專(zhuān)利名稱(chēng):有機(jī)肥料的制造方法和裝置的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及處理有機(jī)物、特別是有機(jī)廢棄物的技術(shù)，特別是涉及從牛糞等畜糞和下水污泥等有機(jī)廢棄物制造有機(jī)肥料的有機(jī)肥料制造技術(shù)。另外，本發(fā)明還涉及用于制造適合發(fā)酵有機(jī)廢棄物等處理的處理菌的制造技術(shù)。特別是，本發(fā)明涉及使用該制造裝置、在短時(shí)間內(nèi)制造適用于有機(jī)物處理的處理細(xì)菌的制造技術(shù)。
這時(shí)上述水分調(diào)整是為了使得混合物內(nèi)的水分減少并且防止有機(jī)肥料的腐蝕等，同時(shí)盡可能增加使發(fā)酵菌著床的有機(jī)廢棄物的表面積，促進(jìn)分解(發(fā)酵)而進(jìn)行的，但是像上述那樣的混合存在所謂在有機(jī)廢棄物中發(fā)酵菌的著床表面積不太多、結(jié)果有機(jī)肥料的制造需要比較長(zhǎng)的時(shí)間的缺點(diǎn)。
第2，存在制造適合有機(jī)物處理的處理菌方面的問(wèn)題。這種處理菌被稱(chēng)為“寶卡西(ぼかし)”。在處理有機(jī)廢棄物制造有機(jī)肥料的時(shí)候，有必要制造適用于特定有機(jī)廢材的“寶卡西”。然而，為了制造這種“寶卡西”，通常需要數(shù)月以上。
用于解決上述課題的本發(fā)明的有機(jī)肥料的制造方法，在可以密閉的開(kāi)關(guān)自由的收集室3中混合收集含有水分的有機(jī)廢棄物和分解有機(jī)物質(zhì)并使之堆肥化的微生物，加熱上述收集室3，同時(shí)密閉收集室3并使收集室3內(nèi)減壓，將收集室3內(nèi)的水的沸點(diǎn)設(shè)定在由于上述微生物造成有機(jī)物質(zhì)分解時(shí)發(fā)熱的有機(jī)廢棄物的發(fā)酵熱以下，從收集室3內(nèi)的有機(jī)廢棄物中使水分氣化并排出，同時(shí)進(jìn)行有機(jī)物質(zhì)分解制造有機(jī)肥料。
第2特征在于，在收集室3外通過(guò)與冷卻水的熱交換冷凝從有機(jī)廢棄物中排出的水蒸氣，空氣冷卻上述冷卻水并使之循環(huán)，將通過(guò)上述冷凝產(chǎn)生的液體狀的水分作為冷卻水的補(bǔ)給水供給至冷卻水的循環(huán)路徑內(nèi)。
第3特征在于，在冷卻水的循環(huán)路徑內(nèi)進(jìn)行冷卻水的脫臭。
另一方面，用于解決上述課題的本發(fā)明的有機(jī)肥料的制造裝置，備有收集含有水分的有機(jī)廢棄物和分解有機(jī)物質(zhì)并使之堆肥化的微生物的收集室3和加熱該收集室3的加熱裝置2，具有在收集室3內(nèi)混合上述有機(jī)廢棄物和微生物的攪拌裝置9，其第1特征在于，構(gòu)成可以密閉的上述收集室3，同時(shí)在上述收集室3上連接并設(shè)置使收集室3內(nèi)的氣壓減壓的減壓裝置4，驅(qū)動(dòng)該減壓裝置4以使收集室3內(nèi)的水的沸點(diǎn)在由于上述微生物造成有機(jī)物質(zhì)分解時(shí)發(fā)熱的有機(jī)廢棄物的發(fā)酵熱以下。
第2特征在于，在收集室3旁連接并設(shè)置使氣體狀水分液化的冷凝裝置6，同時(shí)在該冷凝裝置6和收集室3之間設(shè)置將由于收集室3內(nèi)的減壓產(chǎn)生的氣體狀的水分導(dǎo)入至冷凝裝置6的導(dǎo)入裝置12，上述冷凝裝置6具有通過(guò)使循環(huán)冷卻水和上述氣體狀的水分熱交換使之液化的結(jié)構(gòu)。
第3特征在于，在冷卻水的循環(huán)路徑內(nèi)設(shè)置使冷卻水空氣冷卻的冷卻裝置16，在冷凝裝置6和收集室3之間設(shè)置將通過(guò)冷凝產(chǎn)生的液體狀的水分導(dǎo)入冷卻水的循環(huán)路徑內(nèi)的導(dǎo)入裝置。
第4特征在于，冷凝裝置6各自獨(dú)立并具有氣體狀水分用的水蒸氣流通路徑13和冷卻水用的冷卻水流通路徑14，鄰接并配置兩個(gè)流通路徑13、14以使氣體狀的水分和冷卻水可以熱交換，水蒸氣流通路徑13設(shè)置使通過(guò)冷凝產(chǎn)生的液體狀水分排出的排出口6a，同時(shí)在該排出口6a處配置通過(guò)流水驅(qū)動(dòng)的水流式真空泵4，使得該真空泵4的輸出水流排出至冷卻水的循環(huán)路徑。
本發(fā)明還涉及用于分解有機(jī)物的細(xì)菌的制造方法，是包含制造用于分解有機(jī)物的基本細(xì)菌的工序、和在該基本細(xì)菌的培養(yǎng)物中加入處理原料制造適用于處理原料的處理的菌的制造工序的制造適用于有機(jī)物處理的菌的方法，其特征在于利用所述的有機(jī)肥料的制造方法。即，本發(fā)明的特征在于，在可以密閉的開(kāi)關(guān)自由的收集室3中混合收集含有水分并且含有作為處理對(duì)象的有機(jī)廢棄物的有機(jī)基質(zhì)、和適用于處理該有機(jī)廢棄物的微生物，加熱上述收集室3，同時(shí)密閉收集室3并使收集室3內(nèi)減壓，將收集室3內(nèi)的水的沸點(diǎn)設(shè)定在由于上述微生物造成有機(jī)基質(zhì)分解時(shí)發(fā)熱的有機(jī)基質(zhì)的發(fā)酵熱以下，從收集室3內(nèi)的有機(jī)基質(zhì)中使水分氣化并排出，同時(shí)結(jié)束上述微生物的培養(yǎng)，并且從收集室3中分離該微生物的適用于有機(jī)廢棄物處理的微生物的制造方法。
該制造方法的適合方式是，在培養(yǎng)微生物時(shí)在上述有機(jī)基質(zhì)中混合作為微生物能夠獲得耐性的對(duì)象的物質(zhì)。該物質(zhì)的適合例子是，作為環(huán)境因素例如在靠近海岸的地方，由于鹽分中需要有強(qiáng)的菌(鹽害耐性菌)，將鹽混合至有機(jī)基質(zhì)中。代替鹽的海水也可以。另外，在火山地方火山灰代替鹽，或者與鹽一起在有機(jī)基質(zhì)中混合。該鹽、火山灰等混入以其土地環(huán)境為特征的環(huán)境因素的有機(jī)基質(zhì)中的分量，是不給微生物的培養(yǎng)帶來(lái)不良影響的范圍。這由操作者在研究的基礎(chǔ)上適宜確定。
微生物制造方法的其次適合方式是包含進(jìn)行微生物的培養(yǎng)/制造、基本原菌的培養(yǎng)/制造的工序，和在基本原菌的培養(yǎng)/制造后將預(yù)先處理過(guò)的有機(jī)廢棄物混合至基質(zhì)中、培養(yǎng)/制造適用于該有機(jī)廢棄物的處理、分解和發(fā)酵的，換句話(huà)說(shuō)對(duì)有機(jī)廢棄物有耐性的微生物的工序。
這種微生物的制造，可以直接利用用于有機(jī)肥料制造的上述制造裝置而實(shí)現(xiàn)。
