JPH09249476A

JPH09249476A - 有機性廃棄物の発酵処理方法

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Publication number: JPH09249476A
Application number: JP8469196A
Authority: JP
Inventors: Osamu Ono; 修大野; Toshikatsu Sadakata; 利勝定方; Atsushi Takahashi; 淳高橋; Nobutoshi Katsukawa; 信俊勝川; Masakatsu Nakanishi; 政勝中西; Jun Yamada; 潤山田; Kanichi Fujita; 寛一藤田; Kojiro Tanaka; 耕二郎田中
Original assignee: KENSETSUSHO KANTO CHIHO KENSET; KENSETSUSHO KANTO CHIHO KENSETSU KYOKUCHO; OKU ANTSUUKA KK
Current assignee: KENSETSUSHO KANTO CHIHO KENSET; KENSETSUSHO KANTO CHIHO KENSETSU KYOKUCHO; OKU ANTSUUKA KK
Priority date: 1996-03-12
Filing date: 1996-03-12
Publication date: 1997-09-22
Anticipated expiration: 2016-03-12
Also published as: JP3301578B2

Abstract

(57)【要約】【課題】有機廃棄物、特に、刈草や剪定枝などの植物
性廃棄物を短期間で、効率よく、完熟堆肥にまで処理で
きる発酵処理方法を提供する。【解決手段】被処理物を２段階で発酵処理し、１次を
急速強制発酵処理とし、２次を養生発酵処理とする。急
速強制発酵処理は、半密閉環境下で温度、水分、攪拌条
件を整えて、２４〜７２時間で処理する。養生発酵処理
は、１次処理を終えたものに対して、大気開放環境下の
堆積状態で６０〜９０日間かけて処理する。２次処理時
に、生ゴミ発酵処理物、灰、炭化物を加えてもよい。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、有機廃棄物、特
に、公園や道路などの管理上から発生する刈草、枯葉、
剪定枝などの植物性廃棄物を発酵処理して、堆肥化し、
土壌改良材として有効利用するのに用いる発酵処理方法
に関する。

【０００２】

【従来の技術】従来、公園などから発生する刈草や剪定
枝などの植物性廃棄物は、その殆どがやっかいな廃棄物
として、放置、焼却、野積み堆肥化などで処理されてい
る。他方、牛糞、豚糞、鶏糞などの動物性廃棄物に対し
ては、堆肥材料と考え、養生発酵方法によって堆肥化処
理することが、従来から広く実施されている。更に、発
酵の処理効率を高める為に、半密閉の槽内で、温度や水
分条件を微生物増殖適正値に整え、発酵分解の促進を図
る強制発酵処理方法も、既に特開平７−６７６１７号な
どとして提案されている。

【０００３】

【発明が解決しようとする課題】ところが、刈草や剪定
枝などに対する、前記従来の放置や焼却などの処理方法
では、異臭や煙の発生を伴い、周辺住民から苦情が出る
問題がある上に、廃棄物を堆肥などとして再利用する点
では、質のバラ付きが大きい為に、ほとんど実用になら
ない。

【０００４】また、前記の養生発酵方法は、動物性廃棄
物に対しては、実施されているが、植物性廃棄物につい
ての実施はない。これは刈草や剪定枝はリグニン質、セ
ルロース、ヘミセルロースが主であるから、微生物分解
し難く、単独処理は不可能とされている為である。従っ
て、あえてこの方法で処理する場合には、先ず、牛糞な
どを加えて、蛋白質分解で発酵を立上げ、その後に、植
物質を発酵させるという手順をとることが必要とされて
いる。しかし、この方法では、副資材として牛糞などが
必要であり、もし、これを外部から購入する場合にはコ
スト高となり、また、処理中に悪臭の発生を伴うという
欠点がある上に、発酵完熟までに６カ月〜１年もの長期
間を要する。

【０００５】更に、前記従来の強制発酵方法では、２４
時間程度の短期間処理で一応、中間処理物を得ることは
できるが、完熟堆肥化までは至らない。完熟堆肥化には
どうしてもある程度の処理期間を要するので、これをす
べて強制発酵で行おうとすると、設備が大形化し、大量
処理には不向きで、実用的でない。

