JP2003034588A - 食物性残渣の循環連鎖型リサイクルシステムと方法 - Google Patents

食物性残渣の循環連鎖型リサイクルシステムと方法

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JP2003034588A
JP2003034588A JP2001258778A JP2001258778A JP2003034588A JP 2003034588 A JP2003034588 A JP 2003034588A JP 2001258778 A JP2001258778 A JP 2001258778A JP 2001258778 A JP2001258778 A JP 2001258778A JP 2003034588 A JP2003034588 A JP 2003034588A
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residue
food
organic fertilizer
fertilizer
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Toshiaki Aoki
俊明 青木
Hideki Aoki
秀樹 青木
Kazuhisa Kageyama
和久 影山
Hideji Furusawa
秀司 古澤
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PLANETTOWN KK
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Abstract

(57)【要約】 （修正有） 【課題】食物性残渣から有機肥料または飼料を製造する
方法、装置および制御方法と、該有機肥料または飼料を
効率良く継続的に製造供給し、これらを利用して生産者
が農作物、畜産物または水産物を生産し、排出元への食
材を供給する循環連鎖型リサイクル方法を管理するシス
テムを提供する。 【解決手段】食物性残渣を、計量工程、分別工程、粉砕
工程、脱水工程、殺菌醗酵工程、配合工程、粒状化工
程、乾燥工程および計量袋詰工程とを有する有機肥料ま
たは飼料を製造する方法および装置と、循環連鎖型リサ
イクル方法の運転を通信網に接続されたコンピュータに
よって管理および制御する。

Description

【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は、一般家庭や事業者
などの調理および食品製造加工販売など食物を利用する
過程および結果から食物性残渣を排出する者より収集し
た食物性残渣を原料として有機肥料または飼料を製造す
る方法に関する装置および制御方法で、同装置および方
法によって製造される有機肥料または飼料を利用して生
産者が農作物または畜産物または水産物などを生産し、
排出元の使用する食材として供給する循環連鎖型リサイ
クル方法の運転を通信網に接続されたコンピュータによ
って管理および制御するシステムに関する。
【０００２】
【従来の技術】これまでの食物性残渣のリサイクル方法
には食物性残渣に畜糞やおが屑等を混ぜ発酵熟成させる
堆肥化や有機肥料および飼料等の製造に利用する方法が
あるが堆肥の場合では生産量が増加し年々過剰生産によ
って付加価値が低迷し収益性の低さを招き結果として食
物性残渣リサイクルを継続的事業として確立するに至ら
ない。一方、有機肥料および飼料については市場流通量
が増加し堆肥に比べて単価は数倍であって継続的事業化
に求められる収益性については優れるが何れの方法も機
械装置と微生物類や生物類の消化及び発酵などの分解能
力を組み合わせる事によるリサイクルプラントに関する
装置のみの発明に止まっており有機肥料および飼料の需
要に対して必要な時に必要な品質で必要な量だけ効率良
く継続的に有機肥料および飼料の製造供給を行うシステ
ムが無い。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】本発明は食物性残渣の
