JP2593493Y2 - 厨房雑廃物の消化分解装置 - Google Patents

Description

【考案の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本考案は厨房雑廃物の消化分解装
置に係り、特に日常の生活環境から生じ、いわゆる生ご
みとして分別回収および処理の対象とされている雑廃物
を処理後に実質的な残渣を生じることなく完全に消化分
解する厨房雑廃物の消化分解装置に関する。

【０００２】

【従来の技術】都市その他の生活環境から排出される廃
棄物の中、家庭の厨房等から生じる雑廃物はいわゆる生
ごみとして分別回収され、たとえば焼却処理した後に廃
棄埋設処理に付されているが、その回収や処分には多く
の労力とエネルギおよび用地を必要とし、場合によって
は環境衛生の点で社会的問題を生じる。

【０００３】したがって、このような生ごみの処理につ
いて、従来からの回収一括処理のシステムではなく発生
源としての各家庭等において生ごみを個々に処理をする
ことが望ましい。しかし、たとえば各家庭に焼却炉等を
備えることは特に近年の都市生活形態においてはほとん
ど不可能である。

【０００４】このため最近では適宜な醗酵菌を接種した
おが屑等の媒体に生ごみを混入して醗酵させることによ
ってコンポスト化する方法が試みられている。

【０００５】この方法ではおが屑を充填した醗酵容器内
に投入された生ごみを適宜攪拌しながら微生物による醗
酵を行なうことによって、生ごみがおが屑と共にコンポ
スト化した堆肥状の生成物が得られる。

【０００６】

【考案が解決すべき課題】しかし、各家庭内に設置可能
な程度の容量の醗酵容器内で通常のおが屑を微生物の繁
殖媒地として用い、栄養源としての生ごみをコンポスト
化させる際の条件、たとえばその水分、温度、最適な菌
種の選択および調整等はそれほど容易ではない。

【０００７】特に、得られたコンポストについて新たな
処理上の問題があり、これを家庭園芸用にリサイクルす
るとしても都市の通常の家庭で毎日排出される生ごみと
醗酵に用いたおが屑の量に相当する生成物を完全には自
家消費することは期待できず、またコンポストとして商
品化するとしても品質の安定性および集配の流通システ
ム等の問題が多く、前記コンポスト化による生ごみの処
理方法はそれほど迅速に各家庭に普及することが望めな
い。

【０００８】本考案者は前記従来技術における課題を解
決して各家庭の厨房等の生ごみの個別の発生源に付帯し
て簡単に設置することができ、取扱いおよび保守が容易
で、特に生ごみの分解生成物としての残渣をほとんど生
じない厨房雑廃物の消化分解装置について研究および開
発を重ねた。

【０００９】その結果、本考案者がすでに排水、汚水処
理に使用することを提案している特定の木質細片（たと
えば特公平2-10398 、2-30760 および実公平 3-22385
等）を生ごみを消化分解する微生物の繁殖媒体として用
いることにより生ごみが短期間でほとんど残渣なく完全
に消化分解されることを発見した。

【００１０】前記特定の木質細片は本来主として有機物
を含む排水又はスラリ等の処理に用いることを意図した
ものであり、処理の結果水中のＳＳ等が完全に消化分解
されて処理排水中のＳＳ、ＢＯＤ、ＣＯＤ等を充分法的
規制値以下に減少するこができ、かつ木質細片自体は何
等変質せず長期間にわたって使用できることは前記先行
引用文献の技術を完成する段階で本考案者によってすで
に確認されている。

【００１１】しかし、木質細片に固形分のみからなる厨
房の生ごみ等を直接混入するだけで水処理の場合と同様
に短期間に微生物による消化分解が生じ、生ごみが残渣
なく消化されることは全く予期されていなかった。

【００１２】

【課題を解決するための技術的手段】すなわち前記本考
案の課題は被処理物の投入口および水分調節用の注排水
口を夫々形成してなる回転可能な消化槽を備え、前記消
化槽の内部に杉材の樹皮を除いた外周部分を粉砕して形
成される木屑を摩砕し、生じた微粒子を除去して得られ
る多孔質表面を有する木質細片を微生物の繁殖媒体とし
て充填したことを特徴とする厨房雑廃物の消化分解装置
によって達成される。

【００１３】

【作用】本考案においては、断熱材からなる回転可能な
消化槽中に木質細片が充填されており、これに対して生
ごみをそのまゝの固形状態で投入口から入れた後注排水
口から適量の水を注入する。

【００１４】ここで本考案において用いる木質細片は通
常のおが屑とは異なって原木を杉に限り、かつ樹皮を剥
離除去した外周側の木質化の進んだ部分のみを用いるこ
とが望ましい。。

