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【発明の名称】 有機性廃棄物分解処理方法及び装置
【発明者】 【氏名】山岸 一夫

【氏名】下瀬 真一

【要約】 【課題】より簡便な方法によって生ごみや、賞味期限の過ぎた弁当などの有機性廃棄物を微生物を利用して分解処理する。

【構成】密閉容器4に、該密閉容器4内の菌床dを攪拌する2軸式の横形攪拌装置20を設けると共に湯煎式の加熱ジャケット6を設ける。更に、該加熱ジャケット6の外部に循環ポンプ9を含む循環路7,8を設けて加熱ジャケット6内の熱媒液wを循環させる。かつ、前記密閉容器4内で発生したガスをクーリングタワー35に導入し、該クーリングタワー35の冷却用空気を利用して前記ガスを稀釈する。
【特許請求の範囲】
【請求項1】
微生物を用いて有機性廃棄物を分解する有機性廃棄物分解処理方法において、密閉容器内に投入した木質細片と微生物とを約36℃〜38℃の温度下で攪拌しながら前記微生物を発酵させて微生物の菌床を生成し、しかる後に、前記菌床の温度を約50℃〜54℃に上げて前記微生物を活性化させ、前記密閉容器内に投入した有機性廃棄物を分解すると共に、分解時に生じたガスをクーリングタワーに導入し、該クーリングタワーの冷却用空気を利用して前記ガスを稀釈することを特徴とする有機性廃棄物分解処理方法。
【請求項2】
前記密閉容器の外部に設けた循環路内を、密閉容器内の熱媒液が循環するようにしたことを特徴とする請求項1記載の有機性廃棄物分解処理方法。
【請求項3】
前記菌床を約24時間で生成することを特徴とする請求項1記載の有機性廃棄物分解処理方法。
【請求項4】
有機性廃棄物を約2〜3時間で分解処理することを特徴とする請求項1記載の有機性廃棄物分解処理方法。
【請求項5】
前記微生物として、有機性廃棄物の分解処理実施地域で採取した土着菌をベースにして培養した複合有効微生物群を使用することを特徴とする請求項1記載の有機性廃棄物分解処理方法。
【請求項6】
微生物を用いて有機性廃棄物を分解する有機性廃棄物分解処理装置において、密閉容器に、該密閉容器内の菌床を攪拌する2軸式の横形攪拌装置を設けると共に湯煎式の加熱ジャケットを設け、更に、該加熱ジャケットの外部に循環ポンプを含む循環路を設けて加熱ジャケット内の熱媒液を循環させ、かつ、前記密閉容器内で発生したガスをクーリングタワーに導入し、該クーリングタワーの冷却用空気を利用して前記ガスを稀釈することを特徴とする有機性廃棄物分解処理装置。
【請求項7】
前記加熱ジャケット内の熱媒液の温度を、休止時と運転時とで切り替えることを特徴とする請求項6記載の有機性廃棄物分解処理装置。
【発明の詳細な説明】【技術分野】
【0001】
本発明は、野菜クズや魚介類等の生ごみや、賞味期限の過ぎた弁当などの有機性廃棄物を微生物を利用して分解処理する有機性廃棄物分解処理方法及び装置に関する。
【背景技術】
【0002】
生ごみの処理方法としては、従来、加熱乾燥処理方法と微生物利用処理方法の2通りの方法がある。しかしながら、加熱乾燥処理方法では、加熱乾燥に要する電気代が高額になるとともに、乾燥した生ごみを廃棄物として廃棄物処理業者に有料で引き取って貰う必要があった。更に、悪臭の発生を抑制することが不可能であり、脱臭装置による物理的処理、或いは、化学薬品や芳香剤などで悪臭の抑制を図っているのが現状である。
【0003】
他方、微生物を利用した生ごみの処理方法では、発酵菌、酵母、乳酸菌、耐熱土壌菌等を生ごみに混ぜて発酵させることで生ごみの減容と悪臭との抑制を行っているが、通常、1〜3ヶ月、長いものでも6ヶ月を経過すると、空中浮遊菌や落下菌などの自然に存在する微生物の間で拮抗を起こし、投入した菌が死滅して腐敗に転じ、メタンガス等の有毒で、かつ、引火性のガスが発生し、爆発、火災等の危険が生ずると共に、悪臭が発生するため、腐敗した生ごみを廃棄物処理業者に引き取って貰い、装置全体を洗浄して、再度、やり直すのが通例である。
