JPH09323073A - 生ゴミの発酵処理方法及び発酵処理装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 生ゴミの含水率が高いことに起因する好気性
発酵の阻害要因をなくすと共に、生ゴミの処理量の増大
に対して小容量の機器で処理できるようにする。 【解決手段】 水分の吸収材となる粉末状発酵体を所定
の含水率にまで調整する乾燥機１と、前記乾燥した粉末
状発酵体と生ゴミとを撹拌混合して所定の含水率に調整
した顆粒状混合体を作る混合機２と、前記顆粒状混合体
を所定の温度で好気性発酵させる熟成槽３とを備える。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、事業所や学校給食
センター等で毎日排出される生ゴミを発酵分解して、有
機肥料や土壌改良材として利用できる堆肥を作るための
生ゴミの発酵処理方法及びその発酵処理装置に関するも
のである。

【０００２】

【従来の技術】生ゴミを発酵処理し有機肥料や土壌改良
材としてリサイクル使用することは、生ゴミの有する潜
在的価値を生かすものであり、資源の有効利用の立場か
ら他の乾燥法や炭素化法で処理する場合に比べて優れて
いる。

【０００３】一般に、生ゴミを発酵させる場合は、好気
性条件下において、空気に生ゴミを接触させる方法が採
用されている。好気性条件下では生ゴミから出る臭気を
抑制できるという利点があるため、家庭用の小型処理機
などにおいてもこの方法が採用されている。生ゴミの好
気性処理をスムーズに進めるためには、適度な温度と湿
度を保ちつつ生ゴミと空気を十分に接触させるための発
酵環境を整えることが必要である。

【０００４】しかしながら、空気との接触を良くするた
めに生ゴミを粉砕したり、或いは撹拌または混練したり
すると、野菜クズ、残飯、麺類、油脂などに含まれてい
る水、油、澱粉質などによって生ゴミが粥状や粘結性の
塊状になり、好気性発酵に必要な空気との接触が絶たれ
て発酵が十分に進まないという問題がある。特に発酵を
促進させるために加温するとこのような傾向が顕著とな
り、好気性条件を維持することができなくなる。

【０００５】そこで、このような問題を回避するために
従来から下記の方法が提案されている。第１の方法は、
水分や油類を吸着し易く、且つ多くの空隙を有する木片
チップ、おが屑、コーヒー粕、木炭粉等を副資材として
使用し、その中に生ゴミを入れて発酵させる方法であ
る。市販されている多くの生ゴミ発酵処理機がこの方法
を採用している。

【０００６】第２の方法は、生ゴミを粉砕した後、ロー
ルで圧搾して水分を搾り出したものを加熱乾燥して固化
する方法である（特開平７−２８０４３６号参照）。

【０００７】第３の方法は、水分調整材、発酵菌を生ゴ
ミに混ぜて好気性発酵させ、水分率を下げた後に更に加
熱発酵して水分率の低い処理物を作る方法である（特開
平６−２４８８３号参照）。

【０００８】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、上述し
た従来の生ゴミの発酵処理方法にあっては、第１の方法
は簡便であり家庭用の小型処理機には適しているもの
の、木片チップやおが屑などの副資材と混和することで
新たな廃棄物を生み出すことになり、多量の生ゴミ処理
方法には適さないものであった。

【０００９】第２の方法は、野菜クズの場合には水分の
搾り出しが比較的容易であるものの、粘着性のある残飯
や麺類を処理する場合には厄介である。また、搾り出し
た水分はＢＯＤが高いため、水の処理施設が必要となり
処理工程を複雑にするものであった。

【００１０】更に第３の方法は、生ゴミの発酵と乾燥を
同じ発酵槽の中で行うため、１回の処理に長時間を費や
すことになり、生ゴミ量が多い場合にはそれに対応して
槽の容量も大きくしなければならないという問題があっ
た。

【００１１】そこで本発明は、生ゴミの含水率が高いこ
とに起因する好気性発酵の阻害要因をなくすと共に、生
ゴミの処理量の増大にも対応できる生ゴミの発酵処理方
法および発酵処理装置を提供するものである。

【００１２】

【課題を解決するための手段】即ち、本発明に係る生ゴ
ミの発酵処理方法は、水分の吸収材となる粉末状発酵体
の乾燥工程と、前記粉末状発酵体と生ゴミとを混合し好
気性発酵に適した顆粒状混合体を作る工程と、前記顆粒
状混合体を発酵させる熟成工程とからなることを特徴と
する。

