JPH10139574A

JPH10139574A - 有機廃棄物の発酵培養法とそのシステム

Info

Publication number: JPH10139574A
Application number: JP29479096A
Authority: JP
Inventors: Osamu Kisaki; 収木佐木
Original assignee: NESCO YAKUHIN KK
Current assignee: NESCO YAKUHIN KK
Priority date: 1996-11-07
Filing date: 1996-11-07
Publication date: 1998-05-26

Abstract

(57)【要約】【課題】発酵効率を大きく向上させ、省エネルギー
で、無公害、低公害の処理を可能とする。【解決手段】発酵槽の雰囲気空気を吸引して発酵培養
用の空気の一部として発酵槽に循環供給し、高温発酵型
の浄化菌による好気的発酵によって有機廃棄物を発酵培
養する方法であって、発酵培養用に供給する空気を加湿
して発酵槽に供給する。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】この出願の発明は、有機廃棄
物の発酵培養法とそのシステムに関するものである。さ
らに詳しくは、この出願の発明は、下水汚泥、生ごみ等
の有機廃棄物の処理法として、有機質肥料を得るための
方法として有用な、省エネルギーで処理効率に優れた、
無公害、低公害性の新しい有機廃棄物の発酵培養法とそ
のためのシステムに関するものである。

【０００２】

【従来の技術とその課題】廃棄物の処理は、全社会的に
極めて深刻で重要な問題になっており、なかでも、都市
社会から発生する下水汚泥、し尿処理汚泥、食品製造産
業から発生する廃棄物や排水、そのスラッジ、あるいは
動物のふん尿等の有機質廃棄物の処理は焦眉の課題にな
っている。

【０００３】このような有機廃棄物の処理については、
従来より、乾燥・焼却する方法と、発酵培養する方法が
代表的なものとして知られている。しかしながら、前者
の乾燥・焼却法においては、そのための設備や、電力、
石油等のエネルギー消費は大きな負担になっており、し
かも残渣としての乾燥物や焼却灰そのものの処理が問題
となっている。

【０００４】一方、発酵培養法は、有機廃棄物を有機肥
料として再利用することを意図したものであって、その
着想、目的は評価されるものの、発酵処理にともなう臭
気の発生、設備の負担や処理効率の問題、また生成され
る肥料の品質等の点において課題は多く、特に、臭気の
発生や、その生産性としての処理効率という経済性の点
には難点があるのが実情であった。

【０００５】このような事情から、この出願の発明者
は、発酵培養法の特徴に着目し、その問題点の解決につ
いて検討してきた。この出願の発明は、この検討の結果
に基づいてなされたものであって、臭気の発生、排水の
問題もなく、しかも優れた効率で、低エネルギー消費で
有機廃棄物を処理して有機質肥料に変換することのでき
る改善された方法とそのためのシステムを提供すること
を目的としている。

【０００６】

【課題を解決するための手段】この発明は、上記の課題
を解決するものとして、発酵槽の雰囲気空気を吸引して
発酵培養用の空気の一部として発酵槽に循環供給し、高
温発酵型の浄化菌による好気的発酵によって有機廃棄物
を発酵培養する方法であって、発酵培養用に供給する空
気を加湿して発酵槽に供給することを特徴とする有機廃
棄物の発酵培養法を提供する。

【０００７】そして、この出願の発明は、発酵培養用に
供給する空気を飽和湿度に加湿する発酵培養法や、発酵
培養用に供給する空気には、微生物酵素、有機酸、核
酸、ミネラル等の発酵促進成分を含有させる発酵培養
法、発酵培養用空気を、煙霧状微細水滴または発酵促進
成分含有の煙霧状微細水滴との接触により加湿する発酵
培養法等をその態様として提供する。

