(57)【要約】【課題】有機物を好気性醗酵に適した状態に保持して、効率良く有機物を醗酵分解して堆肥を製造する堆肥製造装置を提案すること。【解決手段】堆肥製造装置１では、設置面２の上に防水シート６を敷き、その上に処理対象の有機物１１を積み上げて通気防水シート１２で覆う。堆肥化の過程で有機物１１から発生した浸出水は防水シート６で覆われた集水溝４に集まり、集水枡５に溜まるので外部に漏れ出ることがない。給気管７の空気穴７ｅはその外周面に形成した螺旋状の溝７ｄの底に形成され、給気管の断面中心よりも下側に位置している。空気穴７ｅに目詰まりが発生せず、空気穴７ｅから吹き出された空気は螺旋状の溝７ｄに沿って流れて有機物内に効率良く拡散する。給気が充分に行われるので、有機物の醗酵分解が促進され、効率良く堆肥を製造できる。【選択図】　　　図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
有機物を所定の場所に積み上げ、積み上げた有機物を保護シートで覆い、当該有機物を好気性醗酵により分解処理して前記有機物を堆肥化する堆肥製造装置において、
有機物を積み上げるための設置面と、
この設置面を掘ることにより形成した集水溝と、
この集水溝の一端が連通している前記設置面を掘ることにより形成した集水枡と、
前記設置面上に敷いた防水シートと、
前記防水シートにおける前記集水枡の部分を覆う集水枡蓋と、
前記防水シートの上に積み上げた有機物を覆う通気性および防水性を備えた通気防水シートと、
前記防水シートおよび前記通気防水シートにより区画されている有機物積み上げ空間内に空気を供給する給気手段と、
を有していることを特徴とする堆肥製造装置。
【請求項２】
請求項１において、
前記集水溝が形成されている前記防水シートの表面部分は、木片などのような前記有機物よりも目の粗い材料により覆われていることを特徴とする堆肥製造装置。
【請求項３】
請求項１または２において、
前記給気手段は、前記有機物積み上げ空間内に延びている給気管を備えており、
この給気管の外周面には螺旋状の溝が形成されており、
この螺旋状の溝の底に、前記給気管の前記中心軸線方向に沿って所定の間隔で空気穴が形成されていることを特徴とする堆肥製造装置。
【請求項４】
請求項３において、
前記空気穴は、設置された前記給気管の断面中心よりも下側に位置していることを特徴とする堆肥製造装置。
【請求項５】
請求項３または４において、
前記給気管は前記防水シートの表面に沿って引き回されており、
当該給気管は、木片などのような前記有機物よりも目の粗い材料により覆われていることを特徴とする堆肥製造装置。
【請求項６】
請求項１ないし５のうちのいずれかの項において、
前記給気手段は、ブロワーと、このブロワーから空気が供給される給気管と、前記ブロワーをタイマ駆動により間歇運転する制御部とを備えていることを特徴とする堆肥製造装置。
【請求項７】
有機物を所定の場所に積み上げ、積み上げた有機物を保護シートで覆い、当該有機物を好気性醗酵により分解処理して前記有機物を堆肥化する堆肥製造装置において、
有機物を積み上げるための設置面と、
前記設置面の上に積み上げた有機物を覆う通気性および防水性を備えた通気防水シートと、
前記防水シートおよび前記通気防水シートにより区画されている有機物積み上げ空間内に空気を供給する給気手段とを有し、
前記給気手段は、前記有機物積み上げ空間内に延びている給気管を備えており、
この給気管の外周面には螺旋状の溝が形成されており、
この螺旋状の溝の底に、前記給気管の前記中心軸線方向に沿って所定の間隔で空気穴が形成されていることを特徴とする堆肥製造装置。
【請求項８】
請求項７において、
前記空気穴は、設置された前記給気管の断面中心よりも下側に位置していることを特徴とする堆肥製造装置。
【請求項９】
請求項７または８において、
前記給気管は前記防水シートの表面に沿って引き回されており、