組成および排出量と有機肥料または飼料の種類別消費予
想量をコンピュータおよびネットワーク技術によるシス
テム構築によって随時把握する事により食物性残渣から
有機肥料または飼料を効率的に製造する方法に関する装
置および制御方法と、同装置および制御方法によって製
造される有機肥料または飼料を利用して生産者が農畜水
産物などを生産して排出元へ食材として供給する循環連
鎖型リサイクル方法の運転を単独および通信網に接続さ
れたコンピュータによって運用管理および制御すること
によりし有機肥料または飼料を必要な時に必要な品質で
必要な量だけ効率良く継続的に製造供給できる循環連鎖
型の食物性残渣リサイクルシステムの提供を課題とす
る。
【０００４】
【課題を解決するための手段】本発明は、請求項３に記
す有機肥料または飼料を利用する生産者が農畜水産物な
どを生産して排出元の使用する食材として供給する契約
内容を記録した契約データベースを参照し、食物性残渣
の分類符号毎の量と生産者の要望する有機肥料または飼
料の品質および量に関する情報から適切な配合指示値な
どの制御情報を算出し、請求項１に記す食物性残渣から
有機肥料または飼料の製造に供する装置および実施方法
に対して請求項２に記す食物性残渣から有機肥料または
飼料を製造する工程の制御方法および制御方法を記録し
た記憶媒体を用いる制御に対しネットワークに接続され
たコンピュータシステムにより制御情報を与えて循環連
鎖型リサイクル方法の運転を行う。
【０００５】
【実施例】本発明により循環連鎖型リサイクル方法の運
転を行う実施例を以下に説明する。先ず、図１に関して
食物性残渣から有機肥料または飼料を製造する方法の概
略を述べる。未処理の食物性残渣１は、計測値を電気信
号にて出力する計量装置２にて計量され計量済みの食物
性残渣４となり引き続いて分別装置５により混入してい
る金属およびプラスチック等のゴミ類を分離する分別工
程６を経て分別済み残渣７となる。
【０００６】分別済み残渣７の内容物には形状が粗大な
ものも含まれており次工程以降の処理に適する形状に整
えるため粉砕工程９の粉砕装置８にて粉砕し粉砕済み残
渣１０となり、続いて脱水工程１２で圧搾式の脱水装置
１１によって含水率を概ね７０％に低減させて脱水済み
残渣１３となる。
【０００７】脱水済み残渣１３の状態はカビや雑菌やバ
クテリアの類が多数付着繁殖しており有機肥料および飼
料の材料としては直ちに利用するに適さないので引き続
き殺菌醗酵工程１９の殺菌醗酵装置１８によって電熱ま
たは蒸気熱または直火熱等の−または組み合わせにより
５０℃まで加熱し加熱殺菌１４を行った後、残渣内容に
応じて好気性高温菌およびセルロース分解菌等を配合し
たバクテリア群からなる微生物１５を添加１６し以後３
時間程度に渡り最高８０℃〜９０℃まで達する発酵温度
を利用して高温に醗酵分解１７させて生成物２０とな
る。
【０００８】続いて生成物２０は目標成分を含有する有
機肥料または飼料として製造する為に必要な栄養成分を
含有する配合材２１を混合２２し加熱攪拌して成分調整
を行いつつ含水率を４０％から３５％に低減調整する配
合装置２３による処理を経て配合済みの有機肥料または
飼料２５となる。
【０００９】配合工程２４で含水率の調整を終えた有機
肥料または飼料２５は、ペレット化工程２７にてペレッ
ト化装置２６により粒状に成型され、ペレット化された
有機肥料または飼料２８を乾燥させる乾燥装置２９にて
なる乾燥工程３０と、乾燥済みの粒状有機肥料または飼
料３１を定量計量し袋詰する計量袋詰装置３２にてなる
計量袋詰工程３３を経て有機肥料または飼料３４を製造
する。
【００１０】続いて、循環連鎖型リサイクルシステムの
基礎情報となる契約データベースについて説明する。先
ず図３に於いて、食物性残渣排出者６０と肥料飼料製造
者６１の間で食物性残渣排出者から排出集積された食物
性残渣６３を肥料飼料製造者が有機肥料または飼料６４
を製造する原料として、排出場所と排出物内容と受入日
程と排出量と受入単価等の契約内容を予め定めて受け入
れる循環連鎖型リサイクル契約（受入契約）６６を締結
