JPH0999279A

JPH0999279A - 有機廃棄物用処理材および処理方法

Info

Publication number: JPH0999279A
Application number: JP28262295A
Authority: JP
Inventors: Satoru Fujii; 悟藤井; Takao Tanosaki; 隆雄田野崎; Kenji Nozaki; 賢二野崎; Yutaka Murakami; 豊村上; Kiyonori Niino; 清憲新納
Original assignee: NIPPON GIJUTSU KAIHATSU CENTER KK; Chichibu Onoda Cement Corp
Current assignee: NIPPON GIJUTSU KAIHATSU CENTER KK; Taiheiyo Cement Corp
Priority date: 1995-10-04
Filing date: 1995-10-04
Publication date: 1997-04-15

Abstract

(57)【要約】【課題】有機廃棄物を放置しておくと腐敗し悪臭を放
ち、肥料としても有効に利用できない。また、発酵のた
めの有用菌を添加してもその活動の最適環境を供するこ
とは容易ではなかった。【解決手段】有機廃棄物を微生物により発酵処理する
ために配合する処理材であって、水硬率０．０２〜０．
２０、ブレーン比表面積２４００cm²/g以上の石炭灰を
主体とする有機廃棄物用処理材および上記石炭灰を有機
廃棄物１００重量部に対して３重量部以上添加すること
により該有機廃棄物を弱アルカリ性に保持して微生物に
より発酵処理することを特徴とする処理方法。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、有機廃棄物の処理
に関する。詳しくは、野菜くず・魚介類廃棄物あるいは
畜産発生物などの生ゴミ類、あるいは下水・食品排水処
理、浄化槽、畜舎等より発生する有機質汚泥などの有機
廃棄物を腐敗させず悪臭を抑制して微生物的に処理する
ための処理材および処理方法に関し、処理された有機廃
棄物は肥料として有効利用することができる。

【０００２】

【従来技術とその課題】一般に有機物の分解は主として
好気性微生物によって行われるので、空気の流通が良好
なほど分解が進むが、生ゴミや下水汚泥などの有機廃棄
物は窒素含有量が高い上、水分が８０％以上に及び外部
から酸素が供給され難いので嫌気性バクテリアが繁殖し
易くなり、有機廃棄物中のタンパク質が嫌気的に分解さ
れる腐敗の現象が起り、硫化水素やアンモニア、アミン
類、メルカプタンなどの悪臭物質が発生し、有機廃棄物
の取扱性が極端に低下する。さらに、これら硫化水素な
どは植物の根を痛めるなどの悪影響を生じるので、上記
有機廃棄物をそのまま肥料として用いても十分な効果は
期待できない。

【０００３】有機廃棄物を、光合成細菌、酵母菌または
乳酸菌などのいわゆる有効微生物群（有用菌）によって
発酵させれば有機物の腐敗を生じることなく分解できる
が、これらの有用菌は酸性環境下では生育できないた
め、有機廃棄物をそのまま処理しても適切な発酵分解を
行わせることは難しい。すなわち、有機廃棄物の分解で
は、まず酸生成細菌により主に炭水化物が分解されて低
分子の揮発性の有機酸が形成されるため有機廃棄物は酸
性に傾く。このような酸性の嫌気性環境下では、上記有
用菌は生育できず、腐敗を生じさせるクロストリジウム
等の嫌気性バクテリアが増殖し易いため、適切な発酵分
解を行わせることは難しい。そこで、生ゴミや下水汚泥
にオガ屑や籾殻などの発酵助材を加えて発酵を促す方法
も実施されているが温度や湿度などの条件によって発酵
状態が大きな影響を受け易い問題がある。

【０００４】

【発明の解決課題】本発明は従来の有機廃棄物処理にお
ける上記問題を解決したものであって、有機廃棄物を微
生物によって分解処理するに際し、有用菌の働きを活発
にして有機物の腐敗および悪臭をできる限り抑制し、好
適な発酵分解を行うことができる処理材および処理方法
を提供することを目的とする。

