JPS5910956B2 - 有機廃棄物の堆肥化処理方法 - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 本発明は有機廃棄物の堆肥化処理方法に関し、詳し＜（
」有機廃棄物の発酵過程で放出される臭気成分を除去し
かつ肥効成分の損失を防止しうる有機廃棄物の堆肥化処
理方法に関する。

都市ごみ（特に食品くず）、下水汚泥、畜産廃棄物、パ
ーク及びもみがら等の有機廃棄物を資源として活用する
ために、これらを微生物の作用により堆肥化処理し、有
機肥料として回収すること（１古くから行なわれてきた
。

堆肥化処理は、適当な通気及び攪拌条件下に有機廃棄物
を長期間（２５〜３０日）貯留することにより好気性発
酵させるものであり、したがって、大量の原料を長期間
貯留することが発酵槽（堆肥化装置）として要求される
基本的な機能であり、更に原料を迅速に発酵させ、プラ
ント特に発酵槽の占有面積を小さくし、更には悪臭の発
散等の二次公害を防止することが必要となる。

特に、発酵に際しては、肥効成分である窒素分がアンモ
ニアを中心とするアミン系臭気成分として離散するほか
、硫化水素、硫化メチル、メチルメルカプタン及び酢酸
等の多種多様の悪臭成分が発生する。

このような悪臭の除去には、従来、水洗浄、薬液洗滌、
活生炭フィルター（吸着）及び燃焼法等が使われるが、
これらの方法は設備費及び運転費に多くの経費を必要と
する。

又、最近、運転費が比較的安価な土壌脱臭法が使われて
いるが、この方法は広大な敷地及び良好な土壌を必要と
するため、設備の点が問題となる。

又、上記の脱臭方法では、発酵過程において、肥効成分
である窒素分が堆肥化物より失なわれたままであり堆肥
に回収されない。

本発明はこのような現状に鑑みてなされたものであり、
その目的は、有機廃棄物の発酵過程で放出される臭気成
分を脱臭しかつ肥効成分の損失を防止しうる有機廃棄物
の堆肥化処理方法を提供することである。

本発明につき概説すれば、本発明の有機廃棄物の堆肥化
処理方法（第１番目の発明）は、有機廃棄物を多段の好
気性発酵帯域中を移動させながら発酵させて堆肥化する
に当り、少なくとも第２段以降の段であって、堆肥化物
の温度が約５〜４５℃及び含水率が約２０〜７０重量％
の状態にある段に各段の発酵過程で放出さイユる気体を
導入し該段中の堆肥化物と接触させることを特徴とし、
又、本発明の有機廃棄物の堆肥化処理方法（第２番目の
発明）は、有機廃棄物を多段の好気性発酵帯域中を移動
させながら発酵させて堆肥化するに当り、多段堆肥化装
置と連結された堆肥貯蔵槽に堆肥化物を温度が約５〜４
５℃及び含水率が約２０〜７０重量％の状態で貯蔵し、
該貯蔵槽に各段の発酵過程で放出される気体を導入し該
堆肥貯蔵槽中の堆肥化物き接触させることを特徴とする
ものである。

本発明者等は、堆肥化物中にも特定の条件下で各種の微
生物例えばニトロソモナス（Ｎｉｔｒｏ−ｍｏｎａｓ）
及び二Ｉ・ロバクター（ Ｎｉ ｔｒｏｂａｃ ｔｅｒ
）等が棲息し、これらの微生物が前記臭気成分を酸化分
解（硝化）しうろことに着目して種々検討を重ねた結果
本発明に到達した。

