2025-114122 発酵システム

(19)【発行国】日本国特許庁(JP)

(12)【公報種別】公開特許公報(A)

(11)【公開番号】P2025114122

(43)【公開日】2025-08-05

(54)【発明の名称】発酵システム

(51)【国際特許分類】

   B09B 3/65 20220101AFI20250729BHJP

   C02F 11/04 20060101ALI20250729BHJP

【ＦＩ】

B09B3/65 ZAB

C02F11/04 A

【審査請求】未請求

【請求項の数】4

【出願形態】ＯＬ

(21)【出願番号】P 2024008601

(22)【出願日】2024-01-24

【新規性喪失の例外の表示】新規性喪失の例外適用申請有り

(71)【出願人】

【識別番号】000002967

【氏名又は名称】ダイハツ工業株式会社

(74)【代理人】

【識別番号】100180644

【弁理士】

【氏名又は名称】▲崎▼山 博教

(72)【発明者】

【氏名】上西 真里

(72)【発明者】

【氏名】大庭 靖史

(72)【発明者】

【氏名】幸長 亮太

(72)【発明者】

【氏名】古田 暢彦

(72)【発明者】

【氏名】武本 高明

(72)【発明者】

【氏名】近藤 豊

(72)【発明者】

【氏名】西野 寛志

(72)【発明者】

【氏名】谷 賢二

(72)【発明者】

【氏名】中山 直紀

(72)【発明者】

【氏名】井関 芳和

【テーマコード（参考）】

4D004

4D059

【Ｆターム（参考）】

4D004AA02

4D004BA03

4D004CA18

4D004CB04

4D004CB05

4D004CB42

4D004CB43

4D004CB45

4D004CC03

4D004CC07

4D059AA01

4D059AA23

4D059BA12

4D059BA34

4D059BD00

4D059BE01

4D059BJ00

4D059BK08

4D059CA01

4D059CA14

4D059CB01

(57)【要約】

【課題】簡素化が可能であり、レイアウト変更や生産量の変動にも容易に対応が可能な発酵システムを提供する。
【解決手段】原料２を発酵させるための発酵システム１であり、開口部１１、及び開口部１１を密閉する蓋１２を有する複数の発酵槽１０と、複数の発酵槽１０を収容する発酵棚３０とを備え、発酵槽１０に原料２を投入する原料投入ポジションＰ１と、発酵棚１０が配置されると共に、発酵棚１０に収容された発酵槽３０において原料２を発酵させる発酵ポジションＰ２と、発酵後の発酵後原料を排出する発酵後原料排出ポジションＰ３とがそれぞれ異なる位置に配置されており、発酵槽１０は、原料投入ポジションＰ１、発酵ポジションＰ２、及び発酵後原料排出ポジションＰ３の間を移動自在であることを特徴とする。
【選択図】図１

【特許請求の範囲】

【請求項1】

原料を発酵させるための発酵システムであって、
開口部、及び前記開口部を密閉する蓋を有する複数の発酵槽と、
前記複数の発酵槽を収容する発酵棚と、
を備え、
前記発酵槽に前記原料を投入する原料投入ポジションと、
前記発酵棚が配置されると共に、前記発酵棚に収容された前記発酵槽において前記原料を発酵させる発酵ポジションと、
発酵後の発酵後原料を排出する発酵後原料排出ポジションと、
がそれぞれ異なる位置に配置されており、
前記発酵槽は、前記原料投入ポジション、前記発酵ポジション、及び前記発酵後原料排出ポジションの間を移動自在であることを特徴とする発酵システム。

【請求項2】

前記発酵棚が、前記複数の発酵槽を保持する発酵槽保持部を備えており、
前記発酵槽保持部は、前記複数の発酵槽から発生するバイオガスを回収するバイオガス回収配管が配設されており、
前記複数の発酵槽は、前記バイオガス回収配管を接続するための接続部材を備えることを特徴とする請求項１に記載の発酵システム。

【請求項3】

前記接続部材は、前記発酵槽が前記発酵棚の所定位置に載置されることに連動して前記バイオガス回収配管に接続されることを特徴とする請求項２に記載の発酵システム。

【請求項4】

前記原料投入ポジションにおいて前記発酵槽に投入された前記原料は、前記発酵後原料排出ポジションにおいて、全量排出されることを特徴とする請求項１又は２に記載の発酵システム。

【発明の詳細な説明】

【技術分野】

【0001】

本発明は、有機性廃棄物等の原料を発酵させて処理する発酵システムに関する。さらに詳しくは、有機性廃棄物等の原料を発酵させてメタンガス等のバイオガスを回収する発酵システムに関する。

【背景技術】

【0002】

従来、バッチ式のメタン発酵用発酵槽が知られている（例えば、特許文献１）。特許文献１に記載のメタン発酵用発酵槽は、１つの撹拌装置を利用して複数の発酵槽内の発酵原料の前処理を行うことで、設備を共通化し設備費用の低減を図るものとされている。

【先行技術文献】

【特許文献】

【0003】

【特許文献1】特許第４３５４５０４号公報

【発明の概要】

【発明が解決しようとする課題】

【0004】

ところで、バッチ式の発酵用プラントでは、さらなるバイオガス回収の効率化や設備のコスト削減などの要請があり、特許文献１に記載の従来技術のより一層の効率化が求められている。しかしながら、上述した特許文献１に記載のメタン発酵用発酵槽は、バッチ式ではあるものの発生するバイオガス（例えば、メタンガス）の回収や発酵槽を適温に保つための手段等を具体的に開示するものではない。

【0005】

そこで本発明は、簡素化が可能であり、レイアウト変更や生産量の変動にも容易に対応が可能な発酵システムを提供することを目的とする。

【課題を解決するための手段】

【0006】

（１）上述した課題を解決すべく提供される本発明の発酵システムは、原料を発酵させるための発酵システムであって、開口部、及び前記開口部を密閉する蓋を有する複数の発酵槽と、前記複数の発酵槽を収容する発酵棚と、を備え、前記発酵槽に前記原料を投入する原料投入ポジションと、前記発酵棚が配置されると共に、前記発酵棚に収容された前記発酵槽において前記原料を発酵させる発酵ポジションと、発酵後の発酵後原料を排出する発酵後原料排出ポジションと、がそれぞれ異なる位置に配置されており、前記発酵槽は、前記原料投入ポジション、前記発酵ポジション、及び前記発酵後原料排出ポジションの間を移動自在であることを特徴とするものである。

【0007】

上述した発酵システムは、原料投入ポジション、発酵ポジション、及び発酵後原料排出ポジションが、それぞれ異なる位置に配置されており、複数の発酵槽がそれぞれ原料投入ポジション、発酵ポジション、及び発酵後原料排出ポジションの間で移動自在とされている。そのため、上述した発酵システムは、複数の発酵槽で個別に発酵処理を行うことができる。これにより、上述した発酵システムは、一部の発酵槽に異常が生じた場合であっても、他の発酵槽により、バイオガス（例えば、メタンガス）を回収することができる。異常が生じた発酵槽は、例えば、他の正常な発酵槽と交換するようにすれば、発酵システムの稼働効率が低下することを抑制できる。ここで、上述した発酵システムは、原料として、含水率が低い（例えば、含水率が９０％以下）肉牛の牛糞や含水率が高い（例えば、含水率が９０％を超える）乳牛の牛糞など、各種の水分量の有機性廃棄物を原料として利用できる。すなわち、上述した発酵システムは、いわゆる乾式発酵（原料含水率が９０％以下）及び湿式発酵（原料含水率が９０％を超える）のいずれにおいても利用できる。