本發(fā)明還涉及替代有機(jī)肥料的制造、分解處理有機(jī)廢棄物的方法，特征在于，在可以密閉的開(kāi)關(guān)自由的收集室3中混合收集含有水分的有機(jī)廢棄物和分解有機(jī)物質(zhì)的微生物，加熱上述收集室3，同時(shí)密閉收集室3并使收集室3內(nèi)減壓，將收集室3內(nèi)的水的沸點(diǎn)設(shè)定在由于上述微生物造成有機(jī)物質(zhì)分解時(shí)發(fā)熱的有機(jī)廢棄物的發(fā)酵熱以下，從收集室3內(nèi)的有機(jī)廢棄物中使水分氣化并排出，同時(shí)進(jìn)行有機(jī)物質(zhì)分解的方法。該方法可以直接利用用于有機(jī)肥料制造的上述制造裝置來(lái)實(shí)施。
附圖的簡(jiǎn)單說(shuō)明
圖1是有機(jī)肥料制造裝置的系統(tǒng)示意圖。
圖2是表示有機(jī)肥料制造工序的流程圖。
圖3是表示有機(jī)肥料制造工序的其他例子的流程圖。
圖4的(a)、(b)、(c)是本體的平面圖、正面圖、側(cè)面圖。
圖5的(a)、(b)是攪拌裝置主要部分的斷面平面圖和側(cè)面圖。
圖6是圓筒取出口部分的正面圖。
圖7是圓筒的主要部分的斷面圖。
圖8是表示蒸汽管路狀態(tài)的本體的主要部分的側(cè)面圖。
圖9是導(dǎo)入裝置的主要部分的斷面圖。
圖10的(a)、(b)是冷凝裝置的主要部分的正面斷面圖和側(cè)面圖。
圖11是真空泵的側(cè)面圖。
圖12的(a)、(b)、(c)是冷卻塔的平面圖、正面圖、側(cè)面圖。
圖13是有機(jī)肥料制造車(chē)間的平面圖。
圖14的(a)、(b)是攪拌裝置的主要部分的斷面平面圖和側(cè)面圖。
發(fā)明的實(shí)施方式下面針對(duì)本發(fā)明的有機(jī)肥料的制造方法和裝置，并參照附圖進(jìn)行詳細(xì)描述。
圖1是表示本發(fā)明的有機(jī)肥料制造裝置結(jié)構(gòu)的系統(tǒng)示意圖，該有機(jī)肥料的制造裝置由內(nèi)收含有畜糞等水分的有機(jī)廢棄物(原材料)的本體1、加熱該本體1的加熱裝置即鍋爐2、在本體中使原材料的收集室3內(nèi)的氣壓減壓的減壓裝置即真空泵4、使從本體1中排出的氣體狀的水分(水蒸氣)冷凝的冷凝裝置6、和使由該冷凝裝置6產(chǎn)生的水分(液體)循環(huán)處理的循環(huán)部7構(gòu)成，形成在上述本體1(收集室3)內(nèi)從原材料制造有機(jī)肥料的結(jié)構(gòu)。
即通過(guò)上述制造裝置，進(jìn)行有機(jī)肥料的制造和后面所述的在有機(jī)肥料制造時(shí)產(chǎn)生的水分的處理，形成有機(jī)肥料的制造工序和水分的處理工序(排水處理工序)并行開(kāi)動(dòng)的結(jié)構(gòu)。下面針對(duì)上述有機(jī)肥料的制造工序和排水的處理工序分別進(jìn)行詳細(xì)說(shuō)明。還有如下的說(shuō)明是原材料變?yōu)楹行蠹S等水分的固體狀的情況。
首先如圖2的流程圖中所示，有機(jī)肥料的制造工序由進(jìn)行原材料殺菌的殺菌工序、使溶解的氧進(jìn)入原材料內(nèi)的減壓冷卻工序、將分解有機(jī)物質(zhì)的微生物(發(fā)酵菌)混入至原材料中的植菌工序、通過(guò)發(fā)酵菌分解(發(fā)酵)原材料的有機(jī)物質(zhì)并使原材料堆肥化的發(fā)酵工序、和干燥發(fā)酵大體上結(jié)束的原材料(大體上變?yōu)橛袡C(jī)肥料)的干燥工序組成，經(jīng)過(guò)各個(gè)工序制造有機(jī)肥料。還有，上述發(fā)酵菌是指分解有機(jī)物質(zhì)并使有機(jī)廢棄物肥料化的土壤菌。
上述殺菌工序是，通過(guò)鍋爐2加熱本體1，向本體1內(nèi)的收集室3中投入原材料M，使收集室3成為密閉狀態(tài)。這時(shí)收集室3由圓柱狀的圓筒8組成，同時(shí)在該圓筒8內(nèi)(收集室3內(nèi))原材料M攪拌用的攪拌裝置9旋轉(zhuǎn)自由地由軸支撐，通過(guò)來(lái)自鍋爐2的約115-120℃的水蒸氣加熱該圓筒8的周壁和攪拌裝置9。
另外，圓筒8中用于投入原材料M的投入口設(shè)置成開(kāi)關(guān)自由方式，原材料M可以從上述投入口投入至圓筒8(收集室3)內(nèi)。由此在收集室3內(nèi)加熱收集的原材料M，原材料M中含有的水分變?yōu)檎羝?，由于收集?密閉，因此收集室3內(nèi)被加壓(氣壓上升)，含有原材料M的收集室3內(nèi)部的溫度與圓筒8周壁及攪拌裝置9大體上相同，達(dá)到約115-120℃，原材料M內(nèi)的腐敗菌和病原菌基本上被殺滅。
接著的減壓冷卻工序是，首先使上述真空泵4工作，使得收集室3內(nèi)的氣壓減壓，變成約-300～-400mmHg，收集室3內(nèi)水的沸點(diǎn)變?yōu)?0-70℃。由此上述加熱的原材料M中的水分變?yōu)樗魵?，通過(guò)真空泵4的真空作用與空氣一起排出至收集室3外，收集室3內(nèi)開(kāi)始放熱，同時(shí)通過(guò)上述減壓原材料M的收縮也開(kāi)始。
然后當(dāng)原材料M的水分率變?yōu)?5％左右時(shí)，解除上述減壓，由于收集室3內(nèi)的氣壓返回至1個(gè)大氣壓(約760mmHg)，上述收縮了的原材料M膨脹，溶解的氧充分地進(jìn)入原材料M內(nèi)，減壓冷卻工序是采用上述原理向原材料中輸入更多的溶解的氧。還有根據(jù)原材料也可以做成省略上述返回至大氣壓的工序、通過(guò)減壓使得原材料M收縮向原材料M內(nèi)輸入溶解的氧的結(jié)構(gòu)。
另外，植菌工序是，從圓筒8中的原材料的投入口等中投入上述發(fā)酵菌，由于在植菌工序前收集室3內(nèi)的氣壓變?yōu)榧s1大氣壓，向圓筒8內(nèi)投入發(fā)酵菌是容易的。還有由于就在上述植菌工序之前收集室3內(nèi)的氣壓變成1大氣壓，如果植菌需要長(zhǎng)時(shí)間則原材料的溫度上升，投入的發(fā)酵菌恐怕會(huì)死亡，因此發(fā)酵菌的投入在盡可能短時(shí)間內(nèi)進(jìn)行，有必要防止原材料的溫度上升至必要溫度以上。
另一方面，發(fā)酵工序是，再次關(guān)閉圓筒8的投入口，使得收集室3內(nèi)密閉并驅(qū)動(dòng)真空泵4，使得收集室3內(nèi)的氣壓減壓，變?yōu)榧s-300～-400mmHg，收集室3內(nèi)水的沸點(diǎn)變?yōu)?0-70℃。由此來(lái)自收集室3內(nèi)的原材料M(發(fā)酵菌混入后)中的水分變成水蒸氣，與減壓冷卻工序一樣，被排出至收集室3外，原材料M的水分率降低(干燥)，同時(shí)通過(guò)上述發(fā)酵菌進(jìn)行有機(jī)物質(zhì)的分解(發(fā)酵)。
