(57)【要約】【課題】有機性廃棄物の発酵状態を判定すると共に、次回の発酵処理の開始時期を予測して発酵処理を効率良く行う。【解決手段】発酵槽内の計測データを取得する取得部１と、計測データを処理した処理データを得る処理部２と、計測データおよび処理データに基づいて、二酸化炭素濃度Ａ、有機性廃棄物の温度変化量Ｂ、重量変化量Ｃ、投入量Ｄ、温度Ｅ、および温度変化傾向Ｆ、からなる格納データを格納する格納部３と、格納データの値に応じた分類条件Ｐを規定した分類テーブル５と、分類条件に対応する判断結果を規定した判断テーブル６と、格納データの値を条件テーブルの分類条件Ｐと照合した照合結果Ｐｎに対応する判断結果を判断テーブルから出力する判断部４とする。判断結果は発酵状態を示す判定結果Ｑと次回の発酵処理を行う際の予測結果Ｒとする。発酵処理装置は判断結果を報知する報知部７を有する。【選択図】      図１
2005288237.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
有機性廃棄物（Ｗ）を発酵処理する発酵槽（１２）内の二酸化炭素濃度、有機性廃棄物（Ｗ）の温度、および重量からなる各計測データを取得する取得部（１）と、
前記各計測データに基づいて、有機性廃棄物（Ｗ）の温度変化量、重量変化量、投入量、および温度変化傾向からなる各処理データを得る処理部（２）と、
前記各計測データおよび前記各処理データに基づいて、二酸化炭素濃度（Ａ）、有機性廃棄物（Ｗ）の温度変化量（Ｂ）、重量変化量（Ｃ）、投入量（Ｄ）、温度（Ｅ）、および温度変化傾向（Ｆ）、からなる各格納データを時系列的に格納する格納部（３）と、
前記各格納データの値に応じて分類された分類条件（Ｐ）の組み合わせを規定した分類テーブル（５）と、
前記分類条件（Ｐ）の組み合わせに対応する判断結果を規定した判断テーブル（６）と、
前記各格納データの値を前記分類テーブル（５）の分類条件（Ｐ）と照合して、分類条件の組み合わせから適合する照合結果（Ｐｎ）を抽出し、前記照合結果（Ｐｎ）に対応する判断結果を前記判断テーブル（６）から出力する判断部（４）と、
を有することを特徴とする有機性廃棄物の発酵処理装置。
【請求項２】
前記判断結果は、
所定時間経過後における有機性廃棄物（Ｗ）の発酵状態（Ｑａ）と発酵進行度（Ｑｂ）からなる判定結果（Ｑ）であることを特徴とする請求項１記載の有機性廃棄物の発酵処理装置。
【請求項３】
前記判断結果は、
次回の有機性廃棄物（Ｗ）の発酵処理を行う際の予測投入量（Ｒａ）と予測投入時期（Ｒｂ）からなる予測結果（Ｒ）であることを特徴とする請求項１又は２記載の有機性廃棄物の発酵処理装置。
【請求項４】
有機性廃棄物（Ｗ）の発酵処理装置が、
前記判断結果を報知する報知部（７）を有することを特徴とする請求項１、２、又は３記載の有機性廃棄物の発酵処理装置。
【請求項５】
有機性廃棄物（Ｗ）を発酵処理する発酵槽（１２）内の二酸化炭素濃度、有機性廃棄物（Ｗ）の温度、および重量からなる各計測データを取得する取得部（１）と、
前記各計測データに基づいて、有機性廃棄物（Ｗ）の温度変化量、重量変化量、投入量、および温度変化傾向からなる各処理データを得る処理部（２）と、
前記各計測データおよび前記各処理データに基づいて、二酸化炭素濃度（Ａ）、有機性廃棄物（Ｗ）の温度変化量（Ｂ）、重量変化量（Ｃ）、投入量（Ｄ）、温度（Ｅ）、および温度変化傾向（Ｆ）、からなる各格納データを時系列的に格納する格納部（３）と、
前記各格納データの値に応じて分類された分類条件（Ｐ）の組み合わせを規定した分類テーブル（５）と、
前記分類条件（Ｐ）の組み合わせに対応する判断結果を規定した判断テーブル（６）を有し、
前記各格納データの値を前記分類テーブル（５）の分類条件（Ｐ）と照合して、分類条件の組み合わせから適合する照合結果（Ｐｎ）を抽出し、前記照合結果（Ｐｎ）に対応する判断結果を前記判断テーブル（６）から出力することを特徴とする有機性廃棄物の発酵状態判断方法。
【請求項６】
前記判断結果は、
