(57)【要約】【課題】媒体の水のクラスターも有機物も超微細化して発酵菌による効率的な分解処理を行うと共に、同時に有用な発酵菌の培養も行う。【解決手段】発酵菌培養設備１は、発酵菌種を収容した種菌タンク２と、糖蜜を含む添加物の添加物タンク３と、上水ｗの供給を受け、ポンプＰ２で発生された高速水流の大きい水流速度差による剪断作用と回転体による衝撃力とによって上水のクラスターを超微細化する水用超微細化装置４と、上記タンク２、３と該装置４とから発酵菌種と添加物と超微細化クラスターの上水とがそれぞれ供給されて発酵菌を大量に培養する発酵菌培養タンク５と、廃棄食品などの有機物の供給を受けて粉砕する有機物粉砕装置６、７と、上記装置４と同じ原理で粉砕有機物と水クラスターを超微細化する可溶化装置９と、超微細化された有機物と水とによって発酵菌培養タンク５からの発酵菌を培養し、有機物を処理する発酵促進タンク１０とから構成されている。【選択図】図１
2007037487.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
ラクトバチルス菌などの発酵菌種を収容した種菌タンクと、
糖蜜を含む添加物を収容した添加物タンクと、
水の供給を受け、ポンプで発生された高速水流による大きな水流速度差による剪断作用と高速回転する回転体による衝撃力とによって水のクラスターをミクロンレベルに超微細化する水用超微細化装置と、
上記種菌タンクから発酵菌種が、上記添加物タンクから添加物が、上記水用超微細化装置から超微細化されたクラスターの水がそれぞれ供給されて発酵菌を大量に培養する発酵菌培養タンクと、
廃棄食品や余剰汚泥などの有機物の供給を受けて、粉砕する有機物粉砕装置と、
該有機物粉砕装置から粉砕有機物が供給され、ポンプで発生された高速水流による大きな水流速度差による剪断作用と高速回転する回転体による衝撃力とによって粉砕有機物をミクロンレベルに超微細化して超微細な水クラスター間に溶融させる可溶化装置と、
該可溶化装置から超微粒子化された有機物を溶融した水の供給を受け、上記発酵菌培養タンクから発酵菌の供給を受けて、有機物を処理しながら発酵菌を培養する発酵促進タンクとから構成されていることを特徴とする有機物を使用した発酵菌培養設備。
【請求項２】
上記発酵促進タンクへの発酵菌の供給は、上記廃棄食品や余剰汚泥の貯溜部において散布された発酵菌とそれら廃棄食品や余剰汚泥と共に、及び／若しくは上記有機物粉砕装置において散布された発酵菌と粉砕された有機物と共に、及び／若しくは上記可溶化装置に混入された発酵菌と超微粒子化された有機物と共に供給され、及び／若しくは上記発酵促進タンクに直接供給される請求項１記載の設備。
【請求項３】
上記廃棄食品は、無包装の廃棄食品と包装された廃棄食品とを含んでおり、包装された廃棄食品は、紙パック入り牛乳や紙筒入りポテトチップ、ペットボトル入り飲料物などの丈夫な容器入り食品と柔軟容器入り食品とを含んでおり、これら丈夫な容器入り食品及び柔軟容器入り食品は、破砕部で破砕部された包装食品をスクリーン付き円筒体内で回転螺旋羽根の回転によって中身の食品から包装材を分離する廃棄包装食品の包装材分離装置によって包装材が分離された状態になっている請求項１記載の設備。
【請求項４】
上記丈夫な容器入り食品は、２軸式ロータリカッターや２軸式スクリュークラッシャーによって破砕され、スクリーン式選別機によって容器破片が中身の食品から分離される請求項３記載の設備。
【請求項５】
上記柔軟容器入り食品は、スクリーン付き円筒体内で破砕用突起又は羽根を食品入口部に備えた回転螺旋羽根の回転によって破砕され、スクリーン円筒部によって容器破片が中身の食品から分離される請求項３記載の設備。
【請求項６】
上記発酵菌培養タンクと上記発酵促進タンクとは、発酵菌と共生関係を取る光合成菌が添加される請求項１記載の設備。
【請求項７】
上記発酵菌培養タンクと上記発酵促進タンクとは、内部に撹拌手段を有している請求項１又は６記載の設備。
【請求項８】
上記発酵促進タンクは、内部に撹拌手段と温度制御手段とを有している請求項１又は６記載の設備。
【請求項９】
上記可溶化装置は、流体中に含有されたフレーク状の有機物を超微細化して流体中に溶融させる装置であって、
ほぼ同心状態で２層以上の円筒壁を有し、隣り合う円筒壁間に連絡部を介して互いに連通した環状流路を設けると共に上記環状流路に連絡部を介して連通する流路を最内部の円筒壁内に有し、頂壁と底壁とで囲まれた円筒容器と、
上記環状流路及び上記流路の少なくともいずれか一つにフレーク状の有機物を含有した下水を被処理流体として供給する供給手段と、
上記環状流路及び上記流路の少なくともいずれか一つから超微細化された有機物を溶融した流体を排出する排出手段と、
上記供給手段と上記環状流路及び上記流路の少なくともいずれか一つから被処理流体を吸引して、上記環状流路の少なくともいずれか一つに加圧して供給して円周方向に高速流を発生させ、その高速流による剪断作用などの機械力によってフレーク状有機物を超微細化する噴射手段と、
上記円筒容器内において高速回転する回転体とを有している請求項１又は２記載の設備。
【請求項１０】
上記円筒容器は、ケーシングを成す最外部の円筒壁と、該ケーシング内において底壁を有し、ケーシング頂壁の上方に突出した頂壁を有すると共に上記連絡部をケーシング頂壁の近くの内部に有した突出内部円筒壁とを有しており、
上記噴射手段は、上記内部円筒壁の底壁に被処理流体の吸引部を有すると共に、吸引した被処理流体を最外部環状流路内に接線方向に噴射する噴射部を上記ケーシングの最外部円筒壁に有しており、
上記回転体は、上記突出内部円筒壁の突出部の内部に設けられている請求項９記載の設備。
【請求項１１】
上記円筒容器は、ケーシングを成す最外部の円筒壁と、該ケーシング内において底壁を共用し、ケーシング頂壁に対して間隔を取った内部円筒壁とを有しており、