当該給気管は、木片などのような前記有機物よりも目の粗い材料により覆われていることを特徴とする堆肥製造装置。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、好気性醗酵により、刈草、剪定枝等の有機物を醗酵分解して堆肥化する堆肥製造装置に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
生ごみ、剪定枝、刈草などのような廃棄された有機物は、微生物醗酵を利用して堆肥化して、有機肥料等として広範に利用されている。有機物を堆肥にするための醗酵処理方法としては各種のものが提案されているが、最も基本的で簡単な方法は従来から行われている野積み法である。しかし、有用微生物を培養繁殖させながら有機物を効率良く醗酵分解させるためには、培養繁殖に適した好気的条件、環境を整える必要がある。
【０００３】
このために、従来においては、防水シート等で積み上げた有機物を覆い包み、内部の温度、湿度を適切な状態に保持すると共に、必要な空気（酸素）を外部から導入する等の方法が採用されている。
【０００４】
しかしながら、積み上げた有機物を覆うシートとしては、耐候性に優れていることは勿論であるが、シートで覆われた有機物の表面部分が過度に湿った状態にならないようにある程度の通気性、通湿性を備えている必要がある。従って、一般的な合成樹脂製の防水シートをそのまま用いた場合には、内部の有機物への通気が阻害され、また、その表面部分が過剰に湿潤してしまい、また、酸素不足によって醗酵が効率良く行われず、堆肥化を適切に行なうことができない場合もある。
【０００５】
そこで、本願人は、特開２００２−２１９４４１号公報において、有機物をシートで覆うためのシートとして、通気性および防水性を兼ね備えたゴアテックスシート（「ゴアテックス」はジャパンゴアテックス株式会社の登録商標）からなる保護シートを用いることを提案している。
【０００６】
また、本願人は、特開２００２−２３３８５０号公報において、野積み法により有機物を堆肥化するための有機物の醗酵処理装置を提案している。
【０００７】
なお、この出願の発明に関連する先行技術文献情報はこれら２件である。
【０００８】
【特許文献１】
特開２００２−２１９４４１号公報
【特許文献２】
特開２００２−２３３８５０号公報
【０００９】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、従来の堆肥製造装置においては、堆肥化の過程において有機物から浸出水が発生し、これが外部に流れ出して環境汚染が発生する惧れがある。かかる浸出水は液肥として利用可能なものである。
【００１０】
また、従来の堆肥製造装置では、醗酵のために積み上げた有機物の内部に空気を供給するために空気供給管を有機物内に引き回してある。空気供給管には空気穴が形成されており、これらの空気穴から有機物内に空気が供給される。しかしながら、空気供給管は有機物に埋もれているので、空気穴が塞がれてしまい、空気の供給が阻害される惧れが高い。さらには、空気を空気供給管の周囲に効率良く分散供給することが困難である。
【００１１】
本発明の課題は、このような点に鑑みて、堆肥化の過程で発生する浸出水が外部に漏れることを確実に防止可能な堆肥製造装置を提案することにある。
【００１２】
また、本発明の課題は、積み上げた有機物の内部に空気を確実に供給可能な給気手段を備えた堆肥製造装置を提案することにある。
【００１３】
【課題を解決するための手段】
上記の課題を解決するために、本発明は、有機物を所定の場所に積み上げ、積み上げた有機物を保護シートで覆い、当該有機物を好気性醗酵により分解処理して前記有機物をコンポスト化する堆肥製造装置において、
有機物を積み上げるための設置面と、
この設置面を掘ることにより形成した集水溝と、
この集水溝の一端が連通している前記設置面を掘ることにより形成した集水枡と、
前記設置面上に敷いた防水シートと、
前記防水シートにおける前記集水枡の部分を覆う集水枡蓋と、
前記防水シートの上に積み上げた有機物を覆う通気性および防水性を備えた通気防水シートと、
