植物性材料の処理プラント
【課題】植物性材料を破砕したチップを野積みした場合に発生する自然発火や悪臭発生等の問題を解決することができるような植物性材料の処理プラントを提供する。
【解決手段】植物性材料（１）を破砕してチップ状にする破砕手段（３Ａ）と、金属を除去する金属除去手段（１０Ａ）と、チップ状の植物性材料（Ｃ）に無機質材料を含む良質土（４）と保水性や通気性を向上させる改良剤（Ｚ）とを混合する混合手段（９Ａ）と備え、その混合物を貯蔵し発酵させて改良土壌（Ｓｇ）とする。
【解決手段】植物性材料（１）を破砕してチップ状にする破砕手段（３Ａ）と、金属を除去する金属除去手段（１０Ａ）と、チップ状の植物性材料（Ｃ）に無機質材料を含む良質土（４）と保水性や通気性を向上させる改良剤（Ｚ）とを混合する混合手段（９Ａ）と備え、その混合物を貯蔵し発酵させて改良土壌（Ｓｇ）とする。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、例えば剪定された樹木の枝や伐採された樹木等の植物性材料、特に、かかる植物性材料を破砕して得られたチップを有効利用するための技術に関する。
【背景技術】
【０００２】
剪定された樹木の枝や伐採された樹木等の植物性材料を破砕して得られるチップは、再利用の用途が少ない為、その大半はいわゆる「野積み」にされる場合が多いのが現状である。
【０００３】
野積みされた当該チップは、自然発火したり、発酵して悪臭を発生したりする等、様々な環境問題を引き起こしている。特に、気温の高い夏季においては、植物性材料を破砕したチップを野積みすることによる問題が顕著となる。
【０００４】
近年、植物育成に適した土壌が減少していることに着目し、野積みされているチップを発酵させて植物育成に好適な培養土を製造しようとすることも試みられている。
しかし、野積みされているチップが、培養土に適する程度まで十分に発酵するまでには、通常、２年〜３年の時間が掛かる。それに対して、剪定された樹木の枝や伐採された樹木等の植物性材料は毎年のように発生する。そのために、野積みされているチップを発酵させて、植物育成に好適な培養土を製造する、ということにしても、野積みされているチップは増加する一方となり、自然発火や悪臭の発生等の問題は解決されない。
【０００５】
ここで、従来技術として、古い家屋等の建築廃材を破断して植物栽培用の培地を製造する技術が提案されている（例えば、特許文献１）。
しかし、かかる従来技術は、破断された木材チップを水洗いし、消毒してアルカリ性溶液に浸漬するものであり、「野積み」とするものではない。従って、上述したような問題、すなわち、「野積み」にした場合に生じる自然発火や悪臭の発生等の各種問題を解決することは出来ない。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００６】
【特許文献１】特開２００４−１８０６６３号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
本発明は上述した問題点に鑑みて提案されたものであり、植物性材料を破砕したチップを野積みした場合に発生する自然発火や悪臭発生等の問題を解決することが出来るような植物性材料の処理プラントを提供することを目的としている。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
発明者は、種々研究の結果、植物性材料を破砕したチップを野積みした場合に、自然発火や悪臭発生等の問題が生じる原因は、破砕されてチップ化された樹木等の植物性材料は、その密度が小さい（約４０％程度）ためであることを見出した。
樹木等の植物性材料を破砕したチップは、その内部空間が多いため、当該チップの発酵が進行し易く、可燃性ガスが発生し易い。その状態で、いわゆる「切り返し」作業を行い、可燃性ガスを大気に開放すれば、自然発火を防ぐことが出来る。
しかし、野積みされているチップは「切り返し」作業が行われないので、可燃性ガスが大気に開放されず、チップの内部空間に貯蔵されてしまう。その結果、チップの発酵熱により、当該可燃性ガスが発火してしまうのである。
【０００９】
また、密度が小さい（約４０％程度）植物性材料チップは、透水性が高過ぎる（保水性が悪い）ため、雨水その他によりチップに水が供給されても、野積みされた底部から地面に吸収されてしまう。そのため、チップの内部には発酵に必要な水分が保持されず、そのことがチップの発酵に時間が掛かる（例えば、２年〜３年）要因となっている。
【００１０】
本発明はかかる知見に基づいて提案されたものである。
本発明によれば、植物性材料（例えば、剪定あるいは伐採された樹木等）１を破砕して所定サイズ（例えば、０〜２０ｍｍ）のチップＣにする破砕手段３Ａと、その破砕手段３Ａに設けられて前記植物性材料１中に含まれる金属を除去する金属除去手段（例えば、鉄を除去するための磁選機）１０Ａと、前記破砕手段３Ａで破砕されたチップＣおよび外部から調達され無機質材料（例えば、砂）を含む良質土４を区分して貯蔵するストックヤード５と、そのストックヤード５に貯蔵されたチップＣおよび良質土４と定量供給装置８を介して所定分量ずつ供給され保水性や通気性を向上させるための改良剤（例えば、高分子ポリマー）Ｚとの３種の原料を所定の混合比率（改良剤３〜１０％、良質土２０〜５０％、チップ５０〜８０％）で混合する混練装置９Ａ（例えば、スクリューフィーダ）と、その混練装置９Ａで得られた混合物Ｓｇを貯蔵する貯蔵製品ストックヤード１２とを備えており、そのストックヤード１２は、前記混合物を貯蔵して発酵させ改良土壌Ｓｇにする機能を有し、かつ搬送手段ＢＲを介して農場Ｆ等に連結され、袋詰製品を貯蔵する貯蔵場２０に搬送装置で連結されている。
【００１１】
さらに、本発明によれば、植物性材料（例えば、剪定あるいは伐採された樹木等）を破砕して所定のサイズ（例えば、０〜２０ｍｍ）のチップＣにする破砕手段３Ａと、その破砕手段３Ａで破砕されたチップＣを定量供給するチップ定量供給装置６と、無機質材料（例えば、砂）を含む良質土４を定量供給する良質土定量供給装置７と、保水性や通気性を向上させるための改良剤（例えば、高分子ポリマー）Ｚを定量供給する改良剤定量供給装置８と、それらのチップ定量供給装置６から送られるチップＣ、良質土定量供給装置７から送られる良質土４、および改良剤定量供給装置８から送られる改良剤Ｚを攪拌混合する混練装置９Ａと、その混練装置９Ａで攪拌混合された混合物から金属を除去する金属除去手段（例えば、鉄を除去するための磁選機）１０Ａと、その金属除去手段１０Ａを経た混合物を均一な粒度に粉砕するための連続粉砕装置１１と、その連続粉砕装置１１によって均一な粒度（例えば、０〜５ｍｍ程度）にされた混合物を貯蔵して発酵させる製品ストックヤード１２とを備え、前記チップ定量供給装置６、良質土定量供給装置７、および改良剤定量供給装置８は、前記混練装置９Ａに供給されるチップＣ、良質土４、および改良剤Ｚが所定の混合比（例えば、改良剤３〜１０％、良質土２０〜５０％、チップ５０〜８０％）となるように混練改良土壌プラント制御盤１４によって制御されており、また前記ストックヤード１２は改良土壌Ｓｈを定量供給し改良土壌製品として袋詰めする製品袋詰装置１３と、加熱殺菌し園芸用無菌土壌にする熱処理装置１５とにそれぞれ連結され、熱処理装置１５を制御する熱処理プラント制御盤１７を備えている。
【００１２】
ここで、前記改良剤としては、保水性や通気性を向上させるとともに団粒化土壌を醸成する高分子ポリマー等に加えて、有機性有害物質を分解する酸化チタンや、重金属を吸着する炭化物等を使用しても良い。
【発明の効果】
【００１３】
上述したような構成を具備する本発明によれば、チップに良質土を混入するので、密度が増加し、内部空間が減少する。従って、内部空間に貯蔵されるメタン等の可燃性ガスの量が少なくなり、発酵熱による自然発火の危険性が減少する。
また、無機質材料（例えば、砂）を含む良質土を混入する結果、発酵が進行する過程で悪臭が発生しても、発酵中のチップは土に含まれる無機質材料と混合され、悪臭発生物質が吸着されるので、外部に悪臭が拡散しない。