【００１３】特に、水分の吸収材となる粉末状発酵体を
１０％以下の含水率に調整する乾燥工程と、前記粉末状
発酵体を生ゴミと撹拌混合して含水率２０〜６０％に調
整した顆粒状混合体を作る工程と、前記顆粒状混合体を
３５℃以上の温度で３日間以上好気性条件下で発酵させ
る熟成工程とからなることを特徴とする。

【００１４】また、本発明に係る生ゴミの発酵処理装置
は、水分の吸収材となる粉末状発酵体を所定の含水率に
まで調整する乾燥機と、前記乾燥した粉末状発酵体と生
ゴミとを撹拌混合して所定の含水率に調整した顆粒状混
合体を作る混合機と、前記顆粒状混合体を所定の温度で
好気性発酵させる熟成槽とを備えることを特徴とする。

【００１５】粉末状の発酵体は、発酵時の発熱によって
含水率３０％程度にまで脱水されるが、更に急速乾燥し
て１０％以下好ましくは５％程度にまで脱水するために
乾燥機が用いられる。脱水する際に加熱空気を吹き込む
ことにより脱水効率がよくなる。蒸発した水は加熱空気
と共に吸引されて機外に放出されるか、もしくは冷却器
によって脱水される。脱水した場合にはエアーが再び循
環されるので、臭気が揮散することがない。

【００１６】乾燥機内の温度は５０℃以上である。５０
℃以上に保つことで病原菌が殺菌され、また植物種子は
発芽が抑制される。なお、加熱空気の吹込量および機内
温度を変えることで乾燥速度を調整することができる。

【００１７】乾燥機によって十分に乾燥された発酵体は
次の工程に送られ、混合機で生ゴミと混合される。混合
機内には撹拌翼が設けられているが、生ゴミを細かく粉
砕できるように切刃形状のものが望ましい。混合は生ゴ
ミ粒が発酵体中に均一に分散されて顆粒状の混合体が形
成されるまで行う。顆粒状混合体は通気性に優れて好気
性発酵に都合の良い形体であり、含水率が約２０〜６０
％に調整されている。

【００１８】次いで上記顆粒状混合物は熟成槽に移送さ
れるが、ここでは発酵体に含まれていた細菌と生ゴミに
含まれていた適度の水分の作用により短時間で発酵が始
まる。好気性を保つために、空気が強勢的に吹き込まれ
るか又は顆粒状混合物を撹拌しながら空気が供給され
る。また、生成された炭酸ガス、水分、臭気などは系外
に排出され、不足する空気は外部より導入される。

【００１９】発酵し易い成分を短時間で分解するために
は、熟成槽の温度が３５℃以上、好ましくは４０℃以上
の自己発熱によって保たれる必要がある。なお、保温が
必要な場合には外部からの導入空気を加温することもあ
る。

【００２０】熟成槽内での滞留時間は３日以上、７日程
度が望ましい。生ゴミは投入初期において急激に発酵昇
温が始まり、４８時間以内でピークを示した後、それ以
降は比較的緩やかに下降する。

【００２１】このような発酵を経ることで、生ゴミは水
分を吸収し易いポーラスで見掛け比重の小さな形態に変
化する。本発明の発酵体は、何度かリサイクルされなが
ら発酵作用を受ける結果、水分を吸収し易い粉末状のも
のになる。

【００２２】

【発明の実施の形態】以下添付図面に基づいて本発明に
係る生ゴミ処理装置の実施例を詳細に説明する。図１は
本発明に係る生ゴミの発酵処理装置の全体構造を示した
ものであり、図中の符号１は乾燥機、２は混合機、３は
熟成槽である。

【００２３】乾燥機１は横型の撹拌翼４を内蔵すると共
に、空気循環するためのポンプ５と水分を凝縮するため
の冷却器６及び吹込空気を加温するための加熱器７を備
える。前記ポンプ５で吸引された水分を系外へ排出する
ことも可能であるが、同時に臭気をも放出する結果とな
るので好ましくない。この乾燥機１を利用することによ
り極めて短時間のうちに含水率１０％以下の発酵体を作
り出すことが可能となった。

