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技術 生ゴミの乾燥処理方法

出願人 ナガセ生化学工業株式会社鎌田栄基
発明者 鎌田栄基
出願日 2000年3月8日 (20年11ヶ月経過) 出願番号 2000-112769
公開日 2001年9月11日 (19年5ヶ月経過) 公開番号 2001-246355
状態 未査定
技術分野 固体の乾燥 微生物、その培養処理 固体廃棄物の処理
主要キーワード 乾燥生ゴミ 食物屑 廃棄場 攪拌乾燥 処理槽壁 固着物 枚羽根 悪臭発生
関連する未来課題
重要な関連分野

この項目の情報は公開日時点(2001年9月11日)のものです。
また、この項目は機械的に抽出しているため、正しく解析できていない場合があります

図面 (1)

課題

生ゴミ処理施設にて効率的に生ゴミの重量を低減させ、かつ廃棄に至る際に発生する環境問題を低減し得る、生ゴミの乾燥処理方法を提供すること。

解決手段

生ゴミを乾燥処理するための新規方法が開示されている。本発明の処理方法は、生ゴミに、耐熱性デンプン分解酵素を添加する工程;および該生ゴミと該耐熱性デンプン分解酵素とを攪拌しながら加熱する工程;を包含する。

概要

背景

現在、都市部における生ゴミは、収集運搬および処理の一連過程を通じて、その量が増加する傾向にある。これにより、処理施設の改良および拡充ならびに処理後に残存する廃棄物の廃棄場確保などの多くの問題も生じている。さらに、生ゴミは、それ自体が悪臭発生源となり、かつ不用意放置すると、イヌネコおよびのような動物により散乱されるという、都市部の副次的問題をも生じ得る。そのため、都市部では特により効果的な生ゴミの処理方法の開発が所望されている。

他方、デンプン食品を含有する生ゴミを加熱乾燥する場合、デンプン性食品が団塊化して熱伝導を妨げ、乾燥処理にかかる時間を長期化させる傾向にあることが知られている。また、団塊化したデンプン性食品は、生ゴミ処理装置攪拌翼または器壁に固着し、処理後の廃棄物を処理装置外への排出を困難にするという問題がある。さらに、デンプン性食品を特に高い割合で含有する生ゴミの乾燥処理においては、上記のように乾燥途中の生ゴミの粘度を増加させるという理由で、生ゴミに、別途野菜屑豆腐おから、おがくずなどを混合して、生ゴミ中のデンプン性食品の割合を低下させるという手法が取られている。このような手法は、生ゴミ自体の処理量を実質的に増加させ、乾燥効率を低下させる。

生ゴミを水洗かつ脱水することにより、生ゴミ重量を半減させる手法も知られている。しかし、この方法は、高いBODの排水を大量に発生させることとなり、下水道下線などの汚染を招く恐れが高い。大量の生ゴミ自体を破砕して、下水道、下線などに放出する手法もまた同様である。

概要

生ゴミ処理施設にて効率的に生ゴミの重量を低減させ、かつ廃棄に至る際に発生する環境問題を低減し得る、生ゴミの乾燥処理方法を提供すること。

生ゴミを乾燥処理するための新規方法が開示されている。本発明の処理方法は、生ゴミに、耐熱性デンプン分解酵素を添加する工程;および該生ゴミと該耐熱性デンプン分解酵素とを攪拌しながら加熱する工程;を包含する。

目的

本発明は、上記問題の解決を課題とするものであり、その目的とするところは、生ゴミ処理施設にて効率的に生ゴミの重量を低減させ、かつ廃棄に至る際に発生する環境問題を低減し得る、生ゴミの乾燥処理方法を提供することにある。

効果

実績

技術文献被引用数
0件
牽制数
0件

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請求項1

ゴミ乾燥処理するための方法であって、生ゴミに、耐熱性デンプン分解酵素を添加する工程;および該生ゴミと該耐熱性デンプン分解酵素とを攪拌しながら加熱する工程;を包含する、方法。

