JP6660434B2 - 生ごみの堆肥化方法及びコンポスト容器 - Google Patents

Description

本発明は、生ごみの堆肥化方法及びコンポスト容器に関する。

我が国における生ごみの年間排出量は約２千万トンと言われており、その大部分が焼却処理をされている。しかし、生ごみは多くの水分を含んでいるため、焼却の際に多くの燃料を必要とし、また、焼却によって多くの二酸化炭素やダイオキシン等を発生させてしまうという問題があった。そのため、地球環境への配慮から、焼却処理によらず生ごみを処理する方法が種々検討されている。

焼却処理によらず生ごみを処理する方法として、例えば、特許文献１では、生ごみに所定の処理を加えて、農作物への肥料として再利用する方法が提案されている。特許文献１には、粉砕機を用いて生ごみを所定の大きさに砕いた後に生石灰を投入し、生ごみの粉砕物中の水分と生石灰との反応熱によって生ごみの粉砕物を乾燥させることにより、大量の生ごみを肥料として再利用可能にする方法が開示されている。

また、例えば、特許文献２では、微生物を利用して生ごみを分解することで、生ごみを堆肥化する方法が提案されている。特許文献２には、生ごみと有用微生物等を混合して密閉容器内で嫌気発酵を行わせた後に、乾燥腐葉土等を添加して水分量を調整し、通気性及び吸水性を備えた容器に投入して好気発酵を行わせることにより、生ごみを堆肥化する方法が開示されている。

特開平６−７７６３号公報 特開２００６−２８２４２２号公報

しかし、特許文献１に開示された方法は、始めの処理段階で、粉砕機等を用いて生ごみを砕く手間が必要であり、簡便な方法とはいえなかった。また、水分と生石灰を反応させた場合、数百度程度まで発熱する恐れがあるため、安全上の問題もあった。

また、特許文献２に開示された方法も、嫌気発酵の完了を見極めることや、嫌気発酵後の発酵物の水分量を調整することが必要であるため、簡便な方法とはいえなかった。さらに、特許文献２の方法は、従来よりも短期間で発酵を完了させることにより、発酵中における虫や悪臭等の発生を防止するものであるが、発酵前の段階における虫や悪臭等の発生については考慮されていなかった。例えば、小規模店舗や家庭等において、生ごみが一定量溜まるのを待ってから嫌気発酵をさせる場合、生ごみが一定量溜まるのを待っている間に、生ごみから虫が発生したり、悪臭が発生したりするという問題があった。

本発明は、上記のような問題に鑑みてなされたものである。すなわち、本発明の課題は、大規模な処理施設のみならず、小規模店舗や家庭等でも簡便かつ安全に実施することができ、生ごみを微生物によって分解する前の段階においても虫や悪臭の発生を防止することが可能な、生ごみの堆肥化方法を提供することである。

本発明の要旨は、以下の通りである。

［１］生ごみに消石灰を混合する第１混合ステップと、第１混合ステップにより得られる第１混合物に、さらに、米ぬか及び堆肥化微生物を混合する第２混合ステップと、第２混合ステップにより得られる第２混合物を堆肥化微生物により分解させて堆肥化する堆肥化ステップとを有する、生ごみの堆肥化方法。

［２］第１混合ステップが、生ごみ１ｋｇに対して、消石灰３０〜３００ｇを混合するステップである、上記［１］に記載の生ごみの堆肥化方法。

［３］第２混合ステップが、生ごみ１ｋｇに対して、米ぬか７０〜７００ｇを混合するステップである、上記［１］又は［２］に記載の生ごみの堆肥化方法。

［４］堆肥化ステップにおける堆肥化期間が、７〜４２日である、上記［１］〜［３］のいずれかに記載の生ごみの堆肥化方法。

［５］堆肥化ステップが、所定のコンポスト容器の内部に第２混合物を収容して、コンポスト容器に非通気性部材を被せ、第２混合物から発生した水蒸気由来であって非通気性部材の内側表面にて水滴となる水分が、非通気性部材の内側表面を伝ってコンポスト容器の外へと除去されるようにしながら堆肥化を行うステップであり、所定のコンポスト容器が、生ごみを収容可能であり、上部に開口を有する収容部と、収容部の開口を覆うように設置可能な蓋部とを備え、蓋部が、複数の通気孔を有するものである、上記［１］〜上記［４］のいずれかに記載の生ごみの堆肥化方法。