【０００６】本発明はこのような点に鑑み、有機廃棄物
を短期間で効率よく堆肥化でき、廃棄物の有効利用を図
れる発酵処理方法を提供せんとするものである。また、
本発明は植物性を主とする廃棄物を完熟堆肥化できる発
酵処理方法を提供せんとするものである。更に本発明は
発酵処理をより一層効率よく進めることができる上に、
その処理物が優れた土壌改良材となる有機廃棄物発酵処
理方法を提供せんとするものである。

【０００７】

【課題を解決するための手段】本発明の発酵処理方法の
技術的手段は、被処理物を半密閉槽内に於いて、温度及
び水分を発酵菌の増殖適正値に保持し、攪拌を加えなが
ら２４〜７２時間、急速強制発酵させて１次処理し、こ
の１次処理物を、大気開放下の堆積状態で、６０〜９０
日間養生発酵させて２次処理することにある。

【０００８】また、１次急速強制発酵処理に於いては、
温度を４０〜６０℃に、水分を５０〜７５％に、攪拌を
１分当たり１〜５回に設定調節するのが好ましい。

【０００９】更に、２次養生発酵処理に於いては、当初
の堆積高さを１０００〜２５００ｍｍに、温度を５０〜
８０℃に、水分を３５〜６０％に設定調節するのが好ま
しい。

【００１０】また、１次処理の前に、被処理物を破砕し
て予備処理する方がよい。

【００１１】更に、２次処理に於いて、生ゴミ発酵処理
物を２〜１５％加えたり、灰を５〜２０％加えたり、炭
化物を５〜３０％加えたりしてもよい。

【００１２】

【発明の実施の形態】本発明の発酵処理方法の実施の形
態について説明する。本発明の処理工程の概要は図１に
示されている。この内、本発明の最大の特徴は、急速強
制発酵処理である１次処理と、養生発酵処理である２次
処理とを組み合わせて、短期間で効率よく発酵処理でき
るようにした点にある。

【００１３】１次の急速強制発酵処理は、半密閉の発酵
槽に被処理物を収容し、温度、水分、攪拌などの諸条件
を整えて、微生物増殖の最適環境下で行う。従って、発
酵剤としての有効菌体が指数関数的に増殖する他、むら
し効果による、被処理物の膨潤作用と、攪拌作用とが相
俟って、発酵菌体が被処理物に均等に付着し、発酵分解
が急速かつ、効果的に進行する。

【００１４】なお、１次処理の条件としては、先ず、半
密閉の発酵槽を用いて、その槽内で処理を行うようにす
る。そして、温度は通常、ヒーター加熱によって４０〜
６０℃、好ましくは、４５〜５５℃に設定する。また、
水分は適時、散水添加して調節し、処理開始時には５０
〜７５％、好ましくは６０〜７０％ととし、処理終了時
には、３５〜６５％、好ましくは４５〜５５％となるよ
うにする。なお、処理開始時には水分が被処理物内にし
み込みにくいので、やや多目に設定するのがよい。

【００１５】更に、攪拌の条件としては、槽内で回転す
るように設けた攪拌羽根によって、槽内の被処理物を、
均等に混ぜ返すようにし、その回数は通常、１分当たり
１〜５回、好ましくは１〜３回が適当である。また、こ
の１次処理の所要時間は、２４〜７２時間、通常は２４
〜３６時間程度である。更に、この１次処理時には、好
気性と嫌気性との両方の発酵菌を適量、槽内に投入す
る。

【００１６】この１次処理を終えた時点での被処理物の
状態は、通常、被処理物の嵩が１／２〜１／３に減少
し、色は褐色から黒褐色で、水分は内部までよく馴染ん
でいて、表面の付着水分はない。また、土壌の臭いがや
や感じられ、原料時の青臭いヤニ臭は弱まっている。

【００１７】２次の養生発酵処理は、１次処理を終えた
被処理物に対して、これを大気開放環境下で一定高さに
堆積し、それに適時、散水、送風、切返しを加えて、一
定期間、養生保持することによって行う。この養生発酵
処理は通常、６０〜９０日程度を要し、その処理期間の
初期では、発酵が活発で、かなりの発熱を伴うが、終期
には、発酵が少なくなり、被処理物の温度は大気温に近
ずく。発酵が活発な期間を発酵持続期とすると、通常は
４０〜６０日であり、これ以降は、発酵が低調な発酵終
息期となる。

