JP6012236B2 - 堆肥の製造方法及びその製造プラント - Google Patents

Description

本発明は、動植物由来の有機廃棄物を発酵させて堆肥を製造する堆肥の製造方法、及びその製造プラントに関するものである。

一般家庭や事業所等から排出される生ゴミ、人糞や家畜糞等のし尿、おがくず、もみがら、剪定枝、等の動植物由来の有機廃棄物から堆肥を製造する方法として、例えば、し尿や生ゴミに対しておがくずを所定の割合で混合して第一原料を生成し、更に、第一原料に対して特定の酵素を所定の割合で混合して第二原料を生成し、そして、第二原料を加圧した後に粉砕して熟成プールに堆積し、３日毎に撹拌堆積を６回繰り返して堆肥を製造する方法が提案されている（特許文献１）。

また、家畜糞等の複数種類のし尿を適宜混合した混合原料と、米糠等の複数種類の菌根菌付着物を適宜混合した発酵促進材料とを、交互に積重ねて多層積層体を形成して１０〜２０日発酵させた後に、多層積層体を撹拌混合して所定の槽内へ投入し、槽内へ空気を供給して更に発酵させた後に撹拌して堆肥（肥料）を製造する方法が提案されている（特許文献２）。

しかしながら、上記の特許文献１や特許文献２の方法では、堆肥が完成するまでに、堆肥原料を何度も撹拌したり、堆肥原料に空気を供給したりしているので、エネルギーの消費量が多くなり堆肥の製造に係るコストが高くなる問題があった。

また、上記の特許文献１や特許文献２の方法では、特定の酵素や菌根菌が作用し易い状態を作って発酵を促すようにしているので、し尿を含む生ゴミ等の堆肥原料（有機廃棄物）の中に、特定の酵素や菌根菌では充分に処理することができないものが含まれていると、製造した堆肥の中に未処理の状態の堆肥原料が含まれてしまう問題がある。そのため、特許文献１や特許文献２では、処理する堆肥原料を限定せざる負えず、多様な有機廃棄物が含まれた堆肥原料を処理することができない問題があった。

また、未処理の堆肥原料（有機廃棄物）が含まれている堆肥を、田畑等で実際に堆肥として使用すると、未処理の堆肥原料が発酵して、臭気や有害なガスが発生する。そのため、屋外であれば発生した臭気やガス等が拡散されるが、ビニルハウス等の閉鎖された空間で使用した場合、発生した臭気や有害ガスがハウス内に充満することで、作業し難い環境となってしまったり、作物が良好に育たなかったりする問題が発生し、ハウス栽培等の堆肥としては用いることができない問題があった。

なお、特許文献１や特許文献２の方法でも、堆肥原料に含まれる有機廃棄物の種類によっては発酵時間をより長くすることで、未処理の堆肥原料も発酵させて処理することができるようになるが、堆肥の製造期間が半年以上とかなり長くなると共に、撹拌や空気の供給等によるエネルギーの消費が増加するので、堆肥の製造に係るコストが更に高くなる問題がある。

本発明は、上記の実情に鑑み、様々な有機廃棄物から比較的短期間且つ低コストでハウス栽培にも良好に用いることができる堆肥を製造することが可能な堆肥製造方法及びその製造プラントの提供を課題とするものである。

上記課題を解決するために、本発明に係る堆肥製造方法は、「動植物由来の複数の有機廃棄物のうち固体分の多い有機廃棄物と液体分の多い有機廃棄物とを搬送量が異なるように混合コンベアにより混合して水分率が６０重量％〜７０重量％の堆肥原料を生成する堆肥原料生成工程と、該堆肥原料生成工程で生成された前記堆肥原料を、先に発酵させた該堆肥原料の一部と共に、互いに形状の違った撹拌羽根を用いた複数のスクリューコンベアにより順番に撹拌する撹拌工程と、該撹拌工程で撹拌された前記堆肥原料を生成時期毎に山積みして静置貯留する貯留工程、及び該貯留工程で貯留された前記堆肥原料の温度がピークに達した後に一定の割合で低下している温度の低下率が変化したことに基づいて静置貯留した該堆肥原料を撹拌及び送気を行うことなく反転のみをさせる反転工程を有し、前記貯留工程で貯留された前記堆肥原料の３重量％〜８重量％を先に発酵させた該堆肥原料の一部として前記撹拌工程へ供給すると共に、前記貯留工程と前記反転工程を複数回繰り返して前記堆肥原料を発酵させる発酵工程とを具備する」ことを特徴とする。