【0004】
ところで、近年、複合発酵法を用いた生ごみ処理方法が提案されているが(例えば、特許文献1参照。)、この生ごみ処理方法は、生ごみとEMBC(複合発酵)固型バイオとを密閉容器に48時間貯蔵して発酵させ、その後、発酵した生ごみをクラッシャー及びミルにかけて擂り潰し、それを生ごみ処理槽に投入して、予め、生ごみ処理槽内に投入しておいたEMBC(複合発酵)菌床と2連式の攪拌機によって攪拌混合し、更に、前記攪拌機の回転速度とエアレーションによるエアー発生量とをコントロールして加水分解するものである。
【0005】
しかしながら、この生ごみ処理方法は、上記のように、生ごみとEMBC(複合発酵)固型バイオとを密閉容器に48時間貯蔵して発酵させる工程、発酵した生ごみをクラッシャー及びミルにかけて擂り潰す工程、それを生ごみ処理槽に投入して加水分解する工程など多数の工程を必要とするとともに、別途、エアレーションによって空気中の微生物を生ごみ処理槽に導入するなどの処置が必要であった。
【特許文献1】特開2005−319433号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【0006】
本発明は、このような問題を解消するためになされたものであり、その目的とするところは、より簡便な方法によって生ごみや、賞味期限の過ぎた弁当等の有機性廃棄物を微生物を利用して分解処理する有機性廃棄物分解処理方法及び装置を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【0007】
このような課題を解決するため、請求項1に記載の発明に係る有機性廃棄物分解処理方法は、微生物を用いて有機性廃棄物を分解する有機性廃棄物分解処理方法において、密閉容器内に投入した木質細片と微生物とを約36℃〜38℃の温度下で攪拌しながら前記微生物を発酵させて微生物の菌床を生成し、しかる後に、前記菌床の温度を約50℃〜54℃に上げて前記微生物を活性化させ、前記密閉容器内に投入した有機性廃棄物を分解すると共に、分解時に生じたガスをクーリングタワーに導入し、該クーリングタワーの冷却用空気を利用して前記ガスを稀釈することを特徴とする。
【0008】
請求項2に記載の発明は、請求項1記載の有機性廃棄物分解処理方法において、前記密閉容器の外部に設けた循環路内を、密閉容器内の熱媒液が循環するようにしたことを特徴とする。
【0009】
請求項3に記載の発明は、請求項1記載の有機性廃棄物分解処理方法において、前記菌床を約24時間で生成することを特徴とする。
【0010】
請求項4に記載の発明は、請求項1記載の有機性廃棄物分解処理方法において、有機性廃棄物を約2〜3時間で分解処理することを特徴とする。
【0011】
請求項5に記載の発明は、請求項1記載の有機性廃棄物分解処理方法において、前記微生物として、有機性廃棄物の分解処理実施地域で採取した土着菌をベースにして培養した複合有効微生物群を使用することを特徴とする。
【0012】
請求項6に記載の発明に係る有機性廃棄物分解処理装置は、微生物を用いて有機性廃棄物を分解する有機性廃棄物分解処理装置において、密閉容器に、該密閉容器内の菌床を攪拌する2軸式の横形攪拌装置を設けると共に湯煎式の加熱ジャケットを設け、更に、該加熱ジャケットの外部に循環ポンプを含む循環路を設けて加熱ジャケット内の熱媒液を循環させ、かつ、前記密閉容器内で発生したガスをクーリングタワーに導入し、該クーリングタワーの冷却用空気を利用して前記ガスを稀釈することを特徴とする。
【0013】
請求項7に記載の発明は、請求項6記載の有機性廃棄物分解処理装置において、前記加熱ジャケット内の熱媒液の温度を、休止時と運転時とで切り替えることを特徴とする。
【発明の効果】
【0014】
