JPS60244244A - 好気性発酵を利用する植物栽培方法 - Google Patents
好気性発酵を利用する植物栽培方法Info
- Publication number
- JPS60244244A JPS60244244A JP59100814A JP10081484A JPS60244244A JP S60244244 A JPS60244244 A JP S60244244A JP 59100814 A JP59100814 A JP 59100814A JP 10081484 A JP10081484 A JP 10081484A JP S60244244 A JPS60244244 A JP S60244244A
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- Japan
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- temperature
- heat
- composting
- carbon dioxide
- fermentation
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-
- Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
- Y02—TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
- Y02A—TECHNOLOGIES FOR ADAPTATION TO CLIMATE CHANGE
- Y02A40/00—Adaptation technologies in agriculture, forestry, livestock or agroalimentary production
- Y02A40/10—Adaptation technologies in agriculture, forestry, livestock or agroalimentary production in agriculture
- Y02A40/25—Greenhouse technology, e.g. cooling systems therefor
-
- Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
- Y02—TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
- Y02P—CLIMATE CHANGE MITIGATION TECHNOLOGIES IN THE PRODUCTION OR PROCESSING OF GOODS
- Y02P60/00—Technologies relating to agriculture, livestock or agroalimentary industries
- Y02P60/14—Measures for saving energy, e.g. in green houses
Landscapes
- Greenhouses (AREA)
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。
め要約のデータは記録されません。
Description
【発明の詳細な説明】
本発明は、有機物が微生物によって好気的に分解される
過程で発生する呼吸熱を、温室など植物栽培施設の熱源
に、また炭酸ガスを植物生育の促進に利用し、さらに、
発酵完了物を堆肥として土壌に施用することによって、
有機物の有するエネルギーを、自然界における物質循環
の流れにしたがって総合的に有効利用することを目的と
する。
過程で発生する呼吸熱を、温室など植物栽培施設の熱源
に、また炭酸ガスを植物生育の促進に利用し、さらに、
発酵完了物を堆肥として土壌に施用することによって、
有機物の有するエネルギーを、自然界における物質循環
の流れにしたがって総合的に有効利用することを目的と
する。
発酵原料の有機物として２、排水処理によって発生する
各種の余剰汚泥や水蓄産業の廃棄物、生活系廃棄物など
を用いれば、これらの廃棄物から熱エネルギーや炭酸ガ
スをとり出し、堆肥として利用することが可能である。
各種の余剰汚泥や水蓄産業の廃棄物、生活系廃棄物など