ここで、「有機廃棄物」としては、一般家庭や事業所から排出される生ゴミ、人糞や家畜糞等のし尿、剪定枝、もみがら、おがくず、ヘドロ、等を例示することができる。

なお、堆肥原料生成工程で生成される堆肥原料の水分率を、６０重量％〜７０重量％の範囲内とした理由は、これよりも水分率が低いと、堆肥原料内で細菌や酵素等が充分に働くことができなくなって製造時間が長くなったり所望の堆肥を得られなかったりするためである。また、これよりも水分率が高いと、堆肥原料の流動性が高くなるので、貯留工程で堆肥原料を貯留するための場所としてピットや槽等が必要となり、コストが高くなる問題が生じる他に、静置貯留中に堆肥原料内で対流が発生して撹拌されてしまい、特定の細菌や酵素のみが作用し易い状態となり、堆肥原料に含まれている有機廃棄物の種類によっては充分に処理することができなくなって所望の堆肥を得られなかったりするためである。

本発明の堆肥製造方法は、動植物由来の複数の有機廃棄物を適宜混合して水分率が６０重量％〜７０重量％の堆肥原料を生成した上で、その堆肥原料に先に貯留工程で発酵された堆肥原料の一部を混入して撹拌した後に静置貯留し、貯留した堆肥原料の温度が所定条件を満たすと、堆肥原料を上下反転させて再度静置貯留し、貯留と反転を行う発酵工程を複数回繰り返して堆肥を製造するものである。これにより、詳細は後述するが、複数回の発酵工程における貯留工程毎に堆肥原料の温度が異なる状態となり、活性化する温度の異なる細菌や酵素等を充分に働かせることができるので、堆肥原料に含まれていた様々な有機廃棄物が、種々の細菌や酵素等によって分解処理され、未処理の有機廃棄物が含まれていないハウス栽培にも良好に用いることができる堆肥を製造することができる。

また、様々な種類の細菌や酵素等を充分に働かせることができるので、結果的に堆肥原料の処理を早期に完了させることができ、ハウス栽培にも良好に用いることができる堆肥を比較的短期間で製造することができる。

更に、発酵工程では堆肥原料を静置貯留すると共に温度条件によって反転しているだけなので、発酵工程（貯留工程及び反転工程）で消費するエネルギーを可及的に少なくすることができ、従来よりも堆肥製造に係るコストを低減させることができる。

また、上述したように、様々な種類の細菌や酵素等を充分に働かせることができるので、従来と比較して発酵工程等における異臭の発生を大幅に低減させることができ、堆肥製造の環境を改善して、快適な環境で作業することができると共に、堆肥製造に関する装置や設備等のメンテナンスの頻度を少なくすることができ、製造に係るコストを低減させることができる。

また、本発明に係る堆肥製造方法は、上記の構成に加えて、「前記発酵工程は、前記貯留工程で先に貯留された温度の異なる複数の前記堆肥原料から夫々前記撹拌工程へ供給する」ことを特徴としても良い。

これにより、様々な温度で作用する細菌や酵素等を最初の堆肥原料へ混入させることができるので、発酵工程における複数回の各貯留工程で静置貯留している時に、堆肥原料に対して様々な細菌や酵素等を働かせることができ、未処理の有機廃棄物が含まれていないハウス栽培にも良好に用いることができる堆肥を確実に製造することができる。

なお、一つの静置貯留された堆肥原料から、温度の異なる部位を取り出しても良く、上記と同様の作用効果を奏することができる。

本発明に係る堆肥製造プラントは、「動植物由来の複数の有機廃棄物のうち固体分の多い有機廃棄物と液体分の多い有機廃棄物とを搬送量が異なるように混合して水分率が６０重量％〜７０重量％の堆肥原料を生成する混合コンベアを備えた混合装置と、該混合装置で生成された前記堆肥原料と先に発酵させた該堆肥原料の一部とを撹拌し、互いに形状の違った撹拌羽根を用いた複数のスクリューコンベアが順番に配置されている撹拌装置と、該撹拌装置により撹拌された前記堆肥原料を生成時期毎に山積みして静置貯留するための複数の貯留部と、該貯留部に貯留された前記堆肥原料の表面から２０ｃｍ〜３０ｃｍの位置の温度を計測する温度計測手段と、該温度計測手段により計測された前記堆肥原料の温度がピークに達した後に一定の割合で低下している温度の低下率が変化したことに基づいて前記貯留部内の前記堆肥原料を反転させる反転手段と、生成時期毎に前記堆肥原料が貯留されている複数の前記貯留部のうち、前記温度計測手段で計測された前記堆肥原料の温度が異なる前記貯留部から夫々前記堆肥原料の３重量％〜８重量％を、先に発酵させた該堆肥原料の一部として前記撹拌装置へ供給して前記堆肥原料に混入させる混入供給装置とを具備する」ことを特徴とする。

ここで、「混合装置」としては、「少なくとも一つのスクリューの回転により混合させるもの」、「少なくとも一つのスクリューの回転により混合搬送させるもの」、「羽根の回転により混合させるもの」、「スタティックミキサー」、等を例示することができる。また、混合装置に、「有機廃棄物の種類毎に区画された複数のホッパー又はタンク」や、「ホッパーから有機廃棄物を取り出すためのスクリューコンベア等の取出装置」、「タンクから有機廃棄物を取り出すための開閉弁」、等を別途備えても良い。

