JP2003260450A - Method for recycling garbage - Google Patents
Method for recycling garbageInfo
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Abstract
Description
【0001】[0001]
【発明の属する技術分野】本発明は、生ゴミをリサイク
ルする方法に関する。より詳細には、本発明は、生ゴミ
をポリ乳酸袋に収容し、これを回収し、回収した生ゴミ
を乳酸発酵に供することにより乳酸を得、この乳酸を用
いてポリ乳酸袋を製造し、このポリ乳酸袋に生ゴミを収
容することにより、生ゴミをリサイクルする方法に関す
る。TECHNICAL FIELD The present invention relates to a method for recycling raw garbage. More specifically, the present invention stores raw garbage in a polylactic acid bag, collects the raw garbage, and subject the collected raw garbage to lactic acid fermentation to obtain lactic acid. Using this lactic acid, a polylactic acid bag is produced. The present invention relates to a method for recycling raw garbage by storing the raw garbage in this polylactic acid bag.
【0002】[0002]
【従来の技術】近年、ゴミの焼却によるダイオキシンの
発生を初めとして、ゴミによる環境破壊が大きな問題に
なっている。家庭やレストラン等の事業所から廃棄され
る生ゴミについては、これを堆肥化したり、これを原料
として乳酸発酵することにより、資源化する試みが成さ
れている。乳酸発酵法により生ゴミを処理する方法は、
生成物である乳酸を生分解性プラスチックの原料として
用い得ることから、有効な生ゴミの資源化法の一つであ
ると考えられている。2. Description of the Related Art In recent years, the environmental destruction caused by dust has become a serious problem, including the generation of dioxin due to the incineration of dust. With respect to raw garbage discarded from businesses such as homes and restaurants, attempts have been made to recycle it by composting it or lactic acid fermentation using it as a raw material. The method of treating garbage by the lactic acid fermentation method is
Since the product lactic acid can be used as a raw material for biodegradable plastics, it is considered to be one of the effective methods for recycling raw garbage.
【0003】しかしながら、家庭や事業所から廃棄され
る生ゴミは、通常、ポリエチレン等の非生分解性の袋に
収容された状態で回収されている。このような生ゴミを
乳酸発酵により資源化するためには、予め、生ゴミとポ
リエチレン袋等を分別するための煩雑な前処理工程が必
要となり、生ゴミの資源化コストを上昇させる原因とな
っている。さらに、分別したポリエチレン袋等は、焼
却、埋め立て等により廃棄せざるを得ず、環境破壊の問
題は完全には解決されていない。However, the raw garbage discarded from homes and businesses is usually collected in a non-biodegradable bag made of polyethylene or the like. In order to recycle such garbage by lactic acid fermentation, a complicated pretreatment step for separating the garbage and the polyethylene bag etc. is required in advance, which causes an increase in the cost of recycling the garbage. ing. Furthermore, the separated polyethylene bags have to be discarded by incineration, landfilling, etc., and the problem of environmental destruction has not been completely solved.
【0004】ポリ乳酸袋中で乾燥された生ゴミを原料と
して乳酸発酵を行うことが非特許文献1に記載されてい
る。この非特許文献1には、ポリ乳酸袋で乾燥された生
ゴミに水を加え、間歇pH制御法により自然乳酸発酵を
行うことが記載されている。この間歇pH制御法によれ
ば、標準生ゴミであれば乾燥させても覆水することによ
り自然乳酸発酵ができることが記載されている。また、
この非特許文献1には、乳酸菌Lactobacillus rhamunos
usを植菌し、発酵pHを酸性側(pH6)に制御するこ
とも記載されている。Non-Patent Document 1 describes that lactic acid fermentation is performed using raw garbage dried in a polylactic acid bag as a raw material. This non-patent document 1 describes that natural lactic acid fermentation is carried out by adding water to raw garbage dried in a polylactic acid bag and performing an intermittent pH control method. According to this intermittent pH control method, it is described that standard lactic acid fermentation can be carried out by covering the raw garbage even if it is dried. Also,
In this non-patent document 1, Lactobacillus rhamunos
It is also described that the us is inoculated and the fermentation pH is controlled on the acidic side (pH 6).
【0005】しかしながら、上記非特許文献1に記載さ
れる間歇pH制御法は、自然な乳酸発酵、すなわち、生
ゴミに元来含有される乳酸発酵菌を利用して乳酸発酵を
行うものである。したがって、この間歇pH制御法で
は、乳酸発酵前に殺菌は行われていない。また、この非
特許文献1には、生成した乳酸を使用してポリ乳酸袋を
製造し、このポリ乳酸袋を生ゴミを収容するために使用
することにより生ゴミをリサイクルすることができるこ
とは全く開示されていない。However, the intermittent pH control method described in Non-Patent Document 1 above is a method for carrying out lactic acid fermentation using natural lactic acid fermentation, that is, lactic acid-fermenting bacteria originally contained in garbage. Therefore, in this intermittent pH control method, sterilization is not performed before lactic acid fermentation. Further, in this non-patent document 1, it is completely impossible to recycle raw garbage by producing a polylactic acid bag using the produced lactic acid and using the polylactic acid bag for storing raw garbage. Not disclosed.
【0006】また、生ゴミ等の有機廃棄物を原料にして
高い選択性と濃度で乳酸を廉価に生成させることを目的
とする、有機廃棄物を原料とする乳酸の製造方法が特許
文献1に記載されている。具体的には、この特許文献1
には、有機廃棄物を主体とする原料を発酵させて弱酸性
とする発酵工程と、弱酸性となった前記原料にアルカリ
剤を添加してpHを上昇させるアルカリ剤添加工程とを
繰り返して行い、乳酸を製造する方法が記載されてい
る。Further, Patent Document 1 discloses a method for producing lactic acid from an organic waste as a raw material for the purpose of producing lactic acid at a low cost with high selectivity and concentration from an organic waste such as garbage. Have been described. Specifically, this patent document 1
In addition, the fermentation step of fermenting the raw material mainly composed of organic waste to make it weakly acidic, and the alkaline agent adding step of adding an alkaline agent to the weakly acidic raw material to raise the pH are repeated. , A method for producing lactic acid is described.
【0007】この特許文献1に記載される方法は、上記
非特許文献1と同様に、自然な乳酸菌を利用し、蒸気滅
菌等の滅菌処理を行わないこと等を特徴とするものであ
る(第0011段落)。また、この特許文献1には、生成し
た乳酸を使用してポリ乳酸袋を製造し、このポリ乳酸袋
を生ゴミを収容するために使用することにより生ゴミを
リサイクルすることができることは全く開示されていな
い。The method described in Patent Document 1 is characterized by utilizing natural lactic acid bacteria and not performing sterilization treatment such as steam sterilization as in Non-Patent Document 1 (No. 1). 0011 paragraph). Further, in this Patent Document 1, it is completely disclosed that the produced lactic acid is used to manufacture a polylactic acid bag, and the polylactic acid bag is used to store the garbage, whereby the garbage can be recycled. It has not been.