所定時間経過後における有機性廃棄物（Ｗ）の発酵状態（Ｑａ）と発酵進行度（Ｑｂ）からなる判定結果（Ｑ）であることを特徴とする請求項５記載の有機性廃棄物の発酵状態判断方法。
【請求項７】
前記判断結果は、
次回の有機性廃棄物（Ｗ）の発酵処理を行う際の予測投入量（Ｒａ）と予測投入時期（Ｒｂ）からなる予測結果（Ｒ）であることを特徴とする請求項５又は６記載の有機性廃棄物の発酵状態判断方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本願発明は、発酵処理装置の発酵槽に投入した有機性廃棄物の発酵状態を判断し、有機性廃棄物の発酵状態と発酵進行度を判定すると共に、次回の有機性廃棄物の発酵処理を行う際の予測投入時期および予測投入量を予測することで、有機性廃棄物の発酵処理を効率良く行う発酵処理装置、および発酵状態判断方法に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
微生物により有機性廃棄物を発酵処理する廃棄物処理装置は広く知られている。例えば、文献１には、水分、湿度、温度、二酸化炭素濃度などの状態量検出手段と制御部を有し、状態量検出手段の信号に応じて、発酵槽を制御する技術が開示されている。また、文献２では有機性廃棄物の発酵処理において、有機性廃棄物を含む菌床の重量または重量変化と温度または温度変化などを測定、蓄積し、これらの解析により、現在の発酵状態を判定する技術が開示されている。さらに、文献２では判定後の発酵状態を予測して、それに対応する運転モードを選択して装置を制御する有機性廃棄物の発酵処理装置および処理方法が開示されている。
【特許文献１】特開平８−３０９３１７、段落0044等。
【特許文献２】特開２００３−１４５１０５、段落0014、図1〜3等。
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００３】
文献１の開示技術では、状態量を検知することで直接的もしくは間接的に微生物担体の水分の状態を把握し、状態量に応じて装置を制御することで、微生物担体を分解菌の増殖に適した環境に維持できるとしている。しかしながら、状態量検出手段からの信号に対する発酵処理装置の発酵槽の状態の判断指標は、状態量に応じて制御するとあるだけで明確な規定は開示されておらず示唆もない。
【０００４】
文献２の開示技術では、有機性廃棄物を含む菌床の重量変化と温度変化の解析により、現在の発酵状態を判定し、今後の発酵状態を予測して、それに対応する運転モードを選択して装置を制御する明確な判断基準が規定されているが、二酸化炭素の濃度は測定していない。したがって、現在の発酵状態を正確に判定して、今後の発酵状態を正確に予測することは困難であった。
【０００５】
上述した問題点に鑑み、本願発明では、有機性廃棄物の発酵処理において、発酵槽内の二酸化炭素濃度、有機性廃棄物の重量および温度の計測データを計測して取得し、計測データと所定時間分の温度、重量変化および温度変化等の処理データからなる格納データを得る。格納データから所定時間経過後の有機性廃棄物の発酵状態を判断して、次回の有機性廃棄物の発酵処理を行う際の予測投入時期および予測投入量を予測する予測結果を出力し、報知するものである。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
上記問題点を解決する本願発明は以下のように構成している。すなわち、第一構成は、有機性廃棄物（Ｗ）を発酵処理する発酵槽（１２）内の二酸化炭素濃度、有機性廃棄物（Ｗ）の温度、および重量からなる各計測データを取得する取得部（１）と、前記各計測データに基づいて、有機性廃棄物（Ｗ）の温度変化量、重量変化量、投入量、および温度変化傾向からなる各処理データを得る処理部（２）と、前記各計測データおよび前記各処理データに基づいて、二酸化炭素濃度（Ａ）、有機性廃棄物（Ｗ）の温度変化量（Ｂ）、重量変化量（Ｃ）、投入量（Ｄ）、温度（Ｅ）、および温度変化傾向（Ｆ）、からなる各格納データを時系列的に格納する格納部（３）と、前記各格納データの値に応じて分類された分類条件（Ｐ）の組み合わせを規定した分類テーブル（５）と、前記分類条件（Ｐ）の組み合わせに対応する判断結果を規定した判断テーブル（６）と、前記各格納データの値を前記条件テーブルの分類条件（Ｐ）と照合して、分類条件の組み合わせから適合する照合結果（Ｐｎ）を抽出し、前記照合結果（Ｐｎ）に対応する判断結果を前記判断テーブルから出力する判断部（４）と、を有することを特徴とする有機性廃棄物の発酵処理装置とする。