然后，原材料M被穩(wěn)定在由于發(fā)酵工序開(kāi)始后發(fā)酵時(shí)的發(fā)酵熱產(chǎn)生的發(fā)酵熱的峰值即約60-80℃，由于原材料M的溫度變成比沸點(diǎn)高的溫度，原材料M內(nèi)的水分的氣化繼續(xù)進(jìn)行，發(fā)酵菌附著(著床)在原材料M中的水分放出的部分，使得原材料M繼續(xù)發(fā)酵。這時(shí)在使用該裝置的情況下，由于收集原材料M的空間(收集室3內(nèi))的氣氛保持在上述減壓的狀態(tài)，因此水分不僅從原材料M的表面、而且從變成一塊的原材料M的內(nèi)部作為水蒸氣放出。
由于有效地進(jìn)行原材料M的干燥(真空干燥)，原材料M中發(fā)酵菌附著的表面積跳躍式增大，結(jié)果所謂伴有約60-80℃的發(fā)熱的1次發(fā)酵在非常短的時(shí)間內(nèi)進(jìn)行。還有圓筒8的外周壁和攪拌裝置9通過(guò)上述鍋爐2加熱至約115-120℃，但是由于發(fā)酵菌的生物活動(dòng)，原材料M的溫度保持在發(fā)酵熱的峰值即上述約60-80℃，從圓筒8的外周壁和攪拌裝置9供給的熱量，主要是為了不導(dǎo)致原材料M的溫度降低而使用。
另外，在發(fā)酵工序中通過(guò)使攪拌裝置9旋轉(zhuǎn)的攪拌裝置9的葉片部分11攪拌圓筒8內(nèi)的原材料M，但是也根據(jù)通過(guò)攪拌使發(fā)酵菌附著的原材料M的面積增加(結(jié)果該面積也增加)這一目的，以向原材料M內(nèi)供給更多的溶解的氧作為主要的目的，因此將原材料M向軸心方向移動(dòng)的程度應(yīng)當(dāng)充分，沒(méi)有必要頻繁地?cái)嚢琛?br> 然后，原材料M的發(fā)酵熱即發(fā)酵狀態(tài)的原材料本身變?yōu)檎婵崭稍锏臒嵩矗沟迷牧螹干燥(水分調(diào)整)，進(jìn)行1次發(fā)酵，但是伴隨原材料M的水分率的降低，發(fā)酵工序一般從需氧的1次發(fā)酵向厭氧的2次發(fā)酵轉(zhuǎn)換，然后發(fā)酵變?yōu)榛旧贤Ｖ範(fàn)顟B(tài)。然后在使用該裝置的時(shí)候，為了有效并且在短時(shí)間內(nèi)繼續(xù)進(jìn)行上述原材料M的水分調(diào)整，從1次發(fā)酵直到2次發(fā)酵在收集室3內(nèi)進(jìn)行。
接著轉(zhuǎn)換到干燥工序，該干燥工序是為了調(diào)整用于通過(guò)結(jié)束發(fā)酵工序?qū)⒋篌w上發(fā)酵狀態(tài)(2次發(fā)酵)停止的原材料M(即使在該階段也大體上變成了有機(jī)肥料)進(jìn)一步變成有機(jī)肥料(變成可以使用的有機(jī)肥料)的水分率而進(jìn)行的，從發(fā)酵工序無(wú)需進(jìn)行改變特別設(shè)定等操作，從發(fā)酵工序連續(xù)進(jìn)行。
經(jīng)過(guò)上述各工序從原材料M制造有機(jī)肥料，干燥工序結(jié)束后，停止攪拌裝置9的旋轉(zhuǎn)，停止真空泵4并解除收集室3內(nèi)的減壓，從設(shè)置在圓筒8上的取料口可以取出有機(jī)肥料。還有取料口設(shè)置在圓筒8的端面上，制造的有機(jī)肥料可以通過(guò)后述的攪拌裝置9的旋轉(zhuǎn)從取料口中自動(dòng)排出。
接著針對(duì)排水處理工序進(jìn)行說(shuō)明。該排水處理工序由通過(guò)在上述有機(jī)肥料的制造工序中產(chǎn)生水分的冷凝裝置6從水蒸氣(氣體)至水(液體)的冷凝工序和冷凝而產(chǎn)生的水(排水)的循環(huán)工序組成，由于上述制造工序產(chǎn)生的排水不會(huì)以液體狀態(tài)向有機(jī)肥料制造裝置外排出。
上述冷凝工序是，將由于上述真空泵4的驅(qū)動(dòng)(收集室3內(nèi)的減壓)產(chǎn)生的收集室3內(nèi)的水蒸氣通過(guò)空間連接冷凝裝置6和圓筒8的導(dǎo)入裝置12導(dǎo)入至冷凝裝置6內(nèi)，通過(guò)與配管在冷凝裝置6內(nèi)的冷卻水進(jìn)行熱交換，水蒸氣的溫度變?yōu)榉悬c(diǎn)以下并液化(即冷凝)。
這時(shí)上述的冷凝裝置6各自獨(dú)立(水蒸氣和冷卻水不直接接觸)并具有使上述水蒸氣通過(guò)的水蒸氣路徑13和使冷卻水通過(guò)的冷卻水路徑14，同時(shí)形成使得水蒸氣路徑13和冷卻水路徑14可以熱交換接觸的結(jié)構(gòu)，通過(guò)該熱交換在水蒸氣路徑13內(nèi)液化上述水蒸氣。
另一方面，上述循環(huán)工序是指加入供給冷凝裝置6的冷卻水、使得上述水蒸氣路徑13內(nèi)產(chǎn)生的水分(液體)作為上述冷卻水的一部分在冷凝裝置6和循環(huán)部7之間循環(huán)的工序，將約28℃(日本國(guó)內(nèi)夏天的平均氣溫)的冷卻水從冷卻塔16供給至冷凝裝置6，同時(shí)在上述冷凝工序中，從冷凝裝置6中排出通過(guò)與水蒸氣熱交換而被加溫的冷卻水，另外從冷凝裝置6排出由于上述冷凝產(chǎn)生的冷凝水，返回至冷卻塔16并再冷卻。
還有冷卻塔16是目前公知的空冷式的冷卻塔，即通過(guò)在冷卻塔16中設(shè)置的鼓風(fēng)機(jī)將冷卻塔16周邊的空氣送回至冷卻塔16內(nèi)，同時(shí)從上部排出，造成空氣的流動(dòng)(風(fēng))，通過(guò)該風(fēng)冷卻通過(guò)冷卻塔16內(nèi)的水(液體)的結(jié)構(gòu)。
為此，由于從上述(空冷式)冷卻塔16中蒸發(fā)放出一部分冷卻水，一般向冷卻塔16中供給冷卻水的補(bǔ)給水，但是在該實(shí)施方案中，在冷凝裝置6和冷卻塔16之間設(shè)置將通過(guò)上述冷凝工序液化的水從冷凝裝置6強(qiáng)制供給至冷卻塔16的排水路徑17，也就是說(shuō)將上述補(bǔ)給水和來(lái)自冷凝裝置的排水作為補(bǔ)給用的冷卻水供給至冷卻塔16中。
通過(guò)上面所示的排水處理工序液化(冷凝)制造工序中產(chǎn)生的水蒸氣并作為冷卻水的補(bǔ)給水使用，進(jìn)行不照液體原樣排出排水的再循環(huán)處理。但是由于來(lái)自上述冷卻塔16的冷卻水被蒸發(fā)，結(jié)果上述排水被氣化并排出，但是排水中含有產(chǎn)生異臭的雜質(zhì)，因此存在從冷卻塔16中產(chǎn)生惡臭的情況。
為此，在該有機(jī)肥料制造裝置中，為了除去從冷卻塔16中作為氣體排出的惡臭，在上述冷卻水的循環(huán)路徑內(nèi)設(shè)置脫臭裝置18，通過(guò)該脫臭裝置18除去冷卻水的惡臭，防止含有惡臭的氣體從冷卻塔16中排出。
還有在該實(shí)施方案中，空間連通收集室3和水蒸氣路徑13，上述真空泵4中設(shè)置冷凝裝置6的排水(冷凝水)的排出口6a，形成吸氣式的水流式真空泵(渦卷形泵)。也就是說(shuō)如果驅(qū)動(dòng)真空泵4(使得收集室3內(nèi)減壓)，使得收集室3和水蒸氣路徑13在等壓下減壓，通過(guò)該真空泵4的真空力收集室3內(nèi)的水蒸氣吸引至水蒸氣路徑13內(nèi)。
