JPH08163977A

JPH08163977A - 残飯などの有機物分解用担材

Info

Publication number: JPH08163977A
Application number: JP33938294A
Authority: JP
Inventors: Tatsue Sawaguchi; 達栄沢口
Original assignee: Kitagawa Iron Works Co Ltd
Current assignee: Kitagawa Iron Works Co Ltd
Priority date: 1994-12-15
Filing date: 1994-12-15
Publication date: 1996-06-25

Abstract

(57)【要約】【目的】微生物を利用して動物または植物材料を分解
・消化処理し、これを消滅させる際に用いる担材に関す
るものであって、物理的に菌体または酵素を吸着させて
いる担体の役割と、併せて微生物を培養する時の住み家
としての役割のふたつの役割が具備されている担材を得
ることです。【構成】もみ殻を擂潰するなどして細粉化する細粉工
程と、該細粉の粒度をそろえる粒度調整工程と、該粒度
調整後における細粉の含水量を所望含水率に達するまで
調整する含水率調整工程とからなる各工程を順次に経由
して得られたもみ殻細粉からなる残飯などの有機物分解
用担材。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、動物または植物材料の
処理に関するもの、特に微生物を利用して処理する際に
用いる担体の機能が具備されている担材に関するもので
す。

【０００２】

【従来の技術】本発明者は、特開平６−４０８号公報に
係る圧縮微粉砕装置に興味をもち、該圧縮微粉砕装置の
工夫により得られたもみ殻の細粉（以下もみ殻細粉とい
う）に関する用途の開発をなしたものです。即ち、従来
の木質細片による汚泥の微生物処理（特公平２−３４６
７９号公報など）に用いていた微生物培養基材としての
担体とは全く異なる担体の機能が具備された担材です。

【０００３】

【発明が解決しようとする課題】本発明の担材は、従来
の木質細片に含まれている有害成分（タンニン・ヤニ・
・・など）の悪影響を排除し、且つ動物または植物材料
の微生物による処理機能を向上させようとするもので
す。

【０００４】

【課題を解決するための手段】係る課題を解決するため
の担材は、次のようになして得るものです。

【０００５】もみ殼を擂潰するなどして細粉化する細粉
工程と、該細粉の粒度をそろえる粒度調整工程と、該粒
度調整後における細粉の含水量を所望含水率に達するま
で調整する含水率調整工程とからなる各工程を順次に経
由して得られたもみ殻細粉からなる残飯などの有機物分
解用担材。

【０００６】

【作用】もみ殻の外・内皮は、自身が固いよろい（キシ
ラン）におおわれた強靭な天然の外壁を形成していま
す。この外壁を破壊するためにも擂潰するなどの細粉化
作業を行う細粉工程の実施が必要です。しかし、細粉工
程においては、微生物の生活環境として不適当な微細粒
も発生するので、該微細粒の除去作業を行う粒度調整工
程の実施が必要です。さらに、該粒度調整工程後の細粉
は、必ずしも微生物が活動する環境として必要な所望の
含水量ではないことから、これの含水率の調整作業を行
う含水率調整工程の実施が必要です。このような各工程
を順次に経由して得られたもみ殻細粉が残飯などの有機
物分解用担材です。

【０００７】

【実施例１】細粉工程において用いるもみ殻の擂潰装置
としては、例えば、図１に示す基本機構のものを用いま
す。

【０００８】図１の特殊なすりつぶし原理の基本機構
は、凹状のハウジング１１を雌型、これに対応する凸状
のローター１２を雄型とし、雌型のハウジング１１の内
壁面には１１条の螺旋状凸部１３を設けると共に、雄型
のローター１２の外壁面には４条の螺旋状凸部１４を設
け、この両者に備える夫々の微粉砕手段と両者間の適宜
な隙間とから構成されている。

【０００９】すりつぶしのメカニズムは、ハウジング１
１の微粉砕手段が主にもみ殻群外方部位に、またロータ
ー１２の微粉砕手段が主にもみ殻群内方部位に、夫々働
き、経時的なもみ殻の出口方向へ向けての移動と併せて
該移動に伴うもみ殻自身への圧縮力増大とが相互に働き
合いながらの相乗効果によって、擂る（する）作用およ
び潰す（つぶす）作用ならびにかき回す作用の相乗作用
と該相乗作用における経時的な各作用の強弱変化とにあ
る。