［６］生ごみを収容可能であり、上部に開口を有する収容部と、収容部の開口を覆うように設置可能な蓋部とを備え、蓋部が、複数の通気孔を有する、コンポスト容器。

本発明によれば、大規模な処理施設のみならず、小規模店舗や家庭等でも簡便かつ安全に、生ごみの堆肥化を行うことが可能である。また、生ごみを微生物によって分解する前の段階においても虫や悪臭の発生を防止することが可能である。

本発明の実施の形態に係る、生ごみの堆肥化方法の一例を示すフローチャートである。 本発明の実施の形態に係る、コンポスト容器の一例を示す模式図である。 本発明の実施の形態に係る、コンポスト容器の一例を示す模式図である。 本発明の実施の形態に係る、堆肥化中のコンポスト容器の一例を示す模式図である。

以下、図面等を用いて本発明の実施の形態について説明をするが、本発明の趣旨に反しない限り、本発明は以下の実施の形態に限定されない。なお、本明細書において、「生ごみ」とは、腐敗する性質を有する有機物のことをいい、例えば、野菜屑のような調理かすや残飯、食材や食品の残渣等が挙げられる。

図１は、本発明の実施の形態に係る、生ごみの堆肥化方法の一例を示すフローチャートである。なお、フローチャートを構成する各工程の順序は、内容に矛盾等が生じない範囲で順不同である。

まず、生ごみに消石灰を混合する（ステップＳ１）。生ごみと混合された消石灰は、生ごみ由来の水等に溶けてアルカリ性を示すため、蛆や蠅等の虫の発生を防止することができる。また、生ごみを分解する過程で生じる酸性物質を中和し、堆肥化微生物が最も増加しやすいアルカリ性の環境を維持できるようになるため、生ごみの分解を促進させることも可能になる。

さらに、生ごみに消石灰を混合することによって、悪臭の発生を防止することも可能になる。生ごみの悪臭は、生ごみ中の含水率が高い場合に活発になる嫌気性微生物によって生成される低級脂肪酸等が原因であるが、生ごみに消石灰を混合して全体としての含水率を低下させることによって、嫌気性微生物の活動を抑制できるからである。

なお、生ごみに消石灰を混合することで、最終的に得られる堆肥も消石灰を含むことになる。よって、本実施の形態に係る方法で得られた堆肥は、酸性の土壌をアルカリ性に傾けることが可能になる。

ステップＳ１（以下、「第１混合ステップ」ともいう）において混合される消石灰としては、特に制限はされないが、例えば、上記の各種効果を高めるという観点から、粉末状の消石灰を用いることが好ましい。同様に、上記の各種効果を高めるという観点から、ステップＳ１では、粉末状の消石灰が生ごみの表面に満遍なくつくように混合することが好ましい。なお、以下の説明において、第１混合ステップにより得られる生ごみと消石灰の混合物を、第１混合物という。

ステップＳ１において混合する消石灰の量としては、特に限定されないが、例えば、生ごみ１ｋｇに対して、３０ｇ以上が好ましく、６０ｇ以上がより好ましく、１２０ｇ以上がさらに好ましい。消石灰の量が３０ｇ未満だと、虫や悪臭が発生しやすくなる恐れがあり、また、生ごみの分解促進効果も十分に得られない傾向にある。また、ステップＳ１において混合する消石灰の量としては、例えば、生ごみ１ｋｇに対して、３００ｇ以下が好ましく、２４０ｇ以下がより好ましく、１８０ｇ以下がさらに好ましい。消石灰の量が３００ｇを超えると、生ごみの分解中にアンモニアが発生しやすくなる傾向にあり、結果として、アンモニア臭の発生や、堆肥中の窒素が減少することによる栄養価の低下を招く恐れがある。