【００１４】
また、内部空間が減少すれば、すなわち保水性が向上し、保水性が向上すれば、チップの発酵が進行し易くなる。例えば、チップ８０に対して土２０を混合すれば、植物培養土として使用可能な程度まで発酵するのに必要な時間は約半年程度に短縮される。
その結果、伐採された樹木や剪定された枝が毎年発生しても、翌年に樹木の伐採や枝の剪定が新たに行われるまでに、全て植物培養土として再利用することが可能となる。
【００１５】
しかも、本発明では、保水性や通気性を向上させるための改良剤をさらに加えるので、以上の効果がより一層顕著に発揮される。
【００１６】
ここで、植物性材料のチップに有機質汚泥等を混合した場合には、チップ発酵の段階で、有害な微生物が繁殖してしまうので、そのような混合物の発酵が完了しても、例えば学校等の衛生を配慮するべき環境で使用した場合に、問題が生じる恐れがある。
【００１７】
これに対して本発明では、無機質材料（例えば、砂）を含む良質土を混入しているので、有害な微生物が混入してしまう可能性が極めて低い。そのため、植物性材料のチップが発酵しても、有害な微生物が多量に繁殖してしまっている可能性は小さく、例えば学校等の衛生を配慮するべき環境で使用しても、問題は生じない。
【図面の簡単な説明】
【００１８】
【図１】本発明の第１実施形態の構成図。
【図２】本発明の第２実施形態の構成図。
【発明を実施するための形態】
【００１９】
以下、添付図面を参照して、本発明の実施形態について説明する。
図１は本発明の第１実施形態のプラント構成をブロック状に示している。
剪定枝・材木等の植物性材料１を搬入する搬入車両１Ｍがベルトコンベア等の第１の搬送装置Ｂｃ１（以降の搬送装置はすべてベルトコンベア等を指す。）を介してストックヤード２に連結され、ストックヤード２は第２の搬送装置Ｂｃ２を介して破砕手段の破砕機３Ａに連結されている。
なお、第１の搬送装置Ｂｃ１は、ストックヤード２の貯蔵容量、位置によって、第１の搬送装置Ｂｃ１そのものを省いて搬入車両１Ｍから直接にストックヤード２に搬入するように構成されていてもよい。
【００２０】
破砕機３Ａは剪定枝・材木等の植物性材料１を所定のサイズ例えば０〜２０ｍｍに破砕してチップＣにする機能と、植物性材料１の中に含まれる金属例えば釘や針金等を除去する磁選機等の周知の金属除去手段１０Ａを有する可動式であって、第３の搬送装置Ｂｃ３を介してストックヤード５に連結されている。
【００２１】
一方、外部から調達する良質土４を搬入する搬入車両４Ｍが第４の搬送装置Ｂｃ４を介してストックヤード５に連結されている。
なお、第４の搬送装置Ｂｃ４は、ストックヤード５の貯蔵容量、位置によって、第４の搬送装置Ｂｃ４そのものを省いて搬入車両４Ｍから直接にストックヤード５に搬入するように構成されていてもよい。
【００２２】
ストックヤード５は、チップＣと良質土４とを確実に区分して貯蔵する機能を有しており、チップＣを搬送する第６の搬送装置Ｂｃ６を介して混練装置９Ａに連結されており、かつ、良質土４を搬送する第７の搬送装置Ｂｃ７を介して混練装置９Ａに連結されている。
【００２３】
また、別の外部から調達した改良剤Ｚを所定の分量ずつ供給する定量供給機（装置）８が第８の搬送装置Ｂｃ８を介して混合手段の混練装置９Ａに連結されている。
改良剤Ｚは、本例では有機性有害物質を分解するための酸化チタン、団粒化土壌を醸成し、保水性、通気性を向上させるための高分子ポリマー、重金属を吸着するための炭化物等を使用している。
なお、酸化チタンは混合せずに、混練時に水溶液で散布することも有る。
【００２４】
酸化チタン、炭化物を混入することで、過去に散布された有害な有機塩素系農薬や有機リン酸系農薬を分解することが出来る。また、炭化物により重金属等の有害物質を吸着し、封じ込めることにより、安全な農地の確保が可能となる。
さらに、酸化チタンと炭化物を混入することにより、発酵するまでの時間が短縮されるので、早いサイクルにて改良土として使用することが出来る。
【００２５】
混練装置９Ａは、例えばスクリューフィーダで構成されており、改良剤Ｚと、無機質材料が含まれた良質土４と、チップＣとを所定の混合比率で混練して改良土壌Ｓｇを製造する機能を有し、第９の搬送装置Ｂｃ９を介して改良土壌ストックヤード１２に連結されている。
【００２６】
改良土壌ストックヤード１２は、混合（混練）物を貯蔵して発酵させ改良土壌Ｓｇにする機能を有し、搬送手段ＢＲを介して農場Ｆ等に連結され、且つ第１２の搬送装置Ｂｃ１２を介して袋詰製品Ｔｓを貯蔵する貯蔵場２０に連結されている。搬送手段ＢＲは通常、車両が使用されている。
【００２７】
上記構成の第１実施形態の作用を図１によって説明する。
原材料の剪定枝・材木等の植物性材料１が搬入車両１Ｍによって工場に搬入され、第１の搬送装置Ｂｃ１を介してストックヤード２に積置される。そして、ストックヤード２内の植物性材料１は、第２の搬送装置Ｂｃ２を介して連続あるいはバッチで破砕機３Ａに投入される。
【００２８】
破砕機３Ａでは植物性材料１を所定のサイズ例えば０〜２０ｍｍに破砕してチップＣにする（破砕工程）とともに、金属除去手段１０Ａによって植物性材料１の中に含まれる金属例えば釘や針金等を除去する（金属除去工程）。
このようにして得られたチップＣは一旦、床Ｇの上に載置される。
そして、第３の搬送装置Ｂｃ３を介してストックヤード５に搬送され載置される。
【００２９】
一方、別の原材料の良質土４が搬入車両４Ｍによって工場に搬入され、第４の搬送装置Ｂｃ４を介してストックヤード５に搬送され載置される。
また、予め準備してあった別の原材料の高分子ポリマー等の改良剤Ｚが、定量供給機８に投入される。
【００３０】
上記のようにして３種の原材料のチップＣ、良質土４及び改良剤Ｚが準備された状態で、所定の混合比となるように、本例では、改良剤Ｚが３〜１０％、良質土４が２０〜５０％、チップＣが５０〜８０％の所定量を第８の搬送装置Ｂｃ８、第７の搬送装置Ｂｃ７、第６の搬送装置Ｂｃ６を介してそれぞれ混練装置９Ａに投入される。
【００３１】
混練装置９Ａでは前記３種の原材料を攪拌し混練して均質にし（混合工程）、改良土壌Ｓｇにし、第９の搬送装置Ｂｃ９を介して改良土壌ストックヤード１２に投入する。
改良土壌ストックヤード１２に投入された改良土壌Ｓｇは、雑菌等の好ましくない微生物の進入を防止して、土壌の変質を予防して発酵される。
【００３２】
改良土壌ストックヤード１２で発酵した改良土壌Ｓｇは、搬送手段ＢＲによって農場Ｆ等に供給される。この際の搬送手段ＢＲは通常は車両が主たる手段であるが、遠隔地への供給は船舶等も利用される。
改良土壌Ｓｇは、また、第１２の搬送装置Ｂｃ１２によって、貯蔵場２０に搬送され、袋詰めされて製品Ｔｓとなって出荷を待機する。
【００３３】
上記のようにして混合したものは、剪定された樹木を破砕したチップＣに対して、良質土４や改良剤Ｚが混合された結果、混合物の比重は、チップＣのみの場合に比較して、遥かに大きくなる。
【００３４】
その結果、内部空間が減少し、内部空間に貯蔵される可燃性ガスの量も、当然、減少するので、自然発火が防止される。
また、発酵中のチップは無機質成分（例えば、土中の砂）と混合されていることにより、発酵が進行する過程で悪臭が発生しても、悪臭発生物質が例えば土の無機質成分に吸着されるので、外部に悪臭が拡散しない。
等の長所がある。
【００３５】
図２は本発明の第２実施形態のプラント構成をブロック状に示している。
本実施形態の特徴は、園芸用としてチップＣと、良質土４と、改良剤Ｚとの混合物を熱処理して雑種や雑菌を死滅させて、園芸用無菌土壌を製造すること及び混練改良土壌プラントの全てを自動制御で作動させるようにしたことにある。
【００３６】
剪定枝・材木等の植物性材料１を搬入する搬入車両１Ｍがベルトコンベア等の第１の搬送装置Ｂｃ１（以降の搬送装置はすべてベルトコンベア等を指す。）を介してストックヤード２に連結され、ストックヤード２は第２の搬送装置Ｂｃ２を介して破砕手段の破砕機３Ａに連結されている。