を用いれば、これらの廃棄物から熱エネルギーや炭酸ガ
スをとり出し、堆肥として利用することが可能である。
含水率が高く、腐敗しやすいこれら有機系廃棄物は、現
在その大部分が焼却処理されているが、含水率が高いた
め自己燃焼は不可能であり、大量の重油が必要でちる。
在その大部分が焼却処理されているが、含水率が高いた
め自己燃焼は不可能であり、大量の重油が必要でちる。
そのため焼却は、多額の費用がかかるばかシでなく、大
気汚染や悪臭の原因にもなっている。
気汚染や悪臭の原因にもなっている。
本発明は、焼却に必要な重油を全く必要とせず、悪臭や
大気汚染など公害の発生もなく、少額の費用で廃棄物の
処理を可能とし、さらに発酵過程で発生する呼吸熱や炭
酸ガスおよび発酵完了物を有効に利用できる所に大きな
特徴を有する。
大気汚染など公害の発生もなく、少額の費用で廃棄物の
処理を可能とし、さらに発酵過程で発生する呼吸熱や炭
酸ガスおよび発酵完了物を有効に利用できる所に大きな
特徴を有する。
すなわち、
１、 適当に配合された廃棄物に送気すると、好気発酵
がおこり堆肥化が進行する。堆肥化過程における好気発
酵によシ微生物の呼吸熱が蓄積されて品温および排気温
が上昇する。この排気温を温室など植物栽培施設の熱源
として利用し、栽培施設の加温に必要な石油など燃料消
費の節減をはかる。
がおこり堆肥化が進行する。堆肥化過程における好気発
酵によシ微生物の呼吸熱が蓄積されて品温および排気温
が上昇する。この排気温を温室など植物栽培施設の熱源
として利用し、栽培施設の加温に必要な石油など燃料消
費の節減をはかる。
２ 堆肥化過程における好気発酵の結果として、排気中
の炭酸ガス濃度が増大する。植物は炭酸ガスと日光によ
り光合成を行って炭水化物を合成しているが、通常の空
気中には体積百分比で１０８弔程度の微量しか含まれて
いない。光合成量が、温度、光、湿度、炭酸ガス濃度な
どの環境要因によって複合的に制御されていることは周
知のとおりであシ、光の強さや温度が高くなるほど光合
成量は増加するが、炭酸ガス濃度が限定要因となり飽和
点に達する。したがって炭酸ガス濃度を増加させること
によって、光合成量の増加、いいかえれば植物の生長を
促進することが可能である。
の炭酸ガス濃度が増大する。植物は炭酸ガスと日光によ
り光合成を行って炭水化物を合成しているが、通常の空
気中には体積百分比で１０８弔程度の微量しか含まれて
いない。光合成量が、温度、光、湿度、炭酸ガス濃度な
どの環境要因によって複合的に制御されていることは周
知のとおりであシ、光の強さや温度が高くなるほど光合
成量は増加するが、炭酸ガス濃度が限定要因となり飽和
点に達する。したがって炭酸ガス濃度を増加させること
によって、光合成量の増加、いいかえれば植物の生長を
促進することが可能である。
排気中の炭酸ガス濃度は、送気量を変化させることによ
って、最大２０チまで増加させることが可能である。こ
れを炭酸ガス源として利用する。
って、最大２０チまで増加させることが可能である。こ
れを炭酸ガス源として利用する。
８ また、炭酸ガ、スと同時に発生する水蒸気は、植物
栽培施設の空気湿度の調整に利用する。
栽培施設の空気湿度の調整に利用する。
さらに、水蒸気の凝縮熱（２０℃ ５８５．９ｄ／ｆ）
による施設の保温効果も期待できる。
による施設の保温効果も期待できる。
先 堆肥化過程においては、好気性発酵の条件が満たさ
れる限り、緩徐な発酵であっても、−酸化炭素の発生は
認められない。
れる限り、緩徐な発酵であっても、−酸化炭素の発生は
認められない。
これに反し、一般の燃焼においては、不完全燃焼に基づ
く一酸化炭素発生の恐れがあシ、人体にとって危険な場
合もある。
く一酸化炭素発生の恐れがあシ、人体にとって危険な場
合もある。
前述の温度上昇、炭酸ガスや水蒸気の生成は、可燃性物
質の燃焼反応と同じ結果であり、有機物の好気性発酵は
、微生物忙よる酵素的燃焼とみることができる。
質の燃焼反応と同じ結果であり、有機物の好気性発酵は
、微生物忙よる酵素的燃焼とみることができる。
すなわち、本発明は微生物の酵素系を利用し・た有機系
廃棄物の燃焼装置（微生物ボイラーシステム）の側面を
持つものであり、有効性、安全性に優れている。
廃棄物の燃焼装置（微生物ボイラーシステム）の側面を
持つものであり、有効性、安全性に優れている。
実施例２で明らかなように、含水率６６．８％、有機質