更に、「貯留部」としては、「所定広さのヤード」、「所定広さのピット」、「籠状の容器」、「通気性を有したコンテナ状の容器」、等を例示することができる。

また、「温度計測手段」としては、「温度により膨張するアルコールや水銀等の液体を用いたもの」、「温度により変形するバイメタル等の金属を用いたもの」、「温度により変化する電気抵抗を用いたもの」、「赤外線の量により温度を計測するサーモグラフィ」、等を例示することができる。なお、温度の計測は、常時計測するものでも良いし、所定時間毎に計測するものでも良い。

更に、「反転手段」としては、「ヤード等に貯留された堆肥原料を、バケット等で掬って反転させるもの」、「堆肥原料を貯留した容器ごと反転させるもの」、等を例示することができる。なお、反転させる「バケット」としては、バックホーやパワーショベル、クレーンによるグラブバケット、等を例示することができる。

また、「混入供給装置」としては、貯留部の堆肥原料を撹拌装置へ供給させることができるものであれば良く、「バックホー」、「パワーショベル」、「グラブバケット」、「ベルトコンベア」、「スクリューコンベア」、等を例示することができる。

本発明によると、上記した堆肥製造方法に基づいて実際に堆肥を製造することが可能な堆肥製造プラントを具現化することができ、ハウス栽培にも良好に用いることができる未処理の有機廃棄物が含まれていない堆肥を製造することができる。

このように、本発明によれば、様々な有機廃棄物から比較的短期間且つ低コストでハウス栽培にも良好に用いることができる堆肥を製造することが可能な堆肥製造方法及びその製造プラントを提供することができる。

（ａ）は本発明の一実施形態である堆肥製造プラントの概略構成を示す平面図であり、（ｂ）は（ａ）の正面図であり、（ｃ）は（ａ）の左側面図である。 図１の堆肥製造プラントにおける混合装置及び撹拌装置の概略構成を示す説明図である。 図１の堆肥製造プラントを用いた堆肥の製造工程を示す説明図である。 図１の堆肥製造プラントにおける発酵工程での堆肥原料の温度と水分率の変化を示すグラフである。

本発明の一実施形態である堆肥製造プラント１について、図１乃至図４を参照して詳細に説明する。本実施形態の堆肥製造プラント１は、全体が屋根の付いた所定広さの建物２内に配置されており、動植物由来の複数の有機廃棄物を混合して堆肥原料３を生成する混合装置１０と、混合装置１０で生成された堆肥原料３を撹拌する撹拌装置２０と、撹拌装置２０により撹拌された堆肥原料３を生成時期毎に静置貯留する複数の貯留部３１を有した発酵ヤード３０と、発酵ヤード３０の各貯留部３１に貯留された堆肥原料３の温度を夫々計測する温度計測装置（図示は省略）と、発酵ヤード３０の各貯留部３１内の堆肥原料３を反転させる反転手段としてのバックホー４０（ショベルローダー）とを備えている。

また、堆肥製造プラント１は、建物２内における発酵ヤード３０を挟んで混合装置１０や撹拌装置２０が配置された側とは反対側に配置され、発酵ヤード３０で堆肥原料３を発酵させて製造した堆肥を袋詰めするための梱包場５０と、梱包場５０で梱包した堆肥を出荷までの間保管する製品置場５１とを更に備えている。

本実施形態の堆肥製造プラント１は、図１に示すように、建物２内の大部分を発酵ヤード３０が占めており、発酵ヤード３０の両側に、混合装置１０及び撹拌装置２０と、梱包場５０及び製品置場５１とが、夫々配置されている。また、建物２は、外部から内部へ雨や風等が入らないようになっている。

堆肥製造プラント１の混合装置１０は、一般家庭や事業所等から排出された有機廃棄物の搬入を受入れて一時的に貯蔵する複数のホッパー１１及びタンク１２と、ホッパー１１及びタンク１２から有機廃棄物を夫々搬出する搬出コンベア１３と、各搬出コンベア１３により搬出された有機廃棄物を混合撹拌させながら撹拌装置２０へ送る混合コンベア１４とを備えている。本実施形態では、複数のホッパー１１及びタンク１２が夫々列設されており、ホッパー１１とタンク１２との間に長尺の混合コンベア１４が配置されている。

混合装置１０の複数のホッパー１１には、生ゴミ、剪定枝、もみがら、おがくず等の比較的固体分の多い有機廃棄物が搬入（投入）されるようになっており、有機廃棄物の種類毎に異なるホッパー１１へ投入されて一時的に貯蔵されるようになっている。また、混合装置１０のタンク１２には、し尿、汚泥等の比較的液体分の多い有機廃棄物が搬入されるようになっており、有機廃棄物の種類毎に異なるタンク１２に一時的に貯蔵されるようになっている。なお、本実施形態では、タンク１２を地下に埋設しているが、地上に設置しても良い。

