(57)【要約】【課題】醗酵した有機系廃棄物を円滑に、かつ、大きな排出速度で排出することを可能にする醗酵槽を提供する。【解決手段】ケーシング１１０の底面に面して複数の排出用回転軸１２１−１２４が相互に平行に配置されており、各排出用回転軸にはプレート部材１４０が取り付けられている。全てのプレート部材１４０が水平状態にあるときには、ケーシング１１０の内部に投入された有機系廃棄物はプレート部材１４０上に堆積する。プレート部材１４０がケーシング１１０の底面に対して直立する状態まで回転すると、有機系廃棄物は下方に落下する。【選択図】図１
2010082602.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
底面が開口しており、頂面に醗酵対象物を投入するための投入口が形成されているケーシングと、
前記ケーシングの内部において、前記底面に面して、前記ケーシングに対して回転可能であるように相互に平行に配置されている複数個の排出用回転軸と、
前記複数個の排出用回転軸の各々の回転方向及び回転角度を制御する制御装置と、
前記複数個の排出用回転軸の各々に取り付けられたプレート部材であって、前記プレート部材が水平に維持されたときに、前記プレート部材が協働して前記底面を覆うように配置されているプレート部材とを備える醗酵槽。
【請求項２】
前記プレート部材は、前記プレート部材が水平に維持されたときには、隣接するプレート部材との間に通気用の隙間を形成するように取り付けられていることを特徴とする請求項１に記載の醗酵槽。
【請求項３】
前記プレート部材には通気孔が形成されていることを特徴とする請求項１または２に記載の醗酵槽。
【請求項４】
前記底面と平行な面内において回転可能であるように前記ケーシングの内部に取り付けられた円板をさらに備え、
前記円板は、前記円板の一部が前記投入口の下方に位置するように、配置されていることを特徴とする請求項１乃至３の何れか一項に記載の醗酵槽。
【請求項５】
前記円板は円錐形状をなしていることを特徴とする請求項４に記載の醗酵槽。
【請求項６】
前記円板上には、前記円板の半径方向に延び、かつ、前記円板に対して直立する少なくとも一つのガイド部材が設けられていることを特徴とする請求項４または５に記載の醗酵槽。
【請求項７】
前記円板は前記ケーシングの内部において上下方向に移動可能であることを特徴とする請求項４乃至６の何れか一項に記載の醗酵槽。
【請求項８】
前記ケーシングの内部における前記醗酵対象物の高さを検出するセンサを備えており、前記円板は前記センサが検出した前記醗酵対象物の高さに応じて上下動することを特徴とする請求項７に記載の醗酵槽。
【請求項９】
前記円板は前記ケーシングの内部において前記ケーシングの前記頂面に沿って二次元的に移動可能であることを特徴とする請求項４乃至６の何れか一項に記載の醗酵槽。
【請求項１０】
前記ケーシングの相互に対向する一対の面の間に配置された少なくとも一つの通気用パイプを備えており、前記通気用パイプは両端が開口し、かつ、中空であり、前記中空パイプの円周面には通気孔が形成されていることを特徴とする請求項１乃至９の何れか一項に記載の醗酵槽。
【請求項１１】
醗酵対象物と木材チップとを混合する混合ユニットと、
請求項１乃至１０の何れか一項に記載された醗酵槽と、
前記醗酵槽から排出された醗酵物から前記木材チップを分離する木材チップ分離ユニットとからなる醗酵システム。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は生ゴミその他の有機系廃棄物を醗酵させる醗酵槽及び醗酵システムに関する。
【背景技術】
【０００２】
従来から、有機系廃棄物の有効利用の一環として、有機系廃棄物を生物醗酵させ、堆肥として再利用することが行われている。有機系廃棄物を生物醗酵させるためには、一般的には、醗酵槽の中に有機系廃棄物を堆積させ、数日間、自然醗酵させて熟成させる。このように有機系廃棄物を醗酵させるために使用される醗酵槽の一つとして特開２００３−１２３８８号公報に記載されたものがある。
【０００３】
図９は、同公報に記載された醗酵槽１０００の内部を示す概略的な断面図である。図９に示すように、従来の醗酵槽１０００の内部には、醗酵槽１０００の高さ方向の中間点において第一のスクリュー装置１１００が配置され、醗酵槽１０００の底部において第二のスクリュー装置１２００が配置されている。
【０００４】
第一のスクリュー装置１１００は、図９の紙面と垂直な方向に配置された偶数個（例えば、４個）のスクリューからなる。同様に、第二のスクリュー装置１２００は、図９の紙面と垂直な方向に配置された偶数個（例えば、４個）のスクリューからなる。醗酵槽１０００の内部は第一のスクリュー装置１１００により上部醗酵室と下部醗酵室とに分離されており、有機系廃棄物は投入口１３００から上部醗酵室に投入される。
上部醗酵室において十分に醗酵した後、有機系廃棄物は第一のスクリュー装置１１００によって上部醗酵室から下部醗酵室に搬送される。
【０００５】
