JPH10286549A - 有機廃棄物の処理装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】微生物を用いた有機廃棄物を処理するに際し、
その微生物の能力を十分に活用して効率的な処理を行う
ことができる装置を提供すること。 【解決手段】有機廃棄物を分解処理するための容器と；
該容器内部に実質的に水平かつ平行に設けられた、回転
駆動される二本の攪拌シャフトと；これら攪拌シャフト
の夫々に植設された攪拌羽根とを具備する。前記容器の
底面は、二つの円筒状底面を有し、且つこれら円筒状底
面は互いに接続されている。前記攪拌シャフトの夫々
は、夫々の前記円筒状底面に対応した円筒の中心軸近傍
に沿って配設されている。前記二つの円筒状底面の間の
接続部は、前記攪拌シャフトのレベルよりも低い。ま
た、前記少なくとも二つの攪拌駆動軸は、その回転によ
って攪拌された有機廃棄物が、前記容器の中央部が高く
なるような山形の形状を維持するような方向に回転され
る。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、生ゴミ等の有機廃
棄物を処理する装置に関し、特に有機廃棄物を効率よく
分解消滅させることができる処理装置に関する。

【０００２】

【従来の技術】消費生活が高度化した現代社会におい
て、家庭から排出される生ゴミや、汚泥、ビール粕等の
産業廃棄物等のような有機廃棄物の処理は、重要な社会
問題になっている。この問題を解決するために、従来か
ら微生物を利用して有機廃棄物を処理する方法および装
置が研究され、実施されている。

【０００３】このような微生物を応用した技術は、微生
物の代謝機能を利用するものである。従って、その処理
効率を高めるためには、基質特異性が少なく且つ代謝活
性の高い微生物が必要とされるだけでなく、その代謝活
性を十分に発揮させ得る処理装置が必要とされる。

【０００４】この観点から、従来種々の微生物および種
々の装置が開発されているが、未だ十分といえるものは
存在していない。従って、従来の技術では、とてつもな
い大型の装置が必要で、極めて大きな設置スペースを必
要とする等の問題があった。

【０００５】そこで、本件出願人は先に、生ゴミ処理等
に著しい効果を発揮する新しい微生物群を開示した（特
願平７−１５０１６２）。 この微生物群は、例えば、
豚由来の細菌群を含む豚の糞尿を採取する工程と、該糞
尿を酸素の存在下に所定の条件下で貯溜し、一定期間に
亘って水分を蒸発させつつ熟成および濃縮することによ
り、前記細菌群の有機物分解能力を修飾する工程とを具
備する方法によって得ることができる。

【０００６】上記の微生物群は極めて優れた有機物分解
能力を有しており、これを従来の生ゴミ処理装置で使用
した場合にも、従来のゴミ処理用微生物を用いた場合に
比較して著しい改善結果が得られた。

【０００７】しかし、上記の微生物群については未だ十
分に解明されておらず、この微生物群の能力を最大限に
発揮させるために、如何なる処理装置が最適であるかに
ついての研究はなされていなかった。

【０００８】

【発明が解決しようとする課題】本発明は上記事情に鑑
みてなされたものであり、微生物、特に出願人が先に開
示した微生物群を用いた有機廃棄物を処理するに際し、
その微生物の能力を十分に活用して効率的な処理を行う
ことができる装置を提供することを目的とするものであ
る。

【０００９】

【課題を解決するための手段】上記の課題は、有機廃棄
物を処理する装置であって：適切な微生物と共に有機廃
棄物収容して、該有機廃棄物を分解処理するための容器
と；該容器内部に実質的に水平かつ平行に設けられた、
回転駆動される二本の攪拌シャフトと；これら攪拌シャ
フトの夫々に植設された攪拌羽根とを具備し、前記容器
の底面は、二つの円筒を実質的に水平かつ平行に並べた
形状に対応するように二つの円筒状底面を有し、且つこ
れら円筒状底面は互いに接続されていることと、前記攪
拌シャフトの夫々は、夫々の前記円筒状底面に対応した
円筒の中心軸近傍に沿って配設されていることと、前記
二つの円筒状底面の間の接続部は、前記攪拌シャフトの
レベルよりも低いことと、前記少なくとも二つの攪拌駆
動軸は、その回転によって攪拌された有機廃棄物が、前
記容器の中央部が高くなるような山形の形状を維持する
ような方向に回転されることとを特徴とする装置によっ
て達成される。