【0008】さらに、生ゴミを温度37℃、pHを7に
制御し、L乳酸菌を添加することにより乳酸発酵を行う
方法が非特許文献2に記載されている。この非特許文献
2では、蒸気滅菌した場合としない場合の比較を行って
おり、蒸気滅菌しない場合のほうが、蒸気滅菌した場合
よりも濃度の高い乳酸発酵液が得られたことが記載され
ている。また、この特許文献2にも、生成した乳酸を使
用してポリ乳酸袋を製造し、このポリ乳酸袋を生ゴミを
収容するために使用することにより生ゴミをリサイクル
することができることは全く開示されていない。Further, Non-Patent Document 2 describes a method of performing lactic acid fermentation by controlling the temperature of raw garbage at 37 ° C. and pH at 7, and adding L lactic acid bacteria. In this non-patent document 2, a case where steam sterilization is performed and a case where steam sterilization is not performed are compared, and it is described that a lactic acid fermentation liquid having a higher concentration was obtained when steam sterilization was not performed than when steam sterilization was performed. . In addition, it is completely disclosed in Patent Document 2 that the produced lactic acid is used to manufacture a polylactic acid bag and the polylactic acid bag is used to store the garbage, whereby the garbage can be recycled. It has not been.
【0009】[0009]
【非特許文献1】白井義人、他1名、ポリ乳酸袋中で乾
燥された生ゴミを原料とする乳酸発酵、化学工学会秋季
大会研究発表講演要旨集、日本、1999年 8月26日、
32巻、137頁[Non-Patent Document 1] Yoshito Shirai, another person, lactic acid fermentation using raw garbage dried in a polylactic acid bag as a raw material, Proceedings of the Autumn Meeting of the Chemical Society of Japan, Japan, August 26, 1999,
Volume 32, 137
【特許文献1】特開平11-285397号公報[Patent Document 1] Japanese Patent Laid-Open No. 11-285397
【特許文献2】白井義人、他2名、生ゴミのL乳酸発
酵、化学工学会年会研究発表講演要旨集、日本、1999
年、64回、200頁[Patent Document 2] Yoshito Shirai and 2 others, L-lactic acid fermentation of raw garbage, Proceedings of the Annual Meeting of the Chemical Engineering Society, Japan, 1999
64 times a year, 200 pages
【0010】[0010]
【発明が解決しようとする課題】本発明は、上記問題点
を解決するために成されたものであり、具体的には、環
境破壊を伴うことなく、生ゴミを処分する方法を提供す
ることを目的とする。The present invention has been made to solve the above problems, and specifically provides a method for disposing of garbage without causing environmental damage. With the goal.
【0011】[0011]
【課題を解決するための手段】本発明者らは、上記の課
題は、次の生ゴミのリサイクル方法により解決できるこ
とを見出し、本発明を完成した。すなわち、本発明は、
次の方法を提供する。The present inventors have found that the above problems can be solved by the following method for recycling garbage, and have completed the present invention. That is, the present invention is
The following methods are provided.
【0012】(I) ポリ乳酸を介する生ゴミのリサイ
クル方法において、(1)生ゴミをポリ乳酸袋に収容す
る工程と、(2)前記工程1でポリ乳酸袋に収容した生
ゴミを回収する工程と、(3)前記工程2で回収した生
ゴミとポリ乳酸袋を殺菌状態にした後に乳酸発酵に供
し、乳酸を得る工程であって、前記滅菌状態が、前記ポ
リ乳酸袋に収容された生ゴミとアルカリ性溶液との混合
物を得ることにより創製されるものであり、前記アルカ
リ性溶液に含有されるアルカリの量が、前記生ゴミを滅
菌状態にするために充分であり、かつ生成する乳酸量に
対して等モル以下である工程と、(4)前記工程3で得
た乳酸からポリ乳酸袋を製造する工程と、(5)前記工
程4で製造したポリ乳酸袋に生ゴミを収容する工程とを
具備することにより、前記工程1に戻ることを特徴とす
る生ゴミをリサイクルする方法。(I) In the method of recycling raw garbage via polylactic acid, (1) a step of storing the raw garbage in the polylactic acid bag, and (2) collecting the raw garbage stored in the polylactic acid bag in the step 1 And (3) a step of sterilizing the garbage collected in step 2 and the polylactic acid bag and then subjecting it to lactic acid fermentation to obtain lactic acid, the sterilized state being stored in the polylactic acid bag. It is created by obtaining a mixture of raw garbage and an alkaline solution, and the amount of alkali contained in the alkaline solution is sufficient to sterilize the garbage and the amount of lactic acid produced. To the polylactic acid bag produced from the lactic acid obtained in the step 3, and (5) storing raw garbage in the polylactic acid bag produced in the step 4. By having and A method for recycling raw garbage, comprising returning to the step 1.
【0013】(II) 前記殺菌状態が、工程3での乳酸
発酵に悪影響を及ぼさない細菌数以下の状態であること
を特徴とする(I)に記載の生ゴミをリサイクルする方
法。(II) The method for recycling raw garbage according to (I), wherein the sterilization state is a number of bacteria or less that does not adversely affect lactic acid fermentation in step 3.
【0014】(III) 前記アルカリ性溶液が、アンモ
ニア、アルカリ金属又はアルカリ土類金属の水酸化物、
及び炭酸のアルカリ金属又はアルカリ土類金属塩からな
る群から選択されるアルカリ性化合物の水溶液であるこ
とを特徴とする(I)又は(II)に記載の生ゴミをリサ
イクルする方法。(III) The alkaline solution is ammonia, a hydroxide of an alkali metal or an alkaline earth metal,
And an aqueous solution of an alkaline compound selected from the group consisting of an alkali metal or alkaline earth metal salt of carbonic acid, (I) or (II) as a method for recycling garbage.
【0015】(IV) 前記工程3の乳酸発酵が、連続法
又は半回分法により行われることを特徴とする(I)な
いし(III)のいずれか1に記載の生ゴミをリサイクル
する方法。(IV) The method for recycling raw garbage according to any one of (I) to (III), wherein the lactic acid fermentation in the step 3 is performed by a continuous method or a semi-batch method.
【0016】(V) 前記工程3の乳酸発酵が、回分法
により行われることを特徴とする(I)ないし(III)
のいずれか1に記載の生ゴミをリサイクルする方法。(V) The lactic acid fermentation in the step 3 is carried out by a batch method (I) to (III).
The method for recycling raw garbage according to any one of 1.
【0017】(VI) 前記工程2のポリ乳酸袋に収容さ
れた生ゴミが、乾燥状態にあることを特徴とする(I)
ないし(V)のいずれか1に記載の生ゴミをリサイクル
する方法。(VI) The raw garbage contained in the polylactic acid bag of step 2 is in a dry state (I)
A method for recycling raw garbage according to any one of (1) to (V).
【0018】(VII) 前記工程2のポリ乳酸袋に収容
された生ゴミが、湿潤状態にあることを特徴とする
(I)ないし(V)のいずれか1に記載の生ゴミをリサ
イクルする方法。(VII) The method of recycling raw garbage according to any one of (I) to (V), wherein the raw garbage contained in the polylactic acid bag in the step 2 is in a wet state. .
【発明の実施の形態】以下、本発明の生ゴミのリサイク
ル法について詳細に説明する。本発明の方法において用
いる生ゴミとは、通常、家庭、レストラン等から廃棄さ
れる食物を含むゴミを意味する。食物には加熱等による
加工前のものも、加工後の、いわゆる残飯も含まれる。
また、装置に閉塞等の支障がない限りにおいては、ある
いは、添加微生物に毒性を示さない限りにおいては、
紙、プラスチック、木片のような、通常、「燃えるゴ
ミ」として廃棄されるものの中に含まれるものが混入し
ていてもよい。BEST MODE FOR CARRYING OUT THE INVENTION The method for recycling garbage according to the present invention will be described in detail below. The raw garbage used in the method of the present invention usually means garbage containing food discarded from homes, restaurants and the like. The food includes not-yet-processed food such as heated food and so-called leftover rice after processed food.
