(57)【要約】【課題】紙や木材を細断した紙材チップを効率的に土壌に変えることができるリサイクル土壌製造装置を提供する。【解決手段】醗酵槽１は、紙材チップフィーダ２と醗酵槽本体１０で構成され、紙材チップフィーダ２は、紙材チップの供給口３と、腐葉土の供給口４と、らせん送り装置５とを有している。醗酵槽本体１０は、紙材チップ及び腐葉土を移送させるらせん送り装置１１と、ヒータ１４と、散水装置１５と、開閉式天井部１６と、吸・排気ファン１７とを有している。醗酵槽１への紙材チップの投入量を示す信号が入力されると、ヒータ１４による加熱量、散水装置１５による散水量、腐葉土の供給量、らせん送り装置１１の移送速度、開閉式天井部１６の開き量を前記紙材チップの投入量に応じて予め定められた値に制御する制御装置を備えていて、醗酵槽本体１０内で紙材チップは速やかに土壌に変化される。【選択図】            図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
細断された紙材チップの供給口と、腐葉土の供給口と、開閉式天井部とを具えた醗酵槽、同醗酵槽内に受け入れた紙材チップ及び腐葉土を同醗酵槽内で移送させる搬送装置、前記醗酵槽内を加熱するヒータ、前記醗酵槽内に水を散布する散水装置、及び前記醗酵槽内を換気する吸・排気ファンを有することを特徴とするリサイクル土壌製造装置。
【請求項２】
前記醗酵槽への紙材チップの投入量を示す信号が入力されて、前記ヒータによる加熱量、前記散水装置による散水量、前記腐葉土の供給量、前記搬送装置の移送速度、及び前記開閉式天井の開き量を、前記信号が示す紙材チップの投入量に応じて予め定められた値に制御する制御装置を備えていることを特徴とする請求項１に記載のリサイクル土壌製造装置。
【請求項３】
前記醗酵槽内の温度と湿度、前記腐葉土の供給量、前記搬送装置の移送速度、前記開閉式天井の開き量をそれぞれ検出するセンサーを設け、それらのセンサーで検出された前記醗酵槽内の温度と湿度、前記腐葉土の供給量、前記搬送装置の移送速度、前記開閉式天井の開き量が、前記した所定値になるように制御する閉回路を組んであることを特徴とする請求項２に記載のリサイクル土壌製造装置。
【請求項４】
補助電源としてソーラ発電設備を有していることを特徴とする請求項１〜３のいずれか１つに記載のリサイクル土壌製造装置。
【請求項５】
前記醗酵槽から排出される土を、前記腐葉土の供給口に再供給可能に構成されていることを特徴とする請求項１〜３のいずれか１つに記載のリサイクル土壌製造装置。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、紙、紙と木材（本発明では、これらを総称して紙材という）を細断してチップにしたもの（本発明では紙材チップという）を、微生物で醗酵・分解させたり、ミミズなどの小動物に消化させて肥料や土壌（本発明ではこれらを土壌と総称する）にするリサイクル土壌製造装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】
オフィスからの廃紙や各種包装・梱包用の廃紙や廃段ボール紙などの廃紙、製材所から出るおが屑、山林の間伐材など各種の廃木材が多量に生じているが、これらの廃紙材を焼却処分すると多量の二酸化炭素などのガスが生じて、地球温暖化などの問題が発生する。
また、これらの廃紙材を自然状態で土壌に還元させるには長い年月を要するばかりか、広大な用地を必要とする。
【０００３】
従来、これらオフィスからの廃紙や、各種包装・梱包用の廃紙や廃段ボール紙などの廃紙、製材所から出るおが屑、山林の間伐材など各種廃木材などの廃棄物を細断して固め、固形状の燃料とすることも提案されたが、着火性や燃焼操作の面で化石燃料の利便性には勝てず、需要としては伸びていない。
また、廃紙や、各種廃木材などを細断したあと粘結剤で一体物に成形して建材として再生することなども行なわれているが、主として補助材としての用途に限られているのが現状である。
【０００４】
木材や紙は土壌の養分を以て生じたものであるから、廃紙や、各種廃木材などの廃棄物は、土壌に養分として速やかに還元させ、土質の劣化を防ぐことが望ましい。
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】
本発明は、紙材を細断して紙材チップにしたものを、微生物で醗酵・分解させたり、ミミズなどの小動物に消化させて速やかに土壌にすることを可能にした紙材のリサイクル土壌製造装置を提供することを課題としている。