また、ステップＳ１は、例えば、新たな生ごみが発生する毎に実施することが好ましく、堆肥化を行うのに適した量の生ごみが溜まった段階で、後述のステップＳ２を実行することが好ましい。ある程度の量の生ごみが溜まった段階で、生ごみの分解を開始することにより、堆肥化を効率良く行うことが可能になる。また、生ごみが溜まるのを待っている期間においても、消石灰の作用により、生ごみからの虫や悪臭の発生を防止することができる。なお、「生ごみが発生する毎に実施」とは、生ごみが発生した直後に実施する場合だけではなく、生ごみが発生した日毎など、所定の間隔毎に実施する場合を含む。

また、堆肥化を行うのに適した量は、堆肥化を行うためのスペースやコンポスト容器の容量等に応じて、堆肥化を行う主体が適宜定めれば良い。例えば、１日当たりの生ごみの発生量が少ない小規模店舗や家庭などにおいて、小型のコンポスト容器を用いて堆肥化を行う場合は、その日に発生した生ごみに消石灰を混合し、それを１週間程度繰り返して生ごみの量がある程度溜まった段階で、後述のステップＳ２を実行すれば良い。

ステップＳ１は、コンポスト容器内で実施しても良いし、コンポスト容器外（例えば、ビニール袋の中など）で実施しても良い。ステップＳ１をコンポスト容器外で実施した場合は、後述のステップＳ４までに、生ごみを含む混合物をコンポスト容器内に移すことが好ましい。

次に、第１混合物に米ぬかを混合する（ステップＳ２）。米ぬかは、堆肥化微生物の栄養源となる糖質やタンパク質を多く含んでいるため、堆肥化微生物を増加させて生ごみの分解を促進させ、堆肥化に要する時間を短縮することが可能である。また、堆肥化微生物が増加し、生ごみの分解が活発に行われる結果、大量の分解熱が生じるので、虫の発生防止にもつながる。

さらに、米ぬかを混合することで、混合物全体としての含水率が低下するので、嫌気性微生物の活動を抑制でき、悪臭を防止することが可能になる。

上記の各種効果を高めるという観点から、ステップＳ２では、米ぬかが生ごみの表面に満遍なくつくように混合することが好ましい。

ステップＳ２において混合する米ぬかとしては、特に制限はされず、例えば、脂肪分を含む生の米ぬかであっても、脂肪分を除去した脱脂米ぬかであっても良いが、分解促進効果が高いという観点からは、生の米ぬかを用いることが好ましい。

ステップＳ２において混合する米ぬかの量としては、特に限定されないが、例えば、生ごみ１ｋｇに対して、７０ｇ以上が好ましく、１４０ｇ以上がより好ましく、２８０ｇ以上がさらに好ましい。米ぬかの量が７０ｇ未満だと、分解促進効果が十分に得られない傾向にあり、結果として、虫が発生しやすくなる恐れがある。また、ステップＳ２において混合する米ぬかの量としては、例えば、生ごみ１ｋｇに対して、７００ｇ以下が好ましく、５６０ｇ以下がより好ましく、４２０ｇ以下がさらに好ましい。米ぬかの量が７００ｇを超えても、分解促進効果に大きな差は見られない傾向にある。

次に、ステップＳ２において得られた混合物に堆肥化微生物を混合する（ステップＳ３）。堆肥化微生物としては、生ごみを分解して堆肥とすることが可能な微生物であれば、特に制限はされないが、例えば、放線菌などの好気性細菌を含む微生物群であることが好ましい。

また、堆肥化微生物としては、例えば、堆肥化用に市販されているものを用いても良いし、土壌から採取した土を用いても良いし、腐葉土や以前に作製した堆肥を用いても良い。土中や堆肥中には、生ごみを分解可能な微生物が存在するため、それらをステップＳ２において得られた混合物に混合することによって、堆肥化微生物も混合されることになる。

