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公開番号2024120282
公報種別公開特許公報(A)
公開日2024-09-05
出願番号2023026960
出願日2023-02-24
発明の名称堆肥製造方法及びそれに用いる制御装置、堆肥製造システム、並びに堆肥製造プログラム及び記録媒体
出願人佐賀県
代理人個人,個人,個人
主分類C05F 17/00 20200101AFI20240829BHJP(肥料;肥料の製造)
要約【課題】堆肥化の条件や状況に応じて通気を適切に調節することができると共に、堆肥情報の変更に効率的に対応可能な堆肥製造方法及びそれに用いる制御装置、堆肥製造システム、並びに堆肥製造プログラム及び記録媒体を提供する。
【解決手段】堆肥の製造において、堆肥材料が所定の温度以上(好適には60℃以上)になるように堆肥材料に対する通気を少なくとも制御する堆肥製造方法であって、前記堆肥材料の温度及び/又は酸素濃度に関する情報である環境情報の変化量を求める変化量取得ステップと、環境情報の変化量に基づいて、堆肥材料に対する通気を制御する通気制御ステップと、を有する。
【選択図】図3
特許請求の範囲【請求項１】
堆肥の製造において、堆肥材料が所定の温度以上になるように前記堆肥材料に対する通気を少なくとも制御する堆肥製造方法であって、
前記堆肥材料の温度及び／又は酸素濃度に関する情報である環境情報の変化量を求める変化量取得ステップと、
前記環境情報の変化量に基づいて、前記堆肥材料に対する通気を制御する通気制御ステップと、を有することを特徴とする堆肥製造方法。
続きを表示（約 940 文字）【請求項２】
前記環境情報として、前記堆肥材料の温度を使用し、
前記変化量取得ステップでは、前記温度の変化量を求める請求項１に記載の堆肥製造方法。
【請求項３】
前記通気制御ステップでは、
前記温度の変化量が第１閾値以上の場合、前記堆肥材料に対する通気量を増加し、
前記温度の変化量が第２閾値以下の場合、前記通気量を減少する請求項２に記載の堆肥製造方法。
【請求項４】
前記第１閾値及び前記第２閾値を、少なくとも前記堆肥材料の状態に基づいて決定する請求項３に記載の堆肥製造方法。
【請求項５】
前記堆肥材料の温度が６０℃以上となるように通気を制御する請求項１に記載の堆肥製造方法。
【請求項６】
前記堆肥材料が、牛糞及び／又は豚糞である請求項１に記載の堆肥製造方法。
【請求項７】
請求項１乃至６のいずれかに記載の堆肥製造方法に用いる制御装置であって、
前記変化量取得ステップを実行する変化量取得部と、前記通気制御ステップを実行する通気制御部と、を備えることを特徴とする制御装置。
【請求項８】
請求項７に記載の制御装置を備える堆肥製造システムであって、
前記堆肥材料を貯留して発酵を行う貯留部を備えた発酵設備と、前記環境情報を検出するセンサ装置と、前記制御装置から出力される情報に基づいて前記堆肥材料に対する通気を行う通気装置と、を更に備えることを特徴とする堆肥製造システム。
【請求項９】
堆肥の製造において、堆肥材料が所定の温度以上になるように前記堆肥材料に対する通気を少なくとも制御する堆肥製造プログラムであって、
コンピュータに、
前記堆肥材料の温度及び／又は酸素濃度に関する情報である環境情報の変化量を求める変化量取得ステップと、
前記環境情報の変化量に基づいて、前記堆肥材料に対する通気を制御する通気制御ステップと、を実行させることを特徴とする堆肥製造プログラム。
【請求項１０】
請求項９に記載の堆肥製造プログラムを記録したコンピュータ読み取り可能な記録媒体。

発明の詳細な説明【技術分野】
【０００１】
本発明は、堆肥の製造において、堆肥材料に対する通気を少なくとも制御する堆肥製造技術に関する。
続きを表示（約 2,200 文字）【背景技術】
【０００２】
家畜排泄物等の有機性廃棄物を好気性微生物の活動により分解・発酵させて有機肥料を作成する堆肥化では、好気性微生物が活動しやすい適正な環境条件を整える必要がある。環境条件として、栄養源、空気（酸素）、水分、温度等の種々の項目が挙げられるが、このうちの空気（酸素）は、堆肥化において必要不可欠な項目の１つである。好気性微生物は空気を利用して堆肥材料である有機性廃棄物を分解する酸化分解を行い、酸化反応による発酵熱を発生し、堆肥材料中の水分の蒸発を促進する。
【０００３】