硝化菌をはじめとして種々の臭気成分を分解する微生物
は適切な温度及び含水率（堆肥化物）の条件Ｆでしか棲
息しない。

本発明者等は、この条件を実験により確認したので、そ
の結果を実験例として掲げる。

実験例 発酵過程で放出された臭気成分を含む気体を堆肥化層に
導き、堆肥化物の温度及び含水率に対する脱臭効果を臭
袋法により調べた。

得られた結果を第１図に示す。

すなわち、第１図のａは含水率５０％の堆肥化物の温度
と脱臭効果度との関係を示したグラフ、ｂは温度２５℃
における堆肥化物の含水率と脱臭効果度との関係を示し
たグラフである。

第１図のａより明らかなように、堆肥化物の温度範囲は
約５〜４５℃、望ましくは約１５〜４０℃とすることが
適当であり、５゜Ｃ以下では効果がなく、又、約５０℃
以上では、臭気成分を分解する微生物の成育、活性が低
く、脱臭は行なわれない。

したがって、堆肥化物原料投入時近辺の約５５〜７０゜
Ｃになる高温発酵帯域ないしは約４５〜５５℃になる中
温発酵帯域では脱臭を行なうことができず、たとえ窒素
系成分が吸着ないし吸蔵（以下吸着という）されたとし
ても高中温帯域では、微生物の活性が低いため臭気成分
として放出され安定した形で留まることはできない。

なお、ここで、都市ごみの投入経過旧数と堆肥化物の温
度との関係を示したー具体例のグラフを第２図に示す。

この図から、上記高温発酵ａ、中温発酵ｂ及び養生Ｃの
各過程での温度関係が理解される。

又、第１図のｂより明らかなように、堆肥化物の含水率
範囲は約２０〜７０重量係、望ましくは約３０〜６０重
量％とすることが適当であり、堆肥化物の含水率が２０
重量％以下では、放出された窒素分の回収を行なう硝化
菌の生育度が低く、実験においても、アンモニア等の吸
着は行なわれるが、吸着後の堆肥化物にアンモニア臭が
残り、臭気成分の分解が行なわれていないことが判明し
た。

又、一方、堆肥化物の含水率が７０重量％以上では堆肥
化物それ自身が嫌気性臭を発生してしまう。

ところで、有機廃棄物を、多段の好気性発酵帯域中を移
動させながら堆肥化する場合、第１段の発酵帯域では一
般に高温発酵ないしは中温発酵が行なわれ、第２段以降
の発酵帯域では養生又は中温発酵ないし養生が行なわれ
、最終帯域では養生を主目的とする場合がある。

したがって、多段発酵に前記の堆肥化物による悪臭成分
の除去を適用する場合、少なくとも第２段以降の段に悪
臭成分を含む気体を導入することが必要である。

又、多段堆肥化装置と連結さＩｑだ堆肥貯蔵槽の堆肥は
、前記養生過程における堆肥化物と同様な温度ならびに
含水率条件を満足し得るので、この段階で悪臭成分の除
去を行なうことができる。

このようにして、悪臭成分の除去は、各段の発酵過程で
放出される気体を前記部位の堆肥化物又は堆肥き接触さ
せることにより、他に施設を設けることなく効率のよい
脱臭ならびに肥効成分の損失防止（肥効成分の補強）を
達成することができる。

ここで、脱臭後の堆肥に用いた発芽試験によれば、この
場合、従来の堆肥の場合に比較して、著しく良好な成育
が得らイ１ることが確認されている。

以上述べたように、本発明によれば、発酵過程で放出さ
れる気体を堆肥化処理施設内の上記堆肥化物又は堆肥中
に導入、接触させて臭気成分を吸着させ、更に堆肥化物
中に棲息する各種の微生物により分解させ、発酵過程で
アンモニアを中心さするアミン系臭気成分として失う有
効肥料要素である窒素分を、微生物の硝化作用により無
機系窒素から有機系窒素に変換して回収し、安定した形
として堆肥の肥効成分の補強を行なうことができる。