なお、以下の説明において、ステップＳ２とステップＳ３とを合わせて、第２混合ステップともいう。また、以下の説明において、第２混合ステップにおいて得られた混合物を、第２混合物ともいう。

当初、生ごみは９０％程の水分を含むが、そのままの状態で堆肥化を行うと、嫌気性微生物が活発化して、悪臭の原因となる低級脂肪酸等が産生されてしまう。しかし、本実施の形態に係る生ごみの堆肥化方法によれば、堆肥化を行う前に、消石灰、米ぬか、及び堆肥化微生物を生ごみと混合し、第２混合物全体としての含水率を当初よりも低下させているため、嫌気性微生物の活動を抑制でき、悪臭の発生を防止することが可能となる。堆肥化中の悪臭の発生を防止するという観点からは、第２混合物の含水率は、例えば、５０〜６０％であることが好ましい。

次に、第２混合物を収容したコンポスト容器に蓋をする（ステップＳ４）。

以下、図２及び図３を用いて、本発明の実施の形態に係る、コンポスト容器の説明をする。図２及び図３は、本発明の実施の形態に係る、コンポスト容器の一例を示す模式図である。図２に示すコンポスト容器１は、収容部２、ドーム状の蓋部３Ａ、及び複数の通気孔４を備えている。

また、図３に示すコンポスト容器１は、収容部２、円錐状の蓋部３Ｂ、及び複数の通気孔４を備えている。図３に示すコンポスト容器１は、蓋部の形状を除いては、図２に示すコンポスト容器１と同様の構成を採用できるため、以下では、主に図２について説明をする。

収容部２は、生ごみ等を収容する場所であり、上方が開口している。収容部２の容積は、特に限定されず、１日当たりの生ごみの発生量などに応じて、堆肥化を行う主体が適宜定めれば良い。

生ごみの発生量が少ない小規模店舗や家庭などで使用する場合であれば、収容部２の容積は、例えば、５０Ｌ以上が好ましく、１００Ｌ以上がより好ましく、１５０Ｌ以上がさらに好ましい。収容部２の容積が５０Ｌ未満の場合は、一度に堆肥化できる生ごみの量が少なくなるため、効率が低下する。また、収容部２の容積は、例えば、３００Ｌ以下が好ましく、２５０Ｌ以下がより好ましく、２００Ｌ以下がさらに好ましい。収容部２の容積が３００Ｌを超えると、省スペース性が低下する。

収容部２の素材としては、特に制限はされず、例えば、段ボールなどの紙材、金属、又はプラスチックなどを用いることができるが、耐久性と軽量性を両立できるという観点からは、ポリエチレン、ポリプロピレン、又はポリカーボネート等のプラスチックを用いることが好ましい。

蓋部３Ａは、収容部２の開口を覆うように設置可能であり、かつ、開閉自在または着脱自在に設けられている。また、蓋部３Ａは、針金を所定の間隔で縦横に編んで構成（例えば、ビニール亀甲金網など）されたドーム状の構造を有している。また、蓋部３Ａにおいて針金間に形成された複数の空間のそれぞれが、通気孔４として機能する。なお、通気孔４の役割については、後の段落にて詳述する。

蓋部としては、少なくとも所定の一点が他の部分よりも高い位置にあるような形状であり、かつ、通気孔を備えたものであれば特に制限はされないが、製造が容易であることから、図２に示すようなドーム状や、図３に示すような円錐状が好ましい。

また、蓋部の素材としては、特に制限はされず、例えば、金属やプラスチックなどであっても良いが、通気孔を十分に確保することができ、かつ、製造が容易かつ安価にできるという観点からは、金属製の針金を用いることが好ましい。なお、蓋部の素材としてプラスチックを用いる場合は、例えば、ドーム状または円錐状に形成されたプラスチックに多数の孔をあけることで、蓋部とすることができる。

図１のフローチャートの説明に戻る。ステップＳ４の後、コンポスト容器に非通気性部材を被せ、その状態で所定の期間待つことで、生ごみの堆肥化を行う（ステップＳ５）。なお、以下の説明において、ステップＳ５を堆肥化ステップともいう。