第１の搬送装置Ｂｃ１は、ストックヤード２の貯蔵容量、位置によっては、第１の搬送装置Ｂｃ１そのものを省いて搬入車両１Ｍから直接に搬入するように構成されていてもよい。
【００３７】
破砕機３Ａは剪定枝・材木等の植物性材料１を所定のサイズ例えば０〜２０ｍｍに破砕してチップＣにする機能を有する可動式装置であって、植物性材料１を破砕したチップＣを近傍の床上Ｇに載置するよう構成されている。
床上Ｇに載置されたチップＣは第３の搬送装置Ｂｃ３を介してストックヤード５に連結されている。
【００３８】
一方、外部から調達する良質土４を搬入する搬入車両４Ｍが第４の搬送装置Ｂｃ４を介してストックヤード５に連結されている。
【００３９】
ストックヤード５は、チップＣと良質土４を確実に区分して貯蔵する機能を有しており、チップＣを搬送する第６の搬送装置Ｂｃ６を介してチップ定量供給装置６に連結され、良質土４を搬送する第７の搬送装置Ｂｃ７を介して良質土定量供給装置７に連結されている。
【００４０】
第６の搬送装置Ｂｃ６及び第７の搬送装置Ｂｃ７は、搬送速度を例えばインバータ等で速度調整が可能に構成され、後記する混練改良土壌プラント制御盤１４に制御されるよう構成されている。
【００４１】
チップ定量供給装置６は、第１１の搬送装置Ｂｃ１１を介して混合手段の混練装置９Ａに投入されるチップＣの供給量をホッパー内のレベルセンサで計測するように構成され、良質土定量供給装置７は第１０の搬送装置Ｂｃ１０を介して混練装置９Ａに投入される良質土４の供給量をホッパー内のレベルセンサで計測するように構成され、いずれも混練改良土壌プラント制御盤１４に計測データが送信され、作動の制御を受けるよう構成されている。
【００４２】
また、別の外部から調達した改良剤Ｚを所定の分量ずつ供給する改良剤定量供給装置８が第８の搬送装置Ｂｃ８を介して混練装置９Ａに連結されている。
改良剤定量供給装置８は投入される改良剤Ｚをホッパー内のレベルセンサで計測するように構成され、混練改良土壌プラント制御盤１４に計測データが送信され、作動の制御を受けるよう構成されている。
【００４３】
改良剤Ｚは、本例では良質な土壌育成菌や団粒化土壌を醸成し、保水性、通気性の向上により良質な土壌菌を繁殖させる高分子ポリマー等を使用している。なお、改良土壌に適する微生物等を加えても良い。
【００４４】
チップ定量供給装置６、良質土定量供給装置７及び改良剤定量供給装置８は、例えばスクリューの回転速度を変える等によって所定の供給量にするように構成され、混練改良土壌プラント制御盤１４に制御されるように構成されている。
【００４５】
また、混練装置９Ａに通じる第１１、１０及び８の各搬送装置も、それぞれの搬送速度を変えて所定量の供給にするように、混練改良土壌プラント制御盤１４によって制御されるように構成されている。
【００４６】
混練装置９Ａは、例えばスクリューフィーダで周知のように構成されていて、改良剤Ｚと、無機質材料が含まれた良質土４と、チップＣとを所定の混合比率で混練する機能を有し、第１２の搬送装置Ｂｃ１２を介して金属を除去する金属除去手段の磁選機１０Ａに連結されている。混練装置９Ａもホッパーに投入される材料がレベルセンサで計測され、第１２の搬送装置Ｂｃ１２への供給を混練改良土壌プラント制御盤１４によって制御されるように構成されている。
【００４７】
磁選機１０Ａは第１３の搬送装置Ｂｃ１３を介して連続粉砕装置１１に連結されている。
連続粉砕装置１１は混練装置９Ａによって混練された混合物を粉砕して均一な粒度、例えば０〜５ｍｍ程度の粒度にするように構成されていて、第１４の搬送装置Ｂｃ１４によって製品ストックヤード１２に連結されている。
【００４８】
製品ストックヤード１２は、連続粉砕装置１１によって均一な小径粒度にされた混合物を貯蔵して発酵させる機能を有し、田畑等の改良土壌用製品にするための第１５の搬送装置Ｂｃ１５と、園芸用無菌土壌にするための第１６の搬送装置Ｂｃ１６とに分けて搬送するように構成されている。
【００４９】
第１５の搬送装置Ｂｃ１５は第１の製品袋詰装置１３に連結され、第１６の搬送装置Ｂｃ１６は熱処理手段の熱処理装置１５に連結されている。
【００５０】
製品袋詰装置１３は、製品ストックヤード１２からの改良土壌Ｓｈを定量供給して袋詰製品Ｔｓｈにするよう構成されている。
製品袋詰装置１３は、ここで袋詰めされた袋詰製品Ｔｓｈを貯蔵する貯蔵場４０に第１８の搬送装置Ｂｃ１８によって連結されている。
【００５１】
製品袋詰装置１３を含むチップ定量供給装置６、良質土定量供給装置７、改良剤定量供給装置８及び混練装置９Ａ及び各搬送装置例えばＢｃ６、Ｂｃ７、Ｂｃ１１、Ｂｃ１０、Ｂｃ８等のすべてに安全性を確保するための警報装置や非常停止装置が設置されている。
【００５２】
混練改良土壌プラント制御盤１４は、混練改良土壌の製造にかかわる上記の製品袋詰装置１３の定量供給制御、チップ定量供給装置６、良質土定量供給装置７、改良剤定量供給装置８及び混練装置９Ａの定量供給制御、各搬送装置の速度制御のほかに、各装置６、７、８、１１、１３の安定運転の制御、全装置に設けられた安全確保のための警報装置や非常停止装置の管理を行う機能を有して構成されている。
【００５３】
第１６の搬送装置Ｂｃ１６に連結された熱処理装置１５は、製品ストックヤード１２内の改良土壌Ｓｈを加熱して殺菌する加熱炉１５ａと、排気処理装置１５Ｂとで構成されている。
加熱炉１５ａは、改良土壌Ｓｈを加熱して雑種や雑菌を死滅させる機能を有していて、本例では３００℃以下の熱により園芸用の無菌土壌にするよう構成されている。
【００５４】
その熱源は、オイルバーナ、ガスバーナ、電熱等のいずれでもよく、図示しない温度センサ例えば熱電対によって検出した炉内温度を自動制御し、所定温度例えば３００℃を保持して安定な加熱処理をするように、熱処理プラント制御盤１７によって制御されるように構成されている。
【００５５】
加熱炉１５ａで加熱処理された改良土壌Ｓｈは、加熱炉１５ａの下部に設けられた搬出管Ｂｓ１を介して床上の所定場所Ｇ１に製品Ｓｊとして送出されるように構成されている。
また、加熱炉１５ａは、粉塵を含む蒸発気体を排出する排出管Ｂｃ１７を介して排気処理装置１５Ｂに連結されている。
【００５６】
排気処理装置１５Ｂは、排出管Ｂｃ１７を介した蒸発気体中の粉塵を遠心分離するサイクロン１５ｂと、サイクロン１５ｂを経た気体を水洗する水洗塔１５ｃとで周知の塵排処理装置と同様の機能を有して構成されている。
【００５７】
改良土壌製品Ｓｊの床上の所定場所Ｇ１は、搬送装置ＢＣｃを介して第２の製品袋詰装置１６に連結されている。
【００５８】
第２の製品袋詰装置１６は、所定場所Ｇ１からの製品Ｓｊを定量供給して袋詰製品Ｔｊにするよう構成されている。第２の製品袋詰装置１６の定量供給作用は、熱処理プラント制御盤１７によって制御されるように構成されている。
【００５９】
上記第２の製品袋詰装置１６及び熱処理装置１５の加熱炉１５ａ、排気処理装置１５Ｂのサイクロン１５ｂ、水洗塔１５ｃ及び各関連装置のすべてに安全性を確保するための警報装置や非常停止装置が設置されている。
【００６０】
熱処理プラント制御盤１７は、上記の、第２の製品袋詰装置１６の定量供給のほかに、加熱炉１５ａの温度制御と、加熱炉１５ａ、排気処理装置１５Ｂの全装置に設けられた安全確保のための警報装置や非常停止装置の管理を行う機能を有して構成されている。
【００６１】
袋詰製品Ｔｊは、園芸用の無菌土壌として前記貯蔵場４０に貯蔵され出荷を待機するようになっている。
上記構成の実施形態の作用を図２によって説明する。
【００６２】
原材料の剪定枝・材木等の植物性材料１が搬入車両１Ｍによって工場に搬入され、第１の搬送装置Ｂｃ１を介してストックヤード２に積置される。ついで、ストックヤード２内の植物性材料１は、第２の搬送装置Ｂｃ２を介して連続あるいはバッチで破砕機３Ａに投入される。
【００６３】
破砕機３Ａでは植物性材料１を所定のサイズ例えば０〜２０ｍｍに破砕してチップＣにする（破砕工程）。
