JPH11290825A

JPH11290825A - 生ごみ処理方法および装置

Info

Publication number: JPH11290825A
Application number: JP9915598A
Authority: JP
Inventors: Jun Inoue; 純井上; Yukio Horikawa; 幸雄堀川; Takaaki Honma; 隆章本間
Original assignee: Kanebo Ltd
Current assignee: Kanebo Ltd
Priority date: 1998-04-10
Filing date: 1998-04-10
Publication date: 1999-10-26

Abstract

(57)【要約】【課題】生ごみ処理用の、微生物による分解が少な
く、かつ水分量を調整でき、分解活性も低下しない微生
物保持材を提供すること。【解決手段】スポンジ状ポリビニルアセタール樹脂
（ＰＶＡｔ）を微生物担持体として用いる。スポンジ状
ＰＶＡｔは、微生物が付着できるほか、微生物による分
解を受けにくい上、耐摩耗性に優れるので、従来の木片
チップ等のように使い捨てではなく、半永久的に利用可
能であり、水分調整ができるので、活性が高く維持でき
るという優れた効果が生じる。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、生ごみの処理に用
いられるスポンジ状ポリビニルアセタール樹脂、このス
ポンジ状ポリビニルアセタール樹脂を含む生ごみ処理用
基材、この生ごみ処理用基材を用いる生ごみ処理装置に
関する。

【０００２】

【従来の技術】近年、増え続けるごみの処理が社会問題
となっている。ごみの中でも、生ごみの成分は、水分が
約80％、有機物が約17％、灰分が約３％であり、圧倒的
に水が多く、かさばるという問題点がある。そこで、こ
のような生ごみをその場で処理する方法が考えられてい
る。その方法には、大きく分けて、生ごみを乾燥し、必
要に応じて焼却する乾燥焼却方式と好気性微生物を用い
て分解処理するバイオ方式とがある。

【０００３】乾燥焼却方式は、乾燥、焼却に多大のエネ
ルギーを必要とする上、焼却によるダイオキシンの発生
等の問題がある。乾燥焼却方式を用いる装置の中には、
水分の蒸発による減量化のための装置にすぎないものが
あるが、これは、水分を再吸収することがあるので、効
果が疑問視されている。

【０００４】他方で、バイオ方式は、低エネルギーで、
有機物が完全に二酸化炭素と水とに分解できるうえ、分
解物は肥料として利用できるため、生ごみのリサイクル
も可能であり、乾燥方式に比べて、利点も多い。

【０００５】そこで、生ごみのバイオ処理方式が種々検
討されており、生ごみ処理装置が市販されている。生ご
み処理装置の一般的な構成では、生ごみを分解する微生
物が付着した微生物担持体、微生物担持体と生ごみの攪
拌機構、温度、通気等の制御機構等が必要とされる。微
生物の担持体としては、一般的に多孔質のおがくず、木
屑などの木片チップ、植物性の繊維材等が用いられてい
る。これらの担持体は微生物の生育および保持体として
機能する。攪拌機構は、通気機構とも関連し、微生物の
生育と有機物の分解を促進するために、生ごみと微生物
との接触を頻繁にすること、並びに酸素の供給を行うこ
とを主目的とする。また、温度制御機構は、微生物の生
育並びに有機物の分解に最適な温度に保持するための機
構であり、ヒーター、場合によってはクーラーが必要と
なる。

【０００６】上記各種機構に加えて、生ごみ処理装置に
おいては、生ごみの分解系の水分含量を適切に調整する
ことが大きな問題となる。従来の生ごみ処理装置は、お
がくずなどの木片チップを微生物の担持体としている
が、これらの木片チップは水分調整機能が低いため、適
切な水分濃度に調整できず、分解活性が低下するからで
ある。

【０００７】このため、種々の改善が試みられている。
例えば、特開平７−２０４６０８号公報には、攪拌トル
クを検知して水分量を推定し、水分過多の場合に水分を
効率よく蒸発させて、最適な攪拌と換気を行う生ごみ処
理装置が開示されている。また、特開平8-173943号公報
には発熱手段と温度センサーとからなる含水率検知セン
サーを設けて、適正な温度調整を行う生ごみ処理装置が
開示されている。

【０００８】しかし、おがくずに代表される木材チップ
を微生物保持材とすると、保持材自体が微生物による分
解を受けるため、微生物保持材を取り替える必要があ
り、取り替えの手間がかかるという問題点がある。ま
た、取り替えによる生ごみ分解活性の低下が起こり、結
局全体として、生ごみ処理効率が低下するという問題点
がある。

