】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、生分解
性プラスチック製品のなかには、60℃程度の温度では非
常に分解の遅いものもあり、コンポスト化の処理条件に
よっては高温を十分維持できない場合もある。また、生
ごみ袋等の生分解性製品が最も混入する可能性が高い、
家庭用あるいは業務用厨芥に関わる、いわゆる生ごみ処
理機の場合、処理時の温度は60℃以下であることが多
く、また処理時間も短いため、実際には生分解性プラス
チック製品を十分処理できないという問題があった。こ
のような処理装置によって生分解性プラスチック製品を
含む有機性廃棄物を処理した場合、混入している生分解
性プラスチックが処理できないのみならず、生分解性プ
ラスチック製品が撹拌羽根にからみついて故障の原因と
なったり、生分解性プラスチックでできた生ごみ袋等を
用いた場合には袋内の有機性廃棄物が好適に処理されず
に嫌気分解して腐臭を発することも問題となっていた。

【０００６】本発明は、生分解性プラスチック製品が混
入している有機性廃棄物を効率よくコンポスト化する方
法を提供することを目的としている。

【０００７】

【課題を解決するための手段】本発明者らは、このよう
な事情に鑑みって鋭意検討を重ねた結果、生分解性プラ
スチック製品を含む生ごみ等の有機性廃棄物を70℃以下
の温度で微生物分解処理するにあたり、60℃以上100℃
以下の高温、相対湿度90％以上の高湿条件で数時間処理
する工程を組み込むことによって、好適に処理が可能な
ことを見出し、本発明に到達した。

【０００８】すなわち本発明は、生分解性プラスチック
製品が混合された有機性廃棄物を収納する処理槽と、該
処理槽内に空気を送り込むブロアーと、該処理槽内を加
温することができる加温設備とを備えた有機性廃棄物処
理装置を用いて、生分解性プラスチック製品が混合され
た有機性廃棄物を処理する方法において、主として有機
性廃棄物の発酵分解を行う工程と、主として生分解性プ
ラスチック製品の崩壊を行う工程とからなることを特徴
とする有機性廃棄物の処理方法を要旨とするものであ
る。

【０００９】以下、本発明を詳細に説明する。本発明で
いう生分解性プラスチック製品とは、生分解性のある樹
脂で形成された製品であれば特に限定されるものではな
いが、具体的にはフィルム、シート、袋、紐、バンド、
箱等の他、箸、フォーク、スプーン、皿等の各種食器
類、服、帽子等の衣料品が挙げられる。

【００１０】生分解性プラスチック製品の原料として
は、コラーゲン、ゼラチン、フィブリン、アルブミン、
合成ポリペプチド、絹、羊毛等のポリペプチド、アミロ
ース、デキストラン、アルギン酸、キチン、キトサン、
木綿、麻、レーヨン、セルロース等の多糖類、ポリグリ
コール酸、ポリ乳酸、ポリグラクチン、ポリリンゴ酸、
ポリ-ε-カプロラクトン、ポリ-3-ヒドロキシ酪酸、ポ
リ-3-ヒドロキシ吉草酸、ポリ-4-ヒドロキシ酪酸、ポリ
-6-ヒドロキシヘキサン酸、ポリブチレンサクシネー
ト、ポリエチレンサクシネート等のポリエステル等が挙
げられるが、特にポリ乳酸を主原料とする製品に有効で
ある。

【００１１】本発明でいう有機性廃棄物とは、有機性廃
棄物で微生物分解できるものであれば特に限定しない
が、家庭、レストラン等から排出される厨芥、食品加工
場等から排出される加工残差、排水処理によって発生す
る有機性汚泥、畜糞等が挙げられる。

