JPS6252193A - 有機性廃棄物の迅速発酵処理法 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 〔発明の利用分野〕 本発明は有機物、有機性廃棄物（貝類、海棲生物、人尿
等）の好気性発酵を行うための迅速発酵処理方法刑の製
造方法、およびこれを用いた発酵処理方法、脱臭方法に
関する。

〔発明の背景〕

有機物、有（」性廃棄物の処理技術としては、第２図に
示すように、有機物または有機性廃棄物を粉砕して微細
化し、これに木材枠角および微生物群を投入して混合し
たあと発酵槽に入れ、時間をかけて発酵を行ない、途中
で切返しを行った上で繰り返し発酵させ、最終的に発＃
槽から取り出しして放置、熟成させろことによって発酵
処理を行なうのが一般的であるが、この方法１よ有機物
、炭素源および微生物群を混合して発酵槽に投入したあ
と、徐々に発酵が始まり、且つ発酵が伝信して行くにも
時間を要するため、発酵完了までに長期間を要し、大量
の有機物を発酵処理するには実用的でない。

また、これに代る新規な方法として第３図に示す貝類の
処理方法が提案されている。この方法は回収した貝類を
そのまへ、第一次発酵槽に投入し・数日間通気しつ＼発
酵させ、その後これを粉砕して通気性保持用添加剤を加
え、さらに数日間発酵させて発酵生成物を・得ろ方法で
ある。しかし、大量の貝類を、この方法で示すように、
粉砕する事なく単に数日間通気することによって次の粉
砕工ＮにＢすまでに熟成を進行させろことは至難の業で
、逆に、この間に嫌気性発酵（腐敢）が進行し、これが
つぎの粉砕行程で大量の硫化水素やアンモニアガス等還
元性の臭気を放出することは容易に推察でき、かえって
、その処理が問題となる為、この方法も短期間に大量の
貝類を処理する方法としては、実用的とは伝い難い。こ
の様な状況において、よすｔｕれた大量の有機物の迅速
処理方法が要求される気運にある。

さらに、従来の有機性廃棄物のコンポスト化技術では、
炭素源として用いられろ材料は木皮（パーク）、稲ワラ
、モミガラ等が主で、なかでも、安価でしかも比較的入
手の容易な木皮が一般的に用いられて来たが、最近に至
ってこれら材料の大量入手が困難になって来ている。一
方、容易に入手出来る、針葉樹系の木くづば、フェノー
ル性物質、テルペン性物質等を中心とする揮発性物質を
大量に含んでおり、これが発酵対象物および発酵菌に対
して殺菌、静菌の働きをするため、揮発性成分が消滅す
るまて発酵が進行せず、従って、発酵が広葉樹系に比し
格段に長期間にわたるため、非効率且つ、不経済という
ことから使用されなかった。然し、今後、大量の有機性
廃棄物を処理するための炭素源としては、容易に入手可
能な針葉樹系の材料を有効活用する有機物発酵技術の開
発が要請されている。

〔発明の目的〕

本発明の目的の第１（ま、予め、炭素源、窒素源および
微生物群等を発酵させた迅速発酵処理剤を製造し、これ
を大量の有機性廃棄物に混合することにより、短期間に
発酵処理を行う技術を提供することにある。