【０００９】他方で、特開平９−４０４８４号公報に
は、微生物保持材（例えば、おがくず）と高吸収性高分
子ゲルとを特定の比率で混合した微生物固定床を作成
し、水分を調整して、分解処理の立ち上がりが遅くなら
ない試みが開示されている。しかし、この高分子ゲル
は、多く混合しすぎると吸水が過剰となり、微生物保持
材と有機物が過乾燥となって、分解活性が低下するとい
う欠点がある。適度に添加したとしても、含水率が低下
すると分解効率が落ちるため取り替えなければならない
という欠点がある。そして、この高分子ゲルは、非常に
小さいために分離が困難であり、取り替えの手間がかか
る上、堆肥として利用することもできないという欠点が
ある。

【００１０】従って、微生物による分解が少なく、かつ
水分量を調整できる微生物保持材は半永久的に用いるこ
とができる上、微生物保持材自体が過乾燥することな
く、担持している微生物の分解活性も低下しない。そこ
でこのような微生物保持材が望まれている。

【００１１】

【発明が解決しようとする課題】本発明は、上記の問題
点を解決すべくなされたものであり、微生物による分解
が少なく、かつ水分量を調整できる微生物保持材を提供
するものである。

【００１２】

【課題を解決するための手段】本発明は、生ごみ処理能
力を有する微生物を担持しているスポンジ状ポリビニル
アセタール樹脂（以下、「スポンジ状ＰＶＡｔ」とい
う）に関する。

【００１３】好適な実施態様においては、前記スポンジ
状ＰＶＡｔが、内部に平均孔径が４０μｍ以上の連通孔
を有する。

【００１４】本発明は、また、スポンジ状ＰＶＡｔを含
む、生ごみ処理用基材に関する。

【００１５】好適な実施態様においては、前記スポンジ
状ＰＶＡｔが、内部に平均孔径が４０μｍ以上の連通孔
を有する。

【００１６】好適な実施態様においては、前記スポンジ
状ＰＶＡｔがプレスされている。

【００１７】さらに好適な実施態様においては、前記ス
ポンジ状ＰＶＡｔに生ごみ処理能力を有する微生物が担
持されている。

【００１８】より好適な実施態様においては、スポンジ
状ＰＶＡｔ以外の、生ごみ処理能力を有する微生物保持
材がさらに含まれている生ごみ処理用基材に関する。

【００１９】本発明は、また、前記スポンジ状ＰＶＡｔ
または生ごみ処理用基材を含有する生ごみ処理装置に関
する。

【００２０】さらに、本発明は、前記スポンジ状ＰＶＡ
ｔまたは生ごみ処理用基材と生ごみとを接触させる工程
を含む、生ごみの処理方法に関する。

【００２１】

【発明の実施の形態】本発明において、生ごみ処理能力
を有する微生物とは、生ごみを分解できる単独の微生物
および／または種々の生ごみを分解できる微生物の集合
体をいう。

【００２２】本発明に用いられるスポンジ状ＰＶＡｔ
は、微生物が付着するに適した孔を多数有するのみなら
ず、多孔質でありながら、攪拌に耐え得る適当な強度と
弾力性とを有している。そして、さらに、耐候性を有
し、かつ、微生物による分解に対して耐性がある。好ま
しくは、本発明のスポンジ状ＰＶＡｔは、少なくとも一
つの開口部とそれに繋がる内部の連通気孔を有するスポ
ンジ状である。すなわち、粒子表面上の少なくとも一つ
の開口部とそれに繋がる気孔が内部で連絡して、空洞状
（中空状）である。

【００２３】スポンジ状ＰＶＡｔの、内部の連通気孔の
平均気孔径は約５〜５，０００μｍである。好ましく
は、約１０〜２００μｍであり、より好ましくは４０〜
１５０μｍ、さらに好ましくは、約５０〜８０μｍ以上
である。この孔の大きさは、水や空気が自由に移動でき
る大きさであり、例えば、生ごみの処理においては、ス
ポンジ状ＰＶＡｔの表面で分解された、微生物の生育に
必要な養分および水分が自由に移動できるため、微生物
が増殖し、生ごみが速やかに分解されるという効果をも
たらす。平均気孔径が大きくなりすぎると、スポンジ強
度が低下するという問題が生じる可能性がある。