混合装置１０の搬出コンベア１３は、スクリューコンベアによって構成されており、ホッパー１１及びタンク１２の底部から有機廃棄物を混合コンベア１４側へ搬出させることができるようになっている。また、混合装置１０の混合コンベア１４は、スクリューの回転により有機廃棄物を混合撹拌させながら搬送することができるものであり、撹拌装置２０側へ向うに従って、ホッパー１１やタンク１２等から異なる有機廃棄物が搬出コンベア１３によって順次、供給されるようになっている。

堆肥製造プラント１の撹拌装置２０は、混合装置１０から送られてきた堆肥原料３を受取って所定位置まで搬送する第一搬送コンベア２１と、第一搬送コンベア２１によって搬送された堆肥原料３を受取って撹拌する第一撹拌装置２２と、第一撹拌装置２２で撹拌した堆肥原料３を受取って所定位置まで搬送する第二搬送コンベア２３と、第二搬送コンベア２３によって搬送された堆肥原料３を受取って撹拌する第二撹拌装置２４と、第二撹拌装置２４で撹拌した堆肥原料３を受取って発酵ヤード３０へ搬送する第三搬送コンベア２５とを備えている。

撹拌装置２０における第一搬送コンベア２１、第二搬送コンベア２３、及び第三搬送コンベア２５は、夫々略同じ構成のスクリューコンベアとされている。また、撹拌装置２０における第一撹拌装置２２及び第二撹拌装置２４は、軸方向に複数の羽根を有した撹拌羽根の回転によって堆肥原料３を撹拌させるものであり、形状の違った撹拌羽根を用いている他は略同じ構成とされている。なお、撹拌装置２０における第一撹拌装置２２及び第二撹拌装置２４には、バックホー４０等によって発酵ヤード３０の各貯留部３１に静置貯留されている堆肥原料３の一部が供給されるようになっている。

堆肥製造プラント１の発酵ヤード３０は、コンクリート等によって平らで不透水性の床面が形成されている。また、発酵ヤード３０は、建物２の長手方向両側で長手方向へ沿って貯留部３１が夫々四つずつ列設されており、全部で第一から第八までの八つの貯留部３１が備えられている。各貯留部３１は、堆肥原料３を１０ｔ〜３０ｔ静置貯留できる広さとなっている。

また、発酵ヤード３０は、両側の貯留部３１の間に配置され建物２の長手方向へ延びた通路３２と、貯留部３１同士の間を仕切る仕切壁３３とを備えている。発酵ヤード３０の通路３２は、バックホー４０が充分に通れる幅とされている。なお、仕切壁３３はなくても良い。

堆肥製造プラント１のバックホー４０は、堆肥原料３を掬うことができる可動バケットを有しており、堆肥製造プラント１の規模に応じた大きさの市販の重機とされている。また、バックホー４０は、反転手段の他に、貯留部３１に静置貯留された堆肥原料３の一部を撹拌装置２０へ供給するための本発明の混入供給装置も兼ねている。

堆肥製造プラント１の梱包場５０及び製品置場５１は、発酵ヤード３０に隣接して配置されている。なお、梱包場５０と製品置場５１との間は、バックホー４０が通ることができ、発酵ヤード３０の通路３２と連通可能な出荷場５２となっている。また、発酵ヤード３０と梱包場５０及び製品置場５１との間は、壁で仕切られていると共に、通路３２と出荷場５２との間は、開閉可能な扉で仕切られている。

次に、本実施形態の堆肥製造プラント１を用いた堆肥の製造について説明する。図３に示すように、まず、堆肥の原料となる動植物由来の有機廃棄物を、トラックやバキュームカー等の公知の手段により混合装置１０のホッパー１１やタンク１２へ搬入する（ステップＳ１）。混合装置１０へ搬入する有機廃棄物としては、生ゴミ（食品残渣、食品汚泥、魚あら）、人糞や家畜糞等のし尿、もみがら、おがくず、剪定枝、ヘドロ、等を例示することができる。この混合装置１０では、有機廃棄物の種類に応じて異なるホッパー１１やタンク１２へ搬入・貯蔵するようにしている。

次の堆肥原料製造工程（ステップＳ２）では、複数のホッパー１１やタンク１２に搬入貯蔵された種々の有機廃棄物を、搬出コンベア１３により混合コンベア１４へ供給する。この際に、各搬出コンベア１３では、貯蔵された有機廃棄物の種類に応じて、有機廃棄物の搬送量が異なるように制御されており、混合コンベア１４から出てくる時に、混合された堆肥原料３の水分率が６０重量％〜７０重量％の範囲内となるように、各搬出コンベア１３による搬出量が制御されている。そして、各搬出コンベア１３によりホッパー１１やタンク１２から搬出された各有機廃棄物は、混合コンベア１４で混合されて次の撹拌工程（ステップＳ３）へと送られる。