前記防水シートおよび前記通気防水シートにより区画されている有機物積み上げ空間内に空気を供給する給気手段と、
を有していることを特徴としている。
【００１４】
堆肥化の過程で有機物からの浸出水は防水シートで覆われている集水溝に集まり、集水溝に沿って流れて、同じく防水シートで覆われている集水枡に溜まる。従って、浸出水が外部に漏れ出して環境汚染などを引き起こすことを確実に防止できる。また、集水枡に溜まった浸出水を液肥として有効利用することができる。
【００１５】
この場合、前記集水溝が形成されている前記防水シートの表面部分を、木片などのような前記有機物よりも目の粗い有機材料で覆うことが望ましい。このようにすれば、浸出水を効率良く集水溝に集めることができる。
【００１６】
次に、前記給気手段は、前記有機物積み上げ空間内に延びている給気管を備えた構成とすることができ、この場合には、この給気管の外周面に螺旋状の溝を形成し、この螺旋状の溝の底に、給気管の中心軸線方向に沿って所定の間隔で空気穴を形成しておくことが望ましい。空気穴から吹き出された空気は螺旋状の溝に沿って流れて、給気管の外周に拡散していく。従って、積み上げられた有機物の各部分に空気を効率良く供給できる。また、空気穴が螺旋状の溝の底に形成されているので、有機物により目詰まりが発生しにくいという利点もある。
【００１７】
空気穴の目詰まりを確実に防止するためには、前記空気穴は、設置された前記給気管の断面中心よりも下側に位置させておくことが望ましい。この位置に形成しても、空気は螺旋状の溝に沿って拡散していくので、給気管の上側部分に空気が供給されないといった弊害も発生しない。
【００１８】
さらに、空気穴の目詰まりを一層確実に防止するためには、前記防水シートの表面に沿って引きまわされている前記給気管を、木片などのような前記有機物よりも目の粗い材料により覆い、その上に有機物を積めばよい。
【００１９】
次に、前記給気手段は、ブロワーと、このブロワーから空気が供給される前記給気管と、前記ブロワーをタイマ駆動により間歇運転する制御部とを備えた構成とすることができる。
【００２０】
【発明の実施の形態】
以下に、図面を参照して本発明を適用した堆肥製造装置の実施例を説明する。
【００２１】
（実施例１）
図１は、実施例１に係る堆肥製造装置の全体構成を示す斜視図であり、図２および図３は堆肥製造装置を設置するための作業手順を示す説明図である。本例の堆肥製造装置１は、刈草や剪定枝などの有機物を好気性醗酵により分解処理して堆肥化する装置であり、空き地などに設置される。
【００２２】
図１ないし図３を参照して堆肥製造装置１を設置するための作業手順および構成を説明する。まず、空き地などの地面に長方形などの形状をした有機物を積み上げるための設置面２を確保し、その四隅に杭３を打つ（図２（ａ））。次に、設置面２の幅方向のほぼ中央位置に、その長辺方向のほぼ全長に亘る矩形断面の集水溝４を掘る。この集水溝４の一端を設置面幅方向に直角に折り曲げ、折り曲げ部分の端、すなわち設置面２の隅に矩形断面の集水枡５を掘る。
【００２３】
この後は、図２（ｂ）に示すように、設置面２よりも一回り大きな長方形の防水シート６を設置面２に敷く。集水溝４の部分では防水シート６を当該集水溝４の側面および底面に沿うように敷く。同様に、集水枡５においてもその側面および底面に沿うように防水シート６を敷く。防水シート６を敷いた後は、塩ビ管などからなる給気管７を集水溝５と平行となるようにその側方位置に設置する。この給気管７の一端に接続管８を接続して設置面２から外側に引き出しておく。また、防水シート６で覆われている集水枡５の開口に集水枡蓋９を被せて封鎖する。なお、防水シート６が風などで舞い上がらないように、その四周縁を角材などで押えておくことが望ましい。
【００２４】
次に、図２（ｃ）に示すように、木片などのような処理対象の有機物よりも目の粗い材料１０を集水溝４に埋める。また、給気管７も木片などの目の粗い材料１０で覆う。
【００２５】