請求項1に記載の発明は、微生物を用いて有機性廃棄物を分解する有機性廃棄物分解処理方法において、密閉容器内に投入した木質細片と微生物とを約36℃〜38℃の温度下で攪拌しながら前記微生物を発酵させて微生物の菌床を生成し、しかる後に、前記菌床の温度を約50℃〜54℃に上げて前記微生物を活性化させ、前記密閉容器内に投入した有機性廃棄物を分解するので、従来の方法に比べて有機性廃棄物の分解処理時間を大幅に短縮することが可能になった。例えば、約60kgの野菜クズや約100kgの魚介類であれば、約2〜3時間で分解することが可能になった。
【0015】
また、この発明は、有機性廃棄物の分解時に生じたガスをクーリングタワーに導入し、このクーリングタワーの冷却用空気を利用して前記ガスを稀釈するので、異臭に起因する公害問題を未然に回避することが可能となった。
【0016】
また、請求項2に記載の発明は、前記密閉容器の外部に設けた循環路内を、密閉容器内の熱媒液が循環するようにしたので、密閉容器の温度をムラなく均一に保持することが可能になった。また、密閉容器内の熱媒液が循環するために、熱伝導が良好になり、熱媒液の温度上昇の度合が向上すると言う利点もある。
【0017】
他方、請求項6に記載の発明は、微生物を用いて有機性廃棄物を分解する有機性廃棄物分解処理装置において、密閉容器に、該密閉容器内の菌床を攪拌する2軸式の横形攪拌装置を設けると共に湯煎式の加熱ジャケットを設け、更に、該加熱ジャケットの外部に循環ポンプを含む循環路を設けて加熱ジャケット内の熱媒液を循環させ、かつ、前記密閉容器内で発生したガスをクーリングタワーに導入し、該クーリングタワーの冷却用空気を利用して前記ガスを稀釈するので、比較的コンパクトで、かつ、簡便な装置でありながら、有機性廃棄物の分解処理時間を大幅に短縮することが可能になった。例えば、約60kgの野菜クズや約100kgの魚介類であれば、約2〜3時間で分解処理することが可能になった。
【0018】
また、この発明は、密閉容器に湯煎式の加熱ジャケットを設け、更に、該加熱ジャケットの外部に循環ポンプを含む循環路を設けて加熱ジャケット内の熱媒液を循環させるようにしたので、密閉容器の温度をムラなく均一に保持することが可能になった。また、加熱ジャケット内の熱媒液が循環するために、熱伝導が良好になり、熱媒液の温度上昇の度合が向上すると言う利点もある。また、この発明は、有機性廃棄物の分解時に生じたガスをクーリングタワーに導入し、該クーリングタワーの冷却用空気を利用して前記ガス稀釈するので、異臭に起因する公害問題を未然に回避することが可能となった。
【0019】
請求項7に記載の発明は、前記加熱ジャケット内の熱媒液の温度を、休止時と運転時とで切り替えるようにしたので、一つの密閉容器で微生物の菌床の生成と、有機性廃棄物の分解処理とを行うことが可能になった。
【発明を実施するための最良の形態】
【0020】
以下、本発明の実施の形態を図面を用いて説明する。
図1に示すように、本発明に係る有機性廃棄物分解処理装置1は、キャスター2の付いた基台3上に密閉容器4を設けている。この密閉容器4は、図3に示すように、容器本体5が二重構造になっており、内箱部5aと外箱部5bとの間が湯煎式の加熱ジャケット6になっている。加熱ジャケット6内の温水wは、常時、循環するようになっている。
【0021】
具体的に説明すると、図3において、符号7は、加熱ジャケット6の前後両側に設けた給水管、符号8は、加熱ジャケット6の底部中央に設けた排水管であり、2本の給水管7,7及び排水管8は、図2に示すように、平面視にてE字状に連結している。そして、排水管8に設けた循環ポンプ9を稼働することによって排水管8から汲み上げられた加熱ジャケット6内の温水wが各給水管7を経て加熱ジャケット6内に流入するようになっている。また、図3に示すように、加熱ジャケット6の前後両端に電熱ヒータ10を挿入し、加熱ジャケット6内の温水wを所定の温度に加熱するようになっている。尚、電熱ヒータの代りに蒸気を用いて加熱ジャケット6内の温水を加熱することも可能である。
【0022】