１９．０チ、灰分ｘ＋、２ｔｌｊｃ乾物チでは有機物５
７．２ ｔ％、灰分４２．８％）の堆肥化原料１ｔから
、Ａ重油として２０Ｋｆに相当する２ ｘ １０ Ｋｍ
ｌｌのエネルギーの回収が可能である。温室など植物栽
培施設の加温においては、化石燃料のように短時間に多
量の発熱をしめすものよシも、長時間にわたって持続す
る発酵熱の方が熱効率が良好である。また、この堆肥化
原料を焼却処理すれば、８００ Ｋｙ以上の重油を必要
とし、しかも残存する灰分を処理しなければならない。
１９．０チ、灰分ｘ＋、２ｔｌｊｃ乾物チでは有機物５
７．２ ｔ％、灰分４２．８％）の堆肥化原料１ｔから
、Ａ重油として２０Ｋｆに相当する２ ｘ １０ Ｋｍ
ｌｌのエネルギーの回収が可能である。温室など植物栽
培施設の加温においては、化石燃料のように短時間に多
量の発熱をしめすものよシも、長時間にわたって持続す
る発酵熱の方が熱効率が良好である。また、この堆肥化
原料を焼却処理すれば、８００ Ｋｙ以上の重油を必要
とし、しかも残存する灰分を処理しなければならない。
微生物ボイラーシステムの温室への設置例を説明する。
１、 温室内に急速堆肥化装置、熱交換装置および制御
装置を設置する。
装置を設置する。
２ 急速堆肥化装置は堆肥化原料を収納して堆肥化する
発酵槽と発酵槽への送気系および発酵槽からの排気系の
８部より構成される。
発酵槽と発酵槽への送気系および発酵槽からの排気系の
８部より構成される。
２．１ 送気系への空気吸入口は温室外または温室内に
設ける。プロワ−は温室内に設置し、この運転にともな
う発熱は温室内の熱源として利用する。
設ける。プロワ−は温室内に設置し、この運転にともな
う発熱は温室内の熱源として利用する。
２２ 発酵槽は気密系もしくは開放系とする。気密系の
場合には排気はすべて排気系に導く。開放系の場合には
、排気は栽培施設内に直接排気する。
場合には排気はすべて排気系に導く。開放系の場合には
、排気は栽培施設内に直接排気する。
２．８ 排気系は気体輸送用パイプの分岐型構造とし、
発酵槽からの排気を温室内へ直接吐出、または熱交換器
を経由して温室内又は温室外へ吐出する流路な形成する
。排気は温室内の温度および炭酸ガス濃度に応じて、こ
れらいずれかの流路に流れるようにバルブ開閉機構によ
多制御される。
発酵槽からの排気を温室内へ直接吐出、または熱交換器
を経由して温室内又は温室外へ吐出する流路な形成する
。排気は温室内の温度および炭酸ガス濃度に応じて、こ
れらいずれかの流路に流れるようにバルブ開閉機構によ
多制御される。
８、 熱交換装置は熱交換器および蓄熱槽の２部より構
成される。
成される。
８．１ 熱交換器は堆肥化装置より発生する熱および太
陽熱による温室内の余剰高温を熱媒体に吸収させる。
陽熱による温室内の余剰高温を熱媒体に吸収させる。
８．２ 高温熱媒体は蓄熱槽に保存する。
８．８ 温室内の気温が低下した時、蓄熱槽中の高温熱
媒体に吸収されている熱エネルギーは、温室内気温を上
昇させるために利用される。
媒体に吸収されている熱エネルギーは、温室内気温を上
昇させるために利用される。
生 制御装置はセンサー、情報処理装置１作動装置の８
部より構成される。
部より構成される。
４．１ センサーには温度センサー、炭酸ガスセンサー
および湿度センサーなどを装着する。
および湿度センサーなどを装着する。
４．２ センサーからの出力は情報処理装置に伝送し、
あらかじめ与えられたプログラムにより処理判断が実施
され、作動装置が制御される。
あらかじめ与えられたプログラムにより処理判断が実施
され、作動装置が制御される。
４．８ 作動装置は排気系流路開閉パルプおよび熱交換
装置に設置する。
装置に設置する。
以上のシステムによシ、温室内の気温、炭酸ガス濃度お
よび湿度をあらかじめ与えられたプログラム通り最適条
件に保持することができる。
よび湿度をあらかじめ与えられたプログラム通り最適条
件に保持することができる。
本発明による利点は次の通りである。
１ 廃棄物の焼却処理に要する燃料費および温室暖房用
燃料費の節減が可能である。実施例で明らかなように、
含水率６０１％以上の廃棄物から、安価な運転費用で直
接的に熱の回゛収ができるだけでなく、不完全燃焼によ
る一酸化炭素中毒の恐れがなく安全性が高い。
燃料費の節減が可能である。実施例で明らかなように、
