JP2003340411A - 有機性固形廃棄物の処理方法とその装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 食品工場、スーパーマーケット、コンビニエ
ンスストア等から排出される生ゴミ等の有機性固形廃棄
物を処理する方法及び装置に関し、有機性固形廃棄物の
生物処理が容易となり、その処理効率を低下させること
がなく、また無機性固形廃棄物や合成樹脂製容器と、有
機性固形廃棄物とを分別処理するに際して従来のような
機械的な容器等の破袋分別、有機性固形廃棄物の破砕，
粉砕等の作業を不要とし、その分別処理を容易にし、そ
れによって後段の生物処理の効率低下をより確実に防止
することを課題とする。 【解決手段】 有機性固形廃棄物を酵素で可溶化処理し
た後、酵素で可溶化できない非可溶化廃棄物を前記有機
性固形廃棄物から分別除去することを特徴とする。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、有機性固形廃棄物
の処理方法とその装置、さらに詳しくは、たとえば食品
工場、スーパーマーケット、コンビニエンスストア等か
ら排出される生ゴミ等の有機性固形廃棄物を処理する方
法及び装置に関する。

【０００２】

【従来の技術及び発明が解決しようとする課題】一般
に、食品工場、スーパーマーケット、コンビニエンスス
トア等から排出される生ゴミ等の有機性固形廃棄物に
は、たとえばプラスチック製の容器や袋等の合成樹脂製
廃棄物、場合によっては石や金属類等の無機性の固形物
（以下、無機性固形廃棄物という）が混在している。有
機性廃棄物は、微生物で分解する生物学的処理方法で一
般に処理されており、固形廃棄物といえどもこのような
生物学的処理方法で処理できれば、燃焼等で廃棄処理す
る場合の有害ガスの発生等のおそれも生じない。

【０００３】ところが、上記のように合成樹脂製廃棄物
や無機性固形廃棄物等が混在していると、後段の生物処
理の処理効率が低下する等、生物処理に支障を生ずるお
それがある。従って、本来はこれらの異材質の固形廃棄
物を分別して回収，処理するのが望ましい。

【０００４】そこで、従来では、上記のような異材質の
固形廃棄物を機械的に破砕，粉砕することも試みられて
いる。具体的に説明すると、先ず破袋分別機で容器類が
破袋されて有機性廃棄物等と分別され、次に破砕機や粉
砕機で有機性廃棄物が順次細かく粉砕，破砕されること
となる。

【０００５】しかし、上記従来の装置には次のような問
題点がある。すなわち、破袋分別機では、容器類と有機
性固形廃棄物が分別されるのであるが、分別に際し容器
類の隅や表面に固形の生ゴミが残存し或いは付着し、残
存，付着した生ゴミが腐敗して悪臭を発生するという問
題点がある。また容器類の廃棄やリサイクルに手間がか
かる。

【０００６】さらに、破砕機では次のような問題点があ
る。後段の生物処理の効率を上げるためには、できるだ
け微細な破砕操作や粉砕工程を必要とするが、そのため
には破砕機や粉砕機のブレードのクリアランスを小さく
する必要がある。クリアランスが小さいと、無機性固形
廃棄物がそのクリアランスに入り込んで閉塞するか、或
いは機械を磨耗，破損するおそれがある。非常に硬い無
機性固形廃棄物が混ざっている場合には特にこの問題が
生じる。また、破袋分別機で分別できなかった容器類が
破砕機や粉砕機に入ると、有機性固形廃棄物とともに粉
砕，破砕され、分別不可能となり、ひいては後段の生物
処理設備に蓄積し、悪影響を及ぼすおそれがある。さら
に、粉砕を行っても、有機性廃棄物は固形のままである
ので、後段の生物処理の効率は低いままの状態であり、
生物処理の効率の向上は期待できない。この結果、生物
処理の処理効率が低下するという問題を解決するには至
らないのが現状であった。

【０００７】本発明は、このような問題点を解決するた
めになされたもので、有機性固形廃棄物の生物処理が容
易となり、その処理効率を低下させることがなく、また
無機性固形廃棄物や合成樹脂製容器と、有機性固形廃棄
物とを分別処理するに際して従来のような機械的な容器
等の破袋分別、有機性固形廃棄物の破砕，粉砕等の作業
を不要とし、その分別処理を容易にし、それによって後
段の生物処理の効率低下をより確実に防止することを課
題とするものである。

【０００８】

【課題を解決するための手段】本発明は、このような課
題を解決するために、有機性固形廃棄物の処理方法とそ
の装置としてなされたもので、有機性固形廃棄物の処理
方法としての特徴は、有機性固形廃棄物を酵素で可溶化
処理した後、酵素で可溶化できない非可溶化廃棄物を前
記有機性固形廃棄物から分別除去することである。

【０００９】酵素で可溶化できない非可溶化廃棄物を前
記有機性固形廃棄物から分別除去した後、可溶化された
有機性廃棄物を生物処理することも可能である。

【００１０】さらに、有機性固形廃棄物の処理装置とし
ての特徴は、有機性固形廃棄物を酵素で可溶化処理する
ための可溶化処理装置と、酵素で可溶化できない非可溶
化廃棄物を前記有機性固形廃棄物から分別除去するため
の分別手段とからなることである。