然后將上述水蒸氣路徑13內(nèi)液化的水蒸氣(排水)吸引至真空泵4內(nèi)，從真空泵4的排出口排出，但是該真空泵4的排出口連接至冷卻塔16，形成將上述水蒸氣路徑13內(nèi)滯留的排水供給至冷卻塔16的結(jié)構(gòu)。
另外上述脫臭裝置18由臭氧發(fā)生機(jī)19和、將通過(guò)該臭氧發(fā)生機(jī)19生成的臭氧混入循環(huán)冷卻水中的臭氧與水的混合機(jī)21構(gòu)成，形成臭氧水合冷卻水并進(jìn)行臭氧脫臭的結(jié)構(gòu)。
本發(fā)明的有機(jī)肥料制造裝置18經(jīng)過(guò)上述工序從有機(jī)廢棄物制造有機(jī)肥料，通過(guò)真空干燥進(jìn)行原材料水分的調(diào)整，增大附著上述原材料發(fā)酵菌的面積，同時(shí)直至原材料塊內(nèi)的深處能夠附著發(fā)酵菌，另外為了水分調(diào)整與發(fā)酵(1次發(fā)酵)同時(shí)進(jìn)行，最終在收集室3內(nèi)進(jìn)行直至2次發(fā)酵，可以在非常短的時(shí)間內(nèi)從有機(jī)廢棄物制造有機(jī)肥料。
另外在從有機(jī)廢棄物制造有機(jī)肥料過(guò)程中產(chǎn)生的水分作為冷卻水(補(bǔ)給用)使用，不用將冷凝水(排水)照液體原樣排出至外部，可以再循環(huán)，在有效利用資源的同時(shí)也可以形成冷卻系統(tǒng)。
還有，由于冷卻塔16在上述冷卻水冷卻時(shí)帶入了冷卻塔16周?chē)目諝?，如果冷卻塔16的周?chē)目諝庵泻袗撼?，與該惡臭同時(shí)帶入空氣，由于伴隨冷卻水的循環(huán)進(jìn)行脫臭，因此作為系統(tǒng)配置環(huán)境的脫臭裝置也能夠發(fā)揮作用，系統(tǒng)的配置環(huán)境也可以形成冷卻的結(jié)構(gòu)。
另一方面，通過(guò)如圖3流程圖所示的上述工序制造的有機(jī)肥料不從本體1取出，將制造工序結(jié)束的原材料M(完成了的有機(jī)肥料)、還有原材料追加投入至收集狀態(tài)的圓筒8內(nèi)，再次重復(fù)上述同樣的制造工序，也可以制造有機(jī)肥料。由于這時(shí)收集室3內(nèi)形成臺(tái)座的有機(jī)肥料殘存，可以將由尿等組成的液體狀的原材料(液體原料)投入至該殘存的有機(jī)肥料中。
即通過(guò)將液體原料投入至收集室3內(nèi)收集的有機(jī)肥料中，有機(jī)肥料的水分率再次上升，該高水分率而且不進(jìn)行分解，含有有機(jī)物質(zhì)的有機(jī)肥料即固體狀的原材料化的有機(jī)肥料通過(guò)進(jìn)行與上述實(shí)施方案所示的制造工序同樣的處理，可以將液體原料變?yōu)橛袡C(jī)肥料。
還有，在有機(jī)肥料化上述液體原料時(shí)，在液體原料投入時(shí)成為臺(tái)座的有機(jī)肥料已經(jīng)被殺菌，另外有機(jī)肥料和收集室3內(nèi)的溫度調(diào)整至50-70℃，還有由于在有機(jī)肥料中植入了發(fā)酵菌，液體原料的有機(jī)肥料制造工序，可以接著上述發(fā)酵工序和發(fā)酵工序進(jìn)行干燥工序。
另外，將液體原料投入至收集室3內(nèi)時(shí)，由于投入的液體原料直接接觸圓筒8的周壁和攪拌裝置9等并蒸發(fā)(圓筒8的周壁和攪拌裝置9加熱至115-120℃)，有必要將液體原料投入收集室3中收集的有機(jī)肥料(臺(tái)座)中以使其滲入有機(jī)肥料。
換句話(huà)說(shuō)，上述液體原料的有機(jī)肥料化，在收集室3內(nèi)預(yù)先收集制造或完成的有機(jī)肥料等固體狀的臺(tái)座，投入液體原料使其滲入臺(tái)座，即使單獨(dú)也可以進(jìn)行。由此該有機(jī)肥料制造裝置可以應(yīng)用于例如廢水處理和下水處理等，不會(huì)產(chǎn)生處理時(shí)的惡臭等，可以對(duì)廢水和下水等進(jìn)行有機(jī)肥料化等處理。
另一方面，圖4(a)、(b)、(c)是上述本體1的平面圖、正面圖和側(cè)面圖，在底座26上固定類(lèi)似圓筒形狀的圓筒8，在該圓筒8上面設(shè)置的通氣口8c中安裝導(dǎo)入裝置12，另外冷凝裝置6安裝在底座26上，同時(shí)該冷凝裝置6的輸入口6b與在上述導(dǎo)入裝置12的側(cè)面設(shè)置的排出口12a連接。
然后在上述圓筒8內(nèi)，上述攪拌裝置9用軸支承在圓筒8的兩端面27、28上，同時(shí)該攪拌裝置9的驅(qū)動(dòng)軸29的兩端從上述圓筒8的端面27、28處突出，在驅(qū)動(dòng)軸29一側(cè)的端部旁安裝鏈輪31。另外在上述底座26上安裝用于驅(qū)動(dòng)攪拌裝置9的馬達(dá)32，上述鏈輪31通過(guò)皮帶34與該馬達(dá)32的驅(qū)動(dòng)軸上設(shè)置的鏈輪33連接，由此通過(guò)驅(qū)動(dòng)馬達(dá)32可以驅(qū)動(dòng)攪拌裝置9。
圖5是說(shuō)明上述攪拌裝置的一實(shí)施例的圖。
攪拌裝置9形成在圓筒8中軸支承的驅(qū)動(dòng)軸29的周面上設(shè)置徑向突出臂36、在該臂36的末端進(jìn)行原材料M的攪拌等的葉片11的結(jié)構(gòu)，在相對(duì)于圓筒8的軸心C1(參照?qǐng)D7)偏離少許的位置上用軸支撐。然后通過(guò)上述馬達(dá)32旋轉(zhuǎn)驅(qū)動(dòng)軸29，進(jìn)行原材料M的攪拌和完成的有機(jī)肥料的排出。
即各葉片11做成如圖5(b)所示的側(cè)面視中的三角形或菱形，中間部分將做成側(cè)面看為三角形狀的葉片(三角葉片)11a和做成側(cè)面看為菱形的葉片(菱葉片)11b交互配置。另外前面三角葉片11a多個(gè)連接，后面菱葉片11b多個(gè)連接。
由此，如果驅(qū)動(dòng)軸29向規(guī)定的方向旋轉(zhuǎn)，圓筒8內(nèi)的底面處收集的原材料M(或完成的有機(jī)肥料)通過(guò)前后的三角葉片11a和菱葉片11b靠近攪拌裝置9的中央部分，同時(shí)在該攪拌裝置9的中央部分中，通過(guò)連接的一組三角葉片11a和菱葉片11b，兩葉片11a、11b間前后移動(dòng)進(jìn)行攪拌，向上述原材料M中輸入更多的溶解的氧。
還有，如果驅(qū)動(dòng)軸29向上述旋轉(zhuǎn)方向的逆方向旋轉(zhuǎn)，攪拌裝置9變成螺旋軸承狀，可能使原材料M(或完成的有機(jī)肥料)向圓筒8一側(cè)的端面27移動(dòng)?？傊绻麑嚢枭鲜鲈牧螹(有機(jī)肥料)的旋轉(zhuǎn)方向作為正方向、向另一方向移動(dòng)的旋轉(zhuǎn)方向作為逆方向，攪拌裝置9以驅(qū)動(dòng)軸29的正方向旋轉(zhuǎn)可以攪拌有機(jī)肥料制造中的原材料，以驅(qū)動(dòng)軸29的逆方向旋轉(zhuǎn)可以從圓筒8的端部27排出完成的有機(jī)肥料。