【００１０】上記の装置においては、前記容器内部を所
定温度（好ましくは３８℃から４３℃）に維持するため
の加熱手段を用いるのが望ましい。この加熱手段は特に
限定されず、容器の内部および／または外部に温湯を循
環させてもよく、ヒータを用いてもよく、或いは容器内
部に温風を循環させてもよい。

【００１１】上記の装置は、特願平７−１５０１６２で
出願人が先に開示した微生物群と組み合わせて使用する
と、著しく大きな効果を得ることができる。この微生物
群は、次の何れかの方法によって製造されたものであ
る。

【００１２】第一の方法は、豚由来の細菌群を含む豚の
糞尿を採取する工程と、該糞尿を酸素の存在下に粘土質
土壌と接触させた状態で貯溜し、一定期間に亘って水分
を蒸発させつつ熟成および濃縮することにより、前記細
菌群の有機物分解能力を修飾する工程とを具備すること
を特徴とする、有機物分解能力を有する微生物群の製造
方法である。

【００１３】第二の方法は、豚由来の細菌群を含む豚の
糞尿を採取する工程と、該糞尿を酸素の存在下の暗室に
おいてコンクリートと接触させた状態で貯溜し、一定期
間に亘って水分を蒸発させつつ熟成および濃縮すること
により、前記細菌群の有機物分解能力を修飾する工程と
を具備することを特徴とする、有機物分解能力を有する
微生物群の製造方法である。

【００１４】第三の方法は、第一または第二の方法で得
られた微生物群を水に溶解して活性水溶液を調製する工
程と、該活性水溶液中に豚糞および水を添加し、暴気処
理する工程とを具備したことを特徴とする、有機物分解
能力を有する微生物群の製造方法である。

【００１５】

【発明の実施の形態】図１は、本発明の一実施例になる
有機廃棄物処理装置を示す断面図である。同図におい
て、１０は処理容器である。この処理容器の中には、分
解処理すべき有機廃棄物と、これを分解する微生物との
混合物１１が収容される。処理容器１０は二槽式であ
り、そのの底面は、二つの円筒を水平かつ平行に配置し
た外周に対応する形状を有している。これら二つの円筒
状底面２０，３０は、両者の中間部Ａにおいて連結され
ている。二つの円筒状底面２０，３０に対応する夫々の
円筒の中心軸に沿って、攪拌駆動軸２１，３１が配設さ
れている。これらの攪拌駆動軸２１，３１は、モータ、
スプロケット等の公知の手段（図示せず）によって、回
転駆動されるようになっている。また、攪拌駆動軸２
１，３１には、夫々攪拌羽根２２，３２が植設されてい
る。攪拌羽根２２，３２は、被処理混合物１１を攪拌し
得るものであれば如何なる形状であってもよいが、例え
ば、図２に示すように、複数の細い棒を全体として螺旋
状に植設したものであるのが好ましい。更に好ましく
は、図３に示すように、植設された棒状の支持体２３に
螺旋状の金属帯からなる攪拌羽根２４を固定してもよ
い。このような螺旋状に植設された攪拌羽根は、攪拌時
に加わる力が低減されるので、大量の有機廃棄物を攪拌
する場合にも折れにくいという利点がある。処理容器１
０の上方開口部は蓋体４０で閉鎖されている。また、蓋
体４０を貫通して温風吹き出し器４１が設けられてお
り、容器内を好ましい温度（例えば３８℃〜４３℃）に
維持するようになっている。この実施例の装置の大きさ
は特に限定されず、２０〜３５リットルの家庭用生ゴミ
処理機のサイズから、１０ｍ³ の業務用サイズまで如何
なる大きさでも実施することができるなお、上記実施例
の装置において最も重要なことは、処理用器１０が二つ
の円筒状底面２０，３０を有する二槽式であることと、
二つの円筒状底面の連結部分Ａの高さが、回転駆動軸２
１，３１の高さよりも低いことである。この位置関係が
満たされない限り、本発明の効果を得ることはできな
い。

