JP2002301452A - 生分解性有機固形廃棄物処理装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 効率的かつ経済的な生分解性有機固形廃棄物
処理のための装置および方法を提供することである。 【解決手段】 生分解性有機固形廃棄物の情報を得る手
段と、得られた生分解性有機固形廃棄物の情報に応じ
て、生分解性有機固形廃棄物への酵素の適用方法を指定
する手段と、適用方法に従って、生分解性有機固形廃棄
物へ酵素を添加する手段とを備えた、生分解性有機固形
廃棄物処理装置が提供される。生分解性有機固形廃棄物
処理のための方法およびプログラムもまた提供される。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、業務用生分解性有
機固形廃棄物および一般家庭の生分解性有機固形廃棄物
を、微生物および酵素を用いて処理するための生分解性
有機固形廃棄物処理装置、生分解性有機固形廃棄物処理
方法、および生分解性有機固形廃棄物を処理する方法を
コンピューターに実行させるためのプログラムに関する
ものである。

【０００２】

【従来の技術】近年、業務用生分解性有機固形廃棄物お
よび一般家庭の生分解性有機固形廃棄物について、生分
解性有機固形廃棄物の排出者（例えば、業者および一般
家庭）がその排出する生分解性有機固形廃棄物を各自で
処理する要望が高まっている。さらに、その生分解性有
機固形廃棄物処理によって、生分解性有機固形廃棄物を
資源化する要望も高まっている。

【０００３】従来の生分解性有機固形廃棄物処理装置と
しては、細菌を利用して生ゴミを処理する装置が市販さ
れている（例えば、バイオラブ、ＦＹ１０ＢＥＴ、松下
電器産業、大阪）。この装置においては、バチルス属微
生物群を使用して、生分解性有機固形廃棄物（例えば、
食品由来の廃棄物）を加熱・撹拌して処理する。

【０００４】細菌での分解に加えて、酵素を添加して生
分解性有機固形廃棄物を処理する方法または装置につい
ては、特開平５−１６３０９０、特開平７−１３２２７
４、特開平１０−１２０４８２、特開平１１−３４７５
２１に開示されている。しかしこれらの文献のいずれに
も、処理される生分解性有機固形廃棄物の情報を得て、
その情報に応じて生分解性有機固形廃棄物への酵素の適
用方法を指定し、その方法に従って生分解性有機固形廃
棄物へ酵素を添加する生分解性有機固形廃棄物処理方法
について教示も示唆もされていない。

【０００５】

【発明が解決しようとする課題】生分解性有機固形廃棄
物を処理する際には、分解反応の促進および生分解性有
機固形廃棄物に含まれる水分を蒸発のために、生分解性
有機固形廃棄物を加熱する必要がある。一般的な生ゴミ
は、約９０％が水分であるため、生ゴミ中の水分を蒸発
させ減容量化するための加熱が必要である。

【０００６】生分解性有機固形廃棄物処理を効率化し、
時間あたりの処理量を増加させることは、１日あたりの
生分解性有機固形廃棄物処理量を増加させるばかりでは
なく、生分解性有機固形廃棄物処理に必要とされるエネ
ルギー（主に、加熱するための熱エネルギー）を減少
し、結果として生分解性有機固形廃棄物処理が、より経
済的となる。

【０００７】従って、本発明は、より効率的かつ経済的
な生分解性有機固形廃棄物処理のための装置および方法
を提供することを目的とする。

【０００８】

【課題を解決するための手段】より効率的かつ経済的な
生分解性有機固形廃棄物処理のために、本発明は、生分
解性有機固形廃棄物の情報を得る手段と、得られた生分
解性有機固形廃棄物の情報に応じて、生分解性有機固形
廃棄物への酵素の適用方法を指定する手段と、適用方法
に従って、生分解性有機固形廃棄物へ酵素を添加する手
段とを備えた、生分解性有機固形廃棄物処理装置を提供
する。

【０００９】１つの局面において、この生分解性有機固
形廃棄物の情報を得る手段が、生分解性有機固形廃棄物
処理装置のオペレーターからの入力を受け取る手段を含
み、生分解性有機固形廃棄物の情報が、入力に基づいて
得られる。別の局面において、生分解性有機固形廃棄物
の情報を得る手段は、生分解性有機固形廃棄物に関する
データを得るセンサーである。本発明の生分解性有機固
形廃棄物処理装置は、オペレーターからの入力を受け取
る手段および生分解性有機固形廃棄物に関するデータを
得るセンサーの両方を含み得る。

【００１０】１つの局面において、本発明の生分解性有
機固形廃棄物処理装置において添加される酵素の適用方
法を指定する手段が、酵素の適用から生分解性有機固形
廃棄物の撹拌までの時間を決定する。この酵素の適用と
生分解性有機固形廃棄物の撹拌は複数回繰り返され得
る。

