(57)【要約】      （修正有）【課題】空気調節が容易で、大量に堆肥を発酵させるとともに、この堆肥から発生する熱を利用して、水をお湯に効率良く変換する堆肥醗酵装置を提供する。【解決手段】発酵槽２は、所定高さの外周壁と、外周壁の上に配される屋根材８と、屋根材８の外周に吊り下げるように取り付けられる第１のシート材１０とを備え、屋根材８を昇降動可能にする第１のクレーンを配置して、外周壁に対する第１のシート材１０の接触と離間の調整が可能に構成されている。【選択図】図５
2014019615.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
鶏糞、牛糞、豚糞などの動物糞、食品残渣や間伐材などから堆肥を発酵させて製造する発酵槽を備えた堆肥発酵装置において、発酵槽は所定高さの外周壁と、外周壁の上に配される屋根材とを備え、屋根材を昇降動可能にする第１のクレーンを配置して、外周壁に対する屋根材の接触と離間の調整が可能に構成されていることを特徴とすることを特徴とする堆肥製造装置。
【請求項２】
鶏糞、牛糞、豚糞などの動物糞、食品残渣や間伐材などから堆肥を発酵させて製造する発酵槽を備えた堆肥発酵装置において、発酵槽は所定高さの外周壁と、外周壁の上に配される屋根材と、屋根材を昇降動可能にする第１のクレーンと、所定回路で構成される熱交換器とを備え、前記熱交換器は、堆肥にその上方から突き刺すように構成され、堆肥を外部に排出するときには、前記熱交換器を取り外してから、堆肥を外部に排出することを特徴とする堆肥製造装置。
【請求項３】
前記熱交換器は、吊り下げ用部材に吊り下げられるように配され、この吊り下げ用部材を昇降させる第２のクレーンを備えることを特徴とする請求項２記載の堆肥製造装置。
【請求項４】
前記外周壁は、左右側壁と背面壁と正面側の扉により構成され、正面側の扉は第３のクレーンにより昇降動して開閉動作する吊り下げ機構であることを特徴とする請求項１又は２記載の堆肥製造装置。
【請求項５】
前記左右側壁と背面壁には断熱材がコンクリートに狭持され、前記正面側の扉と前記屋根材に断熱材が金属板又はステンレス板で狭持されていることを特徴とする請求項３記載の堆肥製造装置。
【請求項６】
前記外周壁の周囲外側に枠体が組み立てられ、この枠体の範囲内で前記屋根材又は前記正面扉が昇降することを特徴とする請求項１又は２記載の堆肥製造装置。
【請求項７】
前記外周壁の周囲外側に枠体が組み立てられ、この枠体に沿うように第２のシート材が吊り下げ配置されていることを特徴とする請求項１又は２記載の堆肥製造装置。
【請求項８】
前記発酵槽は、所定の大きさの建物内に配置されるとともに、建物内部の空気の洗浄を行なう洗浄装置が配されていることを特徴とする請求項１又は２記載の堆肥製造装置。
【請求項９】
前記屋根材が断面三角形状に構成され、この三角形状の屋根の内側に結露を集めて排出するための樋が取り付けられていることを特徴とする請求項１又は２記載の堆肥製造装置
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、鶏糞、牛糞や豚糞などの動物糞、食品残渣や間伐材などから有機堆肥を製造する堆肥製造装置に関し、特に、大量に有機堆肥を製造する堆肥製造装置に関する。
【従来の技術】
【０００２】
鶏糞、牛糞や豚糞などの動物糞から製造する有機堆肥は、有機農業等における重要な肥料として使用されている。これらの有機堆肥を製造するためには、その堆肥材料の内部で有用菌類の増殖を促進させるが、有用菌類の増殖を促進させるため、一定時間ごとに切り返し作業を行って製造中の堆肥を空気に触れさせる必要がある。すなわち、嫌気性の雑菌の増殖を抑制して、有用な菌類のみを増殖させるような作業を繰り返して行う必要がある。
【０００３】
このような発酵を行なう先行技術文献としては、特許文献１に、糞尿に植物質原料を混合し糞尿の硬さを調節する糞尿前処理工程と、前記糞尿前処理工程後の糞尿を山積みし分解・発酵させる一次発酵工程と、前記一次発酵工程後の糞尿に米糠及び微生物培養液を添加して発酵を促進させる二次発酵工程と、前記二次発酵工程後の糞尿に微生物分解物を添加して追加発酵させる三次発酵工程と、からなることを特徴とする有機肥料の製造方法が開示されている。