【0008】

また、上述した発酵システムは、複数の発酵槽がそれぞれ原料投入ポジション、発酵ポジション、及び発酵後原料排出ポジションの間を移動自在であるので、各ポジション間に配管を設ける必要がない。そのため、上述した発酵システムは、配管設置に掛かるコストや配管詰まり等によるメンテナンス費用を低減することができる。また、上述した発酵システムは、配管詰まり等により、発酵システムが停止することを抑制できる。これにより、上述した発酵システムは、システム稼働を維持することができるので、効率良く原料の発酵処理を行うことができ、効率良くメタンガス等のバイオガスを回収することができる。また、上述した発酵システムは、発酵槽を増設するだけで容易にプラントの拡充を行うことができる。そのため、上述した発酵システムは、原料の処理量が増加した場合であってもコストを掛けることなくプラントを拡充することができる。このように、上述した発酵システムは、大型の発酵槽を設ける必要がないので、コスト低減を図ることができ、発酵プラントの増大・縮小を容易に行うことができる。

【0009】

（２）上述した本発明の発酵システムは、前記発酵棚が、前記複数の発酵槽を保持する発酵槽保持部を備えており、前記発酵槽保持部は、前記複数の発酵槽から発生するバイオガスを回収するバイオガス回収配管が配設されており、前記複数の発酵槽は、前記バイオガス回収配管を接続するための接続部材を備えることを特徴とするとよい。

【0010】

上述した発酵システムは、複数の発酵槽は、発酵槽保持部に配設されたバイオガス回収配管に接続される接続部材を備えているので、それぞれの発酵槽で発生したバイオガスを、バイオガス回収配管に集約して排出することができる。そのため、上述した発酵システムは、バイオガスの回収に係るバイオガス回収配管の配設を簡素化することができ、配管に係るコストを低減することができる。

【0011】

（３）上述した本発明の発酵システムにおいて、前記接続部材は、前記発酵槽が前記発酵棚の所定位置に載置されることに連動して前記バイオガス回収配管に接続されることを特徴とするとよい。

【0012】

上述した発酵システムは、かかる構成とすることにより、容易に発酵槽と発酵棚におけるバイオガス回収配管とを接続することができる。そのため、上述した発酵システムは、自動化が容易に行える。ここで、接続部材は、例えば、発酵棚に設けられる接続アダプタと、発酵槽に設けられる被接続アダプタとで構成することができる。さらに、上述した発酵システムは、例えば、発酵槽と発酵棚との間に動力として例えば油圧シリンダ等の付勢手段を設けておき、発酵槽の自重で油圧シリンダを油圧に抗して押し下げると共に、当該油圧でバイオガス回収配管を押し下げてバイオガス回収配管を発酵槽に接続するように構成するとよい。かかるように構成することで、上述した発酵システムは、油圧を利用して、容易に発酵槽とバイオガス回収配管とを接続できる。

【0013】

（４）上述した本発明の発酵システムは、前記接続部材及び前記バイオガス回収配管が、水上置換を介して接続されることを特徴とするとよい。

【0014】

上述した発酵システムは、かかる構成とすることにより、接続部材における配管を例えば、水上置換用の水槽等に挿入するだけで、接続部材及びバイオガス回収配管を容易に接続することができる。そのため、上述した発酵システムは、接続部材における配管やバイオガス回収配管等の配管経路を簡素化することができる。

【0015】

（５）上述した本発明の発酵システムは、前記原料投入ポジションにおいて前記発酵槽に投入された前記原料が、前記発酵後原料排出ポジションにおいて、全量排出されることを特徴とするとよい。

【0016】

上述した発酵システムは、かかる構成とすることにより、原料投入ポジション、発酵ポジション、及び発酵後原料排出ポジションの間における原料、発酵後原料、及び発酵後残渣等を搬送するための配管やポンプを最小限で構成できる、または、設ける必要がない。そのため、上述した発酵システムは、配管詰まり等によるメンテナンス費用を低減することができる。また、上述した発酵システムは、配管詰まり等により、発酵システムが停止することを抑制できる。これらにより、上述した発酵システムは、システム稼働を維持することができるので、効率良く、原料の発酵処理を行うことができる。

【0017】

（６）上述した本発明の発酵システムにおいて、前記発酵棚は、収容された前記発酵槽を加温する加温部を有することを特徴とするとよい。

【0018】

上述した発酵システムは、かかる構成とすることにより、発酵棚に収容された発酵槽を発酵に適した温度（例えば、３５～４０℃、より好ましくは３７℃）に加温することができる。これにより、上述した発酵システムは、効率良く原料を発酵させて、効率良くバイオガス（例えば、メタンガス）を取り出すことができる。また、上述した発酵システムは、発酵槽を個々の原料に合う発酵温度に加温できることを特徴とするとよい。

【0019】

（７）上述した本発明の発酵システムは、前記発酵槽保持部が、断熱部を有することを特徴とするとよい。

【0020】

上述した発酵システムは、かかる構成とすることにより、発酵棚（発酵槽保持部）が、外部環境（外部温度）の影響を受けることを抑制できるので、発酵棚を発酵に適した温度に保つことができる。

【0021】

（８）上述した本発明の発酵システムは、前記発酵後原料排出ポジションにおいて排出された前記発酵後原料を濾過することにより固液分離する固液分離ポジションを備え、前記固液分離ポジションにおいて固液分離された消化液が、前記原料投入ポジションにおいて前記原料に添加されることを特徴とするとよい。

【0022】

上述した発酵システムは、かかる構成とすることにより、固液分離ポジションにおいて固液分離された消化液（例えば、メタン菌を含む）を再利用することができる。これにより、上述した発酵システムは、原料コストを低減することができ、原料の廃棄コストや処理に伴う廃棄物も低減することができる。そのため、上述した発酵システムは、環境負荷低減に、より一層の貢献が期待できる。

【0023】

（９）上述した本発明の発酵システムは、前記発酵後原料排出ポジションにおいて排出された前記発酵後原料を濾過することにより固液分離する固液分離ポジションと、前記固液分離ポジションにおいて固液分離された発酵後残渣を乾燥させる残渣乾燥ポジションと、を備え、前記残渣乾燥ポジションにおいて、前記発酵後残渣を乾燥させることにより乾燥ペレットが生成されることを特徴とするとよい。

【0024】

上述した発酵システムは、かかる構成とすることにより、固液分離ポジションにおいて固液分離された発酵後残渣を乾燥ペレット化することができる。ここで、乾燥ペレットは、堆肥等として利用することができるので、原料の廃棄コストや処理に伴う廃棄物も低減することができる。そのため、上述した発酵システムは、環境負荷低減に、一層の貢献が期待できる。