【０００７】
第二構成は、第一構成の前記判断結果が、所定時間経過後における有機性廃棄物（Ｗ）の発酵状態（Ｑａ）と発酵進行度（Ｑｂ）からなる判定結果（Ｑ）であることを特徴とする。発酵状態の表現としては正常な発酵である「正常」、発酵が不良である「不良」、何らかの異常を示す「異常」などの発酵状態がある。発酵の進行度の表現としては、発酵開始段階である「初期」、活発な発酵中である「継続中」、発酵終了段階である「後期」などの発酵状態がある。また、発酵状態の表現はこれらの組み合わせで表現できる。
【０００８】
第三構成は、第一、第二構成の前記判断結果が、次回の有機性廃棄物（Ｗ）の発酵処理を行う際の予測投入量（Ｒａ）と予測投入時期（Ｒｂ）からなる予測結果（Ｒ）であることを特徴とする。予測投入量としては、正常な発酵であり有機性廃棄物の残量が少ない場合等は「規定量」、発酵が遅れて有機性廃棄物の残量が多い場合等には「半分」や「１/５」、水分過多等の発酵異常である場合は「投入中止」が選択されて出力される。予測投入時期としては、投入時から何時間後に次回の有機性廃棄物（Ｗ）の発酵処理を行う際の予測投入量（Ｒａ）を出力し、所定時間経過時の発酵槽内の状態説明事項があれば出力を行う。また、予測結果の出力に基づき、有機性廃棄物の貯蔵部であるホッパー等から、予測投入時期に予測投入量の有機性廃棄物を発酵槽に投入する構成の発酵処理装置を採用することも可能である。さらに、第四構成は、第一乃至第三構成の有機性廃棄物の発酵処理装置が、前記判断結果を報知する報知部（７）を有することを特徴としている。報知部は、現場作業者などに判断結果を知らせることができる聴覚的報知、ライトの点灯などによる視覚的報知、あるいはモニタ上への文字報知などがある。また、遠隔地の管理者へ報知内容を送信して聴覚的、視覚的あるいは文字による報知を行うことも可能である。
【０００９】
第五構成は、有機性廃棄物（Ｗ）を発酵処理する発酵槽（１２）内の二酸化炭素濃度、有機性廃棄物（Ｗ）の温度、および重量からなる各計測データを取得する取得部（１）と、前記各計測データに基づいて、有機性廃棄物（Ｗ）の温度変化量、重量変化量、投入量、および温度変化傾向からなる各処理データを得る処理部（２）と、前記各計測データおよび前記各処理データに基づいて、二酸化炭素濃度（Ａ）、有機性廃棄物（Ｗ）の温度変化量（Ｂ）、重量変化量（Ｃ）、投入量（Ｄ）、温度（Ｅ）、および温度変化傾向（Ｆ）、からなる各格納データを時系列的に格納する格納部（３）と、前記各格納データの値に応じて分類された分類条件（Ｐ）の組み合わせを規定した分類テーブル（５）と、前記分類条件（Ｐ）の組み合わせに対応する判断結果を規定した判断テーブル（６）を有し、前記各格納データの値を前記条件テーブルの分類条件（Ｐ）と照合して、分類条件の組み合わせから適合する照合結果（Ｐｎ）を抽出し、前記照合結果（Ｐｎ）に対応する判断結果を前記判断テーブルから出力することを特徴とする有機性廃棄物の発酵状態判断方法としている。
【００１０】
第六構成は、第五構成の前記判断結果が、所定時間経過後における有機性廃棄物（Ｗ）の発酵状態（Ｑａ）と発酵進行度（Ｑｂ）からなる判定結果（Ｑ）であることを特徴とする。発酵状態と発酵進行度については第二構成と同様である。第七構成は、第五、第六構成の前記判断結果が、次回の有機性廃棄物（Ｗ）の発酵処理を行う際の予測投入量（Ｒａ）と予測投入時期（Ｒｂ）からなる予測結果（Ｒ）であることを特徴とする。予測投入量と予測投入時期については第三構成と同様である。