第一のスクリュー装置１１００においては、相互に隣接するスクリューが有機系廃棄物をスクリュー間に巻き込む方向に回転する（例えば、左側に位置するスクリューが時計方向に回転し、右側に位置するスクリューが反時計方向に回転する）。これにより、有機系廃棄物は上部醗酵室から下部醗酵室に搬送される。下部醗酵室に搬送された有機系廃棄物は下部醗酵室においてさらに熟成された後、第二のスクリュー装置１２００により、醗酵槽１０００の外部に排出される。
【０００６】
【特許文献１】特開２００３−１２３８８号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
図９に示した従来の醗酵槽１０００においては、醗酵した有機系廃棄物は第二のスクリュー装置１２００により外部に排出される。しかしながら、スクリュー装置による有機系廃棄物の排出には以下のような問題点があった。
【０００８】
第一の問題点はスクリューの目詰まりが起きやすいことである。特に、有機系廃棄物は水分含有量が多く、醗酵した後であっても、流動性が大きいため、スクリューの目詰まりが起きやすい。
【０００９】
第二の問題点は排出速度が小さい点である。スクリュー装置による有機系廃棄物の排出速度は、スクリューの回転数とスクリューの外径により、決定される。スクリューの回転数を大きくすることは可能であるが、スクリューの外径を大きくすることは、スペースの問題があるため、必ずしも常に可能ではない。特に、図９に示した従来の醗酵槽１０００は省スペースを目的の一つとしているため、スクリューの外径を大きくすることについては限度がある。
【００１０】
本発明は以上のような従来の醗酵槽における問題点に鑑みてなされたものであり、醗酵した有機系廃棄物を円滑に、かつ、大きな排出速度で排出することを可能にする醗酵槽を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【００１１】
この目的を達成するため、本発明は、底面が開口しており、頂面に醗酵対象物を投入するための投入口が形成されているケーシングと、前記ケーシングの内部において、前記底面に面して、前記ケーシングに対して回転可能であるように相互に平行に配置されている複数個の排出用回転軸と、前記複数個の排出用回転軸の各々の回転方向及び回転角度を制御する制御装置と、前記複数個の排出用回転軸の各々に取り付けられたプレート部材であって、前記プレート部材が水平に維持されたときに、前記プレート部材が協働して前記底面を覆うように配置されているプレート部材と、を備える醗酵槽を提供する。
【００１２】
前記プレート部材は、前記プレート部材が水平に維持されたときには、隣接するプレート部材との間に通気用の隙間を形成するように取り付けられていることが好ましい。
前記プレート部材には通気孔が形成されていることが好ましい。
【００１３】
本発明に係る醗酵槽は、前記底面と平行な面内において回転可能であるように前記ケーシングの内部に取り付けられた円板をさらに備えることでき、前記円板は、前記円板の一部が前記投入口の下方に位置するように、配置されていることが好ましい。
【００１４】
前記円板は円錐形状をなしていることが好ましい。
【００１５】
前記円板上には、前記円板の半径方向に延び、かつ、前記円板に対して直立する少なくとも一つのガイド部材が設けられていることが好ましい。
【００１６】
前記円板は前記ケーシングの内部において上下方向に移動可能であることが好ましい。
本発明に係る醗酵槽は、前記ケーシングの内部における前記醗酵対象物の高さを検出するセンサを備えることができ、前記円板は前記センサが検出した前記醗酵対象物の高さに応じて上下動することが好ましい。
【００１７】
前記円板は前記ケーシングの内部において前記ケーシングの前記頂面に沿って二次元的に移動可能であることが好ましい。
【００１８】
本発明に係る醗酵槽は前記ケーシングの相互に対向する一対の面の間に配置された少なくとも一つの通気用パイプを備えることができ、前記通気用パイプは両端が開口し、かつ、中空であり、前記中空パイプの円周面には通気孔が形成されていることが好ましい。
【００１９】
本発明は、さらに、醗酵対象物と木材チップとを混合する混合ユニットと、上述の醗酵槽と、前記醗酵槽から排出された醗酵物から前記木材チップを分離する木材チップ分離ユニットと、からなる醗酵システムを提供する。
【発明の効果】
【００２０】
本発明に係る醗酵槽によれば、ケーシングの内部において醗酵した有機系廃棄物は、各排出用回転軸に取り付けられた各プレート部材が全て水平状態にあるときには、各プレート部材上に堆積した状態にあり、各プレート部材がケーシングの底面に対して直立したときには、ケーシングの内部から下方に自然落下する。あるいは、各プレート部材を揺動させることにより、有機系廃棄物を掻き落とす。このため、本発明に係る醗酵槽によれば、図９に示した従来の醗酵槽１０００と比較して、醗酵した有機系廃棄物を円滑に、かつ、大きな排出速度で排出することが可能である。
【発明を実施するための最良の形態】
【００２１】
（第一の実施形態）
図１は本発明の第一の実施形態に係る醗酵槽１００の斜視図である。なお、図１においては、醗酵槽１００の内部の構造を示すため、醗酵槽１００の下半分の部分は破断図により示す。