【0025】

（１０）上述した本発明の発酵システムは、前記原料における含水率が９０％以下であり、乾式発酵により、前記原料が発酵されることを特徴とするとよい。

【0026】

上述した発酵システムは、かかる構成とすることにより、固液分離で分離される廃液としての水分を減じることができる。そのため、上述した発酵システムは、廃液処理のために大型の水処理装置を設ける必要がないので、設備コストの低減が期待できる。

【0027】

（１１）上述した本発明の発酵システムにおいて、前記発酵棚は、収容された前記発酵槽を加温する加温部を有しており、前記バイオガス回収配管が、部材を加熱する加熱炉に接続されており、前記加熱炉は、前記バイオガスを燃料として供給するガス供給部と、前記加熱炉を冷却するための冷却水を循環させる冷却水供給部と、冷却に供された後の回収冷却水を排出する回収冷却水排出部と、を備え、前記加温部は、前記発酵棚を加温するための加温水を供給する加温水供給部を備え、前記ガス供給部には、前記バイオガス回収配管が直接的又は間接的に接続されており、前記回収冷却水排出部が、前記加温水供給部に接続されることにより、前記回収冷却水が前記加温水として前記加温部に供給されることを特徴とするとよい。

【0028】

上述した発酵システムでは、発酵槽で発生させたバイオガス（例えば、メタンガス）が加熱炉の加熱用の燃料として利用される。また、上述した発酵システムは、加熱炉の冷却に供された冷却水（温水）が、発酵棚における加温部の加温水として供給される。また、上述した発酵システムは、発酵棚の加温部に供給された加温水を利用して、発酵棚に収容された発酵槽が加温される。このように、上述した発酵システムでは、バイオガスが、加熱炉の加熱用燃料として利用されると共に、加熱炉の冷却水が、発酵槽の加温として利用される。さらに、発酵槽における発酵後原料は、固液分離されて消化液及び乾燥ペレットとして再利用される。このように、上述した発酵システムは、有機性廃棄物等の処理を効率的に行うことができるので、環境負荷の少ない発酵プラントを提供することができる。

【0029】

（１２）上述した本発明の発酵システムにおいて、前記原料は、含水率が４０～７０％の牛糞を２５０～３００重量部と、前記発酵ポジションにおける発酵後の前記原料を固液分離することにより回収され、含水率が７０～８０％の消化液を６５～１５０重量部と、水を１５０～２８５重量部と、を含み、全体として含水率が７５～９０％かつ５９０～６１０重量部となるように調製されたものであることを特徴とするとよい。

【0030】

上述した発酵システムは、かかる構成とすることにより、有機性廃棄物（牛糞）の処理を効率的に行って、バイオガス（メタンガス）を効率的に回収できる。また、上述した発酵システムは、含水率が比較的低い牛糞を利用した乾式発酵を利用することにより、処理において発生する水（廃水）を減じることができる。そのため、上述した発酵システムは、廃液処理のために大型の水処理装置を設ける必要がないので、設備コストの低減が期待できる。

【発明の効果】

【0031】

本発明によれば、簡素化が可能であり、レイアウト変更や生産量の変動にも容易に対応が可能な発酵システムを提供することができる。また、本発明によれば、発酵槽を個別管理することで多種類の原料を個別管理することが可能な発酵システムを提供することができる。また、本発明によれば、個々の材料廃棄物に対して最適な原料投入ポジション、発酵ポジション、及び発酵後原料排出ポジションを設定可能であると共に、これらの各ポジションにおける最適条件を設定可能な発酵システムを提供することができる。

【図面の簡単な説明】

【0032】

【図1】本発明の一実施形態に係る発酵システム概略を示す全体説明図である。

【図2】本発明の一実施形態に係る発酵システムで発生させたメタンガスを加熱炉で利用する場合の一実施形態を示す概略説明図である。

【図3】本発明の発酵システムを構成する発酵槽をバイオガス回収配管に接続する場合の一実施形態を表す模式図である。

【図4】本発明の発酵システムを構成する発酵槽をバイオガス回収配管に接続する場合の変形例に係る模式図である。

【発明を実施するための形態】

【0033】

以下、本発明の一実施形態に係る発酵システム１について、図面を参照しつつ詳細を説明する。なお、各図は、理解が容易なように模式的に表したものであり、実際の形状・サイズや構成部品の配置とは異なる場合があることに留意されたい。

【0034】

図１は、本発明の発酵システム１の一実施形態を示す概略全体説明図である。発明の発酵システム１は、牛糞等からなる有機性廃棄物等としての原料２を発酵させるためのものとされている。原料２は、特に限定されるものではないが、本実施形態では、例えば、含水率が９０％以下の肉牛の牛糞が利用される。原料２には、牛糞の他、メタン菌を含む消化液、及び水分量を調整するための水が含まれている。原料２の混合比の詳細は後述する。

【0035】

発酵システム１は、複数の発酵槽１０、発酵棚３０、及び発酵槽１０を搬送する搬送装置４０等を備えている。発酵システム１は、前記の他、原料２を混錬する混合槽３、発酵後原料を固液分離する濾過装置４、発酵後残渣を乾燥させる乾燥機５、脱湿機６、及び脱硫機７等を備えている。また、発酵システム１では、原料投入ポジションＰ１、発酵ポジションＰ２、及び発酵後原料排出ポジションＰ３がそれぞれ異なる位置に配置されている。また、発酵システム１は、前記の他、固液分離ポジションＰ４及び残渣乾燥ポジションＰ５が配置されている。

【0036】

まず、各ポジションの概略及び発酵システム１の概略について説明する。原料投入ポジションＰ１では、原料置き場６０に供給された原料２が、搬送装置４０によって搬入されるものとされている。原料投入ポジションＰ１には、混合槽３が配置されている。原料投入ポジションＰ１では、混合槽３に複数の組成からなる原料２が投入され、投入された原料２が混錬される。また、混錬された原料２は、発酵槽１０に投入される。原料投入ポジションＰ１において原料２が投入された発酵槽１０は、搬送装置４０によって発酵ポジションＰ２に搬送される。

【0037】

発酵ポジションＰ２は、発酵槽１０を収容する発酵棚３０を備えている。発酵槽１０は、搬送装置４０によって搬送され、発酵棚３０に収容される。発酵ポジションＰ２では、発酵槽１０が加温され、原料２の発酵処理が行われる。また、発酵ポジションＰ２では、発生したバイオガスがバイオガス回収配管１５を通じて回収される。発酵処理が完了した発酵槽１０は、搬送装置４０によって、発酵後原料排出ポジションＰ３に搬送される。発酵後原料排出ポジションＰ３では、発酵槽１０において発酵処理された発酵後原料が排出され、濾過装置４に搬送される。排出された発酵後原料は、固液分離ポジションＰ４に搬送される。