し同契約内容を契約データベース６９へ記録する。
【００１１】同様に肥料飼料製造者６１と農畜水産物生
産者６２の間で、農畜水産物生産者が農畜水産物の生産
に使用する有機肥料または飼料の種別と必要量と必要時
期と取引単価等の契約内容にて食物性残渣６３を原料と
して肥料飼料製造者が製造した有機肥料または飼料６４
を使用する循環連鎖型リサイクル契約（肥料および飼料
使用契約）６８を締結し同契約内容を契約データベース
６９へ記録する。
【００１２】同様に農畜水産物生産者６２と食物性残渣
排出者６０の間で、食物性残渣排出者が自ら排出した食
物性残渣を原料として肥料飼料製造者６１により製造さ
れた有機肥料または飼料６４を使用して農畜水産物生産
者が生産した農畜水産生産物を、調理および食品製造加
工の原料として購入使用する循環連鎖型リサイクル契約
（生産物使用契約）６７を締結し同契約内容を契約デー
タベース６９へ記録する。
【００１３】前記
【００１０】に記す循環連鎖型リサイクル契約（受入契
約）６６の締結により、予め食物性残渣排出者６０から
肥料飼料製造者６１へ排出される食物性残渣の内容と量
について一定の範囲に限定する事が可能となる。これに
よって図２に示す複数の食物性残渣を排出する者３５と
各々が排出する複数の食物性残渣３６との組み合わせ方
を表す複数の分類符号３７を定める。
【００１４】これに併せて図２と図７に示すとおり食物
性残渣分別１４４によって植物性残渣１４５と動物性残
渣１４６と分別不可能残渣１４７に分別し、組成成分に
関する成分分析を行い植物性残渣成分分析データと動物
性残渣成分分析データと分別不可能残渣成分分析データ
を、該当する分類符号３７をキーとする残渣成分データ
ベース３９へ記録しておく。
【００１５】図６に示すとおり未分別状態の食物性残渣
１２３は食物性残渣排出者６０による食物性残渣分別１
２４の作業によって、植物性残渣１２５および動物性残
渣１２６および分別不可能残渣１２７に分別された状態
で収集運搬され肥料飼料製造者６１へ搬入され計量装置
２によって重量を測った残渣計量データ１３２が同計量
装置に電気信号にて接続された計量入力装置４１へ送信
される。
【００１６】計量を行う際には図２と図６に示す計量入
力装置４１に分類符号３７を入力し予め残渣成分データ
ベース３９に記録されている排出先別残渣情報１３６を
参照して計量装置２より送信された残渣計量データ１３
２と分類符号を併合する残渣計量データ生成機能４４に
よって排出先情報１３７と残渣内容情報１３８と残渣計
量情報１３９を含む受入計量情報を生成し通信回線１４
０を介して残渣計量データベースへ記録されて図２に示
す残渣計量情報５２として配合割合計算機能５４に参照
され代入される。
【００１７】前記
【００１１】に記す循環連鎖型リサイクル契約（肥料お
よび飼料使用契約）６８の締結に基づき、図８に示すよ
うに肥料飼料製造者６１は予め農畜水産物生産者６２に
よる栽培実験１５４に対して食物性残渣を原料として製
造した有機肥料１５１を提供し若しくは実験飼育１５５
へ食物性残渣を原料として製造した飼料を提供して成績
評価を行う事により肥料成績評価データと飼料成績評価
データと土壌改良剤成績評価データを得て配合データベ
ース４７へ記録され図２に示す配合設計値５３により参
照され配合割合計算機能５４に代入される。
【００１８】配合工程２４で副資材として使用する配合
材１６０は予め図９に示すように配合材生産先１５９毎
に米ぬかや大豆粕等を組み合わせた配合材種別の成分分
析１６１を行い、成分分析結果はデータベース４７へ記
録され図２に示す配合設計値５３により参照され配合割
合計算機能５４に代入される。
【００１９】有機肥料または飼料を求める者４８（農畜
水産物生産者６２を含む）は図４に示すネットワーク７
５（ＬＡＮもしくはＷＡＮもしくはインターネット）に
て接続されるコンピュータ７４により図２に示す注文者
識別コードと使用する有機肥料または飼料の種類と注文
量と希望納期等を含む注文情報４９を入力し注文データ
ベース５０へ記録して図２に示す注文情報５１として配
合割合計算機能５４に代入される。