【００１６】上記実施例の装置を用いて有機廃棄物を分
解処理するに際しては、有機廃棄物を分解する能力をも
った適切な微生物と共に、ビール粕、おから、茶ガラ、
台所の生ゴミ、各種汚泥のような有機廃棄物を容器１１
の中に投入する。その後、攪拌駆動軸２１，３１を回転
駆動させ、図中矢印で示すように攪拌羽根２２，３２を
回転させることにより、被処理物１１を攪拌する。この
攪拌によって、被処理物１１は攪拌されながら、混入し
た微生物の作用によって分解される。その際、被処理物
１１は、一方の円筒状底面から他方の円筒状底面へと相
互に移動する。この移動は、中間部分Ａのレベルが回転
駆動軸２１，３１の高さよりも低いことによって生じる
ものである。このように、被処理物は攪拌によって移動
するが、その全体の形状は、図示のように中央部が高く
なった山状の形状が維持される。

【００１７】攪拌駆動軸２１，３１の回転方向を逆にす
ると、被処理物１１は中央部で低く、側壁部で低くな
る。この場合には、攪拌されている被処理物が二つの円
筒状底面２０，３０の間で相互に移動しない。

【００１８】後述する使用例の結果に示されるように、
上記実施例の装置を用いることにより、有機廃棄物の処
理効率は飛躍的に向上する。その明確な理由は未だ明ら
かではないが、二つの円筒状底面２０，３０の中間点Ａ
の高さを回転駆動軸２１，３１よりも高くした場合や、
攪拌回転軸２１，２３の回転方向を逆にした場合には、
このような効果は得られない。従って、攪拌に際して、
被処理物が二つの円筒状底面の間を相互に移動すること
が、この飛躍的な効果が得られる決定的な理由であるこ
とには疑いがない。この観点から、攪拌羽根２１，３２
が相互に多少噛み合うような長さとするのが好ましいこ
とが分かった。

【００１９】上記の装置に使用するための有機物分解能
力を有する微生物としては、既述したように、特願平７
−１５０１６２で出願人が先に開示した微生物群が好適
である。この微生物群について簡単に説明するれば、次
の通りである。

【００２０】この微生物群は、豚の糞尿中に含まれる細
菌群から製造される。この細菌群は豚の腸内細菌叢に由
来すると思われる。従って、本発明の微生物群を製造す
る際には、先ず豚の糞尿を採取する。豚の種類は特に限
定されず、例えば大ヨークシャー種とランドレ−ス種と
の雑種を用いることができる。但し、原料としては豚の
糞だけでなく、尿が一緒に混合されたものを用いる。か
かる豚の糞尿は、如何なる方法を用いて採取してもよ
い。豚の糞尿を採取する際の飼育条件は特に限定され
ず、給餌する飼料も特に限定されない。

【００２１】次に、上記のようにして採取した豚の糞尿
を、酸素の存在下に所定の条件で一定期間に亘って貯溜
し、水分を蒸発させて熟成および濃縮する。その具体的
な方法としては、大別して次の二通りが可能である。

【００２２】第一の方法は屋外式であり、粘土質土壌に
素堀の熟成池を作成し、この熟成池の中に、深さ約４０
ｃｍ以下にまで糞尿を流し込んで貯溜する。池の寸法は
特に限定されず、糞尿の容量に応じて適切な大きさとす
ることができる。こうして熟成池に貯溜した糞尿を、自
然放置して乾燥させながら、所定の期間だけねかせて熟
成させる。この熟成期間は詳細に規定することはできな
いが、最低で略２年程度である。熟成が完了した時点に
おいて、糞尿は熟成池の底で深さ約２０ｃｍの汚泥状態
になっている。この熟成によって、元の糞尿中に含まれ
ていた細菌群の性質は変化し、最終的に得られた汚泥中
には本発明による微生物群が含まれるに至る。

【００２３】第二の方法は屋内式である。この場合は、
屋根付きで且つ地下埋込み型のコンクリート製の熟成池
を用いる。その際、糞尿を貯溜する深さは、第一の方法
と同じく約４０ｃｍとする。また、熟成の間は暗室状態
を保ち、室内の温度は−５℃〜３３℃の範囲に維持す
る。池の大きさは特に限定されず、糞尿の容量に応じて
適切な寸法にすればよい。熟成の期間は、屋外式と同じ
く最低で略２年程度である。この熟成期間の間に水分が
蒸発して、容量は当初の容量の５０％〜６０％にまで減
少し、深さは約２０ｃｍになる。この熟成の間に、元の
糞尿中に含まれていた細菌群の性質が変化し、熟成後の
糞尿中には本発明による微生物群が含まれるに至る。