In addition, as long as there is no obstacle such as blockage in the device, or unless it shows toxicity to the added microorganisms,
What is contained in what is normally discarded as "burning garbage" such as paper, plastic, and wood chips may be mixed.
【0019】通常、本発明の方法において用いる生ゴミ
を構成する材料としては、野菜、果物、肉・魚等の海産
物、飯、パン、茶かす等が含まれるが、これらに限定さ
れるものではない。例えば、焼酎蒸留粕やビール麦汁
粕、おから、糖蜜、廃棄でんぷん粉、あるいは生産調整
された農産物、魚のあら等漁業廃棄物等の適切な組み合
わせでもかまわない。[0019] Usually, the raw material constituting the garbage used in the method of the present invention includes vegetables, fruits, marine products such as meat and fish, rice, bread, tea grounds, etc., but is not limited to these. Absent. For example, a suitable combination of shochu distilled spirits, beer wort meal, okara, molasses, waste starch powder, production-adjusted agricultural products, fishery waste such as fish roe, etc. may be used.
【0020】本発明の生ゴミをリサイクルする方法の各
工程のブロック図を図1に示す。FIG. 1 shows a block diagram of each step of the method for recycling garbage according to the present invention.
【0021】本発明の生ゴミをリサイクルする方法の工
程1において、生ゴミをポリ乳酸袋に収容する。ポリ乳
酸袋は、本発明者が関与する科学技術庁の大型プロジェ
クトである生活者ニーズ対応研究を通じ、生ゴミの搬送
に用いることを提案しているものである。ポリ乳酸袋
は、市販されているものを用いることができる。In step 1 of the method for recycling raw garbage of the present invention, the raw garbage is stored in a polylactic acid bag. The polylactic acid bag is proposed to be used for transporting raw garbage through a research on the needs of consumers, which is a large-scale project of the Science and Technology Agency in which the present inventor is involved. A commercially available product can be used as the polylactic acid bag.
【0022】ポリ乳酸袋に収容した生ゴミは、周囲の気
温、湿度等により異なるが、50℃程度の雰囲気に放置
することにより、通常、1週間〜10日間でポリ乳酸袋
外に生ゴミの水分が放出され、乾燥状態になる。ここ
で、乾燥状態とは、含水量30%以下をいう。本発明の
方法では、このような乾燥状態になった生ゴミをリサイ
クルに供することも、湿潤状態の生ゴミをリサイクルに
供することもできる。ここで、湿潤状態とは、乾燥状態
よりも含水量が多い状態をいう。The raw garbage contained in the polylactic acid bag varies depending on the ambient temperature, humidity, etc., but if left in an atmosphere of about 50 ° C., the raw garbage is usually put out of the polylactic acid bag within 1 week to 10 days. Moisture is released and becomes dry. Here, the dry state means a water content of 30% or less. In the method of the present invention, such dried raw garbage can be recycled or wet wet garbage can be recycled. Here, the wet state means a state in which the water content is higher than that in the dry state.
【0023】なお、本発明において、生ゴミを収容すべ
きものをポリ乳酸袋と規定しているが、ポリ乳酸により
形成されるものであり、生ゴミを密封状態で収容するこ
とができ、生ゴミの水分を外に溶出し得るものであれば
その形状、厚み等は特に制限はない。In the present invention, what should contain raw garbage is defined as a polylactic acid bag, but it is made of polylactic acid, and the raw garbage can be stored in a sealed state. The shape, thickness, etc. are not particularly limited as long as the water can be eluted to the outside.
【0024】次に、本発明の生ゴミをリサイクルする方
法の工程2において、工程1でポリ乳酸袋に収容した生
ゴミを回収する。回収の方法に特に制限はなく、例え
ば、従来、市町村等で行っている回収方法で行うことが
できる。工程2で回収するものには、ポリ乳酸袋と生ゴ
ミ以外の物質が含まれないことが好ましい。Next, in step 2 of the method for recycling garbage according to the present invention, the garbage contained in the polylactic acid bag in step 1 is collected. There is no particular limitation on the method of collection, and for example, the collection method conventionally performed in the municipalities can be used. It is preferable that what is collected in step 2 does not contain any substance other than the polylactic acid bag and the garbage.
【0025】次に、本発明の生ゴミをリサイクルする方
法の工程3において、工程2で回収した生ゴミを乳酸発
酵に供し、乳酸を得る。Next, in step 3 of the method for recycling garbage according to the present invention, the garbage collected in step 2 is subjected to lactic acid fermentation to obtain lactic acid.
【0026】本発明の工程3には、第1の態様が含まれ
る。また、工程3には、参考態様として、第2の態様が
ある。図2及び図3に、それぞれ第1の態様及び第2の
態様の各工程のブロック図を示す。Step 3 of the present invention includes the first aspect. The step 3 has a second aspect as a reference aspect. 2 and 3 are block diagrams of respective steps of the first aspect and the second aspect, respectively.
【0027】図2に示すように、本発明の工程3の第1
の態様において、乳酸発酵には、(A)本発明の生ゴミ
をリサイクルする方法の工程2で回収したポリ乳酸袋に
収容された生ゴミとアルカリ性溶液との混合物を得る工
程と、(B)微生物を用いる乳酸発酵に前記工程Aで得
られた混合物を供し、乳酸を得る工程と、(C)前記工
程Bの乳酸を、後述する工程4のポリ乳酸袋の原料に供
する工程が含まれる。As shown in FIG. 2, the first step 3 of the present invention is performed.
In the lactic acid fermentation, (A) obtaining a mixture of the garbage and the alkaline solution contained in the polylactic acid bag collected in step 2 of the method for recycling garbage of the present invention, and (B) The method includes a step of subjecting the mixture obtained in the step A to lactic acid fermentation using a microorganism to obtain lactic acid, and (C) a step of providing the lactic acid in the step B as a raw material for a polylactic acid bag in step 4 described later.
【0028】図3に示すように、工程3の第2の態様に
おいて、乳酸発酵には、(a)本発明の生ゴミをリサイ
クルする方法の工程2で回収したポリ乳酸袋に収容され
た生ゴミと、ポリ乳酸袋とを分別する工程と、(b)前
記工程aで分別した生ゴミを殺菌する工程と、(c)前
記工程bで殺菌した生ゴミを微生物による乳酸発酵に供
し、乳酸を得る工程と、(d)前記工程aで分別したポ
リ乳酸袋とアルカリ性溶液とを混合し、乳酸を得る工程
と、(e)前記工程c及び工程dで得られた乳酸を合わ
せ、これを後述する工程4のポリ乳酸袋の原料に供する
工程が含まれる。この第2の態様については、後述す
る。As shown in FIG. 3, in the second embodiment of the step 3, in the lactic acid fermentation, (a) the raw lactic acid stored in the polylactic acid bag collected in the step 2 of the method for recycling raw garbage of the present invention. A step of separating the waste from the polylactic acid bag, (b) a step of sterilizing the raw garbage separated in the step a, and (c) a step of sterilizing the raw garbage sterilized in the step b by lactic acid fermentation by microorganisms to obtain lactic acid And (d) mixing the polylactic acid bag separated in step a with the alkaline solution to obtain lactic acid, and (e) combining the lactic acid obtained in steps c and d, and The step of providing the raw material for the polylactic acid bag in step 4 described later is included. This second aspect will be described later.
【0029】以下、本発明の工程3で行う乳酸発酵の第
1の態様について説明する。第1の態様の工程Aにおい
て、生ゴミとアルカリ性溶液とを混合する。The first aspect of lactic acid fermentation carried out in step 3 of the present invention will be described below. In step A of the first aspect, raw garbage and an alkaline solution are mixed.
