(57)【要約】【課題】コンポストの表面における温度分布を測定することにより、コンポスト内部の状況を確認することができ、内部状況に応じて、通気手段、加温冷却手段、及び攪拌手段を制御手段が作動させ脱臭効果を向上させることができるコンポスト装置及びコンポスト評価管理方法。【解決手段】コンポストを収納する収納部と、前記収納部の下側に位置し前記コンポストに通気を行う通気手段と、前記収納部の下側に位置し前記コンポストに加温又は冷却を行う加温冷却手段と、前記コンポストを攪拌する攪拌手段と、前記コンポストの表面における温度分布を測定する温度分布測定手段と、前記温度分布に基づいて前記通気手段、前記加温冷却手段、及び前記攪拌手段を制御する制御手段とを備えたことを特徴とするコンポスト装置。【選択図】図２
2010070442.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
コンポストを収納する収納部と、
前記収納部の下側に位置し前記コンポストに通気を行う通気手段と、
前記収納部の下側に位置し前記コンポストに加温又は冷却を行う加温冷却手段と、
前記コンポストを攪拌する攪拌手段と、
前記コンポストの表面における温度分布を測定する温度分布測定手段と、
前記温度分布に基づいて前記通気手段、前記加温冷却手段、及び前記攪拌手段を制御する制御手段とを備えたことを特徴とするコンポスト装置。
【請求項２】
請求項１に記載のコンポスト装置において、
前記温度分布測定手段は赤外線サーモグラフィであることを特徴とするコンポスト装置。
【請求項３】
請求項１又は請求項２に記載のコンポスト装置において、
さらに、前記コンポストから発生する臭いを取り除く脱臭手段を有することを特徴とするコンポスト装置。
【請求項４】
請求項１乃至請求項３のいずれか１項に記載のコンポスト装置において、
さらに、前記コンポストから発生する臭いを検出する臭気検出手段と、
前記臭気検出手段から得た臭気情報を報知するための臭気情報報知手段を有することを特徴とするコンポスト装置。
【請求項５】
請求項１乃至請求項４のいずれか１項に記載のコンポスト装置において、
さらに、前記コンポストの表面の複数の地点でのアンモニアガスの濃度分布を測定するアンモニアガス濃度分布測定手段を備え、
前記制御手段は、さらに前記濃度分布に基づいて、前記通気手段、前記加温冷却手段、及び前記攪拌手段を制御することを特徴とするコンポスト装置。
【請求項６】
請求項５に記載のコンポスト装置において、
前記アンモニアガス濃度分布測定手段は、
さらに、前記コンポストの表面に設置されアンモニアガスを捕集するために下側が開口になっている凹部を有する複数の容器と、
前記凹部の中に溜まった前記アンモニアガスを採取する複数のガス検知管と、
採取したアンモニアガスの濃度を測定する複数の濃度測定装置とを備えることを特徴とするコンポスト装置。
【請求項７】
請求項１乃至請求項６のいずれか１項に記載のコンポスト装置において、
さらに、前記コンポストの表面の複数の地点での風速を測定する風速測定手段を備え、
前記制御手段は、さらに、前記風速測定手段に基づいて、前記通気手段、前記加温冷却手段、及び前記攪拌手段を制御することを特徴とするコンポスト装置。
【請求項８】
請求項７に記載のコンポスト装置において、
前記風速測定手段は、
さらに、前記コンポストの表面に設置され風速を測定するための上口及び該上口とつながっている下口を有する複数の筒容器と、
前記筒容器を通る風の速度を測定する複数の風速計とを備えていることを特徴とするコンポスト装置。
【請求項９】
請求項１乃至請求項８のいずれか１項に記載のコンポスト装置におけるコンポストの攪拌及び堆積状態を評価及び管理するコンポスト評価管理方法において、
前記コンポストの表面の温度分布を測定する温度分布測定ステップと、
前記温度分布を画像データとして処理する画像データ化ステップと、
前記画像データを複数の区画に分割する分割ステップと、
前記複数の区画に分割された画像データを複数の数値データに変換する数値データ化ステップと、
前記複数の数値データから得られる統計量を算出する統計量算出ステップとを有することを特徴とするコンポスト評価管理方法。
【請求項１０】
請求項９に記載のコンポスト評価管理方法において、
前記温度分布測定ステップは、さらに、前記コンポストの表面からの複数の所定の深さにおける温度分布を測定することを含むことを特徴とするコンポスト評価管理方法。
【請求項１１】
請求項６に記載のコンポスト装置におけるコンポストの攪拌及び堆積状態を評価及び管理するコンポスト評価管理方法において、
前記コンポストの表面の温度分布を測定する温度分布測定ステップと、
前記温度分布を画像データとして処理する画像データ化ステップと、
前記画像データを複数の区画に分割する分割ステップと、
前記複数の区画に分割された画像データを複数の数値データに変換する数値データ化ステップと、
前記複数の数値データから得られる統計量を算出する統計量算出ステップと、
前記コンポストの表面に前記複数の容器を設置する容器設置ステップと、
前記容器設置ステップ後に、前記容器の内部に溜まったアンモニアガスをガス検知管に採取するアンモニアガス採取ステップと、
採取したアンモニアガスの濃度を測定する濃度測定ステップとを有することを特徴とするコンポスト評価管理方法。
【請求項１２】
請求項８に記載のコンポスト装置におけるコンポストの攪拌及び堆積状態を評価及び管理するコンポスト評価管理方法において、
前記コンポストの表面の温度分布を測定する温度分布測定ステップと、
前記温度分布を画像データとして処理する画像データ化ステップと、
前記画像データを複数の区画に分割する分割ステップと、
前記複数の区画に分割された画像データを複数の数値データに変換する数値データ化ステップと、
前記複数の数値データから得られる統計量を算出する統計量算出ステップと、
前記コンポストの表面に前記複数の筒容器を設置する容器設置ステップと、
前記筒容器を通る風の速度を風速計により測定する風速測定ステップとを有することを特徴とするコンポスト評価管理方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、コンポスト装置及びコンポスト評価管理方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来より、畜産経営において、家畜糞尿から発生する悪臭が環境問題として取り上げられている。悪臭は畜産現場のみならず、近隣住民にも影響を及ぼし苦情の発生しやすい問題であり、早急な対策が必要である。
【０００３】
ここで微生物を用いる生物学的脱臭法が提案されている。生物学的脱臭法は、脱臭材料中の水分又は水溶液に臭気成分を溶解させる、又は脱臭材料への吸着等によりいったん臭気成分を捕集し、脱臭材料中又は水溶液中の微生物等の働きで無臭な成分へと変える方式である。アンモニアガスでは、好気性細菌である硝化菌の働きでＮＯ２、ＮＯ３に変えられ、また嫌気条件下で脱窒菌の働きによりＮ２化されて脱臭される。
【０００４】
生物的脱臭法の例として、特許文献１においては、多様な成分を含む有機質物の分解処理を微生物による発酵処理だけにまかせるのではなく、酵素による分解処理と併用することで、短期間に効率よく、悪臭を防止・抑制しながら、有機質物をコンポストに製造する方法が提案されている。
【０００５】
【特許文献１】特開２００３−２２１２８８号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
しかしながら、コンポストは、管理方法によっては亀裂が起こり、悪臭成分が吸着されないまま排気される現象がおこりうる。このような現象を防ぐための、コンポストの攪拌・堆積等の管理状態を実際の施設規模で簡便に観測する方法は特許文献１においては示されていない。
【０００７】
