JPH08508705A - 生物排泄物の微生物分解方法 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 生物排泄物の微生物分解方法であって、生物排泄物を容器内に封じ込め、容器内に空気を吹き込んで酸素供給がなされる条件下において生物排泄物を堆肥化する。容器内への空気の吹込みは間歇的に行われ、吹き込まれた空気は容器内の生物排泄物を通過し、容器からガス分解生成物が混入した排気が排出される。各酸素供給期間の間の期間長は、排気における酸素含有量の最小値に従って制御される。望ましくは、空気の吹込み供給と同時に、あるいは、空気の吹込み供給から若干遅れて、容器内における堆積された排泄物の上方の空間から、排気がそれにおける酸素含有量が検出されるもとで排出される。さらには、容器内における堆積された排泄物と容器の内壁との間に形成される空間における酸素含有量、あるいは、容器内に堆積された排泄物中のガスにおける酸素含有量が監視される。

Description

【発明の詳細な説明】 生物排泄物の微生物分解方法 説明： この発明は、請求の範囲第１項における前置部分に述べられている如くの生物 排泄物の微生物分解方法に関する。ドイツ連邦共和国特許公開公報 DE AS 15 92 729 には、排泄物を、容器内に封じ込め、酸素供給がなされる条件下において 堆肥化する方法が記載されている。この方法においては、容器内に空気が間歇的 に吹き込まれて排泄物内を通過するようにされるもとで、空気が吹き込まれる期 間とその次の空気が吹き込まれる期間との間の期間長が、排泄物内の温度が摂氏 ７５度より低い状態に維持されることになるように制御される。 上述の酸素が間歇的に供給される方法は、優れた堆肥化結果をもたらすもので はあるが、堆肥化物に酸素が連続的に供給される方法によって取って代わられて いる。しかしながら、酸素が連続的に供給される方法には、次のような欠点があ る。即ち、酸素が連続的に供給される方法にあっては、吹き込まれた空気が堆積 された排泄物中を抵抗が最も低い所を選んで通過することになり、それゆえ、堆 積された排泄物に対する酸素供給が均一化されず、その結果、酸素含有量が極め て低くなって酸素供給がなされるもとでの堆肥化が進行する状態でなくなり、無 酸素状態のもとでの堆肥化が生じることになる固い部分が形成されてしまう虞が ある。 また、酸素が連続的に供給される方法には、供給される新鮮な空気が堆積された 排泄物の下方の層を冷やすことになるので、堆積された排泄物の上方の層の温度 が下方の層の温度より高くなり、堆肥化中の排泄物における温度分布が一様でな くなってしまうという欠点もある。さらに、連続的な酸素供給によって堆積され た排泄物の中における湿気が下方の層から上方の層へと追い遣られ、堆積された 排泄物の下方の層が乾燥して堆肥化が中断されてしまうことになる。このように 、堆肥物に酸素が連続的に供給される方法には、堆積された排泄物中において堆 肥化の進行度合が場所によって異なることになってしまうという問題があること になる。そして、堆積された排泄物をその全体に亙って特定の堆肥化程度のもと に置こうとする場合には、堆積された排泄物を堆肥化容器中に、排泄物の全体に 亙って堆肥化が均一に進行していく場合より長く留めて置かなくてはならない。 これに対して、ブラウベウエル（Blaubeuer）の酸素が間歇的に供給される方 法は、酸素供給が堆肥化物の温度に従って制御され、その結果、堆肥化条件の最 適設定が困難とされるという欠点を有している。 この発明は、堆肥化の進行を有効に制御することができるように改善された、 堆肥化物に酸素が間歇的に供給される方法を提供することを目的とする。 斯かる目的は、請求の範囲第１項に記載されたこの発明に係る方法により達成 される。 格別の効果をもたらすこの発明に係る方法の具体例については、請求の範囲第 １項に従属する他の請求の範囲の記載により明らかにされている。 以下に、この発明についてのさらに詳細な説明が、図面が参照されてなされる 。 