このようにして得られたチップＣは一旦、床上Ｇに載置される。
そして、第３の搬送装置Ｂｃ３を介してストックヤード５に載置される。
【００６４】
一方、別の原材料の良質土４が搬入車両４Ｍによって工場に搬入され、第４の搬送装置Ｂｃ４を介してストックヤード５に載置される。
【００６５】
また、予め準備してあった別の原材料の高分子ポリマー等の改良剤Ｚが、定量供給装置８に投入される。
【００６６】
上記のようにして３種の原材料のチップＣ、良質土４及び改良剤Ｚが準備された状態で、所定の混合比となるように混練改良土壌プラント制御盤１４の制御によって（以降の混練改良土壌プラント制御盤１４の各制御は記述を省略する。）、本例では改良剤Ｚが３〜１０％、良質土４が２０〜５０％、チップＣが５０〜８０％の所定量を改良剤定量供給装置８、良質土定量供給装置７、チップ定量供給装置６により供給するよう指示される。
【００６７】
このようにして供給された改良剤ＺおよびチップＣ、良質土４は、第８の搬送装置Ｂｃ８、第１１の搬送装置Ｂｃ１１、第１０の搬送装置Ｂｃ１０を介してそれぞれ混練装置９Ａに投入される。
【００６８】
混練装置９Ａでは前記３種の材料を攪拌し、混合して（混合工程）均質にした混合物にし、第１２の搬送装置Ｂｃ１２を介して磁選機（金属除去装置）１０Ａに搬送し、ここで針金、釘等の金属を例えば磁着で除去する（金属除去工程）。そして、第１３の搬送装置Ｂｃ１３を介して連続粉砕装置１１に供給する。
【００６９】
連続粉砕装置１１では、前工程までで作られた混合物の粒度をさらに小径に粉砕（粉砕工程）して例えば０〜５ｍｍに均一にする。そして第１４の搬送装置Ｂｃ１４を介して製品ストックヤード１２に搬送させる。
【００７０】
製品ストックヤード１２に搬送され、貯蔵された均一小径の混合物は発酵を待って改良土壌Ｓｈになり、そのままの性状の改良土壌用と園芸用無菌土壌用とに分けられる。
【００７１】
改良土壌用は、第１５の搬送装置Ｂｃ１５を介して第１の製品袋詰装置（定量供給機）１３に送られ、製品袋に製品Ｔｓｈとして袋詰めされ第１８の搬送装置１８を介して貯蔵場４０に送られ、出荷を待機する。
【００７２】
園芸用無菌土壌用は、第１６の搬送装置Ｂｃ１６を介して加熱炉１５ａに送られ、３００℃以下の所定の温度で加熱され殺菌され（加熱処理工程）、搬出管Ｂｓ１を介して床上の所定場所Ｇ１に製品Ｓｊとして送出される
【００７３】
一旦、床上の所定場所Ｇ１に載置された製品Ｓｊは搬送装置ＢＣｃを介して第２の製品袋詰装置（定量供給機）１６に送られ、製品袋に製品Ｔｊとして袋詰めされ、園芸用無菌土壌となって市場に出される。
【００７４】
上記改良土壌製造の各工程における材料の量の計測あるいは定量供給のための装置の作動の制御及び安全確保のための警報発信や非常停止等の作動は、混練改良土壌プラント制御盤１４によって自動制御される。
【００７５】
また、園芸用無菌土壌製造の熱処理の各工程における温度計測あるいは定量供給のための装置の作動の制御及び安全確保のための警報発信や非常停止等の作動は、熱処理プラント制御盤１７によって自動制御される。
【００７６】
上記のようにして製造された土壌は、剪定された樹木を破砕したチップに対して、良質土４や改良剤Ｚが混合される結果、混合物の比重は、チップＣのみの場合に比較して、遥かに大きくなる。
その結果、内部の空間が減少し、内部空間に貯蔵される可燃性ガスの量も、当然、減少するので、自然発火が防止される。
【００７７】
また、発酵中のチップは無機質成分（例えば、土中の砂）と混合されていることにより、発酵が進行する過程で悪臭が発生しても、悪臭発生物質が例えば土の無機質成分により吸着されるので、外部に悪臭が拡散しない。
【００７８】
また、内部の空間が減少した分だけ、保水性が良好な良質土が存在するので、混合物全体の保水性が向上し、発酵が進行し易くなる。したがって、野積みしておく期間が短縮される長所がある。
【００７９】
さらに、連続粉砕装置１１によって第１、第２の実施形態で製造された土壌よりも小径な均一粒度となるので密度が高く、自然発火が防止され、発酵が進行する過程での悪臭発生物質の土中の無機質成分による吸着が増加し、混合物全体の保水性が向上して発酵が進行し易くなる、等の長所がある。
【００８０】
また、混練後の改良土壌を加熱処理するので、良質土や改良剤に紛れ込んだ雑種、雑菌もあわせて殺菌されて完全な園芸用無菌土壌が得られる長所がある。
【符号の説明】
【００８１】
Ｂｃ１、２、３・・・第１、第２、第３の搬送装置
Ｃ・・・チップ
Ｆ・・・農場、田畑
Ｚ・・・改良剤
Ｓｈ・・・製品
Ｔｊ、Ｔｓｈ・・袋詰製品
１・・・植物性材料
１Ｍ、４Ｍ・・・搬入車両
２・・・原材料のストックヤード
３Ａ・・・破砕手段、破砕機
４・・・良質土
５・・・混合前のストックヤード
６・・・チップ定量供給装置
７・・・良質土定量供給装置
８・・・改良剤定量供給装置
９Ａ・・混練装置
１０Ａ・・金属除去手段、磁選機
１１・・連続粉砕装置
１２・・改良土壌、製品のストックヤード
１３・・第１の製品袋詰装置
１４・・混練改良土壌プラント制御盤
１５・・・熱処理装置
１５ａ・・加熱炉
１５Ｂ・・排気処理装置
１５ｂ・・サイクロン
１５ｃ・・水洗塔
１６・・・第２の製品袋詰装置
【技術分野】
【０００１】
本発明は、例えば剪定された樹木の枝や伐採された樹木等の植物性材料、特に、かかる植物性材料を破砕して得られたチップを有効利用するための技術に関する。
【背景技術】
【０００２】
剪定された樹木の枝や伐採された樹木等の植物性材料を破砕して得られるチップは、再利用の用途が少ない為、その大半はいわゆる「野積み」にされる場合が多いのが現状である。
【０００３】
野積みされた当該チップは、自然発火したり、発酵して悪臭を発生したりする等、様々な環境問題を引き起こしている。特に、気温の高い夏季においては、植物性材料を破砕したチップを野積みすることによる問題が顕著となる。
【０００４】
近年、植物育成に適した土壌が減少していることに着目し、野積みされているチップを発酵させて植物育成に好適な培養土を製造しようとすることも試みられている。
しかし、野積みされているチップが、培養土に適する程度まで十分に発酵するまでには、通常、２年〜３年の時間が掛かる。それに対して、剪定された樹木の枝や伐採された樹木等の植物性材料は毎年のように発生する。そのために、野積みされているチップを発酵させて、植物育成に好適な培養土を製造する、ということにしても、野積みされているチップは増加する一方となり、自然発火や悪臭の発生等の問題は解決されない。
【０００５】
ここで、従来技術として、古い家屋等の建築廃材を破断して植物栽培用の培地を製造する技術が提案されている（例えば、特許文献１）。
しかし、かかる従来技術は、破断された木材チップを水洗いし、消毒してアルカリ性溶液に浸漬するものであり、「野積み」とするものではない。従って、上述したような問題、すなわち、「野積み」にした場合に生じる自然発火や悪臭の発生等の各種問題を解決することは出来ない。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００６】
【特許文献１】特開２００４−１８０６６３号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
本発明は上述した問題点に鑑みて提案されたものであり、植物性材料を破砕したチップを野積みした場合に発生する自然発火や悪臭発生等の問題を解決することが出来るような植物性材料の処理プラントを提供することを目的としている。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
発明者は、種々研究の結果、植物性材料を破砕したチップを野積みした場合に、自然発火や悪臭発生等の問題が生じる原因は、破砕されてチップ化された樹木等の植物性材料は、その密度が小さい（約４０％程度）ためであることを見出した。