【００２４】ここで、ゲルとスポンジの相違について、
含水状態で説明する。ゲルとスポンジとは、ともに内部
に多数の孔とその孔に満たされた水を有している点では
同じであるが、一般にゲルの場合、この孔が分子レベル
から数ミクロンと微細であり、スポンジでは、これより
も大きい径のものを指すことが多い。しかし、孔径の大
きさだけでは、明確に区別がつかず、この孔から、外圧
を加えて変形させたときに水が流出でき、かつ空気と置
換されて、元の大きさ程度に復元できるものをスポンジ
といい、そうでないものをゲルという。

【００２５】例えば、食器洗い、洗車等に用いられる海
綿状のものは、外圧により変形等させて、内部の孔に保
持された水が絞り出され、かつ、その内部の孔に、水の
代わりに空気を流入させてもとの形状に復元することが
できるものであるから、「スポンジ」であり、他方、上
記寒天、コンニャク等のゼリー状のものは、外圧をかけ
ても、内部の孔に保持された水を絞り出すことができ
ず、かつ、その孔に水の代わりに空気を流入させること
もできないので、いわゆる「ゲル」ということができ
る。

【００２６】上記の食器洗い、洗車等に用いられる海綿
状のスポンジ、例えばウレタンスポンジは、強度が弱す
ぎ、摩耗するので、本発明の微生物を担持する担体とし
ては不適当である。

【００２７】本発明に用いるスポンジ状ＰＶＡｔの形状
は、立方体、直方体、球状、楕円状等、その形状は問わ
ない。強度、耐摩耗性等から、球状のものが好ましい。
大きさは、特に問わないが、従来から用いられているお
がくずなどの木片チップと同程度か、若干大きいほうが
好ましい。生ごみ処理後の篩い分け、あるいはおがくず
等の木片チップ等と共存させた場合に、木片チップとス
ポンジ状ＰＶＡｔとをメッシュを用いて分離する際に便
利である。好ましくは、一辺、長辺あるいは粒径が約２
ｍｍ以上であり、より好ましくは１０ｍｍ以上である。

【００２８】本発明に用いるスポンジ状ＰＶＡｔは形状
が、上記の通り大きい。従って、他の微生物担持体と共
存した場合、微生物保持体と酸素との接触を大きくする
ための空間を提供することができ、生ごみの分解を促進
することができる。これに対して、例えば、特開平９−
４０４８４号公報に記載の高分子ゲルは非常に小さいた
め、微生物保持体と酸素との接触が十分に行える空間を
提供することができない。

【００２９】本発明に用いる、立方体あるいは直方体の
スポンジ状ＰＶＡｔは、ポリビニルアルコールと気孔形
成剤（例えば、澱粉）との混合液に、例えば硫酸酸性条
件下、アルデヒド（例えば、ホルムアルデヒド）溶液を
混合して、すばやく適当な厚さ（例えば、約２０ｍｍ）
となるようにトレーに流し込み、気孔形成剤を膨潤させ
（例えば７０℃）、ついでアセタール化反応（例えば６
０℃）を行い、板状成形物を得、気孔形成剤を（例えば
水洗で）除去した後、これを適当な大きさに切断するこ
とによって得られる。

【００３０】また、球状のスポンジ状ＰＶＡｔは、例え
ば、ポリビニルアルコール、陽イオンでゲル化し得る高
分子多糖類（例えば、アルギン酸）および気孔形成剤
（例えば、澱粉）の混合液を、適切な大きさのノズルか
ら、気孔形成剤が膨潤する温度（例えば、７０℃）の陽
イオンを含有する溶液（例えば塩化カルシウム）に滴下
して球状に成形し、得られた球状粒子を酸性条件下でア
セタール化し、気孔形成剤を（例えば水洗で）除去する
ことによって得られる。

【００３１】得られたスポンジ状ＰＶＡｔは、そのま
ま、本発明の生ごみ処理能力を有する微生物を担持して
いるスポンジ状ＰＶＡｔの作成のため、および本発明の
生ごみ処理用基材として、用いることができる。

【００３２】得られたスポンジ状ＰＶＡｔは、含水状態
であり、運搬、保存などに不便であるばかりでなく、変
形による永久歪みを生じ易い。そこで、乾燥したスポン
ジ状ＰＶＡｔとすることが望ましい。乾燥方法として
は、常圧加熱乾燥、フリーズドライ乾燥、静置乾燥、流
動乾燥などがあるが、常圧加熱流動乾燥法が、スポンジ
同士の固着防止あるいは処理能力の点で好ましい。

