(57)【要約】【課題】  攪拌用の羽根のような攪拌手段を別個に設けずに発酵処理対象物の攪拌が十分に行なうことができるとともに、発酵槽内に発生する熱を効率的に回収する。【解決手段】  管状の熱交換部を有する熱交換器２４と、管状の供給部を有するエアノズル管３１とが発酵槽１０内に突出して配されて回転する。熱交換器２４とエアノズル管３１は発酵槽１０の軸線に沿ってマトリックス状に突出して設けられていることが好ましい。【選択図】  図５
2014030798.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
食品残渣や動物排泄物などの発酵処理対象物を収容する発酵槽と、該発酵槽を支持する支持フレームと、該発酵槽を駆動させる駆動機構と備え、
発酵槽は、熱交換する熱交換器とエアを供給するエアノズル管が前記発酵槽内に突出して配されていることを特徴とする熱交換機能を有する発酵処理装置。
【請求項２】
前記発酵槽内に、前記熱交換器とエアノズル管とが発酵槽の軸線に沿ってマトリックス状に突出して設けられていることを特徴とする請求項１記載の熱交換機能を有する発酵処理装置。
【請求項３】
前記熱交換器は、往路管と復路管とからなる二重管構造に形成されるとともに、往路管に対応する往路連結管と復路管に対応する復路連結管とが設けられ、熱交換機能を有する発酵槽において往路連結管と復路管を介して連結されることを特徴とする請求項１記載の熱交換機能を有する発酵処理装置。
【請求項４】
前記熱交換器は、その連結部が前記発酵槽の外周部に配されて、連結部を介して冷媒源と切離し可能に構成され、前記エアノズル管は、その連結部が前記発酵槽の外周部に配されて、連結部を介してエア源と切離し可能に構成されて、前記発酵槽を所定方向に回転させる状態にすることを特徴とする請求項１記載の熱交換機能を有する発酵処理装置。
【請求項５】
前記熱交換器とエアノズル管はフレキシブル管路を介して接続され、前記発酵槽に前記駆動機構を介して前記フレキシブル管路の変形許容範囲内の回転運動を与えることを特徴とする請求項１記載の熱交換機能を有する発酵処理装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、発酵槽を横置きで回転自在に支持する熱交換機能を有する発酵槽を有する熱交換機能を有する発酵処理装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
酪農経営における動物排泄物や食品販売業における期限切れ廃棄食品（食品残渣物）、飲食品提供業における残飯等を単純に廃棄処理する場合には、多量の処理エネルギーを有するとともに、大きな環境負担を伴う。これらの有機廃棄物中には多量の未利用栄養素が残存する。また、動物排泄物等の発酵処理は、多量の有機廃棄物等を集めて早期に処理し、早期に有機肥料とすることが求められる。このため、酸素の供給と撹拌と環境温度の調節である。
【０００３】
発酵処理を大規模に実施する場合には、造り付けの換気装置と撹拌装置を設備した建屋形式の施設が利用されるが、小中規模で実施する場合には、熱交換機能を有する発酵槽を用い、発酵槽を回転させることで内容物を撹拌するようにした設備を用いる例が多い（下記、先行技術文献欄参照）。
必要とされる撹拌に関しては、発酵槽の内壁面に径方向に向けて複数種類の撹拌部材を配置した例がある（下記、特許文献１参照）。
【０００４】
円筒形の発酵槽内に突出物を設ける場合に、これを径方向に向けて設けることは、自然である。この場合、処理対象物は、静置期間中に撹拌部材を含んだ状態において発酵槽の下半部において団塊化する。この状態で発酵槽を回転させると処理対象物が発酵槽に連れ回りをする（同特許文献の図参照）。そして、発酵槽の回転角が一定限度を超えた時点で発酵槽の内壁面から一気に剥落し、下方位置の撹拌部材に突き刺さる状態となる。