【００１０】従って、最大径部位の近傍に設ける投入口
１５から投入されたもみ殻は、大径側から漸減する小径
側方向へ向けて強制的に移動させられる。この移動は、
もみ殻自身への圧縮力が増大する傾向の作用として働く
と共に、擂る作用，潰す作用，かき回す作用の相乗作用
を伴いながら排出口１６へ向け進行し、この過程で細粉
化され、もみ殻細粉が製造されます。

【００１１】なお、図１のものにおける螺旋状凸部の条
数は、雄型のローター１２においては３条以上、雌型の
ハウジング１１においては１０条以上であればよく、本
発明のもみ殻細粉においては、本実施側のものが好まし
い結果を発揮した。

【００１２】粒度調整工程において用いるもみ殻細粉の
粒度調整装置としては、第１例として、もみ殻細粉を水
洗する過程において不適当な微細粒の水洗による除去作
業と残余の水洗もみ殻細粉の集荷とを行う分離手段およ
び水洗もみ殻細粉を水洗前の状態にまで乾燥して自然状
態の細粉径になす作業を行う乾燥手段とから形成されて
いるもの。または、第２例として、もみ殻細粉を粒度毎
にバラすためのバラシ手段およびこのバラした粒度を選
別する選別手段（風力を用いるもの，網を用いるもの，
・・・がある）とから形成されているものがあります。

【００１３】含水率調整工程において用いるもみ殻細粉
の含水率調整装置としては、もみ殻細粉の含水状態が時
々刻々と確認することの出来るものであると共に所望含
水率に達したことの確認が可能な含水率測定手段を備え
ていること、および望ましくは微生物の生活に好ましい
環境が人工的に創成できる各種設備（温度，湿度，空
気，・・・，などの調整設備）も備えていることです。

【００１４】

【実施例２】担材１０重量部へご飯とおかずの混ぜ物
（以下投入物という）を１重量部（約２人前）の割合で
投入し、容器内で次のようになして微生物処理したとこ
ろ、極めて好ましい結果を得ることが出来た。使用した
担材は下記の２種類である。

【００１５】担材；Ａもみ殻細粉本実施例に用いたもみ殻細粉の担材は、もみ殻の細粉化
したものを水槽へ投入し、沈下するまで含水させてから
１〜２日間かけて天日乾燥させ、この乾燥細粉をふるい
分けした後のもので、細粉径が乾燥させた自然状態の大
きさで０．３ｍｍ以上の［表１］，［表２］のもので
す。

【００１６】担材；Ｂ木質細片本実施例に用いた木質細片の担材は、特公平２−３４６
７９号公報記載のものであり、その記載によれば次のよ
うである。微生物工学的な処理に用いられる木質細片の
粒度、粒度分布及び化学的成分組成を特定の範囲内に維
持することが極めて重要である。特にその粒度について
はこれを平均細片径にして０．２〜０．５ｍｍ、好まし
くは０．２〜３ｍｍの範囲とすべきである。・・・（中
略）・・・。さらに、かかる木質細片の化学的組成は原
木の種類や固体差によって多少変動するがおよそ［表
１］，［表２］の範囲のものが好ましく、現在容易に入
手できる種類のほとんどのものがかかる範囲の組成を満
足する。