この後は、処理対象の有機物１１を防水シート６の上にピラミット状に積み上げる。有機物は刈草、剪定枝などに副資材および水を加えて破砕混練機で均一に破砕混練したものである。有機物１１を積み上げた後は、図３（ａ）に示すように、有機物１１を通気防水シート１２で覆う。通気防水シート１２は、例えば「ゴア・ラミネート」シート（「ゴア・ラミネート」はゴアテックス株式会社の登録商標）を用いることが望ましい。このシートは、延伸多孔質ポリテトラフルオロエチレンのフィルムを両側から繊維素材で挟み込んだ三層構造をしている。このシート１２は、耐候性があり、基本的には防水性があるが、所定の通気性も兼ね備えている。従って、覆い包まれている有機物表面に対して必要な空気を供給でき、また、醗酵分解により発生した炭酸ガスは外部に放出するが臭気が外部に放出してしまうことを防止でき、さらに、有機物表面が過度の湿潤状態になってしまうことを防止でき、さらにまた、保温性があるので内部の有機物温度を醗酵に適した温度状態に保持でき、さらには耐候性があるので長期間に亘って屋外に放置しておいても紫外線等によって劣化する等の弊害も起きない。
【００２６】
次に、図３（ｂ）に示すように、通気防水シート１２が風で飛んだり、害虫が積み上げた有機物に入らないように、シート四周縁に所定間隔で固定釘１３を打ち、図において一点鎖線で示すように固定紐１４を配置してシート１２を固定する。
【００２７】
最後に、シート１２から外部に引き出されている接続管８の端を給気ユニット１８に接続する。給気ユニット１８には、ブロワーと、このブロワーをタイマー制御により間歇駆動する制御部（図示せず）が内蔵されており、外気を強制的に接続管８を介して給気管７に供給可能である。また、本例では温度センサ１５および温度表示部（図示せず）も備わっており、有機物内部温度を表示可能となっている。
【００２８】
ここで、図４は、本例で使用している給気管７の側面図および断面図である。本例の給気管７は、先端７ａが封鎖されており、小径の元端７ｂが接続管８との接続部分とされている。給気管７の胴部外周面には中心軸線７ｃを中心とする所定ピッチの螺旋状の溝７ｄが形成された凹凸面とされている。また、給気管７は設置状態における上下が予め定められており、その接地点から左右４５度の位置における溝７ｄの底部分には、中心軸線７ｃの方向に沿って一定の間隔で空気穴７ｅが形成されている。
【００２９】
このように構成した本例の堆肥製造装置１では、設置面２に積み上げた処理対象の有機物１１を通気防水シート１２で覆うようにしている。通気防水シート１２は、耐候性、防水性があると共に、所定の通気・通湿性を併せもっている。従って、有機物１１は、好気性醗酵に適した温度状態、湿度状態に保持される。また、外部から当該保護シート１２を通過して空気が内部の有機物１１に供給される。有機物１１から醗酵によって放出される水分および炭酸ガスは、通気防水シート１２を通って外部に放出される。よって、適切な好気性条件を形成することができるので、効率良く有機物を醗酵処理して堆肥にすることができる。
【００３０】
また、本例では、堆肥化の過程で有機物１１からの浸出水は防水シート６で覆われている集水溝４に集まり、集水溝４に沿って流れて、同じく防水シート６で覆われている集水枡５に溜まる。従って、浸出水が外部に漏れ出して環境汚染などを引き起こすことを確実に防止できる。また、集水枡５に溜まった浸出水を液肥として有効利用することができる。
【００３１】
さらに、集水溝４が形成されている防水シート６の表面部分は木片などのような有機物１１よりも目の粗い材料１０で覆われている。従って、浸出水を効率良く集水溝４に集めることができる。
【００３２】
次に、本例の給気管７は、その外周面が凹凸面とされ、螺旋状の溝７ｄが形成され、溝７ｄの底に空気穴７ｅが形成されている。しかも、空気穴７ｅは、給気管７を設置した状態においてその中心よりも下側に位置している。これに加えて、給気管７は目の荒い木片などの材料１１で覆われている。
【００３３】
