JP2007044570A - ミミズを利用した有機性廃棄物処理方法及び、処理施設 - Google Patents

Abstract

【課題】 ミミズを利用した有機性廃棄物処理方法及び、処理施設を提供する。
【解決手段】有機性廃棄物を乾燥・粉砕処理する乾燥・粉砕処理装置、推肥化処理を施す撹拌装置、推肥を土壌改良材へ変換するミミズを利用した生物処理場を設けた有機性廃棄物処理施設。
【選択図】図１

Description

本発明は、有機性廃棄物の堆肥化処理及び、それにより排出される堆肥を優良な土壌改良材へと変換する有機性廃棄物処理方法及び、処理施設に関するものである。

食品工場、飲食店、一般家庭等から排出される生ゴミや食品残渣、家畜から排出される、牛糞、豚奮、鶏糞等の有機物の処理は、不可避的に発生し、その処分を経済的かつ安全に処理することは極めて重要である。従来、このような有機性廃棄物の処理は市区町村等の自治体によって焼却処理が主となっている。しかしながら、水分を多く含む生ゴミ等を焼却するには大変な労力と膨大な石油資源の消費が必要になる上、二酸化炭素の増加の原因にもなっている。また、完全燃焼できない残留物が化学反応を起こす焼却灰はダイオキシンの素となり、その焼却灰の最終処分に関しても、問題となっている。次に、畜産農家から排出される家畜排泄物は、1999年に施行された家畜排泄物処理法により地下浸透など生活環境への悪影響を防止することが義務付けられている。そのため各畜産農家は堆肥舎の建設が必要となっているが、堆肥舎の建設にかかる費用やランニングコストは畜産農家にとって大きな負担となっている。また、一部の市区町村等の自治体では堆肥化処理が行われ、生産される堆肥は農作物等の栽培に肥料として使用されている。しかしながら、生ゴミの搬入から処理過程に発生する異臭や雑菌等の問題や、堆肥の供給量の膨大さに加え、需要率のなさによる出先の確保がなされていないという状態が問題になっている。このような問題から市区町村等の自治体でもその処理を持て余している状態である。

本発明は、上記課題を解決する為に考案された物であり、有機性廃棄物を安全かつ低コストで処理を行える。また焼却処分とは異なり燃焼させず乾燥させるので、ＣＯ２、ＮＯＸ、ＳＯＸの排出を低減し、ダイオキシン、ＣＯについては排出量が０となる。これにより、環境負荷を低減することが可能となり。また、堆肥化処理により排出される堆肥へミミズを利用した生物処理を施すことにより、堆肥減量を行い、有料である土壌改良材へと
変換し、安定的に供給する事で、有機性廃棄物を完全にリサイクルすることが可能となる処理方法及び、処理施設を提供することを課題とする。

上記課題を解決するため本発明は、まず、第一発明として、生ゴミ等の有機性廃棄物に乾燥・粉砕処理を施す乾燥処理装置及び粉砕処理装置を配設した事を特徴とする有機性廃棄物処理施設である。

また第二発明は、堆肥化処理を施す有機性廃棄物攪拌装置を配設した事を特徴とする有機性廃棄物処理施設である。

また第三発明は、堆肥を土壌改良材へと変換するミミズを利用した生物処理場を設けたことを特徴とする、有機性廃棄物処理施設である。

また第四発明は、前記した処理施設に利用されている各処理装置及び、処理場を併設した事を特徴とする有機性廃棄物処理方法である。

本発明の、生ゴミ等の有機性廃棄物に乾燥・粉砕処理を施す乾燥処理装置及び粉砕処理装置を配設した事を特徴とする有機性廃棄物処理方法及び、処理装置によれば、処理を施す生ゴミの約90％が水分であり、その水分量を処理する事により10％まで低減する。この処理は、その水分が原因となり悪臭や腐敗が起こるということから、減量化および防臭・抗菌化のために行われる。またこの時に必要となる熱源に関しては水素ガストリプルヒーター（特許出願中：特許出願2003-205487）を使用する。この水素ガストリプルヒーターは従来の重油バーナーに加え、水素ガスバーナーによる追加燃焼システムを用いるため、同じエネルギーを必要とした場合においても、重油の使用量は4分の1で済むようになっている。加えて、この燃焼システムは水素ガスバーナーによる追加燃焼のため、重油の完全燃焼化を可能としている。このシステムを利用する事により、同量の有機性廃棄物を乾燥処理行った場合、他の熱源を用いるよりも格段に二酸化炭素、NOX、SOX、排出量の削減を可能とし、ダイオキシン、COについては、排出量を0とする事が可能である。この乾燥処理を施された有機性廃棄物は、さらに粉砕処理を施すことにより次の堆肥化処理への運搬をよりスムーズに行う事ができる。本発明の乾燥処理装置での熱源は、水素ガストリプルヒーターを利用しているが、どのような熱源であってもかまわない。本発明の粉砕処理装置は生ゴミ等の有機性廃棄物を粉状にする事により、その運搬作業を効率よく行うのであり、有機性廃棄物を粉砕可能な装置であればどのようなものであってもかまわない。