上記噴射手段は、上記内部円筒壁の底壁に被処理流体の吸引部を有すると共に、吸引した被処理流体を最外部環状流路内に接線方向に噴射する噴射部を上記ケーシングの最外部円筒壁に有しており、
上記回転体は、上記間隔部に設けられている請求項９記載の設備。
【請求項１２】
上記回転体は、垂直、斜め、横向きのいずれかで一個又は複数個、又はそれらを組み合わせて複数個設けられる請求項１又は９記載の設備。
【請求項１３】
上記回転体は、回転平板に多数の羽根やピンを取り付けて構成され、それら羽根やピンと対向した固定羽根や固定ピンを設けた固定体と対向される請求項１又は９記載の設備。
【請求項１４】
上記回転体は、上記円筒容器の内部上部に、又は上記ケーシングの内部上部において回転駆動されるように配置されており、また
上記排出手段は、上記回転体のレベルに排出口を有している請求項９記載の設備。
【請求項１５】
上記噴射手段は、渦巻きポンプとエジェクター部とから構成され、該エジェクター部には空気を吸入する空気吸入部を有している請求項９記載の設備。
【請求項１６】
上記水用超微細化装置は、上記可溶化装置と同じ構造を有している請求項１記載の設備。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、廃棄食品や余剰汚泥などの有機物を使用して発酵菌を培養し、有機物も分解処理する設備に関する。
【背景技術】
【０００２】
廃棄食品や余剰汚泥などの有機物を使用した発酵菌培養設備に関連した従来の装置として、高分子材料から成る種々の廃棄物を微生物により発酵分解処理するようにした廃棄物処理装置がある（例えば、特許文献１参照）。
【０００３】
図７ａと図７ｂによって、この種の廃棄物を微生物により発酵分解処理する廃棄物処理装置１００を説明すると、増殖させた発酵菌を収容する処理槽１０２内に投入口１３３から粉砕した高分子材料の廃棄物を投入し、処理槽１０２内に設けた発酵菌の撹拌手段１０７によって撹拌しながら順次配列された複数の温度の熱源１２１、１２２、１２３から温風を吹出部１３０、１３１、１３２から供給して培養温度の異なる複数の発酵菌によって二酸化炭素と水に分解処理し、ガスを排気処理槽１１５を通して脱臭してから排出するようにしている。
【特許文献１】特開２００３−３０５４４３号公報（図１）
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
上述の廃棄物処理装置は廃棄物の処理を発酵菌で分解処理することを目的としていて、本願発明の目的とは異なるが、発酵菌による分解処理過程で共通する技術的課題として、廃棄物処理装置に投入前に廃棄物を粉砕するようにしているが、粉砕程度では微細な菌には大き過ぎて効率的な分解処理ができない点と、分解処理媒体としての水のクラスターも超微細化しなければ被処理物と発酵菌の均一な分散混合もできず、効率的な分解処理ができない点が指摘される。また、コンビニエンスストアやスーパーマーケットの普及に伴って大量に廃棄されるようになった賞味期限の切れた廃棄包装食品に対し、家畜用飼料にも利用でき且つ発酵菌培養にも利用する上で好ましい包装材の除去についての解決策が考えられていない点が指摘される。
【課題を解決するための手段】
【０００５】
本発明の有機物を使用した発酵菌培養設備は、ラクトバチルス菌などの発酵菌種を収容した種菌タンクと、
糖蜜を含む添加物を収容した添加物タンクと、
水の供給を受け、ポンプで発生された８ｍ/秒以上の高速水流による大きな水流速度差による剪断作用と高速回転する回転体による衝撃力とによって水のクラスターをミクロンレベルに超微細化する水用超微細化装置と、
上記種菌タンクから発酵菌種が、上記添加物タンクから添加物が、上記水用超微細化装置から超微細化されたクラスターの水がそれぞれ供給されて発酵菌を大量に培養する発酵菌培養タンクと、
廃棄食品や余剰汚泥などの有機物の供給を受けて、粉砕する有機物粉砕装置と、
該有機物粉砕装置から粉砕有機物が供給され、ポンプで発生された８ｍ/秒以上の高速水流による大きな水流速度差による剪断作用と高速回転する回転体による衝撃力とによって粉砕有機物をミクロンレベルに超微細化して超微細な水クラスター間に溶融させる可溶化装置と、
該可溶化装置から超微粒子化された有機物を溶融した水の供給を受け、上記発酵菌培養タンクから発酵菌の供給を受けて、有機物を処理しながら発酵菌を培養する発酵促進タンクとから構成されていることを特徴としている。
【０００６】
上記発酵促進タンクへの発酵菌の供給は、上記廃棄食品や余剰汚泥の貯溜部において散布された発酵菌とそれら廃棄食品や余剰汚泥と共に、及び／若しくは上記有機物粉砕装置において散布された発酵菌と粉砕された有機物と共に、及び／若しくは上記超微粒子化装置に混入された発酵菌と超微粒子化された有機物と共に供給され、及び／若しくは上記発酵促進タンクに直接供給される。
【０００７】
上記廃棄食品は、無包装の廃棄食品と包装された廃棄食品とを含み、また包装された廃棄食品は、紙パック入り牛乳や紙筒入りポテトチップ、ペットボトル入り飲料物などの丈夫な容器入り食品と柔軟容器入り食品とを含み、これら丈夫な容器入り食品及び柔軟容器入り食品は、破砕部で破砕された包装食品をスクリーン付き円筒体内で回転螺旋羽根の回転によって中身の食品から包装材を分離する廃棄包装食品の包装材分離装置によって包装材が分離された状態にすることができる。
【０００８】
上記丈夫な容器入り食品は、２軸式ロータリカッターや２軸式スクリュークラッシャーによって破砕され、スクリーン式選別機によって容器破片が中身の食品から分離される構成をとることができる。上記柔軟容器入り食品は、スクリーン付き円筒体内で破砕用突起又は羽根を食品入口部に備えた回転螺旋羽根の回転によって破砕され、スクリーン円筒部によって容器破片が中身の食品から分離される構成をとることができる。
【０００９】
