JPH04114989A - 芝草等の発酵堆肥化方法及び堆肥化装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 ［産業上の利用分野コ この発明は、刈取った芝草等を材料として堆肥を作る芝
草等の発酵堆肥化方法及び堆肥化装置に関する。

［従来の、技術］ 従来のこの種のものにおいては、−例として第４〜５図
に示すように、刈取った芝草を一旦前処理をして、混入
する石、棒切れ、樹脂系廃棄物などの夾雑物を除去する
とともに、必要に応じて芝草等を乾燥し、あるいは細断
し、その後において、主発酵槽へ投入し、さらにこれに
種菌、栄養材（種菌が活動をしやすいように調整した画
用の栄養となるもの、例としてふすまがある。）及び水
分を加えて発酵を行っていた。

又、特開昭６２−５２１９４号公報によれば、刈芝、落
葉等の有機廃棄物を急速発酵させる方法及びその装置と
して、夾雑物を除去する選別機、芝草等を砕く粉砕機、
次いで一次攪拌発酵装置、さらに二次攪拌発酵装置とを
設けて、発酵を速やかに行わせるようにした構成が示さ
れている。

［発明が解決しようとする課題］ ところが、上述の前者のやり方では、種菌の量が被処理
物の量に比して少ないため、種菌が普通水分３０％程度
の環境でその活性を抑制された状態で置かれるために、
これを主発酵槽内で活性化するまでに１２〜２４時間程
度要する。そのために、その後の発酵が順調に進展して
も、主発酵槽での発酵完了までに、約２日を要すること
と併せて、延べ３日間の主発酵槽での滞留期間を必要と
する。従って、毎日連続して発生する刈芝草を堆肥化処
理しようとすると、第５図のごときローテーションとな
って、主発酵槽を３基必要として、設備の大型化を招い
ていた。（もちろん、この場合でも発酵を促進するため
の加熱を行うなど公知の手段を講じている。） そこで、種菌を投入してからの主発酵槽内での発酵をむ
らなく行わせるためには、種菌の量を被処理物の量に対
し重量比で１０〜２０％程度としなければならないと分
かったが、それは一方でコスト上昇の原因ともなってい
た。

さらに後者においても、前記−次攪拌発酵装置における
発酵処理が済まなければ二次攪拌発酵装置へ移送されな
い構成であり、しかも菌の活性化までの時間を変えるも
のではないから、全体の処理速度は初めの活性化までの
時間で規制されている。

さらに、上記の例において、それぞれ活性化した菌叢（
菌が栄養を取り込む過程で温度も上昇し、最も繁殖が活
発化した状態にある菌と栄養材との混合物を言う。）を
維持した状態で次の被処理物（刈芝草等）を投入すれば
良いとの推論が成り立つ。しかし、これも実際には被処
理物の水分や温度の変化及び気象条件などにより、種菌
と被処理物に含まれる雑菌とのバランスを崩すことがし
ばしば起こって、本来の菌叢が安定的に維持される保証
が無い。従って、順調な時はよいが、不安定になったと
きには、利用できないという不都合があった。

［発明の目的コ そこで、この出願の発明の目的は、上記した従来の芝草
等の発酵堆肥化方法及び堆肥化装置における問題点を解
消すべく、種菌に要するコストを低減すること、装置全
体を小さくすること及び発酵処理を安定的に速やかにす
ることを実現した芝草等の発酵堆肥化方法及び堆肥化装
置を提供しようとする。