次に本発明の実施態様を図面を参照して説明する。

第３図は本発明における堆肥化処理装置の一具体例を示
した系統図であり、１は３段の発酵帯域から成る多段堆
肥化槽、２及び３は排気管、４は通気管、５は散気板、
６，７及び８は堆肥化物、９はブロワ、１０及び１１（
１バルブ、１２は大気開放排気管、１３は外気導入管を
示す。

外気導入管１３及び通気管４を経て多段堆肥化槽１に導
入された空気は、散気板５から堆肥原料中に通気される
。

散気板５からの通気により堆肥化物６及び７の発酵の際
に放出される臭気成分（アンモニア及び硫化水素等）を
含む気体は、堆肥化物６，７及び８を攪拌、移動（第３
図の矢印参照：攪拌装置及び堆肥物落下口は図示省略）
しつつ処理する多段堆肥化槽１の最終段に排気管２を経
て導入さイユ、散気板５を通して最終段の堆肥化物８中
に均一に吹き込まれる。

堆肥化物８中に吹き込まれた気体に含まれる臭気成分は
、堆肥化物８に吸着され、堆肥化物８中に棲息する各種
の微生物により分解される。

臭気成分のうちアンモニア等の窒素系成分は、微生物で
あるニトロソモナス及ひニトロバクター等の硝化作用に
より、安定した形の窒素分として補強されて肥料の有効
性を高める。

堆肥化物８を通過した気体は、臭気濃度を調べた後大気
開放排気管１２から排出されるか、又は再度排気管３を
通して堆肥化物８中に吹き込まれた後大気開放排気管１
２から排出さイユる。

上記の処理方法においては、脱臭帯域が堆肥化物を攪拌
、移動しつつ処理する移動式の多段堆肥化装置内にある
ため、（１）従来堆肥士集脱臭で行なわれていた脱臭層
の圧密による脱臭効果の低下を防止し、すき返し等の手
数を省くこさができ、又、（２）従来堆肥土壌脱臭で行
なわれていた脱臭層の臭気の飽和による脱臭剤の入れ換
えを省くことができる。

又、上記の処理方法においては、脱臭帯域が堆肥化物の
温度が下がる発酵過程である最終段に置かれるので、（
３）硝化効果のある温度、更に常に含水率２０〜５０重
量％の脱臭層が入れ変わるため新しい水分が維持され、
従来の脱臭層及び通気の調温及び調湿施設を省くことが
でき、又、（４）堆肥化物の含水率が２０重量係以下に
なった場合にも、多段堆肥化装置内の発酵帯域に生じる
汚水を散布することにより適切な含水率に調整すること
ができる。

第４図は第２番目の発明における堆肥化処理装置の具体
例を示した系統図であり、１４は堆肥貯蔵槽、１５は発
酵槽、１６は後処理精製装置、１７（」製品堆肥、１８
は堆肥化物、１９は散気板、２０は排気管、２１（」汚
水管、２２はブロワ、２３は通気管、２４は汚水ポンプ
、２５は堆肥移送コンベア、２６は排出コンベア、２７
は大気開放排気管を示す。

発酵槽１５内の堆肥化物１８が発酵する際に放出される
臭気成分（アンモニア等）を含む気体は、排気管２０を
通して散気板１９より製品堆肥１７中に均一に吹き込ま
れる。

気体中に含まれる臭気成分は堆肥に吸着され、製品堆肥
１７中に棲息する敏生物により分解される。

ところで、堆肥が堆肥貯蔵槽１４に入れられる前に、堆
肥化物のうち都市ごみ堆肥は、堆肥中に混入してくるガ
ラス及びプラスチック類等を除去する後処理精製が必要
である。

後処理精製は、破砕、篩分け工程及び分別工程等により
行なわれるが（特願昭５２−７４２６２号公報、特願昭
５２−１０６９５５号公報、特願昭５３−１２７７００
号公報及び特願昭５３−１５３９６３号公報参照）、そ
の際、後処理精製に適した含水率約５〜５０重量％の範
囲内に堆肥化物１８の調湿が行なわれ、場合によっては
繭前乾燥が必要となる。