【００１１】分別手段は可溶化処理装置内に具備されて
分別液状化装置１として構成されたようなものであって
もよい。

【００１２】また、可溶化処理装置或いは上記分別液状
化装置１で可溶化された有機性固体廃棄物を生物処理す
るための生物処理装置を後段に具備させることも可能で
ある。

【００１３】

【発明の実施の形態】以下、本発明の実施形態につい
て、図面に従って説明する。

【００１４】（実施形態１）図１は、一実施形態として
の有機性固形廃棄物の処理装置の略ブロック図を示す。

【００１５】本実施形態の有機性固形廃棄物の処理装置
は、同図に示すように、食品工場から排出される有機性
固形廃棄物（生ゴミ）を可溶化し、分別処理するための
分別液状化装置１と、その分別液状化装置１で液状化さ
れた有機性廃棄物をメタン発酵により生物処理するため
の発酵槽２と、発酵槽２での処理後の発酵槽処理水を活
性汚泥法等で生物処理する排水処理設備３と、該排水処
理設備３で生じた余剰汚泥と処理水を固液分離するため
の固液分離装置50と、該固液分離装置50で生じた余剰汚
泥を可溶化するための可溶化装置４と、前記発酵槽２か
らのガスを脱硫するための脱硫塔５と、該脱硫塔５での
脱硫後のガスを貯留するガスホルダー６と、該ガスホル
ダー６中のメタンガスを燃焼させた後の熱を回収して再
利用するための排熱回収設備７とからなる。

【００１６】分別液状化装置１は、図２に示すように、
食品工場からの廃棄物（生ゴミ）、具体的には有機性固
形廃棄物に、容器、袋等の合成樹脂製廃棄物や無機性固
形廃棄物が混在されたものを収容するとともに、酵素を
添加して可溶化し、合成樹脂製廃棄物や無機性固形廃棄
物から有機性廃棄物を分別するための槽状の装置本体８
を具備している。

【００１７】この装置本体８のほぼ中央の長手方向に
は、略円筒状のローター９が軸10を中心に回転自在に取
り付けられている。前記ローター９の内周面側には、該
ローター９の内部に侵入する容器等の合成樹脂製廃棄物
を破袋，穿孔するための複数のカッター11が設けられて
いる。また、前記ローター９には、前記カッター11で破
袋された合成樹脂製廃棄物から流出して酵素により可溶
化され一部細片状となった有機性固形廃棄物を篩分けす
るための多数の孔12が穿設されている。換言すれば、ロ
ーター９は多数の孔12を介して格子状に形成され、その
格子自体が刃状となるように形成されている。従って、
回転するローター９自体によっても合成樹脂製廃棄物の
破袋等が行われることとなる。

【００１８】装置本体８の上部には、該装置本体１内に
添加する酵素を貯留するための複数の酵素貯留槽13，…
が配設されており、酵素液添加ライン14を介して前記装
置本体８に接続されている。

【００１９】さらに、前記装置本体１から排出される液
状化した有機性廃棄物に混在する酵素を失活させるため
の酵素失活槽15が、排出口16を介して前記装置本体１に
隣接して設けられている。この酵素失活槽15及び装置本
体１に供給するｐＨ調整液を貯留するためのｐＨ調整液
貯留槽17が、ｐＨ調整液供給ライン18を介して前記酵素
失活槽15及び装置本体１に接続されている。

【００２０】ローター９の出口側には、有機性廃棄物と
分別された空の容器類を回収するための容器回収籠19が
設けられ、その上方には容器搬出口20が設けられてい
る。また、容器回収籠19の上部であって容器搬出口20の
下側には、１対の仕切板49,49が設けられている。31
は、温度調節用のヒーター、32はドレン排出孔を示す。
尚、本実施形態においては、装置本体１内において、新
たに添加される酵素液が流れる方向と、有機性固形廃棄
物が流れる方向が、向流で接触するように設定されてい
る。

【００２１】上述のような構成からなる有機性固形廃棄
物の処理装置によって、食品工場から排出される有機性
固形廃棄物を処理する処理方法の実施形態について説明
する。

【００２２】先ず、食品工場から排出される有機性固形
廃棄物（生ゴミ）は、分別液状化装置１に供給され、廃
棄物投入口21から分別液状化装置１の装置本体８内に投
入される。装置本体８内には、予め酵素貯留槽13から酵
素液添加ライン14を介して有機性廃棄物を分解するため
の酵素液が添加されている。

【００２３】投入される廃棄物として、たとえば図２に
示すように有機性固形廃棄物と廃棄物入りの容器とが混
在する混合廃棄物22が存在するが、このような混合廃棄
物22中の有機性固形廃棄物は、廃棄物投入口21の下方の
テーパ状のガイド部29でガイドされながら、入口部23か
らローター９内に侵入することとなる。

【００２４】この場合において、ローター９は、入口部
23及び出口部25を介して装置本体８の内部と連通してい
るため、装置本体８内に予め添加されている酵素液は、
入口部23及び出口部25からローター９内に侵入し、さら
には孔12からもローター９内に侵入している。