【００２０】前記
【００１６】〜
【００１９】に示す注文情報５１と残渣計量情報５２と
配合設計値５３を配合割合計算機能５４に代入して配合
材所要量を算出し配合制御装置５８により配合装置２３
に対して副資材として混練する配合材種別を選択し適量
を投入する制御を通信回線１０８による指示で行い、ま
たはプリンタ印字およびディスプレイ画面への指示情報
表示によって人為的操作により配合装置の運転を行う。
【００２１】以上により図５に示すように食物性残渣の
分類符号毎の量と生産者の要望する有機肥料または飼料
の品質および量に関する情報から適切な配合指示値など
の制御情報を算出し、食物性残渣から有機肥料または飼
料の製造に供する装置および実施方法に対して、食物性
残渣から有機肥料または飼料を製造する工程の制御方法
および制御方法を記録した記憶媒体を用いる制御を、ネ
ットワークに接続されたコンピュータシステムにより制
御情報を与えて循環連鎖型リサイクル方法の運転を行う
事ができる。
─────────────────────────────────────────────────────
【手続補正書】
【提出日】平成１３年１０月２２日（２００１．１０．
２２）
【手続補正１】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】図面の簡単な説明
【補正方法】追加
【補正内容】
【図面の簡単な説明】
【図１】食物性残渣から有機肥料または飼料を製造する
行程の概略フロー図である。
【図２】食物性残渣から有機肥料または飼料を製造する
行程制御方法の概略フロー図である。
【図３】循環連鎖型リサイクルシステムの運転方法を示
す関連図である。
【図４】コンピュータをネットワークで連携させる事を
示す関連図である。
【図５】食物性残渣の成分分析から配合制御を行い、有
機肥料または飼料を製造する行程に開する装置及び情報
のフロー図である。
【図６】食物性残渣排出者による残渣分別から計量を行
い受入計量情報を生成しインタフェースへ送出するフロ
ー図である。
【図７】食物性残渣排出者による残渣分別から成分分析
を行い残渣成分データベースへの更新を示すフロー図で
ある。
【図８】農畜水産物生産者にて肥料及び飼料の実験栽培
や実験飼育を行った評価の配合データベースへの更新を
示すフロー図である
【図９】配合剤の成分分析を行い配合データベースへの
更新を示すフロー図である。
【図１０】残渣受入情報から残渣内容を分類して用途別
に配合指示データを生成し配合割合指示情報インタフェ
ースへ送信するフロー図である。
【符号の説明】 １．．．未処理の食物性残渣 ２．．．計量装置 ３．．．計量行程 ４．．．計量済みの食物性残渣 ５．．．分別装置 ６．．．分別工程 ７．．．分別済み残渣 ８．．．粉砕装置 ９．．．粉砕工程 １０．．．粉砕済み残渣 １１．．．圧搾式の脱水装置 １２．．．脱水工程 １３．．．脱水済み残渣 １４．．．加熱殺菌 １５．．．微生物 １６．．．微生物の添加 １７．．．醗酵分解 １８．．．殺菌醗酵装置 １９．．．殺菌醗酵工程 ２０．．．生成物 ２１．．．配合材 ２２．．．配合剤の混合 ２３．．．配合装置 ２４．．．配合工程 ２５．．．配合済みの有機肥料または飼料 ２６．．．ペレット化装置 ２７．．．ペレット化工程 ２８．．．ペレット化された有機肥料または飼料 ２９．．．乾燥装置 ３０．．．乾燥工程 ３１．．．乾燥済みの粒状有機肥料または飼料 ３２．．．計量袋詰装置 ３３．．．計量袋詰工程 ３４．．．有機肥料または飼料 ３５．．．複数の食物性残渣を排出する者 ３６．．．複数の食物性残渣 ３７．．．３５と３６の組み合わせ方を表す複数の分類
符号 ３９．．．分類符号３７をキーとする残渣成分データベ
ース ４１．．．計量入力装置 ４４．．．残渣計量データ生成機能 ４７．．．配合データベース ４８．．．有機肥料または飼料を求める者 ４９．．．注文データベース５０へ記録される注文情報 ５１．．．注文データベース５０から読み出される注文