樹木等の植物性材料を破砕したチップは、その内部空間が多いため、当該チップの発酵が進行し易く、可燃性ガスが発生し易い。その状態で、いわゆる「切り返し」作業を行い、可燃性ガスを大気に開放すれば、自然発火を防ぐことが出来る。
しかし、野積みされているチップは「切り返し」作業が行われないので、可燃性ガスが大気に開放されず、チップの内部空間に貯蔵されてしまう。その結果、チップの発酵熱により、当該可燃性ガスが発火してしまうのである。
【０００９】
また、密度が小さい（約４０％程度）植物性材料チップは、透水性が高過ぎる（保水性が悪い）ため、雨水その他によりチップに水が供給されても、野積みされた底部から地面に吸収されてしまう。そのため、チップの内部には発酵に必要な水分が保持されず、そのことがチップの発酵に時間が掛かる（例えば、２年〜３年）要因となっている。
【００１０】
本発明はかかる知見に基づいて提案されたものである。
本発明によれば、植物性材料（例えば、剪定あるいは伐採された樹木等）１を破砕して所定サイズ（例えば、０〜２０ｍｍ）のチップＣにする破砕手段３Ａと、その破砕手段３Ａに設けられて前記植物性材料１中に含まれる金属を除去する金属除去手段（例えば、鉄を除去するための磁選機）１０Ａと、前記破砕手段３Ａで破砕されたチップＣおよび外部から調達され無機質材料（例えば、砂）を含む良質土４を区分して貯蔵するストックヤード５と、そのストックヤード５に貯蔵されたチップＣおよび良質土４と定量供給装置８を介して所定分量ずつ供給され保水性や通気性を向上させるための改良剤（例えば、高分子ポリマー）Ｚとの３種の原料を所定の混合比率（改良剤３〜１０％、良質土２０〜５０％、チップ５０〜８０％）で混合する混練装置９Ａ（例えば、スクリューフィーダ）と、その混練装置９Ａで得られた混合物Ｓｇを貯蔵する貯蔵製品ストックヤード１２とを備えており、そのストックヤード１２は、前記混合物を貯蔵して発酵させ改良土壌Ｓｇにする機能を有し、かつ搬送手段ＢＲを介して農場Ｆ等に連結され、袋詰製品を貯蔵する貯蔵場２０に搬送装置で連結されている。
【００１１】
さらに、本発明によれば、植物性材料（例えば、剪定あるいは伐採された樹木等）を破砕して所定のサイズ（例えば、０〜２０ｍｍ）のチップＣにする破砕手段３Ａと、その破砕手段３Ａで破砕されたチップＣを定量供給するチップ定量供給装置６と、無機質材料（例えば、砂）を含む良質土４を定量供給する良質土定量供給装置７と、保水性や通気性を向上させるための改良剤（例えば、高分子ポリマー）Ｚを定量供給する改良剤定量供給装置８と、それらのチップ定量供給装置６から送られるチップＣ、良質土定量供給装置７から送られる良質土４、および改良剤定量供給装置８から送られる改良剤Ｚを攪拌混合する混練装置９Ａと、その混練装置９Ａで攪拌混合された混合物から金属を除去する金属除去手段（例えば、鉄を除去するための磁選機）１０Ａと、その金属除去手段１０Ａを経た混合物を均一な粒度に粉砕するための連続粉砕装置１１と、その連続粉砕装置１１によって均一な粒度（例えば、０〜５ｍｍ程度）にされた混合物を貯蔵して発酵させる製品ストックヤード１２とを備え、前記チップ定量供給装置６、良質土定量供給装置７、および改良剤定量供給装置８は、前記混練装置９Ａに供給されるチップＣ、良質土４、および改良剤Ｚが所定の混合比（例えば、改良剤３〜１０％、良質土２０〜５０％、チップ５０〜８０％）となるように混練改良土壌プラント制御盤１４によって制御されており、また前記ストックヤード１２は改良土壌Ｓｈを定量供給し改良土壌製品として袋詰めする製品袋詰装置１３と、加熱殺菌し園芸用無菌土壌にする熱処理装置１５とにそれぞれ連結され、熱処理装置１５を制御する熱処理プラント制御盤１７を備えている。
【００１２】
ここで、前記改良剤としては、保水性や通気性を向上させるとともに団粒化土壌を醸成する高分子ポリマー等に加えて、有機性有害物質を分解する酸化チタンや、重金属を吸着する炭化物等を使用しても良い。
【発明の効果】
【００１３】
上述したような構成を具備する本発明によれば、チップに良質土を混入するので、密度が増加し、内部空間が減少する。従って、内部空間に貯蔵されるメタン等の可燃性ガスの量が少なくなり、発酵熱による自然発火の危険性が減少する。
また、無機質材料（例えば、砂）を含む良質土を混入する結果、発酵が進行する過程で悪臭が発生しても、発酵中のチップは土に含まれる無機質材料と混合され、悪臭発生物質が吸着されるので、外部に悪臭が拡散しない。
【００１４】
また、内部空間が減少すれば、すなわち保水性が向上し、保水性が向上すれば、チップの発酵が進行し易くなる。例えば、チップ８０に対して土２０を混合すれば、植物培養土として使用可能な程度まで発酵するのに必要な時間は約半年程度に短縮される。
その結果、伐採された樹木や剪定された枝が毎年発生しても、翌年に樹木の伐採や枝の剪定が新たに行われるまでに、全て植物培養土として再利用することが可能となる。
【００１５】
しかも、本発明では、保水性や通気性を向上させるための改良剤をさらに加えるので、以上の効果がより一層顕著に発揮される。
【００１６】
ここで、植物性材料のチップに有機質汚泥等を混合した場合には、チップ発酵の段階で、有害な微生物が繁殖してしまうので、そのような混合物の発酵が完了しても、例えば学校等の衛生を配慮するべき環境で使用した場合に、問題が生じる恐れがある。
【００１７】
これに対して本発明では、無機質材料（例えば、砂）を含む良質土を混入しているので、有害な微生物が混入してしまう可能性が極めて低い。そのため、植物性材料のチップが発酵しても、有害な微生物が多量に繁殖してしまっている可能性は小さく、例えば学校等の衛生を配慮するべき環境で使用しても、問題は生じない。
【図面の簡単な説明】
【００１８】
【図１】本発明の第１実施形態の構成図。
【図２】本発明の第２実施形態の構成図。
【発明を実施するための形態】
【００１９】
以下、添付図面を参照して、本発明の実施形態について説明する。
図１は本発明の第１実施形態のプラント構成をブロック状に示している。
剪定枝・材木等の植物性材料１を搬入する搬入車両１Ｍがベルトコンベア等の第１の搬送装置Ｂｃ１（以降の搬送装置はすべてベルトコンベア等を指す。）を介してストックヤード２に連結され、ストックヤード２は第２の搬送装置Ｂｃ２を介して破砕手段の破砕機３Ａに連結されている。
なお、第１の搬送装置Ｂｃ１は、ストックヤード２の貯蔵容量、位置によって、第１の搬送装置Ｂｃ１そのものを省いて搬入車両１Ｍから直接にストックヤード２に搬入するように構成されていてもよい。
【００２０】
破砕機３Ａは剪定枝・材木等の植物性材料１を所定のサイズ例えば０〜２０ｍｍに破砕してチップＣにする機能と、植物性材料１の中に含まれる金属例えば釘や針金等を除去する磁選機等の周知の金属除去手段１０Ａを有する可動式であって、第３の搬送装置Ｂｃ３を介してストックヤード５に連結されている。
【００２１】
一方、外部から調達する良質土４を搬入する搬入車両４Ｍが第４の搬送装置Ｂｃ４を介してストックヤード５に連結されている。
なお、第４の搬送装置Ｂｃ４は、ストックヤード５の貯蔵容量、位置によって、第４の搬送装置Ｂｃ４そのものを省いて搬入車両４Ｍから直接にストックヤード５に搬入するように構成されていてもよい。
【００２２】
ストックヤード５は、チップＣと良質土４とを確実に区分して貯蔵する機能を有しており、チップＣを搬送する第６の搬送装置Ｂｃ６を介して混練装置９Ａに連結されており、かつ、良質土４を搬送する第７の搬送装置Ｂｃ７を介して混練装置９Ａに連結されている。
【００２３】
また、別の外部から調達した改良剤Ｚを所定の分量ずつ供給する定量供給機（装置）８が第８の搬送装置Ｂｃ８を介して混合手段の混練装置９Ａに連結されている。
改良剤Ｚは、本例では有機性有害物質を分解するための酸化チタン、団粒化土壌を醸成し、保水性、通気性を向上させるための高分子ポリマー、重金属を吸着するための炭化物等を使用している。
なお、酸化チタンは混合せずに、混練時に水溶液で散布することも有る。
【００２４】
