(57)【要約】【課題】分解装置内の熱滞留を抑制し，より効率的な有機性試料の分解を可能にする分解装置等を提供する。【解決手段】分解装置１は，枯草菌等が着床している菌床と有機性試料とを混和して，前記枯草菌等による前記有機性試料の分解を行う分解装置である。当該分解装置１は，分解装置本体２と，分解装置本体２に設けられ，分解装置本体２内に前記菌床ないし前記有機性試料を投入するための投入口と，分解装置本体２の内部空間に設けられ，前記菌床と前記有機性試料とを混和するための回転撹拌機構４と，一端が分解装置本体２の内部空間に連結された金属製配送管５と，金属製配送管５の他端部に設置された集水装置６と，を備えている。金属製配送管５は，内径が約２０ｃｍの円筒状であって約２ｍの長さを有する鉄製の蛇腹管である。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
枯草菌等の菌が着床している菌床と有機性試料とを混和して，前記菌による前記有機性試料の分解を行う分解装置であって，
(1)  分解装置本体と，
(2)  前記分解装置本体に設けられ，前記分解装置本体内に前記菌床ないし前記有機性試料を投入するための投入口と，
(3)  前記分解装置本体の内部空間に設けられ，前記菌床と前記有機性試料とを混和するための回転撹拌機構と，
(4)  一端が前記分解装置本体の内部空間に連結された金属製配送管と，
(5)  前記金属製配送管の他端部に設置された集水装置と，
を備えたことを特徴とする分解装置。
【請求項２】
前記回転撹拌機構の回転速度が調整可能であることを特徴とする請求項１に記載の分解装置。
【請求項３】
前記集水装置が簡易冷却機を備えていることを特徴とする請求項１又は２に記載の分解装置。
【請求項４】
前記分解装置本体の内部空間への送風が可能な送風機構をさらに備えたことを特徴とする請求項１から３のいずれか１項に記載の分解装置。
【請求項５】
前記送風機構の送風量が調整可能であることを特徴とする請求項４に記載の分解装置。
【請求項６】
一定空間内において，枯草菌等の菌が着床している菌床と有機性試料とを混和して，前記菌による前記有機性試料の分解を行う際に，生じた水蒸気成分を，金属製配送管を通じて排出することにより，分解によって生じた熱を排熱するようにしたことを特徴とする分解方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は，有機物の分解装置ならびに分解方法に関する。さらに詳しくいうと本発明は，タモギダケなどのキノコ類やレモングラスなどのハーブ類に例示される栄養成分や香り成分などの有効成分を含む有機性試料の分解を行うために最適化された分解装置ならびに分解方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
タモギダケなどのキノコ類やレモングラスなどのハーブ類は，基本的には，そのままの形もしくは原形を認識しうる形で，加工等が行われ，用いられるのが通常である。
一方，枯草菌（Bacillus subtilis）は，自然界に普遍的に存在する真正細菌の一種である。枯草菌は，土壌中に存在し，空気中に飛散している常在細菌の一つでもある。
発明者は，枯草菌等を用いた様々な研究を行ってきた。発明者は，その中で，枯草菌等の菌を用いて，生ゴミ等の有機性残渣を発酵させ，発酵物から処理水を得る技術を開示している（特許文献１から３）。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特開２００６−１０４４２６号公報
【特許文献２】特開２００６−２４９０１６号公報
【特許文献３】特開２００８−１７４４３８号公報
【特許文献４】特開２０１５−１７７７８０号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
発明者は，有機性残渣の分解にかかる研究成果を発展させた。
すなわち，発明者は，いわゆる生ゴミとしてのゴミ処理に留まるのではなく，タモギダケなどのキノコ類やレモングラスなどのハーブ類に例示される栄養成分や香り成分などの有効成分を含む有機性試料の分解を行い，これによって得られる液体（以下，「分解液」という）が，種々の有用な効果をもたらすことを示してきた（特許文献４）。
【０００５】
かかる分解液を得るに際して用いられてきた機器（以下，「分解装置」という）を，図５から図７に示す。