情報 ５２．．．残渣計量情報 ５３．．．配合設計値 ５４．．．配合割合計算機能 ５８．．．配合制御装置 ６０．．．食物性残渣排出者 ６１．．．肥料飼料製造者 ６２．．．農畜水産物生産者 ６３．．．食物性残渣排出者から排出集積された食物性
残渣 ６４．．．肥料飼料製造者が製造した有機肥料または飼
料 ６６．．．循環連鎖型リサイクル契約（受入契約） ６７．．．循環連鎖型リサイクル契約（生産物使用契
約） ６８．．．循環連鎖型リサイクル契約（肥料および飼料
使用契約） ６９．．．契約データベース ７４．．．コンピュータ ７５．．．ＬＡＮもしくはＷＡＮもしくはインターネッ
トなどのネットワーク １０８．．．通信回線 １２３．．．未分別状態の食物性残渣 １２４．．．食物性残渣分別作業 １２５．．．植物性残渣 １２６．．．動物性残渣 １２７．．．分別不可能残渣 １３２．．．残渣計量データ １３６．．．排出先別残渣情報 １３７．．．排出先情報 １３８．．．残渣内容情報 １３９．．．残渣計量情報 １４０．．．通信回線 １４４．．．食物性残渣の分別 １４５．．．植物性残渣 １４６．．．動物性残渣 １４７．．．分別不可能残渣 １５１．．．食物性残渣を原料として製造した有機肥料 １５４．．．栽培実験 １５５．．．実験飼育 １５９．．．配合材生産先 １６０．．．副資材として使用する配合材 １６１．．．配合材種別の成分分析 ─────────────────────────────────────────────────────
【手続補正書】
【提出日】平成１３年１０月２２日（２００１．１０．
２２）
【手続補正１】
【補正対象書類名】図面
【補正対象項目名】図２
【補正方法】変更
【補正内容】
【図２】
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (51)Int.Cl.7 識別記号 ＦＩ テーマコート゛(参考） Ｂ０９Ｂ 3/00 Ｂ０９Ｂ 3/00 ３０１Ｚ ３０１ Ｃ０５Ｆ 5/00 5/00 Ｇ０６Ｆ 17/60 １０２ ＺＡＢ １０８ Ｃ０５Ｆ 5/00 Ｂ０９Ｂ 5/00 ＺＡＢＰ Ｇ０６Ｆ 17/60 １０２ 3/00 Ｚ １０８ ３０３Ｍ Ｄ ３０３Ｚ 5/00 Ｍ 3/00 Ａ (72)発明者 古澤 秀司 熊本県鹿本郡植木町富応1297−16 Ｆターム(参考） 2B150 AD02 AD22 AE05 BA05 BB01 BD06 CD37 4B061 AA06 BA20 DA10 DB11 4D004 AA03 AA04 BA04 CA04 CA07 CA13 CA14 CA15 CA19 CA22 CA42 CA46 CB13 CB32 DA01 DA11 DA16 4H061 AA02 AA03 CC42 CC55 EE66 FF06 GG19 GG26 GG48

Claims (3)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項１】未処理の食物性残渣を計量する計量装置に
    てなる計量工程と、計量済み食物性残渣内に混在してい
    るゴミの類を分離する分別装置にてなる分別工程と、分
    別済み残渣を粉砕する粉砕装置にてなる粉砕工程と、粉
    砕済み残渣の含水率を下げる脱水装置にてなる脱水工程
    と、脱水済み残渣を加熱殺菌した後に微生物を添加し醗
    酵分解させる殺菌醗酵装置にてなる殺菌醗酵工程と、殺
    菌醗酵工程で生じた生成物から目標の有機肥料または飼
    料を製造する為に必要な栄養成分を含有する配合材を混
    合し加熱攪拌して成分と含水率の調整を行う配合装置に
    てなる配合工程と、配合済みの有機肥料または飼料を粒
    状に成型する粒状化装置にてなる粒状化工程と、粒状化
    された有機肥料または飼料を乾燥させる乾燥装置にてな
    る乾燥工程と、乾燥済みの粒状有機肥料または飼料を定
    量計量し袋詰する計量袋詰装置にてなる計量袋詰工程
    と、を有する事を特徴とする食物性残渣から有機肥料ま
    たは飼料を製造する方法。
  2. 【請求項２】食物性残渣を排出する者と排出される食物
    性残渣の組み合わせを表す複数の分類符号を分類符号ご
