(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
排出者から排出された有機物資源を収容して発酵させることにより肥料や飼料としてリサイクルし得る有機物資源用発酵槽であって、
上面が開口し底面及び側面が閉塞された槽本体と、底面が開口し側面及び上面が閉塞されて前記槽本体内に上下動可能に収納配置された上部槽と、前記槽本体内に所定量の有機物資源を収容した状態で上部槽を下降させることにより槽本体内の有機物資源の充填密度を高め得る上部槽移動手段と、を備えることを特徴とする有機物資源用発酵槽。
【請求項２】
前記上部槽移動手段は、槽本体及び上部槽に一体的に設けられたガイド支柱、ガイドローラ及び昇降シリンダを有することを特徴とする請求項１に記載の有機物資源用発酵槽。
【請求項３】
前記槽本体の底面に排出装置が設けられていることを特徴とする請求項１または２に記載の有機物資源用発酵槽。
【請求項４】
前記排出装置は、切り出し用のスクリュウコンベアとスライドゲートを有することを特徴とする請求項３に記載の有機物資源用発酵槽。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、例えば企業、飲食店、スーパー等の排出者から排出された食材（生ゴミ）等の有機物資源を収容して発酵させることにより、飼料や肥料としてリサイクルするための有機物資源用発酵槽に関する。
【０００２】
【従来の技術】
一般的にこの種の発酵槽においては、槽内に充填（収容）した有機物資源の発酵を促進するために、有機物資源を充填した後に槽内の酸素を抜く必要がある。この槽内の酸素を抜く方法としては、従来、槽内の空気を真空ポンプで抜く脱気法、密閉した槽内に外部から不活性ガス（窒素ガスや二酸化炭素等）を押し込むことで槽内の空気を押し出す置換法、あるいは一定容積の槽内に有機物資源を充填した後に蓋等により槽の内容積を減らして空気を槽外に逆止弁を通じて脱気する減容法等が採用されている。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、脱気法の場合は、真空にするための時間が比較的長く掛かると共に、真空ポンプ等が必要となってコスト的に不利になるという問題点を有し、また、置換法の場合は、窒素ガス等の特殊なガスを使用するため、ガスの管理が面倒になると共にコスト的にも不利になり、かつ設置場所がガスを有する場所に特定化され易いという問題点を有している。
【０００４】
また、減容法の場合は、一定容積の槽の内部に移動可能な蓋等を設けて容積を減少させるものの、槽本体の外形形状が変化しないため、槽自体の保管スペースの低減化を図ることが困難であったり、運搬・輸送が面倒になると共に、内部の有機物資源の充填状態を外部から一目で把握することが困難である等の問題点を有している。
【０００５】
本発明は、このような事情に鑑みてなされたもので、その目的は、槽内の空気を短時間に抜くことができると共に、槽の外形外形を小さくして保管の省スペース化と運搬・輸送の容易化、操作性の向上等を同時に達成し得る有機物資源用発酵槽を提供することにある。
【０００６】
【課題を解決するための手段】
かかる目的を達成すべく、本発明のうち請求項１に記載の発明は、排出者から排出された有機物資源を収容して発酵させることにより肥料や飼料としてリサイクルし得る有機物資源用発酵槽であって、上面が開口し底面及び側面が閉塞された槽本体と、底面が開口し側面及び上面が閉塞されて前記槽本体内に上下動可能に収納配置された上部槽と、前記槽本体内に所定量の有機物資源を収容した状態で上部槽を下降させることにより槽本体内の有機物資源の充填密度を高め得る上部槽移動手段と、を備えることを特徴とする。
【０００７】
このように構成することにより、排出者から排出された有機物資源は、上部槽移動手段によって上部槽が上昇した状態で槽本体内に収容され、所定量の有機物資源が槽本体内に収容された時点で、上部槽移動手段によって上部槽を下降させる。この上部槽の下降により、槽本体の空気（酸素）が槽外に短時間に脱気されつつその内容積が減少して有機物資源の充填密度が高められ、有機物資源の発酵が促進される。この発酵時に、上部槽の少なくとも一部が槽本体内に下降収納されることから、槽自体の外形形状が小さくなって、保管の省スペース化が図れると共に、運搬・輸送が容易となり、また槽の外形形状によって内部の有機物資源の充填量が一目で把握される。