酸化チタン、炭化物を混入することで、過去に散布された有害な有機塩素系農薬や有機リン酸系農薬を分解することが出来る。また、炭化物により重金属等の有害物質を吸着し、封じ込めることにより、安全な農地の確保が可能となる。
さらに、酸化チタンと炭化物を混入することにより、発酵するまでの時間が短縮されるので、早いサイクルにて改良土として使用することが出来る。
【００２５】
混練装置９Ａは、例えばスクリューフィーダで構成されており、改良剤Ｚと、無機質材料が含まれた良質土４と、チップＣとを所定の混合比率で混練して改良土壌Ｓｇを製造する機能を有し、第９の搬送装置Ｂｃ９を介して改良土壌ストックヤード１２に連結されている。
【００２６】
改良土壌ストックヤード１２は、混合（混練）物を貯蔵して発酵させ改良土壌Ｓｇにする機能を有し、搬送手段ＢＲを介して農場Ｆ等に連結され、且つ第１２の搬送装置Ｂｃ１２を介して袋詰製品Ｔｓを貯蔵する貯蔵場２０に連結されている。搬送手段ＢＲは通常、車両が使用されている。
【００２７】
上記構成の第１実施形態の作用を図１によって説明する。
原材料の剪定枝・材木等の植物性材料１が搬入車両１Ｍによって工場に搬入され、第１の搬送装置Ｂｃ１を介してストックヤード２に積置される。そして、ストックヤード２内の植物性材料１は、第２の搬送装置Ｂｃ２を介して連続あるいはバッチで破砕機３Ａに投入される。
【００２８】
破砕機３Ａでは植物性材料１を所定のサイズ例えば０〜２０ｍｍに破砕してチップＣにする（破砕工程）とともに、金属除去手段１０Ａによって植物性材料１の中に含まれる金属例えば釘や針金等を除去する（金属除去工程）。
このようにして得られたチップＣは一旦、床Ｇの上に載置される。
そして、第３の搬送装置Ｂｃ３を介してストックヤード５に搬送され載置される。
【００２９】
一方、別の原材料の良質土４が搬入車両４Ｍによって工場に搬入され、第４の搬送装置Ｂｃ４を介してストックヤード５に搬送され載置される。
また、予め準備してあった別の原材料の高分子ポリマー等の改良剤Ｚが、定量供給機８に投入される。
【００３０】
上記のようにして３種の原材料のチップＣ、良質土４及び改良剤Ｚが準備された状態で、所定の混合比となるように、本例では、改良剤Ｚが３〜１０％、良質土４が２０〜５０％、チップＣが５０〜８０％の所定量を第８の搬送装置Ｂｃ８、第７の搬送装置Ｂｃ７、第６の搬送装置Ｂｃ６を介してそれぞれ混練装置９Ａに投入される。
【００３１】
混練装置９Ａでは前記３種の原材料を攪拌し混練して均質にし（混合工程）、改良土壌Ｓｇにし、第９の搬送装置Ｂｃ９を介して改良土壌ストックヤード１２に投入する。
改良土壌ストックヤード１２に投入された改良土壌Ｓｇは、雑菌等の好ましくない微生物の進入を防止して、土壌の変質を予防して発酵される。
【００３２】
改良土壌ストックヤード１２で発酵した改良土壌Ｓｇは、搬送手段ＢＲによって農場Ｆ等に供給される。この際の搬送手段ＢＲは通常は車両が主たる手段であるが、遠隔地への供給は船舶等も利用される。
改良土壌Ｓｇは、また、第１２の搬送装置Ｂｃ１２によって、貯蔵場２０に搬送され、袋詰めされて製品Ｔｓとなって出荷を待機する。
【００３３】
上記のようにして混合したものは、剪定された樹木を破砕したチップＣに対して、良質土４や改良剤Ｚが混合された結果、混合物の比重は、チップＣのみの場合に比較して、遥かに大きくなる。
【００３４】
その結果、内部空間が減少し、内部空間に貯蔵される可燃性ガスの量も、当然、減少するので、自然発火が防止される。
また、発酵中のチップは無機質成分（例えば、土中の砂）と混合されていることにより、発酵が進行する過程で悪臭が発生しても、悪臭発生物質が例えば土の無機質成分に吸着されるので、外部に悪臭が拡散しない。
等の長所がある。
【００３５】
図２は本発明の第２実施形態のプラント構成をブロック状に示している。
本実施形態の特徴は、園芸用としてチップＣと、良質土４と、改良剤Ｚとの混合物を熱処理して雑種や雑菌を死滅させて、園芸用無菌土壌を製造すること及び混練改良土壌プラントの全てを自動制御で作動させるようにしたことにある。
【００３６】
剪定枝・材木等の植物性材料１を搬入する搬入車両１Ｍがベルトコンベア等の第１の搬送装置Ｂｃ１（以降の搬送装置はすべてベルトコンベア等を指す。）を介してストックヤード２に連結され、ストックヤード２は第２の搬送装置Ｂｃ２を介して破砕手段の破砕機３Ａに連結されている。
第１の搬送装置Ｂｃ１は、ストックヤード２の貯蔵容量、位置によっては、第１の搬送装置Ｂｃ１そのものを省いて搬入車両１Ｍから直接に搬入するように構成されていてもよい。
【００３７】
破砕機３Ａは剪定枝・材木等の植物性材料１を所定のサイズ例えば０〜２０ｍｍに破砕してチップＣにする機能を有する可動式装置であって、植物性材料１を破砕したチップＣを近傍の床上Ｇに載置するよう構成されている。
床上Ｇに載置されたチップＣは第３の搬送装置Ｂｃ３を介してストックヤード５に連結されている。
【００３８】
一方、外部から調達する良質土４を搬入する搬入車両４Ｍが第４の搬送装置Ｂｃ４を介してストックヤード５に連結されている。
【００３９】
ストックヤード５は、チップＣと良質土４を確実に区分して貯蔵する機能を有しており、チップＣを搬送する第６の搬送装置Ｂｃ６を介してチップ定量供給装置６に連結され、良質土４を搬送する第７の搬送装置Ｂｃ７を介して良質土定量供給装置７に連結されている。
【００４０】
第６の搬送装置Ｂｃ６及び第７の搬送装置Ｂｃ７は、搬送速度を例えばインバータ等で速度調整が可能に構成され、後記する混練改良土壌プラント制御盤１４に制御されるよう構成されている。
【００４１】
チップ定量供給装置６は、第１１の搬送装置Ｂｃ１１を介して混合手段の混練装置９Ａに投入されるチップＣの供給量をホッパー内のレベルセンサで計測するように構成され、良質土定量供給装置７は第１０の搬送装置Ｂｃ１０を介して混練装置９Ａに投入される良質土４の供給量をホッパー内のレベルセンサで計測するように構成され、いずれも混練改良土壌プラント制御盤１４に計測データが送信され、作動の制御を受けるよう構成されている。
【００４２】
また、別の外部から調達した改良剤Ｚを所定の分量ずつ供給する改良剤定量供給装置８が第８の搬送装置Ｂｃ８を介して混練装置９Ａに連結されている。
改良剤定量供給装置８は投入される改良剤Ｚをホッパー内のレベルセンサで計測するように構成され、混練改良土壌プラント制御盤１４に計測データが送信され、作動の制御を受けるよう構成されている。
【００４３】
改良剤Ｚは、本例では良質な土壌育成菌や団粒化土壌を醸成し、保水性、通気性の向上により良質な土壌菌を繁殖させる高分子ポリマー等を使用している。なお、改良土壌に適する微生物等を加えても良い。
【００４４】
チップ定量供給装置６、良質土定量供給装置７及び改良剤定量供給装置８は、例えばスクリューの回転速度を変える等によって所定の供給量にするように構成され、混練改良土壌プラント制御盤１４に制御されるように構成されている。
【００４５】
また、混練装置９Ａに通じる第１１、１０及び８の各搬送装置も、それぞれの搬送速度を変えて所定量の供給にするように、混練改良土壌プラント制御盤１４によって制御されるように構成されている。
【００４６】
混練装置９Ａは、例えばスクリューフィーダで周知のように構成されていて、改良剤Ｚと、無機質材料が含まれた良質土４と、チップＣとを所定の混合比率で混練する機能を有し、第１２の搬送装置Ｂｃ１２を介して金属を除去する金属除去手段の磁選機１０Ａに連結されている。混練装置９Ａもホッパーに投入される材料がレベルセンサで計測され、第１２の搬送装置Ｂｃ１２への供給を混練改良土壌プラント制御盤１４によって制御されるように構成されている。
【００４７】
磁選機１０Ａは第１３の搬送装置Ｂｃ１３を介して連続粉砕装置１１に連結されている。
連続粉砕装置１１は混練装置９Ａによって混練された混合物を粉砕して均一な粒度、例えば０〜５ｍｍ程度の粒度にするように構成されていて、第１４の搬送装置Ｂｃ１４によって製品ストックヤード１２に連結されている。
【００４８】