図５は従来の分解装置の外観を示す斜視図，図６は当該分解装置のうち，有機性試料等の投入口を示す拡大斜視図，図７は当該分解装置のうち，水蒸気成分の排出部を示す拡大斜視図である。
図５から図７に示す従来の分解装置１８における大まかな流れは，以下の通りである。
(1)  中央に設けられた四角形状の投入口１９から分解装置１８内に有機性試料を投入した後，投入口１９の蓋２０を閉める。
(2)  枯草菌等の菌が着床している菌床と，投入された有機性試料とが分解装置１８内において混ぜ合わされ，有機性試料の分解が進んでいく（数時間程度）。
(3)  分解した有機性試料から生じた水蒸気が，排出部２１から排出されるとともに自然冷却され，分解液として収集される。
【０００６】
このように，従来の分解装置は，比較的簡易な構成であるものの，有機性試料を分解した際に生じる水蒸気を，分解液として収集する機能を有していた。
しかるに，従来の分解装置にも課題があったことを発明者らは見出した。すなわち，分解装置内における熱滞留に関する課題である。
【０００７】
従来の分解装置においては，有機性試料の分解に伴う分解熱ならびに連続して分解装置を運転することに伴う機械熱が発生し，これら発生する熱により，分解装置内の温度が上昇していた。そして，この温度上昇により，菌の活動が抑制され，有機性試料の分解効率が低下していた。
【０００８】
上記事情を背景として，本発明では，分解装置内の熱滞留を抑制し，より効率的な有機性試料の分解を可能にする分解装置ならびに分解方法の開発を課題とする。
【課題を解決するための手段】
【０００９】
発明者らは，鋭意研究の結果，排出部の構成を新たにすることにより，熱滞留を抑制しうる分解装置に想到し，発明を完成させたものである。
【００１０】
分解装置内の熱滞留を抑制するための最も簡易な方法としては，当該分解装置内を冷却して温度をコントロールする手法が挙げられる。
しかるに，この手法を採用すると，分解装置の構成を複雑にしてしまう。そして，このことは，分解装置自体のメインテナンスを複雑にするとともに，分解装置自体やその維持のためのコストを上げてしまうこととなり，必ずしも望ましいことではない。
【００１１】
このことから，発明者らは，よりシンプルかつコストを抑えた手法として，排出部の構成を新たにしたものである。
すなわち，発明者らは，排出部を，内径が数ｃｍのチューブから，内径が２０ｃｍ程度の金属製配送管に変更し，発明を完成させたものである。かかる構成により，以下のような効果を得ることが可能となる。
(1)  排出部の内径を大きくしたことで，分解装置内部からの水蒸気成分の排出が，より容易になる。
(2)  排出部に熱伝導性の高い金属製配送管を用いることにより，水蒸気成分が排出されていく過程（集水装置に到達する前）においてもその熱が低下し，配送管中において液体成分へと変化していく。
(3)  金属製配送管中における蒸気圧ならびに温度の低下に伴い，分解装置内部からの水蒸気成分の排出がさらに促進される。
【００１２】
加えて，発明者らは，排出先において簡易冷却を行うことにより，水蒸気成分の排出をさらに促進させうる改良分解装置の発明を完成させたものである。
かかる構成により，分解装置部分と簡易冷却機を完全に独立して構成することが可能となり，故障の際も，いずれかの機器を交換すること等により簡単に修理することが可能となり，メインテナンス性についても取扱いのしやすい構成となる。
【００１３】
本発明は，以下の構成からなる。
本発明の第一の構成は，枯草菌等の菌が着床している菌床と有機性試料とを混和して，前記菌による前記有機性試料の分解を行う分解装置であって，
(1)  分解装置本体と，
(2)  前記分解装置本体に設けられ，前記分解装置本体内に前記菌床ないし前記有機性試料を投入するための投入口と，
(3)  前記分解装置本体の内部空間に設けられ，前記菌床と前記有機性試料とを混和するための回転撹拌機構と，
(4)  一端が前記分解装置本体の内部空間に連結された金属製配送管と，
(5)  前記金属製配送管の他端部に設置された集水装置と，
を備えたことを特徴とする分解装置である。
【００１４】
本発明の第二の構成は，前記回転撹拌機構の回転速度が調整可能であることを特徴とする第一の構成に記載の分解装置である。
本発明の第三の構成は，前記集水装置が簡易冷却機を備えていることを特徴とする第一又は第二の構成に記載の分解装置である。