コンポスト化反応に影響を与える様々な要因は考えられるが、微生物に酸素を供給する目的で行われる通気が重要な要因の一つであると考えられる。発酵中のコンポストにおいて、酸素の供給が停止した状態が長時間続くと、嫌気性微生物が活動するが有機物の分解速度は低く、その結果、温度も上昇せず、硫化水素等の硫黄化合物や揮発性脂肪酸等の悪臭物質が多量に生成するようになる。また、通気を行っている場合でも堆積高さが高くなると発酵ムラが生じやすくなるため、適度な攪拌や切り返しによって通気性の改善を行い、資材へ均一に酸素を供給することが必要である。そのため、品質のよいコンポストを造る上では、通気性を確保することが求められる。しかし、発酵過程におけるコンポスト内部の通気状態を定量的に評価する手法は確立されていないという現状がある。
【０００８】
コンポストを含む多孔質体の場合、表面温度に影響を与える伝熱形式の一つとして、多孔質体内部に存在する隙間を通過する気体が、直接内部の熱を運搬することによる熱の移動が挙げられる。つまり、コンポスト表面で観測される温度は、通気により運搬されたコンポスト内部の熱の影響を受けると考えることができる。
【０００９】
本発明者らは、コンポスト表面の温度分布を測定することで、コンポスト内部の状態を評価する指標として、コンポスト内部を制御することを見出し、本発明を完成するに至った。
【課題を解決するための手段】
【００１０】
（１）本発明は、コンポストを収納する収納部と、前記収納部の下側に位置し前記コンポストに通気を行う通気手段と、前記収納部の下側に位置し前記コンポストに加温又は冷却を行う加温冷却手段と、前記コンポストを攪拌する攪拌手段と、前記コンポストの表面における温度分布を測定する温度分布測定手段と、前記温度分布に基づいて前記通気手段、前記加温冷却手段、及び前記攪拌手段を制御する制御手段とを備えたことを特徴とするコンポスト装置である。
【００１１】
（１）のコンポスト装置によると、コンポストの表面における温度分布を測定することにより、コンポスト内部の通気性の状態を把握することができる。そのため、コンポスト内部の状況に応じて、制御手段が、通気手段、加温冷却手段、及び攪拌手段を作動させることで、脱臭効果を向上させることができる。また、コンポストの発酵状態を評価することも可能である。
【００１２】
（２）本発明は、（１）に記載のコンポスト装置において、前記温度分布測定手段は赤外線サーモグラフィであることを特徴とするものである。
【００１３】
（２）のコンポスト装置は、温度分布測定手段として赤外線サーモグラフィを用いることにより、広範囲のコンポスト表面の温度分布を短時間に正確に測定することができる。それにより、コンポストの内部状況がより短時間かつ正確にわかるために、制御手段が、通気手段、加温冷却手段、及び攪拌手段を作動させることで、脱臭効果をより向上させることができる。また、コンポストの発酵状態を評価することも可能である。
【００１４】
（３）本発明は、（１）又は（２）に記載のコンポスト装置において、さらに、前記コンポストから発生する臭いを取り除く脱臭手段を有することを特徴とするものである。
【００１５】
（３）のコンポスト装置は、脱臭装置を有するため、外部へ流出する臭気の量をさらに軽減することができる。それにより、近隣住民からの悪臭に対する苦情の発生を抑えることができる。
【００１６】
（４）本発明は、（１）乃至（３）のいずれか１項に記載のコンポスト装置において、さらに、前記コンポストから発生する臭いを検出する臭気検出手段と、前記臭気検出手段から得た臭気情報を報知するための臭気情報報知手段を有することを特徴とするものである。
【００１７】
（４）のコンポスト装置は、臭気検出手段及び臭気情報報知手段を有することで、臭気検出手段が検出した臭気の状況を、臭気情報報知手段によって畜産現場の監督者だけでなく、近隣住民にも報知することができる。
【００１８】
（５）本発明は、（１）乃至（４）のいずれか１項に記載のコンポスト装置において、さらに、前記コンポストの表面の複数の地点でのアンモニアガスの濃度分布を測定するアンモニアガス濃度分布測定手段を備え、前記制御手段は、さらに前記濃度分布に基づいて、前記通気手段、前記加温冷却手段、及び前記攪拌手段を制御することを特徴とするものである。
【００１９】
（５）のコンポスト装置は、アンモニアガス濃度分布測定手段を備えることにより、脱臭効果の観測をすることができる。その観測結果を元に、コンポストの表面の温度分布とアンモニアガス濃度との関係を得ることができ、コンポスト内部状況をより正確に確認することができる。
【００２０】
（６）本発明は、（５）に記載のコンポスト装置において、前記アンモニアガス濃度分布測定手段は、さらに、前記コンポストの表面に設置されアンモニアガスを捕集するために下側が開口になっている凹部を有する複数の容器と、前記凹部の中に溜まった前記アンモニアガスを採取する複数のガス検知管と、採取したアンモニアガスの濃度を測定する複数の濃度測定装置とを備えることを特徴とするものである。
【００２１】
（６）のコンポスト装置は、アンモニアガス濃度分布測定手段において上記構成を取ることにより、アンモニアガスの濃度をより正確に測定することができ、信頼度の高いコンポストの表面の温度分布とアンモニアガス濃度との関係を得ることができる。
【００２２】
（７）本発明は、（１）乃至（６）のいずれか１項に記載のコンポスト装置において、さらに、前記コンポストの表面の複数の地点での風速を測定する風速測定手段を備え、前記制御手段は、さらに、前記風速測定手段に基づいて、前記通気手段、前記加温冷却手段、及び前記攪拌手段を制御することを特徴とするものである。
【００２３】
（７）のコンポスト装置は、風速測定手段を備えることにより、堆積したコンポスト内部の通気状態を確認することができる。この結果を元に、コンポストの表面の温度分布と風速との関係を得ることができ、コンポスト内部状況をより正確に確認することができる。
【００２４】
（８）本発明は、（７）に記載のコンポスト装置において、前記風速測定手段は、さらに、前記コンポストの表面に設置され風速を測定するための上口及び該上口とつながっている下口を有する複数の筒容器と、前記筒容器を通る風の速度を測定する複数の風速計とを備えていることを特徴とするものである。
【００２５】
（８）のコンポスト装置は、風速測定手段において上記構成を取ることにより、風速をより正確に測定することができ、信頼度の高いコンポストの表面の温度分布と風速との関係を得ることができる。
【００２６】
（９）本発明は、（１）乃至（８）のいずれか１項に記載のコンポスト装置におけるコンポストの攪拌及び堆積状態を評価及び管理するコンポスト評価管理方法において、前記コンポストの表面の温度分布を測定する温度分布測定ステップと、前記温度分布を画像データとして処理する画像データ化ステップと、前記画像データを複数の区画に分割する分割ステップと、前記複数の区画に分割された画像データを複数の数値データに変換する数値データ化ステップと、前記複数の数値データから得られる統計量を算出する統計量算出ステップとを有することを特徴とするものである。
【００２７】
（９）のコンポスト評価管理方法は、上記ステップを経ることにより、コンポスト表面における温度分布の画像データを数値データにし、その数値データから得られる変動係数や画像テクスチャーの情報エントロピー等の統計量を算出することで、定量的な評価軸を得ることができる。そのため、コンポスト内部の状況を定量的に認識することができ、この数値データ及び各種統計量に基づいて、通気手段、加温冷却手段、及び攪拌手段を制御手段が作動させることで、脱臭効果をより向上させることができる。また、コンポストの発酵状態を評価することも可能である。
【００２８】
（１０）本発明は、（９）に記載のコンポスト評価管理方法において、前記温度分布測定ステップは、さらに、前記コンポストの表面からの複数の所定の深さにおける温度分布を測定することを含むことを特徴とするものである。
【００２９】