【００３３】乾燥後、さらにプレス（圧縮）することが
好ましい。湿潤状態で圧縮しても、まもなく元にもどる
からである。従って、まず、水分含量が１０％以下にな
るまで乾燥してから、スポンジ状ＰＶＡｔをプレスし、
スポンジ状ＰＶＡｔ中に含有された気体を押し出し、圧
縮する。圧縮して得られた乾燥スポンジ状ＰＶＡｔは、
水と接触すると速やかに水を吸収して、元の形状と大き
さに復元し、柔軟性と弾力性とを発揮する。これに対し
て、乾燥して圧縮しないで得られたスポンジ状ＰＶＡｔ
は、取り込んだ空気が離れがたく、水分を吸収して、復
元し柔軟性と弾力性とを発揮するまでに時間がかかる。
さらに、乾燥し、プレスすることにより水分量も１０％
以下となり、スポンジ状ＰＶＡｔの体積と重量を大幅に
減少でき、搬送コストを格段に低下させることができ
る。

【００３４】圧縮率は高い程よく、１／２〜１／１０が
好ましい。１／２〜１／１０に圧縮された圧縮スポンジ
状ＰＶＡｔは、水と接触させると速やかに２倍から１０
倍に膨潤しもとの大きさと形状に復元して、柔軟性と弾
力性とを発揮する。

【００３５】上記の、乾燥した、あるいは、乾燥後プレ
スしたスポンジ状ＰＶＡｔは、適当量の水でもとの大き
さ、形状に復元して柔軟性と弾力性とを発揮するので、
本発明の生ごみ処理能力を有する微生物を担持している
スポンジ状ＰＶＡｔの作成のため、および本発明の生ご
み処理用基材として、用いることができる。すなわち、
乾燥あるいは乾燥後プレスしたスポンジ状ＰＶＡｔは、
水を加えて復元させて生ごみ処理に用いるか、あるいは
生ごみ処理装置に直接投入することにより、乾燥または
乾燥後プレスしたスポンジ状ＰＶＡｔが生ごみ処理装置
中の（生ごみの）水分を吸収して膨潤し、柔軟性と弾力
性とを発揮して、生ごみ処理用基材として機能する。

【００３６】本発明に用いるスポンジ状ＰＶＡｔは、微
生物が付着できるほか、水分の調整ができるという特徴
を有している。すなわち、環境の水分濃度が低下すると
環境に水分を放出し、逆に環境の水分濃度が高いと、環
境の水分を吸収する。このようにして環境の水分が調整
されるので、生ごみ処理時の水分の調整が容易となると
いう効果が得られる。さらに、本発明に用いるスポンジ
状ＰＶＡｔは、微生物による分解を受けにくいので、従
来の木片チップ等のように入れ換える必要がなく、安定
した生ごみ分解活性を発揮できるという利点を有してい
る。さらに、本発明のスポンジ状ＰＶＡｔは、耐摩耗性
に優れ、生ごみ処理装置内での攪拌などにより摩耗する
程度は極めて小さいという特長も有している。

【００３７】このように、本発明に用いるスポンジ状Ｐ
ＶＡｔは、微生物を担持することができ、微生物による
分解を受けにくく、かつ、耐摩耗性に優れるという特徴
があるので、従来の木片チップの代替物として使用でき
るだけでなく、水分調整が可能であるという優れた特徴
をさらに有するので、従来から水分調整のために用いら
れている高吸水性の高分子ゲル等を使用しなくてもよ
く、これらの高分子ゲルの分離、回収の手間も不要とな
るという効果を生じる。

【００３８】本発明の生ごみ処理能力を有する微生物を
担持しているスポンジ状ＰＶＡｔは、例えば、おがくず
を用いる市販の生ごみ処理装置に、スポンジ状ＰＶＡｔ
を生ごみとともに投入し、攪拌するだけで得られる。こ
の場合、乾燥したスポンジ状ＰＶＡｔを投入した後、水
分を調整しても良いし、適当量の水分を含むスポンジ状
ＰＶＡｔを投入しても良い。