【００１１】
本願発明では、発酵槽内の有機性廃棄物の発酵状態を判断する分類テーブルを用いて、各格納データの値に対応する分類テーブルの分類条件と照合して、分類条件の組み合わせから適合する照合結果を抽出し、照合結果に対応する有機性廃棄物の発酵状態の判断結果を出力する。具体的な判断結果としては、有機性廃棄物の発酵状態と発酵進行度を判定する判定結果と、次回の有機性廃棄物の発酵処理を行う際の予測投入時期および予測投入量を予測する予測結果とからなる。予測結果に基づいて、予測投入時期や予測投入量を指示し、自動または手動で有機性廃棄物を発酵処理装置に投入する。本願発明では、一定の撹拌維持と一定の排気量確保等の定常運転を行えばよいので、これら以外の運転制御は不要である。従来の発酵処理装置においても、発酵異常となった状態では加温による有機性廃棄物の加熱や撹拌回数の増加などの制御はあまり大きな効果がなく、投入中止や投入延期以外の対処方法が考えられないことに基づくものである。
【００１２】
以下に分類テーブルにおける分類条件の意味について詳細に説明する。
１．二酸化炭素濃度について
二酸化炭素濃度については、所定時間経過後の上限値と、その他何段階かの値を設定し、第１分類条件とした。発酵処理装置の発酵槽に投入された有機性廃棄物は、適切に発酵させることで水と二酸化炭素に分解されるが、二酸化炭素濃度は有機性廃棄物が発酵するとともに上昇し、有機性廃棄物の温度が最高温度になる数時間前に最高濃度に達し、その後二酸化炭素濃度は減少する。発酵槽中の二酸化炭素濃度を計測することで、正確で早い発酵状態の判断を直接的に行うことができる。有機性廃棄物の分解に伴って排出される二酸化炭素濃度は、有機性廃棄物の温度の上昇に先立って増加することが実験により確認されている。これは、有機性廃棄物の温度を上昇させるには相当の熱量を必要とするため、有機性廃棄物の発酵による分解が活発になってもしばらくの間は有機性廃棄物の温度が上昇しないためである。
【００１３】
２．温度変化量について
最高発酵温度は、６０℃を超えると分解率が低下することが従来から知られており、適正な発酵温度を５０℃と設定し、一般細菌検査に用いられる培養温度３０℃を発酵処理装置の発酵槽の最低補償温度としたとき、その差２０℃を第２分類条件とした。発酵処理装置の発酵槽内では、適切に外部から新鮮な空気が送られることにより好気性菌が繁殖し、繁殖する際に有機物分解に伴う熱を発生するから、温度を計測することで間接的に発酵状態を知ることができる。なお、処理される有機性廃棄物の量や種類によって、最高温度に達するまでの時間は異なる。有機性廃棄物の発酵処理に要する所定時間の設定は適切に設定する必要がある。
【００１４】
３．重量変化量について
有機性廃棄物の投入から有機性廃棄物が最高温度に達する時間までに、有機性廃棄物内の有機性廃棄物の重量が５０％減少することを目標値として、第３分類条件とした。発酵処理装置の発酵槽容量に対して、適正量の有機性廃棄物が投入されている場合、温度の上昇に伴い５０％程度重量が減少する。これは、主に有機物が水と二酸化炭素に分解されることに起因している。発酵による発酵槽内の有機性廃棄物の温度の上昇と共に、水分が水蒸気として蒸散していくことにより、有機性廃棄物への通気も確保される。
【００１５】
４．投入量について
有機性廃棄物の発酵を継続するためには、有機性廃棄物の水分を８０％とした場合、規定量の２割を超える有機性廃棄物の投入が必要であることを実験によって見いだしたので、投入時における有機性廃棄物の投入量が規定量の１/５未満の場合を第４分類条件とした。発酵槽内の微生物は、栄養分が不足すれば減少していくが、各事業所等で排出される有機性廃棄物の量は一定でない場合が多いため、栄養状態も一定でない状態となる。また、正常発酵中であっても有機性廃棄物の投入量が少なければ、水分と栄養分が不足し、発酵状態が一気に悪化することがあり、特に乾燥は避けなければならないことも考慮して決定している。
