JP2003207502A - 堆肥腐熟度判定装置及び堆肥腐熟度判定方法 - Google Patents
堆肥腐熟度判定装置及び堆肥腐熟度判定方法Info
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- JP2003207502A JP2003207502A JP2002002425A JP2002002425A JP2003207502A JP 2003207502 A JP2003207502 A JP 2003207502A JP 2002002425 A JP2002002425 A JP 2002002425A JP 2002002425 A JP2002002425 A JP 2002002425A JP 2003207502 A JP2003207502 A JP 2003207502A
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Abstract
(57)【要約】
【課題】 測定時間が短く測定精度が高い
上、取扱いも容易な堆肥腐熟度判定装置及び堆肥腐熟度
判定方法を提供する。 【解決手段】 試料容器１１内へ投入される堆肥
サンプルを加熱し所定の培養温度に維持する加熱保温部
１０と、試料容器１１内の温度を制御する制御回路部２
０とを本体ケース３０内に備えるとともに、前記試料容
器１１の上方開口部を開閉する蓋部４０の内側に酸素濃
度センサー５０を備え、前記試料容器１１内の酸素濃度
の変化から堆肥サンプルの腐熟度が判定されるようにし
た。
上、取扱いも容易な堆肥腐熟度判定装置及び堆肥腐熟度
判定方法を提供する。 【解決手段】 試料容器１１内へ投入される堆肥
サンプルを加熱し所定の培養温度に維持する加熱保温部
１０と、試料容器１１内の温度を制御する制御回路部２
０とを本体ケース３０内に備えるとともに、前記試料容
器１１の上方開口部を開閉する蓋部４０の内側に酸素濃
度センサー５０を備え、前記試料容器１１内の酸素濃度
の変化から堆肥サンプルの腐熟度が判定されるようにし
た。
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は、堆肥の腐熟度を判
定する堆肥腐熟度判定装置及び堆肥腐熟度判定方法に関
するものである。
定する堆肥腐熟度判定装置及び堆肥腐熟度判定方法に関
するものである。
【０００２】
【従来の技術】従来、堆肥の腐熟度判定法に関しては多
数の提案がなされているが、それらの方法は、分析に長
い時間や高度な技術を必要とする場合が多く、実用的で
ないのが現状である。例えば、ＢＯＤ（生物学的酸素要
求量）測定による腐熟度判定法は、堆肥から抽出された
水を培養し、その培養前後の溶存酸素の差から堆肥の腐
熟度を判定するものであるが、前記培養には５日も要す
るため、測定時間が長くなってしまうという問題を有し
ていた。そこで、前記腐熟度判定法を改良したものとし
て、特開昭５７−５６７５２号公報に記載された測定方
法があるが、ｐＨ調整等の面倒な操作を有することや、
２４〜３０時間程度の測定時間を要すること等、更なる
改良点を有していた。
数の提案がなされているが、それらの方法は、分析に長
い時間や高度な技術を必要とする場合が多く、実用的で
ないのが現状である。例えば、ＢＯＤ（生物学的酸素要
求量）測定による腐熟度判定法は、堆肥から抽出された
水を培養し、その培養前後の溶存酸素の差から堆肥の腐
熟度を判定するものであるが、前記培養には５日も要す
るため、測定時間が長くなってしまうという問題を有し
ていた。そこで、前記腐熟度判定法を改良したものとし
て、特開昭５７−５６７５２号公報に記載された測定方
法があるが、ｐＨ調整等の面倒な操作を有することや、
２４〜３０時間程度の測定時間を要すること等、更なる
改良点を有していた。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】本発明は上記従来事情
に鑑みてなされたものであり、その目的とする処は、測
定時間が短くて測定精度が高い上、取扱いも容易な堆肥
腐熟度判定装置及び堆肥腐熟度判定方法を提供すること
にある。
に鑑みてなされたものであり、その目的とする処は、測
定時間が短くて測定精度が高い上、取扱いも容易な堆肥
腐熟度判定装置及び堆肥腐熟度判定方法を提供すること
にある。
【０００４】
【課題を解決するための手段】上記課題を解決するため
に、第一の発明の堆肥腐熟度判定装置は、試料容器内へ
投入される堆肥サンプルを加熱し所定の培養温度に維持
する加熱保温部と、前記試料容器内の温度を制御する制
御回路部とを本体ケース内に備えるとともに、前記試料
容器内に臨む酸素濃度センサーを備え、前記試料容器内
の酸素濃度の変化を検知するようにした堆肥腐熟度判定
装置であって、前記加熱保温部は、前記試料容器の外周
を伝熱体によって覆い包むとともに、該伝熱体の外周面
に電気ヒーターを接触させ、更に、前記伝熱体及び電気
ヒーターを保温材によって覆い包んでなり、前記制御回
路部は、前記試料容器内を所定の培養温度に保つように