【００２４】第一の方法で得られた微生物群と、第二の
方法で得られた微生物群とは、本発明の用途に用いた際
には何れも同じ性質を有している。従って、両者は同じ
細菌群からなっていると思われる。

【００２５】本発明の微生物群は、第一または第二の方
法で得られた微生物群を水に溶解して活性水溶液を調製
する工程と、該活性水溶液中に豚糞および水を添加し、
暴気処理する工程とを具備したことを特徴とする方法に
よっても製造することができる。

【００２６】この場合には、第一の方法で得られた汚泥
状物または第二の方法で得られた熟成糞尿を水に溶かし
込み、得られた水溶液を上記の活性水溶液として用いる
ことができる。この活性溶液に原料の豚糞および水を追
加し、暴気操作を行ないながら所定温度で所定期間保持
することにより、第一および第二の方法のような長期間
の熟成を行なうことなく、同じ性質をもった細菌群を得
ることができる。暴気操作は通常のブロアを用いて行な
えば良く、温度は土中と同じ温度、即ち約１０℃前後と
する。処理期間は具体的な条件にもよるが、約１〜３日
で十分である。

【００２７】

【実施例】図１および図３に示した構造を有する容積が
５００リットルの処理装置を制作し、この装置の中に各
種の有機廃棄物を投入して分解処理を行った。その際、
処理容器内の温度は３８℃〜４３℃に維持した。また、
これら有機廃棄物には、下記の方法で製造した堆肥（以
下、アースラブ堆肥という）を混合して用いた。この堆
肥には、優れた有機物分解能力を有する既述の微生物群
が含まれている。

【００２８】処理の方法としては、先ずアースラブ堆肥
３００リットルを処理用に入れ、これに２００リットル
の有機廃棄物を添加して攪拌運転し、所定時間後に、分
解して減少した分だけ有機廃棄物を追加した。こうして
３０日間運転した後、１日に消費される有機廃棄物の量
を、使用したアースラブ堆肥１００リットル当たりに換
算して比較した。その結果は次の表に示す通りであっ
た。

【００２９】 ＜処理した有機物＞ ＜処理された量＞ ビール粕、焼酎粕、 １５０リットル（150 ％）以上 おから、各種茶ガラ １００リットル（100 ％）以上 台所生ゴミ ７０リットル（70％）以上 各種汚泥 １００リットル（100 ％）以上 コーヒー粕 ４０リットル（40％）以上 上記の実験での一般的な所見として、処理された有機廃
棄物は何れも原形を止めず、全てが水と炭酸ガスとに分
解されたことが分かった。

【００３０】比較のために、円筒状底面２０、攪拌駆動
軸２１および攪拌羽根２２だけの単槽式処理装置を用い
て、上記と同様の実験を行ったところ、その処理効率は
何れも１０％〜１４％程度に過ぎなかった。このこと
は、本発明の処理装置が極めて処理効率が高いことを示
している。

【００３１】なお、上記の実験で使用したアースラブ堆
肥の製造方法は次の通りである。

【００３２】先ず、１８０日間に亘って、畜舎で飼育し
ている 1,300頭の豚（大ヨークシャー種とランドレース
種との雑種）から糞尿を採取した。その間、豚には通常
の餌（市販の完全配合飼料）を給餌した。こうして採取
した糞尿を、粘土質土壌に掘った素堀の熟成池（２０ｍ
×２０ｍ×３ｍ）の中に流し込み、池の底から４０ｃｍ
の深さになるまで貯溜した。この実施例において、熟成
池を掘った粘度質土壌は三重県地方に多くみられる赤土
の粘土質土壌である。こうして素堀の熟成池に貯溜した
糞尿を、約２年間そのまま自然放置し、水分を蒸発させ
つつ熟成させた。この熟成期間を経過した後、池に流し
込んだ糞尿は底部で汚泥状になっていた（水分含有率は
略５０％）。この汚泥を堆肥製造等の用途に使用したと
ころ、極めて優れた堆肥素材分解能を有していた。この
分解能が、汚泥中に含まれる微生物群の作用によること
は明らかである。