【００３９】本発明の生ごみ処理用基材は、生ごみ処理
能力を有する微生物を担持し得るスポンジ状ＰＶＡｔを
含む。生ごみ処理用基材は、スポンジ状ＰＶＡｔのみか
らなってもよく、スポンジ状ＰＶＡｔに生ごみ処理能力
を有する微生物が担持されていてもよい。さらに、スポ
ンジ状ＰＶＡｔ以外の生ごみ処理能力を有する微生物保
持材（例えば、木屑、おがくず等の木材チップ）、およ
び／または生ごみ処理能力を有する微生物が保持された
微生物保持材がさらに含まれていてもよい。これらの微
生物保持材としては、木屑、おがくず等の木材チップの
他に、籾殻などの植物繊維材、粘土鉱物などの無機材料
が挙げられる。

【００４０】本発明の生ごみ処理用基材が、スポンジ状
ＰＶＡｔと上記微生物保持材との混合物である場合、生
ごみ処理装置に、生ごみとともに投入し、攪拌すること
により、スポンジ状ＰＶＡｔに生ごみ処理能力を有する
微生物が付着し、増殖するので、生ごみの処理が促進さ
れる。スポンジ状ＰＶＡｔ以外の微生物担持体が分解さ
れても、同量のスポンジ状ＰＶＡｔを添加すれば、生ご
み分解活性は維持される。

【００４１】生ごみ処理用基材に含まれるスポンジ状Ｐ
ＶＡｔは、一定の大きさでなくともよい。種々の大きさ
のスポンジ状ＰＶＡｔを混合して用いれば、生ごみとの
接触面積を大きくすることもでき、より効率的となる。

【００４２】本発明の生ごみ処理装置は、生ごみ処理能
力を有する微生物を担持しているスポンジ状ＰＶＡｔま
たはスポンジ状ＰＶＡｔを含む生ごみ処理用基材を有し
ている。本発明の処理装置は、温度制御装置、攪拌装
置、水分センサー等を有することが好ましい。

【００４３】温度制御装置は、微生物が最適に生育し、
かつ分解活性を低下させないようにする。温度の制御
は、約２０℃〜６０℃、好ましくは、約３０℃〜５０℃
の間である。温度制御装置と水分センサーとは、一体と
なってもよい。水分センサーは、例えば、加熱手段と該
加熱手段による加熱時の温度の上昇を検出する温度セン
サーとから構成されていてもよい。加熱による温度上昇
幅から含水率が求められると同時に、温度センサーによ
り、温度変化が検出され、一定温度に制御することがで
きる。

【００４４】攪拌装置は、一定期間毎に、一定時間動作
するようにすることができ、および／または、温度セン
サー（水分センサー）と連動して、含水率を一定に保つ
ように攪拌するようにすることが好ましい。

【００４５】本発明の生ごみ処理装置は、さらに換気フ
ァンを備え、分解により生じる二酸化炭素および水分
（水蒸気）を排出するとともに、酸素を供給するように
することもできる。また、本発明の生ごみ処理装置は、
さらに、脱臭装置を設け、異常発酵などによる悪臭を検
出し、触媒等を用いて除去することもできる。

【００４６】上記の各装置は、例えば、特開平７−２０
４６０８号公報に記載されているように、内蔵マイクロ
コンピューターにより、最適条件で作動するように制御
することができる。

【００４７】上記のように、生ごみ処理能力を有する微
生物を担持しているスポンジ状ＰＶＡｔまたはスポンジ
状ＰＶＡｔを含む生ごみ処理用基材と生ごみとを接触さ
せると、生ごみが分解される。また、おがくずなどの木
片チップを共存させたときには、木片チップの分解物な
どが生じる。スポンジ状ＰＶＡｔは、容易にこれらの分
解物と分離できる。例えば、スポンジ状ＰＶＡｔの大き
さより、やや小さいメッシュの篩を用いれば、簡単に分
離でき、スポンジ状ＰＶＡｔは、またそのまま、生ごみ
処理に用いられ、分離された分解物は、肥料として用い
られる。

【００４８】以下、本発明を、実施例を挙げて説明する
が、本発明はこの実施例に制限されるものではない。

【００４９】

【実施例】（実施例１：スポンジ状ＰＶＡｔの製造）平
均重合度が１５００で、完全ケン化のポリビニルアルコ
ール樹脂２００ｇと部分ケン化のポリビニルアルコール
樹脂７３０ｇとを約７Ｌの水に投入し、１００℃付近ま
で加温し、十分に攪拌して完全に溶解した。この溶解液
にさらに水を加えて全量を８．５Ｌとした。これとは別
に、コーンスターチ（気孔形成剤）５００ｇを約１Ｌの
水に添加して分散し、さらに水を加えて最終的に全量
１．５Ｌとした。これらの液を全量混合し、最終的に、
ポリビニルアルコール樹脂９．３％、コーンスターチ５
％の濃度とした。混合液の温度は４０℃であった。