第１図に、この発明に係る堆肥化に使用される装置が概略的に示されている。 斯かる装置は容器１を備えており、容器１には、例えば、多数の透孔が形成され た床部もしくは格子状床部３とされる、所定の通気性床部が設けられている。好 ましくは、通気性床部は、多数の細長い角棒あるいは丸棒２３が、狭い間隔を置 いて並べられることにより構成されるものとされる。多数の透孔が形成された床 部もしくは格子状床部にあっては、それに形成された透孔もしくは隙間に堆肥化 物が詰まってしまう虞があるので、透孔もしくは隙間の各々が詰まり物が除去さ れるものとされることが要される。この要求は、多数の細長い角棒あるいは丸棒 が狭い間隔を置いて並べられることにより構成された通気性床部が用いられる場 合には、適当な押し退け器が設けられることによって容易に満たされる。斯かる 押し退け器は、堆肥化過程の終了に、堆肥化物を通気性床部上から多数の細長い 角棒あるいは丸棒の長手方向に沿って押し退けるとともに、多数の細長い角棒あ るいは丸棒の間の隙間に詰まった堆肥化物を隙間から排除するように作動するも のとされる。 排泄物１０は、開口部に設けられたカバー４が開口部を開状態 とするとき、その開口部から容器１内に供給されて、通気性床部上に積み重ねら れる。容器１内において排泄物が均等に分布されるようにすべく、容器１の内部 にブレード部材６が設けられており、このブレード部材６は、一対のレール７及 び８に沿って、上下方向に移動できるようにされている。ブレード部材６の上昇 移動は、引上げ軸１１及び１２の作動により行われる。格子状床部３の下方には 、送風機１５により空気が吹き込まれる酸素供給部２が形成されている。酸素供 給部２に吹き込まれた空気は、格子状床部３で成る通気性床部における隙間を通 じて堆積された排泄物に流入する。また、容器１の上方部分には、排気通路９も 設けられている。排気通路９内には、排気中の酸素濃度を検出する酸素センサ１ ３が配されている。さらに、他のセンサ、例えば、排気における炭酸ガス（CO₂ ）含有量を検出するセンサが配されてもよい。容器１内には、通気性床部上に堆 積された排泄物の温度を、通気性床部からの高さを異にする複数箇所において検 出する温度センサ１６が配されている。 酸素センサ１３及び温度センサ１６からの出力信号は、制御部１４に供給され る。制御部１４は、酸素センサ１３からの出力信号に基づく酸素含有量及び温度 センサ１６からの出力信号に基づく温度値に応じて、各酸素供給期間の間の期間 についての制御を行い、また、送風機１５に直接的に作用して送風機１５につい てのオン・オフ制御を行う。 排気通路９を流れる排気は、水分分離器１８を通じて、微生物フィルタ１９に 入る。微生物フィルタ１９には、微生物活性物質 ２０が置かれた多孔質床部２１が設けられている。排気は、微生物フィルタ１９ に設けられた出口２２から大気に放出される前に、微生物活性物質２０を通過す ることになる。 このようなもとで、この発明に係る方法の一例が以下のように実施される。 容器に微生物体，例えば、既に堆肥化された生物排泄物によって微生物の接種 がなされた生物排泄物が収納された後、容器が閉じられて、堆肥化過程が開始さ れる。堆積された排泄物中の温度に基づいて、堆肥化過程が進行し始めたことが 検知された後、送風機により空気が容器内に吹き込まれて供給され、堆肥化物に 対するその下方からの酸素供給がなされる。この酸素供給は凡そ１分から５分間 ずつ間歇的に行われ、吹込み供給される空気の量は略容器の容量に応じたものと される。この空気の吹込み供給と同時にあるいは空気の吹込み供給から２〜３秒 遅れて、堆積された排泄物の上方の排気が容器から排出される。空気吹込み期間 の全体に亙って、容器から排出された排気における酸素含有量が監視される。堆 肥化過程の間、排泄物中で形成される炭酸ガスの如くの反応ガスが、極めて少々 ではあるが、排泄物の上方のスペース中のガスと入れ代わる。それゆえ、各酸素 供給期間において、排気における、例えば、２０パーセントとされる比較的高い 酸素含有量が当初検出される。