前記電気ヒーターへの供給電力を調整する温度調整手段
と、所定の保温時間経過後に前記酸素濃度センサーによ
る第一回目の酸素濃度測定を開始する第一酸素濃度測定
手段と、第一回目の酸素濃度測定が完了し所定時間経過
後に前記酸素濃度センサーによる第二回目の酸素濃度測
定を開始する第二酸素濃度測定手段とを具備し、前記二
回の酸素濃度測定値より演算処理された結果を、本体ケ
ース外に露出されている表示手段に表示することを特徴
とする。
に、第一の発明の堆肥腐熟度判定装置は、試料容器内へ
投入される堆肥サンプルを加熱し所定の培養温度に維持
する加熱保温部と、前記試料容器内の温度を制御する制
御回路部とを本体ケース内に備えるとともに、前記試料
容器内に臨む酸素濃度センサーを備え、前記試料容器内
の酸素濃度の変化を検知するようにした堆肥腐熟度判定
装置であって、前記加熱保温部は、前記試料容器の外周
を伝熱体によって覆い包むとともに、該伝熱体の外周面
に電気ヒーターを接触させ、更に、前記伝熱体及び電気
ヒーターを保温材によって覆い包んでなり、前記制御回
路部は、前記試料容器内を所定の培養温度に保つように
前記電気ヒーターへの供給電力を調整する温度調整手段
と、所定の保温時間経過後に前記酸素濃度センサーによ
る第一回目の酸素濃度測定を開始する第一酸素濃度測定
手段と、第一回目の酸素濃度測定が完了し所定時間経過
後に前記酸素濃度センサーによる第二回目の酸素濃度測
定を開始する第二酸素濃度測定手段とを具備し、前記二
回の酸素濃度測定値より演算処理された結果を、本体ケ
ース外に露出されている表示手段に表示することを特徴
とする。
【０００５】また、第二の発明の堆肥腐熟度判定方法
は、堆肥サンプルの含有水分の重量比を６０〜７５％の
範囲内に調整し、その堆肥サンプルを３０〜４０度の範
囲内の培養温度で所定の保温時間保持した後、第一回目
の酸素濃度測定を行い、その第一回目の酸素濃度測定が
完了し前記培養温度を保持した状態で所定時間経過後に
第二回目の酸素濃度測定行い、前記二回の酸素濃度測定
値の差より堆肥サンプルの腐熟度を判定するようにした
ことを特徴とする。
は、堆肥サンプルの含有水分の重量比を６０〜７５％の
範囲内に調整し、その堆肥サンプルを３０〜４０度の範
囲内の培養温度で所定の保温時間保持した後、第一回目
の酸素濃度測定を行い、その第一回目の酸素濃度測定が
完了し前記培養温度を保持した状態で所定時間経過後に
第二回目の酸素濃度測定行い、前記二回の酸素濃度測定
値の差より堆肥サンプルの腐熟度を判定するようにした
ことを特徴とする。
【０００６】
【発明の実施の形態】以下、本発明の実施の形態を図面
に基づいて説明する。図１及び２は、本発明に係わる堆
肥腐熟度判定装置の一例を示す。この堆肥腐熟度判定装
置Ａは、図２に示すように、本体ケース３０内に、試料
容器１１内へ投入される堆肥サンプルを加熱し所定の培
養温度に維持する加熱保温部１０と、試料容器１１内の
温度を制御する制御回路部２０とを備えるとともに、前
記試料容器１１の上方開口部を開閉する蓋部４０の内側
に、試料容器１１内に臨む酸素濃度センサー５０を備
え、前記試料容器１１内の酸素濃度の変化を検知するよ
うに構成されている。
に基づいて説明する。図１及び２は、本発明に係わる堆
肥腐熟度判定装置の一例を示す。この堆肥腐熟度判定装
置Ａは、図２に示すように、本体ケース３０内に、試料
容器１１内へ投入される堆肥サンプルを加熱し所定の培
養温度に維持する加熱保温部１０と、試料容器１１内の
温度を制御する制御回路部２０とを備えるとともに、前
記試料容器１１の上方開口部を開閉する蓋部４０の内側
に、試料容器１１内に臨む酸素濃度センサー５０を備
え、前記試料容器１１内の酸素濃度の変化を検知するよ
うに構成されている。
【０００７】本体ケース３０は、合成樹脂材料又は軽量
金属材料を、上方に開口部を有する箱状に加工したもの
であり、その内部が、仕切り板３２によって加熱保温部
１０を収納する空間と、制御回路部２０を収納する空間
とに仕切られている。そして、この本体ケース３０の上
方開口部は、後述する試料容器１１の開口部と表示手段
２１とを貫通露出させるカバー３１によって覆われてい
る。
金属材料を、上方に開口部を有する箱状に加工したもの
であり、その内部が、仕切り板３２によって加熱保温部
１０を収納する空間と、制御回路部２０を収納する空間
とに仕切られている。そして、この本体ケース３０の上
方開口部は、後述する試料容器１１の開口部と表示手段
２１とを貫通露出させるカバー３１によって覆われてい
る。
【０００８】蓋部４０は、前記本体ケース３０と同材料
からなり本体ケース３０の上方開口部に重なり合うよう
に形成され、本体ケース３０との間に蝶番及び係脱金具
を備えることで、本体ケース３０に対し開閉且つ係脱す
るように取り付けられ、該蓋部４０の内部には、本体ケ
ース３０内の試料容器１１中心部に対応する位置に、酸
素濃度センサー５０が下向きに取り付けられている。
からなり本体ケース３０の上方開口部に重なり合うよう
に形成され、本体ケース３０との間に蝶番及び係脱金具
を備えることで、本体ケース３０に対し開閉且つ係脱す
