JPH08132009A - Plant chip decomposing device and method for decomposing the same - Google Patents
Plant chip decomposing device and method for decomposing the sameInfo
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Abstract
(57)【要約】
【目的】 植物性チップを迅速に堆肥化する。
【構成】 処理容器(2)内に収容された植物性チップ
に常温発酵菌群及びその常温発酵菌群の一次栄養源が混
入され、常温発酵菌群はまず一次栄養源を分解して増殖
する。その間に外力により植物性チップの表面同士をす
り合わせて無数の傷を生じさせ、その傷から栄養源によ
り増殖した常温発酵菌群を植物性チップの内部に進入さ
せることが可能となる。その結果、常温発酵菌群は植物
性チップの内部においても増殖し、セルロース成分やリ
グニン成分を迅速に分解する。また処理容器内には適宜
空気が導入され、悪臭の原因となる嫌気性発酵菌群の増
殖を抑えるとともに、処理容器内の温度上昇も抑え、木
質を炭化させ分解させ難くする高熱菌の増殖も抑えるこ
とができる。
(57) [Summary] [Purpose] To quickly compost vegetable chips. [Composition] A room temperature fermenting bacteria group and a primary nutrient source for the room temperature fermentation bacteria group are mixed into the vegetable chips contained in the processing container (2), and the room temperature fermentation bacteria group first decomposes and grows the primary nutrient source. . In the meantime, the surfaces of the plant chips are rubbed against each other by an external force to generate innumerable scratches, and the room temperature fermenting bacteria group grown by the nutrient source can be introduced into the plant chips from the scratches. As a result, the room temperature fermenting bacteria group grows even inside the plant chips, and rapidly decomposes the cellulose component and the lignin component. In addition, appropriate air is introduced into the processing container to suppress the growth of anaerobic fermentative bacteria that cause a bad odor, and also suppress the temperature rise in the processing container, and the growth of hyperthermia that makes wood difficult to decompose and decompose. Can be suppressed.
Description
【0001】[0001]
【産業上の利用分野】本発明は、植物性チップの分解方
法及び分解装置に係り、特にセルロースやリグニン成分
を含む木材チップ、竹チップ、麦わらなどと糞尿などが
混合された有機廃棄物を短時間で分解し、堆肥化又は分
解消滅させることが可能な植物性チップの分解装置及び
その分解方法に関する。BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a method and apparatus for decomposing plant chips, and in particular, it relates to a method for decomposing organic waste obtained by mixing wood chips, bamboo chips, straw, etc. containing cellulose and lignin components with manure and the like. The present invention relates to a plant chip decomposing apparatus and a decomposing method for decomposing it in time, composting or decomposing it.
【0002】[0002]
【従来の技術】自然界では、植物資源、特に木質資源
は、微生物や様々の動物との共同作業で、リグニンとセ
ルロースに分解されている。従って、セルロースとリグ
ニンは地球上に存在する有機物質としては最大量の物質
であり、セルロースとリグニンを有効利用する様々な方
法が模索されている。ここで、セルロースはグルコース
がβ−1,4結合した直鎖状高分子であり、結晶性を持
つために難分解性物質であるが、従来より、セルロース
を化学的に分解してアルコールや燃料化合物、微生物蛋
白質への転換が研究されている。これに対して、リグニ
ンは天然の条件下ではかなりの部分が腐植などに転換さ
れているが、セルロースよりもさらに難分解性の物質で
あるため、パルプ工業界が産出すリグニンについては、
ほとんど積極的な利用が図られていないのが現状であ
る。2. Description of the Related Art In nature, plant resources, especially woody resources, are decomposed into lignin and cellulose in collaboration with microorganisms and various animals. Therefore, cellulose and lignin are the largest amounts of organic substances present on the earth, and various methods for effectively utilizing cellulose and lignin are being sought. Here, cellulose is a linear polymer in which glucose is β-1,4-bonded and is a hard-to-decompose substance because it has crystallinity. However, conventionally, cellulose is chemically decomposed to give alcohol or fuel. The conversion of compounds into microbial proteins is being studied. On the other hand, lignin is converted into humus and the like under natural conditions, but since it is a substance that is more difficult to decompose than cellulose, lignin produced by the pulp industry is
The current situation is that almost no active use is attempted.
【0003】また、微生物によりセルロースやリグニン
を分解する試みもなされているが、自然界ではセルロー
スはヘミセルロース、リグニンなどと共存して強固な組
織を作っているために、大量の木質を安く分解すること
は未だに解決困難なテーマである。さらに、好気性菌を
用いたリグニンの分解の研究において、マツ樹皮チップ
をBacillusとCellulomonasの混合
培養液中で35日処理したところ最高で43.6%が分
解したとの報告がある。(微生物vol.5(1989)30P-39P
「細菌によるリグニンの分解および有用資源化の試み」
川上日出国,51P-57P「木質資源活用のためのセルラー
ゼ」荒井基夫,村尾澤夫)このようにリグノセルロース
の分解には、リグニン分解菌だけでなくセルロース分解
の能力のある細菌の共存が必要であることが報告されて
いる。Attempts have also been made to decompose cellulose and lignin by microorganisms, but in the natural world, cellulose coexists with hemicellulose, lignin and the like to form a strong tissue, so that a large amount of wood can be decomposed cheaply. Is still a difficult theme to solve. Furthermore, in a study of lignin degradation using aerobic bacteria, it was reported that when pine bark chips were treated in a mixed culture solution of Bacillus and Cellulomonas for 35 days, a maximum of 43.6% was degraded. (Microorganisms vol.5 (1989) 30P-39P
"Trial of decomposition of lignin by bacteria and utilization of useful resources"
Hidekuni Kawakami, 51P-57P "Cellulase for the utilization of wood resources" Motoo Arai, Sawa Murao) Thus, the decomposition of lignocellulose requires the coexistence of not only lignin-degrading bacteria but also bacteria capable of degrading cellulose. It is reported that there is.
【0004】一方、木材廃棄物を原料とした堆肥には、
樹皮(バーク)堆肥が知られている。木材廃棄物はリグ
ニン、フェノール、タンニンなどの含有量が多いが、こ
れらの物質がセルロースと堅く結合しているために、比
較的分解されやすいセルロースも分解されにくい物質と
なっている。従って、これらを発酵させて堆肥化するた
めには、まず樹皮を2、3年間放置したあと粉砕し、一
次発酵で1、2カ月高温発酵させ放置し、8、9カ月で
一次発酵が終了する。二次発酵は2、3カ月間かけて行
う。このように、バーク堆肥を作るには数年にわたるバ
クテリアによる分解を必要としていた。従って、従来で
は、大量の木質を堆肥化又は分解消滅するには広大なる
場所と、長期間にわたる微生物分解を必要としていた。On the other hand, in the compost made from wood waste,
Bark compost is known. Wood waste contains a large amount of lignin, phenol, tannin, etc., but since these substances are firmly bound to cellulose, cellulose, which is relatively easily decomposed, is also a substance that is not easily decomposed. Therefore, in order to ferment these to compost, first, the bark is left for a few years, then crushed, and then subjected to high temperature fermenting for 1 to 2 months in the primary fermentation and left to stand, and the primary fermentation is completed in 8 to 9 months. . Secondary fermentation is carried out for a few months. Thus, making bark compost required years of bacterial degradation. Therefore, conventionally, in order to compost or decompose and destroy a large amount of wood, a vast area and microbial decomposition for a long time have been required.
【0005】[0005]
【発明が解決しようとする課題】本発明は、植物性チッ
プを分解するにあたり、従来の技術が抱えていた上記の
ような問題点に鑑みて成されたものであり、短時間に大
量のリグニンとセルロースを分解し、堆肥化又は消滅す
ることが可能であり、しかもかかる植物性チップの分解
作業を小規模な施設で実施することが可能であり、悪臭
や有機廃棄物などによる環境汚染も最小限に抑えること
が可能な新規かつ改良された植物性チップの分解装置及
びその分解方法を提供することを目的としている。DISCLOSURE OF THE INVENTION The present invention has been made in view of the above-mentioned problems that the conventional techniques had when decomposing plant chips, and a large amount of lignin was obtained in a short time. And cellulose can be decomposed and composted or eliminated, and the plant chips can be decomposed in a small-scale facility, and environmental pollution due to foul odors and organic waste is minimal. It is an object of the present invention to provide a new and improved plant chip decomposing apparatus that can be suppressed to the limit and a method for decomposing the same.