本発明の第２の目的は、林産経営上、その処理が課題と
なっている林地廃材、とくに針葉樹間代材の有効利用方
法を提供することにある。

〔発明の概要〕

本発明の特徴は、大量の有機物、有機性廃棄物を短期間
で迅速発酵処理を行うため、発酵処理を第１次発酵と第
２次発酵との２段階の発酵処理に分割し、第１次発酵は
、十分時間をかけろ事の出来る地域、例えば林地又は山
地等で発酵処理を行なって迅速発酵処理剤を製造し、こ
れを発酵処理を行う場所に輸送して、大量の有機物、有
機性廃棄物と混合し、短期間で発酵処理を行う事を可能
ならしめたものである。第１次発酵は、上述の通り、木
材の産地の林地またはその近辺に於いて発酵処理を行う
のが適当で、従って、林地廃材、例えば、除代、抜打ち
、間伐、伐木、製材等の各作業に於いて発生する材料の
有効活用が可能になる。これらのうちでも、大量に入手
でき、また、輸送や加工の容易な間伐材が最も適してい
るが、特に、大量に産出ずろ針葉樹間伐材の利用は、林
産業に於ける造林事業推進の一助となる効果も有してい
る。この炭素源としての針葉樹間伐材は、破砕して細粒
にした上で発酵阻害物質を除去したのち、これにＣ／Ｎ
比が１０〜３０望ましくは２０となる様な割合で窒素系
発酵補助剤と水および別記の微生物集合体とを均一に混
合して、第１次発酵を行なう。この窒素系補助剤は細菌
の栄養源となると供に最終的には、木材中のリグニンと
結合して腐植を形成する。発酵分解処理剤となる末剤は
、微生物が増殖して全体に広がった状態になれば十分で
、発酵が最終段階まで進行し°ている必要はない。尚、
発酵中は切返しを行うが、その後、３０日経過すると第
１次発酵が完了し、有機物発酵処理剤として使用する事
が可能となる。この状態で直ちに有機物迅速発酵処理剤
として発酵現場に出荷する事が可能であるが、そのまへ
放置して熟成をさせておく事も可能である。

この有機物迅速発酵処理剤を用い、有機性廃棄物を処理
する場合は速やかに発酵菌と接触する事が可能で有機物
性の悪臭は直ちに消臭されろと供に発酵が促進されろた
め、第２次発酵工程を大巾に短縮させろ技術を得ろ事が
出来た。

〔発明の実施例〕

以下、本発明の実施例を図面を用いて説、明する。第１
図は針葉樹の間代材を用いて有機物発酵処理剤を製造す
る方法、およびこの有機物発酵処理剤を用いて貝類を迅
速発酵処理する方法の一例を表したものである。

先づ、間伐によって得られた生の針葉樹１は、粉砕工程
２に於いて、３ｍｍ角程度のオガクズまたは５ｍｍ角程
度のチップに細断される。引き続いて無害化工程３にお
いてチップを蒸煮処理または酵素処理によって無害化を
行うが、この工程は生の木材が有しているテルペン類等
の揮発性成分を分解除去するためのものである。尚、こ
の工程後において、木材のもつ水分が６０％程度になる
ことを目標とする。

上記の無害化工程３において処理された針葉樹のチップ
（ま、本発明で用いろ発酵分解菌の最適含水率である５
０〜６０％に保ちながら発酵菌が発酵を進めるための基
本条件である炭素と窒素の比率を、最適の割合（１０〜
３０）にするために、窒素源４１人工程４で窒素源１１
を混入させろ。窒素源１１としてはアンモニア、尿素、
硫安あるいは鶏糞等を用いチップと均質になるように混
合する。本工程をさらに詳述すると、木皮（パーク）お
よびチップそのもの一炭素一窒素比率（Ｃ／Ｎ比）は下
表の通りで非常に高い値を有している。

この値を１０〜３０に下げろために上記の窒ｆ：源１１
を混入させるものである。

木皮（パーク）　　　チップ 針葉樹　１００〜５００　５００〜１０００広葉（！１
７０〜１００　２００〜４００上記工程で配合された混
合物は次の微生物群混入工程５において別紙記載の分解
微生物群１２と混合するが、分解微生物群１２はチップ
等の発酵分解に寄与する第一群と、動物蛋白、糞尿等の
発酵分解に寄与する第二群とがら構成されろ０尚これら
の微生物群は予め、アルカリ性無機物質と混合されたも
のを使用する。本発酵で使用ずろ分解微生物群１２の一
例は下記に示す通りである。