るように取り付けられ、該蓋部４０の内部には、本体ケ
ース３０内の試料容器１１中心部に対応する位置に、酸
素濃度センサー５０が下向きに取り付けられている。
【０００９】加熱保温部１０は、本体ケース３０内の仕
切り板３２によって仕切られた一方の空間内に構成さ
れ、ステンレス、又はガラス、銅、アルミニウム等から
なる有底筒状の試料容器１１の外周を、該試料容器１１
の上方開口部を除いて伝熱体１２によって覆い包むとと
もに、その伝熱体１２の外周面に、複数の電気ヒーター
１３を接触させて固定し、更に、前記伝熱体１２及び電
気ヒーター１３を保温材１４によって覆い包んでなる。
尚、試料容器１１の材質は、熱伝導性及び耐久強度、保
温性等の観点から、特にステンレスを用いるのが好まし
い。
切り板３２によって仕切られた一方の空間内に構成さ
れ、ステンレス、又はガラス、銅、アルミニウム等から
なる有底筒状の試料容器１１の外周を、該試料容器１１
の上方開口部を除いて伝熱体１２によって覆い包むとと
もに、その伝熱体１２の外周面に、複数の電気ヒーター
１３を接触させて固定し、更に、前記伝熱体１２及び電
気ヒーター１３を保温材１４によって覆い包んでなる。
尚、試料容器１１の材質は、熱伝導性及び耐久強度、保
温性等の観点から、特にステンレスを用いるのが好まし
い。
【００１０】伝熱体１２は、試料容器１１の開口部を除
く部位を覆い包むように形成されれば、一体構造または
分割構造の何れであっても構わない。この伝熱体１２の
材質は、アルミニウム、銅、ステンレス等の熱伝導性の
高い材料であれば限定されるものでないが、熱伝導率が
高く且つ軽量な材料として特にアルミニウムを用いるの
が好ましい。尚、蓋部４０内にも、酸素濃度センサー５
０を貫挿するようにして伝熱体１２’が設けられる。し
たがって、試料容器１１は、その全周を伝熱体１２，１
２’によって覆われることになる。また、蓋部４０側の
伝熱体１２’は、蓋部４０が閉じられた際に、前記本体
ケース３０内の伝熱体１２の上端に接触するように配置
されている。
く部位を覆い包むように形成されれば、一体構造または
分割構造の何れであっても構わない。この伝熱体１２の
材質は、アルミニウム、銅、ステンレス等の熱伝導性の
高い材料であれば限定されるものでないが、熱伝導率が
高く且つ軽量な材料として特にアルミニウムを用いるの
が好ましい。尚、蓋部４０内にも、酸素濃度センサー５
０を貫挿するようにして伝熱体１２’が設けられる。し
たがって、試料容器１１は、その全周を伝熱体１２，１
２’によって覆われることになる。また、蓋部４０側の
伝熱体１２’は、蓋部４０が閉じられた際に、前記本体
ケース３０内の伝熱体１２の上端に接触するように配置
されている。
【００１１】よって、電気ヒーター１３の熱は、伝熱体
１２，１２’を伝導することで、試料容器１１の外周を
満遍なく加熱することになる。
１２，１２’を伝導することで、試料容器１１の外周を
満遍なく加熱することになる。
【００１２】電気ヒーター１３は、導体を耐熱性ゴムで
被覆してなり、図示しない電線により制御回路部２０へ
電気的に接続され、制御回路部２０から電力の供給を受
けて発熱する。
被覆してなり、図示しない電線により制御回路部２０へ
電気的に接続され、制御回路部２０から電力の供給を受
けて発熱する。
【００１３】保温材１４は、発泡スチロールや、スポン
ジ、ポリエチレンフォーム等からなり、伝熱体１２及び
電気ヒーター１３の外周を覆い包んで、試料容器１１内
の熱を外部へ漏らさないようにしている。尚、蓋部４０
側の伝熱体１２’も、その外側（図２における伝熱体１
２’の上部側）が保温材１４’によって覆い包まれてい
る。
ジ、ポリエチレンフォーム等からなり、伝熱体１２及び
電気ヒーター１３の外周を覆い包んで、試料容器１１内
の熱を外部へ漏らさないようにしている。尚、蓋部４０
側の伝熱体１２’も、その外側（図２における伝熱体１
２’の上部側）が保温材１４’によって覆い包まれてい
る。
【００１４】蓋部４０内の酸素濃度センサー５０は、ガ
ルバニ電池式やジルコニア固体電解質方式等の周知構造
の酸素濃度センサーであり、試料容器１１内の酸素濃度
に応じた電気信号を、図示しない電線を介して制御回路
部２０へ送信する。
ルバニ電池式やジルコニア固体電解質方式等の周知構造
の酸素濃度センサーであり、試料容器１１内の酸素濃度
に応じた電気信号を、図示しない電線を介して制御回路
部２０へ送信する。
【００１５】制御回路部２０は、ＣＰＵ、ＲＡＭ、ＲＯ
Ｍ等を具備した電子回路であり、試料容器１１内を所定
の培養温度に保つように電気ヒーター１３への供給電力
を調整する温度調整手段と、所定の保温時間経過後に酸
素濃度センサー５０による第一回目の酸素濃度測定を開
始する第一酸素濃度測定手段と、第一回目の酸素濃度測
定が完了し所定時間経過後に酸素濃度センサー５０によ
る第二回目の酸素濃度測定を開始する第二酸素濃度測定
手段とを具備し、前記二回の酸素濃度測定値より演算処
理された結果を、本体ケース３０外に露出されている表
示手段２１に表示する。
Ｍ等を具備した電子回路であり、試料容器１１内を所定