製品ストックヤード１２は、連続粉砕装置１１によって均一な小径粒度にされた混合物を貯蔵して発酵させる機能を有し、田畑等の改良土壌用製品にするための第１５の搬送装置Ｂｃ１５と、園芸用無菌土壌にするための第１６の搬送装置Ｂｃ１６とに分けて搬送するように構成されている。
【００４９】
第１５の搬送装置Ｂｃ１５は第１の製品袋詰装置１３に連結され、第１６の搬送装置Ｂｃ１６は熱処理手段の熱処理装置１５に連結されている。
【００５０】
製品袋詰装置１３は、製品ストックヤード１２からの改良土壌Ｓｈを定量供給して袋詰製品Ｔｓｈにするよう構成されている。
製品袋詰装置１３は、ここで袋詰めされた袋詰製品Ｔｓｈを貯蔵する貯蔵場４０に第１８の搬送装置Ｂｃ１８によって連結されている。
【００５１】
製品袋詰装置１３を含むチップ定量供給装置６、良質土定量供給装置７、改良剤定量供給装置８及び混練装置９Ａ及び各搬送装置例えばＢｃ６、Ｂｃ７、Ｂｃ１１、Ｂｃ１０、Ｂｃ８等のすべてに安全性を確保するための警報装置や非常停止装置が設置されている。
【００５２】
混練改良土壌プラント制御盤１４は、混練改良土壌の製造にかかわる上記の製品袋詰装置１３の定量供給制御、チップ定量供給装置６、良質土定量供給装置７、改良剤定量供給装置８及び混練装置９Ａの定量供給制御、各搬送装置の速度制御のほかに、各装置６、７、８、１１、１３の安定運転の制御、全装置に設けられた安全確保のための警報装置や非常停止装置の管理を行う機能を有して構成されている。
【００５３】
第１６の搬送装置Ｂｃ１６に連結された熱処理装置１５は、製品ストックヤード１２内の改良土壌Ｓｈを加熱して殺菌する加熱炉１５ａと、排気処理装置１５Ｂとで構成されている。
加熱炉１５ａは、改良土壌Ｓｈを加熱して雑種や雑菌を死滅させる機能を有していて、本例では３００℃以下の熱により園芸用の無菌土壌にするよう構成されている。
【００５４】
その熱源は、オイルバーナ、ガスバーナ、電熱等のいずれでもよく、図示しない温度センサ例えば熱電対によって検出した炉内温度を自動制御し、所定温度例えば３００℃を保持して安定な加熱処理をするように、熱処理プラント制御盤１７によって制御されるように構成されている。
【００５５】
加熱炉１５ａで加熱処理された改良土壌Ｓｈは、加熱炉１５ａの下部に設けられた搬出管Ｂｓ１を介して床上の所定場所Ｇ１に製品Ｓｊとして送出されるように構成されている。
また、加熱炉１５ａは、粉塵を含む蒸発気体を排出する排出管Ｂｃ１７を介して排気処理装置１５Ｂに連結されている。
【００５６】
排気処理装置１５Ｂは、排出管Ｂｃ１７を介した蒸発気体中の粉塵を遠心分離するサイクロン１５ｂと、サイクロン１５ｂを経た気体を水洗する水洗塔１５ｃとで周知の塵排処理装置と同様の機能を有して構成されている。
【００５７】
改良土壌製品Ｓｊの床上の所定場所Ｇ１は、搬送装置ＢＣｃを介して第２の製品袋詰装置１６に連結されている。
【００５８】
第２の製品袋詰装置１６は、所定場所Ｇ１からの製品Ｓｊを定量供給して袋詰製品Ｔｊにするよう構成されている。第２の製品袋詰装置１６の定量供給作用は、熱処理プラント制御盤１７によって制御されるように構成されている。
【００５９】
上記第２の製品袋詰装置１６及び熱処理装置１５の加熱炉１５ａ、排気処理装置１５Ｂのサイクロン１５ｂ、水洗塔１５ｃ及び各関連装置のすべてに安全性を確保するための警報装置や非常停止装置が設置されている。
【００６０】
熱処理プラント制御盤１７は、上記の、第２の製品袋詰装置１６の定量供給のほかに、加熱炉１５ａの温度制御と、加熱炉１５ａ、排気処理装置１５Ｂの全装置に設けられた安全確保のための警報装置や非常停止装置の管理を行う機能を有して構成されている。
【００６１】
袋詰製品Ｔｊは、園芸用の無菌土壌として前記貯蔵場４０に貯蔵され出荷を待機するようになっている。
上記構成の実施形態の作用を図２によって説明する。
【００６２】
原材料の剪定枝・材木等の植物性材料１が搬入車両１Ｍによって工場に搬入され、第１の搬送装置Ｂｃ１を介してストックヤード２に積置される。ついで、ストックヤード２内の植物性材料１は、第２の搬送装置Ｂｃ２を介して連続あるいはバッチで破砕機３Ａに投入される。
【００６３】
破砕機３Ａでは植物性材料１を所定のサイズ例えば０〜２０ｍｍに破砕してチップＣにする（破砕工程）。
このようにして得られたチップＣは一旦、床上Ｇに載置される。
そして、第３の搬送装置Ｂｃ３を介してストックヤード５に載置される。
【００６４】
一方、別の原材料の良質土４が搬入車両４Ｍによって工場に搬入され、第４の搬送装置Ｂｃ４を介してストックヤード５に載置される。
【００６５】
また、予め準備してあった別の原材料の高分子ポリマー等の改良剤Ｚが、定量供給装置８に投入される。
【００６６】
上記のようにして３種の原材料のチップＣ、良質土４及び改良剤Ｚが準備された状態で、所定の混合比となるように混練改良土壌プラント制御盤１４の制御によって（以降の混練改良土壌プラント制御盤１４の各制御は記述を省略する。）、本例では改良剤Ｚが３〜１０％、良質土４が２０〜５０％、チップＣが５０〜８０％の所定量を改良剤定量供給装置８、良質土定量供給装置７、チップ定量供給装置６により供給するよう指示される。
【００６７】
このようにして供給された改良剤ＺおよびチップＣ、良質土４は、第８の搬送装置Ｂｃ８、第１１の搬送装置Ｂｃ１１、第１０の搬送装置Ｂｃ１０を介してそれぞれ混練装置９Ａに投入される。
【００６８】
混練装置９Ａでは前記３種の材料を攪拌し、混合して（混合工程）均質にした混合物にし、第１２の搬送装置Ｂｃ１２を介して磁選機（金属除去装置）１０Ａに搬送し、ここで針金、釘等の金属を例えば磁着で除去する（金属除去工程）。そして、第１３の搬送装置Ｂｃ１３を介して連続粉砕装置１１に供給する。
【００６９】
連続粉砕装置１１では、前工程までで作られた混合物の粒度をさらに小径に粉砕（粉砕工程）して例えば０〜５ｍｍに均一にする。そして第１４の搬送装置Ｂｃ１４を介して製品ストックヤード１２に搬送させる。
【００７０】
製品ストックヤード１２に搬送され、貯蔵された均一小径の混合物は発酵を待って改良土壌Ｓｈになり、そのままの性状の改良土壌用と園芸用無菌土壌用とに分けられる。
【００７１】
改良土壌用は、第１５の搬送装置Ｂｃ１５を介して第１の製品袋詰装置（定量供給機）１３に送られ、製品袋に製品Ｔｓｈとして袋詰めされ第１８の搬送装置１８を介して貯蔵場４０に送られ、出荷を待機する。
【００７２】
園芸用無菌土壌用は、第１６の搬送装置Ｂｃ１６を介して加熱炉１５ａに送られ、３００℃以下の所定の温度で加熱され殺菌され（加熱処理工程）、搬出管Ｂｓ１を介して床上の所定場所Ｇ１に製品Ｓｊとして送出される
【００７３】
一旦、床上の所定場所Ｇ１に載置された製品Ｓｊは搬送装置ＢＣｃを介して第２の製品袋詰装置（定量供給機）１６に送られ、製品袋に製品Ｔｊとして袋詰めされ、園芸用無菌土壌となって市場に出される。
【００７４】
上記改良土壌製造の各工程における材料の量の計測あるいは定量供給のための装置の作動の制御及び安全確保のための警報発信や非常停止等の作動は、混練改良土壌プラント制御盤１４によって自動制御される。
【００７５】
また、園芸用無菌土壌製造の熱処理の各工程における温度計測あるいは定量供給のための装置の作動の制御及び安全確保のための警報発信や非常停止等の作動は、熱処理プラント制御盤１７によって自動制御される。
【００７６】
上記のようにして製造された土壌は、剪定された樹木を破砕したチップに対して、良質土４や改良剤Ｚが混合される結果、混合物の比重は、チップＣのみの場合に比較して、遥かに大きくなる。
その結果、内部の空間が減少し、内部空間に貯蔵される可燃性ガスの量も、当然、減少するので、自然発火が防止される。
【００７７】
また、発酵中のチップは無機質成分（例えば、土中の砂）と混合されていることにより、発酵が進行する過程で悪臭が発生しても、悪臭発生物質が例えば土の無機質成分により吸着されるので、外部に悪臭が拡散しない。
【００７８】