撹拌工程（ステップＳ３）では、混合コンベア１４から送られてきた堆肥原料３を、撹拌装置２０における第一搬送コンベア２１が受取って、第一撹拌装置２２へと搬送し、第一撹拌装置２２で撹拌する。この際に、第一撹拌装置２２へは、発酵ヤード３０における先に貯留部３１（例えば、第五貯留部３１）に静置貯留された堆肥原料３（全体の中から温度が約５０℃の部位）の一部がバックホー４０によって混入されるようになっている。つまり、複数の有機廃棄物を混合して生成した最初の堆肥原料３に対して、ある程度発酵処理が進行した堆肥原料３の一部が混入されて撹拌されるようになっている。なお、初めて堆肥製造プラント１を稼動させる時や、発酵ヤード３０に堆肥原料３が静置貯留されていない場合は、発酵ヤード３０からの堆肥原料３の混入を省略しても良い。或いは、所定の細菌や酵素を所定量混入するようにしても良い。

撹拌装置２０の第一撹拌装置２２で撹拌された堆肥原料３は、第二搬送コンベア２３へ受け渡され、第二搬送コンベア２３により第二撹拌装置２４へ搬送されて撹拌される。この際に、第二撹拌装置２４へは、発酵ヤード３０における先に貯留部３１（例えば、第三貯留部３１）に静置貯留された堆肥原料３（全体の中から温度が約４０℃の部位）の一部がバックホー４０によって混入されるようになっている。つまり、この第二撹拌装置２４でも堆肥原料３に対して、ある程度発酵処理が進行した堆肥原料３の一部が混入されて撹拌されるようになっている。

そして、第二撹拌装置２４で撹拌された堆肥原料３は、第三搬送コンベア２５へと受け渡され、第三コンベア２５により次の発酵工程（ステップＳ４）へと搬送される。

なお、撹拌工程（ステップＳ３）で混入される静置貯留された堆肥原料３の「堆肥原料の一部」は、堆肥原料生成工程（ステップＳ２）で生成された堆肥原料３に対して、３重量％〜８重量％の範囲の割合で混入している。混入する堆肥原料３の割合を上記の範囲内とした理由は、これよりも少ないと、先の貯留工程（ステップＳ４ａ）で貯留発酵された堆肥原料３から最初の堆肥原料３へ混入される堆肥原料３が少なくなるため、蓋然的に、堆肥原料３を介して混入される細菌や酵素等の量も少なくなり、最初の堆肥原料３を充分に処理（発酵）することができなくなるためである。また、これよりも多いと、先の堆肥原料３が少なくなってしまい、蓋然的に、最後の貯留工程（ステップＳ４ａ）後に製造される堆肥の量も少なくなってしまうので、堆肥の製造コストが高くなってしまうためである。

発酵工程（ステップＳ４）では、撹拌装置２０の第三搬送コンベア２５により搬送された堆肥原料３が、複数の貯留部３１のうち、第一貯留部３１へと搬送されて山のように積み上げられ、その状態で静置貯留される（貯留工程（ステップＳ４ａ））。なお、本実施形態では、最初の堆肥原料３が第一貯留部３１へ約２０ｔ山積みされる。また、貯留部３１に貯留された堆肥原料３は、図示しない温度計測装置によって内部の温度が計測されるようになっている。具体的には、静置貯留された堆肥原料３の山の表面から２０ｃｍ〜３０ｃｍの位置の温度を計測する。

貯留部３１に貯留された堆肥原料３は、図４に示すように、含まれている細菌や酵素等によって発酵が進むことで、貯留開始から温度が上昇し、約一日で温度がピークに到達し、その後、ピーク温度から緩やかに低下（例えば、０．５℃／日〜１．５℃／日）する。そして、数日後（例えば、２日〜７日）に、堆肥原料３の温度が急激に低下（例えば、２℃／日〜１０℃／日）を開始するので、このタイミングで次の反転工程（ステップＳ４ｂ）へと移行する。

この貯留工程（ステップＳ４ａ）における堆肥原料３の温度変化の推移は、撹拌工程（ステップＳ３）で混入された先の堆肥原料３に付着した細菌や酵素等が活動を開始することで、有機廃棄物が発酵を開始すると共にその温度が上昇する。堆肥原料３内の温度は、建物２内で静置貯留された堆肥原料３の外側との温度差の関係で、堆肥原料３内の温度がピークに達した後に、その温度を略維持するような感じで緩やかに低下する。この間に、堆肥原料３内の複数の細菌や酵素等のうち、堆肥原料３の温度が適温となっている細菌や酵素等が活発に活動し、堆肥原料３内における複数の成分のうち、それらの細菌や酵素等に対応した所定の成分が処理されることとなる。そして、堆肥原料３内の所定の成分が処理されると、その成分に対応した細菌や酵素等の活動が低下し、これが数日後に堆肥原料３内の温度が急激に低下する原因と思われる。