の培養温度に保つように電気ヒーター１３への供給電力
を調整する温度調整手段と、所定の保温時間経過後に酸
素濃度センサー５０による第一回目の酸素濃度測定を開
始する第一酸素濃度測定手段と、第一回目の酸素濃度測
定が完了し所定時間経過後に酸素濃度センサー５０によ
る第二回目の酸素濃度測定を開始する第二酸素濃度測定
手段とを具備し、前記二回の酸素濃度測定値より演算処
理された結果を、本体ケース３０外に露出されている表
示手段２１に表示する。
【００１６】前記温度調整手段は、温度センサー１５に
よって試料容器１１内の温度を検知するとともに、その
検知温度が設定された培養温度となるように、電気ヒー
ター１３への供給電力を、電圧制御またはＯＮ／ＯＦＦ
制御等によって調整するフィードバック回路である。
よって試料容器１１内の温度を検知するとともに、その
検知温度が設定された培養温度となるように、電気ヒー
ター１３への供給電力を、電圧制御またはＯＮ／ＯＦＦ
制御等によって調整するフィードバック回路である。
【００１７】前記温度センサー１５は、測温抵抗体や熱
伝対等を用いた周知の温度センサーであり、伝熱体１２
の底部に下方から有底孔を形成し、この有底孔内に挿入
されている。そして、この温度センサー１５は、試料容
器１１内の堆肥サンプルの温度を間接的に検知してい
る。尚、本発明者は、温度センサー１５によって検知さ
れる温度と堆肥サンプル自体の温度との温度差が実験に
より０．５度以下であることを確認しているため、温度
センサー１５により検知された温度を堆肥サンプルの温
度としても殆ど支障をきたすことがないが、必要に応じ
て、制御回路部２０内で前記温度差を補正して堆肥サン
プルの温度を求めるようにしても構わない。また、前記
培養温度は、本実施の形態の好ましい一例では、３０〜
４０度に設定されている。
伝対等を用いた周知の温度センサーであり、伝熱体１２
の底部に下方から有底孔を形成し、この有底孔内に挿入
されている。そして、この温度センサー１５は、試料容
器１１内の堆肥サンプルの温度を間接的に検知してい
る。尚、本発明者は、温度センサー１５によって検知さ
れる温度と堆肥サンプル自体の温度との温度差が実験に
より０．５度以下であることを確認しているため、温度
センサー１５により検知された温度を堆肥サンプルの温
度としても殆ど支障をきたすことがないが、必要に応じ
て、制御回路部２０内で前記温度差を補正して堆肥サン
プルの温度を求めるようにしても構わない。また、前記
培養温度は、本実施の形態の好ましい一例では、３０〜
４０度に設定されている。
【００１８】前記第一酸素濃度測定手段は、スタートボ
タン（図示せず）が押された直後に、制御回路部２０内
のタイマー機能によって前記培養温度を所定の保温時間
保持し、その後に、酸素濃度センサー５０による第一回
目の酸素濃度の測定を行い、その測定値を一時的に記憶
する回路である。尚、前記スタートボタンは、本体ケー
ス３０の上面に設けてもよいし、蓋部４０が閉じられた
際にＯＮになるように、蓋部４０と本体ケース３０との
間に設けられたリミットスイッチであってもよい。ま
た、前記保温時間は、堆肥の種類等に応じて適宜設定さ
れるが、本実施の形態の好ましい一例によれば、約３０
分に設定されている。
タン（図示せず）が押された直後に、制御回路部２０内
のタイマー機能によって前記培養温度を所定の保温時間
保持し、その後に、酸素濃度センサー５０による第一回
目の酸素濃度の測定を行い、その測定値を一時的に記憶
する回路である。尚、前記スタートボタンは、本体ケー
ス３０の上面に設けてもよいし、蓋部４０が閉じられた
際にＯＮになるように、蓋部４０と本体ケース３０との
間に設けられたリミットスイッチであってもよい。ま
た、前記保温時間は、堆肥の種類等に応じて適宜設定さ
れるが、本実施の形態の好ましい一例によれば、約３０
分に設定されている。
【００１９】前記第二酸素濃度測定手段は、前記第一酸
素濃度測定手段による酸素濃度の測定が完了した後に、
制御回路部２０内のタイマー機能により前記培養温度を
所定時間保持し、その後に、酸素濃度センサー５０によ
る第二回目の酸素濃度の測定を行い、その測定値を一時
的に記憶する回路である。尚、前記所定時間とは、第一
回目の酸素濃度測定から第２回目の酸素濃度測定までの
間の時間であり、堆肥の種類等に応じて適宜設定される
が、本実施の形態の好ましい一例によれば、約３０分に
設定されている。
素濃度測定手段による酸素濃度の測定が完了した後に、
制御回路部２０内のタイマー機能により前記培養温度を
所定時間保持し、その後に、酸素濃度センサー５０によ
る第二回目の酸素濃度の測定を行い、その測定値を一時
的に記憶する回路である。尚、前記所定時間とは、第一
回目の酸素濃度測定から第２回目の酸素濃度測定までの
間の時間であり、堆肥の種類等に応じて適宜設定される
が、本実施の形態の好ましい一例によれば、約３０分に
設定されている。
【００２０】表示手段２１は、液晶表示器であり、制御
回路部２０内で計算された酸素消費量を表示する。そし
て、この酸素消費量は、換算グラフや換算表等を用いて
腐熟度に換算される。この腐熟度とは、堆肥の熟し度合
