JP2003094407A - 生ゴミ処理機用杉チップ材の製造方法 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】生ゴミ中の有機物を微生物の作用により分解
し、消滅または減量化する生ゴミ処理機に従来使用され
ている杉チップ材は微生物の表面への保持能力、また機
械的な磨耗に対する耐久性が低いという欠点があった。
このため杉チップ材の表面積を大きくして微生物の不着
量を増しまた撹拌の際の機械的な磨耗に対する耐久性を
高めることが課題であった。 【解決手段】杉チップを機械的にチップ化したのち遠赤
外線を照射しその後過熱水蒸気を通気して表面から主に
多くのリグニンを溶解除去してチップ材の表面をマイク
ロポーラスな状態にして硬質のセルロースの細胞壁の表
面積を増やして微生物の保持能力を高め処理機稼動によ
る磨耗量を減少させ生ゴミ処理に適した杉チップ材を製
造する。

Description

【発明の詳細な説明】 【０００１】 【発明の属する技術分野】 本発明は家庭や食品関連業
務より発生する生ゴミを消滅、減量処理する廃棄物処理
に関するものである。更には生ゴミ処理機に使用するの
に適した杉チップ材に関するものである。 【０００２】 【従来の技術】 家庭、食品関係産業等から排出される
生ゴミは通常収集車で収集され焼却または廃棄されてい
る。また一部は家庭用、業務用等の生ゴミ処理機によ
り、減量、消滅、堆肥化等の処理が行われている。焼却
による方法は近年ダイオキシンの発生の問題から周辺住
民から忌避される状況にありまた廃棄は埋め立て場が次
第に飽和状態になってきておりまた悪臭の発生等の問題
がある。また地域での生ゴミの収集サイクルが減る方向
にあり収集場での異臭の発生、烏や猫等の鳥獣による環
境の汚染等の問題から次第に発生源またはその近傍での
生ゴミの処理が広がりつつある。 【０００３】生ゴミの処理装置は、生物処理といわれる
微生物による分解，減量処理が注目されている。この分
解、消滅、減量型のゴミ処理は、自然界の生物循環シス
テムを利用して土壌菌などにより生ゴミ中の動植物の残
留物を分解、最終的には炭酸ガスと水分、微量のミネラ
ルにするものである。分解を促進するために好気性の枯
草菌等をチップ材に付着または混入させて処理機に投入
し生ゴミと混合，ばっ気させ好気性発酵を促進させる。
好気性の微生物は自然界に存在するため特に投入する必
要がない場合もあるがより効率的に短時間で分解、処理
を行う場合には適当な菌が投入される。 【０００４】この際使用されるチップ材としては天然木
材、籾殻、プラスチックス、セラミックス等が使用され
るが一般的には天然木材のうち針葉樹である杉材が多く
使用されている。チップ材として必要とされる条件は生
ゴミと共に撹拌される際に有機物の分解作用をする微生
物の表面への保持能力が高いこと、機械的な磨耗に対す
る耐久性が高いこと、生ゴミ投入時に吸水性があるこ
と、適度な大きさで空気との接触面積を大きくできるこ
と等が要求される。しかしながら通常使用されている杉
材は微生物の表面への保持能力、また機械的な磨耗に対
する耐久性が低いという欠点がありチップ材の一部が処
理後に堆肥状になった生ゴミ処理物に粉末状となって混
入しやすい。 【０００５】 【発明が解決しようとする課題】本発明は上記欠点を除
去すべくなされたものであり遠赤外線照射と、水蒸気に
よる加熱、加水処理により杉材中の特にリグニンを溶か
しだし杉材の導管部分の余分な成分を除去して表面をマ
イクロなポーラス状とする事により微生物の付着量を多
くし、また杉材の磨耗減量を小さくする事により非常に
有効な生ごみ処理用のチップを提供するものである。 【０００６】一般に樹木の木質部分はセルロース（約３
５％）、ヘミセルロース（約２５％）、リグニン（約３
０％）、その他（約１０％）などの成分で構成されてい
る。このうちセルロースは６個の炭素よりなる糖・グル
コースから出来ておりヘミセルロースは５個の炭素より
なる糖・キシロース等から構成されている。木材ではそ
の糖が縦横に複雑に結合した構造をしている。またリグ
ニンは、３つのモノリグノールの重合体からなる３次元
網目状構造をしておりセルロースからなる細胞を接合し
ている。リグニンはリグノールの重合体であるためアル
カリ等で処理することにより容易に取り除くことができ
