JP5159046B2 - 生ゴミ含有ゲル状組成物の製造方法 - Google Patents
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また、特許文献5は、含水率の高い堆肥原料(生ゴミや、糞尿など)に対して、吸水倍率が高く、短時間に生分解されるポリマーからなる堆肥化助剤(水分調整材兼堆肥化促進補助材)を混合し、堆肥原料の含水率を下げ、ゲル化又は固化する方法を開示している。この発明に使用されるポリマーとしては、ポリアミノ酸架橋体やカルボキシメチルセルロース架橋体などの多糖類架橋体などの既に架橋構造を有する吸水性ポリマーが挙げられている。この方法によると、ポリマーの吸水性により生ゴミを脱水して堆肥化するわけであるが、減水された生ゴミと吸水した架橋ポリマーとの単なる混合物が生じるにすぎず、生ゴミそのものが固化されない。また、有機物の分解過程を変化させることもないので、堆肥化を行う場合、普通行われる堆肥化処理と同じ工程が必要となる。
したがって、本発明の1つの目的は、取り扱いの容易な形態の生ゴミ含有組成物の製造方法を提供することである。本発明のさらなる目的は、臭気を発生しない生ゴミ含有組成物の製造方法を提供することである。
また、さらに、ゲル状組成物形成後に微生物分解によって発生する臭気成分を吸収できる成分を生ゴミ含有組成物中に混合することにより、臭気成分の揮散が低減できることを見出し、本発明のさらなる態様に至った。
代表的な臭気成分としては以下の化合物が挙げられる。
ジアミン類 :カダベリン、アグマチン、プトレシン、エチレンジアミン
モノアミン類 :フェニルエチルアミン、チラミン、インドールエチルアミン
ヒスタミン、インドール、スカトール、トリメチルアミン
含イオウ化合物:メルカプタン、硫化水素
有機酸 :プロピオン酸、酪酸、不飽和脂肪酸類
塩基 :アンモニア
(1)生ゴミを破砕して生ゴミペーストを形成すること、
(2)ゲル化剤によってゲル化することが可能なアニオン性官能基を有する水溶性高分子化合物を前記ペーストに添加して混合すること、
(3)多価金属塩および多価金属酸化物からなる群より選ばれるゲル化剤を前記ペーストに添加して混合し、生ゴミのペーストをゲル化させること
の工程を含む。
図1は本発明のゲル状組成物の製造方法において使用可能な破砕・攪拌装置の概略図を示している。破砕・攪拌装置100は、生ゴミGの破砕を行ない、ペースト化を行なう破砕容器(例えば、一次破砕容器10及び二次破砕容器20)及び攪拌・ゲル化反応を行なう攪拌容器30を具備する。まず、一次破砕容器10は生ゴミGの粗い破砕を行ない、二次破砕容器20は微細な径にまで破砕を行なう。一次破砕容器10には生ゴミGを貯留するホッパー1aが具備されており、生ゴミGは最初にホッパー1aに導入される。生ゴミGはホッパー1aを介して一次破砕容器10に導入される。一次破砕容器10はスクリューベルトコンベア2とブレード3とを有する。生ゴミGはスクリューベルトコンベア2において混練されながら移動し、出口付近に備えられたブレード3で粗く破砕される。次に、生ゴミGは二次破砕容器20中に導入される。二次破砕容器20において、垂直軸を中心に相対的に回転しているグラインダ要素(4a,4b)からなる回転式グラインダ4によって生ゴミペーストはすり潰され、さらに破砕される。一般に、グラインダ要素4aは回転し、グラインダ要素4bは固定されている。二次破砕容器20において、生ゴミペーストは他の成分A1(たとえば、吸水性ポリマー、ゲル形成能を有する水溶性高分子化合物、土壌改良剤、繊維成分、着色剤など)と混合されることができる。これらの他の成分A1はホッパー1bを介して二次破砕容器20に導入されるようになっている。二次破砕容器20で生ゴミペーストは1mm以下の径にまで破砕される。出てきたペーストは、次に、攪拌容器30に導入され、他の成分A2(たとえば、ゲル化剤、臭気抑制剤など)と混合される。