非通気性部材としては、少なくともコンポスト容器の蓋部全体を覆うように被せることができるものであれば特に制限はされないが、例えば、容易かつ安価に入手できて、コンポスト容器の形状に左右されずに使用できるという観点から、ポリ袋またはビニール袋が好ましい。

図４は、本発明の実施の形態に係る、堆肥化中のコンポスト容器の一例を示す模式図である。図４は、第２混合物を収容した収容部２に、複数の通気孔４を有する蓋部３Ａを被せた後、さらに、コンポスト容器１の上から非通気性部材５を被せた状態で、堆肥化を行う様子を示している。

生ごみの分解が進むと、分解熱によってコンポスト容器１中の温度が上がり、生ごみに含まれていた水分の一部は水蒸気となる。次に、水蒸気は蓋部３Ａに形成された通気孔４を通ってコンポスト容器１の外に出る。次に、コンポスト容器１の内部よりも温度が低い外気に触れている非通気性部材５の内側にて、水蒸気が水滴に戻る。ここで、蓋部３Ａの形状が、所定の一点が他の部分よりも高い位置にある形状であることにより、非通気性部材５の上部には適度な傾斜が形成されている。よって、非通気性部材５の内側で発生した水滴は、コンポスト容器１内に落下することなく、非通気性部材５に形成された傾斜を伝って、コンポスト容器１の外へ除去されることになる。

このようにして、堆肥化を行いながら生ごみに含まれていた水分を除去することにより、コンポスト容器１内に水分が溜まって腐敗が進行することを防止し、また、生ごみの分解が停滞することを防止することができる。

また、非通気性部材５を被せることによって、雨などの天候に影響されず、屋外でも堆肥化を行うことを可能としている。また、非通気性部材５は、コンポスト容器１を完全に覆ってはいないため、堆肥化中においてもコンポスト容器１内へ酸素を供給することができ、好気性微生物による分解を促進させることが可能である。

また、図４に示すように、袋状の非通気性部材５の底の一角を上にし、とんがり帽子のように蓋部３Ａに被せ、さらに、残りの一角を下方に向けることで、水滴の一部が残りの一角に貯まっていく。溜まった水分量を見ることで、堆肥化の進行度合いを予測することができる。

堆肥化ステップにおける堆肥化の期間としては、特に限定されないが、例えば、７日以上が好ましく、１４日以上がより好ましく、２１日以上がさらに好ましい。堆肥化の期間が７日未満だと、生ごみの分解が十分に進んでない恐れがある。また、堆肥化の期間としては、例えば、４２日以下が好ましく、３５日以下がより好ましく、２８日以下がさらに好ましい。堆肥化の期間が４２日を超えても、既に十分に生ごみの分解が進んでいるため、それ以上は生ごみが分解されないと考えられる。

なお、堆肥化ステップでは、例えば、所定の期間毎（例えば、１週間毎）に、コンポスト容器１の内容物をシャベル等で攪拌することが好ましい。攪拌することにより、コンポスト容器１内に多くの新鮮な空気を入れ、内容物全体を酸素と触れ合わせることがきるため、コンポスト容器１内が嫌気状態に陥ることを避け、生ごみの分解を全体的に促進させることができる。

以下、本発明の生ごみの堆肥化方法について、実施例を用いて説明する。ただし、本発明は、以下の実施例に限定されるものではない。

（実施例１）
生ごみが発生する毎に、生ごみ１ｋｇに対して消石灰６０ｇの割合で消石灰を添加し、生ごみに満遍なく消石灰が付くように混合した。これを１週間繰り返し、３ｋｇ程度の生ごみを含む、第１混合物を得た。また、１週間の間で、虫や悪臭の発生はなかった。