【００２５】従って、ローター９内に進入した有機性固
形廃棄物は、装置本体８に添加された酵素液で分解さ
れ、徐々に小さくなり細粒化されることになる。また、
ローター９は回転しているので、ローター９内に侵入し
ている有機性固形廃棄物が中心よりいずれか偏った位置
に移動した場合には、ローター９の回転に伴って円周の
軌道を描いて運動しているカッター11が有機性固形廃棄
物に接触することにより、ある程度の大きさに破砕され
ることになる。また、格子状に形成されたローター９の
刃の部分に接触することによっても、有機性固形廃棄物
は、ある程度の大きさに破砕されることとなる。

【００２６】このように、ローター９内に侵入した有機
性固形廃棄物は、酵素液による化学的な分解によって細
粒化されるとともに、回転するローター９との接触に伴
う物理的な衝撃によってもその細粒化が補助的に促進さ
れることとなる。

【００２７】そして、細粒化された有機性固形廃棄物の
粒径がローター９の孔12の径よりも小さくなったとき、
細粒化された有機性固形廃棄物30は、その孔12を介して
ローター９の外側に排出されることとなる。

【００２８】このように、徐々に細粒化される有機性固
形廃棄物は、ローター９の外側に排出されるものの他、
ローター９内に残存するものもあるが、いずれにしても
添加される酵素液が好適に作用すれば確実に分解され、
最終的には液状化されることとなる。

【００２９】一方、廃棄物入りの容器24は、外側が合成
樹脂からなるため、酵素で分解されないが、入口部23か
らローター９内に侵入し、ローター９の内周面側に設け
られたカッター11で外側の容器の部分が破袋或いは穿孔
される。

【００３０】この場合、廃棄物入りの容器24はローター
９内の液中で浮遊しているだけであるが、ローター９は
回転しているので、廃棄物入りの容器24が浮遊しつつ、
中心よりいずれか偏った位置に移動した場合には、ロー
ター９の回転に伴って円周の軌道を描いて運動している
カッター11が廃棄物入りの容器24に接触するだけで、直
ちに外側の容器が破袋或いは穿孔されることとなるので
ある。

【００３１】従って、上記のようにカッター11で廃棄物
入りの容器24の外側部分が破袋或いは穿孔されると、酵
素液が容器の内部に進入し、容器内部に収容されていた
有機性固形廃棄物が徐々に分解され、液状化されること
となる。

【００３２】ローター９内には、徐々に分解される過程
で容器内に液体と固体が混在する廃棄物入りの容器26も
存在するが、最終的には液状化された廃棄物は容器の外
側の液と混合し、その結果、容器は液中で空の状態にな
る。空の状態になった容器27は、出口部25から排出され
ると、自重によって容器回収籠19内に回収されることと
なる。容器回収籠19の上部には、１対の仕切り板49,49
が設けられており、浮遊する容器類51も回収して容器搬
出口20から排出できる。

【００３３】回収された容器は、容器搬出口20から搬出
され、搬出台車28で搬出されて図１のフローで示すよう
に産業廃棄物として廃棄処理されるか、リサイクル可能
なものはリサイクルされる。この場合において、有機性
固形廃棄物は酵素によって可溶化されるので、従来の機
械的破袋分別法のように有機性固形廃棄物が残存し容器
類に付着して悪臭が発生するようなこともなく、従って
脱臭器や脱臭カバー等を設置する必要もない。

【００３４】一方、液状化された有機性廃棄物は、酵素
液とともに、排出口16を介して酵素失活槽15へ供給さ
れ、酵素液中の酵素が失活する。具体的には、ｐＨ調整
液貯留槽17からｐＨ調整液供給ライン18を経て酵素失活
槽15へ供給されるｐＨ調整液（酸性領域のｐＨに調整さ
れている）によって酵素の活性が失われるのである。こ
のように酵素を失活させるのは、後述の生物処理槽へ有
機性廃棄物が供給されたとき、酵素液が混在している
と、生物処理槽内の微生物に悪影響を及ぼすおそれがあ
るからである。

【００３５】尚、酵素液が消費されて有機性廃棄物の分
解が促進されない場合には、酵素貯留槽13から酵素液添
加ライン14を介して装置本体１内へ順次酵素液が供給さ
れることとなる。

【００３６】次に、液状化され、酵素失活槽15へ供給さ
れた有機性廃棄物は、発酵槽２へ供給され、その発酵槽
２でメタン発酵菌により生物学的に分解処理される。こ
の発酵槽２では、有機性廃棄物は完全には分解処理され
ないが、その後の排水処理設備３で活性汚泥法等により
生物学的に分解処理される。発酵槽２は処理対象液に固
形物を含まないため、ＵＡＳＢ（上向流式嫌気性スラッ
ジブランケット）法が好ましい。

【００３７】その排水処理設備３では活性汚泥法が採用
されるので、余剰汚泥が発生するが、その余剰汚泥は図
１に示すように可溶化装置４で可溶化され、発酵槽２へ
返送されることとなる。