［課題を解決するための手段］ この目的を達成するため、この出願の第１発明は、刈芝
草等に混入する夾雑物を分離選別し、さらにそれらを少
なくとも細断する前処理工程と、種菌と水分と栄養材と
を混入して種菌が活性化した菌叢を得る予備発酵工程と
、前記前処理工程を経た刈芝草等を投入し、且つ前記予
備発酵工程で得た活性化した菌叢とを混合して発酵させ
る主発酵工程とを具備したことを特徴とし、 第２発明は、刈芝草等に混入する夾雑物を分離選別し、
さらにそれらを少なくとも細断する前処理装置と、種菌
と水分と栄養材とを混入して種菌が活性化した菌叢を得
る予備発酵槽と、前記前処理工程を経た刈芝草等を投入
し、且つ前記予備発酵工程で得た活性化した菌叢とを混
合して発酵させる複数の主発酵槽とを具備したことを特
徴とする［発明の作用］ この出願の発明は、上記のような構成により、予備発酵
槽において常に安定した条件設定（立ち上げのための加
熱、空気を送給する送風装置の運転等）の下に種菌の活
性化及び種菌の増殖が安定した時間で行われ、次いで活
性化した菌叢を主発酵槽に投入した被処理物と混合して
好気性の発酵を行わせるので、安定した発酵の速やかな
立ち上がりを示し、その完熟までの経過時間も安定して
いる。従って小型化した装置でもって、連続的に被処理
物を処理できる。

［実施例］ この発明の実施例について、図面により詳細に説明する
。

第１図にこの出願の発明の構成を示す。符号１は、被処
理物を発酵させる前段で、混入する夾雑物、例えば石、
棒切れ、廃棄樹脂等を分離選別し、さらに被処理物を少
なくとも細断する機能を具備した前処理装置であり、２
は前記前処理装置で処理された被処理物を収容して発酵
処理する主発酵槽である。この主発酵槽２は、図示しな
いが、内部の被処理物を攪拌するバドル、加熱するヒー
タ及び送風装置、投入口、排出口、及び排出のためのコ
ンベヤ等を具備するものであり、少なくとも装置全体と
しては２以上の主発酵槽２を設ける又、３は予備発酵槽
であって、前記主発酵槽２に比べて１／３以下（〜１／
１０程度）の容積を有し、しかも第２図に示すように、
主発酵槽２と同様に、攪拌用のバドル３１、投入用のホ
ッパ３２、給水用のタンク３３を具備し、さらに底部は
ヒンジ止めした開閉蓋３４て覆われる開口３５、及び図
示しないバドル駆動用モータ及び槽内加熱用のヒータ及
び送風装置、もしくは熱風供給装置を設ける。

なお、この予備発酵槽３は、常に所定の量を扱うので、
ホッパ３２やタンク３３は定ｆｆ１（一定単位の）供給
ができる調整装置又は定量供給装置を一体に設けたもの
である。又、前記排出口からの排出は、輸送樋もしくは
パケットローダて受けて次の主発酵槽２へ投入する。

この構成は第４図に示す、従来の構成が前処理装置１と
主発酵槽２を複数設けたのみの構成と次の点て相違する
。即ち、従来のものとこの発明のものと同じ処理能力で
あるとしたとき、被処理物の発酵処理期間の長短に応じ
て、この発明では、予備発酵槽１基及び主発酵槽ｎ基で
あるのに対し、従来では予備発酵槽がなく、主発酵槽が
ｎ＋１基となる点て相違する。つまり、予備発酵槽と主
発酵槽との大きざの違いが、装置全体の相違となって現
われる。この相違は又、小さい予備発酵槽３を主発酵槽
２の上位に設備することによって、主発酵槽２の１基分
の設置面積の差となって現われる。

又、被処理物の発酵処理期間が同じで、ただその量が多
くなったときは、この発明では、予備発酵槽１基と主発
酵槽２基のユニットを整数倍することになるが、従来の
ものは主発酵槽３基の整数倍となって主発酵槽の数に差
が生じ、−層設価の大小の差異が拡大する。

次に作用について第３図、第５図により説明する。

第１日日、予備発酵槽３に種菌を規定量と、それに見合
う所定量の栄養材（ふすまなどのように菌の成長を助け
る栄養素を含み、安定した状態で得られるものが適する
。）とを前記ホッパ３２から投入する。又、その際、適
当量として定められた量の水をタンク３３から投入する
。この場合、種菌の規定量と、栄養材の所定量と、水の
適量（全体の水分が５０〜６０％の範囲に収まるように
するとよい。）とがそれぞれバランスを必要とするもの
であり、ホッパ３２やタンク３３を定量供給可能にしで
あるから、操作を行うに誤ることなく、作業者の勘に頼
ることもなく、さらに複雑な設定操作を行うことがない
。