【0038】

固液分離ポジションＰ４には、濾過装置４が配置されており、濾過装置４において発酵後原料が、濾過により固液分離される。固液分離された発酵後原料のうち、液体成分の消化液（メタン菌を含む）は、消化液調整部６５で濃度調製された後、再び原料投入ポジションＰ１における混合槽３に供給される。また、固液分離された発酵後原料のうち発酵後残渣は、残渣乾燥ポジションＰ５に搬送される。残渣乾燥ポジションＰ５には、乾燥機５が配置されており、乾燥機５によって発酵後残渣が乾燥される。残渣乾燥ポジションＰ５では、乾燥された発酵後残渣がペレット化されることにより、乾燥ペレット２Ａが生成される。以上が、本発明の発酵システム１の全体処理の概要であり、次に発酵システム１の構成の詳細について説明する。

【0039】

図１に示すように、混合槽３は、原料投入ポジションＰ１に配置されている。混合槽３（図３参照）は、上方側が開口されており、開口を通じて原料２を投入することができる。ここで、原料２の混合比は、例えば、含水率が４０～７０％の牛糞（例えば、肉牛の牛糞）を２５０～３００重量部と、発酵ポジションＰ２における発酵後の原料２を固液分離することにより回収され、含水率が７０～８０％の消化液を６５～１５０重量部と、水を１５０～２８５重量部と、を含み、全体として含水率が７５～９０％かつ５９０～６１０重量部となるように調製するとよい。また、原料２は、含水率が９０％以下（より好ましくは、含水率が８０％）であることが望ましい。これにより、原料２が、乾式発酵で発酵される。混合槽３には、撹拌装置（図示せず）が設けられており、投入された原料２を撹拌して混錬することができる。また、混合槽３の下方側には、混錬された原料２を排出する排出口（図示せず）が設けられている。排出口は、ドレンバルブ（図示せず）を有し、ドレンバルブの開閉により原料２の排出を適時行うことができる。また、排出口の下方側には、後述する搬送装置４０によって搬送される発酵槽１０を位置させることができる。

【0040】

発酵槽１０は、矩形状の箱体として形成されており、上部側に例えば矩形状などに開口された開口部１１を備えている。発酵槽１０は、原料投入ポジションＰ１において開口部１１から原料２を投入することができる。また、発酵槽１０は、開口部１１を密閉するための蓋１２（図３参照）を有している。また、本実施形態では、発酵槽１０が複数設けられている。発酵槽１０は、内部に投入された原料２を発酵させることができる。

【0041】

図３に示すように、蓋１２は、開閉自在とされている。蓋１２は、例えば、ヒンジにより開閉可能なものや着脱式のもの、あるいはシャッター式のものなど、各種の形態のものが利用できる。蓋１２は、適宜のシール部材（図示せず）により、発酵槽１０の開口部１１を密閉することができる。蓋１２は、発酵槽１０の内部で発生するバイオガスを排出するための貫通孔１３が形成されている。詳細は後述するが、貫通孔１３には、接続部材２０を介してバイオガス回収配管１５が接続される。

【0042】

図１に示すように、発酵棚３０は、発酵ポジションＰ２に複数（本実施形態では、３つ）配置されている。発酵棚３０は、例えば、上下３段（図示では１段のみ記載）に形成された発酵槽保持部３１を２５セット備えている。すなわち、発酵棚３０は、７５セットの発酵槽保持部３１を備えている。

【0043】

発酵槽保持部３１は、発酵槽１０を保持して収容するものとされている。発酵槽保持部３１には、複数の発酵槽１０から発生するバイオガスを回収するバイオガス回収配管１５が配設されている。また、発酵槽保持部３１（発酵棚３０）は、収容された発酵槽１０を加温する加温部３５（図２参照）を備えている。また、発酵槽保持部３１は、加温部３５からの熱を発酵槽１０に伝達すると共に、加温部３５以外の外部からの熱を断熱する断熱部３３を備えている。したがって、発酵槽保持部３１は、発酵槽１０を所定の温度（例えば、３７℃）に加温しつつ、発酵槽１０を保温することができる。

【0044】

図２に示すように、加温部３５は、本実施形態では、発酵棚３０を加温するための温水（加温水）を循環させる循環流路３５Ａとして形成されている。加温部３５は、加温水を供給する加温水供給部３６を備えている。本実施形態では、加温水として後述する加熱炉５０の冷却水が利用されている。なお、加温部３５は、必要に応じて、循環流路３５Ａに代え、又は循環流路３５Ａと共に電熱ヒータ等で構成されていてもよい。

【0045】

図１に示すように、搬送装置４０は、発酵槽１０を保持して搬送することができる。搬送装置４０は、移動自在に構成されており、原料投入ポジションＰ１、発酵ポジションＰ２、発酵後原料排出ポジションＰ３、及び固液分離ポジションＰ４の間を自在に移動することができる。搬送装置４０は、本実施形態では複数台設けられている。また、搬送装置４０は、適宜のロボットアームを備え、発酵槽１０を上下動及び水平動させることができる。したがって、搬送装置４０は、発酵槽１０を原料投入ポジションＰ１から発酵ポジションＰ２に搬送して、発酵槽保持部３１上に載置することができる。

【0046】

図３に示すように、接続部材２０は、貫通孔１３とバイオガス回収配管１５とを接続するアダプタを構成するものとされている。接続部材２０は、本実施形態では、蛇腹状のクッションゴムとして形成されており、バイオガス回収配管１５の先端部に取り付けられている。接続部材２０は、後述する接続機構２５により押圧することができる。接続部材２０は、押圧により蓋１２の貫通孔１３に向けて移動することができる。

【0047】

接続機構２５は、油圧シリンダ２６と、油圧シリンダ２６の油圧を伝達する油圧配管２７等を備えている。油圧シリンダ２６は、発酵棚３０（発酵槽保持部３１）の上面側に突出するように立設されている。油圧シリンダ２６は、発酵槽保持部３１上に発酵槽１０が載置されると、発酵槽１０の自重により圧縮される。

【0048】

油圧配管２７は、発酵棚３０の上部側に設けられたスピンドル（図示せず）に接続されており、油圧によりスピンドルを上下動させることができる。スピンドルは、バイオガス回収配管１５に接続されており、バイオガス回収配管１５を上下動させることができる。したがって、油圧シリンダ２６が、発酵槽１０の自重により圧縮されると、油圧が油圧配管２７を通じてスピンドルに伝達され、バイオガス回収配管１５が蓋１２の貫通孔１３に向けて押圧される。これにより、接続部材２０を介して、蓋１２の貫通孔１３とバイオガス回収配管１５が接続される。言い換えると、接続部材２０は、発酵槽１０が発酵棚３０の所定位置（発酵槽保持部３１）に載置されることに連動してバイオガス回収配管１５に接続される。

【0049】

バイオガス回収配管１５は、一端側が複数の発酵槽１０に接続され、それぞれの発酵槽１０内で発生するバイオガス（メタンガス）を回収することができる。図１に示すように、複数の発酵槽１０に接続されたバイオガス回収配管１５は、１本の配管として集約され、集約された他端側が脱湿機６に接続されている。また、バイオガス回収配管１５は、脱湿機６を経由して脱硫機７に接続されている。ここで、脱湿機６は、バイオガス中に含まれる水分を除去して乾燥させるものである。また、脱硫機７は、バイオガス中に含まれる硫黄分を除去するものである。