【００５０】次に、この混合液に、５０％硫酸９００ｍ
ｌと３７％ホルムアルデヒド水溶液２Ｌとを連続して添
加し、すばやく均一に攪拌し、型枠に流し込んで、７５
℃で１８時間反応させた。反応後、生成物を取り出し、
水洗して気孔形成剤を除去することにより、スポンジ状
のポリビニルホルマール樹脂（以下、スポンジ状ＰＶＦ
という）を得た。

【００５１】得られたスポンジ状ＰＶＦを約２０ｍｍ角
に切断した。切断後のスポンジ状ＰＶＦは、電子顕微鏡
でみると、開口部とそれに連通する内部に多数の孔を有
する、スポンジ状の、柔軟性と弾力性に富んだものであ
った。１０個のサンプルで検討したところ、内部の気孔
径は、約４０〜１００μm、平均約６０μｍであった。
さらに、得られたスポンジ状ＰＶＦのホルマール化度は
約７３％、気孔率は８０％〜９５％に分布し、平均気孔
率は９０％であった。この範囲の気孔径は、ＰＶＦ内に
微生物を維持するのに適当な大きさであった。

【００５２】なお、内部の連通気孔の気孔径は、ASTM
（Designation：D4404-84）に基づき、POROUS MATERIAL
S, INC社製ポロシメーターを用いる水銀圧入法で測定し
た。気孔率は、見かけ体積（Ｖａ）及び真体積（Ｖ）を
測定して、式：ε＝（１―Ｖ／Ｖａ）×１００（％）に
より求めた。見かけ体積（Ｖａ）は、ノギスを用いて各
辺を測定して求めた。また、真体積（Ｖ）は、島津製作
所製乾式自動密度計アキュビック１３３０（商品名）を
用いて測定した。

【００５３】（実施例２：スポンジ状ＰＶＡｔの水分調
整特性）実施例１で得られた２０ｍｍ角のスポンジ状Ｐ
ＶＦの水分調整特性を検討した。食品添加物である粉末
セルロース（商品名：ＫＣフロック（日本製紙製））の
１０５ｇとスポンジ状ＰＶＦ４５ｇとを混合して得られ
る３０％のスポンジ状ＰＶＦを含有するサンプル１とス
ポンジ状ＰＶＦを含まない粉末セルロース１５０ｇ（コ
ントロール）とを用いて、セルロース中の水分含量の変
化を測定した。

【００５４】コントロールおよびサンプル１を、それぞ
れ、上面が開放された３Ｌの容器に入れ、水を３５０ｇ
投入して良く攪拌し、測定試料を調製した。得られたそ
れぞれの試料を、５０℃の無風恒温室に容器ごと入れ、
１２時間毎に全体を攪拌した。２４時間毎に水を２００
ｇ添加してよく攪拌した。水の添加前後にサンプリング
してセルロース中の水分濃度（水分率）を測定した。こ
の操作を５日間、繰り返した。

【００５５】水分率は、kett製の赤外線水分計FD-620を
用いて自動測定した。自動測定の条件は、粉末セルロー
スを１０５℃で乾燥したときに、監視時間（２分）以内
に含水率（％）の変動幅が０．１以下になったところ
で、乾燥が終了したと判断するように設定した。結果を
表１および図１に示す。

【００５６】

【表１】

【００５７】なお、図１中、●はコントロールを、■は
サンプル１を表す。

【００５８】また、各２４時間経過時に水２００ｇを追
加したときに、この実験系における理論水分率を表２に
示す。なお、この理論水分率は、サンプル中で水分が均
一に吸収されるものとして計算している。

【００５９】

【表２】

【００６０】図１を参照すると、スポンジ状ＰＶＦを添
加したサンプル１の方が水分添加時の水分率の上昇割合
は低いことがわかる。また、水分率の低下割合は、スポ
ンジ状ＰＶＦを添加したサンプル１の方が小さいことが
わかる（図１のサンプルの傾きが緩やかである）。この
ことは、スポンジ状ＰＶＦを添加したことにより、水分
が多いとスポンジ状ＰＶＦの方に吸収され、水分が少な
くなると、水分を放出して水分の減少速度を低下させて
いること、すなわち、水分の吸収と放出とがコントロー
ルされていることを示している。