【０００８】
そして、前記上部槽移動手段は、請求項２に記載の発明のように、槽本体及び上部槽に一体的に設けられたガイド支柱、ガイドローラ及び昇降シリンダを有することが好ましい。このように構成することにより、ガイド支柱、ガイドローラ及び昇降シリンダからなる上部槽移動手段を槽本体や上部槽に一体的に設けることで、上部槽の槽本体に対する移動操作を簡単に行うことができて、発酵槽の操作性の向上が図れる。
【０００９】
また、請求項３に記載の発明のように、前記槽本体の底面に排出装置が設けられていることが好ましく、この場合、排出装置は、請求項４に記載の発明のように、切り出し用のスクリュウコンベアとスライドゲートを有することが好ましい。このように構成することにより、槽本体の底面に設けた排出装置で発酵した有機物資源の槽本体外への排出作業が自動的に行え、この時、排出装置のスクリュウコンベアで発酵した有機物資源を切り出しつつ排出できて、排出作業の作業性の向上が図れる。
【００１０】
【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詳細に説明する。
図１〜図４は、本発明に係わる有機物資源用発酵槽の一実施例を示し、図１がその正面図、図２がその使用状態の正面図、図３が図２のＡ−Ａ線矢視図、図４がそ発酵槽を使用した有機物資源処理方法の一例を示す工程図である。
【００１１】
図１〜図３において、有機物資源用発酵槽１（以下、発酵槽１という）は、側壁２ａと底壁２ｂを有し上面が開口した槽本体２と、側壁３ａと上面壁３ｂからなり下面が開口した上部槽３と、上部槽３を槽本体２に対して上下動させる上部槽移動手段４等を有している。
【００１２】
前記槽本体２は、少なくとも内面が例えばステンレススチール等の金属板により外形形状が平面視円形に形成され、円筒状の側壁２ａの外周面の例えば対向する４箇所が、床面に垂直に立設され上部槽移動手段４を構成するガイド支柱５に固定部材６を介して固定されている。また、この槽本体２の底壁２ａは、傾斜壁部と水平壁部とで略円錐形状に形成され、その水平壁部には例えば円形の排出孔７が形成されている。この排出孔７の下部には、発酵した有機物資源を切り出す密閉状態の排出装置としてのスクリュウコンベア８の上流側が連結され、このスクリュウコンベア８の下流側下方の排出口８ａにはスライドゲート９が進退可能に配設されている。
【００１３】
そして、このスクリュウコンベア７は、例えば槽本体２の適宜位置に設けた図示しない操作盤の操作でその駆動用モータ１０が回転することにより、槽本体２内の発酵した有機物資源を切り出しつつ下流側に搬送し、スライドゲート９が後退することにより開口している下流側の排出口８ａから、その下方に設けた搬送コンベア１１上に切り出された有機物資源を排出するようになっている。なお、この槽本体２の底壁２ｂの傾斜壁部には、ブリッジ対策としてのバトル式ブレーカ１２が配置されている。
【００１４】
前記上部槽３は、槽本体２と同様のステンレススチール等の金属材で平面視円形に形成され、その側壁３ａの外径は槽本体２の側壁２ａの内径より所定寸法小さく設定されており、これにより上部槽３の側壁３ａが槽本体２の側壁２ａ内に下降・上昇し得るようになっている。また、上部槽３は、その上面壁３ｂの中央に設けた投入口１３に開閉蓋１４が開閉可能に配置されると共に、上面壁３ｂの外周端部で前記ガイド支柱５に対応した位置には上部槽移動手段４を構成するガイドローラ１５がそれぞれ回転自在に配置されている。
【００１５】
前記上部槽移動手段４は、前記ガイド支柱５とガイドローラ１５及び槽本体２の側壁２ａ外面に固定された例えば油圧式の昇降シリンダ１６等を有している。昇降シリンダ１６は、その上下一対の取付板１６ｂを槽本体２の側壁２ａに固定することにより、そのロッド１６ａが上下方向に進退するようにして槽本体２に取り付けられ、ロッド１６ａの先端が上部槽３の上縁フランジ３ｃに固定板等を介して固定されている。そして、この上部槽移動手段４は、前記操作盤を操作し昇降シリンダ１６を作動させて、ロッド１６ａを進出（上昇）させることにより上部槽３を図１に示す上昇位置に設定すると共に、ロッド１６ａを後退（下降）させることにより上部槽３を図２に示す下降位置に設定するようになっている。
