(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
有機残滓を粉砕する粉砕機と、前記粉砕機の排出口に連結され、粉砕された有機残滓をすりつぶすディスポーザーと、微生物群を培養する菌体槽と、微生物活性剤を収納し、その排出口が前記ディスポーザー及び菌体槽に連結された活性剤槽と、前記有機残滓、微生物群、微生物活性剤及び水の混合液を発酵させる発酵槽とを備え、前記発酵槽は、前記混合液を好気性発酵させる曝気撹拌槽と、該曝気撹拌槽内である程度好気性発酵した前記混合液を嫌気性発酵させる嫌気反応槽とに、互いにオーバーフロー可能に区画され、前記曝気撹拌槽内に前記混合液を攪拌する曝気撹拌装置が設置され、前記曝気撹拌槽及びディスポーザーを通り、曝気撹拌槽内の液体をディスポーザー内へ加えると共に、該ディスポーザーから曝気撹拌槽へ有機残滓を投入するポンプ駆動の第１の循環路が形成され、前記嫌気反応槽から菌体槽を通り、前記嫌気反応槽へ前記混合液を循環させながら嫌気性発酵させるポンプ駆動の第２の循環路が形成され、該第２の循環路の途中から弁を介して肥料排出路が分岐されたことを特徴とする肥料製造装置。
【請求項２】
前記菌体槽は、前記第２の循環路及び活性剤槽との連結部を除いて密閉可能とされている請求項１に記載の肥料製造装置。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、微生物を利用して食物残滓や下水汚泥等の有機残滓から肥料を製造する肥料製造装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】
近年、収穫高を増やし、病害虫の発生を抑制するために、多量の化学肥料や殺虫剤が土壌に散布されている。
この結果、有用微生物が死滅して、土壌の腐食量が低下し、土が固化すると共に、通常、土中ではあまり活動的でなかった微生物の増殖を促し、これにより、生態系が変化して活力を失った農地が増加している。
また、このような事態を改善するために、生ゴミ等の有機質廃棄物のタンパク質を微生物によって分解し、肥料として有用なアミノ酸を生成する方法が、特開平７−２７５８３０号公報等に開示されている。
【０００３】
ところで、有機質廃棄物を分解するには、好気性微生物を用いる場合と、嫌気性微生物を用いる場合とがある。
好気性反応によれば、分解が速やかで比較的短期間で肥料が製造できるという利点がある反面、有機質廃棄物が腐りやすくて悪臭が発生しやすいという欠点がある。
また、嫌気性反応では、悪臭の発生をある程度抑制することはできるが、発酵分解速度が遅いという欠点がある。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】
本発明の目的は、嫌気性反応と好気性反応の長所を生かし、悪臭の発生が少なくてすみ、しかも反応速度が比較的速く、短期間で肥料を製造できる肥料製造装置を提供することにある。
【０００５】
【課題を解決するための手段】
本発明の肥料製造装置は、有機残滓を粉砕する粉砕機と、前記粉砕機の排出口に連結され、粉砕された有機残滓をすりつぶすディスポーザーと、微生物群を培養する菌体槽と、微生物活性剤を収納し、その排出口が前記ディスポーザー及び菌体槽に連結された活性剤槽と、前記有機残滓、微生物群、微生物活性剤及び水の混合液を発酵させる発酵槽とを備え、前記発酵槽は、前記混合液を好気性発酵させる曝気撹拌槽と、該曝気撹拌槽内である程度好気性発酵した前記混合液を嫌気性発酵させる嫌気反応槽とに、互いにオーバーフロー可能に区画され、前記曝気撹拌槽内に前記混合液を攪拌する曝気撹拌装置が設置され、前記曝気撹拌槽及びディスポーザーを通り、曝気撹拌槽内の液体をディスポーザー内へ加えると共に、該ディスポーザーから曝気撹拌槽へ有機残滓を投入するポンプ駆動の第１の循環路が形成され、前記嫌気反応槽から菌体槽を通り、前記嫌気反応槽へ前記混合液を循環させながら嫌気性発酵させるポンプ駆動の第２の循環路が形成され、該第２の循環路の途中から弁を介して肥料排出路が分岐されている。
【０００６】
食物残滓、下水汚泥等の有機残滓を粉砕機で粉砕してからディスポーザーに送り込み、糖蜜等の微生物活性剤と発酵槽からの液体をディスポーザーに加えてさらにすりつぶし、液状化した後に曝気撹拌槽に投入する。
また、菌体槽において、光の有無によって好気的にも嫌気的にも働く光合成微生物に他の発酵微生物を加えた微生物群を、微生物活性剤を与えた条件下で培養し、この培養液を嫌気反応槽に投入する。
曝気撹拌槽において、撹拌されながらある程度好気性処理された有機残滓は、嫌気反応槽に流れ込み、第２の循環路を通って嫌気反応槽と菌体槽の間を循環しながら、発酵分解が終了するまで嫌気性処理される。
【０００７】
菌体槽は、第２の循環路及び活性剤槽との連結部を除いて密閉可能としても良い。このようにすると、微生物を培養する際の悪臭が漏出しない。
【０００８】
【発明の実施の形態】