【0006】[0006]
【課題を解決するための手段】上記課題を解決するため
に、本発明に基づいて構成された植物性チップの分解装
置は、植物性チップを収容する処理容器と、植物性チッ
プに常温発酵菌群及びその常温発酵菌群の栄養源を混入
する手段と、植物性チップの表面に傷を付けるための例
えば攪拌装置や回転装置などの手段と、処理容器内に空
気を導入する手段とを備えている。さらに、上記装置に
は、処理容器内の水分を40重量%以上、好ましくは7
0重量%以上に保持するための手段や、処理容器内の温
度を20℃以上42℃以下、好ましくは28℃±5℃程
度に調整するための温調手段を設けることが好ましい。In order to solve the above-mentioned problems, a plant chip decomposing apparatus constructed according to the present invention comprises a processing container for containing the plant chips and a room temperature fermenting bacterium in the plant chips. Group and means for mixing the nutrient source of the room temperature fermenting bacteria group, for example means for scratching the surface of the vegetable chips such as a stirring device and a rotating device, and means for introducing air into the processing container ing. Further, the above apparatus has a water content in the processing container of 40% by weight or more, preferably 7% by weight.
It is preferable to provide a means for maintaining the content of 0% by weight or more and a temperature adjusting means for adjusting the temperature in the processing container to 20 ° C. or more and 42 ° C. or less, preferably about 28 ° C. ± 5 ° C.
【0007】また植物性チップに混入される常温発酵菌
群は、常温、大気存在下、アルミニウムイオン濃度が
0.1mM以上0.5mM以下に保持された栄養源中で
選定された好気性常温発酵バクテリア群、例えば、少な
くともBacillus sp.、Yeast、Aci
netobacter Iwoffii、Pseudo
monas Pikettii、P.Piketti
i、Acinetobacter sp.、Nocar
dia sp.等を含むものであることが好ましい。[0007] Further, the room temperature fermenting bacteria group mixed in the plant chips is an aerobic room temperature fermentation selected in a nutrient source in which the aluminum ion concentration is kept at 0.1 mM or more and 0.5 mM or less at room temperature and in the presence of air. A group of bacteria such as at least Bacillus sp. , Yeast, Aci
netobacter Iwoffii, Pseudo
monas Piketti, P. Piketti
i, Acinetobacter sp. , Nocar
dia sp. And the like are preferable.
【0008】また本発明の別の観点によれば、処理容器
内に収容された植物性チップを分解するための方法が提
供される。その分解方法は、植物性チップに上記分解装
置に適用されるバクテリア群と同様の常温発酵菌群及び
その常温発酵菌の栄養源を混入し、植物性チップの表面
に傷を付けながら、かつ曝気しながら、植物性チップを
発酵分解することに特徴を有している。その際に、処理
容器内の水分量を40重量%以上、好ましくは70重量
%以上に保持し、また処理容器内の温度を20℃以上4
2℃以下、好ましくは28℃±5℃程度に保持すること
が好ましい。また植物性チップは予め高温処理されるこ
とが好ましい。また植物性チップに予め機械的加圧処理
を加えることも好ましい。[0008] According to another aspect of the present invention, there is provided a method for decomposing plant chips contained in a processing container. The decomposition method is that the plant chips are mixed with a room temperature fermenting bacteria group and a nutrient source of the room temperature fermentation bacteria similar to the bacteria group applied to the above-mentioned decomposing device, and the surface of the plant chips is scratched and aerated. However, it is characterized by fermenting and decomposing plant chips. At that time, the water content in the processing container is maintained at 40% by weight or more, preferably 70% by weight or more, and the temperature in the processing container is 20 ° C. or more 4
It is preferable to maintain the temperature at 2 ° C. or lower, preferably about 28 ° C. ± 5 ° C. Further, it is preferable that the vegetable chips are preliminarily subjected to high temperature treatment. It is also preferable to apply mechanical pressure treatment to the vegetable chips in advance.
【0009】[0009]
【作用】本発明装置及び方法によれば、処理容器内に収
容された植物性チップに常温発酵菌群及びその常温発酵
菌群の栄養源、例えば糞尿などが混入されるので、常温
発酵菌群はまず糞尿などの栄養源を分解して容易に増殖
する。そして、攪拌や回転などの外力により植物性チッ
プの表面同士をすり合わせて無数の傷を生じさせるの
で、その傷から栄養源により増殖した常温発酵菌群を植
物性チップの内部に進入することが可能となる。その結
果、常温発酵菌群は植物性チップの内部においても増殖
し、セルロース成分やリグニン成分を迅速に分解する。
その際に、本発明によれば、処理容器内に空気が導入さ
れるので、悪臭などの原因となる嫌気性発酵菌群の増殖
を抑えることができる。また空気により処理容器内の温
度の上昇も抑えられるので、木質を炭化させ分解させ難
くする高熱菌の増殖も抑えることができる。なお処理に
あたっては、予め植物性チップを高温処理することによ
り、植物性チップの強固な構造を破壊することが可能で
あるとともに、植物性チップに当初から含まれるバクテ
リアを殺菌し、本発明による常温発酵菌群のみを有効に
増殖することができる。またその際に機械的圧力を加え
ることによっても分解の促進を図ることができる。According to the apparatus and method of the present invention, since the room temperature fermenting bacteria group and the nutrient source of the room temperature fermenting bacteria group, for example, manure and the like are mixed in the vegetable chips contained in the processing container, the room temperature fermentation bacteria group is contained. First, it decomposes nutrients such as manure and grows easily. Then, because the surface of the vegetable chips are rubbed against each other by an external force such as stirring or rotation to cause innumerable scratches, it is possible to enter the room temperature fermentative bacteria that have grown from the scratches into the inside of the vegetable chips by the nutrient source. Becomes As a result, the room temperature fermenting bacteria group grows even inside the plant chips, and rapidly decomposes the cellulose component and the lignin component.
At that time, according to the present invention, since air is introduced into the processing container, it is possible to suppress the growth of the anaerobic fermenting bacteria group that causes a bad odor or the like. Moreover, since the temperature inside the processing container is prevented from rising due to the air, it is possible to suppress the growth of hyperthermia which carbonizes the wood and makes it difficult to decompose it. In the treatment, it is possible to destroy the strong structure of the vegetable chip by preliminarily subjecting the vegetable chip to a high temperature treatment in advance, and sterilize the bacteria contained in the vegetable chip from the beginning. Only the fermenting bacteria group can be effectively grown. In addition, decomposition can be promoted by applying mechanical pressure at that time.
【0010】なお処理にあたって、処理容器内の水分量
を40重量%、好ましくは70重量%以上に保持すると
ともに、処理容器内の温度を20℃以上42℃以下、好
ましくは28℃±5℃程度に保持することにより、より
迅速に分解反応を進展させることができる。In the treatment, the water content in the treatment container is maintained at 40% by weight, preferably 70% by weight or more, and the temperature in the treatment container is kept at 20 ° C or higher and 42 ° C or lower, preferably about 28 ° C ± 5 ° C. By holding at, the decomposition reaction can proceed more rapidly.
【0011】さらに、また植物性チップに混入される常
温発酵菌群として、常温、大気存在下、アルミニウムイ
オン濃度が0.1mM以上0.5mM以下に保持された
栄養源中で選定された好気性常温発酵バクテリア群、例
えば、少なくともBacillus sp.、Yeas
t、Acinetobacter Iwoffii、P
seudomonas Pikettii、P.Pik
ettii、Acinetobacter sp.、N
ocardia sp.等を含むバクテリア群を使用し
た場合には、これらのバクテリア群は、高濃度に増殖可
能であり、これらの多くがふん尿のインドール、スカト
ール、Pクレゾール等(悪臭物質)を吸着分解できるだ
けでなく、硝酸還元能や脱窒能、硝化能も有しており、
さらに有機物を分解し増殖しても凝集沈澱を起こさない
ため、ヘドロを産出することなく有機物を分解し続ける
ことができるため、高い分解処理能力を確保できる。ま
た、酸性脂肪酸の悪臭物質をつくるバクテリア群も、こ
の条件下で増殖できないから、悪臭を発生しないという
点においても優れている。また、高温で増殖できるバク
テリアによる木材チップの分解が主として行われている
分解方法であると、分解処理に数カ月の時間がかかり、
分解時にアンモニアが発生する為に悪臭が発生する。こ
れらと比較すると、方法によれば悪臭を発生させること
なく短時間に植物性チップを分解できる。Further, as a room temperature fermenting bacteria group to be mixed in the vegetable chips, aerobic selected in a nutrient source in which the aluminum ion concentration is maintained at 0.1 mM or more and 0.5 mM or less at room temperature and in the atmosphere. Cold-fermenting bacteria, such as at least Bacillus sp. , Yeas
t, Acinetobacter Iwoffii, P
Pseudomonas Piketti, P. Pik
etti, Acinetobacter sp. , N
ocardia sp. When a group of bacteria including, for example, is used, these groups of bacteria can grow to a high concentration, and most of them can adsorb and decompose indole, skatole, P-cresol, etc. (malodorous substance) of manure, It also has nitric acid reducing ability, denitrifying ability, and nitrifying ability.