【０００８】また、この出願の発明は、発酵槽と、その
雰囲気空気の吸引手段と、吸引した雰囲気空気を発酵培
養用の空気の一部として発酵槽に供給する空気供給手段
とを備え、高温発酵型の浄化槽による好気的発酵によっ
て有機廃棄物を発酵培養するシステムであって、雰囲気
空気の吸引手段または発酵培養用の空気の供給手段に
は、加湿活性化手段が連設されていることを特徴とする
有機廃棄物の発酵培養システムを提供し、加湿活性化手
段は、空気の流路と、この空気の流路において煙霧状微
細水滴を空気と接触させる煙霧手段とを備えている活性
化ブランケットからなるシステムや、活性化ブランケッ
トでは、空気の流路は、多孔管体によって形成されてお
り、煙霧手段は、水または溶液の貯溜部と、水または溶
液を吸引して加圧するポンプと、このポンプに接続され
て一対の噴射口が対向配置されたノズルとを備え、ノズ
ルから噴射された水滴が衝突して微細煙霧とされ、これ
が多孔管体内に吸引されるシステム等をその態様として
提供する。

【０００９】

【発明の実施の形態】この出願の発明は、上記の構成か
らなることを特徴とするものであるが、以下、実施例を
示し、さらに詳しくこの出願の発明の実施の形態につい
て説明する。

【００１０】

【実施例】添付した図面の図１は、この発明の一例とし
てのシステムの全体構成を示したものである。たとえば
この図１に例示したように、このシステムでは、被処理
物（１０）を発酵させる発酵槽（１）と、この発酵槽
（１）内の雰囲気空気を吸引する手段としての吸気管と
吸引ボックス（２）、吸引した雰囲気空気を発酵培養用
の空気の一部として発酵槽に供給する手段としてのブロ
ワー（３）と送気管（４）等を備え、また、吸引ボック
ス（２）とブロワー（３）との間には、加湿活性化手段
としての活性化ブランケット（５）を有している。

【００１１】この活性化ブランケット（５）は、吸引ボ
ックス（２）の前段に設けてもよいが、いずれの場合で
も、活性化ブランケット（５）等の加湿活性化手段の配
設は、この発明において欠かせないものである。たとえ
ば以上のシステムでは、発酵槽（１）の雰囲気空気を吸
引して発酵培養用の空気の一部として発酵槽（１）に循
環供給し、高温発酵型の浄化菌による好気的発酵によっ
て被処理物（１０）としての有機廃棄物を発酵処理す
る。そして、この処理において、発酵培養用に供給する
空気は、活性化ブランケット（５）において加湿する。
この加湿は、好ましくは飽和湿度あるいはその近傍の相
対湿度となるように行われる。

【００１２】そして、この加湿は、この発明においては
発酵の活性化のために行われるものである。それと言う
のも、発酵培養法としてのこの発明の方法と、そのため
のシステムにとっては、初期発酵の段階で浄化菌微生物
の発酵を活性化するためには被処理物（１０）の水分率
も重要であるが、微生物の生活空間への水分の供給が極
めて重要であることによる。たとえば微生物が汚泥中の
有機物を餌として発酵する場合、供給される空気が水蒸
気未飽和で乾燥した状態だと、発酵汚泥から水分が空気
の方へ移行し、その際に蒸発潜熱を奪うため被処理物
（１０）の温度を低下させる。このことは、微生物の発
酵増殖を著しく低下させ、被処理物（１０）の発酵温度
を低下させ、このことがさらに進行すると発酵そのもの
を停止させる場合も起る。

【００１３】そこで、この発明では、供給空気は、１０
０％の相対湿度またはその近傍にまで加湿して活性化す
る。このことによって、発酵を促し、微生物の増殖を高
め、結果として被処理物である有機廃棄物の昇温速度を
高め、発酵培養が効率的に進むことになる。また、発酵
の均質化のためにも加湿は欠かせないのである。

