堆肥製造装置および堆肥の製造方法
【課題】嫌気性微生物を含有する堆肥原料を収容する嫌気性槽内から好気性微生物を含有する堆肥原料を収容する好気性槽に簡易的に酸素を供給することによって、嫌気性槽内の雰囲気を調整すると同時に、好気性槽内の雰囲気を調整することができる堆肥製造装置を提供することを課題とする。
【解決手段】好気性微生物を含有する堆肥原料（ｗ）を気密的に収容する第１の槽（１）と、嫌気性微生物を含有する堆肥原料を気密的に収容する第２の槽（２）とを有し、かつ上記第１の槽と第２の槽との間には、上記第２の槽内の空気から酸素を分離して上記第１の槽に供給する酸素富化器（６）を備えた酸素流通部（４）が設けた堆肥製造装置とした。また、第１の槽に、上記酸素流通部の酸素富化器が作動する際に発生する熱によって当該第１の槽内を昇温させる加熱装置（１２）を設けた。
【解決手段】好気性微生物を含有する堆肥原料（ｗ）を気密的に収容する第１の槽（１）と、嫌気性微生物を含有する堆肥原料を気密的に収容する第２の槽（２）とを有し、かつ上記第１の槽と第２の槽との間には、上記第２の槽内の空気から酸素を分離して上記第１の槽に供給する酸素富化器（６）を備えた酸素流通部（４）が設けた堆肥製造装置とした。また、第１の槽に、上記酸素流通部の酸素富化器が作動する際に発生する熱によって当該第１の槽内を昇温させる加熱装置（１２）を設けた。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、好気性雰囲気下や嫌気性雰囲気下において、有機廃棄物等の堆肥原料を発酵させることにより、堆肥を製造する堆肥製造装置および堆肥の製造方法に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
従前より、堆肥は、堆肥原料中に炭素分が多く、乳酸菌や酵母などの嫌気性微生物が含まれている場合には、堆肥原料を嫌気性槽に収容し、嫌気性微生物によって分解、発酵させることにより、製造されている。また、堆肥原料中に好気性微生物が含まれている場合には、堆肥原料を好気性槽に収容し、好気性微生物によって分解、発酵させることにより、製造されている。
【０００３】
このため、堆肥製造装置は、嫌気性槽を有するものと、好気性槽を有するものとがあり、堆肥原料によって使い分ける必要がある。それ故、嫌気性槽からは酸素が排出され、好気性槽には酸素を供給するにも拘わらず、嫌気性槽を嫌気性雰囲気に保つとともに、好気性槽を好気性雰囲気に保つように、嫌気性槽と好気性槽との内部雰囲気を個々に制御しなければならず、エネルギー的にも作業効率的にも非効率的であるという問題がある。
【０００４】
さらに、堆肥は、特許文献１に示すように、嫌気性槽において糖発酵等を行う嫌気性微生物を繁殖させ、次いで、好気性槽に収容し、生成した糖分を用いて好気性微生物を繁殖させることにより、製造されることがある。
【０００５】
この場合には、堆肥原料を嫌気性槽に収容し、嫌気性槽において嫌気性微生物を繁殖させ、次いで、好気性槽に移して、好気性微生物を繁殖させるようになっており、堆肥原料を移し替える作業が非効率的であるという問題がある。
【０００６】
【特許文献１】特開２０００−１０９３８６号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
本発明は、かかる事情に鑑みてなされたもので、嫌気性微生物を含有する堆肥原料を収容する嫌気性槽内から好気性微生物を含有する堆肥原料を収容する好気性槽に簡易的に酸素を供給することによって、嫌気性槽内の雰囲気を調整すると同時に、好気性槽内の雰囲気を調整することができる堆肥製造装置およびこの装置を用いた堆肥の製造方法を提供することを課題とするものである。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
本発明者らは、上記酸素富化器を上記好気性槽と嫌気性槽との間に設け、この嫌気性槽内の空気から酸素を選択的に好気性槽に供給することによって、嫌気性槽内の酸素含有量を減少させると同時に好気性槽の酸素含有量を増加させることができることを見出し、本発明を完成させたものである。
【０００９】
すなわち、請求項１に記載の発明は、好気性微生物を含有する堆肥原料を気密的に収容する第１の槽と、嫌気性微生物を含有する堆肥原料を気密的に収容する第２の槽とを有し、かつ上記第１の槽と第２の槽との間には、上記第２の槽内の空気から酸素を分離して上記第１の槽に供給する酸素富化器を備えた酸素流通部が設けられていることを特徴とする堆肥製造装置である。
【００１０】
また、請求項２に記載の発明は、請求項１に記載の堆肥製造装置において、上記第１の槽には、上記酸素流通部の酸素富化器が作動する際に発生する熱によって当該第１の槽内を昇温させる加熱装置が備えられていることを特徴とするものである。
【００１１】
さらに、請求項３に記載の発明は、請求項１又は２に記載の堆肥製造装置において、上記酸素富化器は、板状の固体電解質の両面に電極が形成されてなり、かつ、当該第１の槽内の酸素濃度に応じ、上記電極に供給する電流量を増減させる電流量調整手段が設けられていることを特徴とするものである。
【００１２】
さらにまた、請求項４に記載の発明は、請求項１ないし３のいずれか一項に記載の堆肥製造装置において、上記第１の槽と第２の槽との間には、上記酸素流通部と並列的に、上記第１の槽内の酸素を分離して上記第２の槽に供給する酸素富化器を備えた第２の酸素流通部が設けられており、かつ上記酸素流通部又は上記第２の酸素流通部のいずれか一方に上記酸素を流通させる制御手段が設けられていることを特徴とするものである。
【００１３】
さらには、請求項５に記載の発明は、請求項１に記載の堆肥製造装置を用いて、堆肥原料から堆肥を製造する堆肥の製造方法であって、上記第１の槽と上記第２の槽とに堆肥原料を収容して、上記酸素流通部における上記酸素富化器によって上記第２の槽から酸素を分離して上記第１の槽に供給することにより、上記第１の槽の堆肥原料及び上記第２の槽の堆肥原料をそれぞれ分解・発酵させることを特徴とするものである。
【００１４】
また、請求項６に記載の発明は、請求項２に記載の堆肥製造装置を用いて、堆肥原料から堆肥を製造する堆肥の製造方法であって、上記第１の槽と上記第２の槽とに堆肥原料を収容して、上記酸素流通部における上記酸素富化器によって上記第２の槽から酸素を分離して上記第１の槽に供給し、かつ上記加熱装置によって上記第２の槽を加熱することにより、上記第１の槽の堆肥原料及び上記第２の槽の堆肥原料をそれぞれ分解・発酵させることを特徴とするものである。