Further, even if the organic matter is decomposed and proliferated, coagulation and sedimentation does not occur, so that the organic matter can be continuously decomposed without producing sludge, and thus a high decomposition treatment capacity can be secured. In addition, bacteria that produce malodorous substances of acidic fatty acids are also excellent in that they do not produce malodor because they cannot grow under these conditions. Also, if the decomposition method is mainly used to decompose wood chips by bacteria that can grow at high temperatures, the decomposition process will take several months,
Odor is generated because ammonia is generated during decomposition. Compared with these, according to the method, the vegetable chips can be decomposed in a short time without generating a bad odor.
【0012】[0012]
【実施例】以下に添付図面を参照しながら、本発明に基
づいて構成された植物性チップの分解装置及び分解方法
について説明する。DETAILED DESCRIPTION OF THE PREFERRED EMBODIMENT A plant chip disassembling apparatus and a disassembling method constructed according to the present invention will be described below with reference to the accompanying drawings.
【0013】図1には、本発明に基づいて構成された植
物性チップの分解装置の一実施例の簡単な構成が示され
ている。図示のように分解装置1は、横置きのバレル状
処理容器2を備えており、その処理容器2内には、導入
口3より処理対象である木材チップ、及びその木材チッ
プを分解するバクテリア群、及びそのバクテリア群の一
次栄養源を投入することが可能である。また処理容器2
内には、スクリュー状のフィンを有する攪拌装置4が回
転自在に設けられており、木材チップ、バクテリア群、
及び一次栄養源を混ぜ合わせるとともに、木材チップの
表面同士をすり合わせ、表面に無数の傷を生じさせるこ
とが可能である。さらに処理容器2には、処理容器内の
水分量を調整するための散水装置5、処理容器内の温調
を行うための温調器6、さらに処理容器内を曝気するた
めの曝気口7が設けられており、分解処理時の環境を最
適に調整することができるように構成されている。FIG. 1 shows a simple construction of an embodiment of a plant chip decomposing apparatus constructed according to the present invention. As shown in the figure, the decomposing device 1 is provided with a horizontally-arranged barrel-shaped processing container 2, and in the processing container 2, a wood chip to be processed through an inlet 3 and a group of bacteria that decomposes the wood chip. , And the primary nutrient source of the bacterial group. Also the processing container 2
A stirring device 4 having screw-shaped fins is rotatably provided inside, and wood chips, bacteria groups,
It is possible to mix the primary nutrient sources with each other and rub the surfaces of the wood chips against each other to cause numerous scratches on the surfaces. Further, the processing container 2 is provided with a water sprinkler 5 for adjusting the amount of water in the processing container, a temperature controller 6 for controlling the temperature in the processing container, and an aeration port 7 for aerating the inside of the processing container. It is provided and is configured so that the environment during the decomposition process can be optimally adjusted.
【0014】なお本分解処理装置によれば、木材チップ
に限らず、竹チップ、藁チップ、稲チップなどのセルロ
ース成分及びリグニン成分を含有する様々な植物性チッ
プを分解処理することが可能である。また、図示の例で
は攪拌装置4により木材チップの表面同士をすり合わせ
無数の傷を生じさせる構成を採用したが、本発明はかか
る構成に限定されない。かかる構成の要旨は、木材チッ
プの表面に傷を生じさせ、常温発酵菌の侵入を容易なら
しめることにあるため、木材チップの表面に傷を生じさ
せることが可能な手段であれば、あらゆる機械的、化学
的手段を採用することが可能であることは言うまでもな
い。The decomposition processing apparatus of the present invention can decompose not only wood chips but also various vegetable chips containing a cellulose component and a lignin component such as bamboo chips, straw chips, rice chips and the like. . Further, in the illustrated example, a configuration in which the surfaces of the wood chips are rubbed with each other by the stirring device 4 to cause innumerable scratches is adopted, but the present invention is not limited to such a configuration. The gist of such a configuration is to cause scratches on the surface of the wood chips and facilitate invasion of room temperature fermenting bacteria, so any machine that can damage the surface of the wood chips can be used. It goes without saying that it is possible to adopt physical and chemical means.
【0015】また本発明者らの知見によれば、微生物に
よる有機物分解、例えば活性汚泥法に使用されるバクテ
リア群は、非常に低い濃度0.1〜0.5mM、好まし
くは0.1mM〜0.2mM程度のアルミニウムイオン
の存在で沈殿してしまう。そして、このアルミニウムイ
オン存在下で栄養源、例えば、動物飼育家庭の糞尿や各
種産業廃棄物などを与えてバクテリアを選択増殖する
と、次のような性質を有するバクテリア群が得られた。Further, according to the knowledge of the present inventors, the bacterial group used in the decomposition of organic substances by microorganisms, for example, the activated sludge method, has a very low concentration of 0.1 to 0.5 mM, preferably 0.1 mM to 0. Precipitation occurs in the presence of aluminum ion of about 2 mM. Then, in the presence of this aluminum ion, a nutrient source, for example, manure from animal breeding households or various industrial wastes was given to selectively grow the bacteria, and a bacterial group having the following properties was obtained.
【0016】まず、選択されたバクテリア群は活性汚泥
法のバクテリアと異なり、腐敗臭を出さなかった。この
ことは低濃度のアルミニウムイオンを栄養源に加えるこ
とにより、有機物を分解する過程で腐敗臭を形成するバ
クテリアが除去されたことを示していた。次に、選択さ
れたバクテリア群は、有機物の分解過程で生じる悪臭、
インドール、スカトール、P−クレゾール等を吸着分解
する。また、選択されたバクテリア群は、従来の活性汚
泥法などで使用されるバクテリア群に比較して遥かに高
濃度に増殖可能であり、分解処理の高速化を図ることが
可能である。さらに選択されたバクテリア群の多くはイ
ンドール(悪臭物質)を吸着分解できるだけでなく、硝
酸還元能や脱窒能、硝化能も有しており、有機物を分解
し増殖しても凝集沈澱を起こさないため、ヘドロを産出
することなく有機物を分解し続けることができるなど、
セルロース成分やリグニン成分を大量かつ高速に分解処
理するために最適な性能を有していることが判明した。First, the selected bacteria group did not give off a rotten odor, unlike the bacteria of the activated sludge method. This indicated that by adding a low concentration of aluminum ions to the nutrient source, bacteria that formed a spoilage odor were removed in the process of decomposing organic matter. Next, the selected bacteria group is the odor caused by the decomposition process of organic matter,
Adsorbs and decomposes indole, skatole, P-cresol, etc. Further, the selected bacteria group can grow at a much higher concentration than the bacteria group used in the conventional activated sludge method and the like, and the decomposition treatment can be speeded up. Furthermore, many of the selected bacterial groups not only can adsorb and decompose indole (malodorous substance), but also have nitric acid reducing ability, denitrifying ability, and nitrifying ability, so that they do not cause aggregation and precipitation even if they decompose and grow organic substances. Therefore, you can continue to decompose organic matter without producing sludge,
It was found that it has the optimum performance to decompose a large amount of cellulose and lignin components at high speed.
【0017】なお選定されたバクテリア群には、Bac
illus sp.、Yeast、Acinetoba
cter Iwoffii、Pseudomonas
Pikettii、P.Pikettii、Acine
tobacter sp.、Nocardia sp.
が含まれていた。Bac is included in the selected bacteria group.
illus sp. , Yeast, Acinetoba
cter Iwoffii, Pseudomonas
Piketti, P.M. Piketti, Acine
Tobacco sp. , Nocardia sp.