必要とされる酸素の供給に関しては、発酵槽を１８０度回転するごとに吸気ラインと送気ラインとを切り替えて接続するようにした例がある（下記、特許文献２参照）。
【０００５】
発酵槽内への空気の供給に関しては、発酵槽の下位置から空気を送り込み、発酵槽の上位置から排気を吸い出す必要がある。そこで、送気ラインであった下位置の配管が発酵槽の回転によって上位置に移動した場合に、これに外部の吸気ラインを接続し、吸気ラインであった上位置の配管が発酵槽の回転によって下位置に移動した場合に、これに外部の送気ラインを接続するように自動的に切り替える。理想的な方法であると評価することができるが、このような自動的切り替えを実現するために、一種のロータリジョイント機構と、発酵槽自体の一部を二重筒構造とする複雑な構成を採用する必要があり、このため方法論上での高評価を一概に維持することが困難である。
必要とされる発酵槽内の環境温度の調節に関しては、処理対象物に酸素を供給するための吸気および排気を通じての空気の換気量によって調節する方法と（下記、特許文献２参照）、発酵槽内に外部から冷媒を循環させる方法とがある（下記、特許文献３参照）。
【０００６】
発酵槽内に冷媒を循環させるものは、通常、発酵槽内の温度調節をする目的の他に、発酵熱を外部利用する意図を含んでいる（同、特許文献３参照）。なお、特許文献３に示される堆肥化装置は、発酵槽を固定式としているものであり、このため内部に冷媒を循環させることは容易である。しかし、回転式の発酵槽内に冷媒を循環させる場合には、特許文献２に記載の技術と同様に複雑な構成が必要となる。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００７】
【特許文献１】特開２００２−１４３８０８号公報
【特許文献２】特開２００２−３５６３９１号公報
【特許文献３】特開２００９−１８３０４号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００８】
ところで、従来の静置型の発酵槽には、撹拌部材が有効に機能せず、撹拌の質が良くないという問題と、これを補うために多量の駆動エネルギーを要するという問題がある。そこで、発酵槽を回転させる方式が考えられる。
しかし、発酵槽を回転させる場合でも、発酵処理対象物の粘性などにより、攪拌が十分に行なわれない問題とともに、発酵槽に対する空気および冷媒の供給機構との連結状態によっては、発酵槽の回転に支障が生じ得る場合がある。
また、発酵槽で発生する熱を回収するためには、できるだけ効率的に回収する必要性がある。
【０００９】
そこで本発明の目的は、攪拌用の羽根のような攪拌手段を別個に設けずに発酵処理対象物の攪拌が十分に行なうことができるとともに、発酵槽内に発生する熱を効率的に回収することができる熱交換機能を有する発酵処理装置を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【００１０】
上記目的を達成するため、本発明の熱交換機能を有する発酵処理装置は、食品残渣や動物排泄物などの発酵処理対象物を収容する発酵槽と、該発酵槽を支持する支持フレームと、該発酵槽を駆動させる駆動機構と備え、発酵槽は、熱交換する熱交換器とエアを供給するエアノズル管が前記発酵槽内に突出して配されていることを特徴とする。駆動機構による駆動としては、発酵槽を回転駆動させたり、所定範囲内で揺動するような回転駆動などの駆動であれば良い。発酵槽としては、ドラム型でも断面が多角形状でも良い。
【００１１】