【００１５】
さらに、請求項７に記載の発明は、請求項３に記載の堆肥製造装置を用いて、堆肥原料から堆肥を製造する堆肥の製造方法であって、上記第１の槽と上記第２の槽とに堆肥原料を収容した後に、上記第１槽内の酸素濃度に応じて、上記電流量調整手段によって上記電極に供給する電流量を増減させることにより、上記第２の槽内の空気から分離して上記第１の槽に供給される酸素量を調整しつつ上記第１の槽の堆肥原料及び上記第２の槽の堆肥原料をそれぞれ分解・発酵させることを特徴とするものである。
【００１６】
請求項８に記載の発明は、請求項４に記載の堆肥製造装置を用いて、堆肥原料から堆肥を製造する堆肥の製造方法であって、上記制御手段によって、上記酸素流通部と上記第２の酸素流通部とを切り換えて、上記酸素を上記第２の槽から上記第１の槽又は上記第１の槽から上記第２の槽に供給することにより、上記第１の槽及び上記第２の槽の内部雰囲気をそれぞれ調整しつつ、上記第１の槽の堆肥原料及び上記第２の槽の堆肥原料をそれぞれ分解・発酵させることを特徴とするものである。
【発明の効果】
【００１７】
請求項１ないし８のいずれか一項に記載の発明によれば、第１の槽と第２の槽との間に設けられた酸素富化器によって、第２の槽内の空気から酸素を選択的に分離して、第１の槽に供給し、第１の槽内の酸素量を増加させるとともに、第２の槽内の酸素量を減少させることができる。したがって、第２の槽内において、嫌気性微生物を繁殖させることにより、堆肥原料を分解・発酵させ、堆肥を製造することができるとともに、第１の槽内において、好気性微生物を繁殖させることにより、堆肥原料を分解・発酵させ、堆肥を製造することができる。
この結果、第１の槽と第２の槽との間に設けられた酸素富化器のみによって、第１の槽と第２の槽に収容された堆肥原料を同時に分解・発酵させ、それぞれの槽内において同時に好適な条件下で堆肥の製造を行うことができる。
【００１８】
特に、請求項２又は６に記載の発明によれば、酸素富化器によって第２の槽内の空気から酸素を分離し、第１の槽内に供給するとともに、この酸素富化器の作動に伴って発生した熱により第１の槽を昇温させることにより、好気性細菌の繁殖を促し、堆肥原料の分解・発酵を促進させることができる。このため、別途、加熱装置を設ける必要がなく、堆肥製造装置の制御を簡易化することができる。
【００１９】
請求項３又は７に記載の発明によれば、第１の槽内の酸素濃度が低い場合には、電流量調整手段によって電極に供給される電流量を増加させることにより、酸素富化器によって第２の槽内の空気から分離される酸素量を増加させ、その結果、第１の槽に供給される酸素量を増加させることができる。逆に、第１の槽内の酸素濃度が高い場合には、上記電流量調整手段によって電極に供給される電流量を減少させることにより、酸素富化器によって第２の槽内の空気から分離される酸素量を減少させ、その結果、第１の槽に供給される酸素量を減少させることができる。このため、電流量調整手段によって、第１の槽内の酸素濃度に応じて電流量を増減させることにより、第１の槽内の酸素供給量を簡易に微調整することができ、より好適な条件下で堆肥原料を分解・発酵させることができる。
【００２０】
請求項４又は８に記載の発明によれば、第２の酸素流通部によって、第１の槽内の空気から酸素を選択的に第２の槽内に供給することにより、第１の槽を嫌気性雰囲気にするとともに、第２の槽を好気性雰囲気にすることができる。このため、制御手段によって、酸素流通部又は第２の酸素流通部のいずれか一方に酸素を流通させることにより、第１の槽内の雰囲気と第２の槽内の雰囲気とを必要に応じて変更することができ、例えば、好気性微生物及び嫌気性微生物の両方を含有する堆肥原料等を効率的に分解・発酵させることができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００２１】
以下、本発明に係る堆肥製造装置について、図１および図２を用いて説明する。
【００２２】
本実施形態の堆肥製造装置は、図１に示すように、堆肥原料ｗを気密的に収容する２槽の発酵槽１、２（第１の槽、第２の槽）と、各発酵槽１、２内の内部雰囲気をそれぞれ調整する酸素流通部４、５とから概略構成されている。
【００２３】
そして、一方の発酵槽２には、嫌気性微生物を含有する堆肥原料ｗが収容可能であるとともに、他方の発酵槽１には、好気性微生物を含有する堆肥原料ｗが収容可能になっている。
ここで、嫌気性微生物とは、例えば、麹カビ、クモノスカビ、乳酸菌、酵母等の嫌気性条件下において繁殖する微生物であり、好気性微生物とは、例えば、上記嫌気性微生物が生成した糖類を養分として繁殖する他種類の微生物等、好気性条件下において繁殖する微生物である。
【００２４】
この発酵槽１、２は、伝熱部材３によって上部空間１１、２１と下部空間１２、２２（加熱装置）とが仕切られており、上記上部空間１１、２１であって、かつ上記伝熱部材３の近傍に、堆肥原料ｗを載置する載置台１３、２３が設けられている。この載置台１３、２３は、内部に空洞が形成されており、上記堆肥原料ｗの載置面に、この空洞に連通する上記堆肥原料ｗよりも小さい径の孔１３ａ、２３ａが全面に渡って複数形成されている。
【００２５】
上記酸素流通部４、５は、上記上部空間１１、２１に接続され、上部空間１１、２１内の空気を吸引する吸気管４１、５１と、上記下部空間１２、２２に配設され、この吸気管４１、５１によって供給された空気から酸素のみを選択的に透過する酸素富化器６が内蔵された容器からなる酸素分離器４０、５０とを有している。また、この酸素分離器４０、５０には、上記酸素富化器６を選択的に透過した空気を他の上部空間１１、２１に供給する酸素供給管４２、５２と、上記酸素富化器６を透過しない酸素以外の成分を元の上部空間１１、１２に循環供給する戻り配管４３、５３とが接続されている。そして、上記酸素供給管４２、５２は、それぞれ上記伝熱部材３の中央部を貫通し、上記載置台１３、２３の空洞に連通するように載置台１３、２３に接続されている。
【００２６】
また、上記酸素分離器４０、５０は、上記酸素富化器６によって、上記吸気管４１、５１および上記戻り配管４３、５３が接続された一端部側の空間と、上記酸素供給管４２、５２が接続された他端部側の空間とが仕切られている。
【００２７】