次に、図２に示す形状のコンポスト容器内に第１混合物を入れ、生ごみ１ｋｇに対して米ぬか１４０ｇの割合で、第１混合物に生の米ぬかを添加した。米ぬかの添加は、３回に分けて行い、添加する都度、米ぬかの塊が生じないように混合した。次に、堆肥化微生物（株式会社みのり建設製、生ごみ食いしん坊（商品名））１５０ｇを混合し、第２混合物を得た。

次に、図４に示す態様で、コンポスト容器に蓋をし、その上から市販のポリ袋を被せた。その状態で１週間放置したところ、ビニール袋の一角に溜まった水分量が３９０ｍＬ程度になったため、生ごみの分解が順調に進んでいることが分かった。

１週間後に、ポリ袋と蓋を外した。次いで、シャベルを用いて、コンポスト容器の内容物全体を撹拌し天地返しを行った。これを１週間毎に繰り返したところ、１週間後に、ほぼ全ての生ごみが堆肥化されたことが確認できた。また、堆肥化中において、虫や悪臭の発生は確認されなかった。実施例１の結果を、表１に示す。

（比較例１）
消石灰を添加しなかったこと以外は、実施例１と同様の方法にて、生ごみの堆肥化を行った。比較例１の結果を、表１に示す。

（比較例２）
米ぬかを添加しなかったこと以外は、実施例１と同様の方法にて、生ごみの堆肥化を行った。比較例２の結果を、表１に示す。

（比較例３）
堆肥化微生物を添加しなかったこと以外は、実施例１と同様の方法にて、生ごみの堆肥化を行った。比較例３の結果を、表１に示す。

表１に示すように、本発明の生ごみの堆肥化方法によれば、堆肥化の前においても、堆肥化中においても、虫および悪臭を発生させることなく、生ごみを堆肥化させることが確認された。

消石灰を添加しなかった場合は、堆肥化の前及び堆肥化中には、虫の発生及び悪臭の発生もあった上に、生ごみの分解もしなかった。

米ぬか又は、堆肥化生物を添加しなかった場合は、堆肥化の前及び堆肥化中で虫の発生及び悪臭の発生がなかったが、生ごみの分解はしなかった。

また、本発明の生ごみの堆肥化方法は、例えば、生ごみの処理施設、並びに、食品工場、料理店等の店舗、及び家庭などの生ごみが排出される場所において、容易に、迅速に、安価に、さらに、省エネルギーで、実施することが可能である。

１ コンポスト容器
２ 収容部
３Ａ 蓋部（ドーム型）
３Ｂ 蓋部（とんがり帽子型）
４ 非通気性部材

Claims (5)

1. 生ごみに消石灰を混合する第１混合ステップと、
   第１混合ステップにより得られる第１混合物に、さらに、米ぬか及び堆肥化微生物を混合する第２混合ステップと、
   第２混合ステップにより得られる第２混合物を堆肥化微生物により分解させて堆肥化する堆肥化ステップとを有する、
   生ごみの堆肥化方法。
2. 第１混合ステップが、生ごみ１ｋｇに対して、消石灰６０〜３００ｇを混合するステップである、
   請求項１に記載の生ごみの堆肥化方法。
3. 第２混合ステップが、生ごみ１ｋｇに対して、米ぬか７０〜７００ｇを混合するステップである、
   請求項１又は２に記載の生ごみの堆肥化方法。
4. 堆肥化ステップにおける堆肥化期間が、７〜４２日である、
   請求項１〜３のいずれかに記載の生ごみの堆肥化方法。
5. 堆肥化ステップが、所定のコンポスト容器の内部に第２混合物を収容して、コンポスト容器に非通気性部材を被せ、第２混合物から発生した水蒸気由来であって非通気性部材の内側表面にて水滴となる水分が、非通気性部材の内側表面を伝ってコンポスト容器の外へと除去されるようにしながら堆肥化を行うステップであり、
   所定のコンポスト容器が、
   生ごみを収容可能であり、上部に開口を有する収容部と、
   収容部の開口を覆うように設置可能な蓋部とを備え、
   蓋部が、複数の通気孔を有するものである、
   請求項１〜４のいずれかに記載の生ごみの堆肥化方法。
   

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