(57)【要約】【課題】サンプリングを必要とせずにヤードの各所における堆積発酵腐熟の進捗を連続的に観測することで切り返しの必要時期を的確に把握し、切り返しの必要な箇所においてのみ攪拌操作を行うことができる品質管理型コンポスト化方法および設備を提供する。【解決手段】コンポスト原料を堆積発酵腐熟する舎内のヤード２に複数の堆積用区画３を設定し、各堆積用区画３毎にコンポスト原料を堆積し、攪拌部１０を上部の待機位置に保持してヤード２上を往復移動する攪拌機８により各堆積用区画３において攪拌部１０を下部の攪拌位置に保持してコンポスト原料を攪拌するものであって、各堆積用区画３のコンポスト原料毎に腐熟度を推定するとともに、推定した腐熟度を指標として予め求めたコンポストの腐熟度と当該腐熟度に適切な攪拌頻度との相関に基づいて攪拌頻度を決定し、各堆積用区画３のコンポスト原料をそれぞれ個別に決定した攪拌頻度で攪拌する。【選択図】    図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
コンポスト原料を堆積発酵腐熟する舎内のヤードに複数の堆積用区画を設定し、各堆積用区画毎にコンポスト原料を堆積し、攪拌部を上部の待機位置に保持してヤード上を往復移動する攪拌機により各堆積用区画において攪拌部を下部の攪拌位置に保持してコンポスト原料を攪拌するものであって、各堆積用区画のコンポスト原料毎に腐熟度を推定するとともに、推定した腐熟度を指標として予め求めたコンポストの腐熟度と当該腐熟度に適切な攪拌頻度との相関に基づいて攪拌頻度を決定し、各堆積用区画のコンポスト原料をそれぞれ個別に決定した攪拌頻度で攪拌することを特徴とする品質管理型コンポスト化方法。
【請求項２】
攪拌機をヤード上の複数の堆積用区画にわたって往復移動させながら攪拌機に装備した臭気センサによって各堆積用区画のコンポスト原料から発生するガスの臭気強度を測定し、予め設定する臭気強度と腐熟度との相関に基づいて当該堆積用区画のコンポストの腐熟度を臭気強度の測定値から推定することを特徴とする請求項１に記載の品質管理型コンポスト化方法。
【請求項３】
送風手段によってヤードの各堆積用区画のコンポストへ送風し、推定した腐熟度に基づいて各堆積用区画のコンポスト毎に送風量もしくは送風時間を決定することを特徴とする請求項１又は２に記載の品質管理型コンポスト化方法。
【請求項４】
コンポスト原料を堆積発酵腐熟する舎内のヤード上にヤード壁に沿って複数の堆積用区画を設定し、ヤード上をヤード壁に沿って往復移動する攪拌機を設け、攪拌機にコンポスト原料を攪拌する下部の攪拌位置とコンポスト原料から離間した上部の待機位置とにわたって昇降自在な攪拌部を設けたことを特徴とする品質管理型コンポスト化設備。
【請求項５】
攪拌機にコンポスト原料から発生するガスの臭気強度を測定する臭気センサを設けたものであることを特徴とする請求項４に記載の品質管理型コンポスト化設備。
【請求項６】
ヤードの各堆積用区画のコンポストへ送風する送風手段を有し、送風手段は各堆積用区画毎に送風量もしくは送風時間を調整可能であることを特徴とする請求項４又は５に記載の品質管理型コンポスト化設備。
【請求項７】
攪拌機にコンポスト原料から発生するガスを捕集するフードを攪拌部の上方を覆って設けたことを特徴とする請求項４〜６の何れか１項に記載の品質管理型コンポスト化設備。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は品質管理型コンポスト化方法および設備に関し、家畜糞尿および有機廃棄物を高品質に発酵堆肥化する技術に係るものである。
【０００２】
【従来の技術】
従来、家畜糞尿や生ゴミの資源化方法としてコンポスト化して農地還元するものがある。コンポスト化工程は家畜糞尿や生ゴミのコンポスト原料を舎内のヤードに堆積させて好気性発酵（堆積発酵腐熟）させることにより行っており、適宜のタイミングで切り返し操作を行ってコンポストに空気（酸素）を供給してコンポスト化を促進している。この種の技術に係る先行技術としては、特許文献１に記載するものがある。