この酸素富化器６は、図２に示すように、酸素イオン伝導性を有する板状の固体電解質６０の上記吸気管４１、５１側の面にカソード電極６１が形成されるとともに、上記酸素供給管４２、５２側の面にアノード電極６２が形成されている。そして、カソード電極６１、アノード電極６２間に直流電圧Ｖを印加することにより、およそ４００℃〜８００℃の温度下において、カソード電極６１側からアノード電極６２側に空気から酸素のみを選択的に透過するようになっている。
【００２８】
ここで、固体電解質６０としては、例えば、イットリア添加ジルコニア（ＹＳＺ）が用いられるとともに、電極６１、６２としては、ＬＳＣ：Ｌａ0.6Ｓｒ0.4ＣｏＯ3が用いられている。或いは、固体電解質６０として、コバルト添加ランタンガレート（ＬＳＧＭＣ）が用いられるとともに、電極６１、６２として、ＳＳＣ：Ｓｍ0.5Ｓｒ0.5ＣｏＯ3が用いられている。
【００２９】
また、上記酸素分離器４０、５０は、それぞれ外周部に上記固体電解質６０を上記４００℃以上に加熱する起動用ヒータ４４、５４が設けられており、起動用ヒータ４４、５４によって加熱されることにより、上記固体電解質６０が起動し、カソード電極６１からアノード電極６２に酸素が透過するようになっている。そして、この酸素透過に伴って固体電解質６０が放熱し、この自らの放熱によって４００℃〜８００℃に加熱されるとともに、下部空間１２、２２が除々に加熱され、この加熱された下部空間１２、２２の空気により上記伝熱部材３を介して、上記上部空間１１、２１が除々に加熱されるようになっている。
【００３０】
また、上記上部空間１１、２１には、上記堆肥原料ｗの温度を計測する温度調節器７が設けられている。
他方、上記下部空間１２、２２には、堆肥原料ｗの温度に応じ、当該下部空間１２、２２に外気を供給する外気供給管７１、７２が接続されているとともに、この外気供給管７１、７２の供給口の対向面に排出口を有し、かつ下部空間１２、２２の空気を排出する排気管７３、７４が接続されている。加えて、上記外気供給管７１、７２には、流量調整弁７１ａ、７２ａとファン７１ｂ、７２ｂとが介装されており、上記排気管７３、７４には、開閉弁７３ａ、７４ａが介装されている。
【００３１】
そして、上記温度調節器７は、堆肥原料ｗの温度が設定値よりも高い場合には、ファン７１ｂを作動させ、流量調整弁７１ａによって、外気を必要量だけ外気供給管７１から下部空間１２に供給するとともに、開閉弁７３ａを開き、下部空間１２の空気を排出するようになっている。
これにより、特に分解・発酵に６０℃〜７０℃の適温が必要とされる好気性微生物を含有する堆肥原料ｗが一定の温度に保たれ、当該堆肥原料ｗの分解発酵が促進する。
【００３２】
ところで、上記酸素流通部４、５は、上記吸気管４１、５１に開閉弁４１ａ、５１ａと、ファン４１ｂ、５１ｂとが介装されており、この開閉弁４１ａ、５１ａとファン４１ｂ、５１ｂとを制御する制御装置８が設けられ、この制御装置８によって好気性微生物を含有する堆肥原料ｗが載置されている載置台１３に酸素が供給されるようになっている。また、上記上部空間２１内の酸素濃度を計測する酸素濃度調節器（電流量調整手段）９が設けられており、この酸素濃度調節器９は、上記計測した上部空間２１内の酸素濃度に応じ、上記電極６１、６２に供給される電流量を調整するようになっている。
【００３３】
次いで、上述の堆肥製造装置を用いて、嫌気性微生物を含有する堆肥原料ｗと好気性微生物を含有する堆肥原料ｗとを同時に分解・発酵させることにより、堆肥を製造する方法について、説明する。
【００３４】
まず、嫌気性微生物を含有する堆肥原料ｗを一方の載置台２３上に載置するとともに、好気性微生物を含有する堆肥原料ｗを他方の載置台１３上に載置する。これと並行して、起動用ヒータ４４を作動させ、上記固体電解質６０を４００℃以上に加熱するとともに、電極６１、６２間に直流電圧ｖを印加し、かつ制御装置８によって、開閉弁４１ａを開くとともに、ファン４１ｂを作動させる。
【００３５】
すると、上部空間２１の空気が、徐々に吸気管４１を介して酸素分離器４０に供給され、空気から酸素のみが選択的に酸素富化器６を透過し、この酸素富化器６を透過した酸素が、酸素供給管４２から載置台１３内の空洞に供給され、孔１３ａから放出される。
他方、酸素富化器６を透過しない酸素以外の成分が戻り配管４３から上部空間２１内に循環供給される。
これにより、上部空間１１が徐々に好気性雰囲気になるとともに、上部空間２１が徐々に嫌気性雰囲気になる。
【００３６】
そして、載置台１３上の堆肥原料ｗの温度が上昇すると、温度調節器７によって、ファン７１ｂが作動し、かつ流量調整弁７１ａが開くことにより、外気が必要量だけ外気供給管７１から下部空間１２に供給されるとともに、開閉弁７３ａが開くことにより、下部空間１２の空気が排出され、下部空間１２の空気が冷却されることにより、好気性微生物を含有している堆肥原料ｗの温度が適温に保たれる。
【００３７】
他方、上部空間１１の酸素濃度が設定値より低い場合には、酸素濃度調節器９によって、上記酸素分離器４０の酸素富化器６の電極６１、６２電流供給量が増加することにより、酸素富化器６の酸素透過量が増加し、上部空間１１の酸素濃度が高くなる。また同様に、上部空間２１の酸素濃度が設定値より高い場合には、酸素濃度調節器９によって、電極６１、６２の電流供給量が増加することにより、酸素富化器６の酸素透過量が増加し、上部空間２１の酸素濃度が低下するようになっている。
【００３８】
逆に、上部空間１１の酸素濃度が設定値より高い場合には、酸素濃度調節器９によって、上記酸素分離器４０の酸素富化器６の電極６１、６２の電流供給量が減少することにより、酸素富化器６の酸素透過量が減少し、上部空間１１の酸素濃度が低下するようになっている。
これにより、上部空間１１が好気性雰囲気に保たれ、載置台１３上の堆肥原料ｗが分解・発酵して、堆肥となると同時に、上部空間２１が嫌気性雰囲気に保たれ、載置台２３上の堆肥原料ｗが分解・発酵して、堆肥となる。
【００３９】
次いで、上述の堆肥製造装置を用いて、嫌気性微生物及び好気性微生物を含有する堆肥原料ｗを分解・発酵させることにより、堆肥を製造する方法について、説明する。
まず、上述のように、上部空間２１において、嫌気性雰囲気にて分解・発酵した堆肥原料ｗを収容したままの状態にし、上部空間１１の載置台１３上に、新たに堆肥原料ｗを載置する。
【００４０】
次に、起動用ヒータ５４を作動させ、上記固体電解質６０を４００℃以上に加熱するとともに、電極６１、６２間に直流電圧ｖを印加する。これと併行して、制御装置８によって、開閉弁４１ａを閉じるとともに、開閉弁５１ａを開き、かつファン４１ｂを停止させるとともに、ファン５１ｂを作動させる。