本発明によれば、熱交換機能を有する発酵槽を駆動させると、発酵槽内での発酵処理対象物は、熱交換器の管状の熱交換部やエアノズル管に衝突し、所定の塊であっても分断される（攪拌される）。この熱交換器による発酵処理対象物の分断作用は、発酵槽の全長に及ぶように発揮させることが好ましい。そして、発酵槽は、管状の熱交換部を有する熱交換器と、管状の供給部を有するエアノズル管とが前記発酵槽内に突出して配されて回転することから、発酵槽内に発生する熱を効率的に回収することができる。
【００１２】
本発明としては、前記発酵槽内に、前記熱交換器とエアノズル管とが発酵槽の軸線に沿ってマトリックス状に突出して設けられていることを特徴とする。この熱交換器による発酵処理対象物の分断作用は、発酵処理対象物の量によっては、発酵槽の中央部や所定の領域に密になるように前記熱交換器とエアノズル管を配することが好ましい。
【００１３】
本発明によれば、発酵処理対象物の分断（攪拌）を熱交換機能を有する発酵槽の全体的に亘って行なうことができる。
【００１４】
本発明としては、前記熱交換器は、往路管と復路管とからなる二重管構造に形成されるとともに、往路管に対応する往路連結管と復路管に対応する復路連結管とが設けられ、熱交換機能を有する発酵槽において往路連結管と復路管を介して連結されることが好ましい。
【００１５】
本発明によれば、前記熱交換器は、往路管と復路管とからなる二重管構造に形成されるので、効率的な熱交換が行なわれるとともに、熱交換機能を有する発酵槽の背面側で複数の熱交換器の連結組み合わせを任意に設計することができる。
そして、コ字状又はＵ字状の２本の管状の先端部と、これらの２本をコ字状又はＵ字状に連結する基端部とを備え、前記往路連結管と復路連結管はコ字状又はＵ字状の基端部に近接して設けられることで、これを熱交換機能を有する発酵槽では、前記コ字状又はＵ字状の縦型配置で複数本を連結させることで、多数の熱交換器を効率的に配置することができる。
【００１６】
本発明としては、前記熱交換器は、その連結部が前記発酵槽の外周部に配されて、連結部を介して冷媒源と切離し可能に構成され、前記エアノズル管は、その連結部が前記発酵槽の外周部に配されて、連結部を介してエア源と切離し可能に構成されて、前記発酵槽を所定方向に回転させる状態にすることを特徴とする。発酵槽を回転させるとき、熱交換器やエアノズル管は、管継手やカプラにより着脱され、発酵槽の回転は、一方方向の回転のほか、回転方向を切り替えるものでも良い。
また、本発明としては、発酵槽の往復回転範囲を実効的範囲に限定すること、例えば、発酵槽の静置位置を基準として発酵槽に対して、発酵槽の内壁面に膠着した発酵処理対象物が剥落する回転角を超える１８０度以内の往復回転運動を与えることができる。
【発明の効果】
【００１７】
本発明によれば、発酵槽は、管状の熱交換部を有する熱交換器と、管状の供給部を有するエアノズル管とが前記発酵槽内に突出して配されて回転することから、従来の発酵槽内に設置されていた撹拌羽根等の撹拌部材を廃止して発酵槽の構造を簡素化を達成できるとともに、発酵槽内に発生する熱を効率的に回収することができる。
【図面の簡単な説明】
【００１８】
【図１】本発明の発酵処理装置の実施の形態を示す正面図である。
【図２】上記実施の形態に示す発酵処理装置の側面図である。
【図３】上記実施の形態に示す発酵処理装置の背面図である。
【図４】上記実施の形態に示す発酵処理装置の発酵槽を破断して示す側面図である。
【図５】上記実施の形態に示す発酵処理装置の発酵槽を開いて示す正面図である。
【図６】上記実施の形態に示す発酵処理装置における発酵槽の平面視の断面図である。
【図７】上記実施の形態に示す発酵処理装置におけるエアノズル管の拡大断面図（Ａ）と平面図（Ｂ）と背面図（Ｃ）である。
【図８】上記実施の形態に示す発酵処理装置における熱交換器の拡大断面図である。