【００１６】
５．温度について
有機性廃棄物の投入時における有機性廃棄物の温度を規定して第５分類条件とした。正常発酵中であって有機性廃棄物の温度が上昇中であるにもかかわらず、温度の低い有機性廃棄物が投入されれば、発酵処理装置の発酵槽の保温が十分であっても、有機性廃棄物の温度の低下を引き起こし、以降の発酵が正常に継続できなくなるからである。
【００１７】
６．温度変化傾向について
温度下降中であり、なおかつ、第５分類条件までの考察で発酵が正常と判断されたときは、有機性廃棄物の投入が可能であると判断することについて第６分類条件とする。温度変化傾向の判断は、所定時間を等区分して区分時間経過毎に温度データを取得して記憶しておき、一つ前のデータと比較して、現在の有機性廃棄物の温度が高ければ温度上昇中と判断し、現在の有機性廃棄物の温度が低ければ温度下降中と判断する。所定時間内における過半数の区分時間において温度上昇と判断されれば、温度上昇中と判断することとする。温度下降中であるかどうかの判断も同様とする。ただし、発酵が異常な場合を除いて、２４時間経過後は、投入可能な状態であると判断することもできる。さらに、発酵槽の容量の大きい、すなわち、処理量が大きい発酵処理装置の場合、有機性廃棄物自体の保熱能力が高くなるため、温度の上昇下降が判然としない場合がある。ただし、この場合でも、発酵状態が良好である場合には、二酸化炭素濃度が増加するので、２４時間経過後は投入可能な状態であると判断する。
【００１８】
なお、上記符号は発明内容の理解のために付したものであり、これら符号により本願発明の技術的思想を限定解釈してはならない。
【発明の効果】
【００１９】
本願発明では、発酵処理装置の本体で有機性廃棄物の発酵状態を判断し、有機性廃棄物の発酵状態を判定結果と予測結果に基づき、予測投入時期に予測投入量の有機性廃棄物を発酵処理装置の発酵槽に投入できるため、専門の知識や経験を有していなくても正常な発酵を継続することができる。さらに、特段の発酵処理装置の制御を必要としないため、新規に発酵処理装置を製作する必要もなく、既存の発酵処理装置の発酵槽へ接続して利用することも可能である。したがって、従来の発酵処理装置と異なり、コストを軽減した発酵処理装置を提供することができる。以上のように、本願発明の産業的効果は極めて顕著なものである。
【発明を実施するための最良の形態】
【００２０】
以下に本願発明の実施形態例を詳細に説明する。図８は本実施形態における発酵処理装置の説明図である。発酵処理装置Ｓは従来技術を利用したものであり、その内部には発酵槽１２を形成している。発酵処理装置Ｓの上部側には有機性廃棄物Ｗの投入口９を配置すると共に、発酵槽１２と外部を通気するための排気管１０と吸気管１１を配置している。排気管１０は、単位時間あたり一定量の空気を発酵槽１２の内部から外部へ強制排気するものであり、定量排気ポンプ等を利用できる。吸気管１１は排気管１０が外部に排気した空気量と同量の空気を外部から発酵槽１２の内部へ吸気するものであり、発酵槽１２の内部から外部への逆流を防ぐ逆止弁付き配管等を利用できる。発酵槽１２の内部には攪拌部１３を配置している。攪拌部１３は有機性廃棄物Ｗを攪拌するためのものであり、モータ駆動の攪拌翼等を利用できる。投入口９の上方には、次回分以降の有機性廃棄物Ｗを貯蔵する貯蔵部１４を配置している。貯蔵部１４としてはホッパーなどが利用可能である。発酵処理装置Ｓは、一定の撹拌維持と一定の排気量確保等の定常運転のみとし、その他の運転制御は行わない。
【００２１】
図１は本実施形態における発酵処理装置の作動ブロック図である。本実施形態では、１回あたり投入する規定量を15kgとした場合について発酵処理装置Ｓによる有機性廃棄物Ｗの発酵処理を説明する。本実施形態に係る有機性廃棄物Ｗの発酵処理装置Ｓは、取得部１、処理部２、格納部３、判断部４、報知部７とから構成している。