【0030】用いる生ゴミの量に特に制限はなく、混合
に用いるための反応槽の容量等に応じて適宜設定するこ
とができるが、第1の態様を効率よく行うためには、乾
燥重量で10%前後の生ゴミ濃度であることが好まし
い。一例を挙げると、10リットル(以下、「L」と表
記する。)程度の容量の反応槽に対して、乾燥重量で1
kg(湿潤状態で5kg)程度の生ゴミを用いることが
できる。反応槽の容量は、原料として用いる生ゴミの量
等に応じて適宜設定することができるが、本発明の方法
を家庭等から回収される生ゴミを用いて実施する場合、
例えば、500m 3程度の大きさの反応槽に適用するこ
とができる。反応槽の容量が大きいと、反応槽に連結さ
れる導管等の径も大きくし得るので、アルカリに溶解し
得ない物質による導管の閉塞等の可能性を低くすること
ができる。There is no particular limitation on the amount of raw garbage to be used, and it can be mixed.
It can be set appropriately according to the capacity of the reaction tank used for
However, in order to efficiently carry out the first aspect, dry
It is preferable that the dry weight has a garbage concentration of about 10%.
Yes. An example is 10 liters (hereinafter referred to as "L").
Write down. ) 1 to dry weight for a reaction vessel of about
It is possible to use about 100 kg (5 kg when wet) of raw garbage
it can. The capacity of the reaction tank is the amount of raw garbage used as raw materials.
The method of the present invention can be appropriately set according to the
When carrying out with garbage collected from homes, etc.,
For example, 500m 3It can be applied to a reaction tank of a moderate size.
You can If the reaction tank has a large capacity, it will be connected to the reaction tank.
Since the diameter of the conduit that is
To reduce the possibility of conduit blockage due to unobtainable substances
You can
【0031】生ゴミと混合すべきアルカリ性溶液として
は、生ゴミと混合して混合物の液性をアルカリ性に、好
ましくはpH値を9.5以上にし得るものであり、かつ
次の工程Bにおける乳酸発酵に悪影響を及ぼさないもの
である限り特に制限はない。一例を挙げると、アンモニ
ア、アルカリ金属又はアルカリ土類金属の水酸化物(例
えば、水酸化ナトリウム、水酸化カリウム)、及び炭酸
のアルカリ金属又はアルカリ土類金属塩(例えば、炭酸
カルシウム)の水溶液を用いることができる。The alkaline solution to be mixed with the raw garbage is one which can be mixed with the raw garbage to make the mixture have an alkaline property, preferably a pH value of 9.5 or more, and the lactic acid in the next step B. There is no particular limitation as long as it does not adversely affect the fermentation. As an example, an aqueous solution of ammonia, an alkali metal or alkaline earth metal hydroxide (for example, sodium hydroxide, potassium hydroxide), and an alkali metal or alkaline earth metal salt of carbonic acid (for example, calcium carbonate) is used. Can be used.
【0032】アルカリ性溶液の量は、以下に詳細に説明
する工程Bにおける乳酸発酵により生成する乳酸に対し
て、等モル量以下のアルカリ物質に対応する量を用いる
ことができる。As the amount of the alkaline solution, an amount corresponding to an equimolar amount or less of an alkaline substance with respect to lactic acid produced by lactic acid fermentation in step B described in detail below can be used.
【0033】乳酸発酵により生成する乳酸の量は、用い
る生ゴミの種類、用いる微生物の種類等により異なる。
従って、アルカリ性溶液の使用量は、本発明の方法を適
用する前に、予め少量の生ゴミ試料を乳酸発酵に供し、
生成する乳酸量を測定し、その値から概算しておくこと
が望ましい。The amount of lactic acid produced by lactic acid fermentation varies depending on the type of raw garbage used, the type of microorganism used, and the like.
Therefore, the amount of the alkaline solution used, before applying the method of the present invention, previously subjected a small amount of garbage sample to lactic acid fermentation,
It is desirable to measure the amount of lactic acid produced and roughly estimate from that value.
【0034】アルカリ性溶液の使用量が少なすぎると、
アルカリ性に耐性の弱い細菌の充分な殺菌が行えず、そ
の結果、次の工程Bにおいて、殺菌されずに残留してい
る雑菌が繁殖し得るので好ましくない。If the amount of the alkaline solution used is too small,
It is not preferable because bacteria having weak tolerance to alkalinity cannot be sterilized sufficiently, and as a result, in the next step B, the remaining bacteria which are not sterilized can propagate.
【0035】生ゴミとアルカリ性溶液は、混合を充分行
うために撹拌することが好ましい。撹拌時間は、生ゴミ
とアルカリ性溶液との混合が充分に行われる限り、特に
制限はない。本発明の方法を家庭等から回収される生ゴ
ミを用いて実施する場合、通常、滞留時間を2日〜10
日程度に設定することができる。It is preferable to stir the garbage and the alkaline solution in order to sufficiently mix them. The stirring time is not particularly limited as long as the garbage and the alkaline solution are sufficiently mixed. When the method of the present invention is carried out using garbage collected from households, etc., the residence time is usually 2 days to 10 days.
It can be set to about a day.
【0036】生ゴミとアルカリ性溶液の混合は、室温
(10〜30℃)で行うことができるが、ポリ乳酸袋の
分解、あるいは効率的な殺菌の観点からは50〜80℃
の範囲の温度で行うことが好ましい。The raw garbage and the alkaline solution can be mixed at room temperature (10 to 30 ° C.), but from the viewpoint of decomposition of the polylactic acid bag or efficient sterilization, 50 to 80 ° C.
It is preferable to carry out at a temperature in the range.
【0037】第1の態様の工程Aで得られる混合物にお
いて、糖濃度は、通常、50g/L〜100g/Lの範
囲に設定することができる。In the mixture obtained in the step A of the first aspect, the sugar concentration can be usually set in the range of 50 g / L to 100 g / L.
【0038】本発明の生ゴミをリサイクルする方法にお
いて、リサイクルに供する生ゴミには、通常、Bacillus
属、Pseudomonas属、Closeridiam属等の一般細菌が含ま
れていることが知られている。本発明の方法において、
生ゴミに含まれる細菌は、この態様1の工程Aで用いる
アルカリにより殺菌され、好ましくは、殺菌状態にある
生ゴミとアルカリ性溶液との混合物が、次の工程Bに供
される。ここで、「殺菌状態にある」とは、工程Aで得
られる混合物中の細菌数が、工程Bにおける乳酸発酵に
悪影響を及ぼさない数であることをいう。具体的には、
工程Bにおける反応槽内の細菌濃度が、5万CFU/ミ
リリットル(以下、「mL」と表記する。)以下である
ことが好ましい。通常、生ゴミ中には、1千万CFU/
mL程度の細菌が含まれているので、工程Aで得られる
混合物に含有される細菌数が、1/100以下になれば
充分に殺菌したことになる。細菌のコロニー数は、日本
生物工業会編、生物工学実験書に記載される方法により
計測することができる。In the method of recycling raw garbage of the present invention, the raw garbage to be recycled is usually Bacillus.
It is known that general bacteria such as genus, Pseudomonas and Closeridiam are included. In the method of the present invention,
Bacteria contained in raw garbage are sterilized by the alkali used in the step A of this embodiment 1, and preferably, a mixture of the sterilized raw garbage and an alkaline solution is subjected to the next step B. Here, "being in a sterilized state" means that the number of bacteria in the mixture obtained in step A is a number that does not adversely affect lactic acid fermentation in step B. In particular,
The bacterial concentration in the reaction tank in step B is preferably 50,000 CFU / milliliter (hereinafter referred to as “mL”) or less. Normally, 10 million CFU /
Since bacteria of about mL are contained, if the number of bacteria contained in the mixture obtained in the step A is 1/100 or less, it means that the mixture is sufficiently sterilized. The number of bacterial colonies can be measured by the method described in the Biotechnology Experiment Manual, edited by Japan Society of Biotechnology.