本発明の第四の構成は，前記分解装置本体の内部空間への送風が可能な送風機構をさらに備えたことを特徴とする第一から第三の構成に記載の分解装置である。
本発明の第五の構成は，前記送風機構の送風量が調整可能であることを特徴とする第四の構成に記載の分解装置である。
【００１５】
本発明の第六の構成は，一定空間内において，枯草菌等の菌が着床している菌床と有機性試料とを混和して，前記菌による前記有機性試料の分解を行う際に，生じた水蒸気成分を，金属製配送管を通じて排出することにより，分解によって生じた熱を排熱するようにしたことを特徴とする分解方法である。
【発明の効果】
【００１６】
本発明により，分解装置内の熱滞留を抑制し，より効率的な有機性試料の分解を可能にする分解装置等の提供が可能となった。
【図面の簡単な説明】
【００１７】
【図１】本発明の一実施の形態における分解装置の概略構成を示す図
【図２】本発明の一実施の形態における分解装置の外観構成を斜め前方から見た斜視図
【図３】本発明の一実施の形態における分解装置の外観構成を斜め後方から見た斜視図
【図４】本発明の一実施の形態における分解装置の構成要素である集水装置の周りの構成を示す斜視図
【図５】従来の分解装置の外観を示す斜視図
【図６】従来の分解装置のうち，有機性試料等の投入口を示す拡大斜視図
【図７】従来の分解装置のうち，水蒸気成分の排出部を示す拡大斜視図
【発明を実施するための形態】
【００１８】
以下，好適な実施の形態を用いて本発明をさらに具体的に説明する。但し，下記の実施の形態は本発明を具現化した例に過ぎず，本発明はこれに限定されるものではない。
【００１９】
＜＜I．分解装置の概要＞＞
本発明の分解装置は，枯草菌等の菌が着床している菌床と有機性試料とを混和して，前記菌による前記有機性試料の分解を行う分解装置であり，以下の要素から構成されるものである。
(1)  分解装置本体
(2)  分解装置本体に設けられ，分解装置本体内に菌床ないし有機性試料を投入するための投入口
(3)  分解装置本体の内部空間に設けられ，菌床と有機性試料とを混和するための回転撹拌機構
(4)  一端が分解装置本体の内部空間に連結された金属製配送管
(5)  金属製配送管の他端部に設置された集水装置
また，本発明の分解装置は，本発明の分解方法を具現化するものである。すなわち，本発明の分解装置は，一定空間内において，枯草菌等の菌が着床している菌床と有機性試料とを混和して，前記菌による前記有機性試料の分解を行う際に，生じた水蒸気成分を，金属製配送管を通じて排出することにより，分解によって生じた熱を排熱するようにしたことを特徴とする分解方法を具現化するものである。
【００２０】
分解装置本体は，菌床と有機性試料とを混和して，前記菌による前記有機性試料の分解を行う分解槽としての役割を有する。分解装置本体は，この役割を果たす限り，特に限定されるものではなく，種々の形状ないし大きさのものを採用することができる。
分解装置本体は，典型的には，図２に示すように，内部が空洞の略直方体状に形成すればよい。
【００２１】
投入口は，分解装置本体内に菌床ないし有機性試料を投入するための入り口としての役割を有する。投入口は，この役割を果たす限り，特に限定されるものではなく，種々の形状ないし大きさのものを採用することができる。
投入口は，典型的には，図２，図５，図６に示すように，長方形の形状とすればよい。また，効率的に金属製配送管に水蒸気成分を送るために，分解装置本体の内部は，閉鎖系空間とすることが好ましく，このことから，投入口には，蓋を設けることが好ましい。
【００２２】
回転撹拌機構は，分解装置本体の内部空間において，菌床と有機性試料とを混和するための役割を有する。回転撹拌機構は，この役割を果たす限り，特に限定されるものではなく，種々の形状ないし大きさのものを採用することができる。
回転撹拌機構は，典型的には，図１に示すように，撹拌モータによって回転駆動される撹拌軸と，当該撹拌軸に取り付けられた複数の撹拌羽根と，を備えた構成のものを用いればよい。
回転撹拌機構の回転速度は，調整可能であることが好ましい。この好ましい構成によれば，枯草菌等の菌による有機性試料の分解を行うための最適な環境を作り出すことができる。
【００２３】