【００１１】１つの局面において、この酵素の添加手段
はスプレー散布である。特定の局面において、酵素の適
用方法を指定する手段が、酵素のスプレー散布におけ
る、散布方向、散布速度、霧滴の大きさ、霧の温度また
はその組み合わせを決定する。霧滴の大きさは、好まし
くは１〜５００μｍ、さらに好ましくは３０〜２００μ
ｍである。

【００１２】別の局面において、この酵素の適用方法を
指定する手段は、酵素の種類、濃度、適用する容量、ま
たはその組み合わせを決定する。この酵素としては、セ
ルラーゼ、ヘミセルラーゼ、キシラナーゼ、マンナナー
ゼ、ペクチナーゼ、リパーゼ、プロテアーゼ、アミラー
ゼ、グルコアミラーゼ、グルコースオキシダーゼ、カタ
ラーゼ、ラクターゼ、パパイン、およびこれらの組み合
わせからなる群から選択される酵素が挙げられるが、こ
れらに限定されない。好ましい酵素は、セルラーゼまた
はヘミセルラーゼである。１つの実施態様において、使
用される酵素は、Ｔｒｉｃｈｏｄｅｒｍａ ｖｉｒｉｄ
ｅまたはＡｓｐｅｒｇｉｌｌｕｓ ｎｉｇｅｒ由来のセ
ルラーゼが挙げられるが、これらに限定されない。使用
される酵素は、Ｂａｃｉｌｌｕｓ ｓｔｅａｒｏｔｈｅ
ｒｍｏｐｈｉｌｕｓ、Ｂａｃｉｌｌｕｓ ｃａｒｄｏｔ
ｅｎａｘ、Ｔｈｅｒｍｕｓ ａｑｕａｔｉｃｕｓまたは
Ｔｈｅｒｍｕｓ ｔｈｅｒｍｏｐｈｉｌｕｓなどのよう
な高熱性細菌由来の酵素であってもよい。さらに、使用
される酵素は、天然の供給源から精製された酵素であっ
ても、組換え産生された酵素であってもよい。好ましく
は、使用される酵素は、Ｔｒｉｃｈｏｄｅｒｍａ ｖｉ
ｒｉｄｅ由来のセルラーゼである。

【００１３】１つの局面において、本発明の生分解性有
機固形廃棄物処理装置における生分解性有機固形廃棄物
の情報を得るための手段が、生分解性有機固形廃棄物の
ｐＨを検知するための手段を備え、そのｐＨに応じて酵
素が生分解性有機固形廃棄物に作用する条件を最適化す
るために、追加される酵素または化学物質を選択する手
段と、追加される酵素または化学物質の適用方法を指定
する手段とをさらに備える。ｐＨに応じて酵素が生分解
性有機固形廃棄物に作用する条件を最適化するために追
加される酵素としては、カタラーゼ、ならびにＴＣＡ回
路中の酵素（例えば、α−ケトグルタル酸オキシダー
ゼ、イソクエン酸デヒドロゲナーゼ、アコニターゼ、シ
トレートシンターゼ、リンゴ酸デヒドロゲナーゼ、フマ
ラーゼ、コハク酸デヒドロゲナーゼ、およびスクシニル
ＣｏＡシンテターゼ）、およびこれらの組み合わせから
なる群から選択される酵素が挙げられるが、これらに限
定されない。ｐＨに応じて酵素が生分解性有機固形廃棄
物に作用する条件を最適化するために追加される化学物
質としては、酵素、アルカリ性溶液、酸性溶液、緩衝
液、およびこれらの任意の組み合わせからなる群から選
択される物質が挙げられるが、これらに限定されない。

【００１４】特定の局面において、本発明の生分解性有
機固形廃棄物処理装置は、添加された酵素の失活剤を提
供する手段をさらに備える。また、別の局面において、
本発明の生分解性有機固形廃棄物処理装置は、生分解性
有機固形廃棄物の温度調節・水分調節をする手段をさら
に備える。

【００１５】１つの局面において、本発明の生分解性有
機固形廃棄物処理装置において添加される酵素は、緩衝
溶液中で適用される。

【００１６】１つの局面において、本発明の生分解性有
機固形廃棄物処理装置は、生分解性有機固形廃棄物を分
解する微生物をさらに備える。本発明において、好気性
細菌、嫌気性細菌が使用され得る。この微生物として
は、Ｂａｃｉｌｌｕｓ ｓｕｂｕｔｉｌｉｓが挙げられ
るがこれに限定されない。好ましくは、本発明において
使用される微生物は、Ｂａｃｉｌｌｕｓ ｓｕｂｕｔｉ
ｌｉｓである。この微生物は、ＢＮ菌（Ｂａｃｉｌｌｕ
ｓ ｓｕｂｕｔｉｌｉｓ ＢＮ１００１）を含む顆粒と
して提供される。１つの実施態様において、この微生物
は、ビーエヌクリーン顆粒（Ｃ−３）（明治製菓株式会
社、東京）として提供される。