種菌等を投入したら、操作盤（図示せず）により、すで
に一定の条件にて設定されているプログラムを着実に実
行させるべく、運転ボタンを押す。これにより、予備発
酵槽３は作動して、ヒータの加熱及び送風装置の運転で
、栄養材の温度が上昇し、各部に空気が供給され、種菌
が水分を含んで活動しやすい槽内温度になったなら、所
定時間だけはオン−オフ制御し、その後熱源をオフして
、菌の繁殖による発熱のみとする。この操作により予備
発酵槽３内では種菌が増殖する。例えは、種菌１に対し
栄養材１０を混ぜた場合種菌の存在密度（普通１０７／
ｇ）は１／１０に低下するが、短時間に種菌は活性を取
り戻し、増殖して少なくとも１２時間を超えると元の密
度に回復させることができる。そのことは種菌の量を１
０倍にしたと同じ効果となる。

一方、前記駆動用のモータも駆動して、バドル３１を所
定の時間間隔及び所定の速度で回転させ、槽内の栄養材
を撹拌し、天地返しを行って、空気を内部に送り好気性
発酵の促進を図る。

このような操作過程を経て、予備発酵槽３内では栄養材
を得た種菌が約１５時間内外（普通早ければ１２時間程
度、遅れた場合には２５時間程度の差異を生ずるが、安
定的に達成しうる時間として）で確実に活性化すること
が確かめられた。

他方、芝刈作業が屋外で進められ、集められた刈芝は続
々と前処理装置１にかけられ、夾雑物が除かれる。処理
された刈芝は主発酵槽２に投入される。

今、−日の作業で刈取られる刈芝の量をＸｍ３（水分８
０％）としたとき、前処理装置１で前処理したものは、
細断や乾燥の効果（天日によって７０％を割る場合もあ
るが、場合によ）ては通風乾燥も必要）と併せてその容
積を約６０％に減する。そのときの密度はおおよそ０．
１５ｔ／ｍ３である。これに対して発酵を行うに適した
材料を重量比でみると、刈芝７５：種菌１：栄養材２４
となる。又、この種菌及び栄養材の混合物はその密度が
約０．３４／ｒｎ３である。これより、刈芝０．６Ｘｍ
３は０．０９Ｘｔ　（）ン）の重量となり、種菌及び栄
養材の混合物の重量は０．０３Ｘｔとなり、又その容積
は０．ＩＸｒｎ３となる。

これにより、この発明装置の設計をするには、−日に刈
取る芝草の量ｘｍ３を基準に予備発酵槽３の容量は、０
．ｌＸｍ３に余裕分を加えたものとし、主発酵槽２の容
量は、０．７Ｘｒｎ３に余裕分を加えたものとする。

そして、芝刈作業の継続とともに、刈芝が続々と前処理
されて、主発酵槽２に投入される。そして、種菌の菌叢
も併せて投入される。さらに攪拌バドル３１も運転して
確実に槽内各部の被処理物が均等に加熱され、あるいは
空気に接し、むらなく発酵を行うようにする。もし、芝
刈作業が朝から始められ、午前１０時には最初の刈芝が
投入されるのであれば、種菌は前日の午後７時前後に予
備発酵槽３に投入されて、活性化のプロセスがスタート
していなければならない。なお、種菌の活性化は多少温
度を調整することによって、遅らせることはできるが、
活性化したものを再び抑制することは好ましくない。