（１０）のコンポスト評価管理方法は、上記ステップを経ることにより、コンポストの３次元温度分布を把握することができる。特に、発酵槽においてコンポストを別の層に移動する際に、コンポスト表面における温度分布を測定することで、コンポスト内部の発酵状態を３次元的に把握することができ、的確に評価管理することができる。
【００３０】
（１１）本発明は、（６）に記載のコンポスト装置におけるコンポストの攪拌及び堆積状態を評価及び管理するコンポスト評価管理方法において、前記コンポストの表面の温度分布を測定する温度分布測定ステップと、前記温度分布を画像データとして処理する画像データ化ステップと、前記画像データを複数の区画に分割する分割ステップと、前記複数の区画に分割された画像データを複数の数値データに変換する数値データ化ステップと、前記複数の数値データから得られる統計量を算出する統計量算出ステップと、前記コンポストの表面に前記複数の容器を設置する容器設置ステップと、前記容器設置ステップ後に、前記容器の内部に溜まったアンモニアガスをガス検知管に採取するアンモニアガス採取ステップと、採取したアンモニアガスの濃度を測定する濃度測定ステップとを有することを特徴とするものである。
【００３１】
（１１）のコンポスト評価管理方法は、上記ステップを経ることにより、コンポスト表面における脱臭効果の観測をすることができる。その観測結果を元に、コンポストの表面の温度分布とアンモニアガス濃度との関係を得ることができ、コンポスト表面の温度分布から、コンポスト内部状況をより正確に確認することができる。
【００３２】
（１２）本発明は、（８）に記載のコンポスト装置におけるコンポストの攪拌及び堆積状態を評価及び管理するコンポスト評価管理方法において、前記コンポストの表面の温度分布を測定する温度分布測定ステップと、前記温度分布を画像データとして処理する画像データ化ステップと、前記画像データを複数の区画に分割する分割ステップと、前記複数の区画に分割された画像データを複数の数値データに変換する数値データ化ステップと、前記複数の数値データから得られる統計量を算出する統計量算出ステップと、前記コンポストの表面に前記複数の筒容器を設置する容器設置ステップと、前記筒容器を通る風の速度を風速計により測定する風速測定ステップとを有することを特徴とするものである。
【００３３】
（１２）のコンポスト評価管理方法は、上記ステップを経ることにより、堆積したコンポスト内部の通気状態を確認することができる。この結果を元に、コンポストの表面の温度分布と風速との関係を得ることができ、コンポスト表面の温度分布から、コンポスト内部状況をより正確に確認することができる。
【発明の効果】
【００３４】
本発明によれば、コンポストの表面における温度分布を測定することにより、コンポスト内部の通気性を確認することができる。そのため、コンポストの内部の状況に応じて、通気手段、加温冷却手段、及び攪拌手段を制御手段が作動することができる。そのため、臭気を効果的に抑えることができ、脱臭効果を向上させることができる。また、コンポストの発酵状態を評価することも可能である。
【発明を実施するための最良の形態】
【００３５】
以下、本発明の実施形態について図を用いながら説明する。なお、これはあくまでも一例であって、本発明の技術的範囲はこれに限定されるものではない。
【００３６】
［コンポスト装置の全体構成］
図１は、本発明の一実施形態に係るコンポスト装置の全体構成を示す概略図である。コンポスト装置１は、処理槽１０、通気手段１２、加温冷却手段１３、攪拌手段１４、温度分布測定手段１５、及び制御手段２０を含む。処理槽１０は、発酵槽もしくは脱臭槽のいずれでもよく、コンポスト３を収納する収納部１１を有する。
【００３７】
通気手段１２は、収納部１１の下側に位置しコンポスト３に通気を行う。通気手段１２は、収納部の下側に張り巡らされた通気パイプ１２ａ、７４上に設けられた通気穴１２ｂ、７６により通気がなされる。加温冷却手段１３は、収納部１１の下側に位置しコンポスト３に加温又は冷却を行う。攪拌手段１４は、コンポスト３を攪拌する。通気手段１２、加温冷却手段１３及び攪拌手段１４により、コンポストの中の微生物の働きを調節し、臭気成分を無臭成分に変えている。
【００３８】
温度分布測定手段１５は、コンポスト表面における温度分布を測定する。さらに、温度分布測定手段１５は、赤外線サーモグラフィであることが好ましい。コンポスト表面における温度分布と、コンポスト内部の状態との関係、及び赤外線サーモグラフィについては、後述する。制御手段２０は、温度分布測定手段１５より得られた温度分布に基づいて通気手段１２、加温冷却手段１３、及び攪拌手段１４の動きを制御する。
【００３９】
図２は、本発明の実施形態に係るコンポスト装置の制御方式を示したフロー図である。温度分布測定手段１５により得られた温度分布データは、制御手段２０へ届けられる。制御手段は、制御出力部２１、記憶部２２及び表示部２３等からなっている。温度分布データは、記憶部２２に保存される。さらに、温度分布データは、記憶部２２から制御出力部２１へ届く。制御出力部２１は、通気制御を行い、通気手段１２を動かす。また、制御出力部２１は、加温冷却制御を行い、加温冷却手段１３を動かす。さらに、制御出力部２１は、攪拌制御を行い、攪拌手段１４を動かす。
【００４０】
［温度分布測定手段の観測原理］
次に、温度分布測定手段の観測原理について説明する。図２７は、（ａ）連続体及び（ｂ）多孔質体における伝熱の概念図である。図２７（ａ）は、金属のような連続体の場合における伝熱の概念図である。金属のような連続体の場合、表面温度に影響を与える伝熱形式として、主に物体内部からの熱伝導、温度境界層における対流熱伝達、物体表面からの熱放射を挙げることができる。表面温度をＴ、熱伝導をＡ、対流熱伝達をＢ、熱放射をＣとすると、表面温度Ｔは、Ｔ＝Ｆ（Ａ，Ｂ，Ｃ）で表すことができる。
【００４１】
一方、図２７（ｂ）は、コンポストを含む多孔質体の場合における伝熱の概念図である。コンポストを含む多孔質体の場合、連続体における伝熱形式に加え、多孔質体内部に存在する隙間を通過する気体が、直接内部の熱を運搬することによる伝熱形式を挙げることができる。表面温度をＴ、熱伝導をＡ、対流熱伝達をＢ、熱放射をＣ、気体による熱運搬効果をＤとすると、表面温度Ｔは、Ｔ＝Ｆ（Ａ，Ｂ，Ｃ，Ｄ）で表すことができる。
【００４２】
つまり、コンポスト表面で観測される温度は、連続体の場合と異なり、通気により運搬されたコンポスト内部の熱の影響を受けると考えることができる。このため、コンポスト内部の通気状態を評価する指標として、コンポスト表面で測定された温度分布の利用が可能であると考えられる。
【００４３】
本発明において、温度分布測定手段は、赤外線サーモグラフィを用いることができる。赤外線サーモグラフィとは、物体表面から放射される赤外線エネルギー分布を赤外線センサにより計測し、これを温度分布に換算・画像化して表示する装置のことをいう。材料・構造物の表面に現れた欠陥・損傷の存在に起因する温度変化を、赤外線サーモグラフィで検出することにより欠陥を評価する非破壊試験法を赤外線サーモグラフィ法と呼び、非破壊・非接触で遠隔からの検査が可能な手法であり、短時間に広範囲を高効率に検査できる点で注目されている。近年、赤外線サーモグラフィの性能が急速に向上し、高分解能・高性能かつ高速での温度計測が可能となったことや、低価格化・小型化も進んだことから、科学技術の様々な分野での温度計測に応用されている。
【００４４】
検出した赤外線エネルギーを温度分布に変換する原理は、プランクの法則とステファン・ボルツマンの法則に基づいている。
プランクの法則とは、黒体の単色放射能の強さを波長の関数として表した法則のことで、下記の数式で表される。
【００４５】
【数１】
2010070442.tif 000003
【００４６】
プランクの法則を全波長領域で積分することで、黒体表面から単位面積、単位時間当たりに放射される放射エネルギー量はその黒体の絶対温度の４乗に比例するというステファン・ボルツマンの法則を得ることができる。ステファン・ボルツマンの法則を以下に示す。
【００４７】
【数２】