給気ユニット１８のブロワーから接続管８を介して給気管７に供給された空気は、空気穴７ｅから有機物１１の内部に供給される。空気穴７ｅは溝７ｄの底に形成され、しかも下側に位置しているので、空気穴７ｅに目詰まりが発生することがない。さらに、目の粗い材料１１で覆われているので、有機物１１が堆肥化しても、それにより空気穴７ｅが塞がってしまうこともない。
【００３４】
空気穴７ｅから吹き出された空気は、周りを覆っている目の粗い木片などの材料１１を通って有機物１１の内部に効率良く拡散していく。また、給気管７の外周に形成されている螺旋状の溝７ｄに沿って流れて効率良く外周に拡散していく。
【００３５】
従って、本例においては、外部から給気管７を介して、堆積した有機物１１の内部に効率良く空気を供給することができる。
【００３６】
（実施例１の変形例）
図５は上記の堆肥製造装置１の変形例を示してある。この図に示す堆肥製造装置１Ａでは、２本の給気管７を集水溝４を挟み平行に配置し、これら給気管７に対して、二又に分岐させた接続管８Ａを介して給気ユニット１８から給気を行うように構成されている。これ以外の構成は堆肥製造装置１と同一である。
【００３７】
図６に示す堆肥製造装置１Ｂは、図１に示す堆肥製造装置１と同一構成の堆肥製造ユニット２１、２２を隣接配置し、それぞれの堆肥製造ユニット２１、２２に対して、共通の給気ユニット１８から二又状に分岐している接続管８Ｂを介して各給気管７に給気を行うように構成されている。
【００３８】
図７に示す堆肥製造装置１Ｃは、図５に示す堆肥製造装置１Ａと同一構成の堆肥製造ユニット３１、３２を隣接配置し、それぞれの堆肥製造ユニット３１、３２に対して、共通の給気ユニット１８から接続管８Ｃを介して各給気管７に給気を行うように構成されている。
【００３９】
なお、堆肥製造ユニットの個数は３以上とすることもでき、また、給気管７の本数も３本以上とすることができる。
【００４０】
また、上記の各例では、通気防水シート１２が、四角錐状となるように有機物を積み上げているが、三角錐状、多角錐状、半球状などとなるように有機物を堆積してもよいことは勿論である。
【００４１】
（実施例２）
図８（ａ）〜（ｃ）は、堆肥製造装置の別の例を示す平面構成図、側面図および断面図である。本例の堆肥製造装置１００は、処理対象の有機物を積み上げるための平坦な設置面１０２を備え、この上に防水シート１０６が敷かれている。また、設置面１０２には集水溝１０４および集水枡１０５が掘られており、集水枡１０５の開口は防水シート１０６の上から集水枡蓋１０９が被せられている。
【００４２】
設置面１０２に敷いた防水シート１０６と、想像線で示す通気防水シート１１２によって区画形成される空間が有機物積み上げ用空間１３０であり、ここには、処理対象の有機物１１１が収容される。
【００４３】
本例においても、集水溝１０４、集水枡１０５は、防水シート１０６の上から木片などの目の粗い材料（図示せず）で覆われている。
【００４４】
ここで、通気防水シート１１２の長辺縁の部分をくぐり抜けるように、６本の三角形断面の給気筒１３１〜１３６が横置き状態に配置されている。各給気筒１３１〜１３６は、その長さ方向の半分がステンレススチール製等の板材から形成されており、残りの半分がメッシュから形成されており、両端が開放状態となっている。この構成の給気筒６１ないし６４は、そのメッシュ状部分が有機物１１１の中に挿入されている。
【００４５】
このように構成されている本例の堆肥製造装置１００においても、通気防水シート１１２は、耐候性、防水性があると共に、所定の通気・通湿性を併せもっている。従って、有機物１１１は、好気性醗酵に適した温度状態、湿度状態に保持される。また、外部から空気が給気筒１３１〜１３６を介して有機物１１１の内部に供給されるので、有機物１１１に対して醗酵に必要となる酸素も充分に供給される。さらに、醗酵によって発生した水分および炭酸ガスは、通気防水シート１１２を通って外部に放出される。よって、本例の堆肥製造装置１００によっても、効率良く有機物を醗酵処理して堆肥を製造することができる。
【００４６】
【発明の効果】