反転工程（ステップＳ４ｂ）では、バックホー４０を用いて貯留部３１に貯留された堆肥原料３を上から掬って、空いている貯留部３１へ移動させることで、堆肥原料３を大まかに反転させ、その状態で静置貯留する。なお、堆肥原料３は、隣接した貯留部３１へ反転移動させることが望ましく、反転移動に係る手間を簡略化することができる。また、堆肥原料３を反転移動させる場合、最も古い（最も完成状態に近い）堆肥原料３から順次反転移動させることが望ましく、これにより、静置貯留された堆肥原料３を古い順から順次反転移動させることで、作業性を向上させることができる。

この発酵工程（ステップＳ４）では、堆肥原料３に対して静置貯留と反転移動とを複数回（例えば、３回〜８回）繰り返すことで、堆肥原料３が製品としての堆肥となるようになっている。詳述すると、上述したように、堆肥原料３を静置貯留することで内部の細菌や酵素等が活動し、堆肥原料３が温度上昇した後に温度降下するパターンを繰り返すこととなり、図４に示すように、最初の静置貯留から四回目の反転移動を行うまでの間では、堆肥原料３の温度がピーク温度に達してから、８５℃〜７０℃の温度範囲内で緩やかに低下する。この温度域は、細菌として主に納豆菌類や乳酸菌類が活発に活動する温度域であり、納豆菌類や乳酸菌類によって堆肥原料３内の有機廃棄物が発酵処理される。

一方、四回目の反転移動の後では、堆肥原料３のピーク温度が７０℃を下回るようになると共に、ピーク温度に達した後には、それ以前の緩やかに下降する状態がなく、３℃／日〜４℃／日の割合で低下し、反転移動から図示は省略するが数日後（６日〜８日）に更に急激に下降する。この五回目からの静置貯留では、堆肥原料３の温度が、７０℃〜４０℃の間で変化しており、この温度域では、細菌として主に酵母菌類やコウジ菌類が活発に活動し、先の納豆菌類や乳酸菌類によって発酵処理されなかった堆肥原料３内の残りの有機廃棄物が発酵処理される。

なお、発酵工程（ステップＳ４）では、堆肥原料３の水分率が、当初の約６５％から最終には約４０％に低下し、一つの貯留部３１における堆肥原料３全体の重量も、約２０ｔから約１０ｔへ低下する。

このように、発酵工程（ステップＳ４）では、貯留工程（ステップＳ４ａ）と反転工程（ステップＳ４ｂ）を複数回繰り返すことで、その間に堆肥原料３の温度を８５℃〜４０℃の間で変化させることができるので、堆肥原料３に含まれている納豆菌類、乳酸菌類、酵母菌類、及びコウジ菌類等の細菌や、各種酵素等を、夫々活発に活動させることができ、堆肥原料３内の有機廃棄物を処理して未処理の有機廃棄物が含まれていない状態とすることができるようになっている。なお、屋外で用いる堆肥を製造する場合は、貯留工程（ステップＳ４ａ）を三回以上行えば、屋外専用堆肥として充分に出荷することができる。

また、発酵工程（ステップＳ４）では、上述したように、堆肥原料３の温度が８５℃〜４０℃の間で変化するので、蝿等の害虫の発生や繁殖を防止することができ、堆肥製造プラント１内の環境を快適な状態とすることができるようになっている。

また、発酵工程（ステップＳ４）では、第三貯留部３１（三回目の貯留工程（ステップＳ４ａ））と第五貯留部３１（四回目の貯留工程（ステップＳ４ａ））に静置貯留された堆肥原料３の一部を、バックホー４０によって撹拌工程（ステップＳ３）へ供給するようになっている。撹拌工程（ステップＳ３）へは、第三貯留部３１からは約４０℃の部位を、第五貯留部３１からは約５０℃の部位を、夫々バックホー４０を用いて供給する。

発酵工程（ステップＳ４）で、静置貯留されている堆肥原料３の温度がピーク温度に達してから反転移動するまでの間に４０℃を下回る、又は、ピーク温度から２０℃以上低下するようになったら、発酵工程（ステップＳ４）を終了し、貯留部３１（第八貯留部３１）に静置貯留されている最も古い堆肥原料３を堆肥として、次の梱包工程（ステップＳ５）へ送る。