Was included.
【0018】これらのバクテリア群は、処理容器内の水
分量を40重量%、好ましくは70重量%以上に保持す
るとともに、処理容器内の温度を20℃以上42℃以
下、好ましくは28℃±5℃程度に保持し、さらに適宜
曝気することにより、悪臭や分解の遅れの原因となる嫌
気性バクテリア群や高熱菌などの増殖を抑えながら、増
殖させることが可能である。These bacteria groups maintain the water content in the processing container at 40% by weight or more, preferably 70% by weight or more, and the temperature in the processing container at 20 ° C. or more and 42 ° C. or less, preferably 28 ° C. ± 5. By maintaining the temperature at about 0 ° C. and further appropriately aerating, it is possible to grow while suppressing the growth of anaerobic bacteria and hyperthermia that cause a bad odor and a delay in decomposition.
【0019】次に、10リットル規模の処理容器2aと
2000リットル規模の処理容器2bを使用して、木材
チップを分解処理した場合の実施例について説明する。Next, a description will be given of an embodiment in which the wood chips are decomposed by using the processing container 2a of 10 liter scale and the processing container 2b of 2000 liter scale.
【0020】1.10リットル処理容器2aによる木材
チップの分解 まず上記のように選定されたバクテリア群を、木材チッ
プが収容された処理容器2aに加え、バクテリアを増殖
させる為の栄養源として家庭内生ゴミ等を加え、水分量
を60〜70%に調整し28℃に保持した。処理容器2
a中の木材チップは腐植物質に特有な茶褐色の色を帯び
てきた。未処理の木質を顕微鏡で観察すると、茶褐色の
物質と透明な繊維状のセルロース部分が色々な形で結合
している様子が観察された。1. Decomposition of wood chips by the 10 liter processing vessel 2a First, the bacteria group selected as described above is added to the processing vessel 2a containing the wood chips and used as a nutrient source for growing bacteria at home. Raw garbage and the like were added to adjust the water content to 60 to 70% and the temperature was kept at 28 ° C. Processing container 2
The wood chips in a have a brown color characteristic of humic substances. When the untreated wood was observed under a microscope, it was observed that the brown substance and the transparent fibrous cellulose portion were bound in various forms.
【0021】さらにバクテリア群により分解され、堆肥
化しつつある木質を水に溶かして顕微鏡下で覗くと、小
さな断片になった茶褐色の物質と透明なセルロースの断
片が多く作られているのが観察された。一部は透明で他
の部分はまだ茶褐色の部分が残る大きな分解途中のもの
も見られた。この処理3日目のチップを採り100ミリ
リットルの水に入れウルトラトラックスにて破砕した。
この溶液の持つ全有機炭素量(TOC)を分析した。Further, when the wood that is being decomposed by the bacteria and is being composted is dissolved in water and viewed under a microscope, it is observed that many small pieces of brownish brown material and transparent cellulose pieces are formed. It was Some of them were in the middle of decomposition, some of which were transparent and the other part was still dark brown. The chips on the third day of this treatment were taken, put in 100 ml of water, and crushed by Ultratrax.
The total organic carbon content (TOC) of this solution was analyzed.
【0022】その結果、図2に見られるように、分解3
日目のチップの持つ有機炭素量は1g(湿重量)あたり
41ppmであったが、日を追うにしたがってバクテリ
アの分解により炭酸ガスになり減少し25ppmあたり
に落ちついた。このようにチップはリグニンとセルロー
スに分解されセルロースはさらに小さくグルコースにま
で分解された。これらの有機物はバクテリアにより炭酸
ガスにまでなったことが示されている。As a result, as shown in FIG. 2, decomposition 3
The amount of organic carbon possessed by the chips on the day was 41 ppm per 1 g (wet weight), but as the days went by, the amount of organic carbon decreased due to the decomposition of bacteria into carbon dioxide gas, and the carbon concentration fell to around 25 ppm. Thus, the chips were decomposed into lignin and cellulose, and the cellulose was further decomposed into glucose. It has been shown that these organic substances are transformed into carbon dioxide gas by bacteria.
【0023】さらに、生ゴミ処理機の中のチップを日を
追って1gづつ取り出し、これを100ccの水に入れ
てバクテリアにより小さく分解された可溶成分の中の有
機炭素量(▲)と未分解の不溶成分のチップの有機炭素
量(□)を調べたところ、図3に見られるようにチップ
はバクテリアにより5日目あたりでほとんど分解され不
溶成分は10ppmあたりにおちついた。一方可溶成分
のほうは日を追って多くなり5日あたりで最高値(20
ppm)に達した。このように、本実施例に適用される
バクテリアを用いると5日半くらいでほとんど分解され
小さなセルロース断片と褐色簿の物質グルコース等を含
む可溶成分にまで分解されたことがわかる。このこと
は、樹皮(バーク)を堆肥化するために数年の歳月が必
要であったことを考えると、本実施例に適用されるバク
テリアを用いると、堆肥化が短時間の内に速やかに起こ
ることが示されている。Furthermore, the chips in the garbage processing machine were taken out 1 g each day by day, put in 100 cc of water, and the amount of organic carbon (▲) and undecomposed in the soluble components decomposed by bacteria to a small extent. The amount of organic carbon (□) in the insoluble component chips was examined. As shown in FIG. 3, the chips were almost decomposed by bacteria around the 5th day, and the insoluble components fell around 10 ppm. On the other hand, the amount of soluble components increases daily, and the maximum value (20
ppm) has been reached. Thus, it can be seen that when the bacteria applied to this example were used, they were mostly decomposed in about 5 and a half days and were decomposed into soluble components including small cellulose fragments and brown book substances such as glucose. This means that it took several years to compost the bark (bark), and when the bacteria applied to the present example were used, the composting was rapid in a short time. Have been shown to occur.
【0024】比較のために、市販のバーク堆肥(タケダ
培養士21)を用いてこれを観察してみたところ、バー
ク堆肥の中には小さく切断された茶褐色の物質と繊維状
のセルロースが混在していた。これを本実施例の場合と
同様に、湿重量で1gを採り100ccの水に入れて可
溶成分と不可溶成分の有機炭素量を調べてみたところ、
図4に示すように、バーク堆肥にみられる可溶成分は全
有機炭素量の50.5%であるり、かなりの樹皮の成分
がバクテリアによって分解されていることが判明した。
これに対し本実施例により8日間分解したチップ堆肥は
74%が可溶成分であった。従って、本実施例によれ
ば、8日目堆肥で、充分に数年を要して作られたバーク
堆肥に対応できるか、またはそれ以上に分解性能が示さ
れた。For comparison, when this was observed using a commercially available bark compost (Takeda Incubator 21), it was found that the bark compost contained a mixture of small cut brown materials and fibrous cellulose. Was there. Similar to the case of this example, 1 g of the wet weight was taken and placed in 100 cc of water to examine the organic carbon content of the soluble component and the insoluble component.
As shown in FIG. 4, the soluble component found in bark compost was 50.5% of the total amount of organic carbon, and it was found that a considerable amount of bark components were decomposed by bacteria.
On the other hand, 74% of the chip compost decomposed for 8 days in this example was a soluble component. Therefore, according to the present example, the 8th day compost was able to cope with the bark compost produced for several years, or the decomposition performance was further improved.