【００３８】可溶化装置４では、好熱菌によって汚泥の
分解が行われる。好熱菌としては種々のものを使用する
ことが可能であり、たとえば好気性好熱菌であるバチル
ス・ステアロサーモフィラスＳＰＴ２−１〔FERM P-153
95〕等を好適に使用することができる。可溶化条件とし
ては、熱による可溶化を促進するために、たとえば次の
ような条件を採用することができる。 （１）温度：50〜90℃ （２）汚泥濃度：3000mg/l以上、好ましくは5000mg/l以
上、さらに好ましくは10000mg/l以上 （３）ｐＨ：７〜９、好ましくは7.5〜8.5 （４）環境：好気又は微好気条件 （５）時間：３時間以上、好ましくは12〜48時間 温度は、上述のように50〜90℃の範囲としうるが、好熱
菌による可溶化反応と熱による物理化学的な熱分解の両
作用が同時に効率よく十分に生じうるようにするために
は、55〜75℃であることが好ましく、60〜65℃であるこ
とがより好ましい。また、好熱菌による分解手段に代え
て、プロテアーゼ、リパーゼ、グリコシターゼ等の酵素
による分解手段を用いることも可能であり、さらにはオ
ゾン、超音波、機械的破壊等の手段を採用することも可
能である。

【００３９】前記排水処理設備３で処理された処理水
は、固液分離装置50を経て放流されることとなる。

【００４０】一方、発酵槽２では、メタンガスが発生す
る他、炭酸ガスや硫化水素等の硫黄成分含有ガスが発生
するが、その硫黄成分含有ガスを脱硫塔５で除去し、ガ
スホルダー６にメタンガスや炭酸ガスを貯留する。メタ
ンガスは、排熱回収設備７へ供給されて燃焼され、燃焼
後の熱は回収されて発酵槽２で再利用される。また、メ
タンガスは、燃料電池の原料として用いることもでき
る。

【００４１】以上のように、本実施形態では、食品工場
から排出された有機性固形廃棄物が、分別液状化装置１
で無機性固形廃棄物や容器等の合成樹脂製廃棄物等と分
別され、酵素で液状化された上で発酵槽２や排水処理設
備３へ供給されるので、その発酵槽２や排水処理設備３
での生物処理の処理効率が低下することもないのであ
る。また、本実施形態においては、新たに添加される酵
素液が流れる方向と、有機性固形廃棄物が流れる方向
が、向流で接触するように設定されているので、新たに
添加される酵素液によって、最終的に細かくなった有機
性固形廃棄物を完全に液状化できるとともに、機能が弱
くなった酵素液も失活させる直前に新しい有機性固形廃
棄物と接触させて利用し尽くせるという効果がある。

【００４２】尚、食品工場から排出される有機性固形廃
棄物は種々の食品残査の混合物であるが、実際にはどの
ような食品残査が含有されているか定かではないため、
種々の食品を想定してこれらを分解しうる多種の酵素液
を準備し、上記装置本体８への添加用として用いた。本
実施形態で用いられる酵素液としては、次のものをあげ
ることができる。

【００４３】 （１）プロテアーゼ（タンパク分解酵素） エンチロンＦＡ（洛東化成工業） 〔至適ｐＨ：2.5〕 エンチロンＳＡＬ−300（洛東化成工業） 〔安定ｐＨ：6〜12〕 ＧＯＤＯ−ＢＮＰ（合同酒精） 〔至適ｐＨ：8.0〕 デナチームＡＰ（ナガセケムテックス） 〔至適ｐＨ：7.0〕 食品用精製パパイン（ナガセケムテックス）〔至適ｐＨ：7.0〕 デナプシン（ナガセケムテックス） 〔至適ｐＨ：3.0〕 ビオプラーゼＳＰ15−ＦＧ（ナガセケムテックス）〔至適ｐＨ：10.0〕 アロアーゼＸＡ−10（ヤクルト薬品工業） 〔安定ｐＨ：7〜11〕 パンチダーゼＮＰ−２（ヤクルト薬品工業）〔安定ｐＨ：4〜8〕 Alcalase 2.5l DX（液）（ノボザイムス） 〔安定ｐＨ：7〜11〕 COROLASE（液）（樋口商会：ドイツ製） 〔至適ｐＨ：7.0〕 PAPAIN F （樋口商会：インド製） 〔至適ｐＨ：6.0〕 プロチンＰＳ10（大和化成） 〔至適ｐＨ：7.0〕 スミチームＰ（新日本化学工業） 〔至適ｐＨ：7.0〕 プロテアーゼＳ「アマノ」Ｇ（天野エンザイム）〔至適ｐＨ：8.0〕 オリエンターゼ20Ａ（エイチビィアイ） 〔至適ｐＨ：2.5〕

【００４４】 （２）マンナナーゼ（蒟蒻分解酵素） ビガラーゼＣＡ80（洛東化成工業） 〔至適ｐＨ：4.0〕 ＧＯＤＯ−ＢＡＭ（10mg）（合同酒精） 〔至適ｐＨ：9.0〕 スミチームＡＣＨ（新日本化学工業） 〔至適ｐＨ：4.0〕 セルロシンＧＭ５（エイチビィアイ） 〔至適ｐＨ：5.0〕

【００４５】 （３）セルラーゼ（繊維分解酵素：野菜分解用） セルラーゼＹ−ＮＣ（ヤクルト薬品工業） 〔安定ｐＨ：3〜6〕 セルラーゼオノズカ３Ｓ（ヤクルト薬品工業）〔至適ｐＨ：3〜6〕 SternzymＬＱ5037（樋口商会：ドイツ製） 〔至適ｐＨ：5.0〕 ソフターゲン（タイショーテクノス） 〔至適ｐＨ：5.0〕 セルロシンＡＬ（エイチビィアイ） 〔至適ｐＨ：4.5〕