【００６１】表１の水分率と表２の水分率とを対照する
と、ゼロ時間における粉末セルロースのみからなるコン
トロールは、ほぼ、理論値どおりに水分率が変動するの
に対して、スポンジ状ＰＶＦを添加したサンプル１中の
セルロース粉末の水分率は、理論値よりも大きくなって
いる。これは、粉末セルロースとスポンジ状ＰＶＦの混
合物に水を添加すると、初期には、親水性の差あるい
は、粒子の大きさの差（比表面積の差）により、見かけ
上粉末セルロースの吸水速度の方がスポンジ状ＰＶＦの
吸水速度よりも大きく、従って、スポンジ状ＰＶＦに吸
水される水よりも、粉末セルロースに吸収される水分が
大きくなった結果と推測される。つまり、水を添加した
初期の状態ではスポンジ内部まで水が浸透しておらず、
スポンジ全体の水分分布が均一ではないと推測される。

【００６２】しかし、その後の各２４時間目における水
添加後の値をみると、粉末セルロースのみからなるコン
トロールは、ほぼ、理論値どおりに水分率が変動するの
に対して、スポンジ状ＰＶＦを添加したサンプル１中の
セルロース粉末の水分率は、理論値より小さくなってい
る。このことは、十分に水分が存在すると余分な水分
は、スポンジ状ＰＶＦに吸収されているように思われ
る。そして、２４時間におけるサンプル１（スポンジ状
ＰＶＦを添加したセルロース粉末）の水分率の低下も、
コントロールに比べて小さいことが図１からわかる。こ
れは、スポンジ状ＰＶＦが反応系の水分の低下を防ぐ
（保水）効果を有していることを示している。

【００６３】以上から、スポンジ状ＰＶＦは、水分の吸
収と放出とをコントロールできることが明らかになっ
た。

【００６４】（実施例３：スポンジ状ＰＶＡｔの水分調
整特性の確認）実施例２で、スポンジ状ＰＶＦに水分調
整能があることが明確になったので、水分率が一定にな
る条件を検討した。実施例２の水分添加量を変え、さら
に、スポンジ状ＰＶＦの量を変えて実験を行った。実施
例２のコントロールおよびサンプル１に加えて、粉末セ
ルロースの７５ｇとスポンジ状ＰＶＦ７５ｇとを混合し
て得られる５０％のスポンジ状ＰＶＦを含有するサンプ
ル２を用いて、水分含量の変化を測定した。

【００６５】コントロール、サンプル１、およびサンプ
ル２を、それぞれ、実施例２と同様、上面が開放された
３Ｌの容器に入れ、水を３５０ｇ投入して良く攪拌して
測定試料を調製した。得られたそれぞれの試料を、５０
℃の無風恒温室に容器ごと入れ、１２時間毎に全体を攪
拌した。２４時間毎に、コントロールとサンプル１とに
はそれぞれ水を１００ｇ添加してよく攪拌し、サンプル
２には水を２００ｇ添加してよく攪拌した。水の添加前
後にサンプリングして粉末セルロースの水分率を測定し
た。この操作を５日間、繰り返した。結果を表３および
図２に示す。なお、図２中、●はコントロールを、■は
サンプル１を、▲はサンプル２を表す。

【００６６】

【表３】

【００６７】サンプル２の、水を添加した直後のセルロ
ース中の水分は、実施例２と同様に、理論値よりも高か
ったが、時間が経過する毎に水分を安定に保持するよう
になり、２４時間におけるセルロース中の水分量の変動
が少なくなり、水分率が一定に保持されることがわかっ
た。また、実施例２に比べて添加水分量を半分にしたサ
ンプル１のセルロースは、ほぼ、一定の水分減少率を示
しており、水分濃度を一定範囲に保持できることがわか
った。生ごみはセルロースとほぼ同じ挙動を示すと思わ
れるので、生ごみの水分と一定にする水分量とを考慮し
て、添加すべきスポンジ状ＰＶＦの量が決定される。