【０００３】
【特許文献１】特開昭５３−１７１６５号
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】
しかし、コンポスト原料は異なる時期に適量ずつヤードに投入するので、ヤードの各所に堆積するコンポストの腐熟度はそれぞれに異なったものとなる。コンポストの発酵状態を簡易に分析してその品質（腐熟度）を推定する方法がないので、ヤードの各所で試料を人手によりサンプリングし、各試料について水分、ｐＨ、温度、Ｃ／Ｎ等の複数の項目を計測しており、コンポストの品質（腐熟度）を推定するために時間を要し、ヤードの各所における堆積発酵腐熟の進捗を連続的に監視することができず、攪拌機で切り返しを行う適切な時期を把握することが困難であった。また、切り返しはヤードの全体を攪拌機によって連続して行っており、コンポストの品質（腐熟度）にかかわらず、例えば攪拌が不適切な時期（堆積箇所）においても攪拌せざるを得なかった。
【０００５】
本発明はコンポストの腐熟度をコンポストのサンプリングを必要とせず、ヤードの各所における堆積発酵腐熟の進捗を連続的に観測することで切り返しの必要時期を的確に把握し、切り返しの必要な箇所においてのみ攪拌操作を行うことができる品質管理型コンポスト化方法および設備を提供することを目的とする。
【０００６】
【課題を解決するための手段】
上記課題を解決するために、請求項１に係る品質管理型コンポスト化方法は、コンポスト原料を堆積発酵腐熟する舎内のヤードに複数の堆積用区画を設定し、各堆積用区画毎にコンポスト原料を堆積し、攪拌部を上部の待機位置に保持してヤード上を往復移動する攪拌機により各堆積用区画において攪拌部を下部の攪拌位置に保持してコンポスト原料を攪拌するものであって、各堆積用区画のコンポスト原料毎に腐熟度を推定するとともに、推定した腐熟度を指標として予め求めたコンポストの腐熟度と当該腐熟度に適切な攪拌頻度との相関に基づいて攪拌頻度を決定し、各堆積用区画のコンポスト原料をそれぞれ個別に決定した攪拌頻度で攪拌するものである。
【０００７】
請求項２に係る品質管理型コンポスト化方法は、攪拌機をヤード上の複数の堆積用区画にわたって往復移動させながら攪拌機に装備したセンサーによって各堆積用区画のコンポスト原料から発生するガスの臭気強度を測定し、予め設定する臭気強度と腐熟度との相関に基づいて当該堆積用区画のコンポストの腐熟度を臭気強度の測定値から推定するものである。
【０００８】
請求項３に係る品質管理型コンポスト化方法は、送風手段によってヤードの各堆積用区画のコンポストへ送風し、推定した腐熟度に基づいて各堆積用区画のコンポスト毎に送風量もしくは送風時間を決定するものである。
【０００９】
請求項４に係る品質管理型コンポスト化設備は、コンポスト原料を堆積発酵腐熟する舎内のヤード上にヤード壁に沿って複数の堆積用区画を設定し、ヤード上をヤード壁に沿って往復移動する攪拌機を設け、攪拌機にコンポスト原料を攪拌する下部の攪拌位置とコンポスト原料から離間した上部の待機位置とにわたって昇降自在な攪拌部を設けたものである。
【００１０】
上記した構成により、家畜糞尿や生ゴミ等のコンポスト原料を舎内のヤードに堆積させて好気性発酵（堆積発酵腐熟）させる場合に、攪拌機は攪拌部をコンポスト原料から離間した上部の待機位置に保持した状態で任意の堆積用区画に移動でき、各堆積用区画毎にコンポスト原料を任意の頻度で攪拌機で攪拌できるので、各堆積用区画毎に腐熟度の異なるコンポストに適宜のタイミングで切り返し操作を行ってコンポストへ必要な空気（酸素）を供給し、コンポストの腐熟を促進して品質管理を図れる。
【００１１】
請求項５に係る品質管理型コンポスト化設備は、攪拌機にコンポスト原料から発生するガスの臭気強度を測定する臭気センサを設けたものである。
上記した構成により、予めコンポストの臭い強度と腐熟度との相関を求めておき、臭気センサでコンポストから発生するガスの臭い強度を測定し、臭い強度を指標として相関からコンポストの腐熟度を推定することができる。