また、特許文献２には、堆肥処理槽内に堆肥材料を収容し、堆肥発酵に用いる有用微生物を繁殖させて堆肥を製造する装置であって、前記堆肥処理槽の壁部材を、堆肥発酵に用いる有用微生物と、前記微生物の繁殖に用いる栄養成分とを含ませたもので構成し、前記堆肥処理槽内に収容した堆肥材料に対して、内部に堆肥材料とともに供給する微生物と、壁部材から供給される微生物とを繁殖させて堆肥の製造を行うことを特徴とする堆肥製造装置が開示されている。
また、特許文献３には、有機性廃棄物を発酵処理する発酵槽１と、発酵槽１の底部から当該発酵槽１内の有機性廃棄物に向けて圧縮加熱した空気を吹き込む高圧送風機１０と、発酵槽１の外面部を覆うジャケット１１とを備える。ジャケット１１の内部には、発酵槽１内での有機性廃棄物の発酵により生じた発酵熱を吸収する暖房用流体が流され、その暖房用流体が特定の暖房区域に配置される放熱部２０との間で循環される発酵熱利用システムが開示されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】特開２０１０−２０８８９３号公報
【特許文献２】特開１１−３１０４８８号公報
【特許文献３】特開２０１０−２５５９９６号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
ところで、鶏糞、牛糞や豚糞などの畜産廃棄物は、その臭い（アンモニ臭等）が強いために、この臭いが漏れないようにする必要がある。また、発酵のために空気を大量に供給する必要がある。そして、畜産廃棄物をトラックなどで大量に運搬して堆肥を製造するためには、大型の発酵槽が必要になるが、臭気が漏れないようにするために密閉構造を採用すると、その構造には費用が嵩む問題を有する。
また、大量の堆肥材料を高く積み上げた状態で堆肥の切り返し攪拌をスムーズに行うためには、大きなスペースが必要になるとともに、トラックやショベルカーなどが入り易くする必要がある。さらに、前述した堆肥の切り返しの作業は、非常に労力を多く必要とするものであるために、その作業を機械化することも考えられる。しかしながら、いくら堆肥の切り返しを機械化したとしても、堆肥を大量に製造しようとすると、その量に応じてその機械の大型化を図ったとしても、機械化には限界がある。
【０００６】
また、発酵槽に熱交換器、例えば水を加熱するために所定回路で構成した熱交換器を組み込んで、発酵槽からの発酵熱を利用してお湯に変換する装置があるが、熱交換器を備え付けるとすると、堆肥の供給や取出しや堆肥の切り返し攪拌が困難になる問題を有する。
【０００７】
そこで本発明の目的は、大量に堆肥を発酵させることができるとともに、この堆肥から発生する熱を利用して水をお湯に効率よく変換することが可能な堆肥発酵装置を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
本発明の堆肥製造装置は、鶏糞、牛糞、豚糞などの動物糞、食品残渣や間伐材などから堆肥を発酵させて製造する発酵槽を備えた堆肥発酵装置において、発酵槽は所定高さの外周壁と、外周壁の上に配される屋根材と、屋根材を昇降動可能にする第１のクレーンとを備え、第１のクレーンを駆動させて、外周壁に対する屋根材の接触と離間の調整ができる構成とされていることを特徴とする。
本発明によれば、第１のクレーンにより屋根材を降下させると、外周壁との密着性が図られ、上昇させると、発酵槽（外周壁）の内部に空気を大量に供給したり少しだけ供給したりの空気調節が容易である。有用菌類の増殖を促進させるためには、定期的に切り返しを行って製造中の堆肥に大量の空気に触れさせる必要があるが、これを屋根材を上昇させることで容易に行なうことができる。また、第１のクレーンにより屋根材を昇降させると、大量の堆肥材料を高く積み上げた状態でも、堆肥の切り返しをスムーズに行うことができる。
【０００９】
また、本発明の堆肥製造装置は、鶏糞、牛糞、豚糞などの動物糞、食品残渣や間伐材などから堆肥を発酵させて製造する発酵槽を備えた堆肥発酵装置において、発酵槽は所定高さの外周壁と、外周壁の上に配される屋根材と、屋根材を昇降動可能にする第１のクレーンと、所定回路で構成される熱交換器とを備え、前記熱交換器は、堆肥にその上方から突き刺すように構成され、堆肥を外部に排出するときには、前記熱交換器を取り外してから、堆肥を外部に排出することを特徴とする。