【００１６】
この発酵槽１は次のようにして使用される。すなわち、先ず、昇降シリンダ１６のロッド１６ａを進出させて上部槽３を図１に示す上昇位置に設定し、この状態でスライドゲート９を進出させて排出口８ａを閉じると共に、上部槽３の開閉蓋１４を開けて投入口１３を開放し、槽本体２及び上部槽３の内部に、例えば学校、工場、各種企業、給食センター等の一次処理施設から発生した食材（生ゴミ）等の有機物資源を投入（収容）する。この時、有機物資源は後述する如く、分別・分級・養分添加すると共に、所定の発酵菌等を添加した状態で投入される。
【００１７】
そして、所定量の有機物資源を槽本体２内等に投入したら、操作盤を操作して昇降シリンダ１６を作動させてそのロッド１６ａを後退させ、上部槽３を下降させる。この時、上部槽３の開閉蓋１４は、例えば開放したままの状態で上部槽３が下降され、この上部槽３の下降により、槽本体２と上部槽３からなる発酵槽１内の容積が除々に減少し、内部の空気が投入口１３を介して槽外に脱気される。なお、上部槽３の下降動作は、そのガイドローラ１５がガイド支柱５のガイド面５ａに当接して回転しながら移動することから滑らかな移動となる。
【００１８】
上部槽３が所定距離下降したら、上部槽３の下降を停止させ、図２に示すようにその開閉蓋１４を閉じて投入口１３を閉塞して、発酵槽１内部を密閉状態とする。この状態で、発酵槽１を所定時間保管することにより、発酵菌により内部の有機物資源が発酵し、例えば有機物資源や添加物の種類等によって乳酸肥料や乳酸飼料となる。この発酵時に、上部槽３が槽本体２内に下降してその高さが低くなっていることから、発酵槽１の保管場所におけるスペースを小さくできると共に、発酵槽１の高さ（上部槽３の高さ位置）によって内部に収容される有機物資源の量が一目で把握されることになる。
【００１９】
そして、発酵された乳酸飼料や乳酸肥料が、操作盤の操作による駆動モータ１０の作動で、スクリュウコンベア８で切り出しされつつ、スライドゲート９の作動で開口している排出口８ａからの搬送コンベア１１上に排出され、袋詰め等されて消費者等に出荷される。つまり、槽本体２内に投入された有機物資源が、上部槽３の下降により内部の空気が槽外に脱気されつつ圧縮される状態となって、その充填密度が高められることから、有機物資源の発酵速度が促進され、有機物資源の投入から発酵完了までの時間短縮が図れることになる。
【００２０】
図４は、前記発酵槽１を使用した有機物資源処理方法の一例の工程図を示している。以下、これについて説明する。企業、飲食店、スーパー・工場・学校等の排出者（Ｋ１）から排出される残飯・有機物資源（本発明では有機物資源という：Ｋ２）は、例えば排出者が所持している有機物資源処理乾燥機（Ｋ３）を用いて、所定の温度環境で有機物資源を攪拌し、微生物による発酵作用で短時間に乾燥・減容させて、一次処理品（Ｋ４）を得る。
【００２１】
そして、この一次処理品を、例えば前記発酵槽１が設置されている発酵工場Ｋに運搬し分別・分級・養分添加（Ｋ５）する。この時の分別によって、再生できないビニール、プラスチック等の合成樹脂や金属等の異物が除去され、分級によって合成樹脂や異物が除去された一次処理品の各粒の大きさが揃えられたりあるいは重量が計測される。また、養分添加によって発酵を促進する所定の養分が添加される。
【００２２】
一次処理品が分別等されると、次にこれに所定の発酵菌を添加（Ｋ６）して成分調整（Ｋ７ａ、Ｋ７ｂ）する。この時添加される発酵菌としては、アルペルギルス属、ペニシリウム属等の糸状菌、ミクロコッカス属、ラクトバチルス属、フラボバクテリウム属、バチルス属、ロドバクター属、シュードモナス属等の細菌、ストレストマイセス属、アクチノマイセス属、ノカルディア属等の放線菌、サッカロマイセス属、ピキア属等の酵母であり、好ましくはこれらの生菌を製剤化したものを一種類もしくは複数種類以上選択して使用する。
【００２３】