いを百分率で表現したものである。図３のグラフは、実
験により、新鮮牛糞の腐熟度を０％、完熟と考えられる
堆肥の腐熟度を１００％と仮定し、それら二者の堆肥の
混合割合を６段階に変えて、腐熟度に差のある試料を人
為的に作り、それぞれの酸素消費量を計測したものであ
る。尚、前記完熟とは、堆肥の腐熟過程において、酸素
消費量を定期的に測定し、その酸素消費量がほぼ０にな
った時点で完熟したと仮定したものである。すなわち、
堆肥は、未熟のうちは微生物によって分解される易分解
性有機物を多く含み微生物の呼吸が活発で、腐熟が進む
につれて易分解性有機物が少なくなり微生物の呼吸が少
なくなる。
回路部２０内で計算された酸素消費量を表示する。そし
て、この酸素消費量は、換算グラフや換算表等を用いて
腐熟度に換算される。この腐熟度とは、堆肥の熟し度合
いを百分率で表現したものである。図３のグラフは、実
験により、新鮮牛糞の腐熟度を０％、完熟と考えられる
堆肥の腐熟度を１００％と仮定し、それら二者の堆肥の
混合割合を６段階に変えて、腐熟度に差のある試料を人
為的に作り、それぞれの酸素消費量を計測したものであ
る。尚、前記完熟とは、堆肥の腐熟過程において、酸素
消費量を定期的に測定し、その酸素消費量がほぼ０にな
った時点で完熟したと仮定したものである。すなわち、
堆肥は、未熟のうちは微生物によって分解される易分解
性有機物を多く含み微生物の呼吸が活発で、腐熟が進む
につれて易分解性有機物が少なくなり微生物の呼吸が少
なくなる。
【００２１】また、図３のグラフに示す実験結果は、堆
肥の成分が牛糞である場合の一例であり、堆肥が腐熟さ
れる際の諸条件や堆肥の成分等に応じて異なるものであ
る。したがって、酸素消費量から腐熟度を換算するため
の換算グラフや換算表等は、堆肥腐熟度判定装置Ａの測
定対象となる堆肥の種類に応じて、実験に基づいて適宜
作成される。
肥の成分が牛糞である場合の一例であり、堆肥が腐熟さ
れる際の諸条件や堆肥の成分等に応じて異なるものであ
る。したがって、酸素消費量から腐熟度を換算するため
の換算グラフや換算表等は、堆肥腐熟度判定装置Ａの測
定対象となる堆肥の種類に応じて、実験に基づいて適宜
作成される。
【００２２】また、酸素消費量の計算は、詳細には下記
のようにして行われる。先ず、第一回目の酸素濃度測定
値と第二回目の酸素濃度測定値との各々について、下記
式により酸素重量が求められる。 酸素重量［μｇ］＝（試料容器の内容積［ｍｌ］−堆肥
サンプルの容積［ｍｌ］）×酸素濃度測定値（％）÷１
００×１ｍｌあたりの酸素重量［μｇ］ 尚、前記酸素重量は、例えば、温度０度、１気圧の場合
は１４３０［μｇ］、また、温度３５度、１気圧の場合
には１２７０［μｇ］とする。次に、次式により、前記
２点の酸素重量の差が求められる。 酸素重量の差［μｇ］＝第一回目の測定から求められた
酸素重量［μｇ］−第二回目の測定から求められた酸素
重量［μｇ］ そして、次式により、１ｇの堆肥によって１分間に消費
された酸素消費量が求められる。 酸素消費量［μｇ／ｇ／ｍｉｎ］＝酸素重量の差［μ
ｇ］÷試料の重量［ｇ］÷第一回目の酸素濃度測定から
第２回目の酸素濃度測定までの間の時間［ｍｉｎ］
のようにして行われる。先ず、第一回目の酸素濃度測定
値と第二回目の酸素濃度測定値との各々について、下記
式により酸素重量が求められる。 酸素重量［μｇ］＝（試料容器の内容積［ｍｌ］−堆肥
サンプルの容積［ｍｌ］）×酸素濃度測定値（％）÷１
００×１ｍｌあたりの酸素重量［μｇ］ 尚、前記酸素重量は、例えば、温度０度、１気圧の場合
は１４３０［μｇ］、また、温度３５度、１気圧の場合
には１２７０［μｇ］とする。次に、次式により、前記
２点の酸素重量の差が求められる。 酸素重量の差［μｇ］＝第一回目の測定から求められた
酸素重量［μｇ］−第二回目の測定から求められた酸素
重量［μｇ］ そして、次式により、１ｇの堆肥によって１分間に消費
された酸素消費量が求められる。 酸素消費量［μｇ／ｇ／ｍｉｎ］＝酸素重量の差［μ
ｇ］÷試料の重量［ｇ］÷第一回目の酸素濃度測定から
第２回目の酸素濃度測定までの間の時間［ｍｉｎ］
【００２３】次に、上記堆肥腐熟度判定装置Ａを用いた
堆肥腐熟度判定方法について詳細に説明する。この堆肥
腐熟度判定方法は、上述したように、堆肥の腐熟度が堆
肥内の微生物の呼吸による酸素消費量と相関関係を有す
ることを利用したものである。
堆肥腐熟度判定方法について詳細に説明する。この堆肥
腐熟度判定方法は、上述したように、堆肥の腐熟度が堆
肥内の微生物の呼吸による酸素消費量と相関関係を有す
ることを利用したものである。
【００２４】この堆肥腐熟度判定方法によれば、先ず、
採取された堆肥サンプルは、その含有水分の重量比が６
０〜７５％の範囲内になるように水分調整される。この
水分調整方法は、例えば、堆肥サンプルの水分含有量を
周知の方法で測定し、その測定された水分含有量（比
率）が６０％未満の場合には、堆肥サンプルに所定量の
水を加え、また、７５％以上の場合には、堆肥サンプル
を風乾する等、周知の水分調整方法であればよい。