【００１７】本発明はさらに、酵素を用いて生分解性有
機固形廃棄物を処理する方法であって、生分解性有機固
形廃棄物の情報を得るステップと、得られた生分解性有
機固形廃棄物の情報に応じて、生分解性有機固形廃棄物
への酵素の適用方法を指定するステップと、適用方法に
従って、生分解性有機固形廃棄物へ酵素を添加するステ
ップとを備えた生分解性有機固形廃棄物処理方法を提供
する。

【００１８】１つの局面において、本発明の生分解性有
機固形廃棄物処理方法において酵素の適用方法を指定す
るステップにおいて、酵素の適用から生分解性有機固形
廃棄物の撹拌までの時間が決定される。別の局面におい
て、この酵素の適用と生分解性有機固形廃棄物の撹拌が
複数回繰り返される。

【００１９】別の局面において、本発明の生分解性有機
固形廃棄物処理方法において酵素を添加するステップに
よって、粒径が、好ましくは１μｍ〜５００μｍ、より
好ましくは３０μｍ〜２００μｍの酵素の霧滴が生分解
性有機固形廃棄物に散布される。この粒径はまた、生分
解性有機固形廃棄物の情報に依存して変化し得る。

【００２０】理論に拘束されることを意図しないが、生
分解性有機固形廃棄物が細胞壁のつながった集合体を含
む場合（例えば、食物繊維を含む野菜などを含む生ゴ
ミ）、細胞壁を分解することが、生分解性有機固形廃棄
物処理の律速段階となる。従って、本発明の、酵素を添
加する生分解性有機固形廃棄物処理方法においては、 酵素および微生物によって、細胞壁を破壊すること、
および 細胞壁の破壊によって細胞外への溶出が促進された細
胞内容物も、酵素および微生物によって分解されるこ
と、 によって生分解性有機固形廃棄物の処理が促進される。

【００２１】１つの局面において、本発明の生分解性有
機固形廃棄物処理方法において添加される酵素の量は、
次のように決定される。

【００２２】酵素活性値が８，０００ＩＵ／ｇ（比活
性）である酵素を、生分解性有機固形廃棄物１ｋｇあた
り０．０１〜２０重量％使用する場合、酵素活性の持続
期間が１５日以上であることから、添加される酵素の最
少値は、 ８，０００×０．０００１×１，０００／１５＝５３．
３ＩＵ／ｇ／ｋｇ／日 であり、最大値は、 ８，０００×０．２×１，０００／１５＝１０６，６６
６．７ＩＵ／ｇ／ｋｇ／日 である。

【００２３】好ましくは、添加される酵素量の最少値
は、 ８，０００×０．０００５×１，０００／１５＝２６
６．７ＩＵ／ｇ／ｋｇ／日 であり、最大値は、 ８，０００×０．０５×１，０００／１５＝２６，６６
６．７ＩＵ／ｇ／ｋｇ／日 であるが、添加される酵素量は、生分解性有機固形廃棄
物の情報に依存して変化し得る。

【００２４】１つの局面において、本発明の生分解性有
機固形廃棄物処理方法は、生分解性有機固形廃棄物を分
解する微生物を生分解性有機固形廃棄物に添加する工程
をさらに包含する。

【００２５】本発明はさらに、酵素を用いて生分解性有
機固形廃棄物を処理する方法をコンピューターに実行さ
せるためのプログラムであって、生分解性有機固形廃棄
物の情報を得る手順と、得られた生分解性有機固形廃棄
物の情報に応じて、生分解性有機固形廃棄物への酵素の
適用方法を指定する手順と、適用方法に従って、生分解
性有機固形廃棄物へ酵素を添加する手順とを備えた方法
である、プログラムを提供する。

【００２６】

【発明の実施の形態】（定義）本明細書で使用される場
合、「生分解性有機固形廃棄物」とは、微生物および／
または酵素によって分解される有機物を主成分とする固
形の廃棄物をいう。この生分解性有機固形廃棄物として
は、生ゴミ、厨芥、紙屑、ナイロン、生分解性ポリマ
ー、糞、堆肥、産業廃棄物、食品、動物の死骸が挙げら
れるが、これらに限定されない。