【００２２】
図１に示すように、本実施形態に係る醗酵槽１００は、底面が開口しており、頂面に醗酵対象物としての有機系廃棄物を投入するための投入口１１１が形成されているケーシング１１０と、４本の排出用回転軸１２１、１２２、１２３、１２４と、排出用回転軸１２１、１２２、１２３、１２４の各々の回転方向及び回転角度を制御する制御装置１３０と、排出用回転軸１２１、１２２、１２３、１２４の各々に取り付けられたプレート部材１４０と、から構成されている。
【００２３】
ケーシング１１０は、全体としては、直方体形状をなしている。後述するように、ケーシング１１０の内部において、有機系廃棄物を醗酵させる。このため、ケーシング１１０は耐腐食性能を有する材質で作られている。例えば、ケーシング１１０は樹脂またはコンクリートでつくられている。あるいは、ケーシング１１０それ自体は鋼鉄、アルミニウムなどの金属でつくり、ケーシング１１０の内壁に耐腐食性能を有する物質からなるフィルムをコーティングすることも可能である。
【００２４】
ケーシング１１０の頂面には排気口１１２が形成されており、排気口１１２には排気用ダクト１１３が接続されている。排気用ダクト１１３は脱臭装置（図示せず）に接続されており、ケーシング１１０の内部において発生した臭気を空気とともに脱臭装置に送り込む。なお、排気用ダクト１１３にはケーシング１１０内部の臭気を吸引し、脱臭装置に送り込むためのブロワを設置することも可能である。
【００２５】
４本の排出用回転軸１２１、１２２、１２３、１２４の各々は、ケーシング１１０の内部において、ケーシング１１０の底面に面して、相互に平行に配置されている。４本の排出用回転軸１２１、１２２、１２３、１２４の各々は、ケーシング１１０の相互に対向する一対の側壁の間において、回転可能であるようにケーシング１１０に支持されている。
排出用回転軸１２１、１２２、１２３、１２４の各々はそれぞれに対応する駆動装置１２５に接続されており、駆動装置１２５により駆動（回転）される。
【００２６】
駆動装置１２５は、制御装置１３０から発信される制御信号１３１を受信し、制御信号１３１に示される回転方向及び回転角度（回転量）に従って、排出用回転軸１２１、１２２、１２３、１２４を回転させる。
【００２７】
制御装置１３０はユーザーにより操作される。すなわち、ユーザーは制御装置１３０から制御信号１３１を発信することにより、各排出用回転軸１２１、１２２、１２３、１２４の回転方向及び回転角度（回転量）を制御することができる。
【００２８】
排出用回転軸１２１、１２２、１２３、１２４の各々にはプレート部材１４０が取り付けられている。プレート部材１４０は板状の形状をなしており、例えば、プラスチックその他の樹脂などの耐腐食性素材で作られている。
【００２９】
図２（Ａ）は排出用回転軸１２１、１２２、１２３、１２４及びプレート部材１４０を上方から見た場合の平面図である。
【００３０】
図２（Ａ）に示すように、一番左側の排出用回転軸１２１には、排出用回転軸１２１の長さ方向において間隔をあけて２個のプレート部材１４０が取り付けられている。左から２番目の排出用回転軸１２２には、排出用回転軸１２２の軸中心を通る平面内において左右に交互に計４個のプレート部材１４０が取り付けられている。
【００３１】
左から３番目の排出用回転軸１２３には、排出用回転軸１２２の場合と同様に、排出用回転軸１２３の軸中心を通る平面内において左右に交互に計４個のプレート部材１４０が取り付けられている。一番右側の排出用回転軸１２４には、排出用回転軸１２４の長さ方向において間隔をあけて２個のプレート部材１４０が取り付けられている。
【００３２】
図２（Ａ）に示すように、排出用回転軸１２１、１２２、１２３、１２４の各々に取り付けられたプレート部材１４０を全て水平状態に維持した場合には、各プレート部材１４０が協働してケーシング１１０の底面を覆う。さらに、排出用回転軸１２１、１２２、１２３、１２４の各々に取り付けられたプレート部材１４０を全て水平状態に維持した場合には、各プレート部材１４０は隣接するプレート部材１４０との間に隙間を形成するように配置されている。
【００３３】
プレート部材１４０間に形成された隙間を通過して、下方から空気がケーシング１１０の内部に進入し、ケーシング１１０の内部に堆積されている有機系廃棄物の醗酵を促進させる。前述のように、排出用回転軸１２１、１２２、１２３、１２４の各々はそれぞれに対応する駆動装置１２５に接続されており、駆動装置１２５は、制御装置１３０から発信される制御信号１３１に従って、排出用回転軸１２１、１２２、１２３、１２４を回転させる。
【００３４】
図２（Ｂ）は、排出用回転軸１２１、１２２、１２３、１２４が図２（Ａ）に示す状態から９０度回転した状態を示す正面図（図２（Ａ）のＢ方向から見た場合の正面図）である。
【００３５】
図２（Ｂ）に示すように、排出用回転軸１２１を時計方向に９０度、排出用回転軸１２２及び１２３を時計方向または反時計方向に９０度、排出用回転軸１２４を反時計方向に９０度それぞれ回転させることにより、各プレート部材１４０はケーシング１１０の底面に対して直立する。すなわち、それまでケーシング１１０の開口底面を覆っていた各プレート部材１４０は底面を開口させる状態に移行する。