【００１５】前記各引例にも記載されているように、広
葉樹からのおが屑は一般に腐朽しやすく、微生物の繁殖
媒体として長年にわたって交換せずに用いるという本考
案の趣旨には合致しない。また針葉樹でもたとえば松科
に属する木材は（おそらく含有するテルペン類等の影響
によるものを考えられるが）、本考案で用いる木質細片
中に自然に発生する微生物の媒体としては不適である。
また成長の盛んな中心に近い管束系の多い部分、および
最外層の樹皮部分はいずれも長期間の使用における耐久
性の点で劣るため好ましくない。

【００１６】また従来吸着濾過のために用いられている
水酸化ナトリウムもしくは硫酸等によって脱リグニン化
処理を施されたおが屑も目づまりを生じやすく、本考案
で用いる木質細片にはこのような化学処理を加えること
は好ましくない。

【００１７】本考案ではすでに述べた特定の木材を破砕
して木屑とするが、通常の製材を目的とする木材の切断
の際に生じるおが屑とは異なって、木材はその全てが微
小チップ状に破砕され、おが屑よりも平均３〜６倍の大
きな粒径を有する。このような木屑を得る装置としては
たとえば本考案者が特開昭60-101002 号に開示した専用
の装置が好適である。

【００１８】このようにして得られた木屑はたとえば水
中で激しく攪拌され、これによって木屑同志が互いに破
砕し合いその表面に多数の微細な空孔が生じて微生物の
繁殖のための表面積が著しく増大する。

【００１９】さらにこのような破砕処理を施した後の木
屑は完全に水洗を行い前記空孔等に付着している直径約
１５０μｍ以下の微粒子を充分に除去する。

【００２０】これによって前記の空孔が効果的に保持さ
れかつ木屑間での目詰まりのおそれがなくなる。このよ
うにして得られた木質細片の粒度分布はたとえば前記実
公平3-33355 号に一例を示すようにその約６０％が粒径
５００μｍであり、一方粒径２５０μｍ以下のものは約
１０％であって通常のおが屑とは全く構成が異なってい
る。

【００２１】前記木質細片の層に対して常圧常温で水分
を充分に供給したとき層から自然流下が生じる点を限界
としたときの水分保有量は常に約６３％になるが、この
木質細片では前記水分量のときにその媒体中で発生する
微生物の消化分解作用がもっとも盛んになることが確認
されている。

【００２２】本考案の装置ではこのような木質細片を充
填した消化槽に生ごみを投入して消化槽を回転し充分な
攪拌を行った後、槽を静止させ、注排水口から適量の水
を注入する。注水量が木質細片中の保水量（６３％）を
越えると下向きの注排水口から水が自然に滴下排水す
る。

【００２０】こゝで注水を止めると、槽からの排水の滴
下が終わった時点で槽内の木質細片の水分保有量が自然
に前記最適値の６３％に保持される。

【００２１】こゝで木質細片には特別な菌の接種を行わ
なくても消化分解菌が自然に発生する。この微生物につ
いては正確な特定は未だなされていないが、嫌気性，好
気性およびその中間の性質を有する菌が交互のサイクル
で繁殖を反復しているものと推定される。

【００２２】木質細片を媒体とする微生物は生ごみを栄
養源として消化分解することにより増殖するが、その生
ごみに対する分解消化速度は極めて早くきゅうり等の野
菜屑では１〜２日で残渣なく完全に消化分解される。

【００２３】これはこゝでの微生物の消化分解作用が極
めて活発なため、生ごみ中の有機物が蒸散および溶解し
やすいＨ₂ Ｏ、ＣＯ₂ 、ＮＨ₃ 等の低分子量の分解生成
物まで迅速に分解されることによるものと思われ、後述
する予備実験では木質細片からの放出気体にこれらの成
分が高濃度で含まれることが確認された。

【００２４】また木質細片が長期間にわたってほとんど
変質しない理由はこゝで発生して優勢に繁殖する微生物
が生ごみの成分のみを栄養源とすること、セルロース分
解菌が共存し難いこと、表面がリグニンで保護されてい
ること等によるものと推定される。

【００２５】尚本考案における消化槽の構成材である断
熱材は槽内の温度を外気条件によって年間を通して大き
く変化させない程度に保持する断熱性を有していれば良
く、通常、ＰＶＣ又はＦＲＰと発泡プラスチックとの複
合板等が用いられる。