【００２７】本明細書で使用される場合、生分解性有機
固形廃棄物の「処理」とは、微生物および／または酵素
の存在下でのインキュベーション、ならびに／あるいは
加熱による生分解性有機固形廃棄物の分解、減容量化お
よび／またはコンポスト化をいう。

【００２８】本明細書で使用される場合、「生分解性有
機固形廃棄物なま質量」とは、処理前の生分解性有機固
形廃棄物の質量をいう。

【００２９】本明細書で使用される場合、「生分解性有
機固形廃棄物の情報」とは、生分解性有機固形廃棄物自
体の情報であっても、生分解性有機固形廃棄物が存在す
る環境としての撹拌槽についての情報であってもよい。
この情報としては、添加する酵素の基質に関する情報、
ｐＨ、温度、酵素活性、水分量、比熱、色調光沢、蓋開
閉、撹拌、加熱、撹拌負荷、炭酸ガス濃度、電気伝導
度、湿度、有機酸量、繊維含有量、タンパク質含量、脂
質含量、デンプン質含量、および重量、ならびにこれら
の組み合わせからなる群から選択される情報が挙げられ
るが、これらに限定されない。この生分解性有機固形廃
棄物の情報は、感覚的な情報であってもよい。例えば、
酵素の基質に関する情報は、「野菜が多い」「油っぽ
い」「炭水化物が多い」および「紙が多い」であっても
よく、水分量は、「カラカラ」「適度」および「ベトベ
ト」であってもよく、そして色調光沢は、「テカテカ」
であってもよい。

【００３０】本明細書で使用される場合、生分解性有機
固形廃棄物中に添加される酵素の「基質」としては、繊
維素、脂質、タンパク質、デンプン質、およびこれらの
組み合わせからなる群から選択される基質が挙げられる
が、これらに限定されない。

【００３１】本明細書で使用される場合、添加される酵
素の「基質に関する情報」とは、処理される生分解性有
機固形廃棄物における、その酵素の基質となり得る特定
の物質の、存在の有無、種類、含有量、およびその酵素
の基質となり得る特定の物質をある範囲の量で含有する
ことが公知である物質（例えば、ある範囲の量のデンプ
ンを含むことが公知の米、パン、麺類、ならびにある範
囲の量のタンパク質を含むことが公知である肉、魚な
ど）の存在の有無、種類、含有量などが挙げられるが、
これらに限定されない。この基質に関する情報は、必ず
しも正確な測定値である必要はない。

【００３２】本明細書で使用される場合、「バイオチッ
プ材」とは、本発明の方法または装置において生分解性
有機固形廃棄物を処理する場合に、処理される生分解性
有機固形廃棄物に添加され、その処理を促進する固形物
をいう。好ましい固形物としては、大きさ０．５〜２．
０ｃｍ³程度の杉チップが挙げられるが、生分解性有機
固形廃棄物を処理を促進する限り、他の材料由来のバイ
オチップ材も使用され得る。

【００３３】以下の実施例は、例示のみのために提供さ
れ、いかなる方法においても、本発明の範囲を限定しな
いことが意図される。本発明の趣旨および範囲は、上記
の特許請求の範囲によってのみ限定される。

【００３４】（実施の形態）本発明の生分解性有機固形
廃棄物処理装置に関する実施例１を、図１によって示
す。図において、１は外板パネル部分、２は風量・静圧
測定部分、３はバイオチップ材、４は撹拌部分、５は搬
出扉、６は脱臭層部分、７は駆動部、８は散水ノズル、
９は投入扉、１０は酵素適用ノズル、１１はオペレータ
ーからの入力受取部分、１２はセンサー、１３は撹拌槽
である。なお、本発明の目的のために、これら部材の形
状、位置および数を変更することは、当業者にとって容
易である。特に、センサー１２の位置は、一実施態様を
示すものであり、その用途に応じてセンサーの位置およ
び数などを変化させて設置できる。

【００３５】上記構成において、生分解性有機固形廃棄
物が、この処理装置の投入扉１を開けて、撹拌槽１３に
投入される。生分解性有機固形廃棄物の投入前または投
入後に、バイオチップ材３および／または微生物を撹拌
槽１３に添加してもよい。本発明の処理装置は、生分解
性有機固形廃棄物に関する情報を、オペレーターからの
入力受取部分１１より入力するか、またはセンサー１２
から自動的に受け取る。 この処理装置は、受け取った
情報に応じて、酵素適用ノズル１０から酵素を撹拌槽１
３への適用方法を指定する。この適用方法は、ノズルか
らの散布であっても、滴下であってもスプレー散布であ
ってもよい。また、ここで適用される酵素は、１種類の
酵素であっても、複数種類の酵素の混合物であってもよ
い。複数種類の酵素を適用する場合、この酵素適用ノズ
ルは、１本のノズルによって、複数種類の酵素を適用し
ても、複数本のノズルによって、複数種類の酵素を適用
してもよい。使用される酵素は、粉末の状態であっても
緩衝液中に溶解した状態であってもよい。