【００４１】
すると、上部空間１１の空気が、徐々に吸気管５１を介して酸素分離器５０に供給され、空気から酸素のみが選択的に酸素富化器６を透過し、この酸素富化器６を透過した酸素が、酸素供給管５２から載置台２３内の空洞に供給され、孔２３ａから放出される。
他方、酸素富化器６を透過しない空気中の酸素以外の成分が戻り配管５３から上部空間１１に循環供給される。
これにより、上部空間２１内が徐々に好気性雰囲気になるとともに、上部空間１１が徐々に嫌気性雰囲気になる。
【００４２】
そして、載置台２３上の堆肥原料ｗの温度が上昇すると、温度調節器７によって、ファン７２ｂが作動し、外気が流量調整弁７２ａによって必要量だけ外気供給管７２から下部空間２２に供給され、かつ開閉弁７４ａが開き、下部空間２２の空気が排出され、好気性微生物を含有している堆肥原料ｗの温度が適温に保たれる。
【００４３】
また、上部空間２１の酸素濃度が設定値より低い場合には、酸素濃度調節器９によって、上記酸素分離器５０の酸素富化器６の電極６１、６２に供給される電流量が増加することにより、酸素富化器６の酸素透過量が増加し、上部空間２１の酸素濃度が高くなるようになっている。
【００４４】
これにより、上部空間２１が好気性雰囲気に保たれ、載置台２３上の堆肥原料ｗが分解・発酵して、堆肥となると同時に、上部空間２１が嫌気性雰囲気に保たれ、新たに収容された載置台１３上の堆肥原料ｗが分解・発酵する。
【００４５】
そして、完全に堆肥化された載置台２３上の上記堆肥を取り出し、発酵槽２内に新たに堆肥原料ｗを収容するとともに、載置台１３上の堆肥を収容したままの状態にする。
次に、起動用ヒータ４４を作動させ、上記固体電解質６０を４００℃以上に加熱し、かつ制御装置８によって、開閉弁５１ａを閉じるとともに、開閉弁４１ａを開き、かつファン５１ｂを停止させるとともに、ファン４１ｂを作動させる。これにより、上部空間１１が好気性雰囲気に保たれ、載置台２３上の堆肥原料ｗが分解・発酵して、完全に堆肥化されるのと同時に、上部空間２１が嫌気性雰囲気に保たれ、新たに収容された載置台２３上の堆肥原料ｗが分解・発酵する。
【００４６】
上述のように、嫌気性微生物及び好気性微生物を含有する堆肥原料ｗを、上部空間１１又は上部空間２１に収容し、嫌気性雰囲気から好気性雰囲気に変化させつつ、堆肥原料ｗを分解・発酵させ、繰り返し堆肥を製造することができる。
【００４７】
上述の実施形態によれば、酸素分離器４０、５０が下部空間１２、２２に配設されているため、酸素が酸素富化器６を透過するのに伴い放出される熱が伝熱部材３を介して上部空間１１、２１を加熱し、上部空間１１、２１を適温に保つことができる。このため、特に、好気性微生物を含有する堆肥原料ｗは、伝熱部材近傍の載置台１３上に載置され、下部から徐々に加熱されるため、分解・発酵に必要とされる適温を保持することができる。また、別途、加熱器を設ける必要がなく、堆肥製造装置の制御を容易にすることができる。
【００４８】
なお、本発明は、上述の実施形態により何ら限定されるものではない。例えば、酸素流通部４、５は、上部空間２１から上部空間１１に酸素を供給する酸素流通部４のみであってもよい。
【図面の簡単な説明】
【００４９】
【図１】本発明に係る堆肥製造装置を示す断面模式図である。
【図２】図１の酸素富化器６の詳細説明図である。
【符号の説明】
【００５０】
１・・・第１の槽
２・・・第２の槽
４・・・酸素流通部
６・・・酸素富化器
１２・・・加熱装置
【技術分野】
【０００１】
本発明は、好気性雰囲気下や嫌気性雰囲気下において、有機廃棄物等の堆肥原料を発酵させることにより、堆肥を製造する堆肥製造装置および堆肥の製造方法に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
従前より、堆肥は、堆肥原料中に炭素分が多く、乳酸菌や酵母などの嫌気性微生物が含まれている場合には、堆肥原料を嫌気性槽に収容し、嫌気性微生物によって分解、発酵させることにより、製造されている。また、堆肥原料中に好気性微生物が含まれている場合には、堆肥原料を好気性槽に収容し、好気性微生物によって分解、発酵させることにより、製造されている。
【０００３】
このため、堆肥製造装置は、嫌気性槽を有するものと、好気性槽を有するものとがあり、堆肥原料によって使い分ける必要がある。それ故、嫌気性槽からは酸素が排出され、好気性槽には酸素を供給するにも拘わらず、嫌気性槽を嫌気性雰囲気に保つとともに、好気性槽を好気性雰囲気に保つように、嫌気性槽と好気性槽との内部雰囲気を個々に制御しなければならず、エネルギー的にも作業効率的にも非効率的であるという問題がある。
【０００４】
さらに、堆肥は、特許文献１に示すように、嫌気性槽において糖発酵等を行う嫌気性微生物を繁殖させ、次いで、好気性槽に収容し、生成した糖分を用いて好気性微生物を繁殖させることにより、製造されることがある。
【０００５】
この場合には、堆肥原料を嫌気性槽に収容し、嫌気性槽において嫌気性微生物を繁殖させ、次いで、好気性槽に移して、好気性微生物を繁殖させるようになっており、堆肥原料を移し替える作業が非効率的であるという問題がある。
【０００６】
【特許文献１】特開２０００−１０９３８６号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
本発明は、かかる事情に鑑みてなされたもので、嫌気性微生物を含有する堆肥原料を収容する嫌気性槽内から好気性微生物を含有する堆肥原料を収容する好気性槽に簡易的に酸素を供給することによって、嫌気性槽内の雰囲気を調整すると同時に、好気性槽内の雰囲気を調整することができる堆肥製造装置およびこの装置を用いた堆肥の製造方法を提供することを課題とするものである。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
本発明者らは、上記酸素富化器を上記好気性槽と嫌気性槽との間に設け、この嫌気性槽内の空気から酸素を選択的に好気性槽に供給することによって、嫌気性槽内の酸素含有量を減少させると同時に好気性槽の酸素含有量を増加させることができることを見出し、本発明を完成させたものである。
【０００９】