【００４６】 （４）ペクチナーゼ（繊維分解酵素：果実用） ペクチナーゼＸＰ−53（ナガセケムテックス）〔至適ｐＨ：8.0〕 （５）グルカナーゼ（酵母分解酵素） キタラーゼ（ケイ．アイ化成） 〔至適ｐＨ：8.0〕 （６）アミラーゼ類（澱粉分解酵素） ユニアーゼＢＭ８（ヤクルト薬品工業） 〔至適ｐＨ：6.0〕 液化酵素Ｔ（エイチビイアイ） 〔至適ｐＨ：5〜7〕 （７）リパーゼ（油脂分解酵素） （８）ヘミセルロース マセロチームＡ（ヤクルト薬品工業） 〔至適ｐＨ：4〜6〕

【００４７】（実施形態２）本実施形態では、分別液状
化装置１として、上記実施形態１のような構造のものに
代えて図３に示すようなものを用いた。すなわち、本実
施形態の分別液状化装置１の装置本体８は、図３に示す
ように、上下左右に２つずつ、計４つの区画室33a,33b,
33c,33dに区画されている。

【００４８】第１の区画室33aの上部には、図４に示す
ような容器穿孔機34が設けられている。この容器穿孔機
34は、同図に示すように、外枠35の内側に４本の回転バ
ー36と、３本の固定バー37とが交互に取付けられた構成
からなり、各回転バー36には、３本の刃からなる回転刃
37がそれぞれ４個ずつ取り付けられている。

【００４９】第１の区画室33aと第２の区画室33bとの間
は、粗目刃網38によって仕切られており、第２の区画室
33bと第３の区画室33cとの間は、中位目刃網39によって
仕切られており、さらに第３の区画室33cと第４の区画
室33dとの間は、細目網40によって仕切られている。第
１の区画室33aに隣接して、上記実施形態１と同様の酵
素失活槽15が設けられており、該酵素失活槽15へ供給す
るｐＨ調整液を貯留するためのｐＨ調整器41が、前記酵
素失活槽15の上部に設けられている。また、酵素失活槽
15の内部には攪拌翼42が設けられている。

【００５０】第４の区画室33dの上部には、該第４の区
画室33d内に添加する酵素液を貯留するための酵素液貯
留槽13が設けられており、また該酵素液貯留槽13内の酵
素液のｐＨを至適ｐＨに調整するための酵素至適ｐＨ用
調整器42が設けられている。

【００５１】本実施形態においても、先ず、食品工場か
ら排出される有機性固形廃棄物が分別液状化装置１に供
給され、容器穿孔機34を経て第１の区画室33aに投入さ
れる。

【００５２】このとき、有機性固形廃棄物が大きな塊状
のものであっても、容器穿孔機34の回転する回転バー36
に取り付けられた回転刃37に有機性固形廃棄物が接触す
ることによって、有機性固形廃棄物が破砕されて小型化
され、速やかに第１の区画室33aに投入されることとな
る。

【００５３】また、有機性固形廃棄物中に合成樹脂製の
容器類が混在していても、上記回転する回転刃37に接触
することで、容器類が破袋，穿孔され、その状態で第１
の区画室33aに投入される。

【００５４】第１の区画室33aに投入された有機性固形
廃棄物は、該第１の区画室33aから第２の区画室33b側に
沈降していく際に、粗目刃網38によってより小さく細断
される。そして、前記第１の区画室33aに食品工場から
の有機性固形廃棄物が順次連続的に添加されると、第２
の区画室33b側に沈降していた有機性固形廃棄物は、第
３の区画室33c側へ押し込まれ、その際に中位目刃網39
によってさらに小さく細粒化される。

【００５５】一方、第４の区画室33dには、酵素液貯留
槽13から酵素が連続的に投入される。投入された酵素
は、第４の区画室33dから細目網40の網目を介して第３
の区画室33cへ流入しすることになる。その結果、流入
した酵素が第３の区画室33c内の細粒化された有機性固
形廃棄物を溶解し、最終的には完全に液状化する。特
に、細目網40の網目が小さいために、第３の区画室33c
から第４の区画室33dへは一定の粒径以上の有機性固形
廃棄物が侵入しないので、第４の区画室33dではほとん
ど液状化した有機性廃棄物しか存在しない。

【００５６】４つの区画室33a,33b,33c,33dは、すべて
連通状態であるので、有機性固形廃棄物が第１の区画室
33a、第２の区画室33b、第３の区画室33cへ移動してい
く過程で、有機性固形廃棄物の液状化が促進されること
となる。本実施形態においても、新たに添加される酵素
液が流れる方向と、有機性固形廃棄物が流れる方向は、
向流で接触するように設定されており、新たに添加され
る酵素液によって、最終的に細かくなった有機性固形廃
棄物を完全に液状化できるとともに、機能が弱くなった
酵素液も失活させる直前に新しい有機性固形廃棄物と接
触させて利用し尽くせるという効果がある。

【００５７】一方、容器類に収容されていた有機性固形
廃棄物には、本来直接酵素が作用することはないが、上
述のように回転する回転刃37に接触することで、容器類
が破砕，穿孔され、その結果、酵素液が容器内に侵入
し、内部の有機性固体廃棄物が液状化されるのである。