【0039】上述した第1の態様の工程Aのアルカリ性
溶液の使用は、殺菌を目的とするものである。殺菌は、
従来行われている蒸気により行うこともできる。しかし
ながら、蒸気による殺菌方法は、エネルギーと時間を要
するため、また、耐圧構造を持った高価な装置が必要に
なり、生ゴミのリサイクルに要するコスト上昇をもたら
すことがある。したがって、コスト等を考慮すると、ア
ルカリ性溶液の使用が好ましい。The use of the alkaline solution of step A of the first aspect described above is intended for sterilization. Sterilization is
It is also possible to use steam that is conventionally used. However, the sterilization method using steam requires energy and time, and an expensive apparatus having a pressure resistant structure is required, which may increase the cost required for recycling garbage. Therefore, it is preferable to use an alkaline solution in consideration of cost and the like.
【0040】第1の態様の工程Bにおいて、前記工程A
で得られた混合物の存在下に微生物を用いた乳酸発酵を
する。微生物を用いた乳酸発酵としては、連続法、半回
分法及び回分法のいずれの方法でもよい。In the step B of the first aspect, the above step A
Lactic acid fermentation using microorganisms is carried out in the presence of the mixture obtained in (1). The lactic acid fermentation using a microorganism may be any of a continuous method, a semi-batch method and a batch method.
【0041】ここで、連続法とは、発酵に供する物質、
具体的には、上記工程Aで得られた混合物を、発酵槽に
連続的に供給し、供給流量と等しい流量で発酵液を発酵
槽から回収する方法をいう。ただし、連続的に供給と
は、一瞬たりとも供給が途絶えないことを意味するもの
ではなく、一定の間歇をおいて断続的に供給することも
含まれる。この場合、発酵液の回収流量は、供給流量と
等しくする。Here, the continuous method means a substance to be subjected to fermentation,
Specifically, it refers to a method in which the mixture obtained in the above step A is continuously supplied to a fermenter and the fermentation liquid is recovered from the fermenter at a flow rate equal to the supply flow rate. However, continuous supply does not mean that supply is not interrupted even for a moment, and includes intermittent supply after a certain period of time. In this case, the recovery flow rate of the fermentation liquor is made equal to the supply flow rate.
【0042】また、半回分法とは、発酵に供する物質、
具体的には、上記工程Aで得られた混合物の発酵槽への
供給は連続的であるが、発酵液は回収せず、発酵槽に残
留させる方法をいう。この半回分法における連続的供給
も、連続法の場合と同様に、一瞬たりとも供給が途絶え
ないことを意味するものではなく、一定の間歇をおいて
断続的に供給することが含まれる。The semi-batch method is a substance used for fermentation,
Specifically, the supply of the mixture obtained in the above step A to the fermenter is continuous, but the fermentation liquid is not recovered but left in the fermenter. The continuous supply in the semi-batch method does not mean that the supply is not interrupted even for a moment, as in the case of the continuous method, and includes intermittent supply at fixed intervals.
【0043】また、回分法とは、上記工程Aで得られた
混合物の発酵槽への供給が一旦行われた後は、発酵液は
回収されずに、発酵槽に残留させる方法をいう。The batch method means a method in which, once the mixture obtained in the above step A has been supplied to the fermenter, the fermented liquid is not recovered but remains in the fermenter.
【0044】乳酸発酵に用いる微生物に特に制限はな
く、生ゴミに作用して乳酸を生成し得るものであれば特
に制限はない。微生物の一例としては、乳酸菌、Lactob
acillus属、Streptococcus属、Pediococcus属、Leucomo
stoc属を挙げることができる。これらのうち、乳酸菌
は、乳酸のみを生産するホモ乳酸菌が工業生産の観点か
ら好ましく用いることができる。これらの乳酸菌は、例
えば、ATCC、IFO等のカタログに記載されている
ものを用いることができる。The microorganism used for lactic acid fermentation is not particularly limited, and is not particularly limited as long as it can act on garbage to produce lactic acid. Examples of microorganisms include lactic acid bacteria, Lactob
acillus, Streptococcus, Pediococcus, Leucomo
The genus stoc can be mentioned. Among these, homolactic acid bacteria that produce only lactic acid can be preferably used as the lactic acid bacteria from the viewpoint of industrial production. As these lactic acid bacteria, those described in catalogs such as ATCC and IFO can be used.
【0045】連続法による乳酸発酵の条件は、用いる微
生物の種類、その至適pH、至適温度、糖消費速度、乳
酸生成速度、工程Aで得られる混合物の量、用いる発酵
槽の大きさ等に応じて適宜設定することができる。The conditions for lactic acid fermentation by the continuous method include the type of microorganism used, its optimum pH, optimum temperature, sugar consumption rate, lactic acid production rate, the amount of the mixture obtained in step A, the size of the fermentation tank used, etc. It can be appropriately set according to
【0046】工程Bでの滞留時間は、2〜10日、好ま
しくは、2.5日〜7日の範囲に設定することができ
る。この滞留時間は、本発明の方法において用いる生ゴ
ミを家庭等から収集してくる頻度等も考慮したものであ
る。The residence time in step B can be set within the range of 2 to 10 days, preferably 2.5 to 7 days. This residence time also takes into consideration the frequency of collecting raw garbage used in the method of the present invention from homes and the like.
【0047】発酵槽中の微生物濃度は、109〜1010
CFU/mLの範囲に設定することができる。The microorganism concentration in the fermenter is 10 9 to 10 10.
It can be set in the range of CFU / mL.
【0048】発酵槽の容量は、原料として用いる生ゴミ
の量等に応じて適宜設定することができるが、本発明の
方法を家庭等から回収される生ゴミを用いて実施する場
合、例えば、500m3程度の大きさの発酵槽に適用す
ることができる。The capacity of the fermenter can be appropriately set according to the amount of raw garbage used as a raw material, etc. When the method of the present invention is carried out using raw garbage collected from households, for example, It can be applied to a fermenter having a size of about 500 m 3 .
【0049】発酵槽中のpHは、発酵が進むにつれて、
工程Aで用いるアルカリ性物質の量や、生成する乳酸の
量に応じて変化し得る。従って、必要に応じて、硫酸等
の酸性物質のようなpHを調節し得る物質を添加するこ
とにより至適pHに調節することができる。しかしなが
ら、このような工程は、追加の工程になり、本発明の方
法を実施するためのコスト上昇を招く。従って、工程A
で用いるアルカリ性物質の量を、生成する乳酸と等モル
量以下になるように設定することが好ましい。The pH in the fermentor will change as the fermentation progresses.
It may change depending on the amount of the alkaline substance used in the step A and the amount of lactic acid produced. Therefore, the pH can be adjusted to the optimum pH by adding a substance capable of adjusting the pH such as an acidic substance such as sulfuric acid, if necessary. However, such a step becomes an additional step, and causes an increase in cost for carrying out the method of the present invention. Therefore, process A
It is preferable to set the amount of the alkaline substance used in step 1 so as to be equal to or less than the equimolar amount of lactic acid produced.