【図９】上記実施の形態に示す発酵処理装置における熱交換器の側面図（Ａ）と平面図（Ｂ）である。
【図１０】上記実施の形態に示す発酵処理装置の背面図である。
【図１１】上記実施の形態に示す発酵処理装置の断面図である。
【発明を実施するための形態】
【００１９】
以下、図面を引用しながら本発明の熱交換機能を有する発酵処理装置の実施の形態例を説明する。
【００２０】
（第１の実施の形態）
本実施の形態の熱交換機能を有する発酵処理装置１００は、発酵処理対象物を収容するための発酵槽１０と、発酵槽１０を回転自在に支持する支持フレーム５０と、支持フレーム５０上において発酵槽１０を駆動させる駆動機構４０とを主要部材としてなる（図１ないし図３）。
【００２１】
発酵槽１０は、円筒形の胴部１１の後端面を背面板１２によって塞ぐとともに、他方の前端面を観音開き方式の１対の扉板１３，１３を建て付けることによって開閉自在としたドラム型の容器体である。発酵槽１０は、支持フレーム５０を介してほぼ水平姿勢に支持して使用される。１対の扉板１３，１３の扉板は、それぞれ上下１対のヒンジ金具１Ｊ，１Ｊを介して胴部１１の前端面部分に取り付けられ、胴部１１の直径位置に１対の扉板１３，１３の召し合せ部１Ｍを有する左右開き式である。召し合せ部１Ｍは、斜面倍力式のロックレバー１Ｌ，１Ｌを操作して水密に閉じ切ることができる。
【００２２】
発酵槽１０の胴部１１には、発酵槽１０内に発酵処理対象物を投入するための投入口１４が設けられている。１対の扉板１３，１３は、処理完了した発酵処理対象物を排出する用途に利用される。発酵槽１０の内容積は、任意に設定することができるが、内容積が過少である場合には、外部環境の影響、特に気温の影響を受け易くなる。また、内容積が過大である場合には、発酵槽１０の内部環境にむらが生じ易くなるので注意を要する。
【００２３】
発酵槽１０の胴部１１は、周方向に沿って互いに平行する１対の環状軌道１５，１５を備え、１対の環状軌道１５，１５の中間位置には、駆動機構４０の一部を構成するリングギヤ１Ｇが配設されている。各環状軌道１５は、締め輪の態様で胴部１１に固定され、胴部１１の変形剛性を高めるための補強部材としての機能をも負担する。
【００２４】
発酵槽１０を支持する支持フレーム５０は、コンクリート基礎や地盤に固定されるベースフレーム５Ｂと、ベースフレーム５Ｂ上において油圧シリンダ５３，５３によって駆動される可動フレーム５Ａとからなる。ベースフレーム５Ｂは、縦横に配置したＨ型鋼材を角枠形に組み上げてなる。ベースフレーム５Ｂの縦横寸法は、発酵槽１０の軸長をやや上回る長さと発酵槽１０の直径をやや上回る幅とに設定されている。ベースフレーム５Ｂの長手方向にの中央位置前方寄りには、一定間隔を保つ１対の支脚５２，５２が立設されている。また、ベースフレーム５Ｂの後方位置には、１対の支脚５２，５２の間隔に対応する間隔を保つ１対の油圧シリンダ５３，５３が立設されている。
【００２５】
可動フレーム５Ａは、発酵槽１０の軸方向に沿って発酵槽１０の径方向に振り分けて配置した１対の水平材５４，５４間を発酵槽１０の軸方向に振り分けて配置する１対のＶ字形横設材５５，５５によって連結した構成である。１対のＶ字形横設材５５，５５の設置間隔は、発酵槽１０の胴部１１に取り付けた１対の環状軌道１５，１５の間隔に対応している。また、可動フレーム５Ａの一方の水平材５４には、モータベース５６が取り付けられている。
【００２６】
可動フレーム５Ａは、１対の支脚５２，５２の頂点にそれぞれ設ける支点Ｐ，Ｐを介して１対の水平材５４，５４の中央位置前方寄りを支持するとともに、水平材５４，５４の後端部を１対の油圧シリンダ５３，５３によって支持する態様でベースフレーム５Ｂ上に設置される。支点Ｐ，Ｐと油圧シリンダ５３，５３とによって支持された可動フレーム５Ａは、油圧シリンダ５３，５３の作動によって水平姿勢と一定角度の前傾姿勢とをとることができる（図２）。また、可動フレーム５Ａに搭載される発酵槽１０は、可動フレーム５Ａと挙動を共にする。