上記発酵菌培養タンクと上記発酵促進タンクとは、発酵菌と共生関係を取る光合成菌が添加される。また上記発酵菌培養タンクと上記発酵促進タンクとは、内部に撹拌手段を備えることができる。更に上記発酵促進タンクは、内部に撹拌手段と温度制御手段とを備えることができる。
【００１０】
上記可溶化装置は、流体中に含有されたフレーク状の有機物を超微細化して流体中に溶融させる装置であって、
ほぼ同心状態で２層以上の円筒壁を有し、隣り合う円筒壁間に連絡部を介して互いに連通した環状流路を設けると共に上記環状流路に連絡部を介して連通する流路を最内部の円筒壁内に有し、頂壁と底壁とで囲まれた円筒容器と、
上記環状流路及び上記流路の少なくともいずれか一つにフレーク状の有機物を含有した下水を被処理流体として供給する供給手段と、
上記環状流路及び上記流路の少なくともいずれか一つから超微細化された有機物を溶融した流体を排出する排出手段と、
上記供給手段と上記環状流路及び上記流路の少なくともいずれか一つから被処理流体を吸引して、上記環状流路の少なくともいずれか一つに加圧して供給して円周方向に８ｍ／秒以上の高速流を発生させ、その高速流による剪断作用などの機械力によってフレーク状有機物を超微細化する噴射手段と、
上記円筒容器内において高速回転する回転体とを有することができる。
上記水用超微細化装置は、該可溶化装置と同じ構造を有することができる。
【００１１】
上記円筒容器は、ケーシングを成す最外部の円筒壁と、該ケーシング内において底壁を有し、ケーシング頂壁の上方に突出した頂壁を有すると共に上記連絡部をケーシング頂壁の近くの内部に有した突出内部円筒壁とを有し、
上記噴射手段は、上記内部円筒壁の底壁に被処理流体の吸引部を有すると共に、吸引した被処理流体を最外部環状流路内に接線方向に噴射する噴射部を上記ケーシングの最外部円筒壁に有し、
上記回転体は、上記突出内部円筒壁の突出部の内部に設けられる。
【００１２】
上記円筒容器は、ケーシングを成す最外部の円筒壁と、該ケーシング内において底壁を共用し、ケーシング頂壁に対して間隔を取った内部円筒壁とを有し、
上記噴射手段は、上記内部円筒壁の底壁に被処理流体の吸引部を有すると共に、吸引した被処理流体を最外部環状流路内に接線方向に噴射する噴射部を上記ケーシングの最外部円筒壁に有し、
上記回転体は、上記間隔部に設けられる。
【００１３】
上記回転体は、垂直、斜め、横向きのいずれかで一個又は複数個、又はそれらを組み合わせて複数個設けられ、また回転平板に多数の羽根やピンを取り付けて構成され、それら羽根やピンと対向した固定羽根や固定ピンを設けた固定体と対向される。更に、上記回転体は、上記円筒容器の内部上部に、又は上記ケーシングの内部上部において回転駆動されるように配置され、また上記排出手段は、上記回転体のレベルに排出口を有することができる。
【００１４】
上記噴射手段は、渦巻きポンプとエジェクター部とから構成され、該エジェクター部には空気を吸入する空気吸入部を有することができる。
【発明の効果】
【００１５】
本発明の効果として、本発明は、発酵菌培養タンクにおいて種菌タンクから供給されたラクトバチルス菌などの発酵菌種を添加物タンクから供給された糖蜜を含む添加物と共に、水用超微細化装置における８ｍ/秒以上の高速水流による大きな水流速度差（流路壁面上の層と流動層との間の速度差）による剪断作用と１５０ｒｐｍ以上の高速回転する回転体による衝撃力とによって超微細化されてから供給される水クラスター間に広くほぼ均一に分散混合して、水用超微細化装置と同じ原理で有機物の可溶化装置によって超微細化されから供給される廃棄食品や余剰汚泥などの有機物を同じく水クラスター間に広くほぼ均一に分散混合してそれらを効率的に食する発酵菌を短時間で効率的に大量に培養させることができる。発酵菌の供給は、廃棄食品や余剰汚泥などの有機物を分解処理する過程で腐敗防止用に散布することで行えて、悪臭の発生も防止しつつ有機物を使用して更に発酵菌を培養することができる。本願発明者は、水のクラスターが、発酵菌の培養に大きく影響することを知見するに至り、ポンプで発生された８ｍ/秒以上の高速水流における大きな水流速度差による剪断作用と１５０ｒｐｍ以上の高速回転する回転体による衝撃力によって水のクラスターを超微細化する水用超微細化装置が非常に培養上有効な手段として採用されている。廃棄食品や余剰汚泥などの有機物も粉砕だけでは、発酵菌にとって摂取する上で依然として大き過ぎる餌であり、発酵菌の培養上効率の悪い大きさにしかならない。本発明では、水ばかりではなく、有機物も先ず回転歯付きロータなどの有機物粉砕装置による粉砕後に更に水用超微細化装置と同じ原理の可溶化装置によってミクロンレベルまで超微粒子化してから発酵促進タンクに供給し、そこで粉砕状態よりも格段に大きな表面積を発酵菌に提供することで超微細化されたクラスターの水に均一に分散混合した有機物を効率的に分解処理し、同時に用途の広い発酵菌の培養を促進することができる。
【００１６】
発酵促進タンクへの発酵菌の供給を、廃棄食品や余剰汚泥の貯溜部において散布した発酵菌とそれら廃棄食品や余剰汚泥と共に、及び／若しくは有機物粉砕装置において散布した発酵菌と粉砕された有機物と共に、及び／若しくは超微粒子化装置に混入された発酵菌と超微粒子化された有機物と共に行うと発酵促進タンクへ供給過程で腐敗を防止すると共に悪臭の発生を防止することができる。勿論発酵菌を発酵促進タンクに直接供給することもできる。
【００１７】
利用する有機物として廃棄食品には、バラ売りの果物や魚、醤油カスや焼酎カスなどの無包装の廃棄食品と包装された廃棄食品とを含んでおり、無包装の廃棄食品はそのまま余剰汚泥などと有機物として発酵菌培養のために粉砕処理に送られ、また包装された廃棄食品の紙パック入り牛乳や紙筒入りポテトチップ、ペットボトル入り飲料物などの丈夫な容器入り食品も柔軟容器入り食品も、廃棄包装食品の包装材分離装置の破砕部で破砕して、スクリーン付き円筒体内で回転螺旋羽根の回転によって中身の食品から包装材を分離することができ、今日コンビニエンスストアやスーパーマーケットの普及に伴って大量に廃棄されるようになった賞味期限の切れた廃棄包装食品に対し、家畜用飼料にも利用でき且つ発酵菌培養にも利用できるように包装材を除去した状態にできる。