上述攪拌裝置9的實(shí)施方式并不局限于圖5所示的各葉片形狀，例如從側(cè)面看作為由曲線(xiàn)等形成的整體凸?fàn)畹囊贿吅妥鳛橛汕€(xiàn)等形成的整體的直線(xiàn)或凹狀的一邊構(gòu)成的形狀也可以。例如圖14中，表示采用具有由一邊是圓弧以及另一邊是連接上述圓弧終端的直線(xiàn)構(gòu)成的形狀的葉片11c構(gòu)成的攪拌裝置的例子。
如圖14(a)中所示，葉片11分別設(shè)置在驅(qū)動(dòng)軸29的周?chē)嫔县炌ㄉ鲜鲵?qū)動(dòng)軸并在徑向突出設(shè)置的臂36的兩端。在圖14(b)中，實(shí)際上在相對(duì)于驅(qū)動(dòng)軸29的旋轉(zhuǎn)中心軸的對(duì)稱(chēng)位置配置的葉片在同一直線(xiàn)上表示并說(shuō)明了葉片的相互配置關(guān)系。葉片的側(cè)視形狀的一邊中由直線(xiàn)構(gòu)成的邊是形成從左上方向右下方傾斜的鋸齒狀連續(xù)形狀的一邊，葉片的側(cè)視形狀的另一邊即由圓弧構(gòu)成的邊，形成波形狀連續(xù)的形狀。
這時(shí)在圓筒8的端面，如圖6中所示在下方位置設(shè)置上述開(kāi)關(guān)自由的肥料取出口8b，使該取出口8b開(kāi)口并使攪拌裝置9逆旋轉(zhuǎn)，從該取出口8b可以自動(dòng)取出完成的有機(jī)肥料。還有，上述取出口8b在端面上配置樹(shù)膠等彈性部件，同時(shí)在取出口8b上設(shè)置開(kāi)關(guān)自由的蓋子，該蓋子中在取出口8b的對(duì)面設(shè)置做成類(lèi)似M字狀斷面的突起狀的邊緣部。
由此在取出口8b上安裝蓋子的時(shí)候，向彈性部件擠壓突起部，在通過(guò)邊緣部取出有機(jī)肥料的時(shí)候，除去附著在取出口8b上的污物等，以便可以保持收集室3內(nèi)的密閉度。
另外，圓筒8如圖7所示外壁37形成2重結(jié)構(gòu)，形成通過(guò)構(gòu)成該周壁37的內(nèi)壁37a和外壁37b形成的間隙SD由隔壁38分割的結(jié)構(gòu)。還有圖7中中心線(xiàn)C是攪拌裝置9的驅(qū)動(dòng)軸29的軸心。
然后在上述隔壁38的一部分上形成通氣孔，通過(guò)隔壁38分割的各間隙SD1、SD2、SD3可以通過(guò)上述通氣孔連通。然后如圖8中所示在至少一個(gè)間隙SD1中形成用于將來(lái)自鍋爐的水蒸氣輸入至間隙SD內(nèi)的輸入部件39，該輸入部件39通過(guò)閥41連接鍋爐2的水蒸氣輸出管路40。另外，各間隙SD中也設(shè)置水蒸氣的排出部件42，各排出部件42連接至排放管路45。
這時(shí)從鍋爐2中輸出約115-120℃的水蒸氣，由此將上述水蒸氣送至圓筒8周壁37內(nèi)形成的間隙SD中，加熱圓筒8的周壁37，將熱量送至圓筒8內(nèi)(收集室3內(nèi))的原材料中，在上述制造各工序中向原材料供熱。
還有，攪拌裝置9的驅(qū)動(dòng)軸29及臂36是中空的，臂36的中空部分36a和驅(qū)動(dòng)軸29的中空部分29a空間上連接，同時(shí)在驅(qū)動(dòng)軸29的中空部分29a中，從驅(qū)動(dòng)軸29一邊的端面29b送至上述圓筒8的一部分水蒸氣分路導(dǎo)入，攪拌裝置9也與圓筒8同樣通過(guò)水蒸氣(鍋爐2)加熱。然后將導(dǎo)入該驅(qū)動(dòng)軸29和圓筒36內(nèi)的水蒸氣通過(guò)驅(qū)動(dòng)軸29的其他端面29c排出至排水管中。
另一方面，上述圓筒8和冷凝裝置6通過(guò)導(dǎo)入裝置12連接，圓筒8(收集室3)內(nèi)產(chǎn)生的水蒸氣通過(guò)導(dǎo)入裝置12導(dǎo)入至冷凝裝置6中，但是該導(dǎo)入裝置12如圖9中所示，相對(duì)于導(dǎo)入裝置43的內(nèi)徑d1而言導(dǎo)入裝置的內(nèi)徑d2要大(d2＞d1)，由此篩選水蒸氣內(nèi)含有的比重較大的固體并落下。
然后將上述導(dǎo)入裝置12也做成周面44和上面46為2重結(jié)構(gòu)，形成導(dǎo)入至導(dǎo)入裝置12內(nèi)的水蒸氣通過(guò)上方的間隙SU排出至周面的間隙SS中的結(jié)構(gòu)。由此也可以篩選固體，形成通過(guò)連通至周面間隙SS的排出口12a將水蒸氣排出至冷凝裝置6中。還有由于上述2重結(jié)構(gòu)，在室外空氣比較低等情況下導(dǎo)入裝置12內(nèi)也不會(huì)受到室外空氣的影響，可以防止由于室外空氣影響造成液化等不合適的情況。
另一方面，上述冷凝裝置6如圖10中所示，將由上下方向的多個(gè)管路47組成的冷卻水路徑14配置在圓筒狀的本體48內(nèi)，在本體48的上下形成連通至上述管路47的冷卻水池49U、49D，形成在下方的冷卻水池49D中輸入冷卻水、從上方的冷卻水池49U中排出冷卻水的結(jié)構(gòu)，形成通過(guò)輸入口6b將來(lái)自導(dǎo)入裝置12的水蒸氣導(dǎo)入至配置了上述管路47的本體48內(nèi)的結(jié)構(gòu)。
由此通過(guò)與冷卻水的熱交換冷卻上述水蒸氣，在本體48內(nèi)部下方的冷卻水池49D的上方液化并滯留。還有使得兩冷卻水池49U、49D與本體48內(nèi)部完全分離，不用將上述液化的水分和冷卻水在冷卻水池49U、49D中混合(接觸)，兩冷卻水池49U、49D間形成水蒸氣路徑13，在該水蒸氣路徑13的下方滯留冷凝的液體狀水分。
這時(shí)本體48中的兩冷卻水池49U、49D間的周壁51形成2重結(jié)構(gòu)，內(nèi)外兩周壁51a、51b間的間隙52也從下方的冷卻水導(dǎo)入裝置53朝向上方的冷卻水排出部54，使得冷卻水循環(huán)。由此導(dǎo)入至水蒸氣路徑13內(nèi)的水蒸氣沿著本體48的周壁51移動(dòng)，通過(guò)周壁51一側(cè)的冷卻水冷卻，更確?？梢员灰夯?。
然后上述排出口6a與上述真空泵4連接，由此使得水蒸氣路徑13、導(dǎo)入裝置12內(nèi)部、收集室3(圓筒8)內(nèi)部在等壓下減壓。這時(shí)上述真空泵4如上所述由圖11中所示的卷形泵組成，吸入泵4a與上述冷凝裝置6的排出口6a連接，排出口4b與冷卻塔16的冷卻水的輸入口連接。由此一旦驅(qū)動(dòng)真空泵4，上述收集室3內(nèi)部等在等壓下減壓，同時(shí)水蒸氣路徑13內(nèi)(與收集室3內(nèi)等壓)滯留的液體狀的水分(水)通過(guò)真空泵4輸出至冷卻塔16中。
這時(shí)上述冷卻塔16如圖12中所示變成如下的結(jié)構(gòu)將從冷凝裝置6排出的冷卻水導(dǎo)入上方的冷卻水的輸入口16a中，同時(shí)該導(dǎo)入的冷卻水從冷卻塔16的上面分散，該分散的冷卻水流至下方，在向下方流的途中冷卻水通過(guò)由冷卻塔16上面配置的鼓風(fēng)機(jī)56產(chǎn)生的、從冷卻塔16的周面導(dǎo)入并排出至上面的空氣流(風(fēng))冷卻，從冷卻水的排出口16b將冷卻的冷卻水送至冷凝裝置6.