【００３６】酵素の適用方法の決定に従って、撹拌部分
４の撹拌速度、撹拌開始時間、撹拌終了時間が決定され
る。必要に応じて、撹拌槽１３内部の温度は、この装置
に備え付けられたヒーターまたはブロアによって、加熱
され得る。

【００３７】生分解性有機固形廃棄物処理の終了は、セ
ンサー１２からの情報に基づいても、オペレーターから
の入力受取部分１１からの情報に基づいてもよい。

【００３８】生分解性有機固形廃棄物の情報が生分解性
有機固形廃棄物のｐＨである場合、そのｐＨに応じて、
酵素または化学物質を撹拌槽に追加してもよい。

【００３９】この装置において、必要に応じて、加熱ま
たは酵素失活剤の添加によって、添加された酵素を失活
し得る。

【００４０】

【実施例】（実施例１）本発明の生分解性有機固形廃棄
物処理装置において使用されるプログラムのフローチャ
ートを図２に示す。

【００４１】（実施例２）微生物と酵素を用いた生分解
性有機固形廃棄物処理の実施例を以下に記載する。

【００４２】（実施例２．Ａ：各種酵素を用いたニンジ
ンの分解）微生物および酵素の使用による、生分解性有
機固形廃棄物処理のモデルとして、ニンジンを使用し
た。

【００４３】チューブに、５ｇのニンジン（西洋人参、
長崎産）に、０．５ｇの高吸水性樹脂（サンフレッシュ
ＳＴ−５００Ｄ（三洋化成工業株式会社、京都府）、２
０ｍｌの１０ｍＭ リン酸緩衝液（ｐＨ７）、０．１ｇ
のＢＮ菌製剤（ビーエヌクリーン顆粒（Ｃ−３）（明治
製菓株式会社、東京））（２％ 重量／容量）、０．０
２５ｇの酵素（ニンジン重量当たり０．５％ 重量／重
量）を添加し、ミクロフィルター（柴田ハリオ硝子株式
会社、東京都）で密封した。使用した酵素は、メイセラ
ーゼ（明治製菓株式会社、東京都）、セルライザー（ナ
ガセ生化学工業株式会社、京都）、マルチＣ（協和エン
ザイム株式会社、東京都）、マルチＧＧ（協和エンザイ
ム株式会社、東京都）、セルソフト混合（ノボザイムズ
ジャパン株式会社、千葉県）およびＶｉｓｃｏ混合
（ノボザイムズ ジャパン株式会社、千葉県）である。

【００４４】回転型振とう機において２回転／分の回転
をしながら、４５℃で、０、５、２４、４８時間インキ
ュベートした。結果を、図３に示す。「ブランク」（酵
素およびＢＮ菌未添加）および「酵素なし」（ＢＮ菌添
加、酵素無添加）と比較して、ＢＮ菌および酵素を添加
してインキュベートした場合、縦軸の単位重量当たりの
減少量（％）に顕著な増加がみられた。この増加は、イ
ンキュベーション開始後少なくとも４８時間まで維持さ
れた。

【００４５】（実施例２．Ｂ：各種酵素濃度でのニンジ
ンの分解）添加する酵素濃度と、処理効率との関係を示
すために、各種濃度の酵素を用いて、ニンジンを分解し
た。

【００４６】添加した酵素量が、０．０２５ｇ（ニンジ
ン重量当たり０．５％ 重量／重量）、および０．００
５ｇ（ニンジン重量当たり０．１％ 重量／重量）であ
る以外は、実施例２．Ａと同様に実験を行った。結果
を、図４に示す。

【００４７】図４に示されるように、０．５％ 重量／
重量以上の酵素の添加が好ましいことが、示された。

【００４８】（実施例２．Ｃ：セルラーゼ酵素での処理
におけるｐＨ変化）実施例２．Ｂと同様の条件下におい
て、「ブランク」（酵素およびＢＮ菌未添加）、「酵素
なし」（ＢＮ菌添加、酵素無添加）、ならびにＢＮ菌お
よび酵素を添加してインキュベートした場合の、ｐＨ変
化を試験した。図５に示されるように、ｐＨは、約５．
７〜６．９の間の弱酸性で変動した。このことは、酵素
を添加した処理におけるｐＨの変動は、添加する酵素反
応を有意に阻害しない程度の範囲内であることを示す。