【００１８】この２次養生発酵処理の条件としては、先
ず、堆積高さは、当初で１０００〜２５００ｍｍ、好ま
しくは１５００〜２０００ｍｍが適当である。なお、堆
積高さは、処理の進行に伴って被処理物の嵩さが減少す
る為、徐々に低くなり、終了時には、通常、１／２〜１
／４になる。また、水分及び温度の条件は、発酵持続期
には、水分を３５〜６５％、好ましくは、４５〜５５％
に、温度を５０〜８０℃、好ましくは６０〜７０℃に保
持する。なお、この水分と温度との調節は、上方からの
散水と、底からの送風とを適時加えることによって行
う。そして、これを通常、約３０〜４５日間持続させ
る。他方、発酵終息期には、通常、散水や送風を加え
ず、そのまま養生する。この際の水分は２０〜４０％、
温度は大気温度〜４０℃が適当である。また、この養生
発酵処理中には、手作業や機械作業で、堆積被処理物を
天地返しする切返しを、１〜数日置きに行う。

【００１９】２次養生発酵処理を終えた段階で、被処理
物は、色はほぼ黒色で、粒径は大きいもので１０〜１５
ｍｍ程度にまでこなれ、感触、臭いは、共に土壌のよう
になっている。そして、バーク堆肥基準に適合した完熟
堆肥になっている。

【００２０】被処理物となる剪定枝などは、その形状や
大きさが不揃いであるので、前記の１次処理の前に、予
備処理として破砕処理を施すのが好ましい。破砕方式と
しては、通常、草に対しては２軸剪断破砕方式が適し、
木質にはカッター・ハンマー方式が適する。また、大量
処理の為には、１次として２軸剪断方式を、２次として
カッター・ハンマー方式を用いる組合せ破砕方式が適す
る。このような予備処理を施すことにより、被処理物の
形状が整う他、被処理物の繊維質がほぐされ、１次処理
時におけるむらし効果や、攪拌による再破砕効果が高ま
り、発酵菌体が被処理物全体に均等に付着すると共に、
内部までよく食い込むようになって、発酵が促進され
る。

【００２１】前記の２次処理の際に、１次処理物に、生
ゴミ発酵処理物、灰、炭化物を適量加えると、２次処理
時の発酵が促進される他、その処理物を土壌改良材とし
て再利用した時の土壌改良効果が高くなるので、以下に
これについて説明する。

【００２２】生ゴミとは、一般家庭からの廃棄物や、レ
ストラン厨房からの残滓物などである。この生ゴミには
蛋白質、脂肪、炭水化物が多く含まれていて、微生物の
栄養源となる。生ゴミの発酵処理には、前記の１次急速
強制発酵と同様の手法を採るのが良く、通常、２４時間
〜１週間かけて処理する。この処理により、炭酸ガス、
水、アンモニアなどを発生し、例えば、蛋白質はアミノ
酸に、更にチッ素分を含む有機物質へと分解する。この
ようにして作った生ゴミ発酵処理物を前記の２次処理時
に加えると、発酵菌体に対して好ましい栄養源となり、
菌が活性化して増殖が進み、処理期間の短縮や完熟度の
一層の向上を図ることができる。その上、この処理物を
土壌改良材として用いた場合には、土中有用微生物に対
しての栄養源となり、堆肥としての肥効特性が高まる。
なお、生ゴミ処理物の添加量は、容量比で２〜１５％、
好ましくは３〜１０％が適当である。

【００２３】灰は、植物性廃棄物の焼却処理から得るの
が、経済的である。灰を２次処理時に容量比で５〜２０
％、好ましくは１０〜１５％加えると、水分潤整剤とし
ての作用があり、発酵の立上がりが良くなる。更に灰は
弱アルカリ性の為に、処理物を土壌改良材として再利用
した時、酸性土壌を中和する作用がある。また、灰の中
には、カリ分などの、植物の生長に必要なミネラル分が
多く含まれているので、土壌改良材とした時の肥効特性
が良くなる。