【００１２】
請求項６に係る品質管理型コンポスト化設備は、ヤードの各堆積用区画のコンポストへ送風する送風手段を有し、送風手段は各堆積用区画毎に送風量もしくは送風時間を調整可能である。
【００１３】
上記した構成により、送風手段の稼動時間をコントロールすることで腐熟度に応じた空気量（酸素）を供給できる。
請求項７に係る品質管理型コンポスト化設備は、攪拌機にコンポスト原料から発生するガスを捕集するフードを攪拌部の上方を覆って設けたものである。
【００１４】
上記した構成により、攪拌時に発生する臭気を効率良く、外部に発散することなく捕集でき、測定した臭気強度濃度の信頼性を高めることができる。
【００１５】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の実施の形態を図面に基づいて説明する。図１〜図４において、舎１の内部にはコンポスト原料を堆積発酵腐熟するヤード２を設けており、ヤード２には複数の堆積用区画３を仮想的に設定している。ヤード２の各堆積用区画３は一側がヤード壁１ａに隣接し、ヤード壁１ａに対向する他側が搬出入用の通路４に隣接している。また、ヤード２にはコンポスト原料に空気を供給する空気供給系５をヤード２の底面に形成した溝（図示省略）に設けており、図４に示すように空気供給系５は送風機６から供給する空気量もしくは送風時間を各堆積用区画３のそれぞれにおいて個別に制御するためのバルブ７を設けている。
【００１６】
図２、３に示すように、ヤード２に配置する攪拌機８は台車９と攪拌部１０とからなり、台車９は一側がヤード壁１ａの頂部に設けたレール１１の上を走行し、他側が通路４に沿ってヤード２の上を走行する。攪拌部１０は昇降架台１２を水平支軸１３の軸心回りに回動自在に台車９に設け、昇降架台１２でロータ１４を保持している。ロータ１４は回転軸１５の周囲に放射状に複数のホーク１５ａを設けており、ロータ１４の一側に設けた従動スプロケット１６が昇降架台１２に設けた回転駆動用モータ１７の駆動スプロケット１８にチェーン１９を介して連動連結している。
【００１７】
台車９と昇降架台１２の間には攪拌部１０を上部の待機位置と下部の攪拌位置とにわたって水平支軸１３の軸心回りに回動させて昇降駆動するシリンダ装置２０を設けている。また、ロータ１４の上方部を覆うフード２１を昇降架台１２に設けている。台車９には車輪２２をチェーン２３で回転駆動する走行駆動モータ２４を設けている。フード２１の内部には臭気センサ２５を設けており、臭気センサ２５は制御装置２６に接続している。
【００１８】
臭気センサ２５は金属酸化物半導体からなり、コンポストから発生するガスの成分物質の分子に感応して出力し、金属酸化物半導体に当接する分子の数の多寡（濃度）によって出力値が変化する。制御装置２６は臭気センサ２５の出力を受けて後述するように攪拌機８を制御する。
【００１９】
以下、上記した構成における作用を説明する。家畜糞尿や生ゴミ等のコンポスト原料は舎内のヤード２の各堆積用区画３に順次に異なる時期に適量ずつ投入する。このため、ヤード２の各所に堆積するコンポストの腐熟度はそれぞれに異なったものとなる。
【００２０】
品質管理の事前準備として、コンポストから発生するガスの臭い強度と腐熟度との相関のデータを収集する。このため、舎内のヤード２において堆積発酵腐熟の進捗が異なる堆積用区画のコンポストの試料を採取し、各試料について水分、ｐＨ、温度、Ｃ／Ｎ等の複数の項目を計測し、計測結果から腐熟の進捗の程度を評価し、腐熟度（評価値）が予め定めた複数段階のどの段階にあるかを人的判断で判定する。また、腐熟度（評価値）と適切な攪拌頻度との相関を経験則から設定する。
【００２１】
一方、攪拌機８をヤード２に沿って移動させながら試料を採取した箇所においてコンポストから発生するガスを臭気センサ２５で計測し、その出力値を臭気強度とする。そして、判定した各試料の腐熟度と各試料の臭気強度とから相関を定義し、この相関データを制御装置２６に格納する。