【0050】

バイオガス回収配管１５は、脱硫機７を経由してガスパック８，８に貯留される。詳細は後述するが、ガスパック８，８は、図２に示すように、加熱炉５０のガス供給部５１に接続されている。

【0051】

加熱炉５０は、例えば、各種の金属等の部材を溶解する溶解炉とされている。加熱炉５０は、加熱するための燃料としてのバイオガス（メタンガス）を供給するためのガス供給部５１を備えている。また、加熱炉５０は、冷却するための冷却水を供給する冷却水供給部５２と、冷却に供された後の回収冷却水を排出する回収冷却水排出部５５等を備えている。

【0052】

ガス供給部５１には、ガスパック８，８におけるガス供給管８Ａが接続されている。言い換えると、ガス供給部５１にバイオガス回収配管１５が間接的に接続されている。したがって、ガス供給部５１には、発酵槽１０から排出されたバイオガスが燃料として供給される。

【0053】

冷却水供給部５２は、図示しない適宜のチラー等に接続されており、冷却水を供給することができる。冷却水供給部５２は、循環流路５３の上流側に接続されており、冷却水を循環流路５３に供給することができる。また、循環流路５３は、下流側が回収冷却水排出部５５に接続されている。したがって、冷却水供給部５２に供された後の回収冷却水は、循環流路５３に供給され、加熱炉５０の冷却に供された後、回収冷却水として回収冷却水排出部５５から排出される。

【0054】

回収冷却水排出部５５には、冷却水排出用配管５６が接続されている。冷却水排出用配管５６は、発酵棚３０における加温水供給部３６に接続されている。また、冷却水排出用配管５６は、中間に送液ポンプ５７が設けられている。したがって、加温水供給部３６には、加熱炉５０の冷却に供された後の回収冷却水（加温水）が供給される。このように、本発明の発酵システム１においては、回収したバイオガスが、加熱炉５０の燃料として利用され、加熱炉５０の冷却に供された回収冷却水が加温水として発酵槽１０の発酵のための加温に利用される。加温水は、発酵棚３０における循環流路３５Ａにより循環された後、加温水排出部５８から排出される。図示を省略するが、加温水排出部５８から排出された加温水は、再びチラーに送液され冷却される。

【0055】

図１に示すように、固液分離ポジションＰ４には、濾過装置４が設けられている。濾過装置４は、適宜のフィルタ（図示せず）を備えており、発酵槽１０から排出された発酵後原料を濾過して固液分離することができる。本実施形態では、発酵後原料排出ポジションＰ３において、発酵槽１０における発酵後原料の全量が取り出されて（排出されて）固液分離ポジションＰ４における濾過装置４に搬送装置４０等によって供されるものとされている。ここで、濾過装置４による固液分離では、液体成分として消化液（メタン菌を含む）が分離され、固体成分として発酵後残渣が分離される。

【0056】

濾過装置４には、消化液を送液する消化液送液管４Ａが接続されている。消化液送液管４Ａは、消化液調整部６５を介して混合槽３に接続されており、濃度調製された消化液を混合槽３に投入（添加）することができる。消化液送液管４Ａは、必要に応じバルブや送液ポンプを設けることができる。

【0057】

消化液調整部６５は、回収された消化液に水分を添加したり、メタン菌を追加したりすることで、消化液の濃度を調整するものとされている。濃度調製された消化液は混合槽３に繋がる消化液送液管４Ａを介して混合槽３に投入される。

【0058】

乾燥機５は、残渣乾燥ポジションＰ５に配置されている。乾燥機５は、固液分離された発酵後残渣を加熱することができる。乾燥機５において乾燥された発酵後残渣は、ペレット化され乾燥ペレット２Ａが生成される。ここで、乾燥ペレット２Ａは、堆肥等として再利用することができる。このように、本発明の発酵システム１は、廃棄物を大幅に減じることができるので、環境負荷を低減できる。

【0059】

乾燥ペレット２Ａは、搬送装置４０によって、乾燥ペレット置き場６１に搬送される。本実施形態では、乾燥ペレット置き場６１に搬送された乾燥ペレット２Ａが、適宜の車両等で出荷される。

【0060】

以上が、本発明の発酵システム１の一実施形態である。次に、本発明の発酵システム１により実現される作用効果について、以下に説明する。

【0061】

上述した発酵システム１は、以下の（Ａ）～（Ｋ）のような特徴的構成を備えている。そのため、本発明の発酵システム１は、以下のような従来技術では達し得ない特有の効果を奏することができる。

【0062】

（Ａ）本実施形態の発酵システム１は、原料２を発酵させるための発酵システム１であって、開口部１１、及び開口部１１を密閉する蓋１２を有する複数の発酵槽１０と、複数の発酵槽１０を収容する発酵棚３０と、を備え、発酵槽１０に原料２を投入する原料投入ポジションＰ１と、発酵棚３０が配置されると共に、発酵棚３０に収容された発酵槽１０において原料２を発酵させる発酵ポジションＰ２と、発酵後の発酵後原料を排出する発酵後原料排出ポジションＰ３と、がそれぞれ異なる位置に配置されており、発酵槽１０は、原料投入ポジションＰ１、発酵ポジションＰ２、及び発酵後原料排出ポジションＰ３の間を移動自在であることを特徴とするものである。

【0063】

上述した発酵システム１は、原料投入ポジションＰ１、発酵ポジションＰ２、及び発酵後原料排出ポジションＰ３が、それぞれ異なる位置に配置されており、複数の発酵槽１０がそれぞれ原料投入ポジションＰ１、発酵ポジションＰ２、及び発酵後原料排出ポジションＰ３の間で移動自在とされている。そのため、上述した発酵システム１は、複数の発酵槽１０で個別に発酵処理を行うことができる。これにより、上述した発酵システム１は、一部の発酵槽１０に異常が生じた場合であっても、他の発酵槽１０により、バイオガス（例えば、メタンガス）を回収することができる。異常が生じた発酵槽１０は、例えば、他の正常な発酵槽１０と交換するようにすれば、発酵システム１の稼働効率が低下することを抑制できる。ここで、上述した発酵システム１は、原料２として、含水率が低い（例えば、含水率が９０％以下）肉牛の牛糞や含水率が高い（例えば、含水率が９０％を超える）乳牛の牛糞など、各種の水分量の有機性廃棄物を原料２として利用できる。すなわち、上述した発酵システム１は、いわゆる乾式発酵（原料含水率が９０％以下）及び湿式発酵（原料含水率が９０％を超える）のいずれにおいても利用できる。

【0064】

また、上述した発酵システム１は、複数の発酵槽１０がそれぞれ原料投入ポジションＰ１、発酵ポジションＰ２、及び発酵後原料排出ポジションＰ３の間を移動自在であるので、各ポジション間に配管を設ける必要がない。そのため、上述した発酵システム１は、配管設置に掛かるコストや配管詰まり等によるメンテナンス費用を低減することができる。また、上述した発酵システム１は、配管詰まり等により、発酵システム１が停止することを抑制できる。これにより、上述した発酵システム１は、システム稼働を維持することができるので、効率良く原料２の発酵処理を行うことができ、効率良くメタンガス等のバイオガスを回収することができる。また、上述した発酵システム１は、発酵槽１０を増設するだけで容易にプラントの拡充を行うことができる。そのため、上述した発酵システム１は、原料２の処理量が増加した場合であってもコストを掛けることなくプラントを拡充することができる。このように、上述した発酵システム１は、大型の発酵槽１０を設ける必要がないので、コスト低減を図ることができ、発酵プラントの増大・縮小を容易に行うことができる。