【００５８】内部の有機性固形廃棄物が完全に液状化さ
れると、容器内は空の状態になるので、実施形態１と同
様に容器のみが容器回収籠によって回収され、産業廃棄
物として廃棄処理されることとなる。

【００５９】一方、液状化した有機性廃棄物は第１の区
画室33aから酵素失活槽15へも供給され、ｐＨ調整器41
からの酸、アルカリ等のｐＨ調整液によって混在してい
る酵素を失活させた状態で、次工程の発酵槽や排水処理
設備等へ供給される。

【００６０】本実施形態においても、食品工場から排出
された有機性固形廃棄物が、分別液状化装置１で容器等
の合成樹脂製廃棄物等と分別され、酵素で液状化された
上で次工程の生物処理設備へ供給されるので、実施形態
１と同様に生物処理の処理効率が低下することもないの
である。

【００６１】（実施形態３）本実施形態においても、上
記実施形態２と同様に装置本体８に４つの区画室33a,33
b,33c,33dを設けた。ただし、本実施形態においては、
図５及び図６に示すように、区画室は上下には配設され
ておらず、図６のように平面略正方形状となるように４
つの区画室33a,33b,33c,33dは配置されている。

【００６２】本実施形態では、第１の区画室33aの上部
に蓋45が開閉自在に取り付けられており、蓋45を開いた
状態で有機性固形廃棄物が第１の区画室33a内に投入さ
れる。

【００６３】粗目刃網38、中位目刃網39、及び細目網40
によって各区画室33a,33b,33c,33dが仕切られている点
は上記実施形態２と同じであり、従って本実施形態で
も、第１の区画室33a、第２の区画室33b、第３の区画室
33c、第４の区画室33dへ有機性固形廃棄物が順次進行す
る過程において、有機性固形廃棄物は徐々に小さく破
砕、細断されることとなり、最終的には酵素液で液状化
された状態で次の生物処理工程に供給されることとな
る。また、容器44も破袋されて分別回収されることとな
る。

【００６４】酵素失活槽15、ｐＨ調整器41、酵素液貯留
槽13、酵素至適ｐＨ用調整器42が設けられている点も上
記実施形態２と同様である。また、新たな酵素液と有機
性固形廃棄物とが向流で接触するように設定されている
ので、細かくなった有機性固形廃棄物を完全に液状化で
きるとともに、機能が弱くなった酵素液も失活させる直
前に新しい有機性固形廃棄物と接触させて利用し尽くせ
るという効果がある点は、上記実施形態２と同様であ
る。

【００６５】（実施形態４）本実施形態においても、上
記実施形態２や実施形態３と同様に装置本体８に４つの
区画室33a,33b,33c,33dを設けた。ただし、本実施形態
においては、図７に示すように、４つの区画室33a,33b,
33c,33dが直列的に横に配置されている。

【００６６】本実施形態においても粗目刃網38、中位目
刃網39、及び細目網40によって各区画室33a,33b,33c,33
dが仕切られており、酵素失活槽15、酵素液貯留槽13が
設けられている点も上記実施形態２，３と同様である。

【００６７】従って本実施形態でも、第１の区画室33
a、第２の区画室33b、第３の区画室33c、第４の区画室3
3dへ有機性固形廃棄物が順次進行する過程において、有
機性固形廃棄物は徐々に小さく破砕、細断されることと
なり、最終的には酵素液で液状化された状態で次の生物
処理工程に供給されることとなる。また、容器44も破砕
されて分別回収されることとなる。新たな酵素液と有機
性固形廃棄物とが向流で接触するように設定されている
点は、上記実施形態２，３と同様である。

【００６８】（実施形態５）本実施形態においても、上
記実施形態２乃至４と同様に装置本体８に４つの区画室
33a,33b,33c,33dを設けた。ただし、本実施形態におい
ては、図８に示すように、４つの区画室33a,33b,33c,33
dが上下方向４段に配設されている。

【００６９】本実施形態においても粗目刃網38、中位目
刃網39、及び細目網40によって各区画室33a,33b,33c,33
dが仕切られており、酵素失活槽15、酵素液貯留槽13が
設けられている点も上記実施形態２乃至４と同様であ
る。

【００７０】従って本実施形態でも、第１の区画室33
a、第２の区画室33b、第３の区画室33c、第４の区画室3
3dへ有機性固形廃棄物が順次進行する過程において、有
機性固形廃棄物は徐々に小さく破砕、細断されることと
なり、最終的には酵素液で液状化された状態で次の生物
処理工程に供給されることとなる。また、容器44も破砕
されて分別回収されることとなる。

【００７１】本実施形態では、４つの区画室33a,33b,33
c,33dが縦方向に配設されているので、有機性固形廃棄
物が自然に沈降する過程で各区画室33a,33b,33c,33dへ
順次移動することになる。新たな酵素液と有機性固形廃
棄物とが向流で接触するように設定されている点は、上
記実施形態２乃至４と同様である。

【００７２】（実施形態６）本実施形態では、分別液状
化装置１の構造が上記実施形態５とほぼ同じであるが、
図９に示すように、４つの区画室33a,33b,33c,33dを仕
切る粗目刃網38、中位目刃網39、及び細目網40が斜めに
配置されている点で、これらが水平に配置されている実
施形態５と相違している。