更に、密閉容器4は、図2に示すように、2軸式の横形攪拌装置20を備えている。この2軸式の横形攪拌装置20は、並行に設けた二台の横形攪拌機21,22によって構成されている。これらの横形攪拌機21,22は、夫々、攪拌軸23の長手方向に向って複数の攪拌手段24を等間隔に設けている。これらの攪拌手段24は、2本の棒状の攪拌アーム25を攪拌軸23に一文字状に設けたものであるが、時計方向に45度ずつ位相をずらし、側面から観ると、全体的に放射状になっている(図3参照。)。
【0023】
上記横形攪拌機21,22は、夫々、電動モータ27,28によって駆動され、図3において、矢印a及びbの方向に所定の回転数(例えば、4〜6rpm)で回転するようになっている。すなわち、これらの横形攪拌機21,22は、容器本体5の中央部において、各攪拌アーム25が上から下に向って回転するようになっている。
【0024】
また、図3に示すように、密閉容器4は、内箱部5aの底部11が二つの横形攪拌機21,22を囲むように波形状に彎曲している。更に、密閉容器4は、図3に示すように、容器本体5の上部に切り妻型の覆い部(屋根部)12を有し、その前面側の傾斜部13に投入口14と、この投入口14を開閉する開閉蓋15を有している。開閉蓋15は、開放時、ダンパ16によって支持するようになっている。また、この覆い部12は、図3に示すように、その内部に排気口31を有する第1排気管32を設けている。この第1排気管32は、図4に示すように、換気ファン33の吸引口に接続し、換気ファン33の排気口に接続させた第2排気管34の先端部は、図1に示すように、クーリングタワー35の内部に挿入されている。符号36は、クーリングタワー用の循環ポンプを示している。
【0025】
更に、図1に示すように、操作パネル40には、運転時間設定用タイマ41、湯煎温度設定器42、アラームランプ43、スタートスイッチ44、パワーランプ45、ブレカー46を設け、図示しない制御装置によって運転時間や、湯煎用の温水wの温度を制御するようになっている。
【0026】
運転時間としては、菌床の生成時間と有機性廃棄物分解時間の二通りの時間があり、菌床の生成時間は、約24時間に設定される。他方、有機性廃棄物分解時間は、約2〜4時間に設定されるが、実用上は、約3時間に設定する。
【0027】
また、湯煎用の温水wの温度は、休止時と運転時の二通りの時間があり、休止時(菌床生成時)は、約36℃〜38℃に設定されるが、実用上は、約37℃に設定する。他方、運転時(有機性廃棄物分解処理時)は、約50℃〜54℃に設定されるが、実用上は、約52℃に設定する。また、密閉容器本体5の側部に加熱ジャケット用のレベルゲージ17を設け、覆い部12の前面にドアスイッチ18を設けている。
【0028】
次に、上記有機性廃棄物分解処理装置の作用について説明する。
野菜クズや魚介類などの有機性廃棄物を微生物を用いて分解処理する場合には、先ず、操作パネル40の運転時間設定用タイマ41および湯煎温度設定器42を操作して、有機性廃棄物分解処理装置1の運転時間を菌床生成時間(例えば、24時間)に設定すると共に、湯煎温度を菌床生成温度(例えば、37℃)に設定する。設定後、スタートスイッチ44を「オン(ON)」にして、図5に示すように、密閉容器4内に所定量(例えば、130kg)の木材チップ(例えば、杉材チップ)tと、所定量(例えば、2kg)の微生物(図示せず)と、所定量(例えば、50l)の水(図示せず)とを投入して2軸式の横形攪拌装置20によって攪拌しながら微生物を発酵させる。
【0029】
微生物としては、上記有機性廃棄物分解処理装置1を設置する地域に密着した「土着菌」をベースに培養した複合有効微生物群を使用する。この複合有効微生物群は、予め、「選択培養」と「拡大培養」の二つに工程を経て生産される。すなわち、自然界に存在する無数の微生物の中から、処理対象物の処理目的(この場合は、高速減容処理。)に適した微生物群を選択するのが「選択培養」であり、「処理対象物(生ごみ)」と「処理対象物(生ごみ)の近隣の特定条件を満たす場所から採取した微生物及びその棲息土壌」を当機(有機性廃棄物分解処理装置1)に混合投入して作動させ、微生物の淘汰(不要微生物を消去、必要微生物を増強)を進める。どの微生物群を残るようにするかはバイオ技術の専門分野になるが、通称、SHIMOSE 1/2/3群がコロニーの中心になる。