梱包工程（ステップＳ５）では、発酵工程（ステップＳ４）で製造された堆肥を、発酵ヤード３０に隣接した梱包場５０で、所定量ずつ袋に詰める。そして、袋詰めされた堆肥は、製品として出荷場５２を挟んだ反対側の製品置場５１に一時的に保管した後に、出荷場５２から出荷（ステップＳ５）する。なお、出荷先によっては、袋詰めせずに、製造された堆肥をトラック等にそのまま載せて出荷することもできる。

因に、上記の実施形態では、有機廃棄物の搬入からハウス栽培用の堆肥の出荷までにかかる期間は、約５０日であり、半年以上かかっていた従来よりも大幅に製造期間が短縮されている。なお、貯留工程（ステップＳ４ａ）を六回行ったものでも、充分にハウス栽培に用いることができ、この場合の製造期間は約４０日（約１ヶ月半）となり、更に製造期間が短くなる。また、屋外用の堆肥であれば、約３週間で出荷することができる。

このように、本実施形態によると、複数回の発酵工程（ステップＳ４）における貯留工程（ステップＳ４ａ）毎に堆肥原料３の温度が異なる状態となり、活性化する温度の異なる細菌や酵素等を充分に働かせることができるので、堆肥原料３に含まれていた様々な有機廃棄物が、種々の細菌や酵素等によって分解処理され、未処理の有機廃棄物が含まれていないハウス栽培にも良好に用いることができる堆肥を製造することができる。

また、様々な種類の細菌や酵素等を充分に働かせることができるので、結果的に堆肥原料３の処理を早期に完了させることができ、ハウス栽培にも良好に用いることができる堆肥を比較的短期間で製造することができる。

更に、発酵工程（ステップＳ４）では堆肥原料３を静置貯留すると共に温度条件によって反転しているだけなので、発酵工程（ステップＳ４）に消費するエネルギーを少なくすることができ、従来よりも堆肥製造に係るコストを低減させることができる。

また、先に静置貯留された温度の異なる複数の堆肥原料３の一部を、夫々撹拌工程（ステップＳ３）へ供給しており、様々な温度で作用する細菌や酵素等を最初の堆肥原料３へ混入させることができるので、発酵工程（ステップＳ４）における複数回の各貯留工程（ステップＳ４ａ）で静置貯留している時に、堆肥原料３に対して様々な細菌や酵素等を働かせることができ、未処理の有機廃棄物が含まれていないハウス栽培にも良好に用いることができる堆肥を確実に製造することができる。

また、上述したように、様々な種類の細菌や酵素等を充分に働かせることができるので、従来と比較して発酵工程（ステップＳ４）等における異臭の発生を大幅に低減させることができ、堆肥製造の環境を改善して、快適な環境で作業することができると共に、堆肥製造に関する装置や設備等のメンテナンスの頻度を少なくすることができ、製造に係るコストを低減させることができる。特に、堆肥原料３を構成する有機廃棄物の一つとして「もみがら」や「剪定枝」等を用いた場合、異臭の発生が殆どなくなり、上述した効果を顕著に発揮させることができる。

なお、撹拌工程（ステップＳ３）における第二撹拌装置２４又は第三搬送コンベア２５において、堆肥原料３内へ空気を送って堆肥原料３に空気を含ませるようにすることが望ましく、これにより、次の発酵工程（ステップＳ４）へ空気を多く含んだ堆肥原料３が送られることなるので、堆肥原料３内に含まれた空気によって細菌や酵素等をより活性化させることができ、有機廃棄物を確実に処理することができる。

以上、本発明について好適な実施形態を挙げて説明したが、本発明は上記の実施形態に限定されるものではなく、以下に示すように、本発明の要旨を逸脱しない範囲において、種々の改良及び設計の変更が可能である。

例えば、上記の実施形態では、反転手段や混入供給装置としてバックホー４０を用いたものを示したが、これに限定するものではなく、床上式のバケットクレーンとしても良く、上記と同様の作用効果を奏することができる。

また、上記の実施形態では、貯留部３１として、平坦なヤード状のものを示したが、これに限定するものではなく、籠状又はコンテナ状の容器としても良い。これにより、堆肥原料を貯留する貯留部を容器とすることで、貯留部を積み重ねることができるので、堆肥製造プラン１におけるスペース効率を高めることができ、狭い場所でもより多くの有機廃棄物を処理して堆肥を製造することができる。また、貯留部を容器とした場合、バックホー４０等の重機を用いた場合と比較して、容器毎反転させることで堆肥原料を反転させ易くすることができ、作業効率を高めてコストを低減させることができる。更に、貯留部を容器とした場合、所定の搬送車に積載することで、堆肥原料を簡単に移動させることができるので、オートメーション化し易くすることができ、自動で堆肥を製造する堆肥製造プラントとすることができる。