【０００６】
【課題を解決するための手段】
本発明は、前記課題を解決するため、細断された紙材チップの供給口と、腐葉土の供給口と、開閉式天井部とを具えた醗酵槽、同醗酵槽内に受け入れた紙材チップ及び腐葉土を同醗酵槽内で移送させる搬送装置、前記醗酵槽内を加熱するヒータ、前記醗酵槽内に水を散布する散水装置、及び前記醗酵槽内を換気する吸・排気ファンを有することを特徴とするリサイクル土壌製造装置を提供する。
【０００７】
本発明のリサイクル土壌製造装置によれば、細断された紙材チップは醗酵槽内を搬送装置で移送される間に、ヒータによって適度の温度に加温されるとともに散水装置からの散水で適度の水分が与えられ、また、醗酵槽内の雰囲気を開閉式天井部からの換気と吸・排気ファンによる強制的な換気とによって、微生物や小動物の繁殖にとって好適な状態にして微生物や小動物の活動を活発にし、供給された腐葉土の中の微生物による醗酵や分解、及び、ミミズなどの小動物による消化を促進させることにより速やかに土壌に変化させることができる。
【０００８】
なお、本発明で用いる微生物としては、天然の腐葉土に含まれる微生物の他、培養と増殖によって得られた微生物も利用可能であって、本発明では、これらの微生物を含むものを腐葉土と総称している。
【０００９】
本発明によるリサイクル土壌製造装置において、醗酵槽への紙材チップの投入量を示す信号が入力されて、前記ヒータによる加熱量、前記散水装置による散水量、前記腐葉土の供給量、前記搬送装置の移送速度、開閉式天井の開き量のそれぞれを、前記信号が示す紙材チップの投入量に応じて予め定められた値になるよう制御する制御装置を備えた構成にすると、醗酵槽への紙材チップの投入量が変わっても、それに対応して、醗酵槽における腐葉土の供給量、移送速度、開閉式天井の開き量が、予め定められた最適値に自動的に設定されて醗酵槽が運転されるとともに、醗酵槽内の温度と湿度が予め定められた所定値になるよう加熱温度と散水量が制御され、土壌の製造が効率的に行なわれる装置となって好ましい。
【００１０】
この場合、前記醗酵槽内に醗酵槽内の温度や湿度を検出するセンサーを設置し、また、前記腐葉土の供給量、前記搬送装置の移送速度、前記開閉式天井の開き量をそれぞれ検出するセンサーを設け、それらのセンサーで検出された醗酵槽内の温度と湿度、腐葉土の供給量、搬送装置の移送速度、開閉式天井の開き量が、前記した所定値になるように制御する閉回路を組むのが好ましい。
【００１１】
また、本発明によるリサイクル土壌製造装置において、補助電源としてソーラ発電設備を有している構造にすると、紙材チップの醗酵や分解など必要な加温に要する熱源として太陽エネルギを有効に使って、装置を経済的に作動させて効率的に紙材チップの土壌化ができる。
【００１２】
更に、本発明によるリサイクル土壌製造装置において、醗酵槽から排出される土壌を、前記腐葉土供給口に再供給することができる構造にすると、腐葉土が無い場合に、醗酵槽で製造された土壌中に存在している微生物やミミズなどの小動物を有効に活用して紙材チップの醗酵や分解を行なわせ、速やかに土壌に還元させることができる。
【００１３】
【発明の実施の形態】
以下、本発明によるリサイクル土壌製造装置を図示した実施の形態に基づいて具体的に説明する。
図１において、１は醗酵槽で、紙材チップフィーダ２と醗酵槽本体１０で構成されている。
【００１４】
紙材チップフィーダ２は、紙材を細断した紙材チップの供給口３、及び紙材チップの供給口３の後流には腐葉土の供給口４が設けられている。紙材チップフィーダ２の内部には、らせん送り装置５が設けられていて、モータ６によって駆動され、らせん送り装置５の回転により、供給口３、４から供給された細断した紙材チップ及び腐葉土を醗酵槽本体１０に向けて白矢印７の方向に移送させる。
【００１５】
醗酵槽本体１０の内部の底部にはらせん送り装置１１が配設されていて、らせん送り装置１１がモータ１２によって駆動回転されると、紙材チップフィーダ２によって送り込まれて来た細断した紙材チップと腐葉土との混合物１８を白矢印１３の方向に移送させる。
【００１６】
醗酵槽本体１０は、細断された紙材チップがこの醗酵槽本体１０内をらせん送り装置１１によって移送される間に微生物による醗酵と分解、及びミミズなどの小動物による消化によって土に変化させることができる長さと容積を持つ大きさに形成されている。