【0025】また、従来から高熱発酵菌を用いて植物性
チップを分解する試みがなされている。次に、かかる高
熱発酵菌を用いた分解方法と、本実施例による常温発酵
菌を用いた分解方法とを比較する。堆肥を作る場合に、
藁や籾殻が水分調整のために添加されることがある。そ
して、従来は藁や籾殻などの植物性チップを分解するた
めに、高熱発酵菌が用いられていた。この場合にはまず
常温菌が増殖し、その後に高熱菌が増殖してワラ等のリ
グニンとセルロースを分離して分解するため、長時間に
わたる分解過程であった。すでに説明したように、植物
性チップではリグニンとセルロースが強く結合している
ために、バクテリアによる分解が難しく、この状態で高
熱菌を用いるとセルロースリグニンの分解が行われず、
木質は炭化してしまい、ますますバクテリアによる分解
が困難になっていた。この点、本実施例によれば、常温
発酵菌でリグニンとセルロースの間の結合を解き放すの
で、木質の炭化を起こさせず、速やかに分解反応を促進
させることが可能である。[0025] Further, it has been attempted to decompose plant chips by using high heat fermenting bacteria. Next, the decomposition method using the high heat fermenting bacterium will be compared with the decomposition method using the room temperature fermenting bacterium according to the present embodiment. When making compost,
Straw and rice husks may be added to adjust the water content. And, in order to decompose plant chips such as straw and rice husk, high heat fermenting bacteria have been used conventionally. In this case, the normal-temperature bacteria grow first, and then the hyperthermia grows to separate and decompose lignin such as straw and cellulose, resulting in a long-term decomposition process. As already explained, since lignin and cellulose are strongly bound to each other in plant chips, it is difficult for them to be decomposed by bacteria, and when a thermophilic bacterium is used in this state, cellulose lignin is not decomposed,
The wood was carbonized, making it more difficult for bacteria to decompose it. In this respect, according to the present embodiment, since the bond between lignin and cellulose is released by the room temperature fermenting bacterium, it is possible to promptly promote the decomposition reaction without causing carbonization of wood.
【0026】2.2000リットル処理容器2bによる
木材チップの分解 2000リットル程の木材チップ処理装置になると、大
量の種菌を必要とするため、実験では、図5に示すよう
な手順で、10リットル機から、100リットル機、さ
らに2000リットル機へと順次処理機内のバクテリア
を増殖させ、立ち上げ運転を行った。 菌種立ち上げ日程 10リットル機日(種菌1) 7日間 100リットル機(種菌2) 6日間 2000リットル機 6日間2. Decomposition of wood chips by the 2000 liter processing vessel 2b Since a wood chip treating apparatus of about 2000 liters requires a large amount of seed bacteria, in the experiment, the procedure as shown in FIG. Then, the bacteria in the processor were sequentially grown to a 100-liter machine and then to a 2000-liter machine, and the start-up operation was performed. Species start-up schedule 10 liter machine day (seed bacterium 1) 7 days 100 liter machine (seed bacterium 2) 6 days 2000 liter machine 6 days
【0027】また前処理として、図6に示すように、分
解対象である木材チップを2,000リットル機に入
れ、高熱処理した。投入された480kgの木材チップ
は、46.2%の水分量を含み、固形物258kgと水
分222kgで、木材チップの体積は1.4立方メート
ルであった。これに352リットルの水を加え水分率を
上げた後、バーナーで高熱をかけた。処理機の内部温度
は124℃で30分間高温をつづけた。ウッドチップの
温度は57℃まで平均として上がった。高熱処理を行っ
た後、放置した。16時45分に水分を加えて74.6
%にまで水分率を上げた。木材チップは32〜33℃を
示していた。そして、このように高熱処理をした木材チ
ップに対して、上述のように立ち上げられた種菌を加え
た。As a pretreatment, as shown in FIG. 6, the wood chips to be decomposed were put in a 2,000 liter machine and subjected to high heat treatment. The charged 480 kg of wood chips contained a moisture content of 46.2%, the solid content was 258 kg and the water content was 222 kg, and the volume of the wood chips was 1.4 cubic meters. After adding 352 liters of water to this to increase the moisture content, high heat was applied with a burner. The internal temperature of the processor was kept at 124 ° C. for 30 minutes. The temperature of the wood chips rose on average to 57 ° C. After high heat treatment, it was left to stand. Add water at 16:45 and 74.6
Moisture content increased to%. Wood chips showed 32-33 ° C. Then, to the wood chips subjected to the high heat treatment in this way, the inoculum started up as described above was added.
【0028】このように、あらかじめ木材チップを10
0℃以上に加熱することにより部分的に構造を破壊し分
解を容易にするとともに、木材チップに含まれるバクテ
リアをあらかじめ殺菌し、本実施例において加えられる
種菌のみを増殖させることが可能となる。In this way, 10 wood chips were previously prepared.
By heating to 0 ° C. or higher, the structure is partially destroyed to facilitate decomposition, and bacteria contained in the wood chips can be sterilized in advance, and only the inoculum added in this example can be grown.
【0029】また、別の実験で、馬糞などを含む厩舎の
麦わらを分解した際には、麦わらの中にかなりの線虫が
顕微鏡下で見られた。これらの線虫は、馬体の寄生虫と
考えられるが、分解処理に先立って、100℃以上の高
熱処理を施した場合には、上記のような線虫は発見され
なかった。従って、前処理として高熱処理を行うこと
は、処理機の中に色々な生物の混入を防ぐ意味でも有効
である。なお、木材チップは、本発明装置により比較的
容易に分解することが可能であるが、麦わらなどは2層
の性質の異なるセルロース繊維がはりあわされた構造を
しているために、そのままではかなり難分解性の性質を
示すため、予め機械的圧力を加えて、その2層構造を破
壊してから、分解処理を行うことが有効であることが判
明した。また別の実験において、竹チップを分解する際
には、前処理として、竹チップは蒸してローラーをかけ
ることにより、非常に小さな繊維の断片に分割されるの
で、微生物による分解を促進することが可能となる。Further, in another experiment, when the straw of a stable containing horse dung was decomposed, a considerable number of nematodes were observed in the straw under a microscope. These nematodes are considered to be horse parasites, but when the high heat treatment at 100 ° C. or higher was performed prior to the decomposition treatment, the nematodes as described above were not found. Therefore, performing the high heat treatment as the pretreatment is effective also in the sense of preventing various organisms from being mixed in the treatment machine. Although wood chips can be relatively easily decomposed by the device of the present invention, straw or the like has a structure in which two layers of cellulose fibers having different properties are glued together, so that the wood chips are considerably left as they are. It has been found that it is effective to apply mechanical pressure in advance to destroy the two-layer structure and then to carry out the decomposition treatment in order to exhibit the property of being difficult to decompose. In another experiment, when decomposing bamboo chips, as a pre-treatment, the bamboo chips are divided into very small fiber fragments by steaming and rolling, which can promote microbial decomposition. It will be possible.
【0030】さて、以上のように前処理された木材チッ
プに対して、種菌と種菌の一次栄養源、例えば糞尿など
の有機物を入れてから、2000リットル機のドラムを
回転させた。吹き出し口で28℃の空気を送り込んだ。
2000リットル機は大きな放熱体であるため、木材チ
ップは最初は21℃(室温)を示した。さらに常温発酵
菌を増殖させるためには、74〜75%程度の水分量が
最適なので、水を加えて水分率を上昇させた。第1日目
は278リットル、第2日目午前に167リットル、午
後に48リットル加えて水分率を維持した。またバクテ
リアが増加し、木材チップを分解し始めると、有機物が
炭酸ガスと水となり、水分を処理機に加えなくても水分
率は上昇していき、第6日目は77.9%にまで上昇し
た(図7参照のこと)。The seed bacteria and the primary nutrient source of the seed bacteria, for example, organic matter such as manure, were put into the wood chips pretreated as described above, and then the drum of the 2000-liter machine was rotated. Air at 28 ° C was blown in through the outlet.
Since the 2000 liter machine is a large radiator, the wood chips initially showed 21 ° C (room temperature). Further, in order to grow the room temperature fermenting bacteria, a water content of about 74 to 75% is optimal, so water was added to raise the water content. The moisture content was maintained by adding 278 liters on the first day, 167 liters on the second day in the morning and 48 liters in the afternoon. Also, when the bacteria increase and the wood chips begin to decompose, the organic matter becomes carbon dioxide and water, and the moisture content increases without adding moisture to the processor, and on day 6, it reached 77.9%. Rose (see Figure 7).
【0031】また木材チップの温度について観察してみ
ると、図8に示すように、当初21℃であった2000
リットル機内の木材チップは、バクテリアが馬糞を食べ
て増殖し、木材チップを分解し始めると、徐々に発熱を
始め、やがて30℃近くにまで上昇した。木材チップを
温めて、バクテリアを早く増殖させるために熱源として
用いたブロアーヒーターは第4日目に切断したが、木材
チップは28〜30℃で、第7日目の実験終了まで安定
した状態を保った。When the temperature of the wood chips was observed, as shown in FIG.
The wood chips in the liter machine gradually began to generate heat when bacteria began to decompose by eating horse manure, and eventually rose to near 30 ° C. The blower heater, which was used as a heat source to warm the wood chips and rapidly grow the bacteria, was cut on the 4th day, but the wood chips remained stable at 28 to 30 ° C until the end of the experiment on the 7th day. I kept it.