【０００５】

【課題の解決手段】本発明は、特定の水硬率と粉末度を
有する石炭灰を主体とする処理材を用いることにより有
用菌による発酵分解の環境を整え、有機廃棄物の腐敗お
よび悪臭の発生をできる限り抑制した分解処理を行わせ
るようにしたものである。この処理材には、発酵有用菌
を含有させて発酵を促すことができ、また炭素源となる
木材粉や籾殻を加えることにより有機廃棄物の発酵分解
を促進し、さらに、有用菌の着床材および消臭材となる
多孔質粉体を加えることにより有用菌の繁殖を促し、悪
臭の防止効果をさらに高めることができる。

【０００６】すなわち、本発明によれば、以下の有機廃
棄物用処理材および処理方法が提供される。（１）有機廃棄物を微生物により発酵処理するために配
合する処理材であって、水硬率０．０２〜０．２０およ
びブレーン比表面積２４００cm²/g以上の石炭灰を主体
とする有機廃棄物用処理材。（２）発酵用有用菌を含有する上記(1) に記載の処理
材。（３）炭素源となる木材粉ないし植物殻を含有する上記
(1) または(2) に記載の処理材。（４）有用菌の着床材および消臭材となる多孔質粉体を
含有する上記(1) 〜(3)の何れかに記載の処理材。（５）水硬率０．０２〜０．２０およびブレーン比表面
積２４００cm²/g以上の石炭灰を、有機廃棄物１００重
量部に対して３重量部以上添加することにより該有機廃
棄物を弱アルカリ性に保持して微生物により発酵処理す
ることを特徴とする処理方法。（６）上記石炭灰と共に炭素源となる木材粉ないし植物
殻および／または多孔質粉体を有機廃棄物に添加する上
記(5) に記載の処理方法。

【０００７】

【発明の実施形態】本発明の有機廃棄物用処理材は、水
硬率０．０２〜０．２０およびブレーン比表面積２４０
０cm²/g以上の石炭灰を主体とするものである。ここ
で、石炭灰とは石炭火力発電等において生じる石炭の燃
え殻であり燃焼形式は問わない。一般的にはいわゆるフ
ライアッシュを示す。

【０００８】石炭灰は水硬率０．０２〜０．２０のもの
が用いられる。水硬率(H.M, Hydraulic Modulus)は、次
式に示すように、酸性成分(SiO₂＋Al₂ O₃＋Fe₂
O₃) に対する塩基性成分(CaO) の重量比率によって表
わされる。水硬率(H.M) ＝ CaO /(SiO₂＋Al₂ O₃＋Fe₂ O₃) 水硬率はセメントなどの水硬性物質の硬化速度を示す指
標であり、この値が高いものほど早強性であることを表
わすが、この値はそもそも塩基性成分(CaO) の含有比に
よることから、本発明は水硬率を有機廃棄物の酸性ない
しアルカリ性を管理する指標として利用する。

【０００９】すなわち、水硬率０．０２〜０．２０の石
炭灰を有機廃棄物１００重量部に対して３重量部以上加
えることにより、有機廃棄物のｐＨを７〜８の弱アルカ
リ性に保つことができる。上記有用菌は弱アルカリ性環
境下で増殖して活発化するので、有機廃棄物に上記水硬
率の石炭灰を加えることにより有用菌が活性化する環境
を整えることができる。一方、前述したように、通常、
有機廃棄物をそのまま放置すると、着生している酸生成
菌により炭水化物が分解され低分子の揮発性有機酸が生
じて有機廃棄物のｐＨが約５〜６に低下するので有用菌
の繁殖が困難になる。

【００１０】石炭灰の添加量は、水硬率にもよるが、過
剰に添加すると処理された廃棄物中のシリカ分が増し肥
料に適さないので、通常、有機廃棄物１００重量部に対
して１０００重量部以下が適当である。また、石炭灰は
ｐＨ調整材であると共に有用菌の着床材としての役割を
担うことから、有用菌が有機廃棄物中で十分に繁殖でき
るように廃棄物全体に分散されることが必要であり、少
なくとも有機廃棄物１００重量部に対して３重量部以上
加えるのが適当である。