るがアルカリで除去すると処理による反応が激しすぎる
ためチップは繊維状になってしまうので好ましくない。
リグニンの大部分を除去し、表面積の大きな、また磨耗
減量の少ない木材チップを容易に製造する事が生ゴミ処
理機に使用される際の課題であった。 【０００７】 【課題を解決するための手段】上記のように生ゴミ処理
機に使用される杉チップ材は耐久性が小さく付着した微
生物の活性が失われやすいという欠点があった。本発明
は杉チップ材特に寒冷地で育った杉材をチップ化したの
ち遠赤外線を照射しその後過熱水蒸気を通して表面から
主に多くのリグニンを溶解除去してチップ材の表面をマ
イクロポーラスな状態にして硬質のセルロースの細胞壁
の表面積の比率を増やして微生物の保持能力を高め処理
機稼動による磨耗を減少させ生ゴミ処理に適した杉チッ
プ材を提供するものである。 【０００８】 【発明の実施の形態】本発明で処理製造されたチップ材
は微生物と共に投入するかまたは、微生物と接触処理し
てゴミ処理活性を高めた後家庭用、業務用生ゴミ処理機
に投入してもよい。または環境中に存在する微生物を利
用してそのまま生ゴミ処理機に使用することもできる。
その後生ゴミを投入して撹拌、バッ気され微生物による
分解が行われる。 【実施例】 【０００９】杉材を長径が１５ｍｍ以下になるように破
砕したのち粉状部分をふるって除去する。しかる後窒素
ガス雰囲気中でチップ材を回転または撹拌しながら３〜
５００μｍの遠赤外光が均一にあたるようにして２〜３
時間照射する。照射後密閉容器に移送し９５から１３０
℃のスチーム中で３〜５時間加熱処理する。その後冷却
し水を除去し、チップ材を２回以上水洗する。リグニン
はセルロースに比べ低温で溶出されやすいので遠赤外線
の照射及び水蒸気処理により優先的に溶出される。上記
処理によりリグニンの他タンニン等も溶出されるので微
生物の働きを減ずる防菌作用が緩和される。水洗後チッ
プ材を乾燥させる。 【００１０】本発明の処理を行う事により杉チップ材の
細胞質の部分が溶出し電子顕微鏡観察により表面がセル
ロースを骨格とする不定形のハニカム状の空隙をもった
構造となっていることが認められた。 【００１１】本発明による処理をした杉チップ材及び未
処理の杉チップ材を使用して比較のため以下の様な生ゴ
ミ処理機によるテストを行った。 （１）本発明による杉チップ材４００リットル及び （２）通常の破砕杉チップ材４００リットルをそれぞれ
微生物（枯草菌）で処理した後それぞれ内容積１０００
リットルの生ゴミ処理機に投入した。撹拌しながら生ゴ
ミ５０Ｋｇを投入し分解処理を行った。２４時間後の生
ゴミの分解率及び粉末状になって回収された杉チップ材
に関して以下の結果となった。 （１）の生ゴミの分解率は９８パーセント、堆肥状排出
物中の粉末状になったチップ材は１６０ミリリットル
（投入量に対し０．０４％）であるのに対して （２）では分解率６９％、堆肥状排出物中の粉末になっ
たチップ材は３９０ミリリットル（０．１０％）であっ
た。 このように本発明による杉チップ材を使用することによ
って未処理の杉チップ材と比較して生ゴミの処理能力が
高くなりまた細粉化するチップ材の量を減らすことがで
きた。 【００１２】 【発明の効果】杉チップ材に遠赤外光を照射しさらに水
蒸気により処理することにより細胞壁を構成するセルロ
ース、セミセルロース以外の細胞の構成成分がほとんど
の成分が主に除去され表面がマイクロポーラスな状態と
なり微生物の付着活性面積を増すとともに硬質の細胞壁
の比率が増すことにより磨耗する杉チップ材の量が減り
耐久性が増すため、生ゴミ処理機に非常に有用な杉チッ
プ材を提供することができる。このため生ゴミ処理機の
生ゴミ処理能力を向上させチップ材の使用量を減じラン
ニングコストを低下させる効果を有する。

【図面の簡単な説明】 【図１】従来の生ゴミ処理機用の杉チップ材を使用した
場合の生ゴミ処理機に投入するまでのフロー図である。 【図２】本発明の処理方法による杉チップ材の生ゴミ処
理機に投入するまでのフロー図である。

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 【請求項１】 杉材を機械加工によりチップ状とした後
   遠赤外光を照射しさらに水蒸気により加熱処理したこと
   を特徴とする杉チップ材の製造方法。