【００３６】
このように、ケーシング１１０の内部に有機系廃棄物を堆積させておく必要がある場合には、各プレート部材１４０は図２（Ａ）に示すように全て水平状態に維持される。これに対して、ケーシング１１０の内部からケーシング１１０の底面を介して下方に有機系廃棄物を排出する場合には、各排出用回転軸１２１、１２２、１２３、１２４を９０度回転させ、各プレート部材１４０をケーシング１１０の底面に対して直立させ、ケーシング１１０の底面を開放状態にする。あるいは、有機系廃棄物が相互にくっつきあっているような場合には、各排出用回転軸１２１、１２２、１２３、１２４ひいては各プレート部材１４０を回転させることにより、あるいは、各排出用回転軸１２１、１２２、１２３、１２４ひいては各プレート部材１４０を所定の角度範囲（例えば、時計方向及び反時計方向にそれぞれ３０度）において揺動させることにより、有機系廃棄物をケーシング１１０から下方に落下させることができる。
【００３７】
以上のような構造を有する本実施形態に係る醗酵槽１００は以下のようにして使用される。まず、制御装置１３０は制御信号１３１を各駆動装置１２５に送信し、各排出用回転軸１２１、１２２、１２３、１２４に取り付けられている各プレート部材１４０が全て水平状態（図２（Ａ）に示す状態）になるように、各排出用回転軸１２１、１２２、１２３、１２４の回転方向及び回転角度を制御する。
【００３８】
次いで、各排出用回転軸１２１、１２２、１２３、１２４を図２（Ａ）に示す状態に維持したまま、ケーシング１１０の投入口１１１から有機系廃棄物をケーシング１１０の内部に投入する。ケーシング１１０の内部への有機系廃棄物の投入は数回に分けて行う。例えば、一日に一回ずつ、ケーシング１１０の全容積の１割に相当する量の有機系廃棄物をケーシング１１０に投入する。
【００３９】
ケーシング１１０の内部に投入された有機系廃棄物は時間の経過とともに高温好気性醗酵を行い、摂氏約７０度まで昇温する。有機系廃棄物の昇温により加熱された空気はケーシング１１０の内部を上昇する。ケーシング１１０の内部を上昇する空気は臭気を含んでおり、この臭気は、排気口１１２及び排気用ダクト１１３を介して、脱臭装置（図示せず）に送り込まれ、分解される。
【００４０】
ケーシング１１０の内部を加熱された空気が上昇することに伴い、各プレート部材１４０の間に形成されている隙間を介して、ケーシング１１０の外部の空気がケーシング１１０の内部に流入する。このように自然通気の作用により、ケーシング１１０の内部の好機性醗酵に必要な空気が供給される。
【００４１】
ケーシング１１０の内部において有機系廃棄物が十分に醗酵した後、制御装置１３０は制御信号１３１を各駆動装置１２５に送信し、各排出用回転軸１２１、１２２、１２３、１２４をそれぞれ９０度回転させる。すなわち、排出用回転軸１２１を時計方向に９０度、排出用回転軸１２２及び１２３を時計方向または反時計方向に９０度、排出用回転軸１２４を反時計方向に９０度それぞれ回転させることにより、図２（Ｂ）に示すように、各プレート部材１４０をケーシング１１０の底面に対して直立させる。これにより、それまでケーシング１１０の開口底面を覆っていた各プレート部材１４０は底面を開口させる状態に移行する。各プレート部材１４０がケーシング１１０の底面に対して直立すると、ケーシング１１０の内部の有機系廃棄物は下方に落下を開始する。
【００４２】
また、各プレート部材１４０をケーシング１１０の底面に対して直立させただけでは、ケーシング１１０の内部の有機系廃棄物が落下しない場合には、各排出用回転軸１２１、１２２、１２３、１２４ひいては各プレート部材１４０を回転させることにより、あるいは、各排出用回転軸１２１、１２２、１２３、１２４ひいては各プレート部材１４０を所定の角度範囲（例えば、時計方向及び反時計方向にそれぞれ３０度）において揺動させることにより、有機系廃棄物をケーシング１１０から下方に落下させることができる。ケーシング１１０の下方には、搬送機構として、例えば、ベルトコンベアを配置しておく。有機系廃棄物はケーシング１１０からベルトコンベア上に落下する。
【００４３】
有機系廃棄物が所定量だけ落下すると、制御信号１３１は制御信号１３１を各駆動装置１２５に発信し、各排出用回転軸１２１、１２２、１２３、１２４を図２（Ｂ）に示す状態から９０度回転させ、図２（Ａ）に示す状態に戻す。これにより、ケーシング１１０の内部からの有機系廃棄物の落下は終了する。ケーシング１１０からベルトコンベア上に落下した有機系廃棄物（既に醗酵したもの）はベルトコンベアにより所定の領域に搬送される。
【００４４】
本実施形態に係る醗酵槽１００によれば、ケーシング１１０の内部において醗酵した有機系廃棄物は、各排出用回転軸１２１、１２２、１２３、１２４に取り付けられた各プレート部材１４０がケーシング１１０の底面に対して直立したときに、ケーシング１１０の内部から下方に落下する。このため、本実施形態に係る醗酵槽１００によれば、図９に示した従来の醗酵槽１０００と比較して、醗酵した有機系廃棄物を円滑に、かつ、大きな排出速度で排出することが可能である。