【００１７】
醗酵槽本体１０の内部には、内部の紙材チップと腐葉土を加温するための適宜数のヒータ１４と、紙材チップと腐葉土に適当な湿り気を与えるための散水装置１５が設けられている。醗酵槽本体１０の上部には、適宜数の開閉式のガラス又はアクリル製の天井部分１６が設けられていて、この開閉度合いを制御することによって、醗酵槽本体１０内部の雰囲気を、微生物やミミズなどの小動物の活動に好適な状態に保持することができるようになっている。
【００１８】
開閉式のガラス又はアクリル製の天井部分１６は、醗酵槽本体１０内の微生物の活動に太陽光が必要な日中はここから太陽光を醗酵槽本体１０内に取り入れ、太陽光が少ない方がよい種類の微生物を使用するときや夜間はこの天井部分１６をシェードで閉じて太陽光を遮断したり内部温度の調節を行なう。
【００１９】
１７は、吸・排気ファンで、醗酵槽本体１０内部から強制的に排気したり、新鮮な外気を強制的に送入して醗酵槽本体１０内部の温度調節、湿度調節を行なうためのもので、それによって、醗酵槽本体１０内での微生物による紙材チップの醗酵や分解、又はミミズなどの小動物による紙材チップの消化活動を促進できるようにしている。
【００２０】
１９は、醗酵槽１で製造された土壌を示しており、そのまま土壌として使用できるが、腐葉土の供給口４に供給する腐葉土が無い場合に、この製造された土壌１９を符号Ａで示してあるように腐葉土の供給口４に供給することができるよう搬送機構を具えた構成となっている。その搬送機構は適宜のものでよいので、説明を簡潔にするため図示を省略している。
２０はソーラ発電機で、醗酵槽１で消費するヒータなどの加熱用電源に対する補助電源として働く。
【００２１】
２１はセンサーで、醗酵槽本体１０内の温度と湿度を検出する。また、腐葉土の供給量、らせん送り装置１１の回転数、開閉式天井部分１６の開き量を、それぞれ検出するセンサーが設けられているが、それらのセンサーは公知のものを適宜採用してよく、図示を省略している。
【００２２】
醗酵槽本体１０に対する細断した紙材チップの供給量を示す信号が、図示していない制御装置に入力され、その制御装置は、その入力信号が示す紙材チップの供給量に応じて予め設定されている腐葉土の供給量、らせん送り装置５、１１の送り速度、開閉式天井部分１６の開き量になるように制御するとともに、センサー２１で検出された醗酵槽本体１０内の温度と湿度が前記入力信号が示す紙材チップの供給量に応じて予め設定されている値になるようにヒータ１４による加熱量、散水装置１５による散水量を前記したセンサーを組み込んで閉回路制御する構成となっている。
【００２３】
図示した実施の形態は、以上説明した構造を有しており、以下にその作用を説明する。
紙材を細断した紙材チップが供給口３に、腐葉土が供給口４に、それぞれ供給され、らせん送り装置５によって混合されながら醗酵槽本体１０内に送り込まれる。醗酵槽本体１０内で、紙材チップはヒータ１４による加熱と、散水装置１５からの散水を受けつつらせん送り装置１１によって、白矢印１３の方向に移送される。
【００２４】
醗酵槽本体１０に対する紙材チップの供給量を示す信号が、図示していない制御装置に入力され、制御装置は、その紙材チップの供給量に応じて予め設定されている腐葉土の供給量、らせん送り装置５、１１の送り速度、開閉式天井部分１６の開き量になるように、それぞれをセンサーによる検出値を用いたフィードバック制御を行なうとともに、醗酵槽本体１０内の温度と湿度が前記信号が示す紙材チップの供給量に応じて予め定められた設定値になるように、センサー２１で検出された醗酵槽本体１０内の温度と湿度をフィードバックしつつヒータ１４による加熱量、散水装置１５による散水量を制御し、醗酵槽本体１０内を、腐葉土とともに供給された微生物やミミズなどの小動物の活動に最適の状態に保持する。
【００２５】
腐葉土が無いときは、醗酵槽本体１０で製造された土壌１９の一部を供給口４に還流し、醗酵槽本体１０に必要な微生物やミミズなどを土壌１９によって供給する。
日中は、ソーラ発電機２０が発生する電気によってヒータ１４の加熱やモータ６、１２の駆動を行なう。
【００２６】
以上、本発明を図示した実施の形態に基づき具体的に説明したが、本発明はこれらの実施の形態に限定されるものではなく、特許請求の範囲に示す本発明の範囲内で種々の変更を加えてもよいことはいうまでもない。