本発明によれば、前記熱交換器は、堆肥にその上方から突き刺すように構成されるが、第１のクレーンにより屋根材を上昇させると、所定空間が形成されるので、前記熱交換器の取り付けたり取り外したりする作業が容易にできるようになる。
【００１０】
本発明としては、前記熱交換器は、吊り下げ用部材に吊り下げられるように配され、この吊り下げ用部材を昇降させる第２のクレーンを備えることを特徴とする。
本発明によれば、第２のクレーンを駆動させて、発酵槽の堆肥に対して前記吊り下げ用部材を降下させると堆肥に突き刺すようになり、吊り下げ用部材を上昇させると、堆肥から熱交換器を除去できるので、後は、堆肥をショベルカーなどで排出することができ、堆肥の搬入や排出に邪魔になるようなことがない。
【００１１】
本発明としては、屋根材の外周に吊り下げるように取り付けられる第１のシート材とを備え、屋根材を昇降動可能にする第３のクレーンを配置して、外周壁に対する第１のシート材の接触と離間の調整が可能に構成されていることを特徴とする。
本発明によれば、外周壁と屋根材との間に配される第１のシート材が、外周壁を覆いながらその密着性を調整するので、内部に空気を大量に供給したり少しだけ供給したりの空気調節が容易である。
本発明としては、前記外周壁は、左右側壁と背面壁と正面側の扉により構成され、正面側の扉は昇降動して開閉動作する吊り下げ機構であることが好ましい。
本発明によれば、発酵槽（外周壁）内に、動物糞を大量に運び入れるときや、有用菌類の増殖を促進させるためには、定期的に切り返しを行って製造中の堆肥を空気に触れさせるために、ショベルカーやトラックを使用するときでも対応可能になる。なお、屋根材と外周壁との関係では両者の間を完全に切り離すまでは行なう必要はなく、第１のシート材を介して、ショベルカー等を運び入れる程度に間隔を開ければ良く、したがって悪臭が外部に漏れることを抑制する。また、本発明によれば、前記屋根材を上昇させるとともに、正面扉の扉が上昇させると、正面側から背面壁を大きく開口されるために、ショベルカーなどが入り易くなる。
【００１２】
本発明としては、前記外周壁の周囲に枠体が組み立てられ、この枠体の上部に第３のクレーンが取り付けられ、枠体の範囲内に沿うように前記屋根材又は前記正面扉が昇降することが好ましい。
本発明によれば、第３のクレーンで屋根材を昇降させると、枠体の範囲内に沿うようにして屋根材や正面扉を安定した状態で昇降動させることができる。
また、前記外周壁の周囲外側に枠体が組み立てられ、この枠体に沿うように第２のシート材が吊り下げ配置されていることが好ましい。
本発明によれば、建屋外への臭気拡散が抑制される。
【００１３】
本発明としては、前記屋根材が断面三角形状に構成され、この三角形状の屋根の内側に結露を集めて排出するための樋が取り付けられていることが好ましい。
本発明によれば、発酵による温度上昇に伴う結露が樋に集められて排出され、堆肥材料に落下することを防止する。
【００１４】
本発明としては、前記発酵槽は、所定の大きさの建物内に配置され、建物内部の空気の洗浄を行なう洗浄装置が配されていることが好ましい。
本発明によれば、建物の外に臭気が漏れることを防止することができる。
そして、前記左右側壁と背面壁には断熱材が配され、前記正面側の扉と前記屋根材に断熱材が配されることが好ましい。発酵熱を外部に逃がさないようにするためと、寒冷地での堆肥製造装置の使用を可能にするためである。
【発明の効果】
【００１５】
本発明によれば、前記屋根材が吊り下げられて上下動の調整が可能に構成されていることから、悪臭の発生を防止しつつ、内部に空気を大量に供給したり少しだけ供給したりの空気調節が容易である。また、発酵槽内に積まれた堆肥を切り返し攪拌するときに、正面扉の扉が開くとともに、屋根材を昇降動させて外部空気を発酵槽内に供給することにより、ショベルカー等を導入して、切り返し作業が行なわれるとともに、外部からの空気の供給を行なうことができる。また、本発明によれば、前記熱交換器は、堆肥にその上方から突き刺すように構成されるが、第１のクレーンにより屋根材を上昇させると、所定空間が形成されるので、前記熱交換器の取り付け取り外し作業ができるようになる。このように、堆肥発酵装置を大量堆肥を発酵させる場合に好適な装置である。
【図面の簡単な説明】
【００１６】
【図１】本発明を適用した実施形態の堆肥製造装置を示す側面図である。