更に、上記の実施形態では、堆肥製造プラント１として、混合装置１０、撹拌装置２０、発酵ヤード３０、梱包場５０、及び製品置場５１等が、一つの建物２内に備えたものを示したが、これに限定するものではなく、夫々を別々の建物に備えるようにしても良い、混合装置１０と撹拌装置２０、発酵ヤード３０、梱包場５０と製品置場５１と出荷場５２を、夫々一組として別々の建物に備えるようにしても良い。

また、上記の実施形態では、発酵工程（ステップＳ４）の貯留工程（ステップＳ４ａ）を、七回繰り返すものを示したが、これに限定するものではなく、より高品質な堆肥を製造する場合には貯留工程を更に多くしたり、或いは、屋外用等の低品質な堆肥を製造する場合には貯留工程を少なくしたりしても良く、必要な品質に応じた回数の貯留工程を繰り返せば良い。

また、上記の実施形態では、発酵ヤード３０に貯留部３１を八つ備えたものを示したが、これに限定するものではなく、貯留工程（ステップＳ４ａ）を繰り返す回数や、一度に処理する有機廃棄物の量等に応じた数の貯留部３１を備えれば良い。

更に、上記の実施形態では、発酵工程（ステップＳ４）において撹拌工程（ステップＳ３）へ供給して混入させる静置貯留された堆肥原料３の温度として、４０℃と５０℃のものを示したが、これに限定するものではなく、３０℃、６０℃、７０℃の温度の部位を供給して混入させるようにしても良い。

１ 堆肥製造プラント
２ 建物
３ 堆肥原料
１０ 混合装置
１１ ホッパー
１２ タンク
１３ 搬出コンベア
１４ 混合コンベア
２０ 撹拌装置
２１ 第一搬送コンベア
２２ 第一撹拌装置
２３ 第二搬送コンベア
２４ 第二撹拌装置
２５ 第三搬送コンベア
３０ 発酵ヤード
３１ 貯留部
３２ 通路
３３ 仕切壁
４０ バックホー（反転手段、混入供給装置）
５０ 梱包場
５１ 製品置場
５２ 出荷場

特開平７−９７２８９号公報 特公平７−５５８７４号公報

Claims (3)

1. 動植物由来の複数の有機廃棄物のうち固体分の多い有機廃棄物と液体分の多い有機廃棄物とを搬送量が異なるように混合コンベアにより混合して水分率が６０重量％〜７０重量％の堆肥原料を生成する堆肥原料生成工程と、
   該堆肥原料生成工程で生成された前記堆肥原料を、先に発酵させた該堆肥原料の一部と共に、互いに形状の違った撹拌羽根を用いた複数のスクリューコンベアにより順番に撹拌する撹拌工程と、
   該撹拌工程で撹拌された前記堆肥原料を生成時期毎に山積みして静置貯留する貯留工程、及び該貯留工程で貯留された前記堆肥原料の温度がピークに達した後に一定の割合で低下している温度の低下率が変化したことに基づいて静置貯留した該堆肥原料を撹拌及び送気を行うことなく反転のみをさせる反転工程を有し、前記貯留工程で貯留された前記堆肥原料の３重量％〜８重量％を先に発酵させた該堆肥原料の一部として前記撹拌工程へ供給すると共に、前記貯留工程と前記反転工程を複数回繰り返して前記堆肥原料を発酵させる発酵工程と
   を具備することを特徴とする堆肥製造方法。
2. 前記発酵工程は、
   前記貯留工程で先に貯留された温度の異なる複数の前記堆肥原料から夫々前記撹拌工程へ供給することを特徴とする請求項１に記載の堆肥製造方法。
3. 動植物由来の複数の有機廃棄物のうち固体分の多い有機廃棄物と液体分の多い有機廃棄物とを搬送量が異なるように混合して水分率が６０重量％〜７０重量％の堆肥原料を生成する混合コンベアを備えた混合装置と、
   該混合装置で生成された前記堆肥原料と先に発酵させた該堆肥原料の一部とを撹拌し、互いに形状の違った撹拌羽根を用いた複数のスクリューコンベアが順番に配置されている撹拌装置と、
   該撹拌装置により撹拌された前記堆肥原料を生成時期毎に山積みして静置貯留するための複数の貯留部と、
   該貯留部に貯留された前記堆肥原料の表面から２０ｃｍ〜３０ｃｍの位置の温度を計測する温度計測手段と、
   該温度計測手段により計測された前記堆肥原料の温度がピークに達した後に一定の割合で低下している温度の低下率が変化したことに基づいて前記貯留部内の前記堆肥原料を反転させる反転手段と、
   生成時期毎に前記堆肥原料が貯留されている複数の前記貯留部のうち、前記温度計測手段で計測された前記堆肥原料の温度が異なる前記貯留部から夫々前記堆肥原料の３重量％〜８重量％を、先に発酵させた該堆肥原料の一部として前記撹拌装置へ供給して前記堆肥原料に混入させる混入供給装置と
   を具備することを特徴とする堆肥製造プラント。

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