この場合、強熱乾燥を用いると堆肥化物１８中の微生物
を死滅させ堆肥貯蔵槽１４における脱臭作用が損なわれ
るおそれがある。

したがって、後処理精製装置１６にかける前の堆肥化物
１８の乾燥は、発酵槽１５内の最終段における１〜３日
間程度の通気乾燥により行なわれる。

この後処理精製が堆肥の含水率２０重量％以下で行なわ
れる場合には、堆肥貯蔵槽１４中の製品堆肥１７に発酵
過程で生じた汚水を汚水管２１を通して散布し、微生物
が臭気成分を分解するのに適した含水率（２０〜７０重
量％）に調整される。

又、汚水は堆肥に吸収分解されるので、完全な汚水処理
を行なうことができる。

以上により、発酵槽１５より放出される臭気成分を含む
気体は、過度の温度及び含水率条件下で堆肥中に棲息す
る微生物の脱臭作用を受け、大気開放排気管２７から大
気中に排出され、又、製品堆肥１７は有効肥料要素であ
る窒素分を補強されて搬出される。

以上説明したように、本発明によれば、脱臭帯域を堆肥
化処理施設内の適切な場所に設ポすることにより、従来
の土 脱臭の攪拌、すき返し、調温及び調湿を行なうこ
となく、多種の臭気成分を脱臭することができ、発酵過
程で失なう肥効系窒素を製品堆肥に安定した形で補なう
ことができる。

したがって、本発明は、機器設備費及び運転費を大幅に
軽減しかつ設備面積を縮小し、実用上堆肥化技術ならび
に公害防止上極めて大きい効果を有するものである。

【図面の簡単な説明】

第１図のａは堆肥化物の温度と脱臭効果度との関係を示
したグラフ、ｂは堆肥化物の含水率と脱臭効果度との関
係を示したグラフ、第２図は都市ごみの投入経過日数と
堆肥化物の温度との関係を示したー具体例のグラフ、第
３図は本発明における堆肥化処理装置の一具体例を示し
た系統図、第４図は本発明における堆肥化処理装置の別
の具体例を示した系統図である。 １・・・・・・多段堆肥化槽、２，３，２０・・・・・
・排気管、４，２３・・・・・・通気管、５，１９・・
・・・・散気板、６，７，８，１８・・・・・・堆肥化
物、９，２２・・・・・・ブロワ、１０，１１・・・・
・・バルブ、１２，２７・・・・・・大気開放排気管、
１３・・・・・・外気導入管、１４・・・・・・堆肥貯
蔵槽、１５・・・・・・発酵槽、１６・・・・・・後処
理精製装置、１７・・・・・・製品堆肥、２１・・・・
・・汚水管、２４・・・・・・汚水ポンプ、２５・・・
・・・堆肥移送コンベア、２６・・・・・・排出コンベ
ア。

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １ 有機廃棄物を多段の好気性発酵帯域中を移動させな
   がら発酵させて堆肥化するに当り、少なくとも第２段以
   降の段であって、堆肥化物の温度が約５〜４５゜Ｃ及び
   含水率が約２０〜７０重量係の状態にある段に各段の発
   酵過程で放出さイ１る気体を導入し該段中の堆肥化物と
   接触させることを特徴とする有機廃棄物の堆肥化処理方
   法。 ２ 有機廃棄物を多段の好気性発酵帯域中を移動させな
   がら発酵させて堆肥化するに当り、多段堆肥化装置と連
   結された堆肥貯蔵槽に堆肥化物を温度が約５〜４５℃及
   び含水率が約２０〜７０重量％の状態で貯蔵し、該貯蔵
   槽に各段の発酵過程で放出される気体を導入し該堆肥貯
   蔵槽中の堆肥化物と接触させることを特徴とする有機廃
   棄物の堆肥化処理方法。