堆肥材料への空気の供給方法としては、発酵している堆肥を撹拌、混合することにより空気と均一に接触させる切り返しの他に、送風機（ブロア）等により堆肥材料に空気を送る（通気する）方法（以下、「通気方法」とする）等がある。
堆肥化は好気性微生物による分解反応であり、必要な空気（酸素）の量は堆肥材料の種類や堆肥の発酵段階等により異なるので、通気方法において、適切な堆肥化を行うためには、堆肥化の条件や状況に応じて、供給する空気量（通気量）を調節する必要がある。
例えば、堆肥化の初期段階では、好気性微生物全体の活動が活発化するので、多くの通気量が必要であり、堆肥化の後期では、好気性微生物全体の活動が沈静化するので、必要な通気量は少なくて良い。また、送風機により通気する場合、通気量を適切に調節することにより、送風機を稼働させるための消費電力量の増加を抑制することができる。
【０００４】
通気方法における通気量の調節方法として、堆肥材料の温度（以下、「堆肥温度」と記載する場合がある）を基にして通気量を調節する方法が提案されている。好気性微生物による分解反応により発酵熱が発生するので、堆肥温度は発酵の程度（好気性微生物全体の活動量）により変化する。そして、必要な通気量は発酵の程度に応じて変わるので、堆肥温度を基にすることにより、通気量を適切に調節することができることになる。
【０００５】
例えば、特許文献１では、強制通気式の発酵槽を用いて都市ごみその他の有機性物の原料を堆肥化するために、原料の温度と単位時間当たりの温度変化量により通気量を制御する堆肥化装置の通気制御方法及び装置が提案されている。
発酵槽内の温度分布における高温部では低温部より多くの通気量を供給し、また、発酵速度が速い時には通気量を多くし、発酵速度が遅い時には通気量を少なくするように、温度パターンの変化及び変化量をパラメータにして通気量を制御している。このような制御を行うことにより、発酵を均一化でき、電力消費も少なくて済み、発酵速度の変動にも容易に追随できるとしている。
【０００６】
特許文献２では、堆肥材料に通気することを含む堆肥の製造において、連続的または断続的に測定された堆肥材料の温度に基づいて決定された通気量で通気を行う堆肥製造方法及び装置が提案されている。
具体的な通気量は、堆肥材料の乾燥重量と温度に応じて予め定めた係数Ａの積を堆肥材料の体積で除した値として算出される。この係数Ａは、実験的に求められる係数で、７０℃以下の温度域で、かつ温度が上昇している間は、温度の関数であり、７０℃を超える温度では定数であり、７０℃以下の温度域で、かつ温度が下降している間は定数であり、２０℃以下の温度域でも定数である。このように通気量を算出することにより、通気量を、堆肥材料の発酵状況に応じた適切な通気量に制御することができるとしている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００７】
特開昭６２－１６７２７８号公報
特許第５５６５７７３号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００８】
必要な通気量は、堆肥材料の種類や量、堆肥の堆積状態等（以下、これらを「堆肥情報」と総称する）によっても変わるので、堆肥温度を基に通気量を調節する場合、調節のための設定条件を堆肥情報に応じて変更しなければならない。設定条件は、通常、堆肥情報を固定して実験的に決定するので、設定条件を構成するパラメータが多い場合、設定条件の変更に工数がかかってしまう。
【０００９】
特許文献１で提案の通気制御方法及び装置では、堆肥温度及びその変化量をパラメータとして通気量を制御しているので、堆肥情報が変わった場合、堆肥温度及びその変化量の２つのパラメータに対する設定条件を変更しなければならない可能性がある。特許文献２で提案の堆肥製造方法及び装置では、複数の温度域を設定し、温度域毎に係数Ａを設定しているので、堆肥情報が変わった場合、温度域の設定と係数Ａの設定それぞれを変更しなければならない可能性がある。
【００１０】
本発明は上述のような事情によりなされたものであり、本発明の目的は、堆肥化の条件や状況に応じて通気を適切に調節することができると共に、堆肥情報の変更に効率的に対応可能な堆肥製造方法及びそれに用いる制御装置、堆肥製造システム、並びに堆肥製造プログラム及び記録媒体を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
（【００１１】以降は省略されています）

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