【００１４】そして、この発明においては、加湿活性化
においては、さらに発酵を促進するために微生物酵素、
有機酸、核酸、ミネラル等の発酵促進成分をも供給空気
中に含有させることが有効でもある。発酵初期の発酵速
度が増大し、被処理物の昇温速度が倍加される。これに
ともなって、発酵速度も増大し、発酵の完了が早められ
ることになる。そして、図１に示したシステムでは、発
酵槽（１）の雰囲気空気を減圧状態で吸引して循環させ
るため、雰囲気空気の臭気の系外への発生はない。また
吸引ボックス（２）では、吸引した雰囲気空気を露結処
理させることによって臭気成分を回収する。吸引ボック
ス（２）は、たとえば空気がその内部で蛇行して流れる
ようにじゃま板（金属製等）が配設されており、この蛇
行の過程で冷却され、温度が下がり、そのために発酵槽
（１）からの吸引空気に含まれていた過剰の水分が結露
するようにしている。

【００１５】このため、外部環境に対して臭気を飛散さ
せることはなく、無公害、低公害システムとして特徴の
あるものとなる。加湿活性化手段としての活性化ブラン
ケット（５）については、たとえば、図２に例示した構
成が有効なものとして示される。この活性化ブランケッ
ト（５）は、空気の流路としての多孔管体（５１）と、
水または溶液の貯溜部（５２）と、ポンプ（５３）と、
このポンプに接続されて一対の噴射口を対向配置したノ
ズル（５４）とを備えている。貯溜部（５２）からポン
プ（５３）により吸引して加圧した水、または微生物酵
素や、有機酸、核酸、ミネラル等の発酵促進成分を含有
する溶液は、対向するノズル（５４）より噴射され、衝
突して微細煙霧状の水滴となり、この微細水滴（Ｂ）
が、多孔管体（５１）の孔より吸引されて空気中に含ま
れるようになる。

【００１６】このため、減圧によって活性化ブランケッ
ト（５）に吸引される雰囲気空気（Ａ）は、この活性化
ブランケット（５）において加湿活性化されることにな
る。加湿の度合いや発酵促進成分の混入割合は、対象と
する被処理物の状態や、目的とする肥料の特徴、さらに
処理効率の設定によって適宜に変更されるが、通常は、
１００％相対湿度、またはその近傍にまで加湿するのが
好ましい。

【００１７】発酵のための微生物は、主として放線菌群
のような高温発酵型の浄化菌とし、好気的に発酵培養す
る。発酵は、８０℃以上の高温となるので、ほとんど全
ての病原菌は死滅し、また、線虫、草の種なども死滅す
るため、衛生的な微生物資材を得ることができる。そし
て、発酵過程で微生物が発生する熱エネルギーにより、
被処理物の有する水分の乾燥が進み、石油燃焼などによ
り乾燥する場合の１／２０以下のエネルギーで処理する
ことができる。

【００１８】そして生成される微生物資材は、有機肥
料、水処理剤等として有用なものとなる。なお、図１に
例示したシステムについては、発酵槽（１）の上部空間
より雰囲気空気を吸引することと、その底部、床部の隙
間や、穴より空気を供給することも、発酵を促進し、均
一化するために有効な手段となる。

【００１９】以下、さらに詳しく具体例として説明す
る。＜発酵培養例＞水分率８０％の有機廃棄物の脱水ケーキ
３５０ｋｇと種菌体（放線菌）（水分率３０％）３５０
ｋｇとをよく混合攪拌し、図１に示した発酵槽に入れ
て、１００％相対湿度の空気を、最大で被発酵体容積１
ｍ³あたり１００ｌの割合でこの発酵槽に供給して発酵
させた。なお、種菌体としては、高温発酵型の放線菌群
（サーモアクチノミセス）をはじめとして、バチルス型
の枯草菌等の有機微生物を１ｇ中に１０⁶〜１０¹⁰程度
含み、有機成分としては、腐植および腐植前駆物質等を
全体の３０％程度含んでいる。その他、有機酸やミネラ
ル分も発酵の際に利用可能な状態で含まれている。