【0030】
目的の微生物群の形が完了したところで、当機内で継続棲息を安定させるのに十分な量まで増やし、強くするのが「拡大培養」で、この時に一時的に、当該微生物群が増殖するために好むもの、例えば、糖分等を少し添加する場合もある。以上の作業は、現地でシステム設置後に行うか、場合によっては、事前に行ってからシステム設置という工程にすることも可能である。なお、通常の環境では、数年の期間を要する選択培養、拡大培養を、当機内では、2週間前後で行うことができるため、容易に培養を進めることができる。
【0031】
ここで、SHIMOSE 1は、FERM BP-7504 (経済産業省産業技術総合研究所生命工学工業技術研究所特許微生物寄託センター日本国茨城県つくば市東1丁目1−3に2003年3 月14日に国際寄託されたものである。また、SHIMOSE 2は、FERM BP-7505 (SHIMOSE 1と同様に国際寄託されたもの)、塩に耐性を有するピチアファリノサ(Pichiafarinosa) に属する微生物である。更に、SHIMOSE 3は、FERM BP-7506 (SHIMOSE 1と同様に国際寄託されたもの)、スタフィロコッカス(Staphylococcus) に属する微生物である。
【0032】
設定した運転時間が経過すると、図6に示すように、密閉容器4内に微生物が発酵した菌床dができる。この菌床d上に有機性廃棄物(例えば、野菜クズの場合は、約60kg、魚介類の場合は、約100kg)fを投入後、操作パネル40の運転時間設定用タイマ41および湯煎温度設定器42を操作して、有機性廃棄物分解処理装置1の運転時間を有機性廃棄物分解処理時間(例えば、3時間)に設定すると共に、湯煎温度を有機性廃棄物分解処理温度(例えば、52℃)に設定する。設定後、スタートスイッチ44を「オン(ON)」にすると、有機性廃棄物fは、図示しない微生物によって分解され、有機性廃棄物分解処理時間が経つと、目視でほぼ消滅状態となる。
【0033】
他方、有機性廃棄物fの分解処理中、換気ファン33を作動させるため、有機性廃棄物fの分解処理中に発生した水蒸気や分解ガスなどは、第1及び第2排気管32,34を経てクーリングタワー35内に排出される。そして、クーリングタワー35の冷却用空気(図示せず)によって稀釈されて大気中に放出される。
【0034】
以上に説明では、菌床に木材チップを適用したが、木材チップに大鋸屑を混合して使用しても差し支えがない。
【図面の簡単な説明】
【0035】
【図1】本発明に係る有機性廃棄物分解処理装置の一部断面を含む正面図である。
【図2】図1のA−A断面図である。
【図3】図1のB−B断面図である。
【図4】図1のC−C断面図である。
【図5】菌床生成説明図である。
【図6】有機性廃棄物の分解処理説明図である。
【符号の説明】
【0036】
1 有機性廃棄物分解処理装置
4 密閉容器
6 加熱ジャケット
20 2軸式の横形攪拌装置
35 クーリングタワー
d 菌床
f 有機性廃棄物
【出願人】 【識別番号】593071801
【氏名又は名称】山岸 一夫
【識別番号】502158151
【氏名又は名称】下瀬 真一
【出願日】 平成18年7月20日(2006.7.20)
【代理人】 【識別番号】100066865
【弁理士】
【氏名又は名称】小川 信一

【識別番号】100066854
【弁理士】
【氏名又は名称】野口 賢照

【識別番号】100068685
【弁理士】
【氏名又は名称】斎下 和彦


【公開番号】 特開2008−23450(P2008−23450A)
【公開日】 平成20年2月7日(2008.2.7)
【出願番号】 特願2006−198452(P2006−198452)