【００２７】
発酵槽１０は、駆動機構４０を介して可動フレーム５Ａ上に搭載される。駆動機構４０は、可動フレーム５Ａのモータベース５６に設置される駆動モータ４Ｍ、可動フレーム５ＡのＶ字形横設材５５，５５に各１対配設される支持ローラ４Ｒ，４Ｒ、発酵槽１０の胴部１１に取り付けられる前述のリングギヤ１Ｇ等の分散した部材によって構成される。
【００２８】
発酵槽１０は、Ｖ字形横設材５５，５５に配置した２対の支持ローラ４Ｒ…によって環状軌道１５，１５を４点支持することによって可動フレーム５Ａに対して回転自在に搭載される。駆動モータ４Ｍは、出力軸に原動ギヤ４Ｇを備え、原動ギヤ４Ｇと発酵槽１０のリングギヤ１Ｇとは、伝動チェーン４Ｃを介して連結される。この結果、駆動モータ４Ｍは、原動ギヤ４Ｇとリングギヤ１Ｇとの減速比に従って発酵槽１０を回転駆動する。
【００２９】
ここで、駆動モータ４Ｍとしては、一方方向の回転をするもののほか、逆転動作可能の仕様のものを使用することによって、発酵槽１０を揺動させる回転駆動をさせることもできる。また、発酵槽１０を支持する支持ローラ４Ｒ…には、鍔付きの仕様のものが選定され、発酵槽１０のとり得る傾斜姿勢の範囲では、支持ローラ４Ｒ，４Ｒが環状軌道１５，１５から脱輪することがないことの動作試験がされている。
【００３０】
発酵槽１０の内部には、空気供給系３０の一端をなす複数本のエアノズル管３１…と、冷媒循環系２０の一端をなす多数本の熱交換器２１…が内蔵されている。空気供給系３０は、発酵槽１０内の発酵処理対象物に酸素を供給する送気系であり、冷媒循環系２０は、発酵槽１０内の発酵温度を調節するための送液系である。これら複数本のエアノズル管３１…と、複数本の熱交換器は、これらを組み合わせてマトリックス状に分散配置している。発酵槽内のエアノズル管３１とエア源、および、熱交換器２１と冷媒源とはフレキシブル管路を介して接続されている。ここで、フレキシブル管路とは、素材が有する可撓性によって一定範囲での変形特性を有するホース類、または、蛇腹構造や多数個の剛性単位部材の摺動嵌め合い構造によって全体として一定範囲の変形特性をする、いわゆるフレキパイプやフレキホース類をいう。エア源等の固定部材とこれらのフレキシブル管路を介して接続された発酵槽１０は、接続状態を維持した状態でその変形許容範囲内での回転運動をすることができる。すなわち、連続した回転も可能であるが、所定角度範囲内（例えば１８０度以内の）往復回転運動も支障なく実現される。
【００３１】
空気供給系３０は、発酵槽１０内に内気に比べて相対的に密度の高い外気を供給する場合、発酵槽１０の下層側から外気を供給するとともに、発酵槽１０の上層側から内気を排出するようにすることが換気効率を高める上で好ましい。空気供給系３０は、このような観点から空気を噴気するためのエアノズル管３１…を発酵槽１０の下層に配置するとともに、発酵槽１０の上層に排気口３２を配置している（図３，図４，図５）。
【００３２】
発酵槽１０内には、発酵処理対象物が収容されており、発酵処理対象物にできるだけ均等に空気を配分するため、発酵槽１０の軸方向に沿って３本のエアノズル管３１…が発酵槽１０内の底部側は並設される。３本のエアノズル管３１…は、胴部１１の略全軸長に及ぶ長さを有し、互いに一定の相互間隔を設けて円弧面である発酵槽１０の胴部１１の内周面に直接固定されている。
【００３３】