2010070442.tif 000004
【００４８】
この赤外線放射エネルギーと物体の表面温度は相関関係にあるという原理を用いて、赤外線サーモグラフィは、検出した赤外線エネルギーを温度に変換している。
【００４９】
［温度分布測定手段の観測方法］
温度分布測定手段１５は、温度分布の測定をするに当たって、測定対象となるコンポストの収納部が広範にわたる場合、一つの対象区を１度に測定することが難しい場合がある。その際、温度分布測定手段１５は、一つの対象区の温度を複数の狭範のブロックに分けて撮影し、ブロックごとに測定することも可能である。制御出力部１５は、分けて撮影したブロックごとの画像を繋ぎ合わせ、１枚の温度分布画像として解析をする。
【００５０】
ただし、赤外線サーモグラフィにより撮影された画像は、表示されている温度レンジが画像ごとに異なるため、同じ色で表示されている部分が同じ温度であるとは言えない。したがって、以下のように赤外線サーモグラフィ画像を変換して１枚の画像とした。
【００５１】
まず、制御出力部２１は、赤外線サーモグラフィにより撮影した画像を付属のソフトウェアによりパソコンに画像の温度データとして記憶部２２に取り込む。次に、制御出力部２１は、この画像の温度データをテキストデータに変換する。次に、制御出力部２１は、このテキストデータをモノクロ２５６色のビットマップ画像に変換する。次に、制御出力部２１は、このビットマップ画像を１枚に繋ぎ合わせ、１枚のビットマップ画像として保存する。次に、制御出力部２１は、そのビットマップ画像をテキストデータに変換する。次に、制御出力部２１は、このテキストデータをカラーのビットマップ画像に変換する。また、制御出力部２１は、このテキストデータは一つの対象区における温度データとして各種統計量を計算することもできる。
【００５２】
［脱臭手段、臭気検出手段、臭気情報報知手段］
本発明のコンポスト装置において、コンポストから発生する臭いを取り除く脱臭手段を有していても構わない。脱臭手段は従来のものを設置することができ、特に限定はされない。
【００５３】
また、本発明のコンポスト装置は、コンポストから発生する臭いを検出する臭気検出手段と、臭気検出手段から得た臭気情報を報知するための臭気情報報知手段とを有していても構わない。臭気検出手段は、前記脱臭手段と一体となったものでもよい。臭気情報報知手段は、臭気検出手段が検出したコンポストから発生する臭気の状況を、畜産現場の監督者や、近隣の住民に報知することができる手段であれば特に限定されない。臭気情報報知手段は、例えば、コンピュータネットワークを使って逐次臭気検出手段からの情報を閲覧できる報知手段が挙げられる。
【００５４】
［アンモニアガス濃度測定方法］
図３は、本発明の別の実施形態に係るコンポスト装置の制御方式を示したフロー図である。コンポスト装置１は、温度分布測定手段１５と共に、アンモニアガス濃度分布測定手段３０を有する。コンポスト装置１は、アンモニアガス濃度分布により、通気手段１２、加温冷却手段１３、及び攪拌手段１４を制御手段２０により制御してもよい。
【００５５】
アンモニアガス濃度測定ポイントは、複数設置することができる。図４は、本発明のコンポストの表面に設置されアンモニアガスを捕集するための容器の斜視図である。容器３２は、下側が開口になっている凹部３２ａを有する。容器３２の材質は、特に限定されないが、例えばポリプロピレンを挙げることができる。容器３２の大きさは、特に限定されない。好ましくは、Ｘ＝２５ｃｍ〜４０ｃｍ、Ｙ＝１０ｃｍ〜２０ｃｍ、Ｚ＝８ｃｍ〜１５ｃｍのものを例示できる。また、容器３２は、上面部分にガス検知管を差し込むことができるようなゴム栓３２ｂが装着されている。ゴム栓３２ｂの大きさは、特に限定されないが、好ましくは、直径２ｃｍ〜５ｃｍのものを例示できる。
【００５６】
図５は、本発明のアンモニアガス濃度分布測定手段の概念図である。図５において、容器３２は、一つしか設置されていないが、実際には複数同じものが存在する。容器３２は、コンポスト３の表面に設置される。ガス検知管３３は、ゴム栓３２ｂに差し込まれ、容器３２の内部とつながっている。また、ガス検知管３３は、濃度測定装置３４と連結されている。さらに、濃度測定装置３４は、制御手段２０とさらに連結されている。なお、濃度測定装置３４は、制御手段２０と一体となったものでも構わない。コンポスト表面３ａから発生したアンモニアガスは、容器内部に溜まる。容器内部に溜まったアンモニアガスは、ガス検知管３３を介して、濃度測定装置３４へ流れる。濃度測定装置３４では、濃度が測定され、その濃度情報が制御手段２０へ提供される。
【００５７】
［風速測定方法］
図６は、本発明の別の実施形態に係るコンポスト装置の制御方式を示したフロー図である。図６に示すように、コンポスト装置１は、さらに風速測定手段４０を有し、風速の状況により、通気手段１２、加温冷却手段１３、及び攪拌手段１４を制御手段２０により制御してもよい。
【００５８】
風速測定ポイントは複数設置することができる。図７は、本発明のコンポストの表面に設置され風速を測定するための筒容器の斜視図である。筒容器４２は、上口４２ｂ及び上口４２ｂとつながっている下口４２ａを有する筒形状をしている。筒容器４２の大きさは、特に限定されないが、例えば底面の直径が８ｃｍ〜１５ｃｍで、高さが８ｃｍ〜１５ｃｍのものが好ましい。また、筒容器４２は、側面部分に風速計を差し込むことができるように差込口４２ｃを有している。差込口の位置は特に限定されないが、例えば筒容器４２の高さの１／２〜２／３の位置にあることが好ましい。
【００５９】
また、図８は、本発明のコンポストの表面に設置され風速を測定するための別の筒容器の斜視図である。筒容器４３は、上口４３ｂ及び上口４３ｂとつながっている下口４３ａを有する筒形状をしており、上口４３ｂは下口４３ａよりも断面積が狭くなっている。筒容器４３は、コンポストの表面からの排気を収束させるような形状になっている。筒容器４３の大きさは、特に限定されないが、例えば下口４３ａの断面積が７０ｃｍ２〜１００ｃｍ２で、上口４３ｂの断面積が１０ｃｍ２〜２０ｃｍ２で、筒容器４３の全体の高さが８ｃｍ〜１５ｃｍのものが好ましい。風速計は、上口４３ｂの上部に設置される。
【００６０】
図９は、本発明の図７の筒容器を用いた場合の風速測定手段の概念図である。図９において、筒容器４２は一つしか設置されていないが、実際には複数同じものが存在する。筒容器４２の下口４２ａは、コンポスト３の表面に設置される。風速計４５は、差込口４２ｃに差し込まれ、筒容器４２の内部の風速を測定することができる。また、風速計４５は、制御手段２０と連結されている。コンポスト表面３ａから排気された風は筒容器４２の内部を通る。その風の風速を風速計４５で測定し、その情報が制御手段２０へ提供される。
【００６１】
図１０は、本発明の図８の筒容器を用いた場合の風速測定手段の概念図である。図１０において、筒容器４３は、一つしか設置されていないが、複数同じものが設置されている。筒容器４３の下口４３ａは、コンポスト表面３に設置される。風速計４５は、上口４３ｂに設置される。さらに、風速計４５は、制御手段２０と連結されている。コンポスト表面３ａから発生する通気風は、上へ行くに従って収束されつつ、筒容器４３の上口４３ｂへ届けられる。風速計４５は、上口４３ｂまで届けられた通気風の風速を測定する。その風速の情報は、制御手段２０へ提供される。
【００６２】
［制御手段のハードウェア構成図］
図１１は、本実施形態に係る制御手段２０のハードウェア構成を示す図である。本発明が実施される装置は標準的なものでよく、以下に構成の一例を示す。なお、制御手段２０を、コンピュータを典型とする情報処理装置２００として全般的な構成を説明する。
【００６３】