還有在上述冷卻塔16中，由于發(fā)生冷卻水的蒸發(fā)，在冷卻塔16中補(bǔ)給水通過(guò)自動(dòng)補(bǔ)給口16c供給，與該補(bǔ)給水的補(bǔ)給路徑基本上相同，通過(guò)上述冷凝裝置6冷凝并產(chǎn)生的冷凝水可以作為補(bǔ)給水從冷凝水供給口16d供給。由此冷凝水作為冷卻水的補(bǔ)給水再循環(huán)，在本發(fā)明的系統(tǒng)中上述冷凝水無(wú)需以液體狀態(tài)排出至外部。
另外沒(méi)有圖示，在冷卻塔16上設(shè)置上述臭氧發(fā)生機(jī)19，同時(shí)設(shè)置混合由該臭氧發(fā)生機(jī)19產(chǎn)生的臭氧和冷卻水的混合機(jī)21，由此冷卻水作為臭氧水生成，并且不會(huì)產(chǎn)生惡臭等。
另一方面，圖13是表示在車(chē)間內(nèi)配置本發(fā)明的有機(jī)肥料制造裝置的一例的平面圖，形成可以從原料漏斗61通過(guò)傳送機(jī)構(gòu)62向本體1供給原材料的結(jié)構(gòu)，同時(shí)配置形成從本體1中排出的制造的有機(jī)肥料可以通過(guò)傳送機(jī)構(gòu)63送至肥料的袋裝裝置64的結(jié)構(gòu)，使用壓力調(diào)整閥等可以連續(xù)并自動(dòng)化制造有機(jī)肥料。
還有，分別將配置鍋爐2的鍋爐室66配置在另一間房，冷卻塔16配置在室外，相互不會(huì)給予熱的不良影響，可以冷卻車(chē)間內(nèi)部并進(jìn)行舒適的溫度管理。另外根據(jù)上面所示的本發(fā)明的有機(jī)肥料制造裝置，即使任何的影響導(dǎo)致微生物死滅，由于僅僅進(jìn)行原材料的真空干燥，圓筒8內(nèi)收集的原材料往往殘留高的水分率，因此可以防止腐蝕等不合適的情況。
另外如上所示的有機(jī)肥料的制造工序是指，向圓筒8內(nèi)投入一定量的原材料，使該原材料全部有機(jī)肥料化完成有機(jī)肥料的制造工序的分批處理，但是也可以在規(guī)定的間隔內(nèi)連續(xù)投入原材料、進(jìn)行連續(xù)制造有機(jī)肥料的連續(xù)處理。
以下針對(duì)微生物制造方法的實(shí)施方式進(jìn)行說(shuō)明。該方法不是以照原樣使用所述的裝置制造有機(jī)肥料作為目的，而是以制造適合于有機(jī)廢棄物的處理、分解、發(fā)酵的微生物、特別是細(xì)菌作為目的。
該方法包含制造基本原菌的工序、和將該基本原菌變?yōu)檫m合于作為處理原料的特定有機(jī)廢棄物的菌群的工序。
首先，針對(duì)制造基本原菌的工序進(jìn)行說(shuō)明。在該工序中，在所述的收集室3內(nèi)放入想要培養(yǎng)的菌和適合于該菌培養(yǎng)的有機(jī)培養(yǎng)基質(zhì)的混合物，采用所述的裝置如說(shuō)明的那樣在減壓下加熱并培養(yǎng)該菌。
加熱的范圍優(yōu)選為攝氏120～150度。減壓的范圍優(yōu)選為使水的沸點(diǎn)變?yōu)閿z氏75-15度。培養(yǎng)時(shí)間為約4小時(shí)～1.5小時(shí)。
想要培養(yǎng)的菌為基本原菌。該基本原菌是在實(shí)施所述有機(jī)肥料制造的地方的腐葉土中存在的土著菌等。也可以是代替土著菌的特定的菌。作為這種菌有公知的放線(xiàn)菌、乳酸菌、桿菌、酵母菌。也可以組合多種菌。土著菌中含有多種菌。
該工序的合適的方式是，在所述的制造裝置的收集室3中放入米糠和特定菌或竹叢等腐葉土，將給定的培養(yǎng)液(有機(jī)培養(yǎng)基質(zhì))溶解于水中并加入至米糠和菌的混合物中。作為這樣的培養(yǎng)液，有將花草的生長(zhǎng)點(diǎn)浸漬在黑砂糖中并采集的提取物(天然綠汁)。作為花草，優(yōu)選在將要處理處理物的地方生長(zhǎng)的花草中、在嚴(yán)酷的環(huán)境下生長(zhǎng)的花草。所謂嚴(yán)酷的環(huán)境是指靠近海岸、溫度時(shí)高時(shí)低等氣候狀態(tài)比其他地域還要嚴(yán)酷的地方。
接著，在將真空度調(diào)整至使沸點(diǎn)為攝氏60度之后，在約1.5至3小時(shí)內(nèi)培養(yǎng)(發(fā)酵)菌。接著，一部分(0.1～10％)菌殘留在收集室中，同樣加入培養(yǎng)液。數(shù)日間重復(fù)進(jìn)行此操作。
接著按照如下所述制造適合于處理原料的微生物(菌群)。在所述的收集室中放入含有米糠和作為想要用約10-1％的微生物處理對(duì)象的處理原料和約30-5％的基本原菌的培養(yǎng)物。
作為處理原料，有各種原料，相應(yīng)的例如剩飯、魚(yú)介類(lèi)加工品的殘?jiān)?、牛等家畜的糞便等稱(chēng)為有機(jī)性廢棄物的全部物質(zhì)。接著在與基本原菌的發(fā)酵工序同樣的減壓、溫度條件下繼續(xù)進(jìn)一步培養(yǎng)/發(fā)酵。經(jīng)過(guò)1.5～3小時(shí)后，收集室內(nèi)的培養(yǎng)物殘留30～0.1％，再加入米糠和處理原料并進(jìn)行同樣條件的培養(yǎng)。數(shù)日間重復(fù)此操作。結(jié)果得到適合處理原料分解/發(fā)酵處理的菌(寶卡西)。作為處理原料，也可以混合在牛糞中加入剩飯等的多種原料。這時(shí)，增殖的微生物變成適合各個(gè)原料分解、處理的多種菌的組合。
還有，在該工序中，為了適合于海岸地方的處理，將處理原料和30～1％的海水一起加入到收集室中。在該收集室內(nèi)菌的繼代培養(yǎng)過(guò)程中，對(duì)鹽具有抵抗性的菌還能存活。如果使用該菌，可以適合分解海岸地方中具有高鹽分濃度的有機(jī)廢棄物。
下面說(shuō)明具體的例子。作為腐葉土采集并利用鹿兒島縣大島郡的竹林中有的物質(zhì)。作為處理原料，使用在相同地方飼養(yǎng)的家畜牛的牛糞。這時(shí)，添加相同地方的海水。
培養(yǎng)液利用混合相同地方的景天(キリン草)和豚草(ブタ草)等生育力強(qiáng)的50％花草和50％黑砂糖、在冷暗地方保存1周得到的提取物。結(jié)果得到的菌屬于放線(xiàn)菌。
接著，將得到的菌混合至由牛糞組成的有機(jī)廢棄物中，利用所述的裝置按照如下的條件進(jìn)行發(fā)酵。
混合99％牛糞和1％菌的培養(yǎng)物，利用所述的裝置發(fā)酵2～4小時(shí)。結(jié)果，分析得到的有機(jī)肥料，具有以下的成分(表1)。
由該表1可以看出，處理前和處理后在短時(shí)間內(nèi)降低相當(dāng)?shù)康陌l(fā)酵被確定。
在本發(fā)明中作為可以使用的微生物，可以使用特開(kāi)2001-048687土壤基盤(pán)材、特開(kāi)2001-046057新型微生物以及利用該微生物的有機(jī)材料的制造方法、特開(kāi)2000-264767有機(jī)肥料的制造方法、特開(kāi)2000-072581通過(guò)微生物分解制紙漿液的微生物有機(jī)堆肥的制造方法、特開(kāi)2000-072580顆粒狀活性污泥肥料及由其得到的活性炭、特開(kāi)平11-197635有機(jī)廢棄物的分解處理方法以及通過(guò)分解處理制造有機(jī)廢棄物植物用培養(yǎng)基的方法、特開(kāi)平11-196886用于從飲食品廢棄物制造有用物質(zhì)的方法及裝置，工業(yè)用醇的制造方法及裝置和凈水的制造方法及裝置、特開(kāi)平11-103663培養(yǎng)基、微生物材料及其制造方法、特開(kāi)平11-058325木質(zhì)熱處理物的制造法和木質(zhì)熱處理物的使用方法、特開(kāi)平10-262479利用有機(jī)廢棄物的復(fù)合農(nóng)產(chǎn)設(shè)施、特開(kāi)平10-236894特殊液體肥料的制造方法、特開(kāi)平10-174582活性混合微生物及其利用、特開(kāi)平10-167866有機(jī)發(fā)酵肥料及其制造方法、特開(kāi)平10-120483由有機(jī)廢棄物制造肥料的裝置、特開(kāi)平10-025182棒狀肥料、特開(kāi)平09-268089微生物材料的制造方法、特開(kāi)平09-118576有機(jī)肥料及其制造方法、特開(kāi)平09-048685有機(jī)肥料的制造方法、特開(kāi)平05-207816凈水餅微生物處理寶卡西的培養(yǎng)基的制造方法、特開(kāi)平05-170579有機(jī)肥料的制造方法、特開(kāi)平05-070271固形肥料的制造方法、國(guó)際公開(kāi)號(hào)WO98/042638有機(jī)肥料的制造方法中記載的各種微生物等公知有機(jī)肥料生成用的微生物。