【図２】上記実施の形態の２つの堆肥製造装置を連接させた状態の背面図である。
【図３】上記実施の形態の堆肥製造装置を示す正面図である。
【図４】上記実施の形態の背面図である。
【図５】上記実施の形態の２つの堆肥製造装置を連接させた状態の背面図である。
【図６】上記実施の形態の堆肥製造装置の第１のシート材を有する屋根材を示す正面図である。
【図７】本発明の堆肥の製造工程を説明するフロー図である。
【図８】本発明の他の実施形態の堆肥製造装置を説明する正面図である。
【図９】本発明の他の実施形態の堆肥製造装置の屋根材の開閉方向を説明する正面図である。
【図１０】上記実施の形態の堆肥に熱交換器を配置した状態を示す斜視図である。
【図１１】上記熱交換器を示す斜視図である。
【図１２】上記実施の形態を示す拡大斜視図である。
【図１３】上記実施の形態を示す熱交換器の拡大縦断面図である。
【図１４】上記熱交換器を示す図であり、（ａ）はその斜視図であり（ｂ）はその断面図である。
【図１５】上記実施の形態に示す熱交換器の接続させたヒートポンプ装置の拡大横断面図である。
【図１６】上記熱交換器を接続させたヒートポンプ装置を示す側面図である。
【図１７】上記実施の形態の熱交換器と配管との連結状態を説明する斜視図である。
【図１８】上記実施の形態の熱交換器と配管とを吊り下げ用部材で吊り下げる例を説明する斜視図である。
【図１９】上記実施の形態の熱交換器の昇降動作を説明する側面図である。
【図２０】上記実施の形態の熱交換器の昇降動作を説明する側面図である。
【００１７】
以下、本発明を適用した具体的な実施の形態について図面を参照しながら詳細に説明する。
【００１８】
本実施形態の堆肥製造装置は、図１から図３に示すように、鶏糞、牛糞、豚糞などの動物糞、食品残渣や間伐材などの堆肥材料に堆肥発酵に用いる有用微生物を増殖させて堆肥を製造する装置１である。その基本的構造は、所定高さの外周壁３と、外周壁３の上に配される屋根材８とを備え、屋根材８が外周壁３に着脱自在に密着する構造であるか、または、第１のシート材１０が外周壁３に着脱自在に密着する構造である（図５（ａ）（ｂ））。そして、このような密着性を調整可能な構成として、外部から発酵槽２内への大量の空気の出し入れ調整可能にする。このような装置の発酵槽２は、所定の大きさの建物Ｔ内に配置されている（図６）。
【００１９】
発酵槽２は、外周壁３と屋根材８で構成されるが、外周壁３が左右側壁５と背面壁６と、正面扉４と屋根材８で構成されるものでも良い。外周壁（発酵槽２）３、つまり所定高さの左右側壁５と背面壁６は、グラスウールなどの断熱材が使用されている。本実施の形態の左右側壁５と背面壁６は、寒冷地仕様とするために、その厚さは７０〜１００ｍｍ程度に厚く構成されて、コンクリートに挟むようにグラスウールが配されている。また、内側面には金属板又はステンレス板が配されている。このような寒冷地仕様とすることで、北海道、東北、北陸などの積雪寒冷地でも屋外で使用可能であり、内部の熱を逃がさないようにしている。
【００２０】
本実施の形態の外周壁３は、所定高さの左右側壁５と背面壁６とにより断面コ字状を呈している。屋根材８は、断面三角形状を呈して、その頂点部にロープやチェーン２３などを介して吊り下げられ、第１のクレーン９で昇降動可能である。また、屋根材８の断面三角形状の底辺部に天板８ａが取り付けられている。そして、屋根材８を下降させると、天板８ａが断面コ字状の外周壁３の周囲に対応して密着する。第１のクレーン９ａ，９ｂを操作するスイッチＳは、左右壁５の前方側に吊り下げられるように設けられている。すなわち、後述する第１のシート材１０を敢えて使用しなくとも、屋根材８と外周壁３（正面扉を含む）との接触と離間の調整が可能である。屋根材８は、その厚さは７０〜１００ｍｍ程度に厚く構成されて、金属板又はステンレス板に挟むようにグラスウールが配されている。なお、正面扉４もその厚さは７０〜１００ｍｍ程度に厚く構成されて、ステンレス板に挟むようにグラスウールが配されている。このような寒冷地仕様とすることで、北海道、東北、北陸などの積雪寒冷地でも屋外で使用可能である。
【００２１】