Ａ、第一群 １、好熱性ｌ！！素分解閑：パチルス、クストリジュウ
ム。

２、嫌気性自維素分解菌：パチルス、ベクトリジュウム
。

３、好気性繊維素分解菌：バチルス、レユドモナス、メ
タパクテリュウム、ミクロコンカス、アクチ、ノミセス
。

４、セルローズ、ペクチン分解菌：バクテリュウム、バ
チルス、クロストリフニウム、枯草菌、アセトン菌。

５、残留リグニン、テルペン類分解菌；放線菌、糸状菌
。

（乾留工程で除去できなかったものの分解）Ｂ、第二群 １、　脂ｉ分ｕｍ：バクテリュウム、スタヒロコッカス
、バチルス。

２、澱粉、糖質、蛋白質分解菌：変形菌、発酵菌、連鎖
球菌、糸状菌、放線菌。

３、硫化水素分解菌および窒素固定菌：光合成菌。

さらに、本発明に使用するアルカリ性無機物質の組成の
一例は次の通りである。パーセントで示した組成の割合
は組成物全体に対する重量パーセントで示しである。

水酸化カルシウム　（ＣａＯとして）４３．７％水酸化
マグネシウム　（ＭｇＯとして１１０．３％酸　化　ケ
　イ　素　（Ｓ　ｉ　０２として）３．４％酸　　　化
　　　鉄　（Ｆｅ２Ｏ２として）　　２．７％バリウム
化合物　（Ｂａとして）３０ｐｐａｊｌ下マンガン化合
物　（Ｍｎとして）２７ｐｐｍ＋モリブデン化合物　（
Ｍｏとして）　　０．ｌｐｐｍそ　　　の　　　他　　
　　　　　　　　　　　２３ｐｐｍ上記の、第１、第２
菌群を混合した分解微生物群１２および窒素源１１とが
、夫々の混入工程４．５において木材細粒に混入され、
また、混合工程６においてこれらが均等に混合された後
、混合物は発酵槽に投入され、発酵工程７において常温
で発酵が促進される。本工程中、発酵の進行につれて１
度が上昇するため、発酵の進行度合は１度によって鑑視
され、規定１度まで上昇した後、切返し工程８と発酵工
程９とを繰り返し、最終的に貯蔵槽に移して貯蔵工程１
０に入るが、これにて第１次発酵を完了し、有機物迅速
発酵処理剤の製造が完成する。以上の工程は、針墳樹間
代材を大量に使用する場合は、林地近辺で行うのが経済
的で好ましい。

次に、この発酵処理剤を用いて、火力、原子力発電所な
どから大量に排出されろ貝類の発酵処理を行う方法を例
にとり、引続き同図により説明する。

第１図に示す貝類１３は、海中構造物に付着したものが
物理的方法によって除去され、集められたものであるが
、従来はこれらは海洋投棄、埋立、焼却等の方法により
処理されているものである。

今後は、これらの処理は困難になりっ５ある。即ち最も
一般的な処理方法である海洋投棄は、海洋汚染の原因と
なり好ましくない。第二の埋立処理は貝類は埋立後数年
０過しても分解、土壌化しないばかりでなく、埋立場所
の選定上からも問題が大きい。第三の方法である焼却方
法は、大皿の重油を消費するため経済性に問題がある。

この様な状況において、発明者等は自然のサイクルにか
なった方法として、前述の第１次発酵を完了した有機物
迅速発酵処理剤を用いて、貝類を短期間に効率良く、無
臭状態のうちに好気性発酵を行ないその発酵生成物を有
機性肥料として土壌に短期間で還元する方法を考案し提
供するものである。

かき集められた貝類１３は、粉砕工程１４におし）て粉
砕機により、数ｍｍ以下に粉砕され、その容積が減容さ
れろ。これら貝類は、生きて殻を閉じているもの、死ん
で殻を開いているもの、貝の実の腐敗したもの等が砂や
汚泥と混在している場合が多い。