図１に示すように、本発明の肥料製造装置１は、食物残滓、下水の汚泥、植物滓等の有機残滓を適当な大きさに粉砕する粉砕機２と、粉砕された有機残滓をさらにすりつぶすディスポーザー３と、微生物群を培養する菌体槽４と、微生物活性剤を収納する活性剤槽５と、有機残滓、微生物群、微生物活性剤及び水の混合液を発酵させる発酵槽６とを備える。
【０００９】
発酵槽６は互いにオーバーフロー可能な曝気撹拌槽７と嫌気反応槽８とに区画され、曝気撹拌槽７にはモーターで駆動される曝気撹拌装置９が設置される。  粉砕機２の排出口の下方にはベルトコンベア等の搬送装置１０が配置され、この搬送装置１０の末端がディスポーザー３の投入口に臨んでいる。
活性剤槽５には、糖蜜、蔗糖等の微生物活性剤が収納され、その排出口は、弁Ｖ１，Ｖ２を介して、それぞれディスポーザー３及び菌体槽４に連結されている。
【００１０】
ディスポーザー３は曝気撹拌槽７の上方に設置され、その排出口から延びるパイプ１１が曝気撹拌槽７に挿入されている。
また、曝気撹拌槽７からディスポーザー３を通り、パイプ１１を通過して再度曝気撹拌槽７に至る第１の循環路１２が形成され、その途中に設けられた第１のポンプ１３を作動させると、曝気撹拌槽７内の液体が第１の循環路１２を循環するようになっている。
【００１１】
菌体槽４は、嫌気反応槽８の上方に配置され、その排出口が嫌気反応槽８に連結されている。また、嫌気反応槽８から菌体槽４を通り、再度嫌気反応槽８に至る第２の循環路１４が形成され、その途中に設けられた第２のポンプ１５を作動させると、嫌気反応槽８内の液体が第２の循環路１４を循環するようになっている。
なお、菌体槽４は、第２の循環路１４及び活性剤槽５との連結部を除いて密閉可能とされており、微生物群を培養する際の臭いが外部に漏れないようになっている。
【００１２】
また、第２の循環路１４を、側壁を貫通させて菌体槽４に連結すると、菌体槽４の上部に溜まるガスが漏れにくくなり、悪臭の発生をいっそう抑制する効果がある。
さらに、第２の循環路１４の途中からは、弁Ｖ３を介して肥料排出路１６が分岐され、その先端は貯留槽１７に達している。
なお、貯留槽１７は、複数個を直列に連結したものであってもよい。
【００１３】
本発明の肥料製造装置１は、次のように用いられる。
搬入された有機残滓を粉砕機２で適当な大きさに粉砕してから、搬送装置１０でディスポーザー３内に投入する。
同時に、弁Ｖ１が開かれて活性剤槽５からディスポーザー３に微生物活性剤が投入されると共に、第１の循環路１２を通して曝気撹拌槽７内の液体が加えられる。
そして、ディスポーザー３において、有機残滓と水と微生物活性剤の混合物がすりつぶされて液状化され、その後、パイプ１１を通して曝気撹拌槽７内に投入される。
【００１４】
また、菌体槽４において、光合成微生物を主とし、これに乳酸菌、酵母菌、放線菌、アゾトバクター等の他の発酵微生物を加えて成る微生物群と、弁Ｖ２を介して活性剤収納槽５から投入された微生物活性剤と、水とを混合して、１週間から１０日程度培養する。
上記微生物群の培養液は、嫌気反応槽８内に投入されて、液状の有機残滓と混合される。
【００１５】
微生物群と微生物活性剤と有機残滓と水との混合液は、曝気撹拌槽７で曝気撹拌された後、嫌気反応槽８内に流れ込み、第２の循環路１４を循環しながら、１週間から１０日程度かけて発酵する。
なお、発酵槽２の混合液の表面に籾殻等で蓋をすると、保温効果があって、発酵が促進される。
【００１６】
光合成微生物は、明るいところでは嫌気的に働き、暗いところでは好気的に働き、乳酸菌や酵母菌が産出する物質を基質として、グルコース、アミノ酸、多糖類を生成する。
従って、微生物群を構成する様々な種類の微生物は互いに補い合って、好気的条件であっても、嫌気的条件であっても、有用物質を能率的に生成する。また、分解発酵の段階に応じて、曝気撹拌装置９を作動させたり、発酵槽６の蓋を開閉することにより、条件を調節することができる。
【００１７】
【発明の効果】
請求項１に記載の構成によれば、条件によって好気的にも嫌気的にも働く光合成微生物を用いることにより、曝気撹拌槽において好気性発酵を行うと共に、嫌気反応槽において嫌気性発酵を行うことが可能であるため、両方の処理の長所を生かして、比較的短期間で肥料を製造することができ、しかも、製造途中における悪臭の発生が少なくて済む。
また、粉砕された有機残滓に微生物活性剤を混入して、発酵槽における分解を活性化させることができると共に、菌体槽内の微生物群に微生物活性剤を与えて培養を促進することが可能である。
【００１８】
請求項２に記載の構成によれば、微生物を培養する際に出るガスが漏れにくいので、悪臭の発生をいっそう抑制することができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の実施形態を示す肥料製造装置の模式図
【符号の説明】
１  肥料製造装置
２  粉砕機
３  ディスポーザー
４  菌体槽
５  活性剤槽
６  発酵槽
７  曝気撹拌槽
８  嫌気反応槽
９  撹拌装置
１０  搬送装置
１１  パイプ
１２  第１の循環路
１３  第１のポンプ
１４  第２の循環路
１５  第２のポンプ
１６  肥料排出路
１７  貯留槽
【図１】
0003813339.tif 000002