以上説明したように、本発明の堆肥製造装置においては、設置面に積み上げた処理対象の有機物を通気性および防水性を兼ね備えたシートによって覆い包むようにしている。従って、好気性醗酵にとって適切な状態に積み上げた有機物を保持できるので、有機物の醗酵処理による堆肥化を効率良く行なうことが可能になる。
【００４７】
また、本発明では、堆肥化の過程で有機物からの浸出水は防水シートで覆われている集水溝に集まり、集水溝に沿って流れて、同じく防水シートで覆われている集水枡に溜まる。従って、浸出水が外部に漏れ出して環境汚染などを引き起こすことを確実に防止できる。また、集水枡に溜まった浸出水を液肥として有効利用することができる。
【００４８】
さらに、集水溝が形成されている防水シートの表面部分が、木片などのような処理対象の有機物よりも目の粗い材料で覆われているので、浸出水を効率良く集水溝に集めることができる。
【００４９】
次に、本発明では、堆積した有機物に空気を供給するための給気管として、その外周面に螺旋状の溝が形成されたものを用いると共に、溝の底に空気穴を形成した構成を採用している。空気穴から吹き出された空気は螺旋状の溝に沿って流れて、給気管の外周に拡散していく。従って、積み上げられた有機物の各部分に空気を効率良く供給できる。また、空気穴が螺旋状の溝の底に形成されているので、有機物により目詰まりが発生しにくいという利点もある。
【００５０】
さらに、本発明では、空気孔が設置された給気管の断面中心よりも下側に位置するように形成されているので、その目詰まりが発生しにくい。
【００５１】
また、給気管が目の粗い木片などによって覆われているので、堆肥化した有機物が空気穴に詰まってしまうという弊害を確実に防止できる。また、空気穴から吹き出された空気は目の粗い材料を通って有機物内に効率良く拡散していくという利点もある。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の方法を適用した堆肥処理装置の実施例を示す斜視図である。
【図２】図１の堆肥処理装置の設置手順を示す説明図である。
【図３】図１の堆肥処理装置の設置手順を示す説明図である。
【図４】図１の堆肥処理装置の給気管を示す側面図および断面図である。
【図５】図１の堆肥処理装置の別の例を示す斜視図である。
【図６】図１の堆肥処理装置の別の例を示す斜視図である。
【図７】図１の堆肥処理装置の別の例を示す斜視図である。
【図８】本発明を適用した堆肥製造装置の別の例を示す図である。
【符号の説明】
１、１Ａ、１Ｂ、１Ｃ、１００　堆肥製造装置
２、１０２　設置面
３　杭
４、１０４　集水溝
５、１０５　集水枡
６、１０６　防水シート
７　　給気管
８、８Ａ、８Ｂ　接続管
９　　集水枡蓋
１０　木片などの目の粗い材料
１１、１１１　処理対象の有機物
１２、１１２　通気防水シート
１３　固定釘
１４　固定紐
１５　温度センサ
１８　給気ユニット
【図１】
2004091301.tif 000003
【図２】
2004091301.tif 000004
【図３】
2004091301.tif 000005
【図４】
2004091301.tif 000006
【図５】
2004091301.tif 000007
【図６】
2004091301.tif 000008
【図７】
2004091301.tif 000009
【図８】
2004091301.tif 000010
【手続補正書】
【提出日】平成14年10月21日(2002.10.21)
【手続補正１】
【補正対象書類名】図面
【補正対象項目名】全図
【補正方法】変更
【補正の内容】
【図１】
2004091301.tif 000011
【図２】
2004091301.tif 000012
【図３】
2004091301.tif 000013
【図４】
2004091301.tif 000014
【図５】
2004091301.tif 000015
【図６】
2004091301.tif 000016
【図７】
2004091301.tif 000017
【図８】
2004091301.tif 000018