また、内部の空間が減少した分だけ、保水性が良好な良質土が存在するので、混合物全体の保水性が向上し、発酵が進行し易くなる。したがって、野積みしておく期間が短縮される長所がある。
【００７９】
さらに、連続粉砕装置１１によって第１、第２の実施形態で製造された土壌よりも小径な均一粒度となるので密度が高く、自然発火が防止され、発酵が進行する過程での悪臭発生物質の土中の無機質成分による吸着が増加し、混合物全体の保水性が向上して発酵が進行し易くなる、等の長所がある。
【００８０】
また、混練後の改良土壌を加熱処理するので、良質土や改良剤に紛れ込んだ雑種、雑菌もあわせて殺菌されて完全な園芸用無菌土壌が得られる長所がある。
【符号の説明】
【００８１】
Ｂｃ１、２、３・・・第１、第２、第３の搬送装置
Ｃ・・・チップ
Ｆ・・・農場、田畑
Ｚ・・・改良剤
Ｓｈ・・・製品
Ｔｊ、Ｔｓｈ・・袋詰製品
１・・・植物性材料
１Ｍ、４Ｍ・・・搬入車両
２・・・原材料のストックヤード
３Ａ・・・破砕手段、破砕機
４・・・良質土
５・・・混合前のストックヤード
６・・・チップ定量供給装置
７・・・良質土定量供給装置
８・・・改良剤定量供給装置
９Ａ・・混練装置
１０Ａ・・金属除去手段、磁選機
１１・・連続粉砕装置
１２・・改良土壌、製品のストックヤード
１３・・第１の製品袋詰装置
１４・・混練改良土壌プラント制御盤
１５・・・熱処理装置
１５ａ・・加熱炉
１５Ｂ・・排気処理装置
１５ｂ・・サイクロン
１５ｃ・・水洗塔
１６・・・第２の製品袋詰装置
【特許請求の範囲】
【請求項１】
植物性材料（１）を破砕して所定サイズのチップ（Ｃ）にする破砕手段（３Ａ）と、その破砕手段（３Ａ）に設けられて前記植物性材料（１）中に含まれる金属を除去する金属除去手段（１０Ａ）と、前記破砕手段（３Ａ）で破砕されたチップ（Ｃ）および外部から調達され無機質材料を含む良質土（４）を区分して貯蔵するストックヤード（５）と、そのストックヤード（５）に貯蔵されたチップ（Ｃ）および良質土（４）と定量供給装置（８）を介して所定分量ずつ供給され保水性や通気性を向上させるための改良剤（Ｚ）との３種の原料を所定の混合比率で混合する混練装置（９Ａ）と、その混練装置（９Ａ）で得られた混合物（Ｓｇ）を貯蔵する貯蔵製品ストックヤード（１２）とを備えており、そのストックヤード（１２）は、前記混合物を貯蔵して発酵させ改良土壌（Ｓｇ）にする機能を有し、かつ搬送手段（ＢＲ）を介して農場（Ｆ）等に連結され、袋詰製品を貯蔵する貯蔵場（２０）に搬送装置で連結されていることを特徴とする植物性材料の処理プラント。
【請求項２】
植物性材料（１）を破砕して所定サイズのチップ（Ｃ）にする破砕手段（３Ａ）と、その破砕手段（３Ａ）で破砕されたチップ（Ｃ）を定量供給するチップ定量供給装置（６）と、無機質材料を含む良質土（４）を定量供給する良質土定量供給装置（７）と、保水性や通気性を向上させるための改良剤（Ｚ）を定量供給する改良剤定量供給装置（８）と、それらのチップ定量供給装置（６）から送られるチップ（Ｃ）、良質土定量供給装置（７）から送られる良質土（４）、および改良剤定量供給装置（８）から送られる改良剤（Ｚ）を攪拌混合する混練装置（９Ａ）と、その混練装置（９Ａ）で攪拌混合された混合物から金属を除去する金属除去手段（１０Ａ）と、その金属除去手段（１０Ａ）を経た混合物を均一な粒度に粉砕するための連続粉砕装置（１１）と、その連続粉砕装置（１１）によって均一な粒度にされた混合物を貯蔵して発酵させる製品ストックヤード（１２）とを備え、前記チップ定量供給装置（６）、良質土定量供給装置（７）、および改良剤定量供給装置（８）は、前記混練装置（９Ａ）に供給されるチップ（Ｃ）、良質土（４）、および改良剤（Ｚ）が所定の混合比となるように混練改良土壌プラント制御盤（１４）によって制御されており、また前記ストックヤード（１２）は改良土壌（Ｓｈ）を定量供給し改良土壌製品として袋詰めする製品袋詰装置（１３）と、加熱殺菌し園芸用無菌土壌にする熱処理装置（１５）とにそれぞれ連結され、熱処理装置（１５）を制御する熱処理プラント制御盤（１７）を備えていることを特徴とする植物性材料の処理プラント。
【請求項１】
植物性材料（１）を破砕して所定サイズのチップ（Ｃ）にする破砕手段（３Ａ）と、その破砕手段（３Ａ）に設けられて前記植物性材料（１）中に含まれる金属を除去する金属除去手段（１０Ａ）と、前記破砕手段（３Ａ）で破砕されたチップ（Ｃ）および外部から調達され無機質材料を含む良質土（４）を区分して貯蔵するストックヤード（５）と、そのストックヤード（５）に貯蔵されたチップ（Ｃ）および良質土（４）と定量供給装置（８）を介して所定分量ずつ供給され保水性や通気性を向上させるための改良剤（Ｚ）との３種の原料を所定の混合比率で混合する混練装置（９Ａ）と、その混練装置（９Ａ）で得られた混合物（Ｓｇ）を貯蔵する貯蔵製品ストックヤード（１２）とを備えており、そのストックヤード（１２）は、前記混合物を貯蔵して発酵させ改良土壌（Ｓｇ）にする機能を有し、かつ搬送手段（ＢＲ）を介して農場（Ｆ）等に連結され、袋詰製品を貯蔵する貯蔵場（２０）に搬送装置で連結されていることを特徴とする植物性材料の処理プラント。
【請求項２】
植物性材料（１）を破砕して所定サイズのチップ（Ｃ）にする破砕手段（３Ａ）と、その破砕手段（３Ａ）で破砕されたチップ（Ｃ）を定量供給するチップ定量供給装置（６）と、無機質材料を含む良質土（４）を定量供給する良質土定量供給装置（７）と、保水性や通気性を向上させるための改良剤（Ｚ）を定量供給する改良剤定量供給装置（８）と、それらのチップ定量供給装置（６）から送られるチップ（Ｃ）、良質土定量供給装置（７）から送られる良質土（４）、および改良剤定量供給装置（８）から送られる改良剤（Ｚ）を攪拌混合する混練装置（９Ａ）と、その混練装置（９Ａ）で攪拌混合された混合物から金属を除去する金属除去手段（１０Ａ）と、その金属除去手段（１０Ａ）を経た混合物を均一な粒度に粉砕するための連続粉砕装置（１１）と、その連続粉砕装置（１１）によって均一な粒度にされた混合物を貯蔵して発酵させる製品ストックヤード（１２）とを備え、前記チップ定量供給装置（６）、良質土定量供給装置（７）、および改良剤定量供給装置（８）は、前記混練装置（９Ａ）に供給されるチップ（Ｃ）、良質土（４）、および改良剤（Ｚ）が所定の混合比となるように混練改良土壌プラント制御盤（１４）によって制御されており、また前記ストックヤード（１２）は改良土壌（Ｓｈ）を定量供給し改良土壌製品として袋詰めする製品袋詰装置（１３）と、加熱殺菌し園芸用無菌土壌にする熱処理装置（１５）とにそれぞれ連結され、熱処理装置（１５）を制御する熱処理プラント制御盤（１７）を備えていることを特徴とする植物性材料の処理プラント。
【図１】
【図２】
【図２】
【公開番号】特開２０１１−１２５３５２（Ｐ２０１１−１２５３５２Ａ）
【公開日】平成２３年６月３０日（２０１１．６．３０）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２０１１−７４４８５（Ｐ２０１１−７４４８５）
【出願日】平成２３年３月３０日（２０１１．３．３０）
【分割の表示】特願２００５−２４５７０４（Ｐ２００５−２４５７０４）の分割
【原出願日】平成１７年８月２６日（２００５．８．２６）
【出願人】（３０１０２１２９０）株式会社藤榮商事 (2)
【出願人】（５０１４６５８５０）合資会社バイオメルト (9)
【Ｆターム（参考）】
【公開日】平成２３年６月３０日（２０１１．６．３０）
【国際特許分類】
【出願日】平成２３年３月３０日（２０１１．３．３０）
【分割の表示】特願２００５−２４５７０４（Ｐ２００５−２４５７０４）の分割
【原出願日】平成１７年８月２６日（２００５．８．２６）
【出願人】（３０１０２１２９０）株式会社藤榮商事 (2)
【出願人】（５０１４６５８５０）合資会社バイオメルト (9)
【Ｆターム（参考）】
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