【００１８】
丈夫な容器入り食品は、２軸式ロータリカッターや２軸式スクリュークラッシャーによって破砕され、スクリーン式選別機によって容器破片が中身の食品から分離される構成とすることで、丈夫な容器入り食品が大量に廃棄される所で破砕部に重点をおいた簡単な構成の専用機で分離処理をすることができる。また柔軟容器入り食品は、スクリーン付き円筒体内で破砕用突起又は羽根を食品入口部に備えた回転螺旋羽根の回転によって破砕され、スクリーン円筒部によって容器破片が中身の食品から分離される構成とすることで、柔軟容器入り食品が大量に廃棄される所で分離に重点をおいた簡単な構成の専用機で包装材の分離処理をすることができる。
【００１９】
発酵菌培養タンクと発酵促進タンクとに発酵菌と共生関係を取る光合成菌が添加されると、光合成菌はアミノ酸やミネラルやビタミン等の優れた栄養分に富んでいて菌体自身が有機肥料としても有用であり、互いに必要とする物質を供給しあって培養を早めてくれる他、腐敗菌が発生させる悪臭物質を栄養源として摂取するので更に腐敗防止を確実に行うことができる。また発酵菌培養タンクと発酵促進タンクが内部に撹拌手段を備えることで超微粒子化された水クラスター間に更に均一に添加物や有機物を分散することができる。更に発酵促進タンクが内部に撹拌手段と温度制御手段とを備えることで超微粒子化された水クラスター間に更に均一に有機物を分散し、発酵菌に適した温度で培養速度を高めることができる。
【００２０】
可溶化装置では、ほぼ同心状態の２層以上の隣り合う円筒壁間に連絡部を介して互いに連通した環状流路か、最内部の円筒壁内の流路のいずれか一つに供給されたフレーク状の有機物を含有した水などの流体の被処理流体は、供給部とは別の吸引部から噴射手段によって吸引され、上記環状流路に加圧して供給されて円周方向に８ｍ／秒以上の高速流を発生させ、その高速流による剪断作用などの機械力によってフレーク状有機物がミクロンのレベルに超微細化されると共に、上記円筒容器内において１５０ｒｐｍ以上で高速回転する回転体によって衝撃を受けて同様にミクロンのレベルに超微細化されることになり、汚泥を形成している死骸細胞の細胞膜が破壊されて細胞質などが容易に流体中に溶融される。その場合、作動構成要素としては、ポンプ等の噴射手段と、モータ等で回転駆動される回転体が使用されているだけであり、長期間に渡って殆ど保守無しで安定した連続運転が可能であり、また繊維を含む植物質や脂肪の多い動物質の有機物であっても詰まるような隙間の小さな個所が無いために連続的に且つ効率的に超微細化され、結果的に可溶化が促進される。本装置で超微細化されて比表面積が格段に拡大した有機物を含む処理済み流体が曝気槽等に供給されると、そのような有機物は各種の原生生物や発酵菌などの細菌によって短時間で生物分解される。例えば、半径が１ｍｍの球状有機物の比表面積が０．００１２０ｍ2 ／ｇにすぎなかったものが、半径が０．０００１ｍｍの球状に超微細化されると、比表面積は１２．０ｍ2 ／ｇと１万倍にも成り、従って曝気槽において生息する菌などは、１万倍の数が表面に付着することができて、有機物の消却や、有用な菌の大量培養を効率的に行うことができる。本可溶化装置に水のみを供給した場合、水のクラスターを解して超微細化することができ、本可溶化装置は、水のクラスターを処理対象とする場合は、水用超微細化装置と称され、両者を同じ構造とすることで製造と保守が容易になる。
【００２１】
上記円筒容器は、ケーシングを成す最外部の円筒壁と、該ケーシング内において底壁を共用し、ケーシング頂壁の上方に頂壁を有すると共に上記連絡部をケーシング頂壁の近くの内部に有した突出内部円筒壁とを有した簡単な構成とし、上記噴射手段は、上記内部円筒壁の底壁に被処理流体の吸引部を有すると共に、吸引した被処理流体を最外部環状流路内に接線方向に噴射する噴射部を上記ケーシングの最外部円筒壁に有することで、被処理流体に含有された有機物が最外部環状流路内で壁面上の流体と高速移動する流体と間の流速差による剪断作用を受け、また内部円筒壁の底壁からの吸引による底壁への衝突によって超微細化が促進される。更に、最外部環状流路内で剪断作用を受けてきた被処理流体は、連絡部を経て流入した上部の突出内部円筒壁の突出部内において、その比較的大きな空間で気液混合状態となり、回転抵抗が比較的小さく高速回転する回転体による衝撃を受けて更に超微細化が促進される。
【００２２】
上記円筒容器は、ケーシングを成す最外部の円筒壁と、該ケーシング内において底壁を共用し、ケーシング頂壁に対して間隔を取った内部円筒壁とを有した簡単な構成とし、上記噴射手段は、上記内部円筒壁の底壁に被処理流体の吸引部を有すると共に、吸引した水などの被処理流体を最外部環状流路内に接線方向に噴射する噴射部を上記ケーシングの最外部円筒壁に有することで、被処理流体に含有された有機物が最外部環状流路内で壁面上の流体と高速移動する流体と間の流速差による剪断作用を受け、また内部円筒壁の底壁からの吸引による底壁への衝突によって超微細化が促進される。更に、最外部環状流路内で剪断作用を受けてきた被処理流体は、上部の間隔部において回転体による衝撃を受けて更に超微細化が促進される。
【００２３】
上記回転体は、垂直、斜め、横向きのいずれかで一個又は複数個、又はそれらを組み合わせて複数個設けられ、被処理流体の処理量に応じて造られる円筒容器の大きさに適した高速回転の可能な回転体の配置が可能になる。また上記回転体は、回転平板に多数の羽根やピンを取り付けて構成されると、それら羽根やピンと対向した固定羽根や固定ピンを設けた固定体と対向されると、対向した同士の羽根やピンによって被処理流体は、剪断作用や衝撃作用やキャビテーション作用などの複合した機械力を受けて超微細化が促進される。更に回転体は、上記円筒容器の内部上部に、又は上記ケーシングの内部上部において回転駆動されるように配置されることで、回転体は比較的回転に対する抵抗の少ない気液混合状態の個所で少ない動力で高速回転ができ、大きな衝撃力を流体中のフレーク状有機物に与えることができ、更に超微細化を促進することができる。また上記排出手段は、上記回転体のレベルに排出口を有することで、ケーシング内部での流体レベルをほぼ排出口レベルに維持でき、被処理流体を回転体に接触させることができる