また、前記成分調整は、例えば窒素（Ｎ）、リン（Ｐ）、カリウム（Ｋ）、カルシウム（Ｃａ）、マグネシウム（Ｍｇ）等を添加したり、場合によっては、剪定枝、刈り芝、刈り草等の炭素源が加えられることによって行われる。そして、成分調整した有機物資源を発酵槽１内に投入し所定時間保管することにより、有機物資源が発酵して乳酸飼料（Ｋ８ａ）あるいは乳酸肥料（Ｋ８ｂ）が得られ、これらが消費者（Ｋ９ａ）や市場（Ｋ９ｂ）に排出されて、例えば飼料の場合、家畜の餌として使用され、この家畜の肉が排出者に戻ることで有機物資源がリサイクルされることになる。
【００２４】
このように、上記実施例の発酵槽１にあっては、槽本体２内に上部槽３が上部槽移動手段４により上下動可能に配設されているため、槽本体２内に所定量の有機物資源を収容した後に上部槽３を下降させて、その内部の空気を槽外に短時間に脱気しつつ、槽本体２の容積を減容させて有機物資源の充填密度を高めることができる。特に、上部槽３が下降もしくは上昇可能に配設されていることから、発酵槽１の容積を発酵させる有機物資源の量に応じた最適な容積に設定することができ、結果として、発酵速度を速めて、発酵効率の大幅な向上を図ること等が可能になる。
【００２５】
また、槽本体２の底壁２ｂの水平壁部に切り出し用のスクリュウコンベア８が配置され、このスクリユウコンヘベア８の開口部８ａにスライドゲート９が配置されているため、駆動モータ１０やスライドゲート９の作動で、槽本体２内で発酵が完了した有機物資源を自動的に切り出ししつつ槽本体２外に排出できると共に、有機物資源投入用の開閉蓋１４によって上部槽３の下降時の空気を槽外に容易かつ確実に脱気できる。また、上部槽３が昇降シリンダー１６の作動によって自動的に上昇もしくは下降するため、人手による昇降動作が不要となり、これらのことから、操作性や使い勝手に優れた発酵槽１を得ることが可能になる。
【００２６】
さらに、上部槽３が槽本体２に対して移動し、保管時にその高さを低くすることができるため、保管時の発酵槽１のスペースの省スペース化が図れ、一層効率的かつコスト的に有利な発酵作用を得ることができると共に、発酵槽１の高さによって内部に充填されている有機物資源の量を略一目で把握することができて、発酵時の有機物資源の監視作業等を容易に行うことができる。また、上部槽移動手段４が槽本体２や上部槽３に一体的に組み付けられているため、操作盤の操作で上部槽３の移動操作を簡単かつ確実に行うことができて、一層使い勝手に優れれた発酵槽１を得ることが可能になる。
【００２７】
図５〜図７は、本発明に係わる発酵槽の他の実施例を示す、図５が正面図、図６が使用状態の正面図、図７が図６のＢ−Ｂ線矢視図である。以下、上記実施例と同一部位には同一符号を付して説明する。
【００２８】
この実施例の発酵槽１の特徴は、キャスター２０付きの槽本体２とこの槽本体２内に嵌装（上下動）可能な上部槽３を、平面視で方形状に形成すると共に、比較的大きな開閉蓋１４を有する上部槽３を図示しない上部槽移動手段４としての充填装置によって、開閉蓋２１を有する槽本体２内に出し入れ可能に配置する。上部槽３は、その外形形状が槽本体２の内形形状より所定寸法小さく形成され、その外面に設けた例えばガイド（図示せず）が槽本体２の内面に設けたガイド（図示せず）に係合することで上下動可能に配設されている。
【００２９】
そして、この発酵槽１の場合は、先ず図５に示すように、槽本体２の蓋２１を開放して上面の開口内に上部槽３の開口している下部を位置させて、この上部槽３の開閉蓋１４を開けて投入口１３から内部に有機物資源を投入する。所定量の有機物資源を投入したら、充填装置を使用して上部槽３を下方に押し下げ、例えば図６に示すように、上部槽３を槽本体２内に完全に収納し、上部槽３の開閉蓋１４を閉じると共に槽本体２の開閉蓋２１を閉じる。これにより、槽本体２内が密閉状態となり、この発酵槽１を所定時間保管することにより、内部の有機物資源が発酵される。
【００３０】
この実施例の発酵槽１によれば、上下動可能な上部槽３によって発酵槽１内の容積を減容させることができるため、上記実施例と同様の作用効果を得ることができると共に、槽本体２や上部槽３が略箱状に形成され、これらに対して上部槽移動手段４が別体で設けられることから、槽本体２や上部槽３の形状が簡略化されて安価に形成できるという作用効果が得られる。また、上部槽３が槽本体２内に略完全に収納されることから、発酵保管時の発酵槽１の高さをより低く設定できて、保管スペースのより省スペース化を図ることができる。