含水率６０１％以上の廃棄物から、安価な運転費用で直
接的に熱の回゛収ができるだけでなく、不完全燃焼によ
る一酸化炭素中毒の恐れがなく安全性が高い。
２ 植物の生育条件を保持することができるため生産効
率の増大が可能である。
率の増大が可能である。
３ 発酵を完了した堆肥は、土壌に施用して土壌の肥沃
化に役立つ。
化に役立つ。
４ 自動化されたシステムであるため管理費。
人件費の節減ができる。
起流例 ｌ
内容積２立方メートルの発酵槽に堆肥化原料を投入し、
１５０ｔ／分の流量で送気して堆肥化を進行させた例を
図１および図２に示す。堆肥品温は最高７０℃前後とな
シ排気温度は送気温度（外気温に等しい）と比較して８
０〜４０℃高い値を示す。この実験は冬期に実施したも
のであるが、送気温度が低下する夜間でも排気温度はほ
とんど低下しないことがわかる。
１５０ｔ／分の流量で送気して堆肥化を進行させた例を
図１および図２に示す。堆肥品温は最高７０℃前後とな
シ排気温度は送気温度（外気温に等しい）と比較して８
０〜４０℃高い値を示す。この実験は冬期に実施したも
のであるが、送気温度が低下する夜間でも排気温度はほ
とんど低下しないことがわかる。
なお図中の排気温２は、発酵槽吐出部の排気温を示し、
排気系の保温性を高めれば、排気温２に近い温度が得ら
れる。
排気系の保温性を高めれば、排気温２に近い温度が得ら
れる。
実施例 ２
内容積４立方メートルの発酵槽に製紙カスと水産加工場
排水処理の余剰汚泥を８＝１（体積比）に混合した堆肥
化原料を投入し、８００ｔ／分の流量で送気して堆肥化
を実施した例を表１゜表２および図８に示す。冬期屋外
で発酵させたために、外気温が低く発酵期間は８週間に
およんだが堆肥の品質は良好であった。この期間中に総
重量は４に減少し、有機質の８６％が炭酸ガスと水に分
解（発酵前と発酵後の灰分から計算）されている。それ
は発酵前の堆肥化原料混合物の発熱量（８８２０ｄ／乾
重ｆ）と堆肥化完了物の発熱量（２７２０ｄ／乾重Ｖ）
の差６００ａ１１／ｆとして測定される。従って、本堆
肥化装置全体では６ Ｘ １０８ｄｌに相当する有機物
が分解され排気温の上昇に寄与したことを示す。
排水処理の余剰汚泥を８＝１（体積比）に混合した堆肥
化原料を投入し、８００ｔ／分の流量で送気して堆肥化
を実施した例を表１゜表２および図８に示す。冬期屋外
で発酵させたために、外気温が低く発酵期間は８週間に
およんだが堆肥の品質は良好であった。この期間中に総
重量は４に減少し、有機質の８６％が炭酸ガスと水に分
解（発酵前と発酵後の灰分から計算）されている。それ
は発酵前の堆肥化原料混合物の発熱量（８８２０ｄ／乾
重ｆ）と堆肥化完了物の発熱量（２７２０ｄ／乾重Ｖ）
の差６００ａ１１／ｆとして測定される。従って、本堆
肥化装置全体では６ Ｘ １０８ｄｌに相当する有機物
が分解され排気温の上昇に寄与したことを示す。
表１ 発酵前後の成分と発熱量
表２ 発酵日数と含水率、発熱量
図１ 堆肥化過程における温度経過、実験例１経過時間
ｆｈｒ、） 図２ 堆肥化過程における温朋経過、実験例１経過時間
印） 図８ 堆肥化過程における温度経過と発熱量手続補正書
（方式） ％式％ １、事件の表示 昭和５９年特許願第１００８１４号２
、発明の名称 好気性発酵を利用する植物栽培方法３、
補正をする者 事件との関係 特許出願人 郵便番号 ４２０ ４、補正命令の日付（発送日） 昭和５９年８月２８日
５、補正の対象 明細書中「図面の簡単な説明」の欄の
追加 の流量で送気して堆肥化を実施し、た例を表１゜表２お
よび図８に示す。冬期屋外で発酵させたために、外気温
が低く発酵期間は８週間におよだが堆肥の品質は良好で
あった。この期間中に総重量はシに減少し、有機質の８
６チが炭酸ガスと水に分解（発酵前と発酵後の灰分をら
計算）されている。それは発酵前の堆肥化原料混合物の
発熱量（ａａｇｏｄ／乾重ｔ）と堆肥化完了物の発熱量
（Ｚ７２０ｄ／乾重１）の差６００ｃｄ／ｆとして測定
される。従って、本堆肥化装置全体では６ Ｘ １０８
ｄｌに相当する有機物が分解−れ排気温の上昇に寄与し
たことを示す。
ｆｈｒ、） 図２ 堆肥化過程における温朋経過、実験例１経過時間
印） 図８ 堆肥化過程における温度経過と発熱量手続補正書
（方式） ％式％ １、事件の表示 昭和５９年特許願第１００８１４号２
、発明の名称 好気性発酵を利用する植物栽培方法３、