金属製配送管は，一端が分解装置本体の内部空間に連結され，かつ，他端部に集水装置が設置されており，分解装置本体内で有機性試料の分解によって生じた水蒸気成分を，集水装置に送るとともに，その内部で水蒸気を冷やす役割を有する。金属製配送管は，この役割を果たすために，一定以上の大きさの内径を有するとともに，熱伝導度の高い素材で構成される必要がある。
金属製配送管は，典型的には，図１，図３，図４に示すように，内径が一定程度の円筒状であって一定程度の長さを有する鉄製の蛇腹管とすればよい。
【００２４】
金属製配送管の内径については，分解装置本体の内部空間の容量に応じて，その大きさを調節する必要があり，部材としての取扱性ならびに経済性を考慮して，好ましくは１０〜８０ｃｍ，より好ましくは１０〜５０ｃｍ，さらに好ましくは１０〜３０ｃｍとすればよい。
金属製配送管の長さについても，分解装置本体の内部空間の容量に応じて調節する必要があり，部材としての取扱性ならびに経済性を考慮して，好ましくは１〜５ｍ，より好ましくは１〜３ｍ，さらに好ましくは１〜２ｍとすればよい。
【００２５】
集水装置は，有機性試料の分解によって得られる分解液を収集する役割を有する。集水装置は，この役割を果たす限り，特に限定されるものではなく，種々の構成ないし大きさのものを採用することができる。
集水装置（排出先）は，簡易冷却機を備えていることが好ましい。この好ましい構成によれば，分解装置部分と簡易冷却機を完全に独立して構成することが可能となり，故障の際も，いずれかの機器を交換すること等により簡単に修理することが可能となり，メインテナンス性についても取扱いのしやすい構成となる。
より具体的には，集水装置として，集水タンクを有する除湿機を用いることができる。
【００２６】
本発明において，有機性試料は，有機物として分解可能であって，有効性が期待される試料として定義される。
有機性試料としては，例えば，タモギダケなどのキノコ類，レモングラスなどのハーブ類，高麗ニンジンなどの野菜類もしくは生薬としての原料となるものなどがある。
【００２７】
本発明の分解装置において用いる菌としては，典型的には，枯草菌等の複合菌を用いることができる。枯草菌等の複合菌は，通常，入手可能な枯草菌を用いればよい。複合菌を構成する各菌は，購入することもできるし，常在細菌であることから，自然界から調整・増殖させて用いることもできる。
本発明において，複合菌は，枯草菌を含んだうえで，乳酸菌，酵母菌，グラム陽性放線菌，糸状菌のいずれか又は複数をさらに含んでいることが好ましい。この好ましい構成によれば，菌同士が協調した効率的な発酵が可能となり，レモングラスの分解効率を向上させることができる。
このような複合菌について，乳酸菌としては，ラクトパチルス・プランタルム，ラクトパチルス・カカセイ，ラクトパチルス・ラクティスを用いることができる。また，酵母菌としては，サッカロミセス・クラミジア，カンディダ・ウィルスを用いることができる。また，グラム陽性放線菌としては，ストレプトマイシン・アルブス，ストレプトマイシン・ガイシアスを用いることができる。さらに，糸状菌としては，アスペルギルス・オリザエ，ケカビ・ヒマリスを用いることができる。
【００２８】
本発明の分解装置は，以下の要素をさらに備えている。
(6)  分解装置本体の内部空間への送風が可能な送風機構
【００２９】
送風機構は，分解装置本体の内部空間へ送風を行い，枯草菌等の好気性菌を活性化させる役割を有する。送風機構は，この役割を果たす限り，特に限定されるものではなく，種々の構成のものを採用することができる。
送風機構としては，典型的には，ファンやブロアを用いることができる。
送風機構の送風量は，調整可能であることが好ましい。この好ましい構成によれば，枯草菌等の菌による有機性試料の分解を行うための最適な環境を作り出すことができる。
【００３０】
＜＜II．実施の形態＞＞
本発明の一実施の形態における分解装置の構成について，図１から図４を参照しながら説明する。
【００３１】
図１は本発明の一実施の形態における分解装置の概略構成を示す図，図２は当該分解装置の外観構成を斜め前方から見た斜視図，図３は当該分解装置の外観構成を斜め後方から見た斜視図，図４は当該分解装置の構成要素である集水容器の周りの構成を示す斜視図である。
【００３２】