すなわち、請求項１に記載の発明は、好気性微生物を含有する堆肥原料を気密的に収容する第１の槽と、嫌気性微生物を含有する堆肥原料を気密的に収容する第２の槽とを有し、かつ上記第１の槽と第２の槽との間には、上記第２の槽内の空気から酸素を分離して上記第１の槽に供給する酸素富化器を備えた酸素流通部が設けられていることを特徴とする堆肥製造装置である。
【００１０】
また、請求項２に記載の発明は、請求項１に記載の堆肥製造装置において、上記第１の槽には、上記酸素流通部の酸素富化器が作動する際に発生する熱によって当該第１の槽内を昇温させる加熱装置が備えられていることを特徴とするものである。
【００１１】
さらに、請求項３に記載の発明は、請求項１又は２に記載の堆肥製造装置において、上記酸素富化器は、板状の固体電解質の両面に電極が形成されてなり、かつ、当該第１の槽内の酸素濃度に応じ、上記電極に供給する電流量を増減させる電流量調整手段が設けられていることを特徴とするものである。
【００１２】
さらにまた、請求項４に記載の発明は、請求項１ないし３のいずれか一項に記載の堆肥製造装置において、上記第１の槽と第２の槽との間には、上記酸素流通部と並列的に、上記第１の槽内の酸素を分離して上記第２の槽に供給する酸素富化器を備えた第２の酸素流通部が設けられており、かつ上記酸素流通部又は上記第２の酸素流通部のいずれか一方に上記酸素を流通させる制御手段が設けられていることを特徴とするものである。
【００１３】
さらには、請求項５に記載の発明は、請求項１に記載の堆肥製造装置を用いて、堆肥原料から堆肥を製造する堆肥の製造方法であって、上記第１の槽と上記第２の槽とに堆肥原料を収容して、上記酸素流通部における上記酸素富化器によって上記第２の槽から酸素を分離して上記第１の槽に供給することにより、上記第１の槽の堆肥原料及び上記第２の槽の堆肥原料をそれぞれ分解・発酵させることを特徴とするものである。
【００１４】
また、請求項６に記載の発明は、請求項２に記載の堆肥製造装置を用いて、堆肥原料から堆肥を製造する堆肥の製造方法であって、上記第１の槽と上記第２の槽とに堆肥原料を収容して、上記酸素流通部における上記酸素富化器によって上記第２の槽から酸素を分離して上記第１の槽に供給し、かつ上記加熱装置によって上記第２の槽を加熱することにより、上記第１の槽の堆肥原料及び上記第２の槽の堆肥原料をそれぞれ分解・発酵させることを特徴とするものである。
【００１５】
さらに、請求項７に記載の発明は、請求項３に記載の堆肥製造装置を用いて、堆肥原料から堆肥を製造する堆肥の製造方法であって、上記第１の槽と上記第２の槽とに堆肥原料を収容した後に、上記第１槽内の酸素濃度に応じて、上記電流量調整手段によって上記電極に供給する電流量を増減させることにより、上記第２の槽内の空気から分離して上記第１の槽に供給される酸素量を調整しつつ上記第１の槽の堆肥原料及び上記第２の槽の堆肥原料をそれぞれ分解・発酵させることを特徴とするものである。
【００１６】
請求項８に記載の発明は、請求項４に記載の堆肥製造装置を用いて、堆肥原料から堆肥を製造する堆肥の製造方法であって、上記制御手段によって、上記酸素流通部と上記第２の酸素流通部とを切り換えて、上記酸素を上記第２の槽から上記第１の槽又は上記第１の槽から上記第２の槽に供給することにより、上記第１の槽及び上記第２の槽の内部雰囲気をそれぞれ調整しつつ、上記第１の槽の堆肥原料及び上記第２の槽の堆肥原料をそれぞれ分解・発酵させることを特徴とするものである。
【発明の効果】
【００１７】
請求項１ないし８のいずれか一項に記載の発明によれば、第１の槽と第２の槽との間に設けられた酸素富化器によって、第２の槽内の空気から酸素を選択的に分離して、第１の槽に供給し、第１の槽内の酸素量を増加させるとともに、第２の槽内の酸素量を減少させることができる。したがって、第２の槽内において、嫌気性微生物を繁殖させることにより、堆肥原料を分解・発酵させ、堆肥を製造することができるとともに、第１の槽内において、好気性微生物を繁殖させることにより、堆肥原料を分解・発酵させ、堆肥を製造することができる。
この結果、第１の槽と第２の槽との間に設けられた酸素富化器のみによって、第１の槽と第２の槽に収容された堆肥原料を同時に分解・発酵させ、それぞれの槽内において同時に好適な条件下で堆肥の製造を行うことができる。
【００１８】
特に、請求項２又は６に記載の発明によれば、酸素富化器によって第２の槽内の空気から酸素を分離し、第１の槽内に供給するとともに、この酸素富化器の作動に伴って発生した熱により第１の槽を昇温させることにより、好気性細菌の繁殖を促し、堆肥原料の分解・発酵を促進させることができる。このため、別途、加熱装置を設ける必要がなく、堆肥製造装置の制御を簡易化することができる。
【００１９】
請求項３又は７に記載の発明によれば、第１の槽内の酸素濃度が低い場合には、電流量調整手段によって電極に供給される電流量を増加させることにより、酸素富化器によって第２の槽内の空気から分離される酸素量を増加させ、その結果、第１の槽に供給される酸素量を増加させることができる。逆に、第１の槽内の酸素濃度が高い場合には、上記電流量調整手段によって電極に供給される電流量を減少させることにより、酸素富化器によって第２の槽内の空気から分離される酸素量を減少させ、その結果、第１の槽に供給される酸素量を減少させることができる。このため、電流量調整手段によって、第１の槽内の酸素濃度に応じて電流量を増減させることにより、第１の槽内の酸素供給量を簡易に微調整することができ、より好適な条件下で堆肥原料を分解・発酵させることができる。
【００２０】
請求項４又は８に記載の発明によれば、第２の酸素流通部によって、第１の槽内の空気から酸素を選択的に第２の槽内に供給することにより、第１の槽を嫌気性雰囲気にするとともに、第２の槽を好気性雰囲気にすることができる。このため、制御手段によって、酸素流通部又は第２の酸素流通部のいずれか一方に酸素を流通させることにより、第１の槽内の雰囲気と第２の槽内の雰囲気とを必要に応じて変更することができ、例えば、好気性微生物及び嫌気性微生物の両方を含有する堆肥原料等を効率的に分解・発酵させることができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００２１】
以下、本発明に係る堆肥製造装置について、図１および図２を用いて説明する。
【００２２】
本実施形態の堆肥製造装置は、図１に示すように、堆肥原料ｗを気密的に収容する２槽の発酵槽１、２（第１の槽、第２の槽）と、各発酵槽１、２内の内部雰囲気をそれぞれ調整する酸素流通部４、５とから概略構成されている。
【００２３】