【0032】また実験段階では、木材チップの分解度を
全有機炭素量測定器や顕微鏡を用いて調べることが可能
であるが、現場の処理場でいちいち木材チップの分解度
を調べることは困難である。そこで、手軽な分解指標を
作る目的で、種々の測定をしたが、その一つが電気伝導
度であった。各時間に一定量の分解された木材チップを
取り出し、一定量の水の中に入れてかき混ぜ、その水の
電気伝導度(EC)を測定した。その結果、図9に示す
ように、最初の1日間はEC値は4.4で変動しなかっ
たが、バクテリアが増殖し、木材チップの分解が始まる
と、2日目あたりから増加を始め、4日目、5日目、6
日目と6.3〜8.4位の値まで上昇した。この変化
は、8に示す温度変化のグラフとよく一致していた。す
なわち、バクテリアが木材チップを分解始めると、細胞
が壊され、中からイオンが溶出し、これが水の中に溶け
出すために電気伝導度が上昇したと考えられる。従っ
て、処理場現場では電気伝導度を観測することにより、
植物性チップの分解度を調整することが可能であり、堆
肥段階、あるいは完全分解段階などの諸段階で分解反応
を停止することができる。Further, at the experimental stage, it is possible to examine the degree of decomposition of wood chips by using a total organic carbon measuring instrument or a microscope, but it is difficult to examine the degree of decomposition of wood chips one by one at the on-site treatment plant. is there. Therefore, various measurements were made for the purpose of making a simple decomposition index, and one of them was electric conductivity. At each time, a certain amount of decomposed wood chips was taken out, put in a certain amount of water and stirred, and the electric conductivity (EC) of the water was measured. As a result, as shown in FIG. 9, the EC value did not change at 4.4 during the first day, but when the bacteria grew and the decomposition of the wood chips started, it started to increase from around the 2nd day, 4th, 5th, 6th
On day one, it rose to 6.3-8.4. This change was in good agreement with the graph of temperature change shown in 8. That is, it is considered that when the bacteria started to decompose the wood chips, the cells were destroyed and the ions were eluted from the inside, and the ions were dissolved in the water, so that the electric conductivity was increased. Therefore, by observing the electrical conductivity at the treatment site,
It is possible to adjust the degree of decomposition of the vegetable chips, and it is possible to stop the decomposition reaction at various stages such as a composting stage or a complete decomposition stage.
【0033】木材チップの固形量の変化については、図
7に示すように、0日目で固形値は258kgであっ
た。図10に示すように、7日後の10時に木材チップ
を取り出して全重量を量ったところ、648kgであっ
た。水分率は74%であるから、固形重量は168kg
であった。反応出発時の木材チップの固形重量は258
kgであったから、90kg位がが水と炭酸ガスに変化
したと考えられる(図10)。見かけの体積をみると4
分の1くらいにまで減少していた。これは、先に10リ
ットル機の実施例において観測した結果と同じであっ
た。Regarding the change in the solid amount of the wood chips, as shown in FIG. 7, the solid value on day 0 was 258 kg. As shown in FIG. 10, when the wood chips were taken out after 7 days at 10 o'clock and weighed, the total weight was 648 kg. Moisture content is 74%, so solid weight is 168 kg
Met. Solid weight of wood chips at the start of the reaction is 258
Since it was kg, it is considered that about 90 kg was changed to water and carbon dioxide (FIG. 10). Looking at the apparent volume 4
It was reduced to about one-third. This was the same as the result previously observed in the example of the 10-liter machine.
【0034】また図11には、EC値と固形量の変化の
関係が示されている。図示のように、最初の固形量を1
として、その減少ととともに電気伝導度が上昇している
様子がわかり、これによっても、EC値が手軽に木材チ
ップの分解度合いを示す指標として使用することができ
ることが分かる。FIG. 11 shows the relationship between the EC value and the change in solid content. As shown in the figure, the first solid amount is 1
As a result, it can be seen that the electric conductivity is increasing with the decrease, and this also shows that the EC value can be easily used as an index indicating the degree of decomposition of the wood chips.
【0035】次に菌種の一次栄養源の経時的変化を見て
みる。既に説明したように、木材チップをバクテリアに
より分解させるためには、まず一次栄養源によりバクテ
リアを充分に増殖させなければならない。先の10リッ
トル機を用いた実施例では、バクテリア群を増殖させる
ための一次栄養源として、野菜クズ等を用いたが、この
2000リットル機を用いた実施例では、一次栄養源と
して馬糞を用いた。2000リットル機から各時間帯に
取り出した木材チップを1グラム取り、100ミリリッ
トルの水に入れて超音波を10分かけ可溶成分を取り出
した後、バクテリアを通さない0.22μの穴のあいた
グラスファイバー・フィルターで内容物を取り出した。
この有機炭素量を測定したところ、図12に示すよう
に、バクテリアの一次栄養源としての馬糞に含まれる可
溶性の栄養物は、1日間は存在したが2日目以降は0に
なりバクテリアが食べつくしたことを示していた。すな
わち、この実施例によれば、わずか1日間でバクテリア
群は一次栄養源を食べ尽くし充分に増殖していることが
判明した。Next, let us look at the changes over time in the primary nutrient source of the bacterial species. As already explained, in order to decompose wood chips by bacteria, the bacteria must first be sufficiently grown by a primary nutrient source. In the previous example using the 10 liter machine, vegetable scraps and the like were used as the primary nutrient source for growing the bacterial group, but in the example using this 2000 liter machine, horse manure was used as the primary nutrient source. I was there. Take 1 gram of wood chips taken out from the 2000 liter machine at each time zone, put it in 100 ml of water and sonicate for 10 minutes to take out the soluble components, and then a glass with a 0.22μ hole that does not let bacteria pass. The contents were taken out with a fiber filter.
When the amount of this organic carbon was measured, as shown in FIG. 12, soluble nutrients contained in horse manure as a primary nutrient source of bacteria existed for one day, but became zero after the second day and the bacteria were eaten. It showed that he had done it. That is, according to this example, it was revealed that the bacteria group had consumed all the primary nutrients and were sufficiently proliferating in only one day.
【0036】一方、木材チップが分解されて小さな断片
となり可溶成分となる過程については、図12を参照す
ることにより、1日目までは、バクテリアにより分解さ
れて小さくなった木材チップは少なく、2日目から増加
したことがわかる。従って、バクテリアは、まず馬糞を
食べて増殖し、栄養源の有機物としての馬糞がなくなる
と木材チップを食べ始め、分解が急速に進展する。な
お、その間に木材チップは回転するドラムの中でこすら
れて弱体化し、繊維状のセルロースとなり、またその表
面に付けられた傷からバクテリアが侵入し、分解が促進
されると考えられる。なお、別の実施例では、稲わらを
長いまま2000リットルの処理機に放り込んで、分解
処理を行ったが、小さな繊維になるには、木材チップよ
りも時間がかかった。従って、稲わらについては、前処
理として、機械的に剪断等の処理を施すことが好まし
い。On the other hand, regarding the process in which the wood chips are decomposed into small fragments and become soluble components, by referring to FIG. 12, until the first day, few wood chips were decomposed by bacteria and became small, It can be seen that it increased from the second day. Therefore, bacteria first eat and proliferate horse manure, and when horse manure as an organic substance of a nutrient source disappears, they start eating wood chips, and decomposition progresses rapidly. In the meantime, it is considered that the wood chips are rubbed in the rotating drum to weaken and become fibrous cellulose in the meantime, and bacteria are invaded from scratches attached to the surface thereof to promote decomposition. In another example, rice straw was thrown into a 2,000-liter processor for a long time and decomposed, but it took longer than wood chips to form small fibers. Therefore, the rice straw is preferably subjected to mechanical treatment such as shearing as a pretreatment.
【0037】以上のようにして、木材チップをバクテリ
アに食べさせて3日目のものを水分を蒸発させて、市販
のバーク堆肥と比較したところ、ほとんど同様のものが
産出された。このように、本発明によれば、従来であれ
ば、数年を要していたバーク堆肥をわずか、3日の分解
処理で形成することが可能であり、木材資源を飛躍的に
有効利用することが可能となった。As described above, when the wood chips were made to eat by the bacteria and the water on the 3rd day was evaporated to compare with the commercially available bark compost, almost the same products were produced. As described above, according to the present invention, it is possible to form bark compost, which has conventionally required several years, in a decomposition process of only 3 days, and to effectively utilize wood resources. It has become possible.