請求項2

前記耐熱性デンプン分解酵素が、耐熱性アルファアミラーゼである、請求項1に記載の方法。

請求項3

前記生ゴミが、米飯パン麺類、および芋類からなる群より選択される少なくとも1種のデンプン食品を含有する、請求項1に記載の方法。

請求項4

前記生ゴミに耐熱性デンプン分解酵素を添加する工程が、生ゴミ処理装置処理槽内で行われる、請求項1に記載の方法。

技術分野

0001

本発明は、生ゴミ処理方法に関し、より詳細には、最終廃棄に至る生ゴミ重量の効率的な低減を達成し得る、生ゴミの乾燥方法に関する。

背景技術

0002

現在、都市部における生ゴミは、収集運搬および処理の一連過程を通じて、その量が増加する傾向にある。これにより、処理施設の改良および拡充ならびに処理後に残存する廃棄物の廃棄場確保などの多くの問題も生じている。さらに、生ゴミは、それ自体が悪臭発生源となり、かつ不用意放置すると、イヌネコおよびのような動物により散乱されるという、都市部の副次的問題をも生じ得る。そのため、都市部では特により効果的な生ゴミの処理方法の開発が所望されている。

0003

他方、デンプン食品を含有する生ゴミを加熱乾燥する場合、デンプン性食品が団塊化して熱伝導を妨げ、乾燥処理にかかる時間を長期化させる傾向にあることが知られている。また、団塊化したデンプン性食品は、生ゴミ処理装置攪拌翼または器壁に固着し、処理後の廃棄物を処理装置外への排出を困難にするという問題がある。さらに、デンプン性食品を特に高い割合で含有する生ゴミの乾燥処理においては、上記のように乾燥途中の生ゴミの粘度を増加させるという理由で、生ゴミに、別途野菜屑豆腐おから、おがくずなどを混合して、生ゴミ中のデンプン性食品の割合を低下させるという手法が取られている。このような手法は、生ゴミ自体の処理量を実質的に増加させ、乾燥効率を低下させる。

0004

生ゴミを水洗かつ脱水することにより、生ゴミ重量を半減させる手法も知られている。しかし、この方法は、高いBODの排水を大量に発生させることとなり、下水道下線などの汚染を招く恐れが高い。大量の生ゴミ自体を破砕して、下水道、下線などに放出する手法もまた同様である。

発明が解決しようとする課題

0005

本発明は、上記問題の解決を課題とするものであり、その目的とするところは、生ゴミ処理施設にて効率的に生ゴミの重量を低減させ、かつ廃棄に至る際に発生する環境問題を低減し得る、生ゴミの乾燥処理方法を提供することにある。

課題を解決するための手段

0006

本発明は、生ゴミを乾燥処理するための方法であって、生ゴミに、耐熱性デンプン分解酵素を添加する工程;および該生ゴミと該耐熱性デンプン分解酵素とを攪拌しながら加熱する工程;を包含する。そのことにより上記問題が解決される。

0007

一つの実施態様では、上記耐熱性デンプン分解酵素は、耐熱性アルファアミラーゼである。

0008

一つの実施態様では、上記生ゴミは、米飯パン麺類、および芋類からなる群より選択される少なくとも1種のデンプン性食品を含有する。

0009

一つの実施態様では、上記生ゴミに耐熱性デンプン分解酵素を添加する工程は、生ゴミ処理装置の処理槽内で行われる。

発明を実施するための最良の形態

0010

以下に、本発明を詳述する。本発明においては、まず生ゴミに耐熱性デンプン分解酵素が添加される。

0011

本発明において処理され得る生ゴミは、一般家庭、学校、工場コンビニエンスストアレストラン旅館ホテルなどから生じる、加工食品料理および/またはそれらを製造する際に生じる食物屑である。本発明に用いられる生ゴミは、デンプン性食品を含有する。デンプン性食品は、主成分として炭水化物、すなわちデンプンを含有するものである。デンプン性食品の例としては、米飯、パン、うどんおよびパスタのような麺類、ジャガイモのような芋類が挙げられる。本発明で処理される生ゴミは、これらデンプン性食品を少なくとも1種含有する。

0012

本発明に用いられる耐熱性デンプン分解酵素は、アミロースにおけるα1−4の結合、および/またはアミロペクチンのα1−6結合を切断する性質を有する。さらに、耐熱性デンプン分解酵素は、後述するような生ゴミに付される温度において、それ自体が分解せず、かつ活性を損なうことのない酵素でなければならない。本発明においては、耐熱性デンプン分解酵素は、好ましくは50℃以上、より好ましくは80℃〜120℃で最も活性を有していることが好ましい。