間歇的に供給された空気が堆積された排泄物を通 り抜け、生物反応ガスを運ぶようになると、排気における酸素含有量は、例えば 、１６から１９パーセントに低減する。ガス分解生成物が追い出されると、排気 における酸素含有量は、 新鮮な空気中の酸素含有量に達するまで、再び増加する。各酸素供給期間の間の 期間における堆積された排泄物の微生物分解過程における酸素消費量が多い程、 各酸素供給期間において検出される排気における酸素含有量が少とされる。各酸 素供給期間において検出される排気における酸素含有量の最小値は、堆肥化過程 における活性状態の指針となるので、堆肥化過程に対する制御に用いられる。排 気における酸素含有量についての望ましい値は、１７から１８パーセント程度で ある。排気における酸素含有量が斯かる望ましい値より下がった場合には、各酸 素供給期間の間の期間長が短縮される。例えば、酸素供給が２０分の間隔を置い て３分ずつ実行され、その後暫くして、排泄物の堆肥化がより多くの酸素が消費 されるように促進され、その結果、排気における酸素含有量の値が１７パーセン トより低くなったとすると、酸素供給が、２０分の間隔でなく、例えば、１０分 の間隔を置いて実行され、さらには、排気における酸素含有量の値が下限値の１ ６パーセントに達したとすると、酸素供給が５分の間隔を置いて実行される。そ れに対して、排気における酸素含有量の低下が僅かである場合には、各酸素供給 期間の間の期間長が延長される。生物排泄物の微生物分解が進行するに伴って、 微生物による酸素消費量が次第に低下していき、それにより、各酸素供給期間の 間の期間長が次第に長くされていく。そして、各酸素供給期間の間の期間長が略 １時間にまで達すると、そのことは堆肥化の進行が完了し、堆肥化過程が終了せ しめられるべきことを意味するので、堆肥化物が容器から取り出されるとともに 、新たな排泄物が容器に格納される。 本発明に係る方法の他の例にあっては、各酸素供給期間の間の期間において、 容器内における堆積された排泄物と容器の内壁との間に形成される空間における 酸素含有量が、センサ２４によって検出される。この堆積された排泄物と容器の 内壁との間に形成される空間には、堆積された排泄物中のガスが、対流及び拡散 によって、ある程度の量をもって移行し、それに伴って、この空間における酸素 の一部が堆積された排泄物に入っていき、堆肥化のために消費される。その結果 、容器内における堆積された排泄物と容器の内壁との間に形成される空間におけ る酸素含有量は、各酸素供給期間の間の期間において低下する。堆積された排泄 物における腐敗の進行が活発である程、容器内における堆積された排泄物と容器 の内壁との間に形成される空間における酸素含有量の低下が急速となり、空気の 供給がより頻繁に行われる状態とされる。 各酸素供給期間の間の期間において、堆積された排泄物中のガスにおける酸素 含有量が検出されるようになされてもよい。斯かる際には、堆積された排泄物の 分解の進行度合いが部分的な変化が顕著なものとされるので、幾つかのセンサ２ ５，２６が堆積された排泄物中の異なる箇所に配され、それらの各々から得られ る検出結果の平均がとられて用いられる。

【手続補正書】特許法第１８４条の８ 【提出日】１９９４年１２月１５日 【補正内容】 請求の範囲 １．生物排泄物を容器内に封じ込め、容器内に空気を間歇的に吹込み供給して上 記生物排泄物をその下方から通過させるとともに、上記容器からガス分解生成物 が混入した排気を排出させて、酸素供給がなされる条件下において上記生物排泄 物を堆肥化するようにしたもとで、 空気の吹込み供給と同時に、あるいは、空気の吹込み供給から若干遅れて、 上記容器内における堆積された排泄物の上方の空間から排気が排出されること、 及び、各酸素供給期間の間の期間長が、上記排気における酸素含有量の最小値、 及び／または、上記排気における酸素含有量が１６パーセントより低くならない ようにする上記排気における炭酸ガス含有量の最大値に従って制御されることを 特徴とする生物排泄物の微生物分解方法。 ２．