【００２６】また消化槽の断面形状は回転後に注排水口
が鉛直下方に向いて安定に静止するよう多角形とするこ
とが好ましいが、円形その他の任意の形状でもよい。注
排水口は回転軸対象に上下の回転周側面に設けてもよ
く、また一つの回転周側面のみに設けて注排水を兼ねさ
せてもよい。

【００２７】尚本考案の木質細片では前記のように必ず
消化分解菌が自然発生するため、特別な菌の接種を必要
とせずまた分解にともなう異臭もほとんどしょうじない
が、分解、消化をさらに促進し消臭効果を向上させるた
めにクロレラ菌等を同時に加えてもよい。

【００２８】

【実施例】予備実験 本考案の木質細片が生ごみの構成成分の消化分解に有効
であることを確認するため、まず平均的な生ごみ（野菜
屑、残飯、魚腸，廃食用油）をディスポーザによって粉
砕し、水を加えて高濃度スラリとしたものを木質細片に
適時注入して微生物による消化分解の実験を実施した。

【００２９】実験条件 木質細片量： ６０ リットル（３６ｋｇ） 注入スラリ量： １９０ｋｇ（３０週：毎週３〜４回注入の累計） 平均スラリ成分（ｍｌ／ｌ） ＳＳ：81300 、ＳＳ強熱成分: 2050、ＢＯＤ : 75000、ＣＯＤ : 30500 圧力： 常圧 外気温度： １５〜２８℃ スラリ投入直後から槽内の温度が上昇し実験期間中で平
均４０〜６０℃であった。

【００３０】実験結果 木質細片の重量にはぼとんど変化がなく木質細片からの
排水は累計で８３ｋｇであった。このことによってすく
なくとも１０７ｋｇの分解生成物（Ｈ₂ Ｏを含む）を生
じたことが判明した。また排水中の成分はＳＳ：150 、
ＢＯＤ: 900 、ＣＯＤ： 2330(ml/l) に夫々低下してお
り、木質細片からの排気中には通常の大気よりも著しく
高い 4.7％のＣＯ₂ および 310 ppmのＮＨ₃ が含有され
ており、生ごみ成分の分解がＣＯ₂ 、ＮＨ₃ 、Ｈ₂ Ｏの
レベルまで進行していることが判明した。尚木質細片の
重量は実験の前後をで５〜６％程度しか変化（減少）し
ておらず、腐植および目詰まりも認められなかった。

【００３１】以上の予備実験から本考案に用いる木質細
片が平均的な生ごみ成分の消化分解に有効なことが判明
したので、次に生ごみをスラリ化せず、すなわち廃棄さ
れた固形物をそのまゝ含む形で、以下に示す実施例の装
置を用いて処理する実験を実施した。

【００３２】図１は本考案の実施例の斜視図、図２はそ
の要部の断面図である。図に示すように回転消化槽１は
断面正八角形の箱型の形状（直径：９０ｃｍ、幅：６３
ｃｍ）を有しており、厚さ１．５ｃｍのＰＶＣ板材を組
合わせてつくられている。

【００３３】消化槽１は、回転軸２を中心としてハンド
ル（図示せず）によって外箱３内で回転可能なようにな
されている。消化槽１の回転周側面４の少なくとも一つ
（図２では４Ａ、４Ｂ）には槽内への注排水口５（５
Ａ、５Ｂ）が設けられている。

【００３４】また隣接する他の回転周側面４Ｃにはヒン
ジ７を中心として点線で示すような開閉可能な蓋６が形
成されている。

【００３５】このような消化槽１の内部にすでに述べた
杉材からの前記木質細片２１０リットルが充填したされ
ている。前記予備実験でスラリーを調製したものと同種
の生ごみ約７リットル（３．５ｋｇ）をディスポーザに
かけずにそのまゝの固形物の形態として消化槽１の蓋６
を開いて槽中に投入し、蓋６を閉じて槽１を回転させ注
排水口５Ａを有する側面４Ａが頂部に位置するようにし
て水を適量注入した。この注水によって水を含浸された
木質細片の保水分が６３％を越えると下方の注排水口５
Ｂから排水が滴下し始め、この時点で注水を止めた。次
いで槽１をさらに適宜回数回転させて木質細片８と、生
ごみ９とが充分に攪拌混合されるようにした（図示の木
質細片８と生ごみ９の充填量および割合いは説明のため
のものである）。

【００３６】この状態で放置すると装置の初期稼働の際
には約１０日後に消化槽１内の温度が木質細片８中の微
生物による生ごみの消化分解作用によって４０℃に上昇
した。