【００１２】本発明の処理方法で用いられる有機性廃棄
物の処理装置としては、いわゆる生ごみ処理装置であれ
ばよいが、少なくとも有機性廃棄物を収納する処理槽
と、該処理槽内に空気を送り込むブロアーと、該処理槽
内を加温することができる加温設備とを備えたものでな
ければならず、該処理槽内を撹拌することができる撹拌
手段を備えていることがさらに望ましい。

【００１３】このなかで、処理槽とは、有機性廃棄物を
収容できればよく、容量や材質等特に限定されるもので
はないが、本発明においては、処理槽内を加温する必要
があるため、容積としては、望ましくは10L以上5m³以
下、さらに望ましくは20L以上1m³以下であり、材質とし
ては高温に耐えることのでき、腐食に強い材質、例えば
ステンレスや耐熱・耐腐食性プラスチックを用いること
が望ましい。

【００１４】ブロアーも特殊なものである必要はなく、
内容物が嫌気的にならず乾燥に十分な容量があればよ
い。送気量としては、生分解性プラスチックの崩壊を主
とする工程と、有機性廃棄物の発酵分解を主とする工程
とで異なるが、1m³の処理槽あたり0.1〜10m³/minのもの
であればよい。

【００１５】加温設備としては槽自体を加熱あるいは加
温するものでもよいし、送気する空気を加熱して槽内の
温度を上昇させてもよい。

【００１６】撹拌手段とは、内容物が十分撹拌できるも
のであればよく、有機性廃棄物の処理装置に一般的に用
いられているものでよい。具体的には、回転モーターの
回転軸に撹拌翼が設けられた装置が挙げられる。この撹
拌手段による撹拌により、内容物が撹拌され、好気的な
発酵が起こると共に好適な乾燥が行われる。

【００１７】また、処理には特殊な分解菌を添加しても
よいが、特に添加しなくても生ごみに付着している菌あ
るいは空気中の浮遊菌によって十分処理することが可能
である。特に、処理槽中に前回処理した処理物が残った
状態で次の投入を行う、いわゆる連続処理の場合は、分
解菌の添加効果は薄い。

【００１８】また、水分調整剤、発酵基剤あるいは発酵
助剤として、おがくず、バーク、籾殻、ゼオライト、木
材チップ、米糠あるいはそれ以外の特殊な剤を用いても
良いが、生ごみのみでの処理も可能である。

【００１９】本発明における、主として生分解性プラス
チック製品の崩壊を行う工程とは、相対湿度を90％以
上、望ましくは100％を維持しつつ、槽内温度を60℃以
上100℃以下、望ましくは65℃以上100℃以下、さらに望
ましくは75℃以上90℃以下とする工程である。この工程
の主な目的は、混入している生分解性プラスチックを崩
壊させ、主として有機性廃棄物の分解をおこなう工程に
おいて微生物分解しやすくするものである。通常の有機
性廃棄物を処理する場合には、処理初期の槽内の相対湿
度は90％以上となり、特に水分を加える必要はない。た
だし、かなり乾燥したものを処理する場合、あるいは先
に主として有機性廃棄物の分解をおこなう工程を行う場
合には、水分を加えて、相対湿度を上昇させることが必
要な場合がある。

【００２０】この工程での送気量は、相対湿度90％以上
を維持することと、嫌気状態とならないことに留意する
ことが望ましい。具体的には1m³の処理槽あたり0.1〜2m
³/minが望ましく、0.2〜1m³/minがさらに望ましい。ま
た、送気は槽内であればどこから行ってもよいが、全体
に空気が行き渡るためには槽の底部あるいは撹拌羽根の
裏側等から行うことが望ましい。このような高温高湿処
理を行うことにより、生分解性プラスチックが効率よく
崩壊する。

【００２１】この主として生分解性プラスチック製品の
崩壊を行う工程の処理時間は1時間以上48時間以下が望
ましく、3時間以上24時間以下がさらに望ましい。高温
での長時間の処理は生分解性プラスチックの崩壊に関し
ては有効であるが、主として有機性廃棄物の分解を行う
工程での微生物による有機性廃棄物ならびに崩壊した生
分解性プラスチックの分解に支障をきたすためである。