情報処理装置２００は、制御部２１０を構成するＣＰＵ（Ｃｅｎｔｒａｌ  Ｐｒｏｃｅｓｓｉｎｇ  Ｕｎｉｔ）２１１（マルチプロセッサ構成ではＣＰＵ２１２等複数のＣＰＵが追加されてもよい）、バスライン２８０、通信Ｉ／Ｆ（Ｉ／Ｆ：インターフェイス）２５０、メインメモリ２６０、ＢＩＯＳ（Ｂａｓｉｃ  Ｉｎｐｕｔ  Ｏｕｔｐｕｔ  Ｓｙｓｔｅｍ）２７０、表示装置２３０、Ｉ／Ｏコントローラ２４０、温度分布測定手段１５、アンモニアガス濃度分布測定手段３０、及び風速測定手段４０の入力手段、ハード・ディスク２２１、光ディスク・ドライブ２２２、並びに半導体メモリ２２４を備える。なお、ハード・ディスク２２１、光ディスク・ドライブ２２２、並びに半導体メモリ２２４はまとめて記憶装置２２０と呼ぶ。
【００６４】
制御部２１０は、情報処理装置２００を統括的に制御する部分であり、ハード・ディスク２２１（後述）に記憶された各種プログラムを適宜読み出して実行することにより、上述したハードウェアと協働し、本発明に係る各種機能を実現している。
【００６５】
通信Ｉ／Ｆ２５０は、情報処理装置２００が、ネットワークを介してメールサーバと情報を送受信する場合のネットワーク・アダプタである。通信Ｉ／Ｆ２５０は、モデム、ケーブル・モデム及びイーサネット（登録商標）・アダプタを含んでよい。
【００６６】
ＢＩＯＳ２７０は、情報処理装置２００の起動時にＣＰＵ２１１が実行するブートプログラムや、情報処理装置２００のハードウェアに依存するプログラム等を記録する。
【００６７】
表示装置２３０は、ブラウン管表示装置（ＣＲＴ）、液晶表示装置（ＬＣＤ）等のディスプレイ装置を含む。
【００６８】
Ｉ／Ｏコントローラ２４０には、ハード・ディスク２２１、光ディスク・ドライブ２２２、及び半導体メモリ２２４等の記憶装置２２０を接続することができる。
【００６９】
温度分布測定手段１５、アンモニアガス濃度分布測定手段３０、及び風速測定手段４０は、情報処理装置２００のユーザによる入力の受け付けを行うものである。
【００７０】
ハード・ディスク２２１は、本ハードウェアを情報処理装置２００として機能させるための各種プログラム、本発明の機能を実行するプログラム及び後述するテーブル及びレコードを記憶する。なお、情報処理装置２００は、外部に別途設けたハード・ディスク（図示せず）を外部記憶装置として利用することもできる。
【００７１】
光ディスク・ドライブ２２２としては、例えば、ＤＶＤ−ＲＯＭドライブ、ＣＤ−ＲＯＭドライブ、ＤＶＤ−ＲＡＭドライブ、ＣＤ−ＲＡＭドライブを使用することができる。この場合は各ドライブに対応した光ディスク２２３を使用する。光ディスク２２３から光ディスク・ドライブ２２２によりプログラム又はデータを読み取り、Ｉ／Ｏコントローラ２４０を介してメインメモリ２６０又はハード・ディスク２２１に提供することもできる。
【００７２】
［コンポスト評価管理方法］
次に、コンポスト評価管理方法について説明する。図１２は本発明の一実施形態に係るコンポスト評価管理方法を示すフロー図である。本発明のコンポスト評価管理方法は、本発明のコンポスト装置におけるコンポストの攪拌及び堆積状態を評価及び管理するコンポスト評価管理方法であり、温度分布測定ステップ１０１、画像データ化ステップ１０２、分割ステップ１０３、数値データ化ステップ１０４、及び統計量算出ステップ１０５からなる。
【００７３】
温度分布測定ステップ１０１では、温度分布測定手段１５は、コンポストの表面の温度分布を測定する。ステップ１０１の測定方法は、前述の通り本発明のコンポスト装置における温度分布測定手段により測定する。
【００７４】
次のステップである画像データ化ステップ１０２では、温度分布測定手段１５は、ステップ１０１で得た温度分布を画像データとして処理をする。制御出力部２１は、ステップ１０１で得た画像データをグレースケール画像に変換する。
【００７５】
なお、制御出力部２１は、画像データとして処理の対象となる区が広範にわたる場合、一つの対象区を１度に測定することが難しい場合がある。その際、制御出力部２１は、一つの対象区の温度を複数の狭範のブロックに分割して、ブロックごとに測定することも可能である。制御出力部２１は、解析においては、分割したブロックごとの画像を繋ぎ合わせることによって、１枚の温度分布画像として使用することができる。
【００７６】
ただし、赤外線サーモグラフィにより撮影された画像は、表示されている温度レンジが画像ごとに異なるため、同じ色で表示されている部分が同じ温度であるとは言えない。したがって、制御出力部２１は、以下の手順を踏み赤外線サーモグラフィ画像を変換して１枚の画像とすることができる。
【００７７】
まず、温度分布測定手段１５は、赤外線サーモグラフィにより撮影した画像を付属のソフトウェアによりパソコンに画像の温度データとして記憶部２２に取り込む。次に、制御出力部２１は、記憶部２２に取り込まれた画像の温度データをテキストデータに変換する。次に、制御出力部２１は、このテキストデータをモノクロ２５６色のビットマップ画像に変換する。次に、制御出力部２１は、このビットマップ画像を１枚に繋ぎ合わせ、１枚のビットマップ画像を保存する。次に、制御出力部２１は、そのビットマップ画像をテキストデータに変換する。次に、制御出力部２１は、このテキストデータをカラーのビットマップ画像に変換し、１枚の画像とする。
【００７８】
次のステップである分割ステップ１０３では、制御出力部２１は、ステップ１０２で得た画像データを複数の区画に分割する。制御出力部２１は、画像データを１画素単位の正方形の区画に分割する。制御出力部２１は、その一辺のサイズを１区画のサイズとしてピクセル単位で指定する。
【００７９】
次のステップである数値データ化ステップ１０４では、制御出力部２１は、ステップ１０３で得た複数の区画に分割された画像データを、各々の区画ごとに複数の数値データに変換する。制御出力部２１は、画像データから数値データに変換する際に、画像中の画素の色に対応される数値が必要となる。制御出力部２１は、黒色から白色に変化する色に対応した数値をグレースケール画像に与える。つまり、制御出力部２１は、黒色に最小値、白色に最大値を対応させ、それ以外の中間色は最小値と最大値の間にある数値をグレースケール画像に対応させる。制御出力部２１は、最小値から最大値は２５６階調に数値を設定する。
【００８０】
また、制御出力部２１は、各々の区画ごとに算出された複数の数値データの平均値を算出してもよい。図１３は、画像データから数値データに変換する際の平均化処理についての説明図である。図１３では、制御出力部２１は、サイズが４×４ピクセルの画像の数値化において、１区画のサイズを２ピクセルとした場合、２×２ピクセルにより構成される区画の平均値が算出するため、出力されるデータを２×２の行列データとすることができる。このようにして、制御出力部２１は、平均化処理を行い、平均値を算出する。
【００８１】
次のステップである統計量算出ステップ１０５では、制御出力部２１は、ステップ１０４で得た複数の数値データから得られる統計量を算出する。ステップ１０５で算出する統計量は、変動係数や不偏分散、空間的ばらつきを表すセミバリアンス、画像デクスチャーの情報エントロピー等の統計量である。
【００８２】
例えば、温度分布のばらつき具合を数値化する場合、以下の式より変動係数を算出することができる。
【００８３】
【数３】
2010070442.tif 000005
【００８４】
制御出力部２１は、これらの統計量を算出する。これにより、温度分布のばらつきを数値化することができる。そのため、温度分布のばらつきを定量的に評価することが可能であり、コンポスト内部状況をより正確に把握することができる。
【００８５】
以上のステップを経て、制御出力部２１は、画像データを数値化し、統計量を算出する。このステップを経ることで、使用者は、コンポストの評価を定量的に行うことができる。
【００８６】
［発酵槽のコンポスト評価管理方法］
次に発酵槽のコンポストの評価管理方法について説明する。図１４は、本発明のコンポスト化処理設備の平面概略図である。発酵槽７０は、原料一次貯留槽７１、１週目発酵槽７２、２週目発酵槽７３、通気パイプ７４、ブロア７５、通気穴７６、ドレイン貯留槽７７、アンモニア回収用スクラバ７８、リニア・クレーン式堆肥切り返し装置７９よりなる。図面において、本発明のコンポスト化処理設備は、発酵槽を２つのみ備えているが、３つ以上の発酵槽を構成していてもよい。なお、図１４のＸの向きは、原料一次貯留槽７１、１週目発酵槽７２、２週目発酵槽７３が並んでいる向きを示す。