【００１７】

【表１】

【００１８】

【表２】

【００１９】図２に具体的な処理容器の概略構造を示
す。図は、容器の中央を垂直方向へ向けて２分割した一
方の断面図です。ポリバケツ２１（直径３２０ｍｍ×２
７０ｍｍ，高さ３２０ｍｍ）の底（直径２７０ｍｍ）か
ら５０ｍｍ離して底ぶた２２を設け、この底ぶた２２に
は、通気口２３（直径３ｍｍｍｍ）が多数（均等な間隔
を保ち１００個）明けてある。空気２０は、送風ポンプ
２４から直径５ｍｍのビニールホースを介し底ぶた２２
の下方部位に送りこまれ、底ぶた２２の通気口２３を通
じて担材２５内深くまで平均的に供給される。バケツ２
１の上ぶた２６中央には、排気口２７（５０ｍｍ）が前
記空気を排出するために明けてある。バケツ２１は、も
み殻２８を介しさらに断熱材２９でおおわれている。断
熱材２９の概略寸法は、内側寸法の１辺が４００ｍｍ×
４００ｍｍ，高さ４００ｍｍ，厚さ１５ｍｍの発泡スチ
ロール製箱状ようものであって、バケツ２１の底面外側
および側面外側との間には、前述のとおりにもみ殻２８
を入れ、上面は厚さ３５ｍｍの発泡スチロールの蓋でお
おった。蓋には、バケツ２１の排気口２７に対応させ図
示しない穴（６０ｍｍ）を明けた。さらに、発泡スチロ
ール製箱状ようものを補強するため、その外側を図示し
ない木枠構造にした。

【００２０】次に、係る容器（バケツ２１）へ前記の粒
度調整および水分率調整のなされた担材２５を５ｋｇ投
入し、さらに投入物０．５ｋｇをほぼ毎日１回投入しな
がら送風ポンプ２４にて毎分２ｌの割合で空気２０を連
続させて供給した。なお、投入物を投入した後ただち
に、移植ごてによる手作業で担材と投入物とを充分に混
合し均一な混合物とした。移植ごてによる混合は、投入
直後も含め朝・昼・夕の１日３回行なった。

【００２１】結果Ｉ．担材；Ａ（もみ殻細粉）投入物の投入を開始してから１３日目までの測定結果を
［表３］に示し、その後における１２０日目までの測定
結果は、まとめると次のようです。（１）最高温度 … 投入物の投入を開始して５日
目で６０℃に達し、その後は６０℃〜７０℃の範囲で
す。なお、［表３］における温度の下降箇所は、投入物
を投入しなかったことによるものです。（２）水分率の変化 … 混合物の水分率変化は最大減
少量が１日当り１％以内です。（３）重量変化 … 投入開始の初期を除き、一定
値の推移です。（４）ニオイ … 特異な悪臭の発生なし。

【００２２】

【表３】

【００２３】以上から判断し、投入物のほとんどは、微
生物によって分解、消化処理されて消滅しているものと
考えられる。

【００２４】ＩＩ．担材；Ｂ（木質細片）投入物の投入を開始してから１３日目までの測定結果を
［表４］に示し、その後における４５日目までの測定結
果は、まとめると次のようです。（１）最高温度 … 投入物の投入を開始して５日
目で４５℃に達し、その後は最高５５℃で、４０℃〜５
０℃の範囲です。（２）水分率の変化 … 投入開始の初期から増加傾向
にあり。（３）重量変化 … 投入開始の初期から増加傾向
にあり。（４）ニオイ … 激しい腐敗臭の発生あり。

【００２５】

【表４】

【００２６】以上から判断し、投入物の消滅は少量であ
り、腐敗しながら容器内へたまっていったものと考えら
れる。

【００２７】

【実施例３】実施例２における処理容器に代え、下記仕
様のマシン容器内で次のようになして微生物処理したと
ころ、好ましくない結果（実施例２と比較）が得られ
た。

【００２８】担材は、実施例２にて用いたものと同様も
のを用いた。

【００２９】図３にマシン容器の概略構造を示す。マシ
ン容器は、外部からの空気２０を攪拌槽３１の上方から
下方方向へ向けて供給する吸気ファン３２と、担材２５
と、該担材２５を攪拌する攪拌手段３３と、排気を外へ
放出する排気ファン３４から構成されている。

【００３０】上記マシン容器の攪拌槽３１内へ担材２５
を１０ｋｇ入れると共に、さらに投入物１ｋｇをほぼ毎
日１回投入しながら吸気ファン３２および排気ファン３
４を作動させ、外部からの空気２０を攪拌槽３１の上方
から下方方向へ向けて強制的に且つ連続させて供給する
と同時に排気せしめた。攪拌手段３３は、時間当り１回
の割合にて２分間の攪拌を行なった。