本発明において設けられる堆肥化処理場によれば、従来の堆肥化処理場とさほど違いはないが、唯一の特徴として、牛糞を発酵分解の道具として用いることを特徴とする。牛糞は、多くの微生物を保有しているため、有機性廃棄物の発酵分解の処理を促す作用を有する。また、堆肥化ピット上方へ配設された撹拌装置での有機性廃棄物と牛糞との混合作業及び、空気の送り込み作業を行い堆肥化処理に必要となる好気性発酵を促す。堆肥化処理の所要時間は、生ゴミ量や牛糞量によって異なるが、その割合を1:1の割合で混合した場合は2週間程で堆肥化が完了可能である。また、堆肥化ピット下方へ配設された温風ブロアーにより、20〜30℃の温風を送り込む事でさらに好気性発酵を促す。また、本発明で使用される撹拌装置は、有機性廃棄物を効率よく攪拌する事が可能であるならば、使用する撹拌装置はどのようなものであってもよい。また、堆肥化ピット下方へ配設された温風ブロアーに使用される熱源は乾燥・粉砕処理にて使用される熱源を用いる。

本発明において設けられる生物処理場によれば、この発明で利用される生物はシマミミズという種のミミズであり、多種類存在するミミズの中でもこのシマミミズは土を食べるのではなく、有機物のみを食べ別名「堆肥ミミズ」と呼ばれており、有機性廃棄物を処理するという点において非常に有効な種である。シマミミズは、一日に自重の半分から同等の量の餌を食べることが分かっており、この生物処理はその食性および処理能力を利用した処理方法である。また、これにより排出される糞は、通気性・保水性・排水性に優れ、大雨や日照りに強い土壌を作ることができる。またそれに加え、土壌を中和することもでき、粒と粒の隙間があるため根が伸びやすく、苗を丈夫にするということも判明している。この事から、ミミズの糞は農作物の栽培や、花の栽培等、その他多くの植物の栽培に適した物である。また、本発明にて利用されるミミズはシマミミズを利用しているが、その他ミミズ類（アカミミズ、フトミミズ等）でも可能である。しかしながら、シマミミズ以外のミミズ類を利用する場合には、本発明と同効果が得られるとは限らない。

以上のように、本発明にかかるミミズを利用した有機性廃棄物処理方法及び、処理装置は、乾燥・粉砕処理により問題視されていた有機性廃棄物の腐敗速度及び腐敗臭を抑える事が可能である。また、堆肥化処理を行う事により焼却処分で問題視されていたＣＯ２・ダイオキシンの排出による環境問題の改善がその処理を行わない事により可能であり、それに加え、ランニングコストの削減、イニシャルコストの削減も可能であるから経済的でもある。また、堆肥化処理により排出された堆肥へミミズを利用した処理を施し、堆肥を優良な土壌改良材へ変換することにより、堆肥の完全処理が可能となる。これにより排出されるミミズの糞は土壌改良材であるから、どのような土壌にも対応可能であり、問題視されていた堆肥の供給量の膨大さや、需要率のなさによる出先の確保が改善可能である。自然界にはゴミがありません。植物を動物が食べ、動物の死骸や糞尿は微生物が発酵・分解・消化を行う。その結果、ミネラル水と二酸化炭素が出来る。その水とガスが植物を育て、動物に必要な水・栄養・空気を作る。このゴミを産まない循環サイクル（食物連鎖）を循ミミズを利用した有機性廃棄物書に応用していくのです。本発明は、環境問題の改善を念頭に置き、それと共に、農業を営む人達と協力しあい循環の環の構築を目指すのです。

図１は本発明の乾燥・粉砕処理装置を配設した処理施設の構成例を示す説明図である。まず、乾燥・粉砕処理場にて生ゴミや食品残渣等の有機性廃棄物の搬入口を開口しておき、有機性廃棄物へ乾燥処理を施す乾燥処理装置２へ生ゴミ等の有機性廃棄物を投入する。搬入された時点での有機性廃棄物の水分含有量は80%〜90%なので、乾燥処理を施すことにより有機性廃棄物の水分含有量を10%まで削減する。また、乾燥処理を施された有機性廃棄物は、粉砕処理装置４へ投入され、10mm角程度に加工される。これにより、有機廃棄物の腐敗速度と腐敗臭を抑える事が可能となり、その運搬もまた簡易化される。