【００８７】
リニア・クレーン式堆肥切り返し装置７９は、Ｘ方向に平行に動くことができる。つまり、リニア・クレーン式堆肥切り返し装置７９は、原料一次貯留槽７１、１週目発酵槽７２、２週目発酵槽７３の上を移動することが可能である。
【００８８】
また、図１５は、本発明の図１４におけるリニア・クレーン式堆肥切り返し装置の斜視図である。リニア・クレーン式堆肥切り返し装置７９は、貯留槽７１及び発酵槽７２、７３に堆積しているコンポストの上部の一部を、クレーン部分７９ａによりすくい上げ、別の発酵槽へ移すことができる。例えば、原料一次貯留槽７１にあるコンポストは、クレーン部分７９ａにより一部がすくい上げられ、Ｘ方向に移動され、１週目発酵槽７２へ投入される。この一連の動きの繰り返しにより、原料一次貯留槽７１にあるコンポストは、１週目発酵槽７２に移動される。また、１週目発酵槽７２にあるコンポストも、クレーン部分７９ａの同様の動作が繰り返されることで、２週目発酵槽７３へ移される。
【００８９】
発酵槽７２、７３の大きさは、例えば幅７ｍ、奥行３ｍ、堆積高さ１．６ｍ、容積３４ｍ３と例示できる。まず、発酵前のコンポスト３は、原料一次貯留槽７１に入れられる。そして、原料一次貯留槽７１のコンポストは、リニア・クレーン式堆肥切り返し装置７９により、１週目発酵槽７２に移される。その後、１週目発酵槽７２のコンポストは、１週間〜１０日かけて発酵がなされる。１週間〜１０日後に、１週目発酵槽７２のコンポストは、リニア・クレーン式堆肥切り返し装置７９により、２週目発酵槽７３に移される。２週目発酵槽７３のコンポスト３は、１週間〜１０日かけて発酵がなされる。図１４においては、コンポスト化処理設備は、発酵槽を２つのみ備えているが、さらに他の発酵槽を有する場合でも、同様な流れにより発酵作業がなされる。コンポストは、４週間〜５週間で一次発酵を終了する。また、コンポスト化処理設備は、通常は吸引通気方式でコンポスト化を行うが、必要に応じて圧送通気方式に切り換えて通気を行うことも可能である。
【００９０】
本発明においては、使用者は、コンポストを、例えば１週目発酵槽７２から２週目発酵槽７３へと移す際に、温度分布を測定して、コンポストの発酵状態を評価管理することができる。つまり、貯留槽７１又は発酵槽７２、７３のコンポストは、数回すくい上げられ、一定量堆積していた量が減るごとに、貯留槽７１又は発酵槽７２、７３のコンポストの表面の温度分布を測定される。そして、最終的に、当該コンポストは、別の貯留槽７１又は発酵槽７２、７３へ移動される。そのため、使用者は、コンポストの移動の間に、コンポスト表面の温度分布の測定を数回することで、コンポストの発酵状態を３次元的に把握することができる。
【００９１】
［アンモニアガス濃度測定ステップを伴ったコンポスト評価管理方法］
図１６は本発明の別の一実施形態に係るコンポスト評価管理方法を示すフロー図である。本実施形態のコンポスト評価管理方法は、本発明のコンポスト装置におけるコンポストの攪拌及び堆積状態を評価及び管理するコンポスト評価管理方法であり、温度分布測定ステップ１０１、画像データ化ステップ１０２、分割ステップ１０３、数値データ化ステップ１０４、及び統計量算出ステップ１０５からの一連のステップと、容器設置ステップ３０１、アンモニアガス採取ステップ３０２、及び濃度測定ステップ３０３よりなる。
【００９２】
ステップ１０１〜ステップ１０５については前述の同じであるので説明を省略し、ステップ３０１〜ステップ３０３の一連の流れについて説明する。
【００９３】
容器設置ステップ３０１では、使用者は、コンポストの表面に複数の容器３２を設置する。容器３２は、凹部３２ａが下向きになるように設置をする。また、容器３２は、コンポスト表面３ａと密着するように、ある程度、コンポスト表面３ａに埋め込まれるように設置することが望ましい。そのように設置することで、容器３２で覆われたコンポスト表面３ａから発生するアンモニアガスは、漏れることなく凹部３２ａの内部に溜まる。
【００９４】
アンモニアガス採取ステップ３０２では、使用者は、容器３２の内部に溜まったアンモニアガスをガス検知管３３に検知する。容器３２が前述の構成をとっているため、ガス検知管３３は、凹部３２ａに囲まれたコンポスト表面３ａから発生するアンモニアガスを、正しく検知することができる。アンモニアガスを採取する時間は、３０秒〜１分程度かけるのが望ましい。そして、濃度測定ステップ３０３では、使用者は、ガス検知管３３に採取されたアンモニアガスの濃度を、ガス検知管３３に連結されている濃度測定装置３４で測定をする。濃度測定装置３４は、容器３２が上記の構成をとっているため、凹部３２ａに囲まれたコンポスト表面３ａから発生するアンモニアガスの濃度を正しく測定することができる。
【００９５】
使用者は、ステップ１０１〜ステップ１０５によって得られた温度分布データ、及びステップ３０１〜ステップ３０３によって得られたアンモニアガス濃度分布データを元に、コンポストの状態を評価管理する。
【００９６】
［風速測定ステップを伴ったコンポスト評価管理方法］
図１７は、本発明の別の一実施形態に係るコンポスト評価管理方法を示すフロー図である。本実施形態のコンポスト評価管理方法は、本発明のコンポスト装置におけるコンポストの攪拌及び堆積状態を評価及び管理するコンポスト評価管理方法であり、温度分布測定ステップ１０１、画像データ化ステップ１０２、分割ステップ１０３、数値データ化ステップ１０４、及び統計量算出ステップ１０５からの一連のステップと、別に、筒容器設置ステップ４０１、風速測定ステップ４０２、よりなる。
【００９７】
ステップ１０１〜ステップ１０５については前述の同じであるので説明を省略し、ステップ４０１〜ステップ４０２の一連の流れについて説明する。
【００９８】
ステップ３０１では、使用者は、コンポストの表面に複数の筒容器４２、４３を設置する。筒容器４２、４３は、コンポスト表面３ａと密着するように、ある程度、コンポスト表面３ａに埋め込まれるように設置することが望ましい。そのように設置することで、筒容器４２、４３で囲まれたコンポスト表面３ａから発生する通気風は、漏れることなく下口４２ａ、４３ａから筒容器４２、４３の内部を通過する。
【００９９】
ステップ４０２では、使用者は、筒容器４２、４３の内部の通気風の風速を測定する。風速計は、筒容器４２、４３が上記の構成をとっているため、筒容器４２、４３の内部を通過する通気風の風速を正しく測定することができる。
【０１００】
使用者は、ステップ１０１〜ステップ１０５によって得られた温度分布データ、及びステップ４０１〜ステップ４０２によって得られた風速分布データを元に、コンポストの状態を評価管理する。
【実施例】
【０１０１】
［実施例１］
図１８は、実施例１の調査対象である脱臭槽の平面図である。隣接した発酵槽からの発酵ガスは、通気手段１２により通気パイプ１２ａを伝い、通気穴１２ｂから、脱臭槽８０の内部に通気される。その結果、脱臭槽８０の悪臭成分は除去される。
【０１０２】
本実施例においては、管理状態の違いにより調査区を二つ設けた。一つは、完熟コンポストを脱臭槽内に新しく積み、堆積状態がより均一である区（以下、「均一区」と記載する）を設けた。もう一つは、脱臭資材を堆積してから１年間手を加えていない区（以下、「不均一区」と記載する）を設けた。本実施例において、均一区及び不均一区を調査対象区とした。均一区及び不均一区の双方の調査対象区規模は、共に８８ｃｍ×１５０ｃｍとした。
【０１０３】
脱臭槽８０に対し、以下の温度分布測定、アンモニアガス濃度測定、及び風速測定をこの順序で行った。
【０１０４】
（温度分布測定）