【００３１】容器の構造に関してさらに詳説するに、バ
ケツ２１における底ぶた２２の下部には、担材２５同様
ものを充填した場合の方が単なる空洞部とした場合より
も良好な投入物の消滅結果を得ることが出来た。また、
底ぶた２２の下方部位に備える空気２０の空気供給手段
２１１における穴は、上方へ向けて指向させたものに比
較して反対の下方へ向けて指向させたものの方が、良好
な投入物の消滅結果を得ることが出来た。

【００３２】結果Ｉ．担材；Ａ（もみ殻細粉）投入物の投入を開始してから１３日目までの測定結果を
［表５］に示し、その後における２７日目までの測定結
果は、まとめると次のようです。（１）最高温度 … 投入物の投入を開始して６日
目で５５℃に達し、その後は最高６１℃で、４０℃〜５
５℃の範囲です。（２）水分率の変化 … 混合物の水分率変化は最大減
少量が１日当り１％以内です。（３）重量変化 … 投入開始の初期から減少傾向
にあり。（４）ニオイ … やや腐敗したような悪臭の発
生あり。

【００３３】以上から判断し、投入物は、初期において
主に微生物によって分解、消化処理されて消滅している
ものの、中期から後期において主に腐敗しているものと
考えられる。

【００３４】

【表５】

【００３５】ＩＩ．担材；Ｂ（木質細片）投入物の投入を開始してから１３日目までの測定結果を
［表６］に示し、その後における２７日目までの測定結
果は、まとめると次のようです。（１）最高温度 … 投入物の投入を開始して３日
目で５８℃に達し、その後は最高６３℃で、５０℃〜６
５℃の範囲です。（２）水分率の変化 … 投入開始の初期から激しい減
少傾向にあり。（３）重量変化 … 投入開始の初期から激しい減
少傾向にあり。（４）ニオイ … 臭いは、時々刻々と変化し、
腐敗臭をともなうこともあり。

【００３６】

【表６】

【００３７】以上から判断し、投入物の大部分は消滅す
るものの、その状態は不安定で、腐敗による悪臭も発生
したものと考えられる。

【００３８】

【実施例４】本発明の担材であるもみ殻細粉は、物理的
に菌体または酵素を吸着させている担体の役割と、併せ
て微生物を培養する時の住み家としての役割とのふたつ
の役割をもっている。さらに、セルローズ／リグニンの
割合が木質細片において４．０〜２．６であるのに対
し、もみ殻細粉のそれは１．３と極めて少ない値である
ことは、セルローズがリグニンと固く結合してリグニン
・セルローズ複合該をつくり、分解困難なものに変化し
て分解されやすいセルローズ分の割合を全体的に減少さ
せる傾向の担材である。

【００３９】よって、本発明の担材を用いる時は、菌ま
たは酵素だけをそのままに有機物の中へ投入する場合と
異なり、即ち多量に生息する担材中の微生物が相互に食
べ合う事はなく、また微生物によって担材自身が急速に
分解・消化され消滅してしまうこともなく、安定的に担
材としての機能が発揮できることから、家畜およびペッ
ト類の糞尿、屎尿、有機汚泥・・・などの有機物を分
解、消化処理して消滅させる場合にも有効なものです。

【００４０】

【実施例５】担材１００重量部を、［表７］の如く、も
み殻細粉ａ重量部とゼオライトｂ重量部との割合に配合
し、実施例２同様のテストを試みたところ、下記のこと
に気付いた。

【００４１】

【表７】

【００４２】気付き１）ゼオライト：ｂがＩのもの（３０％のもの）は、悪
臭（特にＮＨ_３）を防ぐ効果大であるようなるも、投入
物の消滅に対する効果はむしろ減少する傾向にあった。