そして、一方の発酵槽２には、嫌気性微生物を含有する堆肥原料ｗが収容可能であるとともに、他方の発酵槽１には、好気性微生物を含有する堆肥原料ｗが収容可能になっている。
ここで、嫌気性微生物とは、例えば、麹カビ、クモノスカビ、乳酸菌、酵母等の嫌気性条件下において繁殖する微生物であり、好気性微生物とは、例えば、上記嫌気性微生物が生成した糖類を養分として繁殖する他種類の微生物等、好気性条件下において繁殖する微生物である。
【００２４】
この発酵槽１、２は、伝熱部材３によって上部空間１１、２１と下部空間１２、２２（加熱装置）とが仕切られており、上記上部空間１１、２１であって、かつ上記伝熱部材３の近傍に、堆肥原料ｗを載置する載置台１３、２３が設けられている。この載置台１３、２３は、内部に空洞が形成されており、上記堆肥原料ｗの載置面に、この空洞に連通する上記堆肥原料ｗよりも小さい径の孔１３ａ、２３ａが全面に渡って複数形成されている。
【００２５】
上記酸素流通部４、５は、上記上部空間１１、２１に接続され、上部空間１１、２１内の空気を吸引する吸気管４１、５１と、上記下部空間１２、２２に配設され、この吸気管４１、５１によって供給された空気から酸素のみを選択的に透過する酸素富化器６が内蔵された容器からなる酸素分離器４０、５０とを有している。また、この酸素分離器４０、５０には、上記酸素富化器６を選択的に透過した空気を他の上部空間１１、２１に供給する酸素供給管４２、５２と、上記酸素富化器６を透過しない酸素以外の成分を元の上部空間１１、１２に循環供給する戻り配管４３、５３とが接続されている。そして、上記酸素供給管４２、５２は、それぞれ上記伝熱部材３の中央部を貫通し、上記載置台１３、２３の空洞に連通するように載置台１３、２３に接続されている。
【００２６】
また、上記酸素分離器４０、５０は、上記酸素富化器６によって、上記吸気管４１、５１および上記戻り配管４３、５３が接続された一端部側の空間と、上記酸素供給管４２、５２が接続された他端部側の空間とが仕切られている。
【００２７】
この酸素富化器６は、図２に示すように、酸素イオン伝導性を有する板状の固体電解質６０の上記吸気管４１、５１側の面にカソード電極６１が形成されるとともに、上記酸素供給管４２、５２側の面にアノード電極６２が形成されている。そして、カソード電極６１、アノード電極６２間に直流電圧Ｖを印加することにより、およそ４００℃〜８００℃の温度下において、カソード電極６１側からアノード電極６２側に空気から酸素のみを選択的に透過するようになっている。
【００２８】
ここで、固体電解質６０としては、例えば、イットリア添加ジルコニア（ＹＳＺ）が用いられるとともに、電極６１、６２としては、ＬＳＣ：Ｌａ0.6Ｓｒ0.4ＣｏＯ3が用いられている。或いは、固体電解質６０として、コバルト添加ランタンガレート（ＬＳＧＭＣ）が用いられるとともに、電極６１、６２として、ＳＳＣ：Ｓｍ0.5Ｓｒ0.5ＣｏＯ3が用いられている。
【００２９】
また、上記酸素分離器４０、５０は、それぞれ外周部に上記固体電解質６０を上記４００℃以上に加熱する起動用ヒータ４４、５４が設けられており、起動用ヒータ４４、５４によって加熱されることにより、上記固体電解質６０が起動し、カソード電極６１からアノード電極６２に酸素が透過するようになっている。そして、この酸素透過に伴って固体電解質６０が放熱し、この自らの放熱によって４００℃〜８００℃に加熱されるとともに、下部空間１２、２２が除々に加熱され、この加熱された下部空間１２、２２の空気により上記伝熱部材３を介して、上記上部空間１１、２１が除々に加熱されるようになっている。
【００３０】
また、上記上部空間１１、２１には、上記堆肥原料ｗの温度を計測する温度調節器７が設けられている。
他方、上記下部空間１２、２２には、堆肥原料ｗの温度に応じ、当該下部空間１２、２２に外気を供給する外気供給管７１、７２が接続されているとともに、この外気供給管７１、７２の供給口の対向面に排出口を有し、かつ下部空間１２、２２の空気を排出する排気管７３、７４が接続されている。加えて、上記外気供給管７１、７２には、流量調整弁７１ａ、７２ａとファン７１ｂ、７２ｂとが介装されており、上記排気管７３、７４には、開閉弁７３ａ、７４ａが介装されている。
【００３１】
そして、上記温度調節器７は、堆肥原料ｗの温度が設定値よりも高い場合には、ファン７１ｂを作動させ、流量調整弁７１ａによって、外気を必要量だけ外気供給管７１から下部空間１２に供給するとともに、開閉弁７３ａを開き、下部空間１２の空気を排出するようになっている。
これにより、特に分解・発酵に６０℃〜７０℃の適温が必要とされる好気性微生物を含有する堆肥原料ｗが一定の温度に保たれ、当該堆肥原料ｗの分解発酵が促進する。
【００３２】
ところで、上記酸素流通部４、５は、上記吸気管４１、５１に開閉弁４１ａ、５１ａと、ファン４１ｂ、５１ｂとが介装されており、この開閉弁４１ａ、５１ａとファン４１ｂ、５１ｂとを制御する制御装置８が設けられ、この制御装置８によって好気性微生物を含有する堆肥原料ｗが載置されている載置台１３に酸素が供給されるようになっている。また、上記上部空間２１内の酸素濃度を計測する酸素濃度調節器（電流量調整手段）９が設けられており、この酸素濃度調節器９は、上記計測した上部空間２１内の酸素濃度に応じ、上記電極６１、６２に供給される電流量を調整するようになっている。
【００３３】
次いで、上述の堆肥製造装置を用いて、嫌気性微生物を含有する堆肥原料ｗと好気性微生物を含有する堆肥原料ｗとを同時に分解・発酵させることにより、堆肥を製造する方法について、説明する。
【００３４】
まず、嫌気性微生物を含有する堆肥原料ｗを一方の載置台２３上に載置するとともに、好気性微生物を含有する堆肥原料ｗを他方の載置台１３上に載置する。これと並行して、起動用ヒータ４４を作動させ、上記固体電解質６０を４００℃以上に加熱するとともに、電極６１、６２間に直流電圧ｖを印加し、かつ制御装置８によって、開閉弁４１ａを開くとともに、ファン４１ｂを作動させる。
【００３５】
すると、上部空間２１の空気が、徐々に吸気管４１を介して酸素分離器４０に供給され、空気から酸素のみが選択的に酸素富化器６を透過し、この酸素富化器６を透過した酸素が、酸素供給管４２から載置台１３内の空洞に供給され、孔１３ａから放出される。
他方、酸素富化器６を透過しない酸素以外の成分が戻り配管４３から上部空間２１内に循環供給される。
これにより、上部空間１１が徐々に好気性雰囲気になるとともに、上部空間２１が徐々に嫌気性雰囲気になる。