【0065】

（Ｂ）本実施形態の発酵システム１は、発酵棚３０が、複数の発酵槽１０を保持する発酵槽保持部３１を備えており、発酵槽保持部３１は、複数の発酵槽１０から発生するバイオガスを回収するバイオガス回収配管１５が配設されており、複数の発酵槽１０は、バイオガス回収配管１５を接続するための接続部材２０を備えることを特徴とするものである。

【0066】

上述した発酵システム１は、複数の発酵槽１０は、発酵槽保持部３１に配設されたバイオガス回収配管１５に接続される接続部材２０を備えているので、それぞれの発酵槽１０で発生したバイオガスを、バイオガス回収配管１５に集約して排出することができる。そのため、上述した発酵システム１は、バイオガスの回収に係るバイオガス回収配管１５の配設を簡素化することができ、配管に係るコストを低減することができる。

【0067】

（Ｃ）本実施形態の発酵システム１において、接続部材２０は、発酵槽１０が発酵棚３０の所定位置に載置されることに連動してバイオガス回収配管１５に接続されることを特徴とするものである。

【0068】

上述した発酵システム１は、かかる構成とすることにより、容易に発酵槽１０と発酵棚３０におけるバイオガス回収配管１５とを接続することができる。そのため、上述した発酵システム１は、自動化が容易に行える。ここで、接続部材２０は、例えば、発酵棚３０に設けられる接続アダプタと、発酵槽１０に設けられる被接続アダプタとで構成することができる。さらに、上述した発酵システム１は、例えば、発酵槽１０と発酵棚３０との間に油圧シリンダ２６を設けておき、発酵槽１０の自重で油圧シリンダ２６を油圧に抗して押し下げると共に、当該油圧でバイオガス回収配管１５を押し下げてバイオガス回収配管１５を発酵槽１０に接続するように構成するとよい。かかるように構成することで、上述した発酵システム１は、油圧を利用して、容易に発酵槽１０とバイオガス回収配管１５とを接続できる。

【0069】

（Ｄ）本実施形態の発酵システム１は、原料投入ポジションＰ１において発酵槽１０に投入された原料２が、発酵後原料排出ポジションＰ３において、全量排出されることを特徴とするものである。

【0070】

上述した発酵システム１は、かかる構成とすることにより、原料投入ポジションＰ１、発酵ポジションＰ２、及び発酵後原料排出ポジションＰ３の間における原料２、発酵後原料、及び発酵後残渣等を搬送するための配管やポンプを最小限で構成できる、または、設ける必要がない。そのため、上述した発酵システム１は、配管詰まり等によるメンテナンス費用を低減することができる。また、上述した発酵システム１は、配管詰まり等により、発酵システム１が停止することを抑制できる。これらにより、上述した発酵システム１は、システム稼働を維持することができるので、効率良く、原料２の発酵処理を行うことができる。

【0071】

（Ｅ）本実施形態の発酵システム１において、発酵棚３０は、収容された発酵槽１０を加温する加温部３５を有することを特徴とするものである。

【0072】

上述した発酵システム１は、かかる構成とすることにより、発酵棚３０に収容された発酵槽１０を投入した原料２の発酵に適した温度（例えば、３５～４０℃、より好ましくは３７℃）に加温することができる。これにより、上述した発酵システム１は、効率良く原料２を発酵させて、効率良くバイオガス（例えば、メタンガス）を取り出すことができる。また、上述した発酵システム１は、発酵槽１０を個々の原料２に合う発酵温度に加温できることを特徴とするとよい。

【0073】

（Ｆ）本実施形態の発酵システム１は、発酵槽保持部３１が、断熱部３３を有することを特徴とするものである。

【0074】

上述した発酵システム１は、かかる構成とすることにより、発酵棚３０（発酵槽保持部３１）が、外部環境（外部温度）の影響を受けることを抑制できるので、発酵棚３０を発酵に適した温度に保つことができる。

【0075】

（Ｇ）本実施形態の発酵システム１は、発酵後原料排出ポジションＰ３において排出された発酵後原料を濾過することにより固液分離する固液分離ポジションＰ４を備え、固液分離ポジションＰ４において固液分離された消化液が、原料投入ポジションＰ１において原料２に添加されることを特徴とするものである。

【0076】

上述した発酵システム１は、かかる構成とすることにより、固液分離ポジションＰ４において固液分離された消化液（例えば、メタン菌を含む）を再利用することができる。これにより、上述した発酵システム１は、原料コストを低減することができ、原料２の廃棄コストや処理に伴う廃棄物も低減することができる。そのため、上述した発酵システム１は、環境負荷低減に、より一層の貢献が期待できる。

【0077】

（Ｈ）本実施形態の発酵システム１は、発酵後原料排出ポジションＰ３において排出された発酵後原料を濾過することにより固液分離する固液分離ポジションＰ４と、固液分離ポジションＰ４において固液分離された発酵後残渣を乾燥させる残渣乾燥ポジションＰ５と、を備え、残渣乾燥ポジションＰ５において、発酵後残渣を乾燥させることにより乾燥ペレット２Ａが生成されることを特徴とするものである。

【0078】

上述した発酵システム１は、かかる構成とすることにより、固液分離ポジションＰ４において固液分離された発酵後残渣を乾燥ペレット化することができる。ここで、乾燥ペレット２Ａは、堆肥等として利用することができるので、原料２の廃棄コストや処理に伴う廃棄物も低減することができる。そのため、上述した発酵システム１は、環境負荷低減に、より一層の貢献が期待できる。

【0079】

（Ｉ）本実施形態の発酵システム１は、原料２における含水率が９０％以下であり、乾式発酵により、原料２が発酵されることを特徴とするものである。

【0080】

上述した発酵システム１は、かかる構成とすることにより、固液分離で分離される廃液としての水分を減じることができる。そのため、上述した発酵システム１は、廃液処理のために大型の水処理装置を設ける必要がないので、設備コストの低減が期待できる。

【0081】

（Ｊ）本実施形態の発酵システム１において、発酵棚３０は、収容された発酵槽１０を加温する加温部３５を有しており、バイオガス回収配管１５が、部材を加熱する加熱炉５０に接続されており、加熱炉５０は、バイオガスを燃料として供給するガス供給部５１と、加熱炉５０を冷却するための冷却水を循環させる冷却水供給部５２と、冷却に供された後の回収冷却水を排出する回収冷却水排出部５５と、を備え、加温部３５は、発酵棚３０を加温するための加温水を供給する加温水供給部３６を備え、ガス供給部５１には、バイオガス回収配管１５が直接的又は間接的に接続されており、回収冷却水排出部５５が、加温水供給部３６に接続されることにより、回収冷却水が加温水として加温部３５に供給されることを特徴とするものである。