コンポスト表面の温度分布測定において、アイ・アール・システム社製の携帯型赤外線サーモグラフィ（ＭｏｂＩＲ  Ｍ３）を用いた。当該赤外線サーモグラフィは、感度波長８μｍ〜１４μｍ、画素数１６０×１２０画素、温度測定範囲−２０℃〜２５０℃、温度精度±２℃である。脱臭槽８０への通気開始前、通気開始後１０分後、１時間後、２時間後、１８時間後、２１時間後について赤外線熱画像を撮影し、時間による温度分布の変化を捉えた。
【０１０５】
得られた画像データについて、画像データを複数の区画に分割し、プログラミング言語Ｃ＃で作成したプログラムを使用して温度レンジを揃え、複数の区画に分割された画像データを数値データに変換した。
【０１０６】
なお、一つの対象区全体では、約１５万画素となっており対象区の規模（長さ１５０ｃｍ×幅８８ｃｍ）から計算すると、１画素の大きさは約３×３ｍｍとなる。このままではデータ数が多すぎるため、１００画素の数値データに対して平均化処理を行い、一つの数値データ（以下、１セルとする）とした。
【０１０７】
得られた複数の数値データから変動係数を算出し、温度分布のばらつき具合を数値化した。
【０１０８】
（アンモニアガス濃度測定）
図１９は、実施例１のアンモニアガス濃度測定点を示す図である。図１９に示すように、測定点は、不均一区８点（Ｎｏ．１〜Ｎｏ．８）、均一区７点（Ｎｏ．９〜Ｎｏ．１５）の計１５点とした。測定点を設定するにあたり、不均一区では堆積表面において亀裂のある部分とない部分に配置し、均一区では堆積表面に特に変化がないように見えるため、十字の線状に測点ポイントを設定した。また、アンモニアガス濃度測定は均一区・不均一区ともに通気２時間後に行った。
【０１０９】
測定機器は、ガステック社製ガス検知管で、測定範囲は５ｐｐｍ〜１００ｐｐｍ（３Ｌａ）、測定時間は約３０秒とした。各測定ポイントのコンポスト表面には、アンモニアガスを捕集するためのポリプロピレン製容器（長さ３０ｃｍ×幅１７ｃｍ×高さ１９ｃｍ、約５Ｌ）を覆い被せ、容器底部の中央にある直径約２．５ｃｍの孔からガス検知管を挿入し、アンモニアガス濃度を測定した。この孔にはガスの漏れを防止するためにゴム栓が装着しており、このゴム栓の中央に検知管を差し込めるようになっている。
【０１１０】
また、各測点においてアンモニアガス濃度測定容器内の脱臭資材表面温度分布のばらつき具合を数値化するにあたり、４５セル（本測定における一つの対象区の規模は長さ１７ｃｍ（５セル）×幅３０ｃｍ（９セル））の温度データから変動係数を算出した。ここで、１セルは１００画素の温度データを平均した値である。
【０１１１】
（風速測定）
図２０は、実施例１の風速測定点を示す図である。図２０に示すように、測定点は不均一区１５点、均一区１５点の計３０点とした。測定点は、事前に赤外線サーモグラフィによる観測を行い、温度の高いポイントと低いポイント、及び中間ほどのポイントを選んで設定した。また、風速測定は均一区・不均一区ともに通気１８時間後に行った。
【０１１２】
コンポスト表面から排気される風速測定では、熱線風速計を使用した。この風速計は、（株）日本カノマックス社製クリモマスター  ＫＡＮＯＭＡＸ６５４１で、測定範囲０．１ｍ／ｓ〜３０．０ｍ／ｓ、表示分解能０．０１ｍ／ｓ、応答性約１秒、測定精度±（指示値の３％＋０．１）ｍ／ｓである。
【０１１３】
測定方法は次の２通りの方法で行った。一つは、図７に示す筒容器４２（内径約１１ｃｍ、高さ１０ｃｍ、高さ５ｃｍの位置に差込口４２ｃを有する）に風速計を取り付け、コンポスト表面に置いた。もう一つは、図８に示す筒容器４３（下口４３ａは８．４ｃｍ×１０．４ｃｍ、上口４３ｂは直径２ｃｍ、高さが１１ｃｍ）に風速計を取り付け、コンポスト表面に置いた。
【０１１４】
［実施例１の結果］
（温度分布測定の結果）
結果を図２１〜図２４、及び表１に示す。
【０１１５】
【表１】
2010070442.tif 000006
【０１１６】
図２１は、実施例１の温度分布測定における赤外線熱画像の時間変化を表す画像である。
図２２は、実施例１の温度分布測定におけるデジタルカメラで捉えた可視画像の時間変化を表す画像である。（なお、図２２の白い紙片は風速測定点の位置を示すものである。）
図２３は、実施例１の温度分布測定における均一区・不均一区における表面平均温度と時間変化との関係を表すグラフである。
表１は、実施例１の温度分布測定における均一区・不均一区における各時間における表面温度分布変動係数を示す表である。
【０１１７】
図２１から、均一区においては長時間経過しても全体的な温度分布のばらつきに差は無い。一方、不均一区においては時間の経過と共に、温度が高い部分が現れた。図２２を参照すると、当該温度が高い部分は、亀裂が生じている部分と一致する。また、図２３から、均一区と不均一区では、不均一区の温度の上がり具合は大きいことがわかる。さらに、表１より、温度分布のばらつきが不均一区の方が均一区に比べ、大きいことがわかる。これらの結果により、コンポスト表面の温度分布を観察することで、コンポスト内部の状態を知ることができるとわかる。
【０１１８】
（アンモニアガス濃度測定の結果）
結果を表２及び表３に示す。
【０１１９】
【表２】
2010070442.tif 000007
【０１２０】
【表３】
2010070442.tif 000008
【０１２１】
表２は、実施例１のアンモニアガス濃度測定におけるアンモニアガス濃度と平均温度との関係を示す表である。
表３は、実施例１のアンモニアガス濃度測定におけるアンモニアガス濃度と温度分布の変動係数との関係を示す表である。
【０１２２】
表２及び表３から、均一区の方が、不均一区に比べ、アンモニアガス濃度が低いことがわかる。また、温度が高く、温度のばらつきが大きい測定点においては、アンモニアガス濃度が高い。その一方、温度が低く、温度のばらつきが小さい測定点においては、アンモニアガス濃度が高い。以上より、アンモニアガス濃度と温度分布とには相関関係があるのがわかる。
【０１２３】
（風速測定の結果）
結果を表４及び表５に示す。
【０１２４】
【表４】
2010070442.tif 000009
【０１２５】
【表５】
2010070442.tif 000010
【０１２６】
表４は、図７に示す筒容器４２により測定した場合の温度と風速との関係を示す表である。
表５は、図８に示す筒容器４３により測定した場合の温度と風速との関係を示す表である。
【０１２７】
表４及び表５から、均一区の方が、不均一区に比べ、風速が遅い（風量が少ない）ことがわかる。また、温度が高い測定点においては、風速が速い（風量が多い）。その一方、温度が低い測定点においては、風速が遅い（風量が少ない）。以上より、風速と温度分布とには相関関係があるのがわかる。
【０１２８】
［実施例２］
図１４と同じ発酵槽７０において、１週目及び２週目の発酵槽を測定対象とし、実施例１で用いた赤外線サーモグラフィによるコンポスト表面の温度分布測定を行った。１週目発酵槽７２では吸引通気方式を用いる。２週目発酵槽７３では、吸引通気方式でコンポスト表面を撮影後、圧送通気方式に切りかえて撮影を行った。また、赤外線サーモグラフィによる撮影は、高さ１６０ｃｍまで堆積したコンポストの上部から、０ｃｍ、５０ｃｍ、１００ｃｍ、及び１５０ｃｍの４つの深さを対象区として行い、３次元温度分布の測定を行い、画像データから得られた数値データについて、温度分布の統計量を算出した。図２４は、実施例２における３次元温度分布の測定の概念図である。
【０１２９】
［実施例２の結果］
結果を図２５、図２６、及び表６、表７に示す。
【０１３０】
【表６】
2010070442.tif 000011
【０１３１】
【表７】
2010070442.tif 000012
【０１３２】
図２５は、実施例２における発酵１週目のコンポストにおける吸引通気方式時のコンポスト上部から（ａ）０ｃｍ、（ｂ）５０ｃｍ、（ｃ）１００ｃｍ、（ｄ）１５０ｃｍの槽の温度分布を表す画像である。
図２６は、実施例２における発酵２週目のコンポストにおけるコンポスト上部から（ａ）０ｃｍ（吸引通気方式）、（ｂ）０ｃｍ（圧送通気方式１回目）、（ｃ）０ｃｍ（圧送通気方式１回目）、（ｄ）５０ｃｍ、（ｅ）１００ｃｍ、（ｆ）１５０ｃｍの槽の温度分布を表す画像である。