分析用該實(shí)施例說(shuō)明的土著菌(基本原菌或培養(yǎng)菌)的結(jié)果如下所示。
基于分離菌株的基因分類(lèi)及培養(yǎng)后的臭氧菌株 屬名 臭氧需氧A-a株 Candida(念珠菌屬) 無(wú)需氧B-b株 Arthrobacter(節(jié)桿菌屬) 有需氧B-c株 Bacillus(芽孢桿菌屬) 無(wú)厭氧A-a株 Candida 有厭氧A-b株 Candida 無(wú)厭氧B-c株 Escherichia(埃希氏桿菌屬) 有厭氧B-d株 Microbacterium(細(xì)桿菌屬) 無(wú)厭氧B-e株 Arthrobacter 有參照A＝豬飼料 B＝豬圈土單離各種各樣的菌株，顯而易見(jiàn)的是作為腸內(nèi)細(xì)菌或土壤細(xì)菌全部是已知的菌種。
*Candida屬對(duì)于真核Candida，該微生物在自然界廣泛分布，是與酵母近緣的一種霉，圓釀母也包含在該屬中。有各種各樣的種類(lèi)，但一般來(lái)說(shuō)具有較強(qiáng)的需氧或厭氧分解有機(jī)物的作用，由于在胞子中分散成為食品腐敗的原因。另一方面，也有在醬油釀造等中利用的有用的種類(lèi)。這種菌在家畜飼料等中含有的可能性較高，即使通過(guò)這次分離來(lái)自飼料的可能性也較高。
*Arthrobacker屬該菌是需氧性的革蘭氏陽(yáng)性菌，沒(méi)有形成孢子。主要生長(zhǎng)在土壤中，分解土中的有機(jī)物變?yōu)闊o(wú)機(jī)物，與物質(zhì)循環(huán)關(guān)系深。這次考慮用需氧性和厭氧性?xún)烧叻蛛x，對(duì)于厭氧性的B-e株僅僅使用混入的氧在微厭氧下增殖。
*Bacillus屬Bacillus屬也稱(chēng)為枯草菌，附著在土壤和植物遺體(稻子等)上。采用革蘭氏陽(yáng)性菌根據(jù)營(yíng)養(yǎng)狀態(tài)形成孢子狀的芽孢。該菌已知為在細(xì)胞外分泌各種各樣的蛋白質(zhì)分解酶、脂肪分解酶等的菌，與有機(jī)物的分解有關(guān)?？梢钥紤]在畜舍中使用枯草、稻草等情況下從其中分散的菌。
*Microbacterium屬需氧性革蘭氏陽(yáng)性菌，不形成孢子。土壤中分布，也有從奶酪等乳制品中分離的。
上面是這次分離的菌屬的特征，全都在稱(chēng)為畜舍環(huán)境中生長(zhǎng)的菌株可以分離。針對(duì)臭的物質(zhì)和這些菌的關(guān)系，從飼料(A)中分離的全都是Candida屬，預(yù)料該飼料為發(fā)酵飼料。這些微生物中某些種類(lèi)物質(zhì)是無(wú)臭的，伴隨發(fā)酵發(fā)出芳香，事實(shí)上三株中的二株即使在營(yíng)養(yǎng)培養(yǎng)基中培養(yǎng)也無(wú)臭。這些發(fā)酵性飼料也有調(diào)節(jié)腸的作用，通過(guò)良好地保持腸內(nèi)細(xì)菌的平衡，也許可以擠出臭的糞尿。從豬圈的土中檢出土壤細(xì)菌。另一方面Bacillus屬和Microbacterium屬即使在營(yíng)養(yǎng)培養(yǎng)基培養(yǎng)也不會(huì)產(chǎn)生惡臭，這些菌種不產(chǎn)生惡臭，有可能承擔(dān)有機(jī)物的分解。與其他飼養(yǎng)方法比較所謂惡臭產(chǎn)生少的情況是，這些微生物有可能在畜舍的土壤中占大多數(shù)。對(duì)于飼料樣品A，可以推測(cè)Candida屬的微生物(A-a、A-b)對(duì)于抑制腸內(nèi)產(chǎn)生的臭物質(zhì)具有什么樣的效果。另外，對(duì)于土壤樣品B，可以認(rèn)為Baclillus屬和Microbacterium屬的菌作為不產(chǎn)生惡臭的分解者增殖。
本發(fā)明的土著菌分解氮源并降低N值，以及分解碳水化合物等有機(jī)物并增大灰分(C量)。即可以分解有機(jī)物使得C/N值變高。還有如下所述，優(yōu)選能夠在高滲透壓環(huán)境等嚴(yán)酷的環(huán)境下生長(zhǎng)的菌。
相對(duì)于所述的高滲透壓有抵抗性的菌，即首先作為對(duì)鹽有抵抗性的菌(混合菌)確定由如下3種菌為主構(gòu)成(經(jīng)濟(jì)產(chǎn)業(yè)部產(chǎn)業(yè)技術(shù)綜合研究所生命工學(xué)工業(yè)技術(shù)研究所特許微生物保藏中心，日本國(guó)茨城縣市東1街1-3，2001年3月14日國(guó)際保藏的Shimose 1(保藏號(hào)FERM BP-7504)、Shimose 2(保藏號(hào)FERM BP-7505)、Shimose 3(保藏號(hào)FERM BP-7506)。這些菌可以在氯化鈉等鹽分存在的環(huán)境下(所謂滲透壓從例如幾百-1000毫滲摩(mOsmol)極高的情況)生長(zhǎng)，并且對(duì)于也包含由家畜類(lèi)、魚(yú)介類(lèi)、綠水果、肉類(lèi)等組成的有機(jī)廢棄物、稻葉、落葉等概念的有機(jī)物，具有使其分解發(fā)酵并生產(chǎn)有機(jī)肥料的功能。各菌的特性說(shuō)明如下。
Shimose 1是屬于與酵母相同的釀酒酵母屬的新型變異株，培養(yǎng)基是瓊脂培養(yǎng)基。培養(yǎng)基的組成是精制水1000ml、肉提取液5.0g、胨10.0g、氯化鈉5.0g、瓊脂15.0g，培養(yǎng)溫度是攝氏30度，培養(yǎng)期為3天。培養(yǎng)基的pH是7.0。培養(yǎng)基的殺菌條件是在攝氏121度下殺菌15分鐘。該菌可以采用冷凍干燥法保存(攝氏5度)。
Shimose 2是屬于與酵母相同的釀酒酵母屬的新型變異株，培養(yǎng)基是YM培養(yǎng)基。培養(yǎng)基的組成是精制水1000ml、肉提取物3.0g、麥芽提取物3.0g、胨5.0g、葡萄糖10.0g、瓊脂20.0g，培養(yǎng)溫度是攝氏28度，培養(yǎng)期為3天。培養(yǎng)基的pH是6.2。培養(yǎng)基的殺菌條件是在攝氏121度下殺菌15分鐘。該菌可以采用冷凍干燥法保存(攝氏5度)。
Shimose 3是屬于革蘭氏陽(yáng)性球菌，培養(yǎng)基是瓊脂培養(yǎng)基。培養(yǎng)基的組成是精制水1000ml、肉提取液5.0g、胨10.0g、氯化鈉5.0g、瓊脂15.0g，培養(yǎng)溫度是攝氏30度，培養(yǎng)期為3天。培養(yǎng)基的pH是7.0。培養(yǎng)基的殺菌條件是在攝氏121度下殺菌15分鐘。該菌可以采用冷凍干燥法保存(攝氏5度)。
本發(fā)明土著菌的一個(gè)實(shí)例是，由上述Shimose1～3中至少一個(gè)組成的菌或混合菌，使用其分解有機(jī)廢棄物的結(jié)果如所述的表1，更詳細(xì)表示的結(jié)果顯示在表2中。
作為考慮的分解率如下所述。在糞發(fā)酵的情況下，由于以氮的殘存量作為基準(zhǔn)來(lái)考慮，如果從上述分析結(jié)果計(jì)算，氮分解率約為63％。處理時(shí)間為2小時(shí)。即在鋸末(オガコ)混合的牛糞的情況下，處理前后以氮作為基準(zhǔn)的分解率是(52g/kg-19g/kg)÷52g/kg×100＝63.5％。
形成本發(fā)明涉及的有機(jī)肥料的微生物，在2小時(shí)的處理時(shí)間中，如果比較處理前和處理后，氮分解率為40％以上，并且如果比較處理前的有機(jī)物的C/N值和處理后的有機(jī)物C/N值，后者變?yōu)榍罢叩?.5倍以上的微生物，例如土著菌，優(yōu)選在高滲透壓環(huán)境下可以分解或發(fā)酵的微生物。即現(xiàn)有的菌需要1個(gè)月以上分解有機(jī)物，但是本發(fā)明用2小時(shí)可以完成。