【００３６】
そして、載置台１３上の堆肥原料ｗの温度が上昇すると、温度調節器７によって、ファン７１ｂが作動し、かつ流量調整弁７１ａが開くことにより、外気が必要量だけ外気供給管７１から下部空間１２に供給されるとともに、開閉弁７３ａが開くことにより、下部空間１２の空気が排出され、下部空間１２の空気が冷却されることにより、好気性微生物を含有している堆肥原料ｗの温度が適温に保たれる。
【００３７】
他方、上部空間１１の酸素濃度が設定値より低い場合には、酸素濃度調節器９によって、上記酸素分離器４０の酸素富化器６の電極６１、６２電流供給量が増加することにより、酸素富化器６の酸素透過量が増加し、上部空間１１の酸素濃度が高くなる。また同様に、上部空間２１の酸素濃度が設定値より高い場合には、酸素濃度調節器９によって、電極６１、６２の電流供給量が増加することにより、酸素富化器６の酸素透過量が増加し、上部空間２１の酸素濃度が低下するようになっている。
【００３８】
逆に、上部空間１１の酸素濃度が設定値より高い場合には、酸素濃度調節器９によって、上記酸素分離器４０の酸素富化器６の電極６１、６２の電流供給量が減少することにより、酸素富化器６の酸素透過量が減少し、上部空間１１の酸素濃度が低下するようになっている。
これにより、上部空間１１が好気性雰囲気に保たれ、載置台１３上の堆肥原料ｗが分解・発酵して、堆肥となると同時に、上部空間２１が嫌気性雰囲気に保たれ、載置台２３上の堆肥原料ｗが分解・発酵して、堆肥となる。
【００３９】
次いで、上述の堆肥製造装置を用いて、嫌気性微生物及び好気性微生物を含有する堆肥原料ｗを分解・発酵させることにより、堆肥を製造する方法について、説明する。
まず、上述のように、上部空間２１において、嫌気性雰囲気にて分解・発酵した堆肥原料ｗを収容したままの状態にし、上部空間１１の載置台１３上に、新たに堆肥原料ｗを載置する。
【００４０】
次に、起動用ヒータ５４を作動させ、上記固体電解質６０を４００℃以上に加熱するとともに、電極６１、６２間に直流電圧ｖを印加する。これと併行して、制御装置８によって、開閉弁４１ａを閉じるとともに、開閉弁５１ａを開き、かつファン４１ｂを停止させるとともに、ファン５１ｂを作動させる。
【００４１】
すると、上部空間１１の空気が、徐々に吸気管５１を介して酸素分離器５０に供給され、空気から酸素のみが選択的に酸素富化器６を透過し、この酸素富化器６を透過した酸素が、酸素供給管５２から載置台２３内の空洞に供給され、孔２３ａから放出される。
他方、酸素富化器６を透過しない空気中の酸素以外の成分が戻り配管５３から上部空間１１に循環供給される。
これにより、上部空間２１内が徐々に好気性雰囲気になるとともに、上部空間１１が徐々に嫌気性雰囲気になる。
【００４２】
そして、載置台２３上の堆肥原料ｗの温度が上昇すると、温度調節器７によって、ファン７２ｂが作動し、外気が流量調整弁７２ａによって必要量だけ外気供給管７２から下部空間２２に供給され、かつ開閉弁７４ａが開き、下部空間２２の空気が排出され、好気性微生物を含有している堆肥原料ｗの温度が適温に保たれる。
【００４３】
また、上部空間２１の酸素濃度が設定値より低い場合には、酸素濃度調節器９によって、上記酸素分離器５０の酸素富化器６の電極６１、６２に供給される電流量が増加することにより、酸素富化器６の酸素透過量が増加し、上部空間２１の酸素濃度が高くなるようになっている。
【００４４】
これにより、上部空間２１が好気性雰囲気に保たれ、載置台２３上の堆肥原料ｗが分解・発酵して、堆肥となると同時に、上部空間２１が嫌気性雰囲気に保たれ、新たに収容された載置台１３上の堆肥原料ｗが分解・発酵する。
【００４５】
そして、完全に堆肥化された載置台２３上の上記堆肥を取り出し、発酵槽２内に新たに堆肥原料ｗを収容するとともに、載置台１３上の堆肥を収容したままの状態にする。
次に、起動用ヒータ４４を作動させ、上記固体電解質６０を４００℃以上に加熱し、かつ制御装置８によって、開閉弁５１ａを閉じるとともに、開閉弁４１ａを開き、かつファン５１ｂを停止させるとともに、ファン４１ｂを作動させる。これにより、上部空間１１が好気性雰囲気に保たれ、載置台２３上の堆肥原料ｗが分解・発酵して、完全に堆肥化されるのと同時に、上部空間２１が嫌気性雰囲気に保たれ、新たに収容された載置台２３上の堆肥原料ｗが分解・発酵する。
【００４６】
上述のように、嫌気性微生物及び好気性微生物を含有する堆肥原料ｗを、上部空間１１又は上部空間２１に収容し、嫌気性雰囲気から好気性雰囲気に変化させつつ、堆肥原料ｗを分解・発酵させ、繰り返し堆肥を製造することができる。
【００４７】
上述の実施形態によれば、酸素分離器４０、５０が下部空間１２、２２に配設されているため、酸素が酸素富化器６を透過するのに伴い放出される熱が伝熱部材３を介して上部空間１１、２１を加熱し、上部空間１１、２１を適温に保つことができる。このため、特に、好気性微生物を含有する堆肥原料ｗは、伝熱部材近傍の載置台１３上に載置され、下部から徐々に加熱されるため、分解・発酵に必要とされる適温を保持することができる。また、別途、加熱器を設ける必要がなく、堆肥製造装置の制御を容易にすることができる。
【００４８】
なお、本発明は、上述の実施形態により何ら限定されるものではない。例えば、酸素流通部４、５は、上部空間２１から上部空間１１に酸素を供給する酸素流通部４のみであってもよい。
【図面の簡単な説明】
【００４９】
【図１】本発明に係る堆肥製造装置を示す断面模式図である。
【図２】図１の酸素富化器６の詳細説明図である。
【符号の説明】
【００５０】
１・・・第１の槽
２・・・第２の槽
４・・・酸素流通部
６・・・酸素富化器
１２・・・加熱装置
【特許請求の範囲】
【請求項１】
好気性微生物を含有する堆肥原料を気密的に収容する第１の槽と、嫌気性微生物を含有する堆肥原料を気密的に収容する第２の槽とを有し、かつ上記第１の槽と第２の槽との間には、上記第２の槽内の空気から酸素を分離して上記第１の槽に供給する酸素富化器を備えた酸素流通部が設けられていることを特徴とする堆肥製造装置。
【請求項２】
上記第１の槽は、上記酸素流通部の酸素富化器が作動する際に発生する熱によって当該第１の槽内を昇温させる加熱装置が備えられていることを特徴とする請求項１に記載の堆肥製造装置。
【請求項３】
上記酸素富化器は、板状の固体電解質の両面に電極が形成されてなり、かつ、当該第１の槽内の酸素濃度に応じ、上記電極に供給する電流量を増減させる電流量調整手段が設けられていることを特徴とする請求項１又は２に記載の堆肥製造装置。