【００２４】炭化物は、剪定枝などの炭化処理から得る
のが、経済的である。炭化物には微生物の餌となる成分
はほとんど含まれていないが、表面積が１ｇ当たり、約
３００ｍ²もあるという多孔質な為、微生物の恰好の棲
み家となる。従って、２次処理時に炭化物を、容量比で
５〜３０％、好ましくは１０〜２０％混入させると、発
酵菌体の繁殖が高まり、発酵が促進される。また、その
処理物を土壌改良材として利用した場合には、炭化物の
微細多孔質の構造は、土壌の有用微生物、例えば、チッ
素固定菌、根粒菌、菌根菌などの好適な棲み家となるの
で、これら微生物の繁殖が進む。その上、これら微生物
と、植物の根との共生が進み、他の微生物の繁殖を防
ぎ、根の張りが良くなる他、炭化物は透水性や保水性に
富むので、根ぐされなどを防止して、植物の健全な生育
に貢献する。

【００２５】

【実施例】雑草（小枝を含む）と、剪定枝との発酵処理
試験の結果を以下に示す。１次処理時及び２次処理時に
おける諸条件は次の通りである。１次急速強制発酵処理時の設定条件温度：５５℃（実体温度）含水率：７０％（スタート時）攪拌：１ｒｐｍ（正逆ピッチ運転）所要時間：２４時間

【００２６】以上の条件によって行った発酵処理試験の
結果は次の通りである。雑草を単独処理した時の試験結
果が表１に示されている。

【００２７】

【表１】

【００２８】また、雑草の２次処理時に、生ゴミの発酵
処理物を容量比で５％加えたものの試験結果が表２に示
されている。

【００２９】

【表２】

【００３０】更に、雑草の２次処理時に、灰を容量比で
１５％加えたものの試験結果が表３に示されている。

【００３１】

【表３】

【００３２】また、雑草の２次処理時に、炭化物を容量
比で１０％加えたものの試験結果が表４に示されてい
る。

【００３３】

【表４】

【００３４】更に、雑草の２次処理時に、生ゴミ発酵処
理物と灰とを、容量比でそれぞれ５％、１５％を加えた
ものの試験結果が表５に示されている。

【００３５】

【表５】

【００３６】また、雑草の２次処理時に、生ゴミ発酵処
理物と炭化物とを、容量比でそれぞれ５％、１０％を加
えたものの試験結果が表６に示されている。

【００３７】

【表６】

【００３８】更に、雑草の２次処理時に、灰と炭化物と
を、容量比で、それぞれ１５％、１０％を加えたものの
試験結果が表７に示されている。

【００３９】

【表７】

【００４０】また、雑草の２次処理時に、生ゴミ発酵処
理物と、灰と、炭化物とを、それぞれ容量比で、５％、
１５％、１０％を加えたものの試験結果が表８に示され
ている。

【００４１】

【表８】

【００４２】更に、剪定枝を単独処理した時の試験結果
が表９に示されている。

【００４３】

【表９】

【００４４】また、剪定枝の２次処理時に、生ゴミ発酵
処理物と、灰と、炭化物とを、容量比でそれぞれ５％、
１５％、１０％を加えたものの試験結果が表１０に示さ
れている。

【００４５】

【表１０】

【００４６】以上の試験結果から分かるように、６０〜
９０日間の処理で、Ｃ／Ｎ比はいずれも２０前後にまで
低下していて、堆肥として、優れたものになっている。
堆肥の品質基準としては、農林水産省林業試験場の指導
によって日本バーク堆肥協会が定めたバーク堆肥基準が
あるが、これではＣ／Ｎ比は３５以下と定められてい
て、本発明による処理物はこの基準を充分に満たしてい
る。

【００４７】前記の発酵処理試験で得られた処理物を用
いて行った幼植物生育試験の結果は次の通りであった。
前記の個々の処理物を真砂土に５０％加えて用土とし、
また、幼植物にはバンジープラグの発芽苗を選んで、こ
れをプランターに用土と共に植え付け、適時、散水を加
え、定期的に草丈及び葉数を調べて、生育状況を観察し
た。その結果は、処理物を加えたものは、いずれも、真
砂土単独のものよりも生育状況が優れていた。また、処
理物としても、雑草や剪定枝の単独処理のものよりも、
生ゴミを加えたものの方が、更に灰や炭化物を加えたも
のの方が、より一層生育状況が優れていた。