【００２４】
上記噴射手段は、渦巻きポンプとエジェクター部とから構成され、特に高圧ポンプなどの高価なポンプを必要とせずに有機物の超微細化が達成される。また該エジェクター部には空気を吸入する空気吸入部を有することで、水などの流体中に空気を多く含有させて、強いキャビテーション作用を剪断作用や衝撃作用に併合させることができ、有機物の超微細化を促進させることができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００２５】
次に、本発明の代表的な実施形態の有機物を使用した発酵菌培養設備を図面によって説明する。
図１と図２において、代表的な発酵菌培養設備１は、廃棄食品や余剰汚泥などの有機物Ｗ１、Ｗ２を使用して発酵菌を培養すると共に廃棄有機物を発酵菌の培養の養分として分解処理するもので、ラクトバチルス菌などの発酵菌種を収容した種菌タンク２と、糖蜜を含む添加物を収容した添加物タンク３と、ポンプＰ１によって上水ｗの供給を受け、ポンプＰ２で発生された高速水流Ｆ１における大きな水流速度差による剪断作用と回転体４４による衝撃力とによって水のクラスターを超微細化する水用超微細化装置４と、種菌タンク２から発酵菌種が、添加物タンク３から添加物が、水用超微細化装置４から超微細化されたクラスターの水がそれぞれポンプやヘッドなどで供給されて発酵菌を大量に培養する発酵菌培養タンク５と、賞味期限切れの各種包装廃棄食品などの有機物Ｗ１がコンベヤＣ１を介して供給され、破砕部６１において発酵菌培養タンク５からの培養発酵菌が散布ノズルＮ１で散布されるようになっていて、廃棄包装食品の破砕とパック片などの包装材片の異物Ｍ１の分離を行う包装材分離装置６と、無包装廃棄食品や食品加工残渣や余剰汚泥などの廃棄有機物Ｗ２がコンベヤＣ２を介して供給され、コンベヤＣ２において発酵菌培養タンク５からの培養発酵菌が散布ノズルＮ２で散布されるようになっていて、廃棄有機物の塊まりを粉砕する有機物粉砕装置（解砕機）７と、該解砕機７から粉砕残渣／汚泥の粉砕有機物がコンベヤＣ３を介して供給され、コンベヤＣ３において発酵菌培養タンク５からの培養発酵菌が投入部８１で散布ノズルＮ３によって散布されるようになっていて、キャップや石などの異物Ｍ２を除去するロータリ式スクリーン選別機８と、該選別機８と包装材分離装置６とから異物除去後の粉砕有機物が媒体の上水ｗの付加でスラリー状にしてコンベヤＣ４を介して一旦有機物スラリー給部９９に供給され、そこからポンプＰ１によって供給された粉砕有機物と上水のクラスターを共に超微粒子化して培養液を生成する可溶化装置９（上記水用超微細化装置４と同じ原理で作動）と、超微粒子化された有機物と上水とから成る培養液を可溶化装置９からポンプを介して供給され、上記散布ノズルＮ１〜Ｎ３と配管を経て供給されたり、発酵菌培養タンク５から配管を介して供給される発酵菌で培養液中の超微細化された有機物を処理しながら発酵菌を更に増殖培養する発酵促進タンク１０とから構成されている。
【００２６】
発酵菌培養タンク５で大量に培養された発酵菌としては、ラクトバチルス菌などの乳酸菌や酵母菌や納豆菌が一般的に知られており、本設備で各種の有機物の処理と発酵菌培養に使用されるが、レンダリングやグリーストラップでの悪臭防止やコンポスト／家畜下水処理を始め、生ゴミ保管、河川の汚泥処理、池などの底ヘドロ処理、魚介類加工工場残渣処理や焼酎カス処理などのために売却もされる。廃棄包装食品の包装材分離装置６からの包装材の異物Ｍ１が除去され粉砕され発酵菌が混入された廃棄食品は、そのまま家畜の飼料Ｅ１として出荷も可能であり、また搬送途中で塊まったり、更に粉砕が必要な場合に経路Ｒ１を経て適宜有機物粉砕装置（解砕機）７の上流部のコンベヤＣ２に搬送することができる。発酵促進タンク１０で大量に増殖培養された発酵菌は、家畜の木質チップ床や飼料に散布して更に栄養価の高い飼料にしたり、無臭養豚などの環境改善に利用されたり、間伐材や剪定材の処理場で採用されている縦形やプール形や回転ドラム式などの緩速発酵分解から急速発酵分解を行う各種の木質チップ処理機に添加されたり、農地の土壌改良の液体肥料や河川の浄化剤として使用するためにタンクローリＴで出荷される。
【００２７】
ラクトバチルス菌などの発酵菌種は、有機物の処理現場や発酵菌の培養現場で採取されたものが、その現場での気候風土で生存してきたもので好ましく、細菌生存圏にできるだけ余計な摩擦をもたらさないようにして存分に効力を発揮できる丈夫な発酵菌を得ることができる。また発酵菌培養タンク５と発酵促進タンク１０とには、共生関係を取る光合成菌が添加され、互いに必要とする物質を供給しあって培養を早めてくれるほか、光合成菌は腐敗菌が発生させる悪臭物質を栄養源として摂取してくれ、次に説明するように発酵菌が増殖力を高める。即ち、光合成菌は、アミノ酸やミネラルやビタミン等の優れた栄養分に富んでいて菌体自身が有機肥料としても有用であるが、腐敗汚泥に会うと硫酸還元菌が発生させる硫化水素を栄養源として積極的に摂取するばかりでなく、有毒アミンであるプトレシンやカタベリン、また発癌催奇性のジメチルニトロサミンも好んで基質として摂取して分解除去する。更に、光合成菌は、緑農地に還元すると作物の根が嫌う有害物質を分解除去し、根の呼吸や栄養代謝系を守り、窒素固定も行って作物の増収をもたらす働きをするばかりでなく、上述のように栄養分に富んでいて土壌中の放線菌が好んで基質として使用することから放線菌の増殖も促進する。増殖された放線菌は、植物病原性の糸状菌を食い殺して更に増殖し、植物病原性の糸状菌による連作障害を防除する働きをする。