【００２０】そして、発酵処理には、前記の活性化ブラ
ンケットを使用した。この際には、図２に示した貯溜部
（５２）には、発酵工程からの微生物の代謝産物で、微
生物酵素、有機酸、ミネラル等がミクロンオーダーの微
細な状態で０．１〜５％程度含まれた水溶液が入れられ
ている。その結果、１００ｋｇの発酵生成物を得た。

【００２１】図３は、発酵時間が４日間の時間経過を、
発酵温度の変化として示したものである。図中の（Ｉ）
は、活性化ブランケットにより加湿した場合のもので、
初期の発酵温度の上昇は速く、１２時間で９０℃の最高
温度に達していることがわかる。一方、（II）は、活性
化ブランケットを用いない場合を示し、最高温度も８５
℃にとどまり、この温度に達するまでに必要とされる時
間も２４時間を要した。

【００２２】（Ｉ）の場合には、発酵温度も高く保た
れ、発酵完了時間も、（II）の場合に比べて２４時間以
上短縮された。発酵生成物は、たとえば次の組成成分を
含有するもの等として、土壌改良剤等として極めて有用
なものとなる。

【００２３】

【表１】

【００２４】もちろん、この発明は以上の例に限定され
るものではなく、その細部において様々な態様が可能で
ある。

【００２５】

【発明の効果】以上詳しく説明したとおり、この発明に
よって、発酵処理効率に優れた、省エネルギーで、無公
害、低公害での有機廃棄物処理が可能となる。

【図面の簡単な説明】

【図１】（ａ）（ｂ）（ｃ）は、各々、この発明のシス
テムの全体構成を例示した正面、平面および側面に相当
する概要図である。

【図２】活性化ブランケットの構成を例示した概要図で
ある。

【図３】発酵時間と発酵温度との関係を例示した図であ
る。

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】発酵槽の雰囲気空気を吸引して発酵培養
用の空気の一部として発酵槽に循環供給し、高温発酵型
の浄化菌による好気的発酵によって有機廃棄物を発酵培
養する方法であって、発酵培養用に供給する空気を加湿
して発酵槽に供給することを特徴とする有機廃棄物の発
酵培養法。
【請求項２】発酵培養用に供給する空気を飽和湿度に
加湿する請求項１の発酵培養法。
【請求項３】請求項１または２の発酵培養法におい
て、発酵培養用に供給する空気には、微生物酵素、有機
酸、核酸、ミネラル等の発酵促進成分を含有させる発酵
培養法。
【請求項４】請求項１ないし３のいずれかの発酵培養
法において、発酵培養用空気を、煙霧状微細水滴または
発酵促進成分含有の煙霧状微細水滴との接触により加湿
する発酵培養法。
【請求項５】発酵槽と、その雰囲気空気の吸引手段
と、吸引した雰囲気空気を発酵培養用の空気の一部とし
て発酵槽に供給する空気供給手段とを備え、高温発酵型
の浄化槽による好気的発酵によって有機廃棄物を発酵培
養するシステムであって、雰囲気空気の吸引手段または
発酵培養用の空気の供給手段には、加湿活性化手段が連
設されていることを特徴とする有機廃棄物の発酵培養シ
ステム。
【請求項６】加湿活性化手段は、空気の流路と、この
空気の流路において煙霧状微細水滴を空気と接触させる
煙霧手段とを備えている活性化ブランケットからなる請
求項５の発酵培養システム。
【請求項７】活性化ブランケットでは、空気の流路
は、多孔管体によって形成されており、煙霧手段は、水
または溶液の貯溜部と、水または溶液を吸引して加圧す
るポンプと、このポンプに接続されて一対の噴射口が対
向配置されたノズルとを備え、ノズルから噴射された水
滴が衝突して微細煙霧とされ、これが多孔管体内に吸引
される請求項６の発酵培養システム。