３本のエアノズル管３１…の先端部は盲栓によって閉止され（図７）、エアノズル管３１…に内圧を加える。３本のエアノズル管３１…の基端部は、Ｔ字連結管３Ｔを介して発酵槽１０内において連結され、Ｔ字連結管３Ｔには、３本のエアノズル管３１…に共通の送気口３Ｐが設けられている。送気口３Ｐは、背面板１２を貫通して発酵槽１０の外部に現れている。
【００３４】
発酵槽１０内に並設される３本のエアノズル管３１…には、長手方向に沿って所定ピッチで噴気口３Ｈ…が形成されている。左右位置の２本のエアノズル管３１…には、それぞれ内向きの斜め４５度上向きの噴気口３Ｈ…が左右対称姿勢で形成されている（図７（Ａ），（Ｂ））。また、中央位置のエアノズル管３１には、斜め４５度上向きの噴気口３Ｈ…が左右交互に向けて形成されている。
【００３５】
冷媒循環系２０の熱交換器２１…は、発酵槽１０内に発酵槽１０の軸方向に並べて多数本並設される（図４，図５，図６）。各熱交換器２１は、ほぼ発酵槽１０の全軸長に及ぶ長さを有する棒状に形成され、多数本の熱交換器２１…は全て同一仕様である。各熱交換器２１の外観は、棒材であるが、その内部は冷媒を送り込む往路管２１Ａと、送り込んだ冷媒を帰還させる復路管２１Ｂとの２重管構造になっている（図８）。すなわち、各熱交換器２１は、往路管２１Ａと復路管２１Ｂとからなる二重管構造に形成されるとともに、往路管２１Ａに対応する往路連結管２５と、復路管２１Ｂに対応する復路連結管２６とが設けられ、コ字状又はＵ字状の２本の管状の先端部と、これらの２本をコ字状又はＵ字状に連結する基端部とを備え、往路連結管２３と復路連結管２４はコ字状又はＵ字状の基端部に近接して設けられている。往路管２１Ａと復路管２１Ｂとの間隙は、往路管２１Ａの外周面に適宜頻度で突設する雨滴状のスペーサ突起Ｂ…によって維持される。
【００３６】
本実施の形態の発酵槽１０には、上記のような構成を有する２８本の熱交換器２１…が上下４段、左右７列をなすマトリックス状の配置によって内蔵される。扉板１３を取り付けた発酵槽１０の前面寄りには、胴部１１を水平方向に横断する態様で上下４段の支持桟２２…が横設され、各支持桟２２…には、それぞれ７本の熱交換器２１…の先端部側が管材用のクランプ金具によって位置決めされる（図４，図５）。
【００３７】
また、２８本の熱交換器２１…の他端部は、発酵槽１０後端部の背面板１２を貫通させることによって位置決めされる（図４，図６）。背面板１２を抜けた２８本の熱交換器２１…は、発酵槽１０の外部において最終的に単一の送液口ＩＮと排出口ＯＴとを経由するように末端処理される（図３）。２８本の熱交換器２１…は、上下に位置する２本単位で処理される（図８，図９）。すなわち、上下に位置する２本の熱交換器２１，２１における往路管２１Ａと往路管２１Ａとが往路連通管２３によって（図９（Ａ））、また、２本の熱交換器２１，２１における復路管２１Ｂと復路管２１Ｂとが復路連通管２４によって接続され（図９（Ｂ））、接続された２本の熱交換器２１，２１は、往路連通管２３と復路連通管２４の単位で同時に共通の扱いを受ける条件下におかれることとなる。
【００３８】
下段位置の７個の往路連通管２３が図示しない冷媒源からの冷媒を分配する共通送液管２５に接続されるとともに、下段位置の７個の復路連通管２４が上段位置の７個の往路連通管２３に接続され、下段位置の７個の復路連通管２４は、図示しない冷媒源に冷媒を帰還させる共通排出管２６に接続される。これによって、単一の共通送液管２５の送液口ＩＮから送り込んだ冷媒を２８本の熱交換器２１…内に順次に疎通させて単一の共通排出管２６の排出口ＯＴから排出することができる（図３，図４）。なお、往路連通管２３と復路連通管２４とは、発酵槽１０の軸方向について重なって配置されているため、図４には、往路連通管２３のみが表示されている。
【００３９】