図２は堆肥化処理を施す有機性廃棄物攪拌装置を配設した事を特徴とする有機性廃棄物処理施設の構成例を示す説明図である。堆肥化処理場にて、乾燥・粉砕処理を施された生ゴミや、食品残渣等の有機性廃棄物の搬入口を開口しておき、二列に配設された堆肥化ピット６内へ畜産農家より排出される牛糞を投入しておく。この時点の牛糞の状態としては、排出された時点より一週間以内であれば、常時搬入可能である。また、堆肥化ピット６上方へ水平方向に移動可能な撹拌装置５を配設する。この撹拌装置５にて切り返し作業、及び牛糞との混合作業を行い、有機性廃棄物の発酵分解を促進させる。また、堆肥化ピット６下方には熱ブロアー８を配設し、温風を牛糞や有機性廃棄物に含まれる好気性細菌へ送り込むことにより、生息にかかる最適温度（20度〜30度）最適水分含有量（60%）に保つこれでさらに好気性発酵を促すことが可能となる。また、攪拌装置５での作業、熱ブロアー８での作業を怠った場合には、好気性発酵が行われず代わりに嫌気性発酵となり、悪臭・細菌等が発生する。

図３は生物処理場の構成例及び、ミミズ糞の採取方法を示す説明図である。生物処理場ではシマミミズの床を配設し、床の中へ堆肥化処理場より排出された堆肥とシマミミズを投入する。ここで利用されるシマミミズは一日に自重分の有機物を食するので、一日に排出される堆肥と同量のシマミミズを投入する事で堆肥の完全処理を可能とする。また、ここで説明する糞の採取方法はシマミミズの習性を利用した糞の採取方法である。シマミミズは地上から15cmの位置に生息するので、この習性を利用し糞を収集する。まず、第一段階として、ミミズの餌となる堆肥を15cmとミミズを投入する。ミミズが完全に処理した時点で第一段階は終了となり、その層はミミズの糞となっている。第二段階では堆肥を15cm投入し、ミミズは投入しない。これは、ミミズを餌へ誘導する為である。第三段階では、第二段階と同作業を行う事でミミズの誘導を続ける。最終段階では、ミミズの糞を収集する段階であり、誘導され続けたミミズと堆肥の層を取り除く。これにより残された、第一段階の層から第三段階以下の層はミミズの糞となり収集される。この作業を繰り返す事で安定的にミミズの糞の収集が可能となる。

は本発明の乾燥・粉砕処理装置を配設した処理施設の構成例を示す説明図である。 は本発明において、堆肥化処理を施す有機性廃棄物攪拌装置を配設した事を特徴とする有機性廃棄物処理施設の構成例を示す説明図である。 は本発明の生物処理場の構成例及び、ミミズ糞の採取方法を示す説明図である。

符号の説明

１生ゴミ等有機性廃棄物取り入れ扉
２生ゴミ等有機性廃棄物取入れ口
３俳熱口
４熱室
５撹拌装置軸
６撹拌装置アーム
７乾燥処理後生ゴミ等有機性廃棄物排出扉
８処理後生ゴミ等有機性廃棄物排出口
９粉砕処理装置取入れ口
１０粉砕ローラー
１１粉砕ローラー軸
１２粉砕処理後生ゴミ等有機性排出口
１３乾燥処理熱取入れ口
１４乾燥処理装置
１５粉砕処理装置
１６熱源機

Claims (5)

1. ミミズを利用した生ゴミ等の有機性廃棄物処理において、有機性廃棄物を乾燥・粉砕処理する乾燥・粉砕処理装置を配設した事を特徴とする有機性廃棄物処理施設
2. ミミズを利用した生ゴミ等の有機性廃棄物処理において、堆肥化処理を施す有機性廃棄物攪拌装置を配設した事を特徴とする有機性廃棄物処理施設
3. 生ゴミ等の有機性廃棄物処理において、堆肥を土壌改良材へと変換するミミズを利用した生物処理場を設けたことを特徴とする、有機性廃棄物処理施設
4. 前記した処理施設に利用されている各処理装置及び、処理場を併設した事を特徴とする有機性廃棄物処理施設である。
5. 前記した、生ゴミ等の有機性廃棄物処理において利用される有機性廃棄物処理方法
   

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