【００４９】酵素添加した場合の処理におけるｐＨ変化
のデータから、添加する酵素反応を有意に阻害しない程
度のｐＨ変化をもたらす酵素添加量の適切な値を求め、
酵素の適用方法を指定することができる。また、この場
合における酵素反応の阻害の程度は、ｐＨ変化後の酵素
活性が、ｐＨ変化前の酵素活性の、５０％、好ましくは
６０％、より好ましくは７０％、なおより好ましくは８
０％、さらにより好ましくは９０％、最も好ましくは９
５％である程度の阻害である。

【００５０】さらに、酵素の添加時に、生分解性有機固
形廃棄物のｐＨ測定の測定を行い、その情報に基づい
て、酵素の適用方法を指定し、酵素反応の阻害を阻害し
ない程度に生分解性有機固形廃棄物のｐＨを保ち得る。

【００５１】（実施例２．Ｄ：セルラーゼ酵素の耐久性
実験）セルラーゼ酵素をスポンジ中でインキュベートし
た場合、どの程度の耐久性があるのか、決定した。

【００５２】約５０個のポリウレタンスポンジ（１個あ
たり５×５×５ｍｍ³）に、５ｍｌの１０ｍＭ リン酸
緩衝液（ｐＨ７）、０．０２５ｇのＢＮ菌製剤（ビーエ
ヌクリーン顆粒（Ｃ−３）（明治製菓株式会社、東
京））（１０ｍＭ リン酸緩衝液あたり０．５％）、
０．２５ｇのメイラーゼ（明治製菓株式会社、東京）
（ニンジン重量当たり５％ 重量／重量）を添加した。
回転型振とう機において８回転／分の回転をし、４５
℃、湿度６０％中で、図６に記載のようにニンジンの投
入、および処理されたニンジンの測定を行った。結果を
図７に示す。結果に示されるように、４回目の投与ま
で、酵素の処理能力の低下は全く認められなかった。６
回目の投与以降、酵素の処理能力は、徐々に低下してい
った。しかし、８回目の投与時点においても、有意な酵
素の耐久性が確認された。

【００５３】同じ条件を用いた実験の結果を数値化した
結果を、図８に示す。図８において、「ブランク」（Ｂ
Ｎ菌および酵素無添加）、「酵素なし」（ＢＮ菌添加、
酵素無添加）、および標記の酵素を用い、そして、矢印
をつけた、０、２、４、６および８日目にニンジンを投
入し、０、２、４、６および８日目に投入されたニンジ
ンの減少率を測定した。この減少率から、以下減少率＝
減少重量／元の重量分解率＝（酵素添加時の減少率−酵
素無添加時の減少率）／ブランク０日目の減少率を用い
て、単位重量あたりの分解率（％）を算出した。図８に
示されるように、酵素の耐久性が、インキュベーション
の８日後まで、確認された。

【００５４】上記のようにして得られた酵素の耐久性デ
ータに基づいて、新たに酵素を適用するタイミングを決
定し得る。また、生分解性有機固形廃棄物の処理中に酵
素の処理能力の低下をモニターし、処理能力の低下を指
標にして、酵素を適用するタイミングを決定し得る。

【００５５】従って、本明細書の開示に基づけば、当業
者は、本明細書に記載されるこれらの処理における酵素
の特性、酵素処理によるｐＨなどの変化、酵素の耐久性
に関するデータを用いるか、あるいはこれらおよび他の
情報を得ながら生分解性有機固形廃棄物を処理すること
によって、容易に酵素の適用方法を最適化し得る。

【００５６】

【発明の効果】時間あたりの生分解性有機固形廃棄物処
理量を増加させ、生分解性有機固形廃棄物処理に必要と
されるエネルギー（主に、加熱するための熱エネルギ
ー）を減少する、より効率的かつ経済的な生分解性有機
固形廃棄物処理のための装置および方法が提供される。

【図面の簡単な説明】

【図１】図１は、本発明の実施例１の生分解性有機固形
廃棄物処理装置を示す図である。

【図２】図２は、本発明において使用されるプログラム
のフローチャートを示す図である。図２は、厨芥に関し
て記載されているが、厨芥以外の生分解性有機固形廃棄
物（例えば、生ゴミ、紙屑、ナイロン、生分解性ポリマ
ー、糞、堆肥、産業廃棄物、食品、動物の死骸）の処理
においても、同様のプログラムが使用され得る。