工業(yè)實(shí)用性如果借助上述構(gòu)成的本發(fā)明的方法和實(shí)施該方法的裝置，具有下述效果在收集室內(nèi)收集有機(jī)處理用的微生物和原材料的混合物，使收集室內(nèi)減壓，可以并行進(jìn)行原材料的有機(jī)物質(zhì)分解(發(fā)酵)和水分調(diào)制(干燥)，可以很容易地制造有機(jī)肥料，特別是由于進(jìn)行了原材料的干燥、使得收集室內(nèi)的氣氛變?yōu)闇p壓狀態(tài)，水分不僅從原材料的表面、而且從內(nèi)部排出，原材料中微生物附著的表面積跳躍式增大，因此可以在短時(shí)間內(nèi)從有機(jī)廢棄物制造有機(jī)肥料。因而，通過(guò)使用該方法，可以在短時(shí)間內(nèi)有效地制造適合特定的有機(jī)物處理的微生物。
這時(shí)通過(guò)收集室內(nèi)的減壓，收集室內(nèi)水的沸點(diǎn)變?yōu)榘l(fā)酵熱以下，由于以原材料的自熱作為熱源進(jìn)行真空干燥，無(wú)需預(yù)備需要詳細(xì)溫度管理的真空干燥用的熱源，可以很容易地進(jìn)行干燥工序。但是為了防止由于原材料的放熱造成的溫度降低，需要將某種程度的熱能供給原材料，但是優(yōu)選在由于原材料的生物活動(dòng)產(chǎn)生的發(fā)酵熱的上限以上加熱，上述熱能的補(bǔ)給是容易的。
另一方面，可以形成如下的結(jié)構(gòu)使在有機(jī)肥料的制造過(guò)程中收集室內(nèi)產(chǎn)生的水蒸氣排出至收集室外、冷卻并冷凝，可以很容易地進(jìn)行排水，作為使上述水蒸氣冷卻的一部分冷卻水可以使用上述排水(冷凝水)，使冷凝水再循環(huán)，不用以液體狀態(tài)將排水放出至外部，也可以防止對(duì)環(huán)境產(chǎn)生不良影響。
還有，由于冷卻水蒸發(fā)，如果使用上述排水作為一部分冷卻水，有時(shí)惡臭變?yōu)闅怏w在外部放出，但是通過(guò)在循環(huán)路徑內(nèi)進(jìn)行臭氧水化冷卻水等脫臭處理，可以防止惡臭等。
表1


表2




權(quán)利要求
1.有機(jī)肥料的制造方法，其中在可以密閉的開(kāi)關(guān)自由的收集室(3)中混合收集含有水分的有機(jī)廢棄物和分解有機(jī)物質(zhì)并使之堆肥化的微生物，加熱上述收集室(3)，同時(shí)密閉收集室(3)并使收集室(3)內(nèi)減壓，將收集室(3)內(nèi)水的沸點(diǎn)設(shè)定在由于上述微生物造成有機(jī)物質(zhì)分解時(shí)發(fā)熱的有機(jī)廢棄物的發(fā)酵熱以下，從收集室(3)內(nèi)的有機(jī)廢棄物中使水分氣化并排出，同時(shí)進(jìn)行有機(jī)物質(zhì)分解來(lái)制造有機(jī)肥料。
2.權(quán)利要求
1的有機(jī)肥料的制造方法，其中在收集室(3)外通過(guò)與冷卻水的熱交換冷凝從有機(jī)廢棄物中排出水蒸氣，空氣冷卻上述冷卻水并使之循環(huán)，將通過(guò)上述冷凝產(chǎn)生的液體狀的水分作為冷卻水的補(bǔ)給水供給至冷卻水的循環(huán)路徑內(nèi)。
3.權(quán)利要求
2的有機(jī)肥料的制造方法，其中在冷卻水的循環(huán)路徑內(nèi)進(jìn)行冷卻水的脫臭。
4.有機(jī)肥料的制造裝置，其備有收集含有水分的有機(jī)廢棄物和分解有機(jī)物質(zhì)并使之堆肥化的微生物的收集室(3)和加熱該收集室(3)的加熱裝置(2)，在收集室(3)內(nèi)含有混合上述有機(jī)廢棄物和微生物的攪拌裝置(9)，其中構(gòu)成可以密閉的上述收集室(3)，同時(shí)在上述收集室(3)上連接并設(shè)置使收集室(3)內(nèi)的氣壓減壓的減壓裝置，驅(qū)動(dòng)該減壓裝置以使收集室(3)內(nèi)水的沸點(diǎn)在由于上述微生物造成有機(jī)物質(zhì)分解時(shí)發(fā)熱的有機(jī)廢棄物的發(fā)酵熱以下。
5.權(quán)利要求
4的有機(jī)肥料的制造裝置，其具有如下結(jié)構(gòu)在收集室(3)上連接并設(shè)置使氣體狀水分液化的冷凝裝置(6)，同時(shí)在該冷凝裝置(6)和收集室(3)之間設(shè)置將由于收集室(3)內(nèi)的減壓產(chǎn)生的氣體狀的水分導(dǎo)入冷凝裝置(6)的導(dǎo)入裝置(12)，上述冷凝裝置(6)通過(guò)使循環(huán)冷卻水和上述氣體狀的水分熱交換使之液化。
6.權(quán)利要求
5的有機(jī)肥料的制造裝置，其中在冷卻水的循環(huán)路徑內(nèi)設(shè)置使冷卻水空氣冷卻的冷卻裝置(16)，在冷凝裝置(6)和收集室(3)之間設(shè)置將通過(guò)冷凝產(chǎn)生的液體狀的水分導(dǎo)入至冷卻水的循環(huán)路徑內(nèi)的導(dǎo)入裝置。
7.權(quán)利要求
6的有機(jī)肥料的制造裝置，其中冷凝裝置(6)各自獨(dú)立并具有氣體狀水分用的水蒸氣流通路徑(13)和冷卻水用的冷卻水流通路徑(14)，鄰接并配置兩個(gè)流通路徑(13、14)以使氣體狀的水分和冷卻水可以熱交換，在水蒸氣流通路徑(13)中設(shè)置使通過(guò)冷凝產(chǎn)生的液體狀水分排出的排出口(6a)，同時(shí)在該排出口(6a)處配置通過(guò)流水驅(qū)動(dòng)的水流式真空泵(4)，使得該真空泵(4)的輸出水流排出至冷卻水的循環(huán)路徑中。
8.適合有機(jī)廢棄物處理的微生物的制造方法，其中在可以密閉的開(kāi)關(guān)自由的收集室(3)中混合收集含有水分并且含有作為處理對(duì)象的有機(jī)廢棄物的有機(jī)基質(zhì)、和適合該有機(jī)廢棄物處理的微生物，加熱上述收集室(3)，同時(shí)密閉收集室(3)并使收集室(3)內(nèi)減壓，將收集室(3)內(nèi)水的沸點(diǎn)設(shè)定在由于上述微生物造成有機(jī)基質(zhì)分解時(shí)發(fā)熱的有機(jī)基質(zhì)的發(fā)酵熱以下，從收集室(3)內(nèi)的有機(jī)基質(zhì)中使水分氣化并排出，同時(shí)結(jié)束上述微生物的培養(yǎng)，并且從收集室中分離該微生物。
9.權(quán)利要求
8記載的方法，其中在培養(yǎng)微生物時(shí)，在上述有機(jī)基質(zhì)中混合作為微生物能夠獲得耐性的對(duì)象的物質(zhì)。
10.權(quán)利要求
9記載的方法，其中上述物質(zhì)是海水。
11.微生物的制造方法，是制造適合有機(jī)廢棄物分解處理的微生物的方法，其特征在于，在用于培養(yǎng)該微生物的有機(jī)基質(zhì)中混合將要處理的有機(jī)廢棄物和作為該微生物能夠獲得耐性的對(duì)象的物質(zhì)，在有機(jī)基質(zhì)中培養(yǎng)上述有機(jī)微生物。
專(zhuān)利摘要
本發(fā)明的有機(jī)肥料的制造方法，是在可以密閉的開(kāi)關(guān)自由的收集室(3)中混合收集含有水分的有機(jī)廢棄物和分解有機(jī)物質(zhì)并使之堆肥化的微生物，加熱上述收集室(3)，同時(shí)密閉收集室(3)并使收集室(3)內(nèi)減壓，將收集室(3)內(nèi)水的沸點(diǎn)設(shè)定在由于上述微生物造成有機(jī)物質(zhì)分解時(shí)發(fā)熱的有機(jī)廢棄物的發(fā)酵熱以下，從收集室(3)內(nèi)的有機(jī)廢棄物中使水分氣化并排出，同時(shí)進(jìn)行有機(jī)物質(zhì)分解來(lái)制造有機(jī)肥料。由此提供在短時(shí)間內(nèi)有效地進(jìn)行從有機(jī)廢物制造有機(jī)肥料等處理的技術(shù)。
文檔編號(hào)C05F17/00GKCN1418179SQ01806486
公開(kāi)日2003年5月14日 申請(qǐng)日期2001年3月15日
發(fā)明者下瀨真一 申請(qǐng)人:株式會(huì)社日本諾博系統(tǒng)導(dǎo)出引文BiBTeX, EndNote, RefMan