【００７３】粗目刃網38、中位目刃網39、及び細目網40
が斜めに配置されていることで、実施形態５に比べて細
粒化された有機性固形廃棄物が粗目刃網38、中位目刃網
39、及び細目網40等に引っ掛かるおそれが少ないという
利点がある。新たな酵素液と有機性固形廃棄物とが向流
で接触するように設定されている点は、上記実施形態２
乃至５と同様である。その他の構成や作用は実施形態５
と同じであるため、その説明は省略する。

【００７４】（実施形態７）本実施形態では、図10に示
すように、４つの区画室33a,33b,33c,33dの他に、酵素
失活槽15に隣接する区画室33eが設けられる。また各区
画室33a,33b,33c,33d,33eは傾斜した状態で配設されて
いる。

【００７５】有機性固形廃棄物の投入は、区画室33eで
はなく、区画室33aになされるが、粗目刃網38、中位目
刃網39、及び細目網40が配置されており、これらで有機
性廃棄物の細断が順次なされる点、酵素で徐々に溶解さ
れて最終的に酵素失活槽15へ供給され、その後に生物処
理工程に供給される点は、上記実施形態２乃至６と同じ
である。

【００７６】ただし、本実施形態では、各区画室33a,33
b,33c,33d,33eが傾斜した状態で配設されているので、
有機性廃棄物が各区画室33a,33b,33c,33d,33eを介して
移動し易いという利点がある。新たな酵素液と有機性固
形廃棄物とが向流で接触するように設定されている点
は、上記実施形態２乃至６と同様である。

【００７７】（実施形態８）本実施形態の分別液状化装
置１の装置本体８内には、図11に示すように有機性固形
廃棄物を挟持して押圧するための１対のエアーバッグ4
6,46が設けられている。このエアーバッグ46,46には、
空気加圧流路47が接続されており、その空気加圧流路47
からエアーバッグ46,46に空気が供給されると、エアー
バッグ46,46が膨出し、それによって装置本体８内を沈
降する有機性固形廃棄物が挟持，押圧され、破砕されて
徐々に細粒化される。酵素液で液状化される点は上記各
実施形態と同様である。

【００７８】また、エアーバッグ46,46の内側には濾布4
8が開閉自在に設けられており、この濾布48の開閉機構
によって空の容器等の合成樹脂製廃棄物や無機製固形廃
棄物が選別されることとなる。つまり、開閉機構の下部
に大きな塊状の有機性固形廃棄物を通過させないが、合
成樹脂製廃棄物や無機製固体廃棄物は通過させるような
メッシュを設けておくことで、選別が可能となる。有機
性固形廃棄物は、当初大きな塊状のものであっても酵素
で徐々に溶解されるので、最終的には濾布48の開閉機構
内に残存することはない。新たな酵素液と有機性固形廃
棄物とが向流で接触するように設定されている点は、上
記実施形態２乃至７と同様である。

【００７９】（その他の実施形態）尚、上記実施形態で
は、刃状のもので容器を破砕し、容器内に酵素液を侵入
させて容器内部の有機性固形廃棄物を溶解させ、それに
よって空の容器を有機性固形廃棄物と分別したが、分別
手段はこれに限定されるものではない。

【００８０】また、上記刃状の分別手段は、該実施形態
では有機性固形廃棄物の細粒化手段としても用いたが、
細粒化手段もこれに限らず、実施形態１のローター９や
実施形態８のエアーバッグ46等の手段であってもよい。

【００８１】さらに、上記実施形態では、可溶化処理と
分別とを１つの装置で行ったが、別々の装置で行うこと
も可能である。

【００８２】さらに、分別液状化装置１の構成も、上記
実施形態１のローター９を具備するもの、実施形態２乃
至７のように区画室に区画されたもの、実施形態８のよ
うにエアーバッグ46を具備したものなど、その構成は問
うものではなく、これら以外の構造のものであってもよ
い。

【００８３】さらに、上記実施形態では、可溶化処理後
の生物処理としてメタン発酵法や活性汚泥法を採用した
が、生物処理の手段も該実施形態に限定されるものでは
なく、たとえば硝化脱窒法等を採用することも可能であ
る。

【００８４】さらに、上記実施形態では、食品工場から
の生ゴミのような有機性固形廃棄物に適用する場合につ
いて説明したが、他の用途に本発明を適用することも可
能である。

【００８５】

【実施例】次に、本発明の実施例について説明する。

【００８６】（実施例１）本実施例では、食品工場から
の有機性固形廃棄物を想定し、複数種の食品を容器や袋
で包装したものを複数種の酵素で可溶化する試験を行っ
た。

【００８７】合成樹脂製フィルムからなる包材52で蒟蒻
53を包装し、上下に針孔54,54を穿孔したもの50g、豆腐
55のパック61の上下に針孔56,56を穿孔したもの100g、
及び白菜、キャベツ、レタス、ニンジン、ダイコン、ゴ
ボウ、ピーマン、きぬさや、みかん皮、米等の混合野菜
類57を合成樹脂製フィルムからなる包材58で包装し、上
下に針孔59,59を穿孔したもの150gをそれぞれ準備し
た。