0013

このような耐熱性デンプン分解酵素の例としては、耐熱性アルファ・アミラーゼ(ここでは、50℃以上で最も活性を有するアルファ・アミラーゼを耐熱性アルファ・アミラーゼという。)が挙げられる。本発明においては、特に高温でのデンプン類の分解を行う点から耐熱性アルファ・アミラーゼを使用することが好ましい。耐熱性アルファ・アミラーゼは、細菌・酵母糸状菌放線菌古細菌始原菌)等の微生物麦芽等の植物あるいは膵臓等動物の臓器由来のものが使用できる。このような耐熱性アルファ・アミラーゼを含有する酵素製剤としては、例えば、バチルス属細菌由来の耐熱性アルファ・アミラーゼを含む、スピターゼCP−40FGおよびスピターゼLのような商品が公知であり、これらはナガセ生化学工業株式会社より市販されている。耐熱性デンプン分解酵素は、生ゴミに対し、他の目的で使用される薬剤(例えば、別の酵素)と混合して添加されてもよい。

0014

生ゴミに対する、上記耐熱性デンプン分解酵素の添加量は、生ゴミ中に含まれるデンプン性食品の量および/またはデンプン自体の量および/または耐熱性デンプン分解酵素の種類によって変化するため、一概には限定されない。しかし、具体的な目安としては、耐熱性デンプン分解酵素として、例えばスピターゼLを使用した場合、生ゴミ10kgに対し、好ましくは5ml〜100ml、より好ましくは10ml〜60mlの量で添加される。

0015

またさらに、本発明においては、生ゴミに混合する前に、耐熱性デンプン分解酵素を水と混合して液体の形態に調製することが好ましい。耐熱性デンプン分解酵素を含有する液体を生ゴミに添加することにより、生ゴミに対して、耐熱性デンプン分解酵素を均一に分散させることができる。その結果、生ゴミ中のデンプンが耐熱性デンプン分解酵素を包囲してその活性を充分に発揮させないなどの問題を回避することができる。当該液体における耐熱性デンプン分解酵素の濃度は、当業者により適宜選択され得る。

0016

耐熱性デンプン分解酵素は、後述の攪拌および加熱を行う前であれば、生ゴミを処理装置の処理槽内に仕込んだ後に添加しても、処理層以外の別途容器にて予め生ゴミと共に混合してもよい。より効率性を所望する場合は、生ゴミを処理装置の処理槽内に仕込んだ後に、耐熱性デンプン分解酵素を当該処理装置内に添加することが好ましい。

0017

生ゴミに耐熱性デンプン分解酵素が添加された後、生ゴミと耐熱性デンプン分解酵素とは、攪拌されながら加熱される。

0018

攪拌は、処理装置内で行われる場合、耐熱性デンプン分解酵素を常に均一に分散させる目的で後述の加熱が完了するまで連続して行うことが好ましい。

0019

加熱は、生ゴミ中に含まれるデンプンが分解し、かつ水分が蒸発し得る温度にて行われる。加熱する際の温度は、好ましくは60℃〜120℃、より好ましくは80℃〜120℃である。また、加熱を行う時間は、処理されるべき生ゴミの量、使用する耐熱性デンプン分解酵素の量、加熱温度などによって変化し、特に限定されないが、通常1時間〜6時間に設定される。

0020

攪拌および加熱が行われた後、通常、処理装置内の処理槽はほぼ室温にまで除冷される。その後、処理槽から顆粒状または粉末状となった生ゴミが廃棄物として取り出される。この廃棄物は、処理前の生ゴミと比較して、その容積が格段に減少し、悪臭発生の問題も極めて低減されている。この廃棄物は当業者に周知の手法により、さらなる処理に付されるか、または特定の廃棄場に廃棄され得る。

0021

上記では、本発明の方法を一般の生ゴミ処理施設に使用した場合について説明したが、本発明の方法は、上記条件を満足し得るものであれば、攪拌乾燥タイプの家庭用生ゴミ処理装置にも適用可能である。