採取された堆肥サンプルは、その含有水分の重量比が６
０〜７５％の範囲内になるように水分調整される。この
水分調整方法は、例えば、堆肥サンプルの水分含有量を
周知の方法で測定し、その測定された水分含有量（比
率）が６０％未満の場合には、堆肥サンプルに所定量の
水を加え、また、７５％以上の場合には、堆肥サンプル
を風乾する等、周知の水分調整方法であればよい。
【００２５】前記含有水分の重量比は、図４に示す実験
結果に基づくものである。すなわち、堆肥サンプルの含
有水分の重量比率が前記範囲内にある場合（図中６０
％、及び６５％、７０％、７５％の測定値）は、酸素消
費量がほぼ一定して高めである。すなわち、所定時間に
おける酸素濃度の変化が顕著であり、腐熟度判定に適し
ていることになる。それに対し、同重量比率が前記範囲
外（５５％、及び８０％の測定値）では、前記よりも酸
素消費量が極端に低く、すなわち所定時間における酸素
濃度の変化が小さいために、信頼性の高い腐熟度判定が
困難である。
結果に基づくものである。すなわち、堆肥サンプルの含
有水分の重量比率が前記範囲内にある場合（図中６０
％、及び６５％、７０％、７５％の測定値）は、酸素消
費量がほぼ一定して高めである。すなわち、所定時間に
おける酸素濃度の変化が顕著であり、腐熟度判定に適し
ていることになる。それに対し、同重量比率が前記範囲
外（５５％、及び８０％の測定値）では、前記よりも酸
素消費量が極端に低く、すなわち所定時間における酸素
濃度の変化が小さいために、信頼性の高い腐熟度判定が
困難である。
【００２６】次に、堆肥腐熟度判定装置Ａの電源が入れ
られ、予め、試料容器１１が所定の培養温度（３０〜４
０度）になるように加熱される。そして、試料容器１１
内に、含有水分量が調整された上記堆肥サンプルが投入
され、蓋部４０が閉じられ、スタートボタン（図示せ
ず）が押される。
られ、予め、試料容器１１が所定の培養温度（３０〜４
０度）になるように加熱される。そして、試料容器１１
内に、含有水分量が調整された上記堆肥サンプルが投入
され、蓋部４０が閉じられ、スタートボタン（図示せ
ず）が押される。
【００２７】前記スタートボタンがＯＮにされると、前
記培養温度が所定の保温時間保持され、その後に、酸素
濃度センサー５０による第一回目の酸素濃度の測定が行
われる。
記培養温度が所定の保温時間保持され、その後に、酸素
濃度センサー５０による第一回目の酸素濃度の測定が行
われる。
【００２８】そして、前記一回目の酸素濃度の測定が完
了し、更に前記培養温度が所定時間保持された後に、酸
素濃度センサー５０による第二回目の酸素濃度の測定が
行われる。
了し、更に前記培養温度が所定時間保持された後に、酸
素濃度センサー５０による第二回目の酸素濃度の測定が
行われる。
【００２９】次に、第一回目の酸素濃度測定値及び第二
回目の酸素濃度測定値、試料容器１１の内容積、試料容
器１１内に投入される試料の容積等のデータに基づき制
御回路部２０内で酸素消費量が計算され、表示手段２１
に表示される。そして、この酸素消費量は、上述したよ
うに、予め実験等に基づいて作成された換算グラフ（例
えば図３に示すグラフ）や換算表等を用いて腐熟度に換
算される。
回目の酸素濃度測定値、試料容器１１の内容積、試料容
器１１内に投入される試料の容積等のデータに基づき制
御回路部２０内で酸素消費量が計算され、表示手段２１
に表示される。そして、この酸素消費量は、上述したよ
うに、予め実験等に基づいて作成された換算グラフ（例
えば図３に示すグラフ）や換算表等を用いて腐熟度に換
算される。
【００３０】尚、前記培養温度は、本発明者が下記の諸
条件に基づいて、最も好適な温度範囲を限定したもので
ある。すなわち、培養温度は、微生物の活性化により酸
素消費量が多くなる温度が好適であること、また、試料
容器１１内の結露防止のため、通常の外気温度よりも若
干高めの温度が適切であること、また、外気よりも低く
設定された場合には試料容器１１を冷却する必要がある
ことから、通常の外気温度よりも高い温度が適切である
こと、また、低すぎる温度では微生物が不活性になると
ともに酸素消費量が少なく測定時間が長くなってしまう
こと、また、酸素濃度センサー５０を使用温度範囲以内
で使用するためには４０度以下に設定するのが適切であ
ること等の諸条件を勘案して、３０〜４０度の範囲内に
設定された。
条件に基づいて、最も好適な温度範囲を限定したもので
ある。すなわち、培養温度は、微生物の活性化により酸
素消費量が多くなる温度が好適であること、また、試料
容器１１内の結露防止のため、通常の外気温度よりも若
干高めの温度が適切であること、また、外気よりも低く
設定された場合には試料容器１１を冷却する必要がある
ことから、通常の外気温度よりも高い温度が適切である
こと、また、低すぎる温度では微生物が不活性になると
ともに酸素消費量が少なく測定時間が長くなってしまう
こと、また、酸素濃度センサー５０を使用温度範囲以内
で使用するためには４０度以下に設定するのが適切であ
ること等の諸条件を勘案して、３０〜４０度の範囲内に
設定された。