【００４５】
なお、本実施形態に係る醗酵槽１００の構造は上記の構造に限定されるものではなく、種々の改変が可能である。
【００４６】
本実施形態に係る醗酵槽１００においては、ケーシング１１０は直方体形状をなしているが、ケーシング１１０の形状は直方体には限定されない。底面が開口し、底面の上方に排出用回転軸１２１、１２２、１２３、１２４及びプレート部材１４０を配置することができる構造である限りにおいて、ケーシング１１０は任意の形状とすることが可能である。
【００４７】
また、本実施形態に係る醗酵槽１００においては、４個の排出用回転軸１２１、１２２、１２３、１２４が形成されているが、排出用回転軸の数は４には限定されない。２以上の任意の数の排出用回転軸を設けることが可能である。
【００４８】
プレート部材１４０の形状、大きさ、配置の仕方は本実施形態に係る醗酵槽１００におけるものには限定されない。各プレート部材１４０が水平状態にあるときには各プレート部材１４０が協働してケーシング１１０の底面を覆い、各プレート部材１４０がケーシング１１０の底面に対して直立したときにはケーシング１１０の底面を開放するものである限りにおいて、プレート部材１４０の形状、大きさ、配置の仕方は任意に決定することが可能である。
【００４９】
本実施形態に係る醗酵槽１００においては、各プレート部材１４０は板状の中実の部材から形成されているが、各プレート部材１４０にはその厚さ方向に貫通する通気孔を形成することも可能である。この通気孔の直径は、空気が通過でき、かつ、有機系廃棄物が通過できない程度の直径である。例えば、通気孔の直径は約１０ｍｍ程度である。通気孔の数は限定されない。
【００５０】
このような通気孔を設けることにより、外部の空気がこれらの通気孔を通過してケーシング１１０の内部に流通するため、ケーシング１１０の内部における有機系廃棄物の好機性醗酵を促進させることができる。
【００５１】
（第二の実施形態）
図３（Ａ）は本発明の第二の実施形態に係る醗酵槽２００を上方から見た平面図であり、図３（Ｂ）は図３（Ａ）のＡ−Ａ線における部分的な断面図である。なお、図３（Ｂ）は、図を単純化するため、醗酵槽２００の上半分のみを示している。
【００５２】
本発明の第二の実施形態に係る醗酵槽２００は、第一の実施形態に係る醗酵槽１００と比較して、回転軸２０１及び円板２０２をさらに備えている。本実施形態に係る醗酵槽２００は、回転軸２０１及び円板２０２をさらに備えている点を除いて、第一の実施形態に係る醗酵槽１００と同一の構造を有している。このため、第一の実施形態に係る醗酵槽１００と同一の構成要素に対しては同一の参照符号を用いる。
【００５３】
回転軸２０１はケーシング１１０の頂面の内壁に固定的に取り付けられている。すなわち、回転軸２０１はケーシング１１０の頂面の内壁から下方に延びている。
回転軸２０１の先端（図３（Ｂ）においては下端）には、円板２０２が回転軸２０１に対して回転可能に取り付けられている。すなわち、円板２０２はケーシング１１０の底面と平行な面内において回転可能である。
【００５４】
図３（Ｂ）に示すように、円板２０２は三角形の縦断面を有しており、その三角形の頂点において、回転軸２０１に取り付けられている。また、図３（Ａ）に示すように、回転軸２０１及び円板２０２は、円板２０２の一部（斜面の一部）がケーシング１１０の投入口１１１の下方に位置するように、配置されている。なお、円板２０２の回転は、駆動装置（図示せず）及び駆動制御装置（図示せず）を介して、ユーザーにより制御される。
【００５５】
本実施形態に係る醗酵槽２００は以下のように作動する。
【００５６】
ケーシング１１０の内部に有機系廃棄物を投入する際、投入口１１１からのみ有機系廃棄物をケーシング１１０の内部に投入すると、有機系廃棄物が投入口１１１の直下にのみ堆積するため、ケーシング１１０の内部において有機系廃棄物を均一に堆積させることが極めて困難になる。
【００５７】
本実施形態に係る醗酵槽２００においては、ケーシング１１０の投入口１１１からケーシング１１０の内部に有機系廃棄物を投入する際、円板２０２を回転させる。円板２０２は、円板２０２の一部（斜面の一部）がケーシング１１０の投入口１１１の下方に位置するように、配置されているため、投入口１１１から投入された有機系廃棄物は円板２０２の斜面上に落下する。有機系廃棄物は斜面上にあるため、重力の作用により、自重で斜面上を落下するとともに、円板２０２は回転しているため、円板２０２上に落下した有機系廃棄物は円板２０２から遠心力を受ける。この結果、有機系廃棄物は円板２０２の回転とともに円板２０２の四方に分散して飛ばされる。
【００５８】
このように、本実施形態に係る醗酵槽２００によれば、投入口１１１からケーシング１１０の内部に投入される有機系廃棄物をケーシング１１０の内部において均一に堆積させることが可能になる。
【００５９】
なお、本実施形態における円板２０２は三角形状の縦断面を有する円錐形状をなしているが、円形の板状の部材として形成することも可能である。
【００６０】