【0050】発酵槽のpH値は、4〜9の範囲、好まし
くは4.5〜6.0の範囲に、温度は、20〜80℃の
範囲、好ましくは、30〜70℃の範囲に設定すること
ができる。発酵時間は特に制限はなく、微生物が乳酸発
酵を行い得る条件下にある限り、連続して行うことがで
きる。発酵槽中の雰囲気は、用いる微生物に応じて嫌気
的にも好気的にもすることができる。微生物は、発酵槽
中で遊離の状態にあっても、例えば、ウレタンフォーム
のような担体に担持されていてもよい。The pH value of the fermenter is set in the range of 4 to 9, preferably 4.5 to 6.0, and the temperature is set in the range of 20 to 80 ° C, preferably 30 to 70 ° C. can do. The fermentation time is not particularly limited, and it can be continuously performed as long as the microorganism can perform lactic acid fermentation. The atmosphere in the fermentor can be anaerobic or aerobic, depending on the microorganism used. The microorganism may be in a free state in the fermenter or may be supported on a carrier such as urethane foam.
【0051】一方、半回分法による乳酸発酵の条件は、
発酵槽から発酵液を回収しないこと以外は、連続法によ
る発酵条件と同様に設定することができる。On the other hand, the conditions for lactic acid fermentation by the semi-batch method are as follows:
The fermentation conditions can be set in the same manner as in the continuous method except that the fermented liquid is not recovered from the fermenter.
【0052】本発明の生ゴミをリサイクルする方法の工
程3における乳酸発酵は、通常、乳酸発酵に用いられる
装置を用いて実施することができる。以下に、連続発酵
法を行う場合の装置の一例を図4を参照して以下に説明
するが、本発明はこれに限定されるものではない。The lactic acid fermentation in step 3 of the method for recycling raw garbage of the present invention can be carried out using an apparatus usually used for lactic acid fermentation. An example of an apparatus for carrying out the continuous fermentation method will be described below with reference to FIG. 4, but the present invention is not limited to this.
【0053】図4は、本発明の工程3の第1の態様にお
いて用い得る連続発酵装置の概略図である。図4の連続
発酵装置は、発酵部I、生ゴミ含有アルカリ溶液供給部I
I、及び発酵液回収部IIIから構成されている。なお、図
4の装置は温度制御装置を備えていないが、必要に応じ
て発酵部Iには温度制御手段を設けることができる。FIG. 4 is a schematic diagram of a continuous fermentation apparatus that can be used in the first embodiment of step 3 of the present invention. The continuous fermentation apparatus of FIG. 4 has a fermentation section I and an alkaline solution supply section I containing garbage.
I, and the fermentation liquor recovery unit III. Although the apparatus of FIG. 4 does not include a temperature control device, the fermentation section I can be provided with a temperature control means as needed.
【0054】図4に示す装置において、発酵部Iには、
発酵槽1がある。微生物5を、発酵液7中に懸濁させ
る。発酵槽1は、気圧調整手段9、撹拌手段11a、1
1b、発酵液のレベル制御手段13a、13bを備えて
いる。レベル制御手段13a、13bは、後述するポン
プ21と連動し、発酵槽1内の発酵液7の液面レベルを
所定の位置に維持し、発酵槽内の発酵液量が一定となる
ように制御する。生ゴミ含有アルカリ溶液供給部IIに
は、本発明の工程Aにより調製された生ゴミとアルカリ
性溶液との混合物が充填されている。容器15から生ゴ
ミ含有アルカリ溶液17を、ライン19により、ポンプ
21を用いて発酵槽1へ導く。発酵槽1の底面付近に出
口31を設け、発酵液7を、ライン33を通り、ポンプ
35を用いて回収部IIIのコレクタ39に回収する。In the apparatus shown in FIG. 4, in the fermentation section I,
There is a fermenter 1. The microorganism 5 is suspended in the fermentation liquid 7. The fermenter 1 comprises an air pressure adjusting means 9 and stirring means 11a, 1
1b, fermentation liquid level control means 13a, 13b. The level control means 13a, 13b are interlocked with a pump 21 described later to maintain the liquid level of the fermented liquor 7 in the fermenter 1 at a predetermined position so that the fermented liquor in the fermenter is kept constant To do. The garbage-containing alkaline solution supply section II is filled with the mixture of the garbage and the alkaline solution prepared in the step A of the present invention. The garbage-containing alkaline solution 17 is introduced from the container 15 to the fermenter 1 by a line 19 using a pump 21. An outlet 31 is provided in the vicinity of the bottom surface of the fermenter 1, and the fermented liquor 7 is collected in a collector 39 of a collecting section III using a pump 35 through a line 33.
【0055】次に、本発明の生ゴミをリサイクルする方
法の工程3の参考態様である第2の態様について説明す
る。図3に示すように、第2の態様の乳酸発酵には、
(a)本発明の生ゴミをリサイクルする方法の工程2で
回収したポリ乳酸袋に収容された生ゴミと、ポリ乳酸袋
とを分別する工程と、(b)前記工程aで分別した生ゴ
ミを殺菌する工程と、(c)前記工程bで殺菌した生ゴ
ミを微生物による乳酸発酵に供し、乳酸を得る工程と、
(d)前記工程aで分別したポリ乳酸袋とアルカリ性溶
液とを混合し、乳酸を得る工程と、(e)前記工程c及
び工程dで得られた乳酸を合わせ、これを後述する本発
明の生ゴミをリサイクルする方法の工程4のポリ乳酸袋
の原料に供する工程が含まれる。Next, a second mode, which is a reference mode of step 3 of the method for recycling raw garbage of the present invention, will be described. As shown in FIG. 3, in the lactic acid fermentation of the second aspect,
(A) a step of separating the raw garbage contained in the polylactic acid bag collected in step 2 of the method for recycling raw garbage of the present invention from a polylactic acid bag, and (b) the raw garbage separated in the step a And (c) subjecting the raw garbage sterilized in step b to lactic acid fermentation by microorganisms to obtain lactic acid,
(D) The step of mixing the polylactic acid bag separated in the step a with an alkaline solution to obtain lactic acid, and (e) the lactic acid obtained in the steps c and d are combined, and the lactic acid bag of the present invention described later is used. The step of supplying the raw material of the polylactic acid bag in step 4 of the method for recycling raw garbage is included.
【0056】この第2の態様の工程aにおいて、生ゴミ
とポリ乳酸袋の分別方法は、分別が完全に行える限り特
に制限はなく、例えば、ポリ乳酸袋を破砕することによ
り分別することができる。In the step a of the second aspect, the method for separating the garbage and the polylactic acid bag is not particularly limited as long as the separation can be completed completely. For example, the polylactic acid bag can be crushed by crushing. .
【0057】態様2の工程bにおいて、分別した生ゴミ
を殺菌する。殺菌方法は、工程bにおける乳酸発酵に悪
影響を及ぼさない数以下の細菌数になればに特に制限は
なく、例えば、上述した第1の態様のアルカリ性溶液を
用いて行うことも、蒸気により行うこともできる。蒸気
により殺菌する場合の条件としては、例えば、120
℃、2気圧で行うことができる。In step b of mode 2, the separated garbage is sterilized. The sterilization method is not particularly limited as long as the number of bacteria is equal to or less than the number that does not adversely affect lactic acid fermentation in step b. For example, the sterilization method may be performed using the alkaline solution of the first aspect described above or by steam. You can also The conditions for sterilizing with steam include, for example, 120
It can be carried out at 2 ° C and 2 ° C.
【0058】殺菌を蒸気により行う方法及びそれに用い
る装置は、従来、行われている方法及び装置で行うこと
ができる。The method of performing sterilization by steam and the apparatus used therefor can be performed by the method and apparatus conventionally used.