【００４８】なお、本発明は前記の実施例に限定される
ものではなく、特許請求の範囲の記載の範囲内で変形実
施可能である。

【００４９】

【発明の効果】本発明の発酵処理方法は、１次の急速強
制発酵処理と、２次の養生発酵処理との２段階で処理す
るので、有機廃棄物を短期間に効率よく堆肥化処理で
き、特に、刈草や剪定枝などの植物性廃棄物を完熟堆肥
にまで発酵処理できる。従って、その処理物は土壌改良
材として有効に再利用できるので、有機廃棄物の処理法
として実用上、極めて有益である。

【００５０】請求項２のものでは、１次処理が良好な環
境下で行われる為、発酵菌体は指数関数的に増殖し、か
つ、むらし効果による膨潤作用と、攪拌作用とが相俟っ
て被処理物の発酵分解を均質かつ急速に進めることがで
きる。

【００５１】請求項３のものでは、２次処理が理想的に
行われるので、比較的短期間で完熟堆肥にまで養生発酵
を進めることができる。

【００５２】請求項４のものでは、形状などの不揃いな
被処理物を、処理に適する大きさに整えることができる
上に、繊維質が適度にほぐされるので、その後の発酵処
理を促進させる効果がある。

【００５３】請求項５のものでは、２次処理時に加えた
生ゴミ発酵処理物が、発酵菌体の栄養源となるので、養
生発酵を促進できる他、処理物を土壌改良材として用い
た場合の肥効特性が向上する。

【００５４】請求項６のものでは、２次処理時に加えた
灰が水分調整の働きをするので、発酵の立上りが良くな
り、養生発酵の促進を図れる。また、処理物を土壌改良
材として利用した場合には、酸性土壌を中和させ、か
つ、肥効特性が高い。

【００５５】請求項７のものでは、２次処理時に加えた
炭化物が、微生物の良好な棲み家となり、かつ、透水性
や保水性を向上させるので、養生発酵を促進でき、その
上、土壌改良材として用いた場合には植物の健全な生育
に貢献する。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の処理工程を示す図。

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者定方利勝東京都立川市緑町3173番地国営昭和記念公園工事事務所内 (72)発明者高橋淳東京都千代田区大手町１丁目３番１号建設省関東地方建設局営繕部内 (72)発明者勝川信俊大阪市中央区博労町４丁目５番３号奥アンツーカ株式会社内 (72)発明者中西政勝大阪市中央区博労町４丁目５番３号奥アンツーカ株式会社内 (72)発明者山田潤大阪市中央区博労町４丁目５番３号奥アンツーカ株式会社内 (72)発明者藤田寛一大阪市中央区博労町４丁目５番３号奥アンツーカ株式会社内 (72)発明者田中耕二郎大阪市中央区博労町４丁目５番３号奥アンツーカ株式会社内

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】被処理物を半密閉槽内に於いて、温度及
び水分を発酵菌の増殖適正値に保持し、攪拌を加えなが
ら２４〜７２時間、急速強制発酵させて１次処理し、こ
の１次処理物を、大気開放下の堆積状態で、６０〜９０
日間養生発酵させて２次処理することを特徴とする有機
性廃棄物の発酵処理方法。
【請求項２】１次急速強制発酵処理に於いて、温度を
４０〜６０℃に、水分を５０〜７５％に、攪拌を１分当
たり１〜５回に設定調節する請求項１記載の有機性廃棄
物の発酵処理方法。
【請求項３】２次養生発酵処理に於いて、当初の堆積
高さを１０００〜２５００ｍｍに、温度を５０〜８０℃
に、水分を３５〜６０％に設定調節する請求項１記載の
有機性廃棄物の発酵処理方法。
【請求項４】１次処理の前に、被処理物を破砕して予
備処理する請求項１記載の有機性廃棄物の発酵処理方
法。
【請求項５】２次処理に於いて、生ゴミ発酵処理物を
２〜１５％加えるようにする請求項１記載の有機性廃棄
物の発酵処理方法。
【請求項６】２次処理に於いて、灰を５〜２０％加え
るようにする請求項１又は５記載の有機性廃棄物の発酵
処理方法。
【請求項７】２次処理に於いて、炭化物を５〜３０％
加えるようにする請求項１、５、又は６記載の有機性廃
棄物の発酵処理方法。