【0082】

上述した発酵システム１では、発酵槽１０で発生させたバイオガス（例えば、メタンガス）が加熱炉５０の加熱用の燃料として利用される。また、上述した発酵システム１は、加熱炉５０の冷却に供された冷却水（温水）が、発酵棚３０における加温部３５の加温水として供給される。また、上述した発酵システム１は、発酵棚３０の加温部３５に供給された加温水を利用して、発酵棚３０に収容された発酵槽１０が加温される。このように、上述した発酵システム１では、バイオガスが、加熱炉５０の加熱用燃料として利用されると共に、加熱炉５０の冷却水が、発酵槽１０の加温として利用される。さらに、発酵槽１０における発酵後原料は、固液分離されて消化液及び乾燥ペレット２Ａとして再利用される。このように、上述した発酵システム１は、有機性廃棄物等の処理を効率的に行うことができるので、環境負荷の少ない発酵プラントを提供することができる。また、発酵棚３０を加熱する温水は、加熱炉５０の排熱を回収して供給することができる。なお、発酵棚３０を加熱する温水は、バイオガス由来の加熱炉５０以外からの供給でもよい。

【0083】

（Ｋ）本実施形態の発酵システム１において、原料２は、含水率が４０～７０％の牛糞を２５０～３００重量部と、発酵ポジションＰ２における発酵後の原料２を固液分離することにより回収され、含水率が７０～８０％の消化液を６５～１５０重量部と、水を１５０～２８５重量部と、を含み、全体として含水率が７５～９０％かつ５９０～６１０重量部となるように調製されたものであることを特徴とするものである。

【0084】

上述した発酵システム１は、かかる構成とすることにより、有機性廃棄物（牛糞）の処理を効率的に行って、バイオガス（メタンガス）を効率的に回収できる。また、上述した発酵システム１は、含水率が比較的低い牛糞を利用した乾式発酵を利用することにより、処理において発生する水（廃水）を減じることができる。そのため、上述した発酵システム１は、廃液処理のために大型の水処理装置を設ける必要がないので、排水処理費用低減が期待できる。また、上述した発酵システム１によれば、設備コスト（例えば、初期費用及びランニングコスト等）の低減も期待できる。

【0085】

ここで、原料２とする牛糞の含水率幅は、例えば、３０～７０％、原料２に追加する消化液の含水率幅は、例えば、消化液７０～９０％とし、調整した原料２（スラリー）の含水率幅は、例えば７０～９０％の範囲とするとよい。

【0086】

以上が、本発明の実施形態の構成及び作用効果であるが、本発明の発酵システム１は、上述した実施形態に限定されるものではなく、以下の変形例のような構成とすることができる。

【0087】

≪変形例≫
次に本発明の変形例に係る発酵システム１について図４を参照しながら説明する。変形例に係る発酵システム１は、上述した接続機構２５における接続形態が異なる以外は、上述した実施形態と同様であるので、異なる部分の構成について説明し、同様部分の説明は省略する。また、同一部品や同様の構成については、同一の符号を付していることに留意されたい。

【0088】

接続機構２５０は、接続部材２００としての接続配管が、バイオガス回収配管１５の一端側に接続されている。接続部材２００は、着脱可能なアダプタ（図示せず）を介してバイオガス回収配管１５と着脱可能に接続することができる。接続部材２００は、例えば、発酵槽１０が発酵槽保持部３１に載置されるに伴って、自動的に着脱（例えば、プランジャによる着脱）できるように構成することが望ましい。接続部材２００は、先端側が、水槽２１０の水中に浸漬されている。

【0089】

水槽２１０は、接続部材２００が浸漬される接続部材浸漬部２１１と、回収されたバイオガスが水上置換される水上置換部２１２等を備えている。水槽２１０は、所定量の水が張られている。接続部材浸漬部２１１と、水上置換部２１２とは、相互に水の流通が可能なように水中部分が開口されている。水上置換部２１２には、水上部分の上部に水上置換されたバイオガスを排出するためのバイオガス排出部２１３が設けられている。また、接続部材２００の先端側は、接続部材浸漬部２１１から水上置換部２１２に亘って水に浸漬されている。したがって、接続部材２００から供給されるバイオガスは、水上置換されながら水上置換部２１２に排気され、バイオガス排出部２１３から排出される。すなわち、発酵システム１は、水上置換部２１２により接続されているので、発酵槽１０内に酸素等が逆流して流入することを抑制できる。そのため、発酵槽１０内で行われる嫌気性発酵を効率良く行うことができる。なお、必要に応じて、発酵槽１０内が不活性ガス等で置換されてもよい。

【0090】

バイオガス排出部２１３には、バイオガス回収配管１５が接続されている。バイオガス回収配管１５は、上述した実施形態と同様にガスパック８に接続されている。

【0091】

以上が、本発明の変形例に係る発酵システム１の構成である。変形例に係る発酵システム１は、以下の（Ｌ）のような特徴的構成を備えている。そのため、本発明の発酵システム１は、以下のような従来技術では達し得ない特有の効果を奏することができる。

【0092】

（Ｌ）本変形例の発酵システム１は、接続部材２００及びバイオガス回収配管１５が、水上置換を介して接続されることを特徴とするものである。

【0093】

上述した発酵システム１は、かかる構成とすることにより、接続部材２００における配管を例えば、水上置換用の水槽等に挿入するだけで、接続部材２００及びバイオガス回収配管１５を容易に接続することができる。そのため、上述した発酵システム１は、接続部材２００における配管やバイオガス回収配管１５等の配管経路を簡素化することができる。

【0094】

以上が、本発明に係る発酵システム１の変形例であるが、本発明は上述した実施形態や変形例において例示したものに限定されるものではなく、各種の変形を行うことができる。

【0095】

例えば、発酵槽１０を設ける数量は、複数のものだけではなく、単一のものであってもよい。また、発酵槽１０は、実施形態の数量のものだけではなく、プラントの規模に応じて各種の数量のものを設けることができる。また、発酵槽１０の形状・大きさは、各種の形状・大きさのものが利用できる。また、本実施形態では、発酵棚３０における発酵槽保持部３１が上下３段、２５セット設けられているが、発酵槽保持部３１は、発酵槽１０に応じて、各種の数量・大きさ・形態のものが利用できる。また、本実施形態では、原料投入ポジションＰ１、発酵ポジションＰ２、発酵後原料排出ポジションＰ３が、それぞれ異なる位置に配置されているが、これらの各ポジションは、少なくとも一部が重複するものであってもよい。つまり、本発明の発酵システム１は、複数の発酵槽１０を組み合わせて使用できるものであれば各種のポジション配置を採用することができる。また、個々の発酵槽１０は、それぞれ個別管理(例えば、スラリー含水率、温度、発酵日数等)するようにしてもよい。