【0059】第2の態様の工程cにおいて、殺菌した生
ゴミを微生物による乳酸発酵に供し、乳酸を得る。この
乳酸発酵は、上述した第1の態様の連続法又は半回分法
により行うことも、回分法で行うこともできる。回分法
で行う場合、乳酸発酵終了時の発酵液のpH値が3.5
〜5.0の範囲に設定することが、防腐の観点から好ま
しい。In step c of the second embodiment, the sterilized raw garbage is subjected to lactic acid fermentation by microorganisms to obtain lactic acid. This lactic acid fermentation can be performed by the continuous method or the semi-batch method of the first aspect described above, or by the batch method. When the batch method is used, the pH value of the fermented liquid at the end of lactic acid fermentation is 3.5.
It is preferable to set it in the range of from 5.0 to 5.0 from the viewpoint of preservation.
【0060】一方、第2の態様の工程aで分別したポリ
乳酸袋は、アルカリ性溶液と混合することにより溶解さ
せ、乳酸を得る(工程d)。用いるアルカリ性溶液を構
成するアルカリ物質としては、上記第1の態様で述べた
アルカリ性溶液を用いることができる。On the other hand, the polylactic acid bag separated in step a of the second embodiment is dissolved by mixing with an alkaline solution to obtain lactic acid (step d). As the alkaline substance forming the alkaline solution used, the alkaline solution described in the first embodiment can be used.
【0061】アルカリ性溶液の量は、ポリ乳酸袋を溶解
させた後の反応液のpH値が9.0〜14の範囲になる
ように設定することがポリ乳酸袋の溶解の観点から好ま
しい。一例を挙げると、1kg程度の重量のポリ乳酸袋
に対しては、25重量%の濃度のアンモニア水を4L程
度用いることができる。From the viewpoint of dissolving the polylactic acid bag, it is preferable to set the amount of the alkaline solution so that the pH value of the reaction solution after dissolving the polylactic acid bag is in the range of 9.0 to 14. As an example, for a polylactic acid bag having a weight of about 1 kg, about 4 L of ammonia water having a concentration of 25% by weight can be used.
【0062】工程2の工程eにおいて、上記工程c及び
工程dで得られた乳酸を合わせ、本発明の生ゴミをリサ
イクルする方法の工程4、すなわち、ポリ乳酸袋を製造
する工程におけるポリ乳酸袋の原料に供する。乳酸から
ポリ乳酸袋を製造する方法は、例えば、「生分解性プラ
スチックハンドブック」、土肥義治編に記載されてい
る。In the step 2 of the step 2, the lactic acid obtained in the steps c and d is combined, and the polylactic acid bag in the step 4 of the method for recycling the garbage according to the present invention, that is, the step for producing the polylactic acid bag. To be used as a raw material. The method for producing a polylactic acid bag from lactic acid is described, for example, in "Biodegradable Plastic Handbook", edited by Yoshiharu Dohi.
【0063】上記工程4で得られたポリ乳酸袋を、本発
明の生ゴミをリサイクルする方法の工程1において、生
ゴミを収容するためのポリ乳酸袋として利用することに
より、生ゴミのリサイクルが完成する。By utilizing the polylactic acid bag obtained in the above step 4 as the polylactic acid bag for storing the raw garbage in the step 1 of the method for recycling raw garbage of the present invention, the recycling of raw garbage can be achieved. Complete.
【0064】[0064]
【実施例】本発明の実施例を以下に説明するが、本発明
はこれに限定されるものではない。EXAMPLES Examples of the present invention will be described below, but the present invention is not limited thereto.
【0065】家庭から排出される生ゴミのモデルとして
野菜40、果物30、肉・魚14、飯10、茶かす6
(何れも重量)の割合で調整した合成ゴミを以下の実施
例で用いた。Vegetables 40, fruits 30, meat / fish 14, rice 10, tea grounds 6 as a model of raw garbage discharged from home
Synthetic dust adjusted at a ratio of (all by weight) was used in the following examples.
【0066】(実施例1)上記合成ゴミ500gを5g
のポリ乳酸袋(島津製作所社製)に入れ、室温で1日間
経過したもの(含水量80%)を、回収し、1%アンモ
ニア水500mLの入ったタンクに入れた。そのまま袋
を溶解させ、生ゴミとアンモニア水を混合した。予め1
Lのバイオリアクターに同様な生ゴミと水の混合物を5
00mL仕込み、これを回分発酵させた。発酵温度は3
7℃、回分発酵4日目からアンモニア水中で処理された
生ゴミを用いて連続発酵を開始した。乳酸菌にはLactob
acillus rhamnosusを用いた。生ゴミの滞留時間は4日
とした。実施結果を図5及び図6のグラフに示す。Example 1 5 g of 500 g of the above-mentioned synthetic dust
The polylactic acid bag (manufactured by Shimadzu Corp.) was stored for 1 day at room temperature (water content 80%), and collected and placed in a tank containing 500 mL of 1% ammonia water. The bag was dissolved as it was, and the garbage and the ammonia water were mixed. 1 in advance
L bioreactor with a similar mixture of food waste and water
00 mL was charged and this was batch fermented. Fermentation temperature is 3
From the 4th day of batch fermentation at 7 ° C, continuous fermentation was started using raw garbage treated in aqueous ammonia. Lactob for lactic acid bacteria
acillus rhamnosus was used. The residence time of raw garbage was 4 days. The execution results are shown in the graphs of FIGS. 5 and 6.
【0067】図5は、合成ゴミとアンモニア水との混合
物(37℃)中の細菌数を、合成ゴミ単独(アンモニア
無添加)の場合、及び合成ゴミとアンモニア水とを混合
する際の温度を70℃にした場合の細菌数と比較したも
のである。図5において、縦軸は、細菌数を表す。横軸
は、合成ゴミにアンモニア水を添加した後の時間を表
す。FIG. 5 shows the number of bacteria in a mixture of synthetic waste and aqueous ammonia (37 ° C.) when the synthetic waste alone (without addition of ammonia) and the temperature at the time of mixing the synthetic waste and aqueous ammonia. This is a comparison with the number of bacteria at 70 ° C. In FIG. 5, the vertical axis represents the number of bacteria. The horizontal axis represents the time after adding ammonia water to the synthetic waste.
【0068】図5の結果から、アンモニアを添加するこ
とにより、混合物中の細菌数は顕著に減少し、大きな殺
菌効果があることが明らかである。細菌数の減少幅は、
混合物の温度を70℃に設定したほうが、37℃に設定
した場合よりも大きいことが明らかである。From the results shown in FIG. 5, it is clear that the addition of ammonia markedly reduces the number of bacteria in the mixture and has a great bactericidal effect. The decrease in the number of bacteria is
It is clear that setting the temperature of the mixture to 70 ° C is greater than setting it to 37 ° C.
【0069】図6は、連続発酵を開始した後の発酵液中
の乳酸、酢酸及び蟻酸の量とpHの変化を示すグラフで
ある。図6において、縦軸(左)は、pHを表し、縦軸
(右)は、各酸の濃度を表す。横軸は、連続発酵を開始
してからの時間を表す。FIG. 6 is a graph showing changes in the amount and pH of lactic acid, acetic acid and formic acid in the fermentation broth after starting continuous fermentation. In FIG. 6, the vertical axis (left) represents pH, and the vertical axis (right) represents the concentration of each acid. The horizontal axis represents the time from the start of continuous fermentation.