【００２８】
発酵菌培養タンク５には撹拌装置５１が適宜設けられる。また発酵促進タンク１０への発酵菌の供給は、上記のようにコンベヤＣ１上の有機物や包装材分離装置６の破砕部６１の有機物や選別機８の投入部８１での有機物に散布ノズルＮ１〜Ｎ３を介して行う以外に、廃棄食品や余剰汚泥の貯溜部において散布して、また発酵促進タンク１０に直接供給される。発酵促進タンク１０にも撹拌装置５１が適宜設けられ、更に必要に応じてヒータを備えた温度制御装置（図示省略）も適宜設けられる。
【００２９】
水用超微細化装置４と有機物の可溶化装置９は、同じ構造を有するものであり、ポンプＰ２が発生する高速水流Ｆ１における大きな水流速度差による剪断作用や水流に溶融した気泡破裂の超音波や回転体４４による衝撃力やポンプＰ２吸引による内部円筒体底板４３ｂへの滝壷作用のよう衝撃力などによって上水ｗのクラスターも有機物も同じ原理でミクロンレベルに超微粒化する。両者を代表して水用超微細化装置４について（可溶化装置９については括弧内で）、図２から図４を参照して説明する。
【００３０】
水用超微細化装置４（可溶化装置９）は、頂板４１ａと底板４１ｂとを有した外部円筒体４１と、該円筒体４１１の中央部で上下に貫くように結合され、頂板４３ａと底板４３ｂとを有した内部円筒体４３と、それら隣り合う円筒体４１、４３の間に設けられ、内部で頂板４１ａ近くに内部円筒体４３の上部に形成された複数の連絡開口部４５を介して互いに連通した外部環状流路４２と、内部円筒体４３内の内部流路４６とを有したケーシングの円筒容器４０と、上水ｗ（有機物スラリー）を内部円筒体４３の下部内にポンプＰ１で供給する供給パイプ４３Ｉと、内部流路４６から超微細化されたクラスターの水（超微細化された有機物を含むスラリー）を排出するために内部円筒体４３の上部に接続された排出パイプ４３Ｏと、内部流路４６における底部から吸引パイプ４３Ｓを介して被処理水を吸引して加圧し、環状流路４２の下部に吐出パイプ４３Ｄを介して接線方向から供給して円周方向に、例えば３０ｍ／秒程度の高速度の水流Ｆ１を発生させ、その高速水流による剪断作用やそれに伴うキャビテーションなどの機械力によって水クラスター（フレーク状汚泥／有機物）を超微細化する渦巻きポンプなどの噴射ポンプＰ２と、内部円筒体４３内の上部突出部において、例えば１０００ｒｐｍ程度の高速度で回転して環状流路４２を旋回して上昇して来て複数の連絡開口部４５から流入して来る水クラスター（被処理水中のフレーク状汚泥／有機物）に衝撃を与えて数ミクロンレベルに超微細化する回転体４４とを有している。内部流路４６でも、被処理水が噴射ポンプＰ２によって底部から吸引されるために底板４３ｂに激突し、滝壷効果のような衝撃とキャビテーションとによって被処理水のクラスター（被処理水中のフレーク状汚泥／有機物）が超微細化される。そのような衝撃は、環状流路４２における頂板４１ａと底板４１ｂへの高速水流の衝突によっても起こされている。
【００３１】
この水用超微細化装置４（可溶化装置９）では、排出パイプ４３Ｏの排出口を回転体４４のレベルにして、被処理水を回転体４４に接触させるように内部円筒体４３内での流体レベルＬをほぼ排出口レベルに維持するようにしている。また噴射ポンプＰ２の吐出パイプ４３Ｄにベンチュリー部４３Ｖを形成して空気をパイプ４３Ｐから吐出高速水流中に混入させることができ、上記のようなキャビテーションの作用を強めることができる。空気の供給量はパイプ４３Ｐの弁Ｖ１によって加減される。
【００３２】
また回転体４４は、図４（ａ）に示すように、インバータモータなどの電動可変速モータ（図示は省略）によって回転駆動される垂直な回転軸４４１と、これの下端に直交して結合された円盤４４２と、その下面に放射状に配列された多数の横長の短冊状板や突起などの突出羽根４４３とから構成されている。図４（ｂ）に示すように、突出羽根４４４は上下方向に長い形状も取ることができる。更に、図４（ｃ）に示すように、回転体４４は、突出羽根４４５として円盤４４２の下面に放射状にピンを配列し、これら移動ピンに対向した固定ピン４４６を円盤４４７に設けた固定体４４８と対峙した構成を取ることができる。固定体４４８は、内部円筒体４３の上部に固定され、その円盤４４７には中央開口４４７ａや、適宜多数の孔４４７ｂが形成される。また、回転体４４は、規模やスペースに応じて複数配置され、更に図３（ａ）に仮想線で示すように斜め回転体４４Ａや、横向き回転体４４Ｂとしても配置され、またそれらは混在され得る。
【００３３】
排出パイプ４３Ｏが内部円筒体４３に接続している部分では、気液混合状態になっているために、図３（ａ）に示すように、水にセットリングしてから排出するようにダム構造部２３が設けられている。ダム構造部２３は、内部円筒体４３の上部の排出開口４３ｃに向き合い、上下に通孔を設けて該上部内面に取り付けられた邪魔板２３ａと、開口４３ｃに連通して内部円筒体４３の外部に設けられ、溶解された有機物を含んだ水を混合状態の気体から分離してセットリングする略直方体の箱２３ｂと、箱２３ｂに接続された排出パイプ４３Ｏとから構成されている。箱２３ｂの内部のダム部２３ｃには、頂板の外部からハンドル２３ｄによって上下動される堰板２３ｅが設けられている。
【００３４】
図３（ｂ）に示すダム構造部２３’も基本的には図３（ａ）に示すものと同じであるが、邪魔板２３ａに代えて回転体４４を取り囲む構造物２３ｇが設けられている。構造物２３ｇは、内部円筒体４３の上部に回転体４４と向かい合って固定された多孔円盤２４ｈと、この上に回転体４４の周囲を取り囲むように取り付けられた多孔円筒壁２４ｉとを有しており、セットリングの他に超微細化を強化する。
【００３５】