【００６８】（実施例４：生ごみ処理能力を有する微生
物を担持しているスポンジ状ＰＶＡｔの作成）実施例１
で得られた乾燥スポンジ状ＰＶＦを水に投入して含水さ
せ、市販の生ごみ処理装置（松下電工株式会社製：ＥＨ
４３１ＡＨ）に投入した。この生ごみ処理装置には微生
物を保持した木材チップが含まれていた。この生ごみ処
理装置に水分含量約７０％の生ごみを投入し、ほぼ３０
℃で、一定の間隔で攪拌しながら、１日処理した。処理
後、スポンジ状ＰＶＦを取り出すと、ＰＶＦに付着物が
見出された。この付着物は、顕微鏡で観察すると微生物
であった。この微生物が付着したスポンジ状ＰＶＦをそ
のまま用いて、さらに２ヶ月間、生ごみを処理した。こ
の間、活性は良好に保持され、むしろ、さらに生ごみ分
解活性は上昇しているようであった。また、スポンジ状
ＰＶＦの摩耗も全く見られなかった。従って、このＰＶ
Ｆは、生ごみ処理能力を有する微生物の担持体としても
有用であり、生ごみ処理に有効に使用される。

【００６９】（実施例５：乾燥スポンジ状ＰＶＡｔの製
造）実施例１で得られた２０ｍｍ角のスポンジ状ＰＶＡ
ｔを６０℃で１時間乾燥した。水分含有率は３．０％で
あった。これを１．０×１０^７Ｎ／ｍ^２の圧力でプレス
した。２０個の圧縮サンプルを水と接触させたところ、
速やかに吸水して膨潤した。水分含有率５０％の湿潤状
態で測定したところ、すべてが圧縮前の大きさおよび形
状に復元し、弾力性も圧縮前と同じであった。内部の連
通孔の大きさも圧縮前と同じであった。

【００７０】なお、水分含有率は、以下の式で求めた。水分含有率＝（１−Ｗ２／Ｗ１）×１００（％）Ｗ１＝含水スポンジ状ＰＶＦの重量Ｗ２＝乾燥スポンジ状ＰＶＦの重量（Ｗ１の含水スポン
ジを１０５℃、２時間乾燥した後の重量）

【００７１】これに対して。乾燥はしたが、プレスして
いない２０個のサンプルに水を吸収させたところ、スポ
ンジ状ＰＶＦの表面は水を吸収しているにも係わらず、
スポンジ状ＰＶＦ内部の空気が抜けないため水が十分に
浸透できず、１５分経過後の弾力性は十分なものではな
かった。

【００７２】

【発明の効果】本発明の生ごみ処理用基材は、微生物が
付着し、生育できるスポンジ状のＰＶＡｔを含有する。
このＰＶＡｔは、強度に優れ、微生物による分解にも耐
性があるので、従来のように微生物保持体を取り替える
必要もなく、繰り返し生ごみ処理に使用できる。また、
水分調整機能をも有するので、適切な微生物の増殖環境
を維持し、かつ生ごみ処理活性を低下させることなく、
使用できるという効果を生じる。

【図面の簡単な説明】

【図１】スポンジ状ＰＶＦの水分調整能を示すグラフ
である。

【図２】スポンジ状ＰＶＦが水分を一定に保持できる
ことを示すグラフである。

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】生ごみ処理能力を有する微生物を担持し
ているスポンジ状ポリビニルアセタール樹脂。
【請求項２】前記スポンジ状ポリビニルアセタール樹
脂が、内部に平均孔径が４０μｍ以上の連通孔を有す
る、請求項１に記載のスポンジ状ポリビニルアセタール
樹脂。
【請求項３】スポンジ状ポリビニルアセタール樹脂を
含む、生ごみ処理用基材。
【請求項４】前記スポンジ状ポリビニルアセタール樹
脂が、内部に平均孔径が４０μｍ以上の連通孔を有す
る、請求項３に記載の生ごみ処理用基材。
【請求項５】前記スポンジ状ポリビニルアセタール樹
脂がプレスされている、請求項３または４に記載の生ご
み処理用基材。
【請求項６】前記スポンジ状ポリビニルアセタール樹
脂に生ごみ処理能力を有する微生物が担持されている、
請求項３または４に記載の生ごみ処理用基材。
【請求項７】さらに、スポンジ状ポリビニルアセター
ル樹脂以外の、生ごみ処理能力を有する微生物保持材が
含まれている、請求項３ないし６いずれかの項に記載の
生ごみ処理用基材。
【請求項８】請求項１あるいは２に記載のスポンジ状
ポリビニルアセタール樹脂、または、請求項３ないし７
いずれかの項に記載の生ごみ処理用基材を含有する生ご
み処理装置。
【請求項９】請求項１あるいは２に記載のスポンジ状
ポリビニルアセタール樹脂、または、請求項３ないし７
いずれかの項に記載の生ごみ処理用基材と生ごみとを接
触させる工程を含む、生ごみの処理方法。