【００３１】また、本実施の形態では、表示手段２１に
表示された酸素消費量を換算グラフや換算表等によって
腐熟度に換算するようにしているが、予め、酸素消費量
と腐熟度の関係を制御回路部２０内に記憶させておき、
その関係から求められる腐熟度を直接表示手段２１に表
示するようにしても構わない。
表示された酸素消費量を換算グラフや換算表等によって
腐熟度に換算するようにしているが、予め、酸素消費量
と腐熟度の関係を制御回路部２０内に記憶させておき、
その関係から求められる腐熟度を直接表示手段２１に表
示するようにしても構わない。
【００３２】
【発明の効果】本発明は、以上説明したように構成され
ているので、以下に記載されるような効果を奏する。第
一の発明によれば、試料容器内へ投入される堆肥サンプ
ルを所定の培養温度に維持し、所定時間経過前後の酸素
濃度の変化を検知することができ、その酸素濃度の変化
より堆肥サンプルの腐熟度を判定することができる。し
かも、試料容器を覆い包む伝熱体が電気ヒーターの熱を
試料容器へ満遍なく伝熱するため、短時間に試料容器を
培養温度まで加熱できる上、試料容器内の温度分布のバ
ラツキによる測定精度の低下を防止することができる。
また、本体ケース及び蓋部に、加熱保温部、制御回路
部、酸素濃度センサー等を一体に具備した構造であるた
め、持ち運び及び取扱いが容易である。更に、第二の発
明によれば、堆肥サンプルの含有水分量及び培養温度を
好適な範囲内に維持することで、精度の高い腐熟度判定
を行うことができる。
ているので、以下に記載されるような効果を奏する。第
一の発明によれば、試料容器内へ投入される堆肥サンプ
ルを所定の培養温度に維持し、所定時間経過前後の酸素
濃度の変化を検知することができ、その酸素濃度の変化
より堆肥サンプルの腐熟度を判定することができる。し
かも、試料容器を覆い包む伝熱体が電気ヒーターの熱を
試料容器へ満遍なく伝熱するため、短時間に試料容器を
培養温度まで加熱できる上、試料容器内の温度分布のバ
ラツキによる測定精度の低下を防止することができる。
また、本体ケース及び蓋部に、加熱保温部、制御回路
部、酸素濃度センサー等を一体に具備した構造であるた
め、持ち運び及び取扱いが容易である。更に、第二の発
明によれば、堆肥サンプルの含有水分量及び培養温度を
好適な範囲内に維持することで、精度の高い腐熟度判定
を行うことができる。
【図１】 本発明に係わる堆肥腐熟度判定装置の一例を
示す斜視図。
示す斜視図。
【図２】 同堆肥腐熟度判定装置の縦断面図。
【図３】 堆肥の酸素消費量と腐熟度の関係を示すグラ
フ。
フ。
【図４】 堆肥の含有水分量と酸素消費量の関係を示す
グラフ。
グラフ。
１０：加熱保温部
１１：試料容器
１２：伝熱体
１３：電気ヒーター
１４：保温材
２０：制御回路部
２１：表示手段
３０：本体ケース
４０：蓋部
５０：酸素濃度センサー
Ａ：堆肥腐熟度判定装置
─────────────────────────────────────────────────────
フロントページの続き
(72)発明者 伊藤 稔
福島県西白河郡西郷村大字小田倉字小田倉
原１ 畜産環境技術研究所内
(72)発明者 古川 智子
福島県西白河郡西郷村大字小田倉字小田倉
原１ 畜産環境技術研究所内
(72)発明者 柴山 信幸
東京都文京区本郷６丁目11番６号 富士平
工業株式会社内
(72)発明者 市村 保
東京都文京区本郷６丁目11番６号 富士平
工業株式会社内
(72)発明者 中野 貞雄
東京都文京区本郷６丁目11番６号 富士平
工業株式会社内
(72)発明者 後藤 充弘
東京都文京区本郷６丁目11番６号 富士平
工業株式会社内
Ｆターム(参考） 2G004 BJ01 BK03 BK04 BL08 BL19
BM04 BM06
Claims (2)
- 【請求項１】 試料容器内へ投入される堆肥サンプルを
加熱し所定の培養温度に維持する加熱保温部と、前記試
料容器内の温度を制御する制御回路部とを本体ケース内
に備えるとともに、前記試料容器内に臨む酸素濃度セン
サーを備え、前記試料容器内の酸素濃度の変化を検知す
るようにした堆肥腐熟度判定装置であって、 前記加熱保温部は、前記試料容器の外周を伝熱体によっ
て覆い包むとともに、該伝熱体の外周面に電気ヒーター
を接触させ、更に、前記伝熱体及び電気ヒーターを保温
材によって覆い包んでなり、 前記制御回路部は、前記試料容器内を所定の培養温度に
保つように前記電気ヒーターへの供給電力を調整する温
度調整手段と、所定の保温時間経過後に前記酸素濃度セ
ンサーによる第一回目の酸素濃度測定を開始する第一酸
素濃度測定手段と、第一回目の酸素濃度測定が完了し所
定時間経過後に前記酸素濃度センサーによる第二回目の
酸素濃度測定を開始する第二酸素濃度測定手段とを具備
し、前記二回の酸素濃度測定値より演算処理された結果
を、本体ケース外に露出されている表示手段に表示する
ことを特徴とする堆肥腐熟度判定装置。 - 【請求項２】 堆肥サンプルの含有水分の重量比を６０
〜７５％の範囲内に調整し、その堆肥サンプルを３０〜
４０度の範囲内の培養温度で所定の保温時間保持した