【００３７】この状態で約１週間を経過した時点では木
質細片８内に混入されていた固形物は卵殻、魚頭等のカ
ルシウムを主成分とするものを除いてはほとんど完全に
分解されて消失していた。実際の使用状態を模擬するた
めに、前記生ごみを毎回約７リットル（３．５ｋｇ）づ
つ消化槽１に投入し、その都度排水の滴下が生じるまで
水分を補給して消化分解を連続的に行わせたところ、生
ごみの完全な消化分解のために槽１内の生ごみの量はほ
とんど増加せず連続的に処理を継続することができた。
尚前記の卵殻等が混入されている場合でも２〜３週間後
にはほとんど全てが細粉状の炭酸カルシウムに分解され
ていた。但し、生ごみについては有機物を主成分とする
もののみに限定する方が好ましく硬骨魚類や紙類は多量
に混入しないことが保守の点で望ましい。

【００３８】一方木質細片は長期間の使用によってもほ
とんど減量がなく（１年間連続稼働で５〜１０％減）、
交換なしで半永久的に使用可能なことを示している。

【００３９】以上のように本考案によれば消化分解菌の
繁殖媒体として至適な前記特定の処理を施した木質細片
８を用い、これによって消化菌の栄養源となる生ごみを
処理するので木質細片８自体には変化を生じさせず生ご
みのみを完全に消化分解することができる。

【００４０】特に前記木質細片による処理ではその保有
水分を約６３％としたときに消化菌の消化分解作用がも
っとも促進され、生ごみを固形物の形態でそのまゝ投入
しても生ごみの主要構成成分である炭水化物、蛋白質、
脂肪、油脂等はＣＯ₂ 、Ｈ₂ＯおよびＮＨ₃ の形態まで
分解が進み、これらの成分はそのまゝ空気中に蒸散する
か又は給水の際のドレインとして水溶液の形で排出され
る。さらに槽１内の木質細片中には通常の微生物処理に
見られるような菌体残渣も何等認められなかった。

【００４１】このため本考案においては木質細片は減量
分を半年〜１年毎に補給するだけで連続的に半永久的に
使用され、処理される生ごみは蒸散および溶解しやすい
低分子量の分解生成物となって全て槽外に排出されるた
め装置の保守が極めて容易となる。

【００４２】また消化槽１としては回転周側面４に注排
水口５が設けてあるので槽１を適宜に回転させてドリッ
プが生じるまで注水すれば前記木質細片内の水分保有量
が近体繁殖に最適な６３％の値に自然に設定されるので
その取扱いも極めて容易である。

【００４３】さらに消化槽１の断面形状も八角形の他六
角形、円形等軸中心に対象回転が可能であれば任意のも
のを用いることができる。

【００４４】尚本実施例においては処理対象が厨房から
の生ごみである場合について説明したが、本考案は家庭
から排出される生ごみに限らず、規模の大小は別として
食品精製、製造、加工のプロセスから生じる種々の有機
廃棄物の処理に広く適用することができる。

【００４５】

【考案の効果】以上のように本考案によれば、厨房雑廃
物、特に家庭から排出される生ごみを簡単な装置および
取扱いによって完全に分解消化し残渣を生じることなく
処理することができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本考案の一実施例の斜視図である。

【図２】前記実施例の要部の断面図である。

【符号の説明】

１…消化槽 ２…回転軸 ３…外箱 ４、４Ａ、４Ｂ、４Ｃ…側板 ５Ａ、５Ｂ…注水口 ６…蓋 ７…ヒンジ ８…木質細片 ９…生ごみ

Claims (3)

(57)【実用新案登録請求の範囲】
1. 【請求項１】 被処理物の投入口および水分調節用の注
   排水口を夫々形成してなる回転可能な消化槽を備え、前
   記消化槽の内部に杉材の樹皮を除いた外周部分を粉砕し
   て形成される木屑を摩砕し、生じた微粒子を除去して得
   られる多孔質表面を有する木質細片を微生物の繁殖媒体
   として充填したことを特徴とする厨房雑廃物の消化分解
   装置。
2. 【請求項２】 前記回転可能な消化槽が断面略多角形状
   の箱型ケースからなり、前記投入口を該ケースの一つの
   回転周側面に開閉可能に設け、前記注排水口を前記ケー
   スの少なくとも一つの回転周側面に設けた請求項１記載
   の装置。
3. 【請求項３】 前記木質細片が通常の鋸屑の平均約３〜
   ６倍の平均粒径を有しかつこの木屑を水中で攪拌して互
   いに摩砕した際に生じる粒径１５０μｍ以下の微粒子を
   少なくとも部分的に除去して得られた木質細片である請
   求項１記載の装置。