水用超微細化装置４（可溶化装置９）の変形例を図５によって説明する。変形例の装置４’は、上記代表例よりも簡単な構造を有しており、ケーシングを成す外部円筒体４１’と、これに半径方向に間隔を置くと共にケーシング頂板４１ａ’に対して間隔４５’を取った内部円筒体４３’の２つの同心状態の円筒体４１’、４３’を有し、それら隣り合う円筒体４１’、４３’の間に連絡間隔部４５’を介して互いに連通した外部環状流路４２’と内部円筒体４３’内の内部流路４６’とを設け、外部円筒体４１’と頂板４１ａ’と底板４１ｂ’とで囲まれた円筒容器４０’と、環状流路４２’に（フレーク状の汚泥／有機物を含有した）被処理水をポンプＰ２で供給するように外部円筒体４１’の下部に接続された供給パイプ４１Ｉ’と、内部流路４６’から超微細化されたクラスターの（超微細化された汚泥を溶融した）処理済み水を排出するために内部円筒体４３’の上部に接続された排出パイプ４３Ｏ’と、内部流路４６’における底部から吸引パイプ４３Ｓ’を介して被処理水を吸引して加圧し、環状流路４２’の下部に吐出パイプ４３Ｄを介して接線方向から供給して円周方向に、例えば３０ｍ／秒程度の高速度の水流Ｆ１を発生させ、その高速水流による剪断作用やそれに伴うキャビテーションなどの機械力によって水クラスター（フレーク状汚泥）を超微細化する渦巻きポンプなどの噴射ポンプＰ２と、円筒容器４０’内の上部において、具体的には内部円筒体４３’の上方の間隔４５’で、例えば１０００ｒｐｍ程度の高速回転して環状流路４２’を旋回して上昇して来る水クラスター（被処理水中のフレーク状汚泥／有機物）に衝撃を与えて数ミクロンレベルに超微細化する回転体４４とを有している。内部流路４６’でも、被処理水が噴射ポンプＰ２によって底部から吸引されるために底板４１ｂ’に激突し、滝壷効果のような衝撃とキャビテーションによって水クラスター（被処理水中のフレーク状汚泥）が超微細化される。排出パイプ４３Ｏ’の接続部のダム構造部は、上記代表実施例と同じである。
【実施例１】
【００３６】
図２において、可溶化装置９は、供給パイプ４３Ｉから供給される被処理水量と排出パイプ４３Ｏから排出される排出量とが同じになった段階で定常運転状態になる。内部円筒体４３の一定容積に対して供給量及び排出量を増やすと、被処理水が噴射ポンプＰ２を通過して繰り返し超微細化作用を受ける繰り返し数が減って超微細化程度が下がり、反対に供給量及び排出量を減らすと、被処理水が噴射ポンプＰ２を通過して繰り返し超微細化作用を受ける繰り返し数が増えて超微細化程度が上がる。従って、内部円筒体４３の一定容積に対して供給量及び排出量を設定することが重要である。発明者の下水に対する実施テストでは、噴射ポンプＰ２の後に流量計を設けて幾つかの所定時間内での繰り返し通過の合計流量を測定し、その合計流量を内部円筒体４３の一定容積で割って繰り返し通過回数を算定し、例えば１５０通過回数と３００通過回数と１０００通過回数における被処理水の状態を観察し、最も良い状態の通過回数を決める。最も良い状態は、３００通過回数で得られ、フレーク状汚泥が良く超微細化されて２４時間静置しても水と超微細化された汚泥とが分離せず溶融ができており、温度上昇も２０℃から４５℃までで、生物分解に活躍する大腸菌や他の細菌の生存数が最大であった。因みに、１５０通過回数では２４時間静置すると水と超微細化された汚泥とが分離し、超微細化度が不足しており、１０００通過回数では２４時間静置しても水と超微細化された汚泥とが分離しないが、温度上昇も５２℃に達して超微細化作用と共に大腸菌の生存数を激減させており、他の細菌の生存数も減少させており、また運転経済性が極めて悪い。従って、２００から３００通過回数で得られた見本的な超微細化状態が達成されるように、噴射ポンプＰ２の容量と内部円筒体４３の容積が決められ、またそれらに対して被処理水の供給量（排出量）が決められる。
【００３７】
廃棄包装食品の包装材分離装置６は、図６ａから図６ｄにおいて、その供給側に相当する上流側端部の上方にほぼ水平に搭載され、投入部６１ａから廃棄包装食品Ｗ１が投入されて廃棄包装食品破片に破砕して出口６１ｂから分離部６２ａへ供給する破砕部６１と、出口６１ｂに接続していて供給されてくる廃棄包装食品破片を横長の回転螺旋体６５によって包装材破片の排出側に相当する下流側へ搬送しながら解して分離する分離室６２とから構成されており、分離室６２は、横長の円筒体６３を構成しているスクリーンによって分離包装材破片Ｚ１と分離食品Ｗ１’とに分ける分離部６２ａと、分離包装材破片Ｚ１を排出する排出部６８と、分離食品Ｗ１’を排出する排出部６９とを有している。
【００３８】
破砕部６１は、ほぼ水平のケーシング６１ａのほぼ全長に渡って上方に廃棄包装食品Ｗの投入部のホッパー６１ａを備えると共に、ケーシング６１Ａの内部において投入廃棄食品Ｗ１を上から下に噛み込んで破砕しながら下流端部の出口６１ｃに送るように等速度で反対方向に回転駆動される一対の互いに内側でオーバーラップして平行に回転可能に軸受けされた歯付き破砕螺旋体６１ｂ、６１ｃを収容して構成されている。一方の破砕螺旋体６１ｂは、モータｍ１によって回転駆動され、各軸部に固定された互いに噛み合う歯車１６ｄ、１６ｅを介して他方の破砕螺旋体６１ｃを反対方向に回転駆動する。破砕螺旋体６１ｂ、６１ｃには、歯が回転方向に先端を向けて複数個等間隔で螺旋周縁に配列されていて、スリップを防いで廃棄包装食品Ｗ１の噛み込みを促進する。
【００３９】
分離室６２は、前後の両端壁６２ａ、６２ｂで塞がれたスクリーン製の横長の円筒体６３から成る分離部６２ａと、これを取り囲むと共に前後の両端壁６２ａ、６２ｂを共有した上部ケーシング６６及び漏斗状の横断面をなす下部ケーシング６７と、包装材破片用出口として上部ケーシング６６の下流側端部に搭載された分離包装材破片Ｚ１を排出する排出部６８と、下部ケーシング６７の下部に搭載された分離食品Ｗ１’を排出する排出部６９とから構成されている。分離部６２ａは、多数の２〜３ｍｍの直径孔を有したパンチングメタルなどのスクリーン製の円筒体６３から成るが、上部ケーシング６６に搭載された排出部６８と連通した包装材破片用出口を形成するために下流側上端部に矩形開口を設けている。上部ケーシング６６は、スクリーン６３を通過してくる分離食品Ｗ１’を受け止めて下部ケーシング６７に落下させるために円筒体６３との間に隙間を設けており、また排出部６８を除いて開閉可能に下部ケーシング６７に蝶番で連接されている。分離食品排出部６９は、下部ケーシング６７の下部にほぼ水平に搭載され、モータｍ２で回転駆動されるスクリューコンベヤ６９ａと排出ノズル部６９ｂとから構成されている。