図４は円板２０２の一変形例に係る円板２１０の斜視図である。図４に示すように、円板２１０の斜面上にはガイド２０３が設けられている。ガイド２０３は円板２１０の斜面に対して直立しており、かつ、円板２１０の半径方向に回転軸２０１から円板２１０の周縁まで延びている。
【００６１】
ガイド２０３は、回転軸２０１を中心として、６０度の円周角毎に配置されている。すなわち、円板２１０の斜面上には６個のガイド２０３が配置されている。図４に示した変形例に係る円板２１０によれば、円板２１０の回転により、ガイド２０３には円板２１０の円周方向に向かって押し出す力が付与される。このため、円板２１０の斜面上に落下した有機系廃棄物はガイド２０３により押し出されることになり、ガイド２０３が設けられていない場合と比較して、より確実に円板２１０から四方に飛散することとなる。
【００６２】
なお、ガイド２０３の数は６個には限定されない。必要に応じて、任意の数のガイド２０３を設けることが可能である。
【００６３】
（第三の実施形態）
図５は本発明の第三の実施形態に係る醗酵槽３００の内部を示す平面図である。本実施形態に係る醗酵槽３００においては、第二の実施形態に係る醗酵槽２００と比較して、回転軸３０１の長さが異なっている。
【００６４】
図５に示すように、本実施形態に係る醗酵槽３００においては、回転軸３０１は円板２０２を貫通するとともに、ケーシング１１０の頂面の内壁から排出用回転軸１２１、１２２、１２３、１２４の直上の位置まで延びている。さらに、本実施形態に係る醗酵槽３００においては、円板２０２は回転軸３０１に沿って上下動が可能であるように構成されている。すなわち、本実施形態に係る醗酵槽３００における円板２０２は回転軸３０１を中心として回転可能であるとともに、回転軸３０１に沿って上下方向に移動が可能であるように構成されている。
【００６５】
本実施形態に係る醗酵槽３００は、回転軸３０１が回転軸２０１よりも長いこと、円板２０２が回転軸３０１に沿って上下動可能であることを除いて、第二の実施形態に係る醗酵槽２００と同一の構造を有している。
【００６６】
円板２０２を回転軸３０１に沿って上下動させるための構造は特に限定されない。
例えば、円板２０２内にモーター及び車輪を組み込んでおき、車輪は、円板２０２に対して回転可能に、かつ、回転軸３０１の表面に接した状態に取り付ける。モーターを無線信号で駆動し、車輪を回転させることにより、円板２０２は回転軸３０１に沿って上下動を行う。円板２０２を回転させる場合には、車輪を引っ込め、回転軸３０１の表面には接していない状態にする。
【００６７】
本実施形態に係る醗酵槽３００によれば、円板２０２は上下動可能に構成されているため、ケーシング１１０の内部に堆積されている有機系廃棄物の高さに応じて、円板２０２を上下動させ、投入口１１１から投入された有機系廃棄物を適当な高さから飛散させることが可能になる。
【００６８】
また、有機系廃棄物を高い位置から落下させると、有機系廃棄物の自重により、圧密状態（堆積している有機系廃棄物が締まり、通気性が悪くなる状態）になることがある。有機系廃棄物を可能な限り低い位置から落下させることにより、そのような圧密状態を防止することも可能である。
【００６９】
なお、本実施形態に係る醗酵槽３００には、図５に示すように、ケーシング１１０の内部に堆積された有機系廃棄物の高さを検出するセンサ３１０を設けることが可能である。
センサ３１０はケーシング１１０の内部における有機系廃棄物の高さを検出して、その高さに応じた検出信号を円板２０２の駆動装置（図示せず）に送信する。円板２０２の駆動装置（図示せず）はセンサ３１０から受信した検出信号に応じて円板２０２を上下動させる。
【００７０】
例えば、センサ３１０から受信した検出信号が、ケーシング１１０の内部の有機系廃棄物の高さが水平面３１１まで達していることを示している場合には、円板２０２の駆動装置（図示せず）は円板２０２が水平面３１１よりも上方の領域において上下動するように円板２０２の上下動を制御する。
【００７１】
（第四の実施形態）
図６（Ａ）は本発明の第四の実施形態に係る醗酵槽４００を上方から見たときの平面図であり、図６（Ｂ）は図６（Ａ）のＢ−Ｂ線における断面図である。
【００７２】
本実施形態に係る醗酵槽４００においては、図６（Ａ）に示すように、ケーシング１１０の頂面に直線状のスリット４１０が形成されている。本実施形態における円板２０２はスリット４１０に沿って水平方向に移動が可能であるように構成されている。ケーシング１１０の頂面に直線状のスリット４１０が形成されている点及び板２０２はスリット４１０に沿って水平方向に移動可能である点を除いて、本実施形態に係る醗酵槽４００は第三の実施形態に係る醗酵槽３００と同一の構造を有している。
【００７３】
図６（Ｂ）は円板２０２がスリット４１０に沿って移動するための構造の一例を示す。
ケーシング１１０の頂面には、スリット４１０を間に挟んで、２枚の円形プレート４１１、４１２が配置されている。回転軸３０１は円形プレート４１２を貫通して、円形プレート４１１に取り付けられている。２枚の円形プレート４１１、４１２はそれぞれケーシング１１０の頂面の表面側及び内面側に沿ってスライド可能である。円形プレート４１１を適当な駆動装置（図示せず）により駆動することにより、円板２０２をスリット４１０に沿って移動させることが可能である。