【0038】3.その他の実施例 (1)麦わらの分解処理 さらに、本願発明者らは、10リットル機と2,000
リットル機とを用いて麦わらの分解処理を行った。な
お、10リットル機では、麦わらを切断して投入し、2
000リットル機では麦わらと木材チップを混ぜてチッ
プ温度(平均温度)57℃、30分の高温処理をしてか
ら処理を行った。なお、2000リットル機では、バク
テリア群を一次増殖させるに十分な一次栄養源(馬糞)
を含んだ木材チップを使用した。3. Other Examples (1) Straw decomposition treatment Further, the inventors of the present invention used a 10-liter machine and 2,000.
Straw was decomposed using a liter machine. With a 10-liter machine, cut straw and put it in
In a 000-liter machine, straw and wood chips were mixed and subjected to a high temperature treatment at a chip temperature (average temperature) of 57 ° C. for 30 minutes, and then treated. With a 2000-liter machine, a primary nutrient source (horse dung) sufficient for primary growth of bacterial groups
Wood chips containing was used.
【0039】麦わら繊維がバクテリアにより分解されて
いく過程を顕微鏡で見ると、ギザギザの構造物がぎっし
りと束になった層と、平坦な繊維構造物が重なった2層
から構成されており、麦わらは稲わらよりも硬い構造を
示していた。そこで、2000リットル機で57℃30
分の高温処理を行ったところ、2,000リットルのド
ラムの中で麦わらは速やかに2重層が分離したため、バ
クテリアは早くセルロースを分解することができ、稲わ
らと同様にバラバラの繊維の断片となった。また、この
場合には、高温処理を行わなかった10リットル機で見
られたような線虫も発見されず、高温処理が殺菌能力が
あることが認められた。When the process of decomposition of straw fibers by bacteria is observed with a microscope, it is composed of a layer in which jagged structures are tightly bundled and two layers in which flat fiber structures are overlapped. Had a harder structure than rice straw. Therefore, it is 57 ℃ 30 with 2000 liter machine.
After a high-temperature treatment for a minute, the straw was rapidly separated into two layers in a 2,000-liter drum, which allowed the bacteria to quickly decompose the cellulose and, like rice straw, produce fragments of disjointed fibers. became. Further, in this case, nematodes as seen in the 10-liter machine which was not subjected to the high temperature treatment were not found, and it was confirmed that the high temperature treatment has a bactericidal ability.
【0040】(2)竹チップの分解処理 次に、馬糞が多量に含まれている竹チップの分解を試み
た。なお、竹チップは、蒸気で蒸した後、ローラーで圧
し潰し、小さく切断することにより形成されたものを使
用した。このような竹チップに対して、先の実施例の木
材チップで増殖させた種菌を混入し、分解過程を観察し
た。その結果、竹チップの端の方からバクテリアにより
浸食され、端部からささくれたように繊維がバラバラに
なっていく様子が見られた。全体としてみると、竹チッ
プのバクテリアによる分解には、木材チップと同様に、
困難がみられなかった。(2) Decomposition treatment of bamboo chips Next, an attempt was made to decompose bamboo chips containing a large amount of horse manure. The bamboo chips used were formed by steaming with steam, crushing with a roller, and cutting into small pieces. An inoculum grown on the wood chip of the previous example was mixed into such a bamboo chip, and the decomposition process was observed. As a result, it was observed that the ends of the bamboo chips were eroded by bacteria, and the fibers became loose as if they were hung from the ends. Overall, for the bacterial decomposition of bamboo chips, like wood chips,
There was no difficulty.
【0041】[0041]
【発明の効果】以上説明したように、本発明装置及び方
法によれば、処理容器内に収容された植物性チップに常
温発酵菌群及びその常温発酵菌群の栄養源、例えば糞尿
などが混入されるので、常温発酵菌群はまず糞尿などの
栄養源を分解して容易に増殖する。そして、攪拌や回転
などの外力により植物性チップの表面同士をすり合わせ
て無数の傷を生じさせるので、その傷から栄養源により
増殖した常温発酵菌群を植物性チップの内部に進入する
ことが可能となる。その結果、常温発酵菌群は植物性チ
ップの内部においても増殖し、セルロース成分やリグニ
ン成分を迅速に分解する。その際に、本発明によれば、
処理容器内に空気が導入されるので、悪臭などの原因と
なる嫌気性発酵菌群の増殖を抑えることができる。また
空気により処理容器内の温度の上昇も抑えられるので、
木質を炭化させ分解させ難くする高熱菌の増殖も抑える
ことができる。なお処理にあたっては、予め植物性チッ
プを高温処理することにより、植物性チップの強固な構
造を破壊することが可能であるとともに、植物性チップ
に当初から含まれるバクテリアを殺菌し、本発明による
常温発酵菌群のみを有効に増殖することができる。また
その際に機械的圧力を加えることによっても分解の促進
を図ることができる。As described above, according to the apparatus and method of the present invention, the plant chips contained in the processing container are mixed with the room temperature fermenting bacteria group and the nutrient source of the room temperature fermenting bacteria group, such as excrement. Therefore, the room temperature fermenting bacteria group first decompose the nutrient source such as manure and easily grow. Then, because the surface of the vegetable chips are rubbed against each other by an external force such as stirring or rotation to cause innumerable scratches, it is possible to enter the room temperature fermentative bacteria that have grown from the scratches into the inside of the vegetable chips by the nutrient source. Becomes As a result, the room temperature fermenting bacteria group grows even inside the plant chips, and rapidly decomposes the cellulose component and the lignin component. At that time, according to the present invention,
Since air is introduced into the processing container, it is possible to suppress the growth of anaerobic fermenting bacteria that causes a bad odor or the like. In addition, since the rise in temperature inside the processing container is suppressed by the air,
It is also possible to suppress the growth of hyperthermia which carbonizes the wood and makes it difficult to decompose it. In the treatment, it is possible to destroy the strong structure of the vegetable chip by preliminarily subjecting the vegetable chip to a high temperature treatment in advance, and sterilize the bacteria contained in the vegetable chip from the beginning. Only the fermenting bacteria group can be effectively grown. In addition, decomposition can be promoted by applying mechanical pressure at that time.
【図1】本発明に基づいて構成された植物性チップの分
解処理装置の一実施例の概略図である。FIG. 1 is a schematic view of an embodiment of a plant chip decomposition processing apparatus configured according to the present invention.
【図2】木材チップに含まれる有機炭素量の経時的変化
を示すグラフである。FIG. 2 is a graph showing changes over time in the amount of organic carbon contained in wood chips.
【図3】木材チップに含まれる有機炭素量の経時的変化
を、不溶成分と可溶成分のそれぞれについて示すグラフ
である。FIG. 3 is a graph showing changes over time in the amount of organic carbon contained in wood chips for insoluble components and soluble components.
【図4】市販のバーク堆肥と本発明に基づいて形成され
た木材チップ堆肥とを比較する図表である。FIG. 4 is a chart comparing commercial bark compost with wood chip compost formed according to the present invention.
【図5】本発明に適用可能なバクテリア群を増殖するた
めの手順を示す図表である。FIG. 5 is a diagram showing a procedure for growing a bacterial group applicable to the present invention.
【図6】本発明に適用可能な木材チップの高熱処理の手
順を示す図表である。FIG. 6 is a chart showing a procedure of high heat treatment of wood chips applicable to the present invention.
【図7】木材チップの分解発酵の経時的変化の一実施例
を示す図表である。FIG. 7 is a table showing an example of changes over time in decomposition and fermentation of wood chips.
【図8】木材チップの分解発酵過程での温度変化を示す
図表である。FIG. 8 is a chart showing changes in temperature during the decomposition and fermentation process of wood chips.
【図9】木材チップの分解発酵過程での電気伝導度(E
C)の変化を示す図表である。FIG. 9: Electric conductivity (E in the decomposition and fermentation process of wood chips
It is a chart which shows change of C).
【図10】分解後の木材チップの成分を示す図表であ
る。FIG. 10 is a chart showing components of wood chips after decomposition.
【図11】木材チップの分解発酵過程での固形量とEC
値との関係を示す図表である。FIG. 11: Solid content and EC in the decomposition and fermentation process of wood chips
It is a chart which shows the relationship with a value.