【００２４】前記混合機２は横型の撹拌翼８を内蔵し、
上部に生ゴミ投入口９を備えた構造である。混合機２内
に投入された粗大粒の生ゴミは撹拌翼８によって粉砕さ
れる。粉砕の程度は米粒程度が望ましい。また、上記乾
燥機１で水分調整された発酵体の一部が混合機２内に投
入され、前記生ゴミと撹拌混合される。上記発酵体の投
入量によって混合体の含水率が決まり、含水率が２０〜
６０％となるように投入量が調整される。このような割
合で混合されたものは顆粒を形成し空気の透過し易い形
態となる。撹拌翼８は生ゴミと発酵体を混合するに適し
た切刃形状のものがよい。特に粘着のある残飯の混和に
はスクリュウ型の撹拌翼は不適である。生ゴミが発酵体
中に均一に分散されるまで混合が行われる。

【００２５】熟成槽３は円筒型をしている。上記混合機
２によって作られた顆粒状混合体は送管路１６を通って
熟成槽３の上部から投入され、下部の取出口１７より順
次抜き出されて乾燥機１内に供給される構造となってい
る。顆粒状混合体は３日間以上この中に滞留している状
態が望ましい。熟成槽３の内部が３５℃以上に保持され
ることで、投入された顆粒状混合体は短時間で発酵が始
まり、続いて急激な発酵が起こる。熟成槽３の上部には
排気管１０が接続されており、この管の途中に配設され
た排気ポンプ１１によって、発酵時の発熱に伴って蒸発
した水分が系外に排出される。また、熟成槽３の下部に
は空気供給管１２が接続されており、熟成槽３内を好気
性に保持するために空気が供給され、生ゴミは絶えず空
気との接触が保たれる。また、熟成槽３には循環路１３
が設けられており、その途中には循環ポンプ１４とエア
ーヒータ１５が配設されている。この循環路１３は熟成
槽３内の温度が３５℃を保つように槽内空気を循環させ
るものである。熟成槽３の上部から投入された顆粒状混
合体は発酵しながら順次下方に移動し、この間蒸発によ
ってその含水率は通常３０％以下まで低下する。底部に
溜まった安定発酵体は、供給管１８を通って乾燥機１内
に送られ、一部が次の生ゴミの発酵に供され、残りは取
り出されて有機肥料または土壌改良材として利用され
る。

【００２６】

【発明の効果】以上説明したように、本発明に係る生ゴ
ミの発酵処理方法によれば、発酵処理工程を乾燥、混
合、熟成に分けて行うようにしたので、各処理工程で用
いられる機器の機能を十分に発揮させることができ、大
量の生ゴミでも小型の機器で効率よく処理することがで
きる。

【００２７】また、本発明によれば、副資材を使用する
ことなく大量の生ゴミの好気性発酵が可能となる。

【００２８】更に本発明によれば、発酵時の発熱を利用
することで、エネルギを最も多く必要とする生ゴミの水
分除去ができるため、大幅な省エネとなる。

【００２９】本発明に係る生ゴミの発酵処理装置によれ
ば、大量の生ゴミを小容量の乾燥機、混合機、熟成槽だ
けで処理することができるといった効果がある。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明に係る生ゴミの発酵処理装置を示す概略
図である。

【符号の説明】

１ 乾燥機 ２ 混合機 ３ 熟成槽

Claims (3)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 水分の吸収材となる粉末状発酵体の乾燥
   工程と、 前記粉末状発酵体と生ゴミとを混合し好気性発酵に適し
   た顆粒状混合体を作る工程と、 前記顆粒状混合体を発酵させる熟成工程とからなること
   を特徴とする生ゴミの発酵処理方法。
2. 【請求項２】 水分の吸収材となる粉末状発酵体を１０
   ％以下の含水率に調整する乾燥工程と、 前記粉末状発酵体を生ゴミと撹拌混合して含水率２０〜
   ６０％に調整した顆粒状混合体を作る工程と、 前記顆粒状混合体を３５℃以上の温度で３日間以上好気
   性条件下で発酵させる熟成工程とからなることを特徴と
   する生ゴミの発酵処理方法。
3. 【請求項３】 水分の吸収材となる粉末状発酵体を所定
   の含水率にまで調整する乾燥機と、 前記乾燥した粉末状発酵体と生ゴミとを撹拌混合して所
   定の含水率に調整した顆粒状混合体を作る混合機と、 前記顆粒状混合体を所定の温度で好気性発酵させる熟成
   槽とを備えることを特徴とする生ゴミの発酵処理装置。