【００３１】
さらに、槽本体２に設けられたキャスター２０で発酵槽１を容易に移動させることができるため、例えば発酵槽１の保管場所が特定化されない等、使い勝手の向上が図れると共に、発酵槽１自体の運搬・輸送が容易に行えて、例えば市場で発酵槽１内の製品を取り出した後に、この発酵槽１を発酵工場Ｋや排出者等に戻して使用したり、輸送コンテナとしても使用できて、発酵槽１自体の使い勝手の一層の向上を図ること等が可能になる。
【００３２】
なお、上記各実施例においては、発酵槽１を平面視で円形もしくは方形状に形成したが、本発明はこれに何ら限定されず、例えば円弧状部を有する略方形状に形成しても良い。また、上部槽３を槽本体２に対して移動させる駆動源としては、昇降シリンダ１６や充填装置の使用に限らず、例えばクレーンやチェーンブロック等の上部槽３を持ち上げたり下降させることが可能な適宜の駆動源を使用する等、本発明の各発明に係わる要旨を逸脱しない範囲において適宜に変更することができる。
【００３３】
【発明の効果】
以上詳述したように、請求項１に記載の発明によれば、上部槽が上部槽移動手段によって槽本体内に上下動可能に収納配置されているため、所定量の有機物資源を槽本体内に収容した後に上部槽移動手段による上部槽の下降で槽本体内の空気を槽外に短時間に脱気しつつその内容積を減少させて有機物資源の充填密度が高めることができ、有機物資源の良好な発酵状態を得ることができると共に、槽自体の外形形状を小さくして保管の省スペース化や運搬・輸送の容易化を図ることができ、かつ槽の外形形状によって内部の有機物資源の充填量を一目で把握すること等ができて、使い勝手に優れた発酵槽を得ることができる。
【００３４】
また、請求項２に記載の発明によれば、請求項１に記載の発明の効果に加え、上部槽移動手段が槽本体や上部槽に一体的に設けられたガイド支柱、ガイドローラ及び昇降シリンダを有するため、上部槽の槽本体に対する移動操作を簡単に行うことができて、操作性に優れた発酵槽を得ることができる。
【００３５】
また、請求項３に記載の発明によれば、請求項１または２に記載の発明の効果に加え、槽本体の底面に排出装置が設けられているため、発酵した有機物資源の槽本体外への排出作業を自動的に行うことができて、操作性により優れた発酵槽を得ることができる。
【００３６】
また、請求項４に記載の発明によれば、請求項３に記載の発明の効果に加え、排出装置が切り出し用のスクリュウコンベア等を有するため、発酵槽内の発酵した有機物資源を切り出しつつ排出できて、排出作業の作業性の向上を図ることができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明に係わる有機物資源用発酵槽の一実施例を示す正面図
【図２】同その使用状態の正面図
【図３】同図２のＡ−Ａ線矢視図
【図４】同有機物資源用発酵槽を使用した有機物資源処理方法の一例を示す工程図
【図５】本発明に係わる有機物資源用発酵槽の他の実施例を示す正面図
【図６】同その使用状態の正面図
【図７】同図６のＢ−Ｂ線矢視図
【符号の説明】
１・・・・・・・・・・有機物資源用発酵槽
２・・・・・・・・・・槽本体
２ａ・・・・・・・・・側壁
２ｂ・・・・・・・・・底壁
３・・・・・・・・・・上部槽
３ａ・・・・・・・・・側壁
３ｂ・・・・・・・・・上面壁
４・・・・・・・・・・上部槽移動手段
５・・・・・・・・・・ガイド支柱
５ａ・・・・・・・・・ガイド面
７・・・・・・・・・・排出孔
８・・・・・・・・・・スクリュウコンベア
８ａ・・・・・・・・・排出口
９・・・・・・・・・・スライドゲート
１１・・・・・・・・・搬送コンベア
１４・・・・・・・・・開閉蓋
１５・・・・・・・・・ガイドローラ
１６・・・・・・・・・昇降シリンダ
１６ａ・・・・・・・・ロッド
２０・・・・・・・・・キャスター
２１・・・・・・・・・開閉蓋
【図１】
0003967164.tif 000002
【図２】
0003967164.tif 000003
【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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