さらに次々と刈芝が投入されても、勢いづいた発酵は順
調に進み翌々日には易分解質を十分に発酵し尽くした堆
肥（水分は重量比で４０％以下）を取り出すことができ
る。つまり、第３図に示すように、第１日日に種菌の活
性化に着手し、第２．３日を経て堆肥化が完了する。な
お、第３、第５図において堆肥の取り出し、及び刈芝等
の被処理物を投入する時間は、それぞれに１〜２時間程
度要するが、全体として一日の中に入ることを意味する
。

これを従来の構成と比べてみると、第５図では仮に主発
酵槽２内での発酵がむらなく順調に進んだとしても、主
発酵槽２が３基必要となり、第３図における２基と比へ
て１基多くなる。又、その日その日の気象状態とも関連
して、被処理物である刈芝の温度湿度等のバラツキに影
響を受けて、投入した種菌の活性化までの時間に長短を
生じ、芝刈りの作業に支障を生ずる。

このことに関連して、前記前処理装置１には、乾燥機能
を設けることも有効である。

なお、この堆肥化方法においては、短時間で発酵が進む
易分解質の処理を対象とし、難分解質のセルロース等は
未分解のまま取り扱うことになるが、それても堆肥とし
ての利用において再発酵して植物の根を傷めることもな
く、又、堆肥を扱う運搬保管の過程でも支障は無い。

［発明の効果］ この出願の発明は、上述の通りの構成であるから、次の
ような効果を奏する。

■種菌を一旦予備発酵槽で増殖するので、種菌に要する
コストを削減できる。■主発酵槽内での被処理物の量と
種菌の量とが極端に変動しないので、安定した発酵が行
われる。従って、安定したローテーションで被処理物を
堆肥化処理できる。■実質的に堆肥化処理を短時間で処
理できるので、従来に比較して、大きい主発酵槽を少な
くして、小型の予備発酵槽を設けるだけなので、装置の
全体を小型化できる。■発酵に要する期間が比較的に長
い被処理物を対象にするときは、主発酵槽において滞留
させる期間を長くする、つまり主発酵槽を増やすことで
対応でき、設備の能力設定が容易である。■ざらに、−
日当たりの処理量が変動しても予備発酵槽ごこおける種
菌の活性化工程は常に一定の操作で足りるので、誰でも
容易に運転操作ができ、しかも安定した結果が得られる
。

【図面の簡単な説明】

第１図は、この出願の発明の１実施例を示す概念説明図
、第２図は同じく予備発酵槽の一例を示す説明図で、ア
は正面図、イは側断面図、第３図は同じく堆肥化タイム
チャート、第４図は従来における発酵処理を示す説明図
、第５図は、同じくその堆肥化タイムチャートである。 １は前処理装置、２は主発酵槽、３は予備発酵槽、３１
はパドル、３２はホッパ、３３はタンク３４は開閉蓋、
３５は開口である。 特許出願人　　　静岡製機株式会社 代表者鈴木重夫 社 ＼；

Claims (2)

【特許請求の範囲】
1. （１）次のＡ〜Ｃ項の各構成を具備したことを特徴とす
   る芝草等の発酵堆肥化方法。 Ａ、刈芝草等に混入する夾雑物を分離選別し、さらにそ
   れらを少なくとも細断する前処理工程、Ｂ、種菌と水分
   と栄養材とを混入して種菌が活性化した菌叢を得る予備
   発酵工程、 Ｃ、前記前処理工程を経た刈芝草等を投入し、且つ前記
   予備発酵工程で得た活性化した菌叢とを混合して発酵さ
   せる主発酵工程。
2. （２）次のａ〜ｃの各構成を具備したことを特徴とする
   芝草等の発酵堆肥化装置。 ａ、刈芝草等に混入する夾雑物を分離選別し、さらにそ
   れらを少なくとも細断する前処理装置、ｂ、種菌と水分
   と栄養材とを混入して種菌が活性化した菌叢を得る予備
   発酵槽、 ｃ、前記前処理工程を経た刈芝草等を投入し、且つ前記
   予備発酵工程で得た活性化した菌叢とを混合して発酵さ
   せる複数の主発酵槽。