ここで、本実施の形態としては、図５（ａ）に示すように、屋根材８の下方に第１のシート材１０が取り付けられ、この第１のシート材１０が外周壁３と密着させる構造でも良い。本実施の形態の第１のシート材１０は、外周壁１０の外側に密着するが、内側に密着させることも可能である。第１のシート材は、ビニールシートやテント生地のシート材などが好ましく、本実施の形態では透明なシート材が使用されている。なお、外周からロープやテープで第１のシート材１０を外周壁３に対して押さえつけるようにして密閉性を高めるとともに、ロープやテープでの押さえつけを弱めることで発酵槽２内への空気の供給を行なうようにしても良い。
また、屋根材８は、外周壁３に対して傾けて開口させることも可能である（図９参照）。上記第１のクレーン９で屋根材８の片側を引っ張るようにしたり、両側にロープを介して吊り下げ状態にして、吊り上げ長さを調節することで、左右側壁５の一方側から屋根材８を傾けて開口させる。なお、片側ヒンジ機構などで傾けて開口させることも可能である。また、屋根材８を背面壁６に倒すようにし、正面側を開くようにして、吊り下げ操作したり、ヒンジ機構などで傾けて開口させることも可能であることも可能である。
【００２２】
外周壁（発酵槽）３を覆うように枠体１１が組み立てられている。枠体１１は、第１と第２のクレーン９ａ，９ｂを取り付けたり、屋根材８や正面扉４を安定した状態で昇降動させるとともに、屋根材８に取り付けられる第１のシート材１０が捲れたりしないで安定して昇降する役割も有する。この枠体１１は、角柱フレームを組み合わせて組み立てられるが、その外周にビニールシートなどの第２のシート材Ｂ２を配して、臭気の漏れや、内部温度の漏れなどを防止する（図８参照）。第２のシート材Ｂ２は、左右側壁側のビニールシートＢ２と正面側のビニールシートと背面側のビニールシートが各々分離されたものが吊り下げられるようにして配されている。
【００２３】
屋根材８は、断面三角形状に構成されるが、外周壁３よりも大きなものを使用することで、これを昇降動させたときに、外周壁３内への空気の取り込みと、内部空気の排出を少しづつ調整可能である。そして、屋根材８は、コ字状のフレーム２３と連結されてチェーン２３を介して第１のクレーン９ａにより昇降動される。コ字状のフレーム２３は、枠体１１に沿って衝動させる部材であり、これにより屋根材８と第１のシート材１０は垂直に安定した姿勢で昇降動する。なお、断面三角形状の屋根材８の底辺部には、天板８ａが取り付けることも可能である。また、外周壁３の上端部や、屋根材８やその天板８ａの外周壁３との接触部にビニールシートを取り付けて密着性を高めることも可能である。天板８ａはグラスウールなどの断熱材が使用可能である。天板８ａを使用した場合は、外周壁３との組合わせて直方体形状の空間を形成するようになる。
【００２４】
また、屋根材８は断面三角形状であり、その断面三角形状に沿うように高さ位置の異なる樋７が複数配されている。発酵による温度上昇に伴う結露を収集する構造であり、これにより発酵による温度上昇に伴う結露が堆肥材料に落下することを防止する。複数の樋７は相互に連結されて外周壁３の外に配される貯水槽１９に配管１８を介して集められる。この貯水槽１９は、空気洗浄機（スクラバーscrubber）２４の水として使用される。空気洗浄機（スクラバーscrubber）２４は、悪臭を水でシャワーリングすることで脱臭する機能を有する。なお、空気洗浄装置２４は、上記２つの堆肥製造装置１Ａ，１Ｂで共用されている。
【００２５】
外周壁３の外周には、角材５を組み合わせて所定高さに枠体（外周枠）１１が組み立てられ、その一番上の角材に屋根材８を昇降させる第１のクレーン９ａと、正面扉４を昇降させる第１のクレーン９ａが取り付けられている。すなわち、外周壁３の外側と、屋根材８の上方には所定高さに枠体（外周枠）１１が組み立てられている。
【００２６】
外周壁３の内側底部、つまり発酵槽１の床１２には、床板材１２が設けられ、この床板材１２に形成された溝１２ａに発酵槽２に空気を供給するための供給パイプ１３が多数の穴を形成して配されている。空気の供給パイプ１３は断面コ字状の溝１２ａに空気を供給するための溝１４を下方に向けて配され、供給パイプ１３の多数の穴１３ａが目詰まりしないように工夫されている。なお、空気を供給する供給パイプ１３は外周壁３の左右側壁５や背面壁６に配することも可能である。そして、発酵槽２の背面壁の後方には空気を導入するブロワ１２Ｂが配され、このブロワ１２Ｂにより発酵槽の下方側から空気を供給する。床板材１２は、その厚さは１００〜１３０ｍｍ程度に厚く構成されて、コンクリートに挟むようにグラスウールが配されている。また、内側面（最上層）には金属板又はステンレス板が配され、最下層には所定厚みのビニールシートが配される。このような寒冷地仕様とすることで、北海道、東北、北陸などの積雪寒冷地でも屋外で使用可能である。