これら粉砕貝のスラリー状のものを、混合工程１５にお
いて先に得られた有機物分解発酵処理剤と混合するが、
この場合、混合後の水分の割合が５０〜６０％になるよ
うに発酵処理剤を添加し、混合する。この混合物を発酵
槽に投入して発酵工程１６に入るが、本処理剤は先に述
べた通り、既に発酵が進んでお勢、また、分解菌群は木
材細粒の表面に大鼠に付着しているため、貝類の蛋白お
よびその変成態（アンモニア、硫化水素等）に対しては
脂質分解菌（バクテリュウム、スタヒロコノカス、バチ
ルス）や蛋白分解菌（変形菌、発酵醪、連鎖球菌、糸状
菌、放線菌）が分解に寄与し、また、光合成菌が硫化水
素分解やアンモニアを硝酸態窒素として固定ずろのに寄
与する。さらに本工程におし）で貝の粉砕物より発生す
るアンモニア・　メルカフリノ等の悪臭ガスを分解しつ
５貝の有機物成分を発酵分解する。発酵工程１６は温度
によって監視され、規定温度になったとき、切返し工程
１７が行われ、再度発酵１８を行う。切返しと発酵は要
すれば数回前わりろこともある。最終的に、これらは貯
槽に移しかえられ、貯蔵工程１９に入る。貝類は本貯蔵
工程中においても発酵が進行し、やがて水分が消費され
発酵が完了する。この発酵生成物は有８１質肥料および
土壌改良材として（使用することが出来る。

（大町実例１） 次に、本発明について行なった″ｊ１験例を説明する。

第１図に示す方法において、針葉樹間伐材１として直経
約１２ｃｍのスギの間代材２０００ｋｇを用意し、これ
を１〜４ｒｎｍの細粒に破砕しｔ二。

このチップを蒸煮処理を行ったあと尿ｇ５４ｋｇ。

微生物を含むアルカリ組成物１２０ｋｇ、さらに過燐酸
石灰１．２ｋｇを加えてよく混合し、水分が６０％にな
るように調整した。これを木質の発酵槽に入れ高さ１．
２ｍまで積み上げた。その後、発酵の進行を温度によっ
て監視したところ、仕込後数日で発熱が始まり、中心部
の、温度は、１０日間で７０℃まで上昇した。そこで切
返しを行ったところ、中心部の温度は約３０℃まで低下
した。その後、再度発酵を維持して７０℃で２０日間発
酵を進行させたのち、発酵槽から取り出したところ、中
間程度まで発酵の進行した発酵処理剤１８００ｋｇを得
ろことができた。これを分析したところ、水分は４０％
、乾量基をの炭素分（よ４２％、窒素分（よ１％であっ
ｔ二。

引き続き、カラスμ２０００す、トルを貝殻が１〜３ｍ
ｍになるまで粉砕したところ、体積が約５００Ｊ〕）・
ルに減容した。この時の重量は約９４０ｋｇであった。

この粉砕貝を先に製造した発酵処理剤５００１Ｊνトル
とよく混合し、樅、横、高さが夫々１．ｌｘｌ、ＩＸｌ
、２ｍの木製箱形発酵槽に投入しｒ：。また、１品度記
録用の測温体を底部より、３０ｃｍおよび６０ｃｍの高
さの中央部に挿入し、発酵の１ｍ行状況を１度で監視し
た。その結果、仕込投数日間で発熱がはじまり、中心部
の１品度は約７０℃まで昇温しｔ二。この状態を１ａ間
放置したのち、切返しを行なった。その後、さらに発酵
を継続し、１０日間放置したところ、最終的に発酵生成
物が約６００１Ｊットル得られた。