【００２２】ここでいう、崩壊とは生分解性プラスチッ
クが加水分解等により低分子化し強度が著しく低下し、
形状を保てなくなることであり、モノマー自体の分解を
意味するものではない。

【００２３】本発明でいう、主として有機性廃棄物の分
解を行う工程とは、70℃以下の微生物反応に適した温
度、具体的には30℃以上70℃以下、さらに望ましくは40
℃以上65℃以下の温度で、有機性廃棄物並びに主として
生分解性プラスチック製品の崩壊を行う工程にて崩壊し
た生分解性プラスチックを分解する工程である。主とし
て生分解性プラスチック製品の崩壊を行う工程にて生分
解性プラスチックは崩壊し低分子化しているため、本工
程にて容易に分解される。また、有機性廃棄物も高温高
湿条件下での処理によって微生物分解を受けやすくなっ
ているため、処理が容易となる。

【００２４】この工程での送気量は、やや上昇させ、望
ましくは１ｍ³の処理槽当たり0.2〜10m³/min、さらに望
ましくは0.5〜5m³/minとする。ただし、別に第三工程と
して乾燥工程を設ける場合には主として生分解性プラス
チック製品の崩壊を行う工程と同様にして運転してもよ
い。また、処理物の含水率が十分高い場合や、送気量を
高めても槽内の含水率が著しく低下しない場合にはさら
に送気量を上げてもかまわない。

【００２５】本工程での微生物分解処理時間は、処理物
の含水率が80％以下、望ましくは70％以下で30％を下回
らない時間を6時間以上とすることが望ましく、8時間以
上とすることがさらに望ましい。処理物の含水率が多い
と良好な好気性処理が行えず、30％を下回ると、微生物
活性が著しく低下するためである。

【００２６】本発明においては、望ましくは主として生
分解性プラスチック製品の崩壊を行う工程を行った後
に、主として有機性廃棄物の分解を行う工程を行うが、
連続的に生分解性プラスチック製品の混入した生ごみを
処理する場合は前後逆に行ってもよい。その場合は、生
分解性プラスチック製品が初めの工程、すなわち主とし
て有機性廃棄物の分解を行う工程では崩壊しないが、次
に行う主として生分解性プラスチック製品の崩壊を行う
工程によって崩壊し、連続的に行われる次のサイクルの
なかの主として有機性廃棄物の分解を行う工程によって
効果的に分解されるため、槽内に生分解性プラスチック
製品が蓄積することはなく、良好な処理が可能となる。

【００２７】

【実施例】以下、本発明を具体的に説明する。参考例１生分解性プラスチックの崩壊挙動を調べるため以下の実
験を行った。ポリ乳酸80量部と昭和高分子社製のビオノ
ーレ20量部からなる高分子成分に可塑剤としてアセチル
トリブチルクエン酸17量部と、酸化珪素（SiO₂）５量部
とからなるフィルム（特開平11-116788号公報の実施例
１参照）を、相対湿度90％および100％の条件下、60
℃、70℃、80℃の温度条件下に放置した。1、2、3、6、
24、48時間後に室温に戻し、風乾した後、劣化・崩壊の
程度を目視判定し、さらにモノマーの分子量を測定し
た。60℃及び70℃では相対湿度90％および100％両方に
おいて、すべての処理時間で、外観上全く変化がなかっ
た。分子量は24時間までは60℃ではほとんど変化がなか
ったが、相対湿度100％、70℃、24時間の処理において
やや低下し、48時間後には60℃処理においてもやや低下
した。処理温度を80℃としたものでは、相対湿度100％
では2時間後には柔軟性がなくなり、6時間後には劣化が
認められ、24時間後には袋の形態を保てず、ぼろぼろに
崩壊した状態になった。相対湿度90％では相対湿度100
％に比べて崩壊状態が悪く、24時間でも劣化は起こった
が袋の形態を保っていた。図1に相対湿度100％、80℃処
理における分子量変化を示す。処理時間と共に加水分解
が起こり急速に低分子化することが明らかとなった。