【００２７】
発酵槽１内の臭気を外部に取り排出する排気パイプ１８が配されている。また、発酵槽２の背面壁の後方には空気を導入するブロワ１６が配され、供給管１６ａを介して発酵槽２に供給される。また、発酵槽２の後方には、洗浄機（スクラバーscrubber）２４が配され、配管１８を介して発酵槽２内の臭気を洗浄する空気洗浄機構が配されている。空気洗浄機（スクラバーscrubber）１８は、貯水槽１９からの水を使用して、シャワーリングすることで脱臭する。これらの制御は、発酵槽の背面側に配される制御盤２０で制御される。なお、発酵槽２には、所定間隔をおいて結露などを集める樋２１が配されている（図２）。
【００２８】
ここで、図５（ｂ）に示すように、屋根材７の正面側にも第１のシート材１０が配されている。第１のシート材１０は、断面で三角形状の屋根材８の正面側と背面側の頂点部から吊り下げられるように取り付けられている。そして、正面扉４を降下させた後に、この正面扉４を含む外周壁３の上端側を外周から覆うようにして第１のシート材１０を配されている。そして、この第１のシート材１０を昇降させることで、外周壁（発酵槽２）３内部への空気の調整を行なう。なお、左右の側壁５と背面壁６にのみ接触する第１のシート材１０を配することも可能である。
【００２９】
このような構造の堆肥製造装置１Ａ，１Ｂは、所定の大きさの建物Ｔ内に配置されて使用することもできる（図７）。そして、建物内の空気を洗浄して、再度建物の内部に供給するために、空気洗浄装置Ｔ１が配置されている、空気洗浄装置Ｔ１は、前記空気洗浄装置２４と同じ機構でこれを大型化した装置である。
【００３０】
そして、堆肥製造装置１Ａ，１Ｂには、熱交換器２１が配されている（図１０，図１１）。本実施の形態の熱交換器２１は、略コ字状又は略Ｕ字状を呈して、堆肥Ｔａの上方から下方に向けて突き刺すような構造になっており、略コ字状の基端部側は堆肥Ｔａの上に出ており、略コ字状の先端部側は堆肥Ｔａに突き刺すようになっている。熱交換器２１は、熱媒体を発酵槽１０内に送り込むための往路管２Ａと、発酵槽１０内に送り込まれた熱媒体を発酵槽１０外に帰還させるための復路管２Ｂとからなる。往路管２Ａは、復路管２Ｂに対して小径のパイプ材が採用され、熱交換器２１は、復路管２Ｂの内部に往路管２Ａを遊嵌した状態の２重管構造である（図１２，図１３）。そして、熱交換器２１は、吊り下げ用部材２８に吊り下げられるように配され、この吊り下げ用部材２８が第２のクレーンによりを昇降させる。
図１２〜図１４（ａ）（ｂ）に示すように、熱交換器２１の往路管２Ａの表面には、周方向および軸方向に分散して設けられる水滴状に膨出する多数個のスペーサＢ…が形成され、往路管２Ａは、このスペーサＢ…によって復路管２Ｂの内周面との間に所定のクリアランスを保って復路管２Ｂの内部に復路管２Ｂと同心に位置決めされる。なお、復路管２Ｂの先端側は栓体を溶接することによって閉じられており、往路管２Ａの先端側は、復路管２Ｂの内部において開口している。
往路管２Ａの基端側には、１対のパイプ継ぎ手Ｊ、Ｊを供える短い角パイプ状の往路端末管２２が取り付けられ、また、復路管２Ｂの基端側には、同じく１対のパイプ継ぎ手Ｊ、Ｊを供える復路端末管２３が取り付けられている。なお、往路管２Ａと復路管２Ｂとが同心に配置されていることから往路管２Ａが復路管２Ｂの復路端末管２３を貫通して復路管２Ｂの内部に至る構造が採用されている。
【００３１】
熱交換器２１における熱媒体の送液経路（回路）Ｒは、パイプ継ぎ手Ｊに接続される配管２９ａ，２９ｂを介して往路端末管２２に供給された熱媒体が、往路管２Ａの先端側から復路管２Ｂ内に流出し、復路管２Ｂを介して、往路管２Ａの外周面と復路管２Ｂの内周面との間のクリアランス部分を通過して復路管２Ｂの復路端末管２３に流れ至る疎通経路である。配管２９ａ，２９ｂは、配管２９ａが合成樹脂製や金属製の配管であり、配管２９ｂが柔軟性のあるホース形のものであり、これらを組み合わせて所定の回路Ｒを構成する