【００８８】一方、上記食品を可溶化するための酵素と
して、次のものを準備した。 （１）マンナナーゼ ビガラーゼＣＡ80（洛東化成工業） ０．０５ｇ （２）酸性プロテアーゼ プロテアーゼＹＰ−ＳＳ（ヤクルト薬品工業） ０．１ｇ （３）セルラーゼ セルロシンＡＬ（エイチビィアイ） ０．１５ｇ （４）ペクチナーゼ ペクチナーゼＳＳ（ヤクルト薬品工業） ０．０５ｇ （５）アミラーゼ α−アミラーゼ（エイチビィアイ） ０．０５ｇ

【００８９】ｐＨ調整液として５％酢酸を水100ccに添
加してｐＨ４に調整した溶液を容器60に収容するととも
に、図12に示すようにその容器内に上記包材等で包装し
た各食品や酵素を収容し、蓋（図示せず）で閉塞して50
℃の保温室へ入れた。

【００９０】24時間経過後において各食品は図13に示す
ように部分的に液状化し、針孔を介して容器等の外部に
排出された。容器内の溶液のｐＨが７に変化したため、
５％酢酸を再度添加してｐＨ４に調整した。

【００９１】さらに24時間経過後、各食品は図14に示す
ようにほぼ完全に液状化した。溶液のｐＨは５に変化し
たが、酵素を失活するため苛性ソーダを添加してｐＨ７
に調整し、室温を20℃に戻した。

【００９２】酵素を失活させた状態で容器内の溶液は排
水処理プロセスへ供給し、また残った容器等の残査は廃
棄処理した。

【００９３】このように、本実施形態においては各食品
を酵素によって確実に可溶化させることができ、また容
器や袋から可溶化した食品を排出させることで、食品と
容器等とを確実に分別させることができた。

【００９４】

【発明の効果】以上のように、本発明は、有機性固形廃
棄物を酵素で可溶化処理した後、酵素で可溶化できない
無機性廃棄物、合成樹脂製容器等の非可溶化廃棄物を前
記有機性固形廃棄物から分別除去するものであるため、
生ゴミ等の有機性固形廃棄物と、無機性固形廃棄物や合
成樹脂製容器等の異材質物質との分別処理を容易に行え
るという効果がある。

【００９５】また、非可溶化廃棄物を有機性固形廃棄物
から分別除去した後、可溶化された有機性廃棄物を生物
処理する場合には、従来のように機械的に破砕していた
方法に比べ、後段の生物処理工程において粉粒状やスラ
リー状の状態ではなく液状にして有機性廃棄物を供給で
きるので、生物処理の設備に多大な負荷をかけることが
なく、従って生物処理の処理時間が長期化することがな
く、また処理効率を低下させることもないという効果が
ある。

【００９６】さらに、従来のように機械の損傷を招くお
それもなく、また固形物を破砕し搬送するような作業が
不要となり、密閉構造の槽で液化処理できるので、脱臭
カバー等を設置する必要がないという効果がある。

【図面の簡単な説明】

【図１】一実施形態としての有機性固形廃棄物の処理装
置の概略ブロック図。

【図２】分別液状化装置の概略側面図。

【図３】他の実施形態の分別液状化装置の概略側面図。

【図４】同一部平面図。

【図５】他の実施形態の分別液状化装置の概略側面図。

【図６】同概略平面図。

【図７】他の実施形態の分別液状化装置の概略側面図。

【図８】他の実施形態の分別液状化装置の概略側面図。

【図９】他の実施形態の分別液状化装置の概略側面図。

【図１０】他の実施形態の分別液状化装置の概略側面
図。

【図１１】他の実施形態の分別液状化装置の概略側面
図。

【図１２】一実施例の可溶化試験において、各食品を包
材等で包装したものを溶液とともに容器に収容した状態
の概略側面図。

【図１３】同試験において食品を部分的に溶解させた状
態の概略側面図。

【図１４】同試験において食品をほぼ完全に溶解させた
状態の概略側面図。

【符号の説明】

１…分別液状化装置 ８…装置本体

フロントページの続き (51)Int.Cl.⁷ 識別記号 ＦＩ テーマコート゛(参考） Ｂ０９Ｂ 3/00 Ｃ

Claims (5)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 有機性固形廃棄物を酵素で可溶化処理し
   た後、酵素で可溶化できない非可溶化廃棄物を前記有機
   性固形廃棄物から分別除去することを特徴とする有機性
   固形廃棄物の処理方法。
2. 【請求項２】 酵素で可溶化できない非可溶化廃棄物を
   前記有機性固形廃棄物から分別除去した後、可溶化され
   た有機性廃棄物を生物処理する請求項１記載の有機性固
   形廃棄物の処理方法。
3. 【請求項３】 有機性固形廃棄物を酵素で可溶化処理す
   るための可溶化処理装置と、酵素で可溶化できない非可
   溶化廃棄物を前記有機性固形廃棄物から分別除去するた
   めの分別手段とからなることを特徴とする有機性固形廃
   棄物の処理装置。
4. 【請求項４】 可溶化処理装置内に分別手段を有する分
   別液状化装置(1)が具備されている請求項３記載の有機
   性固形廃棄物の処理装置。
5. 【請求項５】 可溶化処理装置又は分別液状化装置(1)
   で可溶化された有機性固形廃棄物を生物処理するための
   生物処理装置が具備されている請求項３又は４記載の有
   機性固形廃棄物の処理装置。