この発酵生成物は、さらさらした粗し１、異臭のない粉
末で、水分４５％、カルシウム分１６％、窒素分１．５
％を含んでいた。

（実験Ｍ２１ 上記の実験１における有機物迅速発酵処理剤の効果を明
確にするため、実験１て使用しｔ：発酵処理剤の代りに
、水分約２０％、粒径１〜４ｍｍの蒸煮処理した針葉樹
間伐材細ｒ１２００ｋｇおよび微生物を含むアルカリ組
成物１６ｋｇ、過燐酸石灰４ｋｇを使用し、その他の条
件は同一にして実験を行なった。仕込倹約２０日で発熱
し、最終的に６０℃゛ｒて昇温しｔ：・め切返しを行な
い、再度発酵槽に入れて、さらに３０日間発酵させた。

そこで、もう一度量様の操作を繰り返したがこのとき尿
素４ｋｇを添加した。最初の仕込から６０日経過した時
点で発酵生成物６００リツトルを（Ｊた。このものを置
き場に約２ケ月堆積放置しておいて、再度秤量したとこ
ろ約５６０リツトルに減容した。この製品も、さらさら
した粗い、異臭のない粉末で、水分４０％、カルシウム
分１７％、窒素分１％を含んでいｔ二。

上記の実験例１および実験例２から明らかなように、迅
速発酵処理剤を使用することによって、貝類発酵現場で
の所要時間を大巾に短縮することができた。

〔発明の効果〕

本発明によれば、有機物の発酵を効率よく短時間で行う
事が可能になる。また、従来は大垣の針Ｍ樹の間伐材が
捨て去られていたが、これを資源として有効活用する事
が可能になる。

【図面の簡単な説明】

第１図は、本発明の有機物迅速処理剤の製造方法および
それを用し）で大垣の貝類を発酵処理する方法の工程の
流れ図である。 第２図および第３図は、従来一般的に知られている微生
物による有機物の発酵分解処理方法を示す。 〔符号の説明〕 １　針葉樹間伐材、２・粉砕工程、３　木材無害化工程
、４　窒素源混入工程、５　微生物群混入工程、６　混
合工程、７　発酵工程、８・・切返し工程、９　発酵工
程、１０　・貯蔵工程、１１　・窒素源、１２　微生物
群、１３・貝類、１４・粉砕工程、１５・混合工程、１
６　発酵工程、１７・・・切返し工程、１８　発酵工程
、１９・貯蔵工程、２１・貝類、２２　・粉砕工程、２
３　・混合工程、２４　発酵工程、２５　切返し工程、
２５　発酵工程、２７　貯蔵・熟成工程、２８　炭六源
（木材チップ、オガクズ）、２９−ｉ教生物群、３１貝
類、３２　第１発酵−Ｌ程、３３　粉砕工程、３４　混
合工程、３５　第２発酵工程、３６　発酵生成物、３７
　通気性保持用添加材。 第　　ｌ　　囚

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １、有機物の好気性発酵処理に於いて、発酵に必要な炭
   素源として林地廃材を破砕して細粒にし、これに窒素を
   含む発酵補助剤と微生物集合体を含むアルカリ性組成物
   とを加え、発酵させることによって得られる有機物の迅
   速発酵処理剤の製造方法およびそれを用いた有機性廃棄
   物の堆肥化処理方法。 ２、有機物の好気性発酵処理に於いて、発酵に必要な炭
   素源として針葉樹を破砕して細粒にし、針葉樹が生体と
   して保持しているセスキテルペン、アルコール系物質、
   その他微生物群の増殖を阻害する物質を蒸煮処理または
   酵素処理等によって除去したのち、これを炭素源として
   用いる事から成る、特許請求の範囲第１項記載の有機物
   迅速処理剤の製造方法およびそれを用いた有機性廃棄物
   の堆肥化処理方法 ３、第２項記載の針葉樹を用いて製造した迅速発酵処理
   剤と、粉砕した貝類とを混合して、貝類の発酵を行うこ
   とから成る、貝類の迅速発酵処理方法。 ４、第１項記載の迅速発酵処理剤を用いて行うことから
   成る、有機性廃棄物の脱臭技術。