    とに食物性残渣の成分分析結果をコンピュータに記録し
    た残渣成分データベースと、請求項１に記す計量工程に
    おいて食物性残渣の計量を行う時に計量装置に付随する
    計量入力装置へ分類符号を入力することにより残渣成分
    データベースから検索参照した成分分析結果の内容と計
    量装置にて得られる計量値および入力した分類符号を含
    む残渣計量データベースを生成する残渣計量データ生成
    機能と、予め複数の有機肥料または飼料の配合設計値を
    記録した配合データベースと、有機肥料または飼料を求
    める者からの注文情報を記録した注文データベースと、
    注文データベースから参照した注文情報にて求められて
    いる有機肥料または飼料を必要量製造するに要する配合
    材所要量を残渣計量データベースに記録されている残渣
    計量情報と配合データベースに記録されている配合設計
    値により演算し求める配合割合計算機能と、配合割合計
    算機能により算出された配合材所要量を請求項１に記す
    配合装置に配合指示を行い配合制御する配合制御装置
    と、を有することを特徴とする食物性残渣から有機肥料
    または飼料を製造する工程制御方法および制御方法を記
    録した記憶媒体。
  3. 【請求項３】調理および食品製造加工に伴う食物性残渣
    を排出する食物性残渣排出者と請求項２に記す有機肥料
    または飼料を製造する工程の制御方法および制御方法を
    記録した記憶媒体を使用して請求項１に記す食物残渣か
    ら有機肥料または飼料を製造する方法により有機肥料ま
    たは飼料を製造する肥料飼料製造者と製造された有機肥
    料または飼料を使用し農作物または畜産物または水産物
    を生産する農畜水産物生産者の間において、食物性残渣
    排出者から肥料飼料製造者へ食物性残渣の受入を行い、
    肥料飼料製造者が製造された有機肥料または飼料を農畜
    水産物生産者が使用し、農畜水産物製造者が農産物また
    は畜産物または水産物の生産を行い、食物性残渣排出者
    がそれらの農産物または畜産物または水産物の生産物を
    使用することを食物性残渣排出者と肥料飼料製造者およ
    び肥料製造者と農畜水産物製造者および農畜水産物生産
    者と食物性残渣排出者の間において約束する循環連鎖型
    リサイクル契約の内容を記録した契約データベースと、
    肥料飼料製造者と食物性残渣排出者の間にあって請求項
    ２に記す残渣計量データベースに含まれる分類符号と残
    渣量を食物性残渣排出者ごとに抽出集計する食物性残渣
    排出者集計機能と、農畜水産物生産者が作成する施肥計
    画または餌量計画の実施に要する有機肥料または飼料の
    予定所要量を請求項２に記す注文データベースへ入力し
    記録する予定所要量入力機能と、を有する−または複数
    のコンピュータをローカルエリアネットワーク（ＬＡ
    Ｎ）およびワイドエリアネットワーク（ＷＡＮ）および
    インターネットによって接続し、排出される食物性残渣
    量および農作物または畜産物または水産物の生産に求め
    られる有機肥料または飼料の量および有機肥料または飼
    料の製造に要する配合材の量とを集計し各量目の過不足
    が最小限となるように請求項２に記す食物残渣から有機
    肥料または飼料を製造する工程の制御方法に対して指示
    値を与える機能と、を有する事を特徴として、食物性残
    渣排出者から肥料飼料製造者へ排出集積されて有機肥料
    または飼料が製造されて農畜水産物生産者へ納入されて
    生産された農作物または畜産物または水産物が調理およ
    び食品製造加工に伴い食物性残渣排出者へ納入される循
    環連鎖型リサイクルシステムの運転方法および制御方法
    を記録した記憶媒体。
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