表６は、発酵１週目のコンポストにおける吸引通気方式時の各層の温度分布の統計量である。
表７は、発酵２週目のコンポストにおける吸引通気方式時の各層の温度分布の統計量である。
【０１３３】
吸引通気方式、圧送通気方式共に上部に比べて下部に行くほど内部温度が高くなっている様子が確認できた。また、吸引通気方式の場合では、上部から１００ｃｍの層が、５０ｃｍ、１５０ｃｍの層に比べて温度が一様に低い結果となった。一方、圧送通気方式の場合では、底部に近い１５０ｃｍの層で配管付近と思われる箇所の温度が周囲に比べて高い様子が確認できた。
【図面の簡単な説明】
【０１３４】
【図１】本発明の一実施形態に係るコンポスト装置の全体構成を示す概略図である。
【図２】本発明の実施形態に係るコンポスト装置の制御方式を示したフロー図である。
【図３】本発明の別の実施形態に係るコンポスト装置の制御方式を示したフロー図である。
【図４】本発明のコンポストの表面に設置されアンモニアガスを捕集するための容器の斜視図である。
【図５】本発明のアンモニアガス濃度分布測定手段の概念図である。
【図６】本発明の別の実施形態に係るコンポスト装置の制御方式を示したフロー図である。
【図７】本発明のコンポストの表面に設置され風速を測定するための筒容器の斜視図である。
【図８】本発明のコンポストの表面に設置され風速を測定するための別の筒容器の斜視図である。
【図９】本発明の図７の筒容器を用いた場合の風速測定手段の概念図である。
【図１０】本発明の図８の筒容器を用いた場合の風速測定手段の概念図である。
【図１１】本実施形態に係る制御手段２０のハードウェア構成を示す図である。
【図１２】本発明の一実施形態に係るコンポスト評価管理方法を示すフロー図である。
【図１３】画像データから数値データに変換する際の平均化処理についての説明図である。
【図１４】本発明のコンポスト化処理設備の平面概略図である。
【図１５】本発明の図１４におけるリニア・クレーン式堆肥切り返し装置の斜視図である。
【図１６】本発明の別の一実施形態に係るコンポスト評価管理方法を示すフロー図である。
【図１７】本発明の別の一実施形態に係るコンポスト評価管理方法を示すフロー図である。
【図１８】実施例１の調査対象である脱臭槽の平面図である。
【図１９】実施例１のアンモニアガス濃度測定点を示す図である。
【図２０】実施例１の風速測定点を示す図である。
【図２１】実施例１の温度分布測定における赤外線熱画像の時間変化を表す画像である。
【図２２】実施例１の温度分布測定におけるデジタルカメラで捉えた可視画像の時間変化を表す画像である。
【図２３】実施例１の温度分布測定における均一区・不均一区における表面平均温度と時間変化との関係を表すグラフである。
【図２４】実施例２における３次元温度分布の測定の概念図である。
【図２５】実施例２における発酵１週目のコンポストにおける吸引通気方式時のコンポスト上部から（ａ）０ｃｍ、（ｂ）５０ｃｍ、（ｃ）１００ｃｍ、（ｄ）１５０ｃｍの槽の温度分布を表す画像である。
【図２６】実施例２における発酵２週目のコンポストにおけるコンポスト上部から（ａ）０ｃｍ（吸引通気方式）、（ｂ）０ｃｍ（圧送通気方式１回目）、（ｃ）０ｃｍ（圧送通気方式１回目）、（ｄ）５０ｃｍ、（ｅ）１００ｃｍ、（ｆ）１５０ｃｍの槽の温度分布を表す画像である。
【図２７】（ａ）連続体及び（ｂ）多孔質体における伝熱の概念図である。
【符号の説明】
【０１３５】
１  コンポスト装置
３  コンポスト
３ａ  コンポスト表面
１０  処理槽
１１  収納部
１２  通気手段
１２ａ  通気パイプ
１２ｂ  通気穴
１３  加温冷却手段
１４  攪拌手段
１５  温度分布測定手段
２０  制御手段
２１  制御出力部
２２  記憶部
２３  表示部
３０  アンモニアガス濃度分布測定手段
３２  容器
３２ａ  凹部
３２ｂ  ゴム栓
３３  ガス検知管
３４  濃度測定装置
４０  風速測定手段
４２、４３  筒容器
４２ａ、４３ａ  下口
４２ｂ、４３ｂ  上口
４２ｃ  差込口
４５  風速計
７０  発酵槽
７１  原料一次貯留槽
７２  １週目発酵槽
７３  ２週目発酵槽
７４  通気パイプ
７５  ブロア
７６  通気穴
７７  ドレイン貯留槽
７８  アンモニア回収用スクラバ
７９  リニア・クレーン式堆肥切り返し装置
７９ａ  クレーン部分
８０  脱臭槽
１０１  温度分布測定ステップ
１０２  画像データ化ステップ
１０３  分割ステップ
１０４  数値データ化ステップ
１０５  統計量算出ステップ
２００  情報処理装置
２１０  制御部
２１１、２１２  ＣＰＵ
２２０  記憶装置
２２１  ハード・ディスク
２２２  光ディスク・ドライブ
２２３  光ディスク
２２４  半導体メモリ
２３０  表示装置
２４０  Ｉ／Ｏコントローラ
２５０  通信Ｉ／Ｆ
２６０  メインメモリ
２７０  ＢＩＯＳ
２８０  バスライン
３０１  容器設置ステップ
３０２  アンモニアガス採取ステップ
３０３  濃度測定ステップ
４０１  筒容器設置ステップ
４０２  風速測定ステップ
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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【図９】
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【図１０】
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【図１１】
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【図１２】
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【図１４】
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【図１５】
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【図１６】
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【図１７】
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【図１８】
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【図１９】
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【図２０】
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【図２３】
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【図２４】
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【図２７】
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【図１３】
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【図２１】
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【図２２】
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【図２５】
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【図２６】
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