【００７４】
本実施形態に係る醗酵槽４００によれば、円板２０２をスリット４１０に沿って移動させることが可能であるので、例えば、第三の実施形態に係る醗酵槽３００と比較して、投入口１１１を介してケーシング１１０の内部に投入される有機系廃棄物をケーシング１１０の内部においてより均一に堆積させることが可能になる。
【００７５】
なお、本実施形態に係る醗酵槽４００においては、スリット４１０はケーシング１１０の頂面において１本の直線として形成されているが、スリット４１０の形状は１本の直線には限定されない。例えば、スリット４１０は数本の直線の組み合わせ（例えば、Ｔ型あるいはＨ型）として形成することも可能であり、あるいは、スリット４１０を曲線として形成することも可能である。さらには、スリット４１０を直線と曲線の組み合わせとして形成することも可能である。スリット４１０の形状は、円板２０２がケーシング１１０の頂面に沿って二次元的に移動可能であるように、必要に応じて、決定することが可能である。
【００７６】
（第五の実施形態）
図７は本発明の第五の実施形態に係る醗酵槽５００の斜視図である。
【００７７】
本実施形態に係る醗酵槽５００は、第一の実施形態に係る醗酵槽１００と比較して、通気用パイプ５１０を追加的に備えている。通気用パイプ５１０は、ケーシング１１０の相互に対向する一対の面１１１ａ、１１１ｂの間に配置されるとともに、ケーシング１１０の一対の面１１１ａ、１１１ｂから外側に突き出ている。
【００７８】
通気用パイプ５１０は、ケーシング１１０の全高のほぼ半分の高さの地点において、一対の面１１１ａ、１１１ｂの中心を通って配置されている。通気用パイプ５１０の両端は開口しており、さらに、通気用パイプ５１０は中空のパイプとして構成されている。通気用パイプ５１０の円周面には多数の通気孔（参照符号はなし）が形成されている。
本実施形態に係る醗酵槽５００によれば、ケーシング１１０の外部の空気が通気用パイプ５１０を介してケーシング１１０の内部に流入する。
【００７９】
ケーシング１１０の上部からは投入口１１１を介して、ケーシング１１０の下部からは各プレート部材１４０間の隙間を介して、それぞれケーシング１１０の内部に空気が流入するが、ケーシング１１０の高さ方向における中央付近の領域には空気（酸素）が流入しにくく、酸欠状態になりやすい。
【００８０】
本実施形態に係る醗酵槽５００によれば、通気用パイプ５１０を介して、ケーシング１１０の外部の空気がケーシング１１０の高さ方向における中央付近の領域に流入する。このため、第一の実施形態に係る醗酵槽１００と比較して、ケーシング１１０の内部に堆積されている有機系廃棄物の好気性醗酵を促進することが可能である。
【００８１】
なお、本実施形態に係る醗酵槽５００においては、１本の通気用パイプ５１０が設けられているが、通気用パイプ５１０の本数及び配置位置は本実施形態における本数及び配置位置に限定されるものではなく、必要に応じて、任意の本数の通気用パイプ５１０を任意の位置に配置することが可能である。
【００８２】
（第六の実施形態）
図８は本発明の第六の実施形態に係る醗酵システム６００のブロック図である。
【００８３】
本実施形態に係る醗酵システム６００は、醗酵対象物である有機系廃棄物を貯留する有機系廃棄物貯留部６１０と、有機系廃棄物に混合する木材チップを貯留する木材チップ貯留部６２０と、有機系廃棄物貯留部６１０に貯留されている有機系廃棄物と木材チップ貯留部６２０に貯留されている木材チップとを混合する混合ユニット６３０と、第一の実施形態に係る醗酵槽１００と、醗酵槽１００から排出された醗酵済の有機系廃棄物から木材チップを分離する木材チップ分離ユニット６４０と、から構成されている。
【００８４】
有機系廃棄物貯留部６１０は、例えば、タンクから構成されており、プラスチック製の袋や容器などの異物を除去した状態で有機系廃棄物を貯留している。有機系廃棄物はタンクの下端から排出される。排出された有機系廃棄物は、例えば、ベルトコンベア上に載せられ、混合ユニット６３０の内部に搬送される。
【００８５】
木材チップ貯留部６２０は、例えば、タンクから構成されており、木材チップはタンクの下端から排出される。排出された木材チップは、例えば、ベルトコンベア上に載せられ、混合ユニット６３０の内部に搬送される。木材チップ貯留部６２０に貯留されている木材チップは、例えば、１０乃至５０ｍｍの大きさを有している。
【００８６】
混合ユニット６３０は、例えば、振動ミキサーから構成されており、有機系廃棄物貯留部６１０から運ばれてきた有機系廃棄物と、木材チップ貯留部６２０から運ばれてきた木材チップとを十分に混合する。例えば、混合ユニット６３０は、有機系廃棄物と木材チップとを混合比（容積比）１：１の割合で混合する。有機系廃棄物と木材チップとの混合物は、例えば、ベルトコンベア上に載せられ、混合ユニット６３０から醗酵槽１００に搬送された後、ケーシング１１０の投入口１１１からケーシング１１０の内部に投入される。