【図３】図３は、各種標記の酵素を用いたニンジンの単
位重量あたりの減少量（％）を示す図である。

【図４】図４は、各種標記濃度の各種標記の酵素を用い
たニンジンの単位重量あたりの減少量（％）を示す図で
ある。

【図５】図５は、各種標記の酵素の添加におけるｐＨ変
化を示した図である。

【図６】図６は、酵素の耐久性の試験において、ニンジ
ンの投与およびニンジンの測定の時点を示す図である。

【図７】図７は、酵素の耐久性試験の結果を示す写真で
ある。

【図８】図８は、酵素の耐久性を数値化して示した図で
ある。０、２、４、６、および８日目に、ニンジンを投
入した。

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 小野 友愛 大阪府大阪市住之江区安立１丁目５−３ (72)発明者 田代 義和 大阪府大阪市城東区今福西６丁目２番61 松下精工株式会社内 (72)発明者 島北 寛仁 大阪府大阪市城東区今福西６丁目２番61 松下精工株式会社内 (72)発明者 寺村 高司 大阪府大阪市城東区今福西６丁目２番61 松下精工株式会社内 Ｆターム(参考） 4B029 AA03 BB01 BB16 EA11 4B065 AB10 BA22 BB40 BC32 BC34 BC35 BD44 BD45 CA55 4D004 AA01 AA03 CA15 CA18 CA20 CA22 CA48 CB28 CB32 CC07 DA01 DA08 DA09 DA10 DA11 DA12 DA16 DA20