【００４０】
回転螺旋体６５は、モータｍ３によって例えば３００〜６００ＲＰＭで、又は１０〜２５ｍ／秒の周速度で回転駆動される回転軸６５ａと、その周面上において供給側軸端から包装材破片用出口の手前まで延びると共に円筒体６３の内面に外縁が接するように半径方向に突出して設けられた２枚の前置螺旋羽根６５Ａと供給側軸端から離れ場所から包装材破片用出口側終端まで延びると共に円筒体６３の内面に外縁が接するように半径方向に突出して設けられた２枚の後置螺旋羽根６５Ｂと、供給側軸端部に取り付けられた一対のブレードＢとを有しており、前置螺旋羽根６５Ａと後置螺旋羽根６５Ｂとは周囲方向において交互に配列されている。前置螺旋羽根６５Ａと後置螺旋羽根６５Ｂとは、供給側の前縁部を斜め後方に傾斜させて破砕部６１からの破砕包装食品の受け入れを容易にすると共に該前縁部に三角形状の散らし板を回転方向に突出させている。各螺旋羽根６５Ａ、６５Ｂは、外縁を細長いゴム板で形成しており、交換可能に取り付けられている。ブレードＢは、等しい間隔で複数枚設けることができる。別の形態の回転螺旋体として、回転軸の上流側周面上において下流側の包装材破片用出口に向かって破片送りかけるように螺旋状に４条に間隔をおいて配列された複数の突起と、該４条に配列された複数の突起の列の間において供給側軸端から離れ場所から包装材破片用出口側に向かって延び、円筒体６３の内面に外縁が接するように設けられた４枚の螺旋羽根と、供給側軸端部に取り付けられた上述の一対のブレードとで構成される。
【００４１】
丈夫な容器入り食品は、２軸式ロータリカッターや２軸式スクリュークラッシャーによって破砕され、スクリーン式選別機８によって容器破片が中身の食品から分離される構成をとることができる。柔軟容器入り食品は、上記廃棄包装食品の包装材分離装置６の破砕部６１を省略した構成とでき、スクリーン付き円筒体内で破砕用突起又は羽根を食品入口部に備えた回転螺旋羽根の回転によって破砕され、スクリーン円筒部によって容器破片が中身の食品から分離される構成をとることができ、専用化と簡略化ができる。
【産業上の利用可能性】
【００４２】
本発明の活用例として下水道施設の無い山岳や僻地で収集される糞尿に、大量に培養した発酵菌を光合成菌と共に投入すると、トイレの浄化にも利用できる。
【図面の簡単な説明】
【００４３】
【図１】本発明の代表的な実施形態の有機物を使用した発酵菌培養設備を示した作業フローブロック線図。
【図２】同設備の水用超微細化装置（可溶化装置）の一部切り欠き縦断面図。
【図３】同水用超微細化装置（可溶化装置）の排出パイプの排出部の縦断面部分図であり、（ａ）は排出部の第一例を、（ｂ）は排出部の第二例を示している。
【図４】（ａ）、（ｂ）及び（ｃ）は、水用超微細化装置（可溶化装置）の三つの形態の回転体をそれぞれ示した説明図。
【図５】変形例の水用超微細化装置（可溶化装置）の一部切り欠き縦断面部分図。
【図６（ａ）】同設備の廃棄包装食品の包装材分離装置の一部切り欠き立面図。
【図６（ｂ）】同設備の廃棄包装食品の包装材分離装置の平面図。
【図６（ｃ）】同設備の廃棄包装食品の包装材分離装置の回転螺旋体の立面図。
【図６（ｄ）】同設備の廃棄包装食品の包装材分離装置の回転螺旋体の平面図。
【図７】従来の発酵菌を使用した廃棄物処理装置を示しており、（ａ）は同装置の縦断面図、（ｂ）は同装置の横断面図。
【符号の説明】
【００４４】
１    有機物を使用した発酵菌培養設備
２    種菌タンク
３    添加物タンク
４    水用超微細化装置（有機物の可溶化装置）
４’  変形例の水用超微細化装置（有機物の可溶化装置）
４０  円筒容器
４１    円筒壁（外部円筒体）
４３    円筒壁（内部円筒体）
４１ａ  頂壁（頂板）
４１ｂ  底壁（底板）
４２    環状流路
４３Ｉ  供給手段（供給パイプ）
４３Ｏ  排出手段（排出パイプ）
４３Ｓ  吸引部（吸引パイプ）
４３Ｄ  噴射部（吐出パイプ）
４３Ｖ  エジェクター部
４４    回転体
４４Ａ  斜め回転体
４４Ｂ  横向き回転体  ４４３  羽根
４４４  羽根
４４５  ピン
４４６  固定ピン
４４８  固定体
４５  連絡部（開口）
４６  流路
５    発酵菌培養タンク
５１  撹拌手段
６    有機物粉砕装置（包装材分離装置）
６１  破砕部
６３  スクリーン付き円筒体
６５  回転螺旋羽
７    有機物粉砕装置
８    スクリーン式選別機
９    可溶化装置
１０  発酵促進タンク
Ｆ１  高速水流
Ｐ２  噴射手段（ポンプ）
Ｗ１  廃棄包装食品
Ｗ２  無包装上水や余剰汚泥
ｗ    上水
【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（ａ）】
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【図６（ｂ）】
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【図６（ｃ）】
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【図６（ｄ）】
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【図７】
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