取得部１は、発酵処理装置Ｓ内に配置した二酸化炭素濃度計測部１ａ、温度計測部１ｂ、および重量計測部１ｃからの各計測データを取得する。二酸化炭素濃度計測部１ａは赤外線式ガス分析計などの二酸化炭素濃度計測手段であり、排気管１０に接続して発酵槽１２内の二酸化炭素濃度を計測する。温度計測部１ｂは発酵槽１２の内壁に取付けた熱電対や抵抗温度計などの温度測定手段であり、発酵槽１２に投入された有機性廃棄物Ｗの温度を計測する。重量計測部１ｃは発酵処理装置Ｓの下部側に配置したロードセルなどの重量計測手段であり、発酵処理装置Ｓに投入された有機性廃棄物Ｗの重量を計測する。取得部１が取得した二酸化炭素濃度、温度および重量の各計測データは次の処理部２に送られる。
【００２２】
処理部２は、取得部１が取得した所定時間分の各計測データから、有機性廃棄物Ｗの温度変化量、重量変化量、投入量、および温度変化傾向からなる処理データを取得する。二酸化炭素濃度の計測データについては、処理部２では処理されずに格納部３に送られる。本実施形態では所定時間として有機性廃棄物Ｗの発酵処理時間に必要とされる８時間を採用している。なお、有機性廃棄物Ｗの状態や種類、投入時の有機性廃棄物Ｗの温度、外気温などの要因により、適宜増減させた所定時間を設定可能である。
【００２３】
格納部３は、前記各計測データおよび前記各処理データに基づき、二酸化炭素濃度Ａ、有機性廃棄物Ｗの温度変化量Ｂ、重量変化量Ｃ、投入量Ｄ、温度Ｅ、および温度変化傾向Ｆからなる所定時間分の各格納データを時系列的に格納する。
二酸化炭素濃度Ａは、所定時間経過後における発酵槽１２内の二酸化炭素濃度である。温度変化量Ｂは所定時間経過後における有機性廃棄物Ｗの温度から、投入時における有機性廃棄物Ｗの温度を差し引いた値である。重量変化量Ｃは所定時間経過後における有機性廃棄物Ｗの重量から、投入時における有機性廃棄物Ｗの重量を差し引いた値である。投入量Ｄは投入時における有機性廃棄物Ｗの重量であり、微生物担体であるモミガラやおがくずの重量を含めない。温度Ｅは所定時間経過後における有機性廃棄物Ｗの温度である。温度変化傾向Ｆは所定時間経過後における有機性廃棄物Ｗの温度変化の傾きが上昇、下降のいずれかであるのかを示すものである。温度変化傾向Ｆについては、上昇、下降の波があることがあるため以下のように計測データを処理している。所定時間である８時間を例えば３０分毎の複数個に等区分し、計測時の計測データを３０分前の計測データと比較して区分時間毎の温度変化の傾きが上昇、下降かのいずれかであるのかを演算する。上昇あるいは下降の回数が多かったほうを温度変化傾向として採用すればよい。
【００２４】
判断部４は、各格納データＡ〜Ｆを予め規定した分類条件Ｐと照合して、有機性廃棄物Ｗの発酵状態の判断結果を出力するものである。図２には各格納データＡ〜Ｆの値と照合するため、各格納データＡ〜Ｆと同種の各分類条件Ｐａ〜Ｐｆを規定している。以下、各分類条件Ｐａ〜Ｐｆの詳細について説明する。二酸化炭素濃度Ａについては二酸化炭素濃度Ｐａを「５％以上」、「５％未満〜2.5％以上」、「2.5％未満〜0.5％以上」、および「0.5％未満」に４分類している。以下同様に有機性廃棄物Ｗの温度変化量Ｂについては温度変化量Ｐｂを「＋２０℃以上」と「＋２０℃未満」に２分類している。重量変化量Ｃについては重量変化量Ｐｃを「−５０％以上」と「−５０％未満」に２分類している。投入量Ｄについては予測投入量Ｐｄを「規定量」と「１/５未満」に２分類している。温度Ｅについては温度Ｐｅを「４０℃以上〜４５℃未満」と「４０℃未満」に２分類している。温度変化傾向Ｆについては温度変化傾向Ｐｆを「上昇」と「下降」に２分類している。
【００２５】
図３は、図２における各分類条件Ｐａ〜Ｐｆの組み合わせを分類テーブル５として規定したものである。図３では各分類条件Ｐａ〜Ｐｆの全ての組み合わせを規定していないがこれは次のような理由による。例えば、二酸化炭素濃度Ｐａが「５％以上」または「0.5％未満」の場合は、排気不良または吸気過多、あるいは微生物の活動が不活発である等と考えられ、有機性廃棄物Ｗの発酵状態判断の対象外であるためである。他の各分類条件Ｐｂ〜Ｐｆについても、他の分類条件の組み合わせのみで分類できると考えられる場合には、値や範囲を任意（図３中では右矢印）としている。