Claims (28)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 生分解性有機固形廃棄物の情報を得る手
   段と、 得られた該生分解性有機固形廃棄物の情報に応じて、該
   生分解性有機固形廃棄物への酵素の適用方法を指定する
   手段と、 該適用方法に従って、該生分解性有機固形廃棄物へ該酵
   素を添加する手段とを備えた、生分解性有機固形廃棄物
   処理装置。
2. 【請求項２】 前記生分解性有機固形廃棄物の情報が、
   該生分解性有機固形廃棄物中に含まれる前記酵素の基質
   に関する情報である、請求項１に記載の生分解性有機固
   形廃棄物処理装置。
3. 【請求項３】 前記酵素の基質が、繊維素、脂質、タン
   パク質、デンプン質、およびこれらの組み合わせからな
   る群から選択される、請求項２に記載の生分解性有機固
   形廃棄物処理装置。
4. 【請求項４】 前記酵素の基質が、繊維素である、請求
   項３に記載の生分解性有機固形廃棄物処理装置。
5. 【請求項５】 前記生分解性有機固形廃棄物の情報を得
   る手段が、前記生分解性有機固形廃棄物処理装置のオペ
   レーターからの入力を受け取る手段を含み、該生分解性
   有機固形廃棄物の情報が、該入力に基づいて得られる、
   請求項１〜４のいずれか１項に記載の生分解性有機固形
   廃棄物処理装置。
6. 【請求項６】 前記生分解性有機固形廃棄物の情報を得
   る手段が、該生分解性有機固形廃棄物に関するデータを
   得るセンサーをさらに含む、請求項１〜５のいずれか１
   項に記載の生分解性有機固形廃棄物処理装置。
7. 【請求項７】 前記生分解性有機固形廃棄物の情報が、
   前記生分解性有機固形廃棄物のｐＨ、温度、酵素活性、
   水分量、比熱、色調光沢、蓋開閉、撹拌、加熱、撹拌負
   荷、炭酸ガス濃度、電気伝導度、湿度、有機酸量、繊維
   含有量、タンパク質含量、脂質含量、デンプン質含量、
   および重量、ならびにこれらの組み合わせからなる群か
   ら選択される、請求項５または６に記載の生分解性有機
   固形廃棄物処理装置。
8. 【請求項８】 前記酵素の適用方法を指定する手段が、
   該酵素の適用から該生分解性有機固形廃棄物の撹拌まで
   の時間を決定する、請求項１〜７のいずれか１項に記載
   の生分解性有機固形廃棄物処理装置。
9. 【請求項９】 前記酵素の適用と前記生分解性有機固形
   廃棄物の撹拌が複数回繰り返される、請求項８に記載の
   生分解性有機固形廃棄物処理装置。
10. 【請求項１０】 前記酵素の添加手段がスプレー散布で
    ある、請求項１〜９のいずれか１項に記載の生分解性有
    機固形廃棄物処理装置。
11. 【請求項１１】 前記酵素の適用方法を指定する手段
    が、該酵素のスプレー散布における、散布方向、霧滴の
    大きさ、またはその組み合わせを決定する請求項１０に
    記載の生分解性有機固形廃棄物処理装置。
12. 【請求項１２】 前記酵素の適用方法を指定する手段
    が、該酵素の種類、濃度、適用する容量、またはその組
    み合わせを決定する、請求項１〜１１のいずれか１項に
    記載の生分解性有機固形廃棄物処理装置。
13. 【請求項１３】 前記酵素が、セルラーゼ、ヘミセルラ
    ーゼ、キシラナーゼ、マンナナーゼ、ペクチナーゼ、リ
    パーゼ、プロテアーゼ、アミラーゼ、グルコアミラー
    ゼ、グルコースオキシダーゼ、カタラーゼ、ラクター
    ゼ、パパインおよびこれらの組み合わせからなる群から
    選択される、請求項１〜１２のいずれか１項に記載の生
    分解性有機固形廃棄物処理装置。
14. 【請求項１４】 前記酵素が、セルラーゼ、ヘミセルラ
    ーゼ、キシラナーゼ、マンナナーゼ、またはペクチナー
    ゼである、請求項１３に記載の生分解性有機固形廃棄物
    処理装置。
15. 【請求項１５】 前記生分解性有機固形廃棄物の情報を
    得るための手段が、該生分解性有機固形廃棄物のｐＨを
    検知するための手段を備え、該ｐＨに応じて前記酵素が
    該生分解性有機固形廃棄物に作用する条件を最適化する
    ために、追加される酵素または化学物質を選択する手段
    と、該追加される酵素または化学物質の適用方法を指定
    する手段とをさらに備えた、請求項１〜１４に記載の生
    分解性有機固形廃棄物処理装置。
16. 【請求項１６】 前記追加される酵素が、グルコースオ
    キシダーゼ、カタラーゼ、およびこれらの組み合わせか
    らなる群から選択される、請求項１５に記載の生分解性
    有機固形廃棄物処理装置。
17. 【請求項１７】 前記化学物質が、酵素、アルカリ性溶
    液、酸性溶液、緩衝液、およびこれらの任意の組み合わ
    せからなる群から選択される、請求項１５に記載の生分
    解性有機固形廃棄物処理装置。
18. 【請求項１８】 前記酵素の失活剤を提供する手段をさ
    らに備える、請求項１〜１７のいずれか１項に記載の生
    分解性有機固形廃棄物処理装置。
19. 【請求項１９】 前記生分解性有機固形廃棄物の温度調
    節・水分調節をする手段をさらに備える、請求項１〜１
    ８のいずれか１項に記載の生分解性有機固形廃棄物処理
    装置。
20. 【請求項２０】 前記酵素が緩衝溶液中で適用される、
    請求項１〜１９のいずれか１項に記載の生分解性有機固
    形廃棄物処理装置。
21. 【請求項２１】 前記生分解性有機固形廃棄物を分解す
    る微生物をさらに備える、請求項１〜２０のいずれか１
    項に記載の生分解性有機固形廃棄物処理装置。
22. 【請求項２２】 酵素を用いて生分解性有機固形廃棄物
    を処理する方法であって、 生分解性有機固形廃棄物の情報を得るステップと、 得られた該生分解性有機固形廃棄物の情報に応じて、該
    生分解性有機固形廃棄物への酵素の適用方法を指定する
    ステップと、 該適用方法に従って、該生分解性有機固形廃棄物へ該酵
    素を添加するステップとを備えた、方法。
23. 【請求項２３】 前記酵素の適用方法を指定するステッ
    プにおいて、該酵素の適用から該生分解性有機固形廃棄
    物の撹拌までの時間が決定される、請求項２２に記載の
    方法。
24. 【請求項２４】 前記酵素の適用と前記生分解性有機固
    形廃棄物の撹拌が複数回繰り返される、請求項２３に記
    載の方法。
25. 【請求項２５】 前記酵素を添加するステップによっ
    て、粒径が１μｍ〜５００μｍの該酵素の霧滴が前記生
    分解性有機固形廃棄物に散布される、請求項２２〜２４
    のいずれか１項に記載の方法。
26. 【請求項２６】 前記酵素が、生分解性有機固形廃棄物
    なま質量１ｋｇあたり１日あたり、５３．３ＩＵ／ｇ／
    ｋｇ／日〜１０６６６６．７ＩＵ／ｇ／ｋｇ／日で添加
    される、請求項２２〜２５のいずれか１項に記載の方
    法。
27. 【請求項２７】 前記生分解性有機固形廃棄物を分解す
    る微生物を添加する工程をさらに包含する、請求項２２
    〜２６のいずれか１項に記載の方法。
28. 【請求項２８】 酵素を用いて生分解性有機固形廃棄物
    を処理する方法をコンピューターに実行させるためのプ
    ログラムであって、 該方法は、 生分解性有機固形廃棄物の情報を得る手順と、 得られた該生分解性有機固形廃棄物の情報に応じて、該
    生分解性有機固形廃棄物への酵素の適用方法を指定する
    手順と、 該適用方法に従って、該生分解性有機固形廃棄物へ該酵
    素を添加する手順とを備えた方法である、プログラム。