【００３２】
上記のような熱交換器２１…は、多数本の熱交換器２１…をそれぞれ固有の熱交換特性を有するように接続することができる。すなわち、２本以上の熱交換器２１…を直列に接続したものが熱交換器２１…の直列接続素子群２０Ｃである（図１６）。直列接続素子群２０Ｃにおいては、隣接する熱交換器２１…の復路端末管２３と往路端末管２２とが往復連結管２４を介して送液経路Ｒが直列となるように順次に接続される。直列にも並列にも接続可能であり、これらの接続でヒートポンプ装置となる（図５、図６）。
【００３３】
そして、熱交換器２１…の直列接続素子群２０Ｃを四角形の枠体２８に吊り下げるとともに、配管２９ａ，２９ｂを介して所定の回路を構成する。枠体としては、Ｈ字状の枠体に配管２９ａ，２９ｂを介して所定の回路を構成することも可能である。これらの枠体２８は、第３のクレーン９ｃに連結されて昇降動作する（図２０）。
【００３４】
次に、本実施の形態の堆肥製造装置１（１Ａ，１Ｂ）を使用して堆肥を製造する工程を説明する。このような発酵槽２Ａは、連結された状態で組み立てられ（図２）、第１次発酵が行なわれると、隣接する第２の発酵槽２Ｂで二次発酵が行なわれる。
【００３５】
製造方法は、図７に示すようなフローにより行なわれる。建物Ｔ内には、トラックなどで堆肥材料を運び入れる（Ｓ１）。本実施の形態では、鶏糞などの動物糞であるとすると、山積みされた動物糞に、少なくともおが屑及び／又米ぬかを添加して、動物糞の前処理工程を行なう（Ｓ１）。これは主に臭いの発生を抑えるために行なう。前処理としての山積みの期間は１０日間ほどである。なお、鶏糞に竹チップ（竹を細かく粉砕したもの）を混合して堆肥を製造するような場合は、この混合により鶏糞の発生する臭いをある程度抑えることができる。
【００３６】
次いで、前処理工程（Ｓ１）で得た鶏糞に、少なくとも光合成細菌や枯草菌（納豆菌を含む）などの発酵菌を動物糞に添加しながら粉砕する粉砕・攪拌工程（Ｓ１）を行なう。ここでは、攪拌機で備え、その後発酵槽２での発酵工程を行なう。すなわち、第１に発酵槽１Ａに近接した場所には、菌を混ぜる混合工程を行なうための混合装置があり（図示せず）、この攪拌装置で攪拌された肥料が第１発酵槽１Ａに運び込まれる。ここでは、少なくとも光合成細菌及び／又は枯草菌を動物糞に添加して好気性発酵を行なう（Ｓ２）。
【００３７】
次に、第１発酵槽１Ａに運び込まれるとき、堆肥製造装置１Ａの正面扉４を開口するとともに屋根材８を上昇させて、ショベルカーなどで発酵槽２の内部に搬入する。そして、正面扉４を閉塞するとともに屋根材８を降下させて発酵槽２を密閉状態にする。また、供給パイプ１３からの空気の供給を行なう。このような密閉状態下で、発酵槽２内では、微生物の働きで発酵が始まる。発酵がすすむと、発酵槽２内部の温度は約５０℃〜７０℃程度になる。そこで、熱交換器２１の接続素子群２０Ａ〜２０Ｃとこれらを接続する配管２９（２９ａ，２９ｂ）などを使用して、水道水などの水を供給して、これを所定回路構成の熱交換器を介して、堆肥熱によりお湯にして、タンク３０で回収する（図２０）。水やお湯の循環や図示しないポンプの調整、さらには空気の供給パイプ１３との調整は制御盤３１で制御する。循環回路Ｒとしては、色々な回路が考えられるが、例えば、堆肥製造装置１Ａ，１Ｂの一つの中に区分した回路Ｒをいくつか形成して、順番に水からお湯を回収しても良い。そして、熱湯をビニールハウス（農業用ハウス）や工場などに送り込んでビニールハウスなどの暖房などに使用可能である。
また、熱交換器２１の接続素子群２０Ａ〜２０Ｃをその上方に配される枠体２８で吊り下げるようにして、これを第３のクレーン９ｃで昇降動作させると、堆肥Ｔａの供給や排出、堆肥Ｔａの切り返しなどの作業を行なう場合は、熱交換器２１の接続素子群２０Ａ〜２０Ｂを上昇させた状態で行なうことができる。なお、図１０に示す回路Ｒには、熱交換器２１や配管９ａ，９ｂなどを吊り下げる枠体２８は配されていないものであり、熱交換器２１の接続素子群２０Ａ〜２０Ｂを作業員の作業で差し込んだり取り外したりする。
ここで、効率よくお湯を回収するためには、一つの発酵槽２内に吊り下げる枠体２８をいくつか配置して、複数の枠体２８のうちから交互にお湯を回収するようにしたり、複数の発酵槽２内に一つずつ吊り下げる枠体２８を配置して、交互にお湯を回収するようにしたりして、お湯の供給が途絶えないようにすることが好ましい（図１０）。