【００３３】次に、上記で得た汚泥と、堆肥素材として
の豚糞とを用いて、アースラブ堆肥を製造した。先ず、
豚糞７０％と上記で得た汚泥３０％とを、混練機を用い
ることによって多くの空気が含まれる状態で混練し、水
分含量約７０〜７５％の混合物を調製した。ここで使用
した混練機は、有限会社アースラブ・ニッポンと株式会
社尼崎工作所との共同開発になるものである。また、豚
糞および汚泥の水分含量が多いときには、オガクズ、米
糠、ふすま又はコーヒー抽出残渣などの植物繊維素材を
添加して混練することにより、水分含量を約７０％に調
節した。

【００３４】こうして調製された混合物を、屋根付きの
堆肥舎で高さ３０〜３５ｃｍに積み上げて熟成を開始さ
せ、７〜１０日目に切り返しを実施した。この切り返し
の後に著しく発酵が進行し、その５日後には急速に腐植
土に近付いた。その間、匂いは殆ど発生しなかった。ま
た、反応は常に４５℃程度の中温で推移し、７日後には
常温に戻った。発酵が終了して堆肥が腐植土の臭いにな
るまでに要する期間は、夏期で約１０日、冬期でも約１
５日で十分であった。こうして製造された完熟堆肥に
は、当初に用いた汚泥と同様、本発明の細菌群が含まれ
ている。従って、実施例１で得た汚泥に代えてこの完熟
堆肥を用いた場合にも、上記と同様の堆肥製造を行なう
ことができる。

【００３５】

【発明の効果】以上詳述したように、本発明の装置によ
れば、微生物、特に出願人が先に開示した微生物群を用
いた有機廃棄物を処理するに際し、その微生物の能力を
十分に活用して効率的な処理を行うことができる等、顕
著な効果を得ることができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明による有機廃棄物処理装置の一実施例を
示す断面図である。

【図２】図１の装置における攪拌羽根の一例を示す斜視
図である。

【図３】図１の装置における攪拌羽根の他の例を示す斜
視図である。

【符号の説明】

１０…処理容器、１１…被処理物、２０，３０…円筒状
底面、２１，３１…攪拌駆動軸、２２，３２…攪拌羽
根、２３…支持棒、２４…螺旋状攪拌羽根、４０…蓋
体、４１…温風吹き出し器

Claims (3)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 有機廃棄物を処理する装置であって：適
   切な微生物と共に有機廃棄物収容して、該有機廃棄物を
   分解処理するための容器と；該容器内部に実質的に水平
   かつ平行に設けられた、回転駆動される二本の攪拌シャ
   フトと；これら攪拌シャフトの夫々に植設された攪拌羽
   根とを具備し、 前記容器の底面は、二つの円筒を実質的に水平かつ平行
   に並べた形状に対応するように二つの円筒状底面を有
   し、且つこれら円筒状底面は互いに接続されていること
   と、 前記攪拌シャフトの夫々は、夫々の前記円筒状底面に対
   応した円筒の中心軸近傍に沿って配設されていること
   と、 前記二つの円筒状底面の間の接続部は、前記攪拌シャフ
   トのレベルよりも低いことと、 前記少なくとも二つの攪拌駆動軸は、その回転によって
   攪拌された有機廃棄物が、前記容器の中央部が高くなる
   ような山形の形状を維持するような方向に回転されるこ
   ととを特徴とする装置。
2. 【請求項２】 請求項１に記載の装置であって、前記適
   切な微生物が、豚由来の細菌群を含む豚の糞尿を採取す
   る工程と、該糞尿を酸素の存在下に粘土質土壌と接触さ
   せた状態で貯溜し、一定期間に亘って水分を蒸発させつ
   つ熟成および濃縮することにより、前記細菌群の有機物
   分解能力を修飾する工程とを具備する方法によって製造
   された微生物群である方法。
3. 【請求項３】 請求項１に記載の装置であって、前記容
   器の内部を所定温度に維持するための加熱手段を具備し
   た装置。