上記のように構成された本発明の発酵処理装置１００の稼動運転に際しては、エアノズル管３１…の送気口３Ｐと図示しないエア源、発酵槽１０の排気口３２と図示しない吸引ポンプ、共通送液管２５と図示しない冷媒源、共通排出管２６と図示しない冷媒源とをそれぞれ接続する。本実施の形態では、発酵槽１０に所定の種属に属する好気性バチルスを付与した動物排泄物等の発酵処理対象物を収容する。
【００４０】
発酵処理装置１００の発酵槽１０に駆動機構４０により回転をさせると、発酵槽１０内での発酵処理対象物が熱交換器２１の先端部（管状の熱交換部）や管状のエアノズル管３１に衝突して、所定の塊であっても分断される（攪拌される）。また、発酵槽１０内に、熱交換器２４とエアノズル管３１とがマトリックス状に突出して設けられていることから、発酵槽１０内のほぼ全域の発酵処理対象物が熱交換器２１の先端部（管状の熱交換部）や管状のエアノズル管３１に衝突して、所定の塊であっても分断される（攪拌される）。
ここで、発酵処理装置１００の発酵槽１０に与えられる回転運動が回転運動であって、その往復回転範囲が、発酵槽１０の静置位置を基準として時計回りに１８０度以内、または、反時計回りに１８０度以内、または、交互に与えられる時計回りの１８０度以内の回転と反時計回りの１８０度以内の往復回転範囲の実効的な範囲に制限されていることにより、例えば、必要とされるエア源や冷媒源との接続を可撓性材料からなるホース類に代表されるフレキシブル管路ＦＰ…用いているので、フレキシブル管路ＦＰ…を接続した状態において、そのまま発酵槽１０を往復回転駆動することができる（図４）。また、発酵槽１０とエア源および冷媒源とを切り離して発酵槽１０を駆動させても良く、この場合支障なくどのような回転でも行なうことができる。
発酵槽に与える１８０度以内の回転範囲は、時計回りに１８０度以内であっても、反時計回りに１８０度以内であってもよい。この結果、発酵槽に時計回りの回転と反時計回りの回転を与える場合における発酵槽の往復回転運動の範囲は、時計回りの回転範囲と、反時計回りの回転範囲とを合算した往復回転範囲となる。
【００４１】
このように、発酵槽１０が回転駆動されることによって、何ら専用の撹拌部材を要することなく多数本の熱交換器２１…によって発酵槽１０内の発酵処理対象物が有効に分断撹拌される。そして、管状に形成され熱交換する熱交換器２１…は、発酵処理対象物を分断する動作において、有利に作用する。つまり、管状の熱交換器２１…は、極く小さな分断抵抗によって発酵処理対象物を分断することができる。分断抵抗が大きければ熱交換器２１…を太くする等の対応をとる必要があり、熱交換器２１…を太くすると分断抵抗が増大することになる。
発酵槽１０に収容された発酵処理対象物は、撹拌操作と静置を所定期間繰り返すことにより醸成される。静置期間中には、発酵処理対象物に対する換気操作と温度調節操作とが必要である。本発明では、発酵処理対象物に対する必要な撹拌操作の完了後、発酵槽に内蔵されたエアノズル管３１と熱交換器２４に、撹拌操作に際して切り離したエア源と冷媒源を接続することによって発酵処理対象物に対する酸素の供給と温度調節とを実施することができる。
【００４２】
本発明としては、発酵槽１０に内蔵されるエアノズル管３１と冷却管とは、それぞれエア源と冷媒源とから切離すことができる。これらを切り離すことによって、発酵槽１０は、外部と機械的接続を有さない独立の存在となる。したがって、駆動機構は、障害なく発酵槽に回転運動を与えることができる。なお、接続・切り離しは迅速流体継手を使用して行なう。
【００４３】
ここで、発酵処理対象物の量によっては、発酵槽１０の中央部付近に熱交換器２４を集中するように配することで、発酵処理対象物の塊をより細かく攪拌することができる。また、下方側に配されるエアノズル管３１の径の太さを熱交換器２４のそれよりも大きくして、落下してくる発酵処理対象物に接触する割合を高く設定することも可能である。