【図12】木材チップの分解発酵過程での有機炭素量の
変化を示す図表である。FIG. 12 is a chart showing changes in the amount of organic carbon in the decomposition and fermentation process of wood chips.
1 木材チップ分解装置 2 処理容器 3 木材チップ投入口 4 攪拌装置 5 散水装置 6 加熱装置 7 給気口 1 Wood Chip Decomposing Device 2 Processing Container 3 Wood Chip Inlet 4 Stirrer 5 Sprinkler 6 Heating Device 7 Air Inlet
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (51)Int.Cl.6 識別記号 庁内整理番号 FI 技術表示箇所 // C12N 1/20 F 8828−4B D 8828−4B ─────────────────────────────────────────────────── ─── Continuation of the front page (51) Int.Cl. 6 Identification code Internal reference number FI technical display location // C12N 1/20 F 8828-4B D 8828-4B
Claims (16)
分解するための装置であって、前記植物性チップに常温
発酵菌群及びその常温発酵菌群の栄養源を混入する手段
と、前記植物性チップの表面に傷を付けるための手段
と、前記処理容器内に空気を導入する手段とを備えたこ
とを特徴とする、植物性チップの分解装置。1. An apparatus for decomposing plant chips contained in a processing container, comprising means for mixing a room temperature fermentation bacterium group and a nutrient source of the room temperature fermentation bacterium group into the plant chips, An apparatus for decomposing a vegetable chip, comprising: a device for scratching the surface of the vegetable chip; and a device for introducing air into the processing container.
ための手段を設けたことを特徴とする、請求項1に記載
の植物性チップの分解装置。2. The plant chip decomposing apparatus according to claim 1, further comprising means for adjusting the water content in the processing container.
ための温調手段を設けたことを特徴とする、請求項1又
は2に記載の植物性チップの分解装置。3. The plant chip decomposing apparatus according to claim 1, further comprising a temperature adjusting means for adjusting the temperature in the processing container.
下、アルミニウムイオン濃度が0.1mM以上0.5m
M以下に保持された栄養源中で選定された好気性常温発
酵バクテリア群であることを特徴とする、請求項1、2
又は3のいずれかに記載の植物性チップの分解装置。4. The room temperature fermentative bacteria group has an aluminum ion concentration of 0.1 mM or more and 0.5 m or more at room temperature and in the presence of air.
A group of aerobic cold-fermenting bacteria selected from nutrient sources maintained below M. 3.
Or the plant chip decomposing apparatus according to any one of 3).
illus sp.、Yeast、Acinetoba
cter Iwoffii、Pseudomonas
Pikettii、P.Pikettii、Acine
tobacter sp.、Nocardia sp.
のいずれか1つを含むことを特徴とする、請求項1、
2、3又は4のいずれかに記載の植物性チップの分解装
置。5. The bacterial group comprises at least Bac
illus sp. , Yeast, Acinetoba
cter Iwoffii, Pseudomonas
Piketti, P.M. Piketti, Acine
Tobacco sp. , Nocardia sp.
2. Including any one of the following:
The plant chip decomposing device according to any one of 2, 3 and 4.
上、好ましくは70重量%以上に保持されることを特徴
とする、請求項2、3、4又は5のいずれかに記載の植
物性チップの分解装置。6. The plant according to claim 2, 3, 4 or 5, wherein the water content in the processing container is maintained at 40% by weight or more, preferably 70% by weight or more. Decomposing device for sexual chips.
℃以下、好ましくは28℃±5℃程度に設定されること
を特徴とする、請求項3、4、5又は6のいずれかに記
載の植物性チップの分解装置。7. The temperature in the processing container is 20 ° C. or higher 42
7. The plant chip decomposing apparatus according to claim 3, wherein the temperature is set to not more than 0.degree. C., preferably about 28.degree.
ける手段は、攪拌装置であることを特徴とする、請求項
1、2、3、4、5、6又は7のいずれかに記載の植物
性チップの分解装置。8. The means for damaging the vegetable chips in the processing container is a stirring device, according to claim 1, 2, 3, 4, 5, 6 or 7. Plant chip decomposer.
ける手段は、回転装置であることを特徴とする、請求項
1、2、3、4、5、6又は7のいずれかに記載の植物
性チップの分解装置。9. The method according to claim 1, wherein the means for scratching the vegetable chips in the processing container is a rotating device. Plant chip decomposer.
を分解するにあたり、前記植物性チップに常温発酵菌群
及びその常温発酵菌の栄養源を混入し、前記植物性チッ
プの表面に傷を付けながら、かつ曝気しながら、植物性
チップを発酵分解することを特徴とする、植物性チップ
の分解方法。10. When decomposing the plant chips contained in the treatment container, the plant chips are mixed with a room temperature fermenting bacteria group and a nutrient source of the room temperature fermenting bacteria to damage the surface of the plant chips. A method for decomposing plant chips, which comprises fermenting and decomposing plant chips while attaching and aerating.
以上、好ましくは70重量%以上に保持することを特徴
とする、請求項10に記載の植物性ヒップの分解方法。11. The water content in the processing container is 40% by weight.
The method for decomposing plant hips according to claim 10, characterized in that the amount is maintained at 70% by weight or more, preferably 70% by weight or more.
2℃以下、好ましくは28℃±5℃程度に保持すること
を特徴とする、請求項10又は11に記載の植物性チッ
プの分解方法。12. The temperature in the processing container is 20 ° C. or higher and 4
The method for decomposing a vegetable chip according to claim 10 or 11, characterized in that it is maintained at 2 ° C or lower, preferably about 28 ° C ± 5 ° C.
下、アルミニウムイオン濃度が0.1mM以上0.5m
M以下に保持された栄養源中で選定された好気性常温発
酵バクテリア群であることを特徴とする、請求項10、
11又は12のいずれかに記載の植物性チップの分解方
法。13. The room temperature fermenting bacteria group has an aluminum ion concentration of 0.1 mM or more and 0.5 m at room temperature in the presence of air.
11. A group of aerobic cold-fermenting bacteria selected from nutrient sources maintained below M, 11.
13. The method for decomposing a vegetable chip according to either 11 or 12.
cillus sp.、Yeast、Acinetob
acter Iwoffii、Pseudomonas
Pikettii、P.Pikettii、Acin
etobacter sp.、Nocardia s
p.のいずれか1つを含むことを特徴とする、請求項1
0、11、12又は13のいずれかに記載の植物性チッ
プの分解方法。14. The bacterial group comprises at least Ba
cillus sp. , Yeast, Acinetob
acter Iwoffii, Pseudomonas
Piketti, P.M. Piketti, Acin
etobacter sp. , Nocardia s
p. 2. Any one of the claims 1 to 3 is included.
The method for decomposing a vegetable chip according to any one of 0, 11, 12 and 13.
れることを特徴とする、請求項10、11、12、13
又は14のいずれかに記載の植物性チップの分解方法。15. The plant chip according to claim 10, 11, 12, 13 characterized in that it is pre-heated.
Or the method for decomposing a vegetable chip according to any one of 14).
圧処理されることを特徴とする、請求項10、11、1
2、13、14又は15のいずれかに記載の植物性チッ
プの分解方法。16. The plant chip is subjected to mechanical pressure treatment in advance, 10.
The method for decomposing a plant chip according to any one of 2, 13, 14 and 15.
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|---|---|---|---|
| JP30280394A JP3131545B2 (en) | 1994-11-10 | 1994-11-10 | Device for decomposing vegetable chips and method for decomposing the same |
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|---|---|---|---|
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| Publication Number | Publication Date |
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| JPH08132009A true JPH08132009A (en) | 1996-05-28 |
| JP3131545B2 JP3131545B2 (en) | 2001-02-05 |
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| JP (1) | JP3131545B2 (en) |
Cited By (6)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2002001260A (en) * | 2000-06-19 | 2002-01-08 | Nisshin Seifun Group Inc | Fermentation method of plant material |
| JP2002362989A (en) * | 2001-06-11 | 2002-12-18 | Maeda Corp | Method for producing compost using waste wood and method for producing greening base material |
| JP2004167392A (en) * | 2002-11-20 | 2004-06-17 | Kobe Steel Ltd | Organic waste treatment method |
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-
1994
- 1994-11-10 JP JP30280394A patent/JP3131545B2/en not_active Expired - Fee Related
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