【００４３】２）ゼオライト：ｂがＩＩＩのもの（１０
％のもの）は、もみ殻細粉：ａのみのもの（実施例２の
もの）と比較して大差がないようであった。

【００４４】

【実施例６】本発明に係る担材は、もみ殻細粉のみであ
っても、投入物を消滅させ得ることについて明らかにし
た。しかし、悪臭対策としてゼオライトを用いたように
（実施例５参照）、もみ殻を炭化したもみ殻炭（詳しく
は、もみ殻をそのままの形状で炭化したもの、又は棒状
に圧縮成形してから炭化したもの）、好ましくは均一状
態の粒状に細粉化したもの、および／又はコーヒー豆
殻、好ましくは均一状態の粒状に細粉化したもの、をゼ
オライト同様に担材１００重量部の内、最大３０％重量
部、又は２０％重量部、もしくは最小１０％重量部加え
る３種類のテストを複数回試みたところ、投入物中のあ
る種のもの数種に対しては、良好な消滅効果が得られ
た。

【００４５】なお、投入物中に別のある種のものが混入
しているときには、消滅に対する効果がむしろ減少する
傾向にあった。

【００４６】

【実施例７】もみ殻炭と同様に、又はもみ殻炭に代えて
コーラルサンド，シラス，セラミックス，・・・などの
吸水性が良好で且つ微生物の住む家となるものについて
も、もみ殻細粉へ混入して利用できることが判明した。

【００４７】

【発明の効果】以上の実施例から明らかになったこと
は、１）担材としては、もみ殻細粉が木質細片よりも優れて
いること２）投入物は、そのほとんどが消滅したこと３）消滅には、適量の空気を継続的に供給することが有
効であること４）もみ殻細粉は、担体としても好ましい機能の具備さ
れた担材であること。

【００４８】また、もみ殻細粉は、木質細片よりもアル
カリ性の面で優れており、微生物が好むアルカリ性の生
活環境に望ましい担体としての機能をも具備している担
材です。

【図面の簡単な説明】

【図１】すりつぶし原理の基本機構図。

【図２】実施例２にて用いた処理容器の概図。

【図３】実施例３にて用いたマシン容器の概図。

【符号の説明】

１１・・・ハウジング（雌型）１２・・・ローター（雄型）１５・・・投入口１６・・・排出口２０・・・空気２１・・・バケツ２２・・・底ぶた２３・・・通気口２４・・・送風ポンプ２５・・・担材２６・・・上ぶた２７・・・排気口２８・・・もみ殻２９・・・断熱材２１１・・・空気供給手段３１・・・攪拌槽３２・・・吸気ファン３３・・・攪拌手段３４・・・排気ファン

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (51)Int.Cl.⁶ 識別記号庁内整理番号ＦＩ技術表示箇所Ｃ０５Ｆ 9/02 Ｄ 9356−4Ｈ

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】もみ殻を擂潰するなどして細粉化する細
粉工程と、該細粉の粒度をそろえる粒度調整工程と、該
粒度調整後における細粉の含水量を所望含水率に達する
まで調整する含水率調整工程とからなる各工程を順次に
経由して得られたもみ殻細粉のみで構成されている残飯
などの有機物分解用担材。
【請求項２】前記粒度調整工程が、細粉を水洗によっ
て粒度調整するものであると共に、その粒度が乾燥させ
た自然状態の大きさで０．３ｍｍ以上のものになされて
いる請求項１記載の残飯などの有機物分解用担材。
【請求項３】前記もみ殻細粉ともみ殻を炭化したもみ
殻炭とからなる担材１００重量部の内、その２５％〜１
５％重量部がもみ殻炭にて構成されている請求項１記載
の残飯などの有機物分解用担材。
【請求項４】前記もみ殻細粉が、下記構造の擂潰手段
を備える装置にて製造される請求項１記載の残飯などの
有機物分解用担材、ア．略円錐体の外壁面に、少なくとも３条以上の螺旋状
凸部を備えるロータと、イ．該ロータの挿入が可能な形状であると共に、該ロー
タの外壁形状にならいながら直径が漸次減少する形状の
内壁面に最小１０条以上の螺旋状凸部を備えるハウジン
グと、ウ．該ハウジングへ同心状に挿入させた前記ロータとハ
ウジングとの相互間隙間量を大径側が小径側よりも漸増
させる構成となし、且つ最大径部位の近傍にもみ殻の投
入口を位置させると共に、最小径部位の近傍にもみ殻細
粉の排水口を位置させた擂潰手段。