【００４４】
また、発酵槽１０の静置位置とは、発酵槽１０の胴部１１に設けられた投入口１４が真上に位置する位置をいう（図１に示す位置）。また、発酵槽１０の往復回転範囲は、近接センサやリミットスイッチ等の公知手段を利用することによって簡単に制御することができる。
【００４５】
また、本実施の形態としては、図１０と図１１に示すように、ドラム型の発酵槽１０の下方側に、熱交換する熱交換器２４とエアを供給するエアノズル管３１が集中するように配されるものでも良い。この例では、ドラム型の発酵槽１０の上方側のほか、左右にも隙間を形成して、このように発酵槽１０内に隙間を設けるように熱交換器２４などを配するほうが効率的な熱交換が可能であり、部品点数も少なくできる。熱交換器２４は、合成樹脂製のパイプＰａと連結されて所定の回路を構成するものであり、２系統での回路構成であり、交互に水をお湯にしてこれを回収する。ドラム型の発酵槽１０の下方側には、エアを供給するエアノズル管３１が配されており、上方側には吸引用のパイプ３４が配されている。そして、発酵槽１０の外周には、堆肥の拡散を行なうフィン３３が発酵槽１０の上方側に配されている。また、この例では、水平は位置のドラム型の発酵槽１０を一方方向に回転させるが、前記の所定角度範囲で揺動させるよりも、回転式の方が堆肥の攪拌が十分に行なわれる。発酵槽１０を回転させるとき、熱交換器２４やエアノズル管３１は、管継手やカプラにより着脱されて、回転可能状態になり、回転が終わると、管継手やカプラにより連結される。
【００４６】
なお、本発明としては、発酵槽１０に内蔵されたエアノズル管とエア源、および発酵槽に内蔵された熱交換器と冷媒源とを切り離すことなく、また、ロータリジョイントや発酵槽の二重構造等の複雑な構成を採用することなく、発酵槽１０に回転運動を与えることも可能である。これは、些細な作業手数を省くことよりも、少なくとも１発酵サイクル期間を自動運転可能にすることに主眼がある。
また、本発明の発酵処理装置１００は、例えば、発酵槽１０の胴部１１に面状ヒータを仕込んで断熱材で被覆する等の追加的手段の採用によって、簡単に寒冷地仕様とすることができる。また、発酵槽としては、ドラム型でも多角形状でも良く、特に断面で四角形状とすると、ドラム型（筒状）よりも空気の供給が発酵槽１０の内部全体に行き渡り易くなり、かつ、熱交換器３１を所定間隔に配置し易い構造である。
【符号の説明】
【００４７】
１００                  発酵処理装置、
１０                    発酵槽、
２１                    エアノズル管、
２３                    往復連結管、
２４                    往路連結管、
３１                    熱交換器、
４０                    駆動機構、
５０                    支持フレーム、
ＦＰ                    フレキシブル管路
【図１】
2014030798.tif 000003
【図２】
2014030798.tif 000004
【図３】
2014030798.tif 000005
【図４】
2014030798.tif 000006
【図５】
2014030798.tif 000007
【図６】
2014030798.tif 000008
【図７】
2014030798.tif 000009
【図８】
2014030798.tif 000010
【図９】
2014030798.tif 000011
【図１０】
2014030798.tif 000012
【図１１】
2014030798.tif 000013