【0096】

また、本実施形態の変形例として、以下の構成を採用することも可能である。例えば、原料投入ポジションＰ１は、原料受け入れ後の原料２と濾過して得た消化液を混合調整する混合調整部と、前記混合調整部における混合調整時に前記混合調整部を加温する加温部３５（温調部３５）と、を備えることを特徴とするとよい。このように、上述した発酵システム１は、発酵棚３０で加温する前の原料混合時に加温することで、より効率良く原料２を所定温度に昇温できる。また、原料投入ポジションＰ１では、混合調整部において混合調整する際に、水分調整のための水が加えられてもよい。このように、上述した発酵システム１は、個々に独立した発酵槽１０を設けることにより、投入する原料２に合わせて個々の発酵槽１０毎に含水率の調整をすることができる。また、上述した混合調整部は、加温部３５が設けられているとよい。これにより、加える水と消化液を加温することができる。また、上述した混合調整部は、加温部３５を設けることにより、原料２の混合調整の際に温調してもよい。このように、上述した発酵システム１は、上述した混合調整部により均一なスラリーを作製することができるので発酵ポジションＰ２における発酵時の撹拌を省略することができる。

【0097】

ここで、原料投入ポジションＰ１における原料調整時は、発酵原料中の有機物(固分)に対する消化液中の固分(メタン菌)比率が所定の比率となるように調整が行われる。例えば、原料(固分)／消化液(固分)は、８．７以下であり、例えば、牛糞では８．４が好ましく食品残渣では、０．５が好ましい。ここで、上述した原料２(固分)は、原料２を１１０℃×１２ｈ加温し水分を除去した重量であり、消化液(固分)は、原料２を１１０℃×１２ｈ加温し水分を除去した重量である。

【0098】

本実施形態では接続部材２０が、蛇腹状のクッションゴムで形成されているものを例示したが、接続部材２０には、各種のものが利用できる。また、本実施形態では、発酵槽１０が発酵棚３０の所定位置に載置されることに連動して接続部材２０が、バイオガス回収配管１５に接続されるものとしたが、発酵槽１０の載置との連動は、必要に応じて行えばよく、発酵槽１０の載置と連動しないものとすることもできる。また、バイオガス回収配管１５と発酵槽１０との接続態様は、水上置換に係るものや油圧シリンダ２６を利用するものだけではなく、各種の接続態様のものが利用できる。

【0099】

本実施形態では、水上置換によって発酵槽１０におけるバイオガスを置換するように構成したが、発酵槽１０におけるバイオガスは、各種の手段（例えば、不活性ガス）で置換することができる。

【0100】

本実施形態では原料投入ポジションＰ１において発酵槽１０に投入された原料２は、発酵後原料排出ポジションＰ３において、全量排出されるものとしたが、本発明の発酵システム１は、これには限定されない。例えば、発酵後原料排出ポジションＰ３において排出される発酵後原料は、全体の一部であってもよく、段階的に順次、一部又は全量が排出されるものでもよい。

【0101】

本実施形態では、発酵棚３０が、加温部３５を有するものとしたが、発酵棚３０を直接加温するものだけではなく例えば、発酵棚３０を恒温室内に設け、恒温室自体を加温するようにしてもよい。また、本実施形態では、発酵槽保持部３１が、断熱部３３を有するものとしたが、断熱部３３は必要に応じて設ければよく、断熱部３３を設けない構成とすることもできる。

【0102】

また、本実施形態では、固液分離ポジションＰ４において固液分離された消化液が再利用されるものとしたが、消化液の再利用は必要に応じて行えばよく、消化液を再利用しないものとすることもできる。また、発酵後残渣は、必要に応じて、乾燥ペレット２Ａとしたり、堆肥として利用したりすればよく、発酵後残渣を廃棄処理することも可能である。

【0103】

本実施形態では、発酵システム１におけるバイオガス回収配管１５が、間接的に加熱炉５０に接続されているものを例示したが、本発明の発酵システム１は、加熱炉５０に接続されるものだけではなく、バイオガスを利用する各種の装置等に接続することができる。また、発酵システム１は、加熱炉５０等の各種の装置に接続するものだけではなく、単にバイオガスを貯留するものであってもよい。また、回収するバイオガスもメタンガスだけではなく、必要に応じて、各種のガスに応用できる。また、バイオガス回収配管１５は、間接的に装置等に接続されるものだけではなく、直接的に装置等に接続されていてもよい。また、本実施形態では、加熱炉５０に供された冷却水を加温水として発酵槽１０の加温に利用しているが、加温部３５における熱源は、冷却水を再利用するものだけではなく、別途電熱ヒータ等を設けるものやその他の手段で加温するものであってもよい。

【0104】

本実施形態では、原料２の混合比（組成比）について例示したが、原料２の混合比は、これには限定されず、各種の混合比のものが利用できる。また、本実施形態では、乾式発酵で処理を実行するものを例示したが、本発明の発酵システム１は、湿式発酵においても利用できる。また、原料２は、肉牛の牛糞だけではなく、乳牛の牛糞や、その他の動物の糞や有機性の各種の廃棄物が利用できる。また、原料２における含水率も各種のものが利用できる。

【0105】

以上が、本発明に係る発酵システムの各種の実施形態や変形例であるが、本発明は上述した実施形態や変形例において例示したものに限定されるものではなく、特許請求の範囲を逸脱しない範囲でその教示及び精神から他の実施形態があり得ることは当業者に容易に理解できよう。

【産業上の利用可能性】

【0106】

本発明の発酵システムは、牛糞等の有機性廃棄物等からなる原料を発酵させて、メタンガス等のバイオガスを取得する場合に好適に利用できる。また、本発明の発酵システムは、発生させたメタンガス等を金属等の加熱炉等の熱源として利用できる。また、本発明の発酵システムは、上記に加えて、発電機のエネルギー源として電力を取り出して利用することができる。

【符号の説明】

【0107】

１ ：発酵システム
２ ：原料
２Ａ ：乾燥ペレット
３ ：混合槽
４ ：濾過装置
４Ａ ：消化液送液管
５ ：乾燥機
６ ：脱湿機
７ ：脱硫機
８ ：ガスパック
８Ａ ：ガス供給管
１０ ：発酵槽
１１ ：開口部
１２ ：蓋
１３ ：貫通孔
１５ ：バイオガス回収配管
２０ ：接続部材
２５ ：接続機構
２６ ：油圧シリンダ
２７ ：油圧配管
３０ ：発酵棚
３１ ：発酵槽保持部
３３ ：断熱部
３５ ：加温部（温調部）
３５Ａ ：循環流路
３６ ：加温水供給部
４０ ：搬送装置
５０ ：加熱炉
５１ ：ガス供給部
５２ ：冷却水供給部
５３ ：循環流路
５５ ：回収冷却水排出部
５６ ：冷却水排出用配管
５７ ：送液ポンプ
５８ ：加温水排出部
６０ ：原料置き場
６１ ：乾燥ペレット置き場
６５ ：消化液調整部
２００ ：接続部材
２１０ ：水槽
２１１ ：接続部材浸漬部
２１２ ：水上置換部
２１３ ：バイオガス排出部
２５０ ：接続機構
Ｐ１ ：原料投入ポジション
Ｐ２ ：発酵ポジション
Ｐ３ ：発酵後原料排出ポジション
Ｐ４ ：固液分離ポジション
Ｐ５ ：残渣乾燥ポジション

【図1】

【図2】

【図3】

【図4】