0022

以下に、本発明の実施例について記載する。ただし、本発明は以下に限定されるものではない。

0023

<実施例1>自動車部品工業(株)製生ゴミ処理機KR−50(攪拌乾燥タイプ)に、学校給食の生ゴミ87kg(内訳:米飯51kg;およびおかず残り、野菜屑など36kg)を投入した。次いで、約1リットルの水に、ナガセ生化学工業(株)製耐熱性アルファ・アミラーゼ(商品名:スピターゼCP−40FG)10gを添加して分散液を調製し、上記生ゴミ処理機に仕込んだ。

0024

次いで、生ゴミ処理機の処理槽壁面の温度を140℃に設定し、4枚羽根の攪拌翼を用いて生ゴミを連続攪拌しながら、5.5時間、生ゴミを加熱した。加熱時における生ゴミ処理機の品温は、図1に示されるような経過を得た。

0025

加熱後、生ごみ処理機の処理槽を除冷するため一晩放置し、翌処理槽から廃棄物を取り出した。廃棄物は、直径1cm以下の直径を有する乾燥した顆粒または粉末状の性状を示した。廃棄物の合計重量は15kgであり、上記一連の工程における重量の減少率は83%となった。

0026

<実施例2>学校給食の生ゴミ41kg(内訳:焼きそば22kg;およびおかず残り、野菜屑など19kg)を実施例1と同一の生ゴミ処理機に投入した。次いで、約500mlの水に、ナガセ生化学工業(株)製耐熱性アルファ・アミラーゼ(商品名:スピターゼL)15mlを添加して分散液を調製し、上記生ゴミ処理機に仕込んだ。

0027

この生ゴミ処理機にて、生ゴミを5時間加熱したこと以外は、実施例1と同様にして処理を行った。得られた廃棄物は、直径1cm以下の直径を有する乾燥した顆粒または粉末状の性状を示した。廃棄物の合計重量は10kgであり、上記一連の工程における重量の減少率は76%となった。

0028

<実施例3>学校給食の生ゴミ52kg(内訳:パン23kg;およびおかず残り、野菜屑など29kg)を実施例1と同一の生ゴミ処理機に投入した。次いで、約500mlの水に、ナガセ生化学工業(株)製耐熱性アルファ・アミラーゼ(商品名:スピターゼL)15mlを添加して分散液を調製し、上記生ゴミ処理機に仕込んだ。この生ゴミ処理機にて、生ゴミを5時間加熱したこと以外は、実施例1と同様にして処理を行った。得られた廃棄物は、直径1cm以下の直径を有する乾燥した顆粒または粉末状の性状を示した。廃棄物の合計重量は13kgであり、上記一連の工程における重量の減少率は75%となった。

0029

<比較例1>学校給食の生ゴミ55kg(内訳:米飯41kg;およびおかず残り、野菜屑など14kg)を実施例1と同一の生ゴミ処理機に投入した。次いで、この生ゴミ処理機にて、生ゴミを5時間加熱したこと以外は、実施例1と同様にして処理を行った。加熱後、生ゴミ処理機を一晩放置した。除冷後の生ゴミ処理機の処理槽内を観察したところ、処理槽壁面ならびに攪拌翼に多量の乾燥生ゴミが固着しており、乾燥生ゴミを排出する際、固着物を棒等で砕いたり、固着物に湯をかけてふやかした後、棒等で砕いたりする煩雑な操作を要した。

発明の効果

0030

本発明によれば、生ゴミ処理機の処理槽壁面ならびに攪拌翼に乾燥生ゴミを固着させることなく、乾燥生ゴミの排出を容易にし、短時間で生ゴミの容積および重量を低減させることができる。本発明の方法に処理された生ゴミは廃棄物として、さらなる処理に付されるかまたは所定の廃棄場に投棄され得る。いずれの場合においても、処理前の生ゴミと比較して極めて容積および重量が小さいため取り扱いが容易になる。また、本発明の方法によれば、生ゴミ特有の悪臭の発生を防止し、かつ高BODを有する汚水を発生させることもない。

図面の簡単な説明

0031

図1実施例1で使用された生ごみ処理機における処理槽壁面と排気蒸気との温度変化を示すグラフである。

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