例えば、図示したリサイクル土壌製造装置では、紙材チップなどに対する搬送装置としてらせん送り装置５、１１を採用しているが、らせん送り装置に限らず、コンベア式の搬送装置やパドル式の搬送装置など、公知の搬送装置を適宜採用してよい。また、図示したリサイクル土壌製造装置では、醗酵槽本体１０内の紙材チップなどを加熱するのに棒状のヒータ１４を採用しているが、温風送入、或いは醗酵槽本体１０をジャケット式の加熱壁構造にしたり、内部に電熱パイプを配設したり、公知のヒータを適宜採用してよい。
【００２７】
また、図示したリサイクル土壌製造装置では、紙材を細断した紙材チップから土壌を製造する場合について説明したが、木材がないときは紙だけを細断した紙材チップから土壌を製造するようにしてよい。
【００２８】
【発明の効果】
以上説明したように、本発明は、細断された紙材チップの供給口と、腐葉土の供給口と、開閉式天井部とを具えた醗酵槽、同醗酵槽内に受け入れた紙材チップ及び腐葉土を同醗酵槽内で移送させる搬送装置、前記醗酵槽内を加熱するヒータ、前記醗酵槽内に水を散布する散水装置、及び前記醗酵槽内を換気する吸・排気ファンを有することを特徴とするリサイクル土壌製造装置を提供する。
【００２９】
本発明のリサイクル土壌製造装置によれば、紙材チップは醗酵槽内を搬送装置によって移送される間に、ヒータによる適度の加温と、散水装置からの散水による適度の水分付与、及び、開閉式天井部からの換気と吸・排気ファンによる強制的な換気とによって、醗酵槽内の雰囲気を微生物や小動物の繁殖にとって好適な状態にして供給された腐葉土の中の微生物や小動物の活動を活発にし、微生物による醗酵や分解、及び、ミミズなどの小動物による消化を促進させることにより速やかに土壌に変化させることができる。
【００３０】
本発明によるリサイクル土壌製造装置において、醗酵槽への紙材チップの投入量を示す信号が入力されて、前記ヒータによる加熱量、前記散水装置による散水量、前記腐葉土の供給量、前記搬送装置の移送速度、開閉式天井の開き量のそれぞれを、前記入力信号が示す紙材チップの投入量に応じて予め定められた値になるよう制御する制御装置を備えた構成にしたものでは、醗酵槽への紙材チップの投入量が変わっても、それに対応して、醗酵槽内におけるヒータによる加熱量、散水装置による散水量、腐葉土の供給量、紙材チップの移送速度、開閉式天井の開き量が、それぞれ予め定められた最適値になるよう自動的に設定されて制御され、土壌の製造が効率的に行なわれる装置となって好ましい。
【００３１】
上記構成をもつ本発明のリサイクル土壌製造装置において、醗酵槽内に温度と湿度、腐葉土の供給量、搬送装置の移送速度、開閉式天井の開き量をそれぞれ検出するセンサーを設け、それらのセンサーで検出された醗酵槽内の温度、湿度、腐葉土の供給量、搬送装置の移送速度、開閉式天井の開き量が、前記した所定値になるように制御する閉回路を組んだ構成としたものでは、醗酵槽への紙材チップの投入量が変化すると、それに対応して予め設定された運転状態に自動的に維持される。
【００３２】
また、本発明によるリサイクル土壌製造装置において、補助電源としてソーラ発電設備を有している構造にすると、紙材チップの醗酵や分解など必要な加温に要する熱源として太陽エネルギを有効に使って、装置を経済的に作動させて効率的に紙材チップの土壌化ができる。
【００３３】
更に、本発明によるリサイクル土壌製造装置において、醗酵槽から排出される土壌を、前記腐葉土供給口に再供給することができる構造にすると、腐葉土が無い場合に、醗酵槽で製造された土壌中に存在している微生物やミミズなどの小動物を有効に活用して紙材チップの醗酵や分解を行なわせ、速やかに土壌に還元させることができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の実施の一形態によるリサイクル土壌製造装置の構造を示す縦断面図。
【符号の説明】
１      醗酵槽
２      紙材チップフィーダ
３      紙材チップの供給口
４      腐葉土の供給口
５      らせん送り装置
６      モータ
１０    醗酵槽本体
１１    らせん送り装置
１２    モータ
１４    ヒータ
１５    散水装置
１６    天井部分
１７    吸・排気ファン
１８    紙材チップと腐葉土との混合物
１９    製造された土壌
２０    ソーラー発電機
２１    センサー
【図１】
2004330093.tif 000003