【００２８】実施例1 上記の参考例と同じように作製したフィルムを熱圧着し
て作った生ごみ袋に厨芥1kgを入れたもの10袋を、撹拌
羽根を持ち、処理槽下部より送気ができ、槽内を加温可
能な生ごみ処理機（処理容量20Ｌ）に投入した。処理槽
にはあらかじめ種コンポスト200gを加えておいた。厨芥
投入後、撹拌羽根を停止したまま、10L/minで送気を行
い、槽内が80℃となるまで加温を行った。このとき槽内
の相対湿度は100％であった。5時間経過後、処理槽温度
を60℃に下げ、送気量を20L/minに変更し、1rpmで撹拌
を行いつつ、さらに24時間の処理を行った。生分解性プ
ラスチックは80℃、5時間処理の間にかなり崩壊し、そ
の後の60℃での撹拌によって、有機性廃棄物と崩壊した
生分解性プラスチックは十分混ざり、良好な発酵が可能
であった。試験終了後の処理物の含水率は40％でさらさ
らの発酵処理物となった。

【００２９】比較例1 実施例１と同様に、厨芥1kg入れた生分解性生ごみ袋10
袋を、撹拌羽根を持ち、処理槽下部より送気ができ、槽
内を加温可能な生ごみ処理機（処理容量20Ｌ）に投入し
た。処理槽にはあらかじめ種コンポスト200gを加えてお
いた。厨芥投入後、撹拌羽根を停止したまま、10L/min
で送気を行い、槽内が60℃となるまで加温を行った。こ
のとき槽内の相対湿度は100％であった。5時間経過後、
送気量を20L/minに変更し、1rpmで撹拌を行いつつ、さ
らに24時間の処理を行った。試験終了後、槽内の生ごみ
袋は原型をとどめており、一部が撹拌羽根にからみつい
た状態であった。また、一部の生ごみ袋は内容物が外部
へ出ておらず、それらの中では生ごみが良好に処理され
ておらず、腐敗が起こっていた。

【００３０】

【効果】本発明によれば、生分解性プラスチックが混入
した有機性廃棄物を効率的に充分発酵処理することがで
き、得られるコンポストも良好なものになる。

【図面の簡単な説明】

【図１】生分解性フィルムの崩壊工程（相対湿度100
％、80℃処理）における分子量変化を示す図である。

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続きＦターム(参考） 4D004 AA02 AA07 BA04 CA19 CA42 CB06 CB36 CC08 DA02 DA03 DA06 DA08 DA09 DA20 4D059 AA01 AA02 AA03 BA01 BA29 BA56 BF02 CC01 DB33 DB40 EA06 EA20 EB06 EB20

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項1】生分解性プラスチック製品が混合された
有機性廃棄物を収納する処理槽と、該処理槽内に空気を
送り込むブロアーと、該処理槽内を加温することができ
る加温設備とを備えた有機性廃棄物処理装置を用いて、
生分解性プラスチック製品が混合された有機性廃棄物を
処理する方法において、主として有機性廃棄物の発酵分
解を行う工程と、主として生分解性プラスチック製品の
崩壊を行う工程とからなることを特徴とする有機性廃棄
物の処理方法。
【請求項２】主として生分解性プラスチック製品の崩
壊を行う工程が、処理槽内の相対湿度が９０％〜１００
％、温度が６０℃〜１００℃の状態を１時間〜４８時間
維持する工程である請求項１記載の有機性廃棄物の処理
方法。
【請求項３】処理槽内の処理物の含水率を４５％以下
にする乾燥工程を含む請求項１又は２記載の有機性廃棄
物の処理方法。