攪拌容器30には回転シャフト5を有し、シャフト5には攪拌翼5aが装備されており、シャフト5の回転時に攪拌・混合を行なうようになっている。攪拌容器30はホッパー1cを有し、それを介して他の成分A2を添加することができるようになっている。また、上記ホッパー1bも攪拌容器30に接続されており、このため、生ゴミペースト以外の他のすべての成分A1及びA2は攪拌容器30で添加することもできるようになっている。ゲル化剤を添加した後に、ゲル化反応が進行し、ポロポロの粒状物として生ゴミ含有ゲル状組成物Pが出口6から排出される。排出された組成物は必要に応じて、土壌成分と混合されて培土とされてもよい。
また、攪拌容器30は、例えば増幸産業(株)社製MK−4型撹拌機を用いることができ、ここでゲル化剤、アニオン性臭気抑制剤及び含イオウ化合物臭気抑制剤を添加・混合することができる。
実施例1
一般家庭より排出された生ゴミ(内容物の比率は、野菜くず類50%程度、魚類調理屑10%程度、調理済残渣20%程度、その他20%であった)1,000gを、あらかじめ粉砕してその径を1mmとしてペースト化し、カルボキシメチルセルロース(ダイセル工業製HP−80(商品名))50g、石膏ボードに由来する回収紙50g、ベントナイト50g、酸化鉄1gを合わせたものを混合し、撹拌した。
実施例1と同様の方法で得られたゲル状組成物を用土として用いるために、黒ぼく土と1:1の割合(容積比)で混合し、コマツナの種子を播き、成立本数を確認した。なお、比較のため、黒土のみでの発芽率も同様の条件で確認した。
試験結果を図3に示す。本試験により、本発明により生ゴミ含有ゲル状組成物が、用土と混合されることで、培土として有効に活用できることが分かった。
1.処理にかかる時間、手間が飛躍的に省ける。
2.処理の際、乾燥による排気や、脱水による排水など、二次的な排出物が一切発生しない。
3.処理された生ゴミ含有ゲル状組成物は、用土と混合して、培土として活用することが出来る。
10 一次破砕容器
20 二次破砕容器
30 攪拌容器
1a,1b,1c ホッパー
3 ブレード
4 回転式グラインダ
5 回転シャフト
5a 攪拌翼
6 出口
Claims (10)
- 生ゴミを破砕して生ゴミペーストを形成すること、ゲル化剤によってゲル化することが可能なアニオン性官能基を有する水溶性高分子化合物を前記生ゴミペーストに添加して混合すること、多価金属塩および多価金属酸化物からなる群より選ばれるゲル化剤を前記生ゴミペーストに添加して混合し、生ゴミペーストをゲル化させることを含む、生ゴミ含有ゲル状組成物の製造方法。
- 前記生ゴミペーストに、イオン交換性物質、還元性物質及び多孔性物質からなる群より選ばれる1種以上の臭気抑制剤を添加することをさらに含む、請求項1に記載の方法。
- 前記生ゴミペーストに吸水性ポリマーをさらに混合する、請求項1又は2記載の方法。
- 前記吸水性ポリマーはポリアクリル酸塩系吸収性ポリマーである、請求項3記載の方法。
- 前記生ゴミペーストに、多孔性無機物質を添加して、植物生育用土壌改良作用を付与する、請求項1〜4のいずれか1項記載の方法。
- 前記水溶性高分子化合物はカルボキシメチルセルロース、ヒドロキシエチルセルロース、カルボキシメチル化デンプン及びそれらの混合物からなる群より選ばれ、前記ゲル化剤は硫酸アルミニウム、硫酸カリウムアルミニウム、ポリ硫酸第二鉄及びそれらの混合物からなる群より選ばれる、請求項1〜5のいずれか1項記載の方法。
- 前記生ゴミペーストのゴミの径は1mm以下である、請求項1〜6のいずれか1項記載の方法。
- 形成される生ゴミ含有ゲル状組成物の形状を保持するための強化成分として、繊維成分をさらに添加する、請求項1〜7のいずれか1項記載の方法。
- 請求項1〜8のいずれか1項記載の方法により得られる生ゴミ含有ゲル状組成物。
- 請求項9記載の生ゴミ含有ゲル状組成物と、土壌成分とを混合してなる、培土。
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