【００２６】
各格納データＡ〜Ｆと各分類条件Ｐａ〜Ｐｆを照合する判断部４は、判定部４ａと予測部４ｂとに細分化している。判定部４ａは、格納部３の各格納データＡ〜Ｆと分類テーブル５の各分類条件Ｐａ〜Ｐｆを照合して、合致する各分類条件Ｐａ〜Ｐｆの組み合わせからなる分類番号Ｐｎを抽出する。予測部４ｂは、格納部３の各格納データＡ〜Ｆと分類テーブル５の各分類条件Ｐａ〜Ｐｆを照合して、合致する各分類条件Ｐａ〜Ｐｆの組み合わせからなる分類番号Ｐｎを抽出する。
分類番号Ｐｎに基づく判断結果は判断テーブル６に規定している。判断テーブル６は判定部４ａに対応する判定テーブル６ａと予測部４ｂに対応する予測テーブル６ｂに細分化している。図４は判定テーブル６ａを規定しており、図５は予測テーブル６ｂを規定している。判定テーブル６ａは、分類番号Ｐｎに対応する判定結果Ｑを規定したものである。判定結果Ｑは発酵状態Ｑａと発酵進行度Ｑｂの組み合わせに対して判定番号Ｑｎを付与している。予測テーブル６ｂは、分類番号Ｐｎに対応する予測結果Ｒを規定したものである。同様に、予測結果Ｒは予測投入量Ｒａと予測投入時期Ｒｂの組み合わせに対して予測番号Ｒｎを付与している。判定部４ａは分類番号Ｐｎに基づき判定テーブル６ａから抽出された判定結果Ｑｎを報知部７に出力する。同様に、予測部４ｂは、分類番号Ｐｎに基づき予測テーブル６ｂから抽出された予測結果Ｒｎを報知部７に出力する。
【００２７】
報知部７は、発酵処理装置Ｓに取付けた表示モニタ（図示省略）に、判断部４が出力した判定結果Ｑと予測結果Ｒを文字報知するものである。さらに、本実施形態では、判断部４からの予測結果Ｒｎを投入部８に制御信号として出力する。投入部８は、予測結果Ｒｎに基づく判断部４からの制御信号により、予測投入時期Ｒｂになると発酵処理装置Ｓの投入口９に接続した貯蔵部１４から、予測投入量Ｒａの有機性廃棄物Ｗまたは水を発酵槽１２内に自動的に投入する。発酵処理装置Ｓに有機性廃棄物Ｗが投入されると、時間計測がリセットされ次サイクルの計時が始まる。
【００２８】
図６は本実施形態の発酵処理装置を用いた発酵処理工程における二酸化炭素濃度、重量、温度の６０日間の推移図であり、同じく図７は４８時間の推移図である。発酵処理装置Ｓ内の二酸化炭素濃度と有機性廃棄物Ｗの温度とは、正の相関をもって似通った推移を示すことが分かる。また、図７から分かるように二酸化炭素濃度の濃度は、温度の上昇に先立って増加することが確認され、排気中の二酸化炭素濃度を計測することで、より正確で早い発酵状態の判断ができる。さらに、図７からは温度の上昇前に、二酸化炭素濃度が上昇し、微生物の活動が活発になっていることがわかる。図６及び図７において初期重量が０となっていないのは、有機性廃棄物Ｗの重量に加えて微生物担体であるモミガラやおがくずの重量を含んだ重量を計測しているためである。有機性廃棄物Ｗを投入する前の重量を差し引くことで有機性廃棄物Ｗの投入量Ｄを取得することができる。
［本実施形態の作用］
【００２９】
発酵処理装置Ｓの投入口９を開口して有機性廃棄物Ｗの投入後、投入口９が閉じられると重量の変化が感知され時間計測がリセットされて計時が始まる。発酵処理装置Ｓは攪拌部１３により有機性廃棄物Ｗの攪拌を行い、排気管１０からは単位時間あたり定量の空気が排気される。重量計測部１ｃは、投入時に計測された重量から、投入直前の重量を比較して投入量Ｄを計算する。発酵槽１２内に有機性廃棄物が投入されると、排気管１０内の二酸化炭素濃度の計測が１０分ごとに行われ計測データが保存される。そして、投入時から８時間経過後の間の保存された数値で、最も大きい数値と投入時の数値が比較され、その差を取得する。有機性廃棄物Ｗの温度は、１０分ごとにデータが保存されていく。８時間の場合は４８番目のデータと温度との差を取ることとなる。また、温度データは３０分おきに比較され、温度上昇中か下降中かの判断が行われる。