各酸素供給期間の間の期間における、容器内に堆積された排泄物と上記容器 の内壁との間に形成される空間における酸素含有量の時間経過に伴う変化が検出 されることを特徴とする請求の範囲第１項記載の生物排泄物の微生物分解方法。 ３．各酸素供給期間の期間長が１分から５分間とされることを特徴とする請求の 範囲第１項または第２項に記載の生物排泄物の微生物分解方法。 ４．各酸素供給期間における空気の吹込み供給量が略容器の容量 に応じたものとされることを特徴とする請求の範囲第１項から第３項のいずれか に記載の生物排泄物の微生物分解方法。 ５．堆肥化される排泄物中の温度が摂氏７５度より低く維持されることを特徴と する請求の範囲第１項から第４項のいずれかに記載の生物排泄物の微生物分解方 法。 ６．容器から排出される排気が活性フィルタを通過することを特徴とする請求の 範囲第１項から第５項のいずれかに記載の生物排泄物の微生物分解方法。 ７．通気性床部（３）が設けられた容器（１）を備え、上記通気性床部（３）が 、多数の細長い棒状部材（２３）が狭い間隔を置いて並べられることにより構成 されることを特徴とする、生物排泄物を容器内に封じ込め、該容器内に空気を吹 き込んで酸素供給がなされる条件下において生物排泄物を堆肥化する、生物排泄 物の微生物分解方法を実施するための装置。

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １．生物排泄物を容器内に封じ込め、容器内に空気を間歇的に吹込み供給して上 記生物排泄物を通過させるとともに、上記容器からガス分解生成物が混入した排 気を排出させて、酸素供給がなされる条件下において上記生物排泄物を堆肥化す るようにしたもとで、 各酸素供給期間の間の期間長が、上記排気における酸素含有量の最小値に従 って制御されることを特徴とする生物排泄物の微生物分解方法。 ２．各酸素供給期間の間の期間における、容器内に堆積された排泄物と上記容器 の内壁との間に形成される空間における酸素含有量の時間経過に伴う変化が検出 されることを特徴とする請求の範囲第１項記載の生物排泄物の微生物分解方法。 ３．各酸素供給期間の間の期間における、容器内に堆積された排泄物中のガスに おける酸素含有量の時間経過に伴う変化が、複数のセンサ（２５，２６）によっ て検出されることを特徴とする請求の範囲第１項または第２項記載の生物排泄物 の微生物分解方法。 ４．空気の吹込み供給と同時に、あるいは、空気の吹込み供給から若干遅れて、 容器内における堆積された排泄物の上方の空間から排気が排出されることを特徴 とする請求の範囲第１項，第２項または第３項記載の生物排泄物の微生物分解方 法。 ５．各酸素供給期間の期間長が１分から５分間とされることを特徴とする請求の 範囲第１項から第４項のいずれかに記載の生物排泄物の微生物分解方法。 ６．各酸素供給期間における空気の吹込み供給量が略容器の容量に応じたものと されることを特徴とする請求の範囲第１項から第５項のいずれかに記載の生物排 泄物の微生物分解方法。 ７．堆肥化される排泄物中の温度が摂氏７５度より低く維持されることを特徴と する請求の範囲第１項から第６項のいずれかに記載の生物排泄物の微生物分解方 法。 ８．吹込み供給される空気が容器内における堆積された排泄物をその下方から通 過することを特徴とする請求の範囲第１項から第７項のいずれかに記載の生物排 泄物の微生物分解方法。 ９．容器から排出される排気が活性フィルタを通過することを特徴とする請求の 範囲第１項から第８項のいずれかに記載の生物排泄物の微生物分解方法。 １０．各酸素供給期間の期間長が、排気における酸素含有量が１６パーセントよ り低くならないように制御されることを特徴とする請求の範囲第１項から第９項 のいずれかに記載の生物排泄物の微生物分解方法。 １１．通気性床部（３）が設けられた容器（１）を備え、上記通 気性床部（３）が、多数の細長い棒状部材（２３）が狭い間隔を置いて並べられ ることにより構成されることを特徴とする、生物排泄物を容器内に封じ込め、該 容器内に空気を吹き込んで酸素供給がなされる条件下において生物排泄物を堆肥 化する、生物排泄物の微生物分解方法を実施するための装置。