【００１１】ここで、水硬率が０．０２未満の石炭灰は
通常、有機廃棄物に上記添加量の上限を加えても有機廃
棄物のｐＨを弱アルカリ性に保つことができないので適
当ではない。また、水硬率が０．２０を超える石炭灰は
塩基分が多いので、上記添加量の下限を加えても有機廃
棄物のｐＨは１１以上の強アルカリとなるので好ましく
ない。

【００１２】石炭灰は有用菌の着床材としての役割を果
たすためにブレーン比表面積が２４００cm²/g以上のも
のが用いられる。ブレーン比表面積が２４００cm²/g未
満であると有用菌が十分に増殖できないので有機廃棄物
が発酵せず酸性に傾き腐敗を生じる。また石炭灰の混合
度を上げ、少量の添加で効果を上げるためには石炭灰の
粒度は小さいほうが好ましいが、有用菌の着床材となる
ためには有用菌より小さいものは適当ではないので、こ
れより大きい粒子が好ましい。すなわち、有用菌は概し
て０．５〜３０μm 大のものが多いので、着床材となる
ためには３０μm 程度の粒子が好ましい。

【００１３】本発明の処理材には上記石炭灰に有用菌お
よび／または炭素源物質を添加することができる。有機
廃棄物には通常、光合成細菌などの有用菌が付着してい
るので石炭灰に有用菌を改めて植株せずとも発酵分解は
進行するが、石炭灰に有用菌を添加すれば発酵を一層促
進することができる。

【００１４】また、ｐＨ調整効果はないが、培養源とし
ての籾殻などの植物殻やオガクズなどの木材粉を石炭灰
に添加することにより有機廃棄物の発酵を促進させるこ
とができる。これらの炭素源物質は、炭素／窒素比を上
げる効果も併せもつ。

【００１５】有機廃棄物の発酵の際には、腐敗時よりは
悪臭を抑制できるものの、硫化水素やアンモニアなどの
悪臭物質が少なからず発生する。従って、石炭灰に消臭
材としてゼオライト、けいそう土、活性炭等の多孔質粉
体を加えると良い。これらは有用菌の着床材としての役
割も果たすことができる。添加量は有機廃棄物の性状に
よっても異なるが、概ね、有機廃棄物１００重量部に対
して０．５〜３０重量部程度配合すれば良い。

【００１６】本発明の処理方法は、上記処理材すなわち
石炭灰を有機廃棄物に加え、あるいは処理材と共に炭素
源となる木材粉ないし植物殻および／または多孔質粉体
を有機廃棄物に添加して行なう。具体的には有機廃棄物
に処理材を添加し、軽く撹拌した後、放置し発酵させ
る。発酵させる温度は有用菌の活性が高くなる温度が好
ましく、通常３０〜４５℃程度である。

【００１７】

【実施例】以下、本発明の実施例を比較例と共に示す。
なお、本実施例は例示であり本発明の範囲を限定するも
のではない。

【００１８】実施例１下水汚泥（含水率80％、有機分99％）１００重量部に、
表１の石炭灰３〜５重量部を表１の配合に従って加え、
軽く混練した後に３回切返し、この混合物２０g を１０
０ccのガラス瓶に入れ、２０℃および４０℃の温度下に
それぞれ３日、７日、１４日間保持し、その時の３％水
スラリーのｐＨを測定した。この結果を表１に併せて示
した。なお、有用菌として光合成細菌、乳酸菌、酵母菌
を含んだもの（ＥＭ普及会販売、商品名：ＭＳＫ）を用
いた。また、試料の一部について、４０℃、７日後にお
ける上記ガラス瓶上部に滞留している残気をガステック
検知管で吸引し、悪臭ガス（アンモニア、硫化水素、ト
リメチルアミンおよびメチルメルカプタン）の濃度を測
定した。結果を表２に示す。