【００２２】
次に、攪拌機８をヤード２の複数の堆積用区画３にわたって往復移動させながら臭気センサ２５によって各堆積用区画のコンポスト原料から発生するガスの臭気強度を測定する。このとき、フード２１によって臭気を効率良く、外部に発散することなく捕集でき、測定した臭気強度濃度の信頼性を高めることができる。測定した臭気強度を指標として臭気強度と腐熟度の相関に基づいて当該堆積用区画３のコンポストの腐熟度を臭気強度の測定値から制御装置２６で推定し、推定した腐熟度を各堆積用区画３のそれぞれ毎に記憶し、腐熟の進捗をすべての各堆積用区画３で管理する。
【００２３】
そして、各堆積用区画３のコンポスト原料毎に推定した腐熟度を指標として、予め求めたコンポストの腐熟度と攪拌頻度との相関に基づいて攪拌頻度を決定し、制御装置２６は各堆積用区画３のコンポスト原料をそれぞれ個別に決定した攪拌頻度で攪拌機８により攪拌する。
【００２４】
攪拌は攪拌機８を対象の堆積用区画３に配置する状態で行い、攪拌部１０を下部の攪拌位置に保持し、回転駆動用モータ１７で駆動スプロケット１８を駆動し、チェーン１９、従動スプロケット１６を介してロータ１４を回転駆動し、ホーク１５ａでコンポスト原料を攪拌する。この状態で隣接する堆積用区画３を連続して攪拌する場合には、走行駆動モータ２４を駆動し、チェーン２３を介して車輪２２を駆動して攪拌機８を走行移動させる。
【００２５】
攪拌機８を任意の堆積用区画３に移動させる場合には、シリンダ装置２０を駆動して昇降架台１２を水平支軸１３の回りに回転させ、攪拌部１０を待避位置に保持して走行させる。
【００２６】
送風機６によってヤード２の各堆積用区画３のコンポストへ送風する空気は、推定した腐熟度に基づいて制御し、制御装置２６の指示で各バルブ７を開閉操作して各堆積用区画３のコンポスト毎に送風量もしくは送風時間を決定する。
【００２７】
【発明の効果】
以上のように本発明によれば、家畜糞尿や生ゴミ等のコンポスト原料を舎内のヤードに堆積させて好気性発酵（堆積発酵腐熟）させる場合に、各堆積用区画毎にコンポスト原料を任意の頻度で攪拌機で攪拌できるので、各堆積用区画毎に腐熟度の異なるコンポストに適宜のタイミングで切り返し操作を行ってコンポストへ必要な空気（酸素）を供給し、コンポストの腐熟を促進して品質管理を図れる。臭気センサでコンポストから発生するガスの臭い強度を測定し、臭い強度を指標として相関からコンポストの腐熟度を推定して切り返し頻度を調整できる。推定した腐熟度に基づいて送風機手段を制御してコントロールすることで腐熟度に応じた空気量（酸素）を供給できる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の実施の形態における品質管理型コンポスト化設備を示す斜視図である。
【図２】同実施の形態における攪拌機の正面図である。
【図３】同実施の形態において攪拌機の側面図である。
【図４】同実施の形態における品質管理型コンポスト化設備を示す模式図である。
【符号の説明】
１    舎
１ａ  ヤード壁
２    ヤード
３    堆積用区画
４    通路
５    空気供給系
６    送風機
７    バルブ
８    攪拌機
９    台車
１０    攪拌部
１１    レール
１２    昇降架台
１３    水平支軸
１４    ロータ
１５    回転軸
１５ａ  ホーク
１６    従動スプロケット
１７    回転駆動用モータ
１８    駆動スプロケット
１９    チェーン
２０    シリンダ装置
２１    フード
２２    車輪
２３    チェーン
２４    走行駆動モータ
２５    臭気センサ
２６    制御装置
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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