後、第一回目の酸素濃度測定を行い、その第一回目の酸
素濃度測定が完了し前記培養温度を保持した状態で所定
時間経過後に第二回目の酸素濃度測定行い、前記二回の
酸素濃度測定値の差より堆肥サンプルの腐熟度を判定す
るようにしたことを特徴とする堆肥腐熟度判定方法。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2002002425A JP3697416B2 (ja) | 2002-01-09 | 2002-01-09 | 堆肥腐熟度判定装置及び堆肥腐熟度判定方法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2002002425A JP3697416B2 (ja) | 2002-01-09 | 2002-01-09 | 堆肥腐熟度判定装置及び堆肥腐熟度判定方法 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JP2003207502A true JP2003207502A (ja) | 2003-07-25 |
| JP3697416B2 JP3697416B2 (ja) | 2005-09-21 |
Family
ID=27642281
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP2002002425A Expired - Fee Related JP3697416B2 (ja) | 2002-01-09 | 2002-01-09 | 堆肥腐熟度判定装置及び堆肥腐熟度判定方法 |
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| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP3697416B2 (ja) |
Cited By (5)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2009250682A (ja) * | 2008-04-02 | 2009-10-29 | Ngk Spark Plug Co Ltd | ガスセンサ |
| US7842510B2 (en) | 2006-08-24 | 2010-11-30 | Ryokusan Corporation Limited | Method for measuring maturity degree of compost and measuring solution |
| KR20210155491A (ko) * | 2020-06-16 | 2021-12-23 | 대한민국(농촌진흥청장) | 센서를 이용한 퇴비 부숙도 측정장치 |
| KR20210155490A (ko) * | 2020-06-16 | 2021-12-23 | 대한민국(농촌진흥청장) | 퇴비 부숙도 자동 측정 장치 |
| CN116908171A (zh) * | 2023-07-19 | 2023-10-20 | 中农创达(北京)环保科技有限公司 | 一种检测堆肥腐熟度的显色剂及其制备方法和应用 |
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| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN106680432A (zh) * | 2016-12-30 | 2017-05-17 | 北京农业智能装备技术研究中心 | 一种用于监测堆肥中的氧气浓度的监测装置及其监测方法 |
-
2002
- 2002-01-09 JP JP2002002425A patent/JP3697416B2/ja not_active Expired - Fee Related
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| JP2009250682A (ja) * | 2008-04-02 | 2009-10-29 | Ngk Spark Plug Co Ltd | ガスセンサ |
| KR20210155491A (ko) * | 2020-06-16 | 2021-12-23 | 대한민국(농촌진흥청장) | 센서를 이용한 퇴비 부숙도 측정장치 |
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| KR102387415B1 (ko) | 2020-06-16 | 2022-04-15 | 대한민국 | 센서를 이용한 퇴비 부숙도 측정장치 |
| KR102409579B1 (ko) * | 2020-06-16 | 2022-06-16 | 대한민국 | 퇴비 부숙도 자동 측정 장치 |
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|---|---|
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