補正をする者 事件との関係 特許出願人 郵便番号 ４２０ ４、補正命令の日付（発送日） 昭和５９年８月２８日
５、補正の対象 明細書中「図面の簡単な説明」の欄の
追加 の流量で送気して堆肥化を実施し、た例を表１゜表２お
よび図８に示す。冬期屋外で発酵させたために、外気温
が低く発酵期間は８週間におよだが堆肥の品質は良好で
あった。この期間中に総重量はシに減少し、有機質の８
６チが炭酸ガスと水に分解（発酵前と発酵後の灰分をら
計算）されている。それは発酵前の堆肥化原料混合物の
発熱量（ａａｇｏｄ／乾重ｔ）と堆肥化完了物の発熱量
（Ｚ７２０ｄ／乾重１）の差６００ｃｄ／ｆとして測定
される。従って、本堆肥化装置全体では６ Ｘ １０８
ｄｌに相当する有機物が分解−れ排気温の上昇に寄与し
たことを示す。
図面の簡単な説明
図１は、堆肥化過程における堆肥の品温・排温および外
気温の関係の一例を示す図、図２は堆肥化原料の混合比
率と外気温が異なる場合の堆肥品温・排気温および外気
温の関係を示す図１図８は堆肥の品温変化と堆肥の発熱
量の減小を示す図。
気温の関係の一例を示す図、図２は堆肥化原料の混合比
率と外気温が異なる場合の堆肥品温・排気温および外気
温の関係を示す図１図８は堆肥の品温変化と堆肥の発熱
量の減小を示す図。
Claims (1)
- 有機物を好気的な条件で発酵させ、発酵過程で発生する
微生物の呼吸熱および炭酸ガスを温室など植物栽培施設
の熱源および炭酸ガス源として利用する方法
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP59100814A JPS60244244A (ja) | 1984-05-18 | 1984-05-18 | 好気性発酵を利用する植物栽培方法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP59100814A JPS60244244A (ja) | 1984-05-18 | 1984-05-18 | 好気性発酵を利用する植物栽培方法 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS60244244A true JPS60244244A (ja) | 1985-12-04 |
Family
ID=14283817
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP59100814A Pending JPS60244244A (ja) | 1984-05-18 | 1984-05-18 | 好気性発酵を利用する植物栽培方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS60244244A (ja) |
Citations (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS52627A (en) * | 1975-06-16 | 1977-01-06 | Ouji Riyokuka Kk | Green house for plant cultivation |
| JPS553730A (en) * | 1978-06-20 | 1980-01-11 | Aichi Dennetsu Kk | Tunnel furnace for confectionery and bread making |
-
1984
- 1984-05-18 JP JP59100814A patent/JPS60244244A/ja active Pending
Patent Citations (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS52627A (en) * | 1975-06-16 | 1977-01-06 | Ouji Riyokuka Kk | Green house for plant cultivation |
| JPS553730A (en) * | 1978-06-20 | 1980-01-11 | Aichi Dennetsu Kk | Tunnel furnace for confectionery and bread making |
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