【0070】図6の結果から、本発明の生ゴミのリサイ
クル方法の工程3で行う乳酸発酵により、安定に乳酸の
みが生成していることが明らかである。From the results shown in FIG. 6, it is clear that only lactic acid is stably produced by the lactic acid fermentation carried out in step 3 of the method for recycling garbage according to the present invention.
【0071】(参考例1)上記合成ゴミ500gを5g
のポリ乳酸袋(島津製作所社製)に入れた。70℃で3
日経過後、含水量が30%になったものを、収集後、ポ
リ乳酸袋を破砕し、内容の生ゴミと破砕されたポリ乳酸
袋を分けた。生ゴミには500gの水を加え、発酵槽に
入れて蒸気殺菌を施した。発酵温度は37℃、pH6に
調整した。乳酸菌にはLactobacillus rhamnosusを用い
た。一方、ポリ乳酸袋の方は25%アンモニア水50m
Lに入れて溶解させた。発酵槽は乳酸の発生に伴ってp
Hが低下するが、pHを6に制御するために、このポリ
乳酸袋を溶解したアンモニア水を添加した。ポリ乳酸は
25%アンモニア水中で完全に溶解し、乳酸アンモニア
としてアンモニア水中に共存したが、pH調整のためこ
れらを添加した際、発酵槽に加えら生成乳酸と共存し、
精製、合成後、再びポリ乳酸となる。発酵4日後、ポリ
乳酸袋を溶かしたアンモニア水はすべてpH調整のため
消費され、乳酸濃度は65g/Lに達し、当初見込みど
おりの結果が得られた。Reference Example 1 5 g of the above-mentioned synthetic dust of 500 g
It was put in a polylactic acid bag (manufactured by Shimadzu Corporation). 3 at 70 ° C
After the passage of days, the polylactic acid bag having the water content of 30% was crushed, and then the polylactic acid bag was crushed to separate the raw garbage and the crushed polylactic acid bag. 500 g of water was added to the raw garbage, which was placed in a fermenter and subjected to steam sterilization. The fermentation temperature was adjusted to 37 ° C and pH 6. Lactobacillus rhamnosus was used as the lactic acid bacterium. On the other hand, polylactic acid bag has 25% ammonia water 50m
It was put in L and dissolved. The fermentor is p
Although H was lowered, ammonia water in which this polylactic acid bag was dissolved was added to control the pH to 6. Polylactic acid was completely dissolved in 25% ammonia water and coexisted in ammonia water as ammonium lactate, but when these were added for pH adjustment, they coexisted with the produced lactic acid in the fermenter,
After purification and synthesis, it becomes polylactic acid again. After 4 days of fermentation, the ammonia water in which the polylactic acid bag had been dissolved was consumed for pH adjustment, the lactic acid concentration reached 65 g / L, and the expected results were obtained.
【図1】 図1は、本発明の方法の工程を示すブロック
図である。FIG. 1 is a block diagram showing the steps of the method of the present invention.
【図2】 図2は、本発明の方法の工程3(第1の態
様)の工程を示すブロック図である。FIG. 2 is a block diagram showing the steps of step 3 (first aspect) of the method of the present invention.
【図3】 図3は、本発明の方法の工程3の参考態様
(第2の態様)の工程を示すブロック図である。FIG. 3 is a block diagram showing steps of a reference aspect (second aspect) of step 3 of the method of the present invention.
【図4】 図4は、本発明の方法を実施するための連続
発酵装置の一例の概略図である。FIG. 4 is a schematic diagram of an example of a continuous fermentation apparatus for carrying out the method of the present invention.
【図5】 図5は、アルカリ性溶液による生ゴミの殺菌
状態を表すグラフである。FIG. 5 is a graph showing the sterilization state of raw garbage with an alkaline solution.
【図6】 図6は、連続発酵により生成する乳酸等の生
成量を表すグラフである。FIG. 6 is a graph showing the production amount of lactic acid and the like produced by continuous fermentation.
Claims (7)
法において、 (1)生ゴミをポリ乳酸袋に収容する工程と、 (2)前記工程1でポリ乳酸袋に収容した生ゴミを回収
する工程と、 (3)前記工程2で回収した生ゴミとポリ乳酸袋を殺菌
状態にした後に乳酸発酵に供し、乳酸を得る工程であっ
て、 前記滅菌状態が、前記ポリ乳酸袋に収容された生ゴミと
アルカリ性溶液との混合物を得ることにより創製される
ものであり、前記アルカリ性溶液に含有されるアルカリ
の量が、前記生ゴミを滅菌状態にするために充分であ
り、かつ生成する乳酸量に対して等モル以下である工程
と、 (4)前記工程3で得た乳酸からポリ乳酸袋を製造する
工程と、 (5)前記工程4で製造したポリ乳酸袋に生ゴミを収容
する工程とを具備することにより、前記工程1に戻るこ
とを特徴とする生ゴミをリサイクルする方法。1. A method of recycling raw garbage via polylactic acid, comprising: (1) storing the raw garbage in a polylactic acid bag; and (2) collecting the raw garbage stored in the polylactic acid bag in step 1 above. And (3) a step of sterilizing the garbage collected in step 2 and the polylactic acid bag and then subjecting the bag to lactic acid fermentation to obtain lactic acid, wherein the sterilized state is a raw material stored in the polylactic acid bag. It is created by obtaining a mixture of garbage and an alkaline solution, the amount of alkali contained in the alkaline solution is sufficient to sterilize the raw garbage, and the amount of lactic acid produced On the other hand, a step of equimolar or less, (4) a step of producing a polylactic acid bag from the lactic acid obtained in the step 3, and (5) a step of storing raw garbage in the polylactic acid bag produced in the step 4 By having A method for recycling raw garbage, characterized by returning to step 1.
悪影響を及ぼさない細菌数以下の状態であることを特徴
とする請求項1に記載の生ゴミをリサイクルする方法。2. The method for recycling raw garbage according to claim 1, wherein the sterilization state is a number of bacteria or less that does not adversely affect lactic acid fermentation in step 3.
ルカリ金属又はアルカリ土類金属の水酸化物、及び炭酸
のアルカリ金属又はアルカリ土類金属塩からなる群から
選択されるアルカリ性化合物の水溶液であることを特徴
とする請求項1又は2に記載の生ゴミをリサイクルする
方法。3. The alkaline solution is an aqueous solution of an alkaline compound selected from the group consisting of ammonia, alkali metal or alkaline earth metal hydroxides, and carbonic acid alkali metal or alkaline earth metal salts. The method for recycling raw garbage according to claim 1 or 2, which is characterized in that.
回分法により行われることを特徴とする請求項1ないし
3のいずれか1項に記載の生ゴミをリサイクルする方
法。4. The method for recycling raw garbage according to any one of claims 1 to 3, wherein the lactic acid fermentation in the step 3 is carried out by a continuous method or a semi-batch method.
行われることを特徴とする請求項1ないし3のいずれか
1項に記載の生ゴミをリサイクルする方法。5. The method for recycling raw garbage according to any one of claims 1 to 3, wherein the lactic acid fermentation in the step 3 is performed by a batch method.
ゴミが、乾燥状態にあることを特徴とする請求項1ない
し5のいずれか1項に記載の生ゴミをリサイクルする方
法。6. The method of recycling raw garbage according to claim 1, wherein the raw garbage contained in the polylactic acid bag in the step 2 is in a dry state.
ゴミが、湿潤状態にあることを特徴とする請求項1ない
し5のいずれか1項に記載の生ゴミをリサイクルする方
法。7. The method of recycling raw garbage according to claim 1, wherein the raw garbage contained in the polylactic acid bag in the step 2 is in a wet state.
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