【請求項４】
上記第１槽と第２の槽との間には、上記酸素流通部と並列的に、上記第１の槽内の酸素を分離して上記第２の槽に供給する酸素富化器を備えた第２の酸素流通部が設けられており、かつ上記酸素流通部又は上記第２の酸素流通部のいずれか一方に上記酸素を流通させる制御手段が設けられていることを特徴とする請求項１ないし３のいずれか一項に記載の堆肥製造装置。
【請求項５】
請求項１に記載の堆肥製造装置を用いて、堆肥原料から堆肥を製造する堆肥の製造方法であって、
上記第１の槽と上記第２の槽とに堆肥原料を収容して、上記酸素流通部における上記酸素富化器によって上記第２の槽から酸素を分離して上記第１の槽に供給することにより、上記第１の槽の堆肥原料及び上記第２の槽の堆肥原料をそれぞれ分解・発酵させることを特徴とする堆肥の製造方法。
【請求項６】
請求項２に記載の堆肥製造装置を用いて、堆肥原料から堆肥を製造する堆肥の製造方法であって、
上記第１の槽と上記第２の槽とに堆肥原料を収容して、上記酸素流通部における上記酸素富化器によって上記第２の槽から酸素を分離して上記第１の槽に供給し、かつ上記加熱装置によって上記第２の槽を加熱することにより、上記第１の槽の堆肥原料及び上記第２の槽の堆肥原料をそれぞれ分解・発酵させることを特徴とする堆肥の製造方法。
【請求項７】
請求項３に記載の堆肥製造装置を用いて、堆肥原料から堆肥を製造する堆肥の製造方法であって、
上記第１の槽と上記第２の槽とに堆肥原料を収容した後に、上記第１槽内の酸素濃度に応じて、上記電流量調整手段によって上記電極に供給する電流量を増減させることにより、上記第２の槽内の空気から分離して上記第１の槽に供給される酸素量を調整しつつ上記第１の槽の堆肥原料及び上記第２の槽の堆肥原料をそれぞれ分解・発酵させることを特徴とする堆肥の製造方法。
【請求項８】
請求項４に記載の堆肥製造装置を用いて、堆肥原料から堆肥を製造する堆肥の製造方法であって、
上記制御手段によって、上記酸素流通部と上記第２の酸素流通部とを切り換えて、上記酸素を上記第２の槽から上記第１の槽又は上記第１の槽から上記第２の槽に供給することにより、上記第１の槽及び上記第２の槽の内部雰囲気をそれぞれ調整しつつ、上記第１の槽の堆肥原料及び上記第２の槽の堆肥原料をそれぞれ分解・発酵させることを特徴とする堆肥の製造方法。
【請求項１】
好気性微生物を含有する堆肥原料を気密的に収容する第１の槽と、嫌気性微生物を含有する堆肥原料を気密的に収容する第２の槽とを有し、かつ上記第１の槽と第２の槽との間には、上記第２の槽内の空気から酸素を分離して上記第１の槽に供給する酸素富化器を備えた酸素流通部が設けられていることを特徴とする堆肥製造装置。
【請求項２】
上記第１の槽は、上記酸素流通部の酸素富化器が作動する際に発生する熱によって当該第１の槽内を昇温させる加熱装置が備えられていることを特徴とする請求項１に記載の堆肥製造装置。
【請求項３】
上記酸素富化器は、板状の固体電解質の両面に電極が形成されてなり、かつ、当該第１の槽内の酸素濃度に応じ、上記電極に供給する電流量を増減させる電流量調整手段が設けられていることを特徴とする請求項１又は２に記載の堆肥製造装置。
【請求項４】
上記第１槽と第２の槽との間には、上記酸素流通部と並列的に、上記第１の槽内の酸素を分離して上記第２の槽に供給する酸素富化器を備えた第２の酸素流通部が設けられており、かつ上記酸素流通部又は上記第２の酸素流通部のいずれか一方に上記酸素を流通させる制御手段が設けられていることを特徴とする請求項１ないし３のいずれか一項に記載の堆肥製造装置。
【請求項５】
請求項１に記載の堆肥製造装置を用いて、堆肥原料から堆肥を製造する堆肥の製造方法であって、
上記第１の槽と上記第２の槽とに堆肥原料を収容して、上記酸素流通部における上記酸素富化器によって上記第２の槽から酸素を分離して上記第１の槽に供給することにより、上記第１の槽の堆肥原料及び上記第２の槽の堆肥原料をそれぞれ分解・発酵させることを特徴とする堆肥の製造方法。
【請求項６】
請求項２に記載の堆肥製造装置を用いて、堆肥原料から堆肥を製造する堆肥の製造方法であって、
上記第１の槽と上記第２の槽とに堆肥原料を収容して、上記酸素流通部における上記酸素富化器によって上記第２の槽から酸素を分離して上記第１の槽に供給し、かつ上記加熱装置によって上記第２の槽を加熱することにより、上記第１の槽の堆肥原料及び上記第２の槽の堆肥原料をそれぞれ分解・発酵させることを特徴とする堆肥の製造方法。
【請求項７】
請求項３に記載の堆肥製造装置を用いて、堆肥原料から堆肥を製造する堆肥の製造方法であって、
上記第１の槽と上記第２の槽とに堆肥原料を収容した後に、上記第１槽内の酸素濃度に応じて、上記電流量調整手段によって上記電極に供給する電流量を増減させることにより、上記第２の槽内の空気から分離して上記第１の槽に供給される酸素量を調整しつつ上記第１の槽の堆肥原料及び上記第２の槽の堆肥原料をそれぞれ分解・発酵させることを特徴とする堆肥の製造方法。
【請求項８】
請求項４に記載の堆肥製造装置を用いて、堆肥原料から堆肥を製造する堆肥の製造方法であって、
上記制御手段によって、上記酸素流通部と上記第２の酸素流通部とを切り換えて、上記酸素を上記第２の槽から上記第１の槽又は上記第１の槽から上記第２の槽に供給することにより、上記第１の槽及び上記第２の槽の内部雰囲気をそれぞれ調整しつつ、上記第１の槽の堆肥原料及び上記第２の槽の堆肥原料をそれぞれ分解・発酵させることを特徴とする堆肥の製造方法。
【図１】
【図２】
【図２】
【公開番号】特開２００７−２１７２７０（Ｐ２００７−２１７２７０Ａ）
【公開日】平成１９年８月３０日（２００７．８．３０）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２００７−５８９９（Ｐ２００７−５８９９）
【出願日】平成１９年１月１５日（２００７．１．１５）
【出願人】（０００００６２６４）三菱マテリアル株式会社 (4,417)
【Ｆターム（参考）】
【公開日】平成１９年８月３０日（２００７．８．３０）
【国際特許分類】
【出願日】平成１９年１月１５日（２００７．１．１５）
【出願人】（０００００６２６４）三菱マテリアル株式会社 (4,417)
【Ｆターム（参考）】
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