【００１９】表１および表２の結果から明らかなよう
に、本実施例の試料は何れも有機廃棄物スラリーのｐＨ
が８．８〜９．７に保たれている。一般に土壌のｐＨ値
はスラリーの状態のｐＨ値よりも１．５〜２．０程度低
いので、本実施例の試料は土壌の状態でｐＨ７〜８前後
の弱アルカリ性を保つことが分かる。この結果、有機廃
棄物の腐敗が防止され発酵が進むので悪臭ガスの発生が
格段に少ない。一方、比較例の試料は、酸性ないしアル
カリ性が高く、有用菌の繁殖に適さないので腐敗が進行
し、本実施例に比べて悪臭ガスの発生量が著しい。

【００２０】実施例２家庭生ゴミ１００重量部（残飯20％、野菜くず50％、魚
介類廃棄物30％）にオガクズ１００重量部と表３の石炭
灰３〜５重量部を表３の配合に従って加え、軽く混練し
３回切返した後に実施例１と同一の条件に保持し、３％
水スラリーのｐＨを測定した。この結果を表３に併せて
示した。なお有用菌として光合成細菌、乳酸菌、酵母菌
を含んだものを用いた。また、試料の一部について、実
施例１と同様に悪臭ガスの発生量を測定した。この結果
を表４に示した。

【００２１】表３および表４に示すように、本実施例の
試料は何れも有機廃棄物スラリーのｐＨは８．７〜９．
８であり、従って、土壌の状態でｐＨ７〜８前後の弱ア
ルカリ性を保っている。この結果、有機廃棄物の腐敗が
防止され発酵が進むので、悪臭ガスの発生が格段に少な
い。一方、比較例の試料は、酸性ないしアルカリ性が高
く、有用菌の繁殖に適さないので腐敗が進行し、本実施
例に比べて悪臭ガスの発生量が著しい。

【００２２】実施例３鶏糞１００重量部にブレーン比表面積２６００cm²/g、
水硬率０．０６の石炭灰３重量部を添加して混合した試
料５０kgに、モミガラを３０kgを加え、温度２０℃、湿
度６０％で３０日間保持したところ、悪臭はせずに、濃
褐色化した粉粒体が得られた。混合物のｐＨは８．０で
あり、顕微鏡で観察すると乳酸菌系細菌が観察された。
この混合物を肥料として用い、温室ダナー種イチゴを栽
培したところ、これを用いないものに比べ収量で１５％
の増加がみられた。

【００２３】

【発明の効果】本発明の処理材および処理方法によれ
ば、有機廃棄物のｐＨが有用発酵のための有用菌の活性
最適域に保持され、また石炭灰が前記有用菌の着床材と
しても有効に用いられるので有用菌の働が十分に生かさ
れる。この結果、有機廃棄物の腐敗が防止され発酵分解
が進むのでアンモニアや硫化水素などの悪臭ガスが大幅
に減少し、肥料として好適な処理生成物が得られる。

【００２４】

【表１】

【００２５】

【表２】

【００２６】

【表３】

【００２７】

【表４】

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者野崎賢二千葉県佐倉市大作２丁目４番２号秩父小野田株式会社中央研究所内 (72)発明者村上豊広島県広島市中区大手町２丁目７番10号秩父小野田株式会社中国支店内 (72)発明者新納清憲大阪府大阪市中央区高麗橋１丁目３番３号株式会社日本技術開発センター内

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】有機廃棄物を微生物により発酵処理する
ために配合する処理材であって、水硬率０．０２〜０．
２０およびブレーン比表面積２４００cm²/g以上の石炭
灰を主体とする有機廃棄物用処理材。
【請求項２】発酵用有用菌を含有する請求項１に記載
の処理材。
【請求項３】炭素源となる木材粉ないし植物殻を含有
する請求項１または２に記載の処理材。
【請求項４】有用菌の着床材および消臭材となる多孔
質粉体を含有する請求項１〜３の何れかに記載の処理
材。
【請求項５】水硬率０．０２〜０．２０およびブレー
ン比表面積２４００cm²/g以上の石炭灰を、有機廃棄物
１００重量部に対して３重量部以上添加することにより
該有機廃棄物を弱アルカリ性に保持して微生物により発
酵処理することを特徴とする処理方法。
【請求項６】上記石炭灰と共に炭素源となる木材粉な
いし植物殻および／または多孔質粉体を有機廃棄物に添
加する請求項５に記載の処理方法。