【００８７】
有機系廃棄物が十分に醗酵した後、有機系廃棄物と木材チップとの混合物はケーシング１１０の底面から排出される。ケーシング１１０から排出された混合物は、例えば、ベルトコンベア上に載せられ、木材チップ分離ユニット６４０に搬送される。
【００８８】
木材チップ分離ユニット６４０は、例えば、振動篩または回転篩からなり、有機系廃棄物（この段階においては、醗酵物）と木材チップとの混合物から木材チップを分離する。この段階においては、有機系廃棄物は５乃至１０ｍｍ程度の大きさになっており、木材チップは１０乃至５０ｍｍの大きさを有しているため、有機系廃棄物と木材チップとの混合物から木材チップのみを分離することは十分に可能である。分離された木材チップは、例えば、ベルトコンベアにより、木材チップ貯留部６２０に戻される。
【００８９】
有機系廃棄物と木材チップとの混合物から分離された木材チップには高温好気性醗酵に必要な醗酵菌が生息している。このため、木材チップをこのように再利用することにより、有機系廃棄物の醗酵を促進することが可能である。
【００９０】
以上のように、本実施形態に係る醗酵システム６００によれば、有機系廃棄物を醗酵させるためのシステムを自動化することが可能である。
【００９１】
さらに、有機系廃棄物には事前に木材チップが混合される。木材チップを混合することにより、醗酵槽１００のケーシング１１０の内部においては木材チップの周囲には隙間ができやすくなるため、ケーシング１１０の内部は好気性醗酵に適した好気性雰囲気となりやすい。すなわち、木材チップを混合することにより隙間ができ、この隙間により、自然通気（醗酵熱によりケーシング１１０の内部の空気が上昇し、下部から空気が自然に導入される現象）が実現される。これにより、有機系廃棄物の醗酵を促進することができる。
【００９２】
さらに、一度使用した木材チップを再利用することにより、木材チップに生息している醗酵菌が有機系廃棄物の醗酵をさらに促進する。
【００９３】
なお、本実施形態に係る醗酵システム６００においては、醗酵槽として第一の実施形態に係る醗酵槽１００を使用したが、醗酵槽１００に代えて、第二乃至第五の実施形態にかかる醗酵槽２００−５００を使用することも可能である。
【産業上の利用可能性】
【００９４】
以上の実施形態においては、本発明に係る醗酵槽または醗酵システムを用いて、有機系廃棄物を醗酵させる例を説明したが、本発明の対象は有機系廃棄物には限定されない。有機系の物質であれば、いかなるものも本発明による処理の対象となり得る。
【図面の簡単な説明】
【００９５】
【図１】図１は本発明の第一の実施形態に係る醗酵槽の斜視図である。
【図２】図２（Ａ）は、本発明の第一の実施形態に係る醗酵槽において、排出用回転軸及びプレート部材を上方から見た場合の平面図であり、図２（Ｂ）は、排出用回転軸が図２（Ａ）に示す状態から９０度回転した状態を示す正面図（図２（Ａ）のＢ方向から見た場合の正面図）である。
【図３】図３（Ａ）は本発明の第二の実施形態に係る醗酵槽を上方から見た平面図であり、図３（Ｂ）は図３（Ａ）のＡ−Ａ線における部分的な断面図である。
【図４】図４は本発明の第二の実施形態に係る醗酵槽における円板の一変形例に係る円板の斜視図である。
【図５】図５は本発明の第三の実施形態に係る醗酵槽の内部を示す平面図である。
【図６】図６（Ａ）は本発明の第四の実施形態に係る醗酵槽を上方から見たときの平面図であり、図６（Ｂ）は図６（Ａ）のＢ−Ｂ線における断面図である。
【図７】図７は本発明の第五の実施形態に係る醗酵槽の斜視図である。
【図８】図８は本発明の第六の実施形態に係る醗酵システムのブロック図である。
【図９】図９は従来の醗酵槽の内部を示す概略的な断面図である。
【符号の説明】
【００９６】
１００  本発明の第一の実施形態に係る醗酵槽
１１０  ケーシング
１１１  投入口
１１２  排気口
１１３  排気用ダクト
１２１、１２２、１２３、１２４  排出用回転軸
１２５  駆動装置
１３０  制御装置
１４０  プレート部材
２００  本発明の第二の実施形態に係る醗酵槽
２０１  回転軸
２０２  円板
２０３  ガイド
３００  本発明の第三の実施形態に係る醗酵槽
３０１  回転軸
４００  本発明の第四の実施形態に係る醗酵槽
４１０  スリット
５００  本発明の第五の実施形態に係る醗酵槽
５１０  通気用パイプ
６００  本発明の第六の実施形態に係る醗酵システム
６１０  有機系廃棄物貯留部
６２０  木材チップ貯留部
６３０  混合ユニット
６４０  木材チップ分離ユニット
【図１】
2010082602.tif 000003
【図２】
2010082602.tif 000004
【図３】
2010082602.tif 000005
【図４】
2010082602.tif 000006
【図５】
2010082602.tif 000007
【図６】
2010082602.tif 000008
【図７】
2010082602.tif 000009
【図８】
2010082602.tif 000010
【図９】
2010082602.tif 000011