図１から図４に示すように，本実施の形態の分解装置１は，枯草菌等の菌が着床している菌床と有機性試料とを混和して，前記菌による前記有機性試料の分解を行う分解装置である。当該分解装置１は，分解装置本体２と，分解装置本体２に設けられ，分解装置本体２内に前記菌床ないし前記有機性試料を投入するための投入口３と，分解装置本体２の内部空間に設けられ，前記菌床と前記有機性試料とを混和するための回転撹拌機構４と，一端が分解装置本体２の内部空間に連結された金属製配送管５と，金属製配送管５の他端部に設置された集水装置６と，を備えている。また，図２，図３に示すように，分解装置本体２に隣接して制御盤７が設けられており，金属製配送管５は，制御盤７の筐体８を経由して集水装置６に接続されている。
制御盤７の筐体８を含めた分解装置１の外径寸法は，幅２１１９ｍｍ，奥行１０５２ｍｍ，高さ１５７３ｍｍであり，重量は約７１０ｋｇである。主要部の装置素材はＳＳ，ＳＵＳ３０４である。
【００３３】
図２に示すように，分解装置本体２は，内部が空洞の略直方体状に形成されており，前面上部が斜め上方を向いている。そして，分解装置本体２の当該前面上部に長方形状の投入口３が形成されており，投入口３には蓋９が設けられている（以上，図５，図６をも参照）。これにより，分解装置本体２の内部を閉鎖系空間とすることができ，効率的に金属製配送管５に水蒸気成分を送ることが可能となる。
【００３４】
図１に示すように，回転撹拌機構４は，水平状態で回転可能に支持された，前後に延びる撹拌軸１０と，撹拌軸１０に取り付けられた複数の撹拌羽根１１と，を備えている。撹拌軸１０の前端部には，従動プーリ１２が固定されている。また，従動プーリ１２の下方には，駆動プーリ１３を有する撹拌モータ１４（約３．７ｋＷ）が設置されている。そして，従動プーリ１２と駆動プーリ１３との間にはタイミングベルト１５が掛け渡されており，撹拌モータ１４を駆動させることにより，複数の撹拌羽根１１を，撹拌軸１０を中心に回転させて，菌床と有機性試料とを混和することができるようにされている。
撹拌モータ１４は，速度制御モータである。これにより，回転撹拌機構４の回転速度を調整することが可能となるので，枯草菌等の菌による有機性試料の分解を行うための最適な環境を作り出すことができる。
【００３５】
図１，図３，図４に示すように，金属製配送管５は，内径が約２０ｃｍの円筒状であって約２ｍの長さを有する鉄製の蛇腹管である。排出部を，かかる大きさの熱伝導性の高い鉄製の配送管としたことにより，分解装置本体２の内部からの水蒸気成分の排出が，より容易になる。また，水蒸気成分が排出されていく過程（集水装置６に到達する前）においてもその熱が低下し，配送管中において液体成分へと変化していく。また，配送管中における蒸気圧ならびに温度の低下に伴い，分解装置本体２の内部からの水蒸気成分の排出がさらに促進される。
すなわち，排出部を，上記の大きさの熱伝導性の高い鉄製の配送管としたことにより，分解装置本体２内の熱滞留を抑制し，より効率的な有機性試料の分解を可能にする分解装置１の提供が可能となる。
【００３６】
図１，図３，図４に示すように，集水装置６は，金属製配送管５の他端に接続された直方体状のフード６ａと，フード６ａに取り付けられた除湿機６ｂと，からなっている。これにより，有機性試料の分解によって得られる分解液を，除湿機６ｂの集水タンクに収集することができる。そして，この場合，分解装置部分と除湿機６ｂを完全に独立して構成することが可能となり，故障の際も，いずれかの機器を交換すること等により簡単に修理することが可能となり，メインテナンス性についても取扱いのしやすい構成となる。
【００３７】
図１に示すように，本実施の形態の分解装置１は，分解装置本体２の内部空間への送風が可能な送風機構１６をさらに備えている。
ここで，送風機構１６としては，風量調整ブロワ１７が用いられている。かかる構成によれば，枯草菌等の菌による有機性試料の分解を行うための最適な環境を作り出すことができる。
【符号の説明】
【００３８】
１  分解装置
２  分解装置本体
３  投入口
４  回転撹拌機構
５  金属製配送管
６  集水装置
６ａ  フード
６ｂ  除湿機
７  制御盤
８  筐体
９  蓋
１０  撹拌軸
１１  撹拌羽根
１２  従動プーリ
１３  駆動プーリ
１４  撹拌モータ
１５  タイミングベルト
１６  送風機構
１７  風量調整ブロワ
【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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