【００３８】
次に、堆肥Ｔａを切り返し攪拌するときには、正面扉４を上昇開口して、ショベルカーなどを導入して切り返しを行なう。ショベルカーなどで攪拌するので、十分な攪拌が行なわれる。このとき、屋根材８を上昇させるか、或いは、屋根材８と共に第１のシート材１０を上昇させて、外周壁５との隙間を生じさせて、外気を供給する。これにより、発酵槽２内に大量の空気が供給される。しかし、内部の臭気はほとんど漏れることはない。高温内部に外気が入ろうとすることと、内部空気が外に出るためには、上昇しても外部にある屋根材８の下端側や第１のシート材１０の下方に一旦下がるようにしないと外部には流出しないからである（図５（ｂ）参照）。ここで、図８は、枠体１１の外周にビニールシート（第２のシート材）Ｂ２を配したものであるが、所定厚みのある正面扉４を上昇開口するときに、正面扉４をビニールシート（第２のシート材）Ｂの下端Ｂａよりも高くして、できるだけ内部空気が漏れないようにすることが可能である。これにより建屋外への臭気拡散が抑制される。
【００３９】
切り返しが終了すると、再度発酵槽２を密閉状態にして発酵を促進させる。ここで、屋根材８をクレーン９ａで昇降動させて屋根材８や第１のシート材１０を上昇させると、左右壁５から離れて、その隙間から空気が供給される。例えば、発酵槽２の底部の供給パイプ１３からの空気供給では不足する場合に、上記調整は有効である。
このようにして第１次発酵が終了すると、第２の発酵槽１Ｂへ移して第２次発酵を行なう（Ｓ４）。なお、第１の発酵槽１Ａには、順次送られてくる次に堆肥の発酵が行なわれる。
第２の発酵槽１Ｂでの発酵が終了すると、乾燥処理（Ｓ５）が行なわれて有機堆肥が出来上がる。
【００４０】
以上、本実施の形態では、動物糞の場合で説明したが、本発明は、食品残渣（オカラを含む）、間伐材、竹、樹皮、籾殻、稲わら、廃菌床、牡蠣殻などについても同じように適用可能であり、これらを混合して発酵処理することも可能である。間伐材、竹などはチップ状や粉末状にして使用する。
【符号の説明】
【００４１】
１，１Ａ，１Ｂ    堆肥製造装置、
２    発酵槽、
３    外周壁、
４    正面扉、
５    左右側壁、
６    背面壁、
７，２１    樋、
８    屋根材、８ａ  天板、
９    クレーン、９ａ    第１のクレーン、９ｂ    第２のクレーン、９ｃ    第３のクレーン、
１０    第１のシート材、Ｂ２      第２のシート材、
１１    枠体（外周枠）、
１２    床材、１２ａ  溝、
１３    空気の供給パイプ、
２１    熱交換器、
２Ａ    往路管、
２Ｂ    復路管、
２４    往復連結管、
２５    往路連結管、
２６    復路連結管、
２７    共通供給管、
２８    吊り下げ用部材（枠体）、
２９    配管、
２０Ａ〜２０Ｃ    接続素子群、
Ｔ    建物、Ｔ１    空気洗浄機
Ｔａ    堆肥、
【図１】
2014019615.tif 000003
【図２】
2014019615.tif 000004
【図３】
2014019615.tif 000005
【図４】
2014019615.tif 000006
【図５】
2014019615.tif 000007
【図６】
2014019615.tif 000008
【図７】
2014019615.tif 000009
【図８】
2014019615.tif 000010
【図９】
2014019615.tif 000011
【図１０】
2014019615.tif 000012
【図１１】
2014019615.tif 000013
【図１２】
2014019615.tif 000014
【図１３】
2014019615.tif 000015
【図１４】
2014019615.tif 000016
【図１５】
2014019615.tif 000017
【図１６】
2014019615.tif 000018
【図１７】
2014019615.tif 000019
【図１８】
2014019615.tif 000020
【図１９】
2014019615.tif 000021
【図２０】
2014019615.tif 000022