【００３０】
８時間経過後には、各格納データＡ〜Ｆが揃う。一例として、二酸化炭素濃度Ａ＝３．０％、温度変化量Ｂ＝＋１５℃、重量変化量Ｃ＝−５５％、投入量Ｄ＝１５ｋｇ、温度Ｅ＝３５℃、温度変化傾向Ｆ＝上昇の格納データが得られた場合について説明する。判断部４を構成する判定部４ａおよび予測部４ｂは、上記格納データＡ〜Ｆと分類テーブル５を照合して、分類条件Ｐの組み合わせとして分類番号Ｐ１４を抽出する。
続いて、判断部４は分類番号Ｐ１４に対応する判断結果を、判定テーブル６ａと予測テーブル６ｂから構成される判断テーブル６から抽出して報知部７へ出力する。すなわち、判断部４の構成要素である判定部４ａは、分類番号Ｐ１４に対応する判定結果Ｑとして判定番号Ｑ１４を判定テーブル６ａから抽出して報知部７に出力する。また、判断部４のもう一つの構成要素である予測部４ｂは分類番号Ｐ１４に対応する予測結果Ｒとして、予測番号Ｒ１４を予測テーブル６ｂから抽出して報知部７に出力する。
【００３１】
報知部７は、判定部４ａの判定結果Ｑとして判定番号Ｑ１４の内容である発酵状態Ｑａ＝「不良（回復期）」、発酵進行度Ｑｂ＝「発酵不良継続中」をモニタ上に表示する。加えて、報知部７は予測部４ｂの予測結果Ｒとして予測番号Ｒ１４の内容である予測投入量Ｒａ＝「規定量」、指示報知内容Ｒｂ＝「乾燥から発酵が正常に戻りつつあります。（投入時＋１６）時ごろ規定量投入してください。」をモニタ上に表示する。「投入時」とは有機性廃棄物Ｗを投入した時点の意味であり、本実施形態では予測結果の表示から概ね８時間前となる。さらに、予測部４ｂは予測番号Ｒ１４の内容を制御信号として投入部８に伝達する。投入部８は、発酵処理装置Ｓの投入口９に接続した貯蔵部１４から、予測投入時期Ｒｂに予測投入量Ｒａである規定量の有機性廃棄物Ｗを発酵槽１２内に自動的に投入する。これにより計時がリセットされて次の発酵処理サイクルが開始される。なお、本願発明による発酵処理装置Ｓでは、発酵処理後の有機性廃棄物Ｗを高速一次発酵物と位置づけており、肥料あるいは土壌改良材への利用は、難分解性である発酵処理後の有機性廃棄物Ｗのさらなる分解のため、二次処理を行った後利用に供するのがよい。
［他の実施形態の可能性］
【００３２】
本実施形態における投入部８を省略した構成とすることも可能である。投入部８を省略した場合は、報知部７の報知結果に基づき、予測投入時期Ｒｂに手作業で発酵処理装置Ｓの投入口９から予測投入量Ｒａの有機性廃棄物Ｗを発酵槽１２内に投入すると、計時がリセットされて次の発酵処理サイクルが開始される。
【図面の簡単な説明】
【００３３】
【図１】本実施形態における発酵処理装置の作動ブロック図である。
【図２】本実施形態における分類条件を示す図である。
【図３】本実施形態における分類テーブルを示す図である。
【図４】本実施形態における判定テーブルを示す図である。
【図５】本実施形態における予測テーブルを示す図である。
【図６】本実施形態の発酵処理装置を用いた発酵処理工程における二酸化炭素濃度、重量、温度の６０日間の推移図である。
【図７】本実施形態の発酵処理装置を用いた発酵処理工程における二酸化炭素濃度、重量、温度の４８時間の推移図である。
【図８】本実施形態における発酵処理装置の説明図である。
【符号の説明】
【００３４】
Ｓ  発酵処理装置
１  取得部
１ａ  二酸化炭素計測部
１ｂ  温度計測部
１ｃ  重量計測部
２  処理部
３  格納部
４  判断部
４ａ  判定部
４ｂ  予測部
５  分類テーブル
６  判断テーブル
６ａ  判定テーブル
６ｂ  予測テーブル
７  報知部
８  投入部
９  投入口
１０  排気管
１１  吸気管
１２  発酵槽
１３  攪拌部
１４  貯蔵部
Ｗ  有機性廃棄物
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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