二次発酵における通気管理は、一次発酵に比べ発酵設備内混合物の通気性が向上していることから 管理は容易である。但し、通気性が改良されているだけに発酵設備内混合物の発酵熱が放散し易く、
切返し頻度との関係で混合物の温度低下が起こらない程度で調整することが必要である。管理項目は 表５−４に示す程度で良いが、切返し頻度が少ないため、管理確認の頻度は一次発酵に較べて少なく て良い。
機械撹拌方式の場合は、表５−４の管理内容に沿って、装置の特性を加味した管理指標値を設定し 管理を行う。ショベルローダによる撹拌の場合は、撹拌移送終了後、堆積物の温度や水分を測定確認 することにより管理を行う。
表５−５ 発酵設備別の通気量
通気量の指標 発酵設備の形式 通気量の範囲 備 考
堆積式・横形 50〜150 立形単段式 30〜100
槽有効容量ｍ３当り
(Ｌ／min) 立形多段式 100〜150
槽内通気速度(ｍ／min) 横形及び立形 0.10〜0.25
原料の堆積高、見掛 比重、有機物含有量 に よ っ て 通 気 量 が 変わる。
出典：「有機廃棄物資源化大辞典」有機質資源化推進協議会（1997）
通気量は、発酵システムや発酵設備投入時の原材料の発熱量、堆積高さ、発酵過程などにより異な る。また､季節や地域によっても差異がある。このため、表５−４による確認項目による確認結果に基 づいて通気量を調整し、生産目標の製品堆肥の生産を確保するように努める。
通気量については、発酵装置別の通気量の例を表５−５に示した。原料別通気量については第４章 ４−３−４ 通気量 表４−１６に示している。なお、二次発酵設備については前述のように一次発 酵に較べて少なくてよく、通気量は堆積物 1m3当たり 5〜10Ｌ／min が一般的である。
（３）発酵温度の管理
・良質で、安全で衛生的な製品堆肥を生産するために、原料の発酵過程において、温度 65℃以 上を 48 時間以上経過させることが必要である。
・発酵温度の計測場所として、一次発酵設備の場合は、一次発酵期間中、最低でも発酵日数経 過順に５個所以上とする。二次発酵設備も同様に 5 箇所以上とする。
・発酵設備内混合物の温度測定場所は、直接原料に温度計を差込んで計測する場合は、原料の 表面及び壁面からそれぞれ 30cm 以上離して差込む。
・間接的に発酵温度を計測する場合には、実際の発酵槽内の原料温度との相関係数を求め、実 際の原料の発酵温度とするが、3 ヶ月に 1 回はそれらの相関を調べ、相関係数の補正を行う 必要がある。
【解説】
温度管理は、製品堆肥の品質に大きな影響を及ぼすもので、良質で、安全で衛生的な製品堆肥を生
産するためには、発酵過程において、温度 65℃以上を 48 時間以上経過させることが最も重要な生産 管理項目である。
発酵設備投入条件に適切に調整された原料は、発酵設備において、通気と切返しが行われることに より分解が促進し温度上昇が起こる。しかし、発酵過程での温度経過の管理と、切返し装置の設置状 況によって、特に外気温及び原料の温度が低下する冬季においては、発酵管理を適切に行わないと品 温を下げ発酵を阻害することとなる。わが国においては、冬季はほとんどの地域において最低気温は 10 度を下まわる。外気温が低温時の対策として、発酵設備内混合物の堆積高を増したり、通気量を 減少したり、あるいは加温式通気装置を設置し、吸込み空気を加温装置で加温して送気することが必 要である。
図５−４ 牛糞とおがくず混合物の堆肥化装置内温度経過 出典：有機質資源化推進会議「有機廃棄物資源化大辞典」
一次発酵での温度管理は、特に製品堆肥の品質に大きな影響を及ぼす。有機物の分解を十分に行い 安定した品質を確保するには、発酵期間中は、十分な品温の確保が出来るような管理が必須条件であ る。
一次発酵過程における温度変化の一例を図５−４に示した。好気性発酵開始後、品温の上昇が起こ り、それに伴って水分の蒸発や通気による品温の低下が起こってくるが、通気による酸素供給により 品温は再び上昇し、この品温の上昇・低下を繰返しながら、一次発酵の終期に向かう。品温が最高温 度に到達する時間や、低下速度は原材料や通気速度などにより違いがある。汚泥系原材料の堆肥化に おいては、発酵開始後２週間頃まで品温の上昇・低下を繰返した後、二次発酵に移行する。この間原 材料中の有機物が分解され、良好な条件下では 40％程度分解される。
二次発酵に移行しても、品温が常温（25℃以上）以上で水分が 30％程度以上確保されれば、継続 的に分解発酵は進行し熟成して行く。
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とは一次発酵と変わらない。品温管理は、分解対象有機物の変化により発酵熱の発生速度が低下する ため外気温、通気温度による影響が大きく、困難になる。基本的には、攪拌頻度と通気温度の調整で 管理を行う。
二次発酵過程での一般的な発酵温度パターンは図５−５のような温度カーブを描く。この温度カ ーブの中で、温度が再度急上昇しているのは、機械切返し機による切返しが行われた結果である。切 返しの効果により、短時間的に、原料などの温度は室温程度まで低下するが、すぐに切返し時の原料 の混合効果と空気に曝露されることにより切返し時の温度以上まで上昇する。
図 5−５ 二次発酵における温度変化の例
出典：「有機廃棄物資源化大事典」
発酵温度の計測場所として、一次発酵設備の場合は、一次発酵期間中、最低でも発酵日数経過順 に 5 個所以上とする。
二次発酵設備に置いても、二次発酵日数経過順に 5 個所以上とする。例として、一次発酵設備で の発酵期間が 10 日の場合は、2 日ごと、15 日の場合には、3 日ごとの原料などの温度を測定する。
二次発酵設備において熟成期間が 30 日の場合は、6 日ごとの堆肥の温度を測定する。
温度測定場所として、発酵設備側壁あるいは、発酵設備の上部や側面部から温度計を差し込んで 測定する場合は、原料の表面から 30cm 以上の深さで、壁面からも 30cm 以上離した場所に差込む。
また、原料中に直接温度計を差し込んで測定する場合、切返し機の運転時に温度計を引き抜かな ければならないため、切返し機が接触しない、発酵設備側壁の内側に温度計を設置している。発酵設 備内混合物への通気方式が吸気方式の場合には、吸気配管に同様な温度計を設置し、吸気温度と実際 の発酵設備内の温度との相関から、実際の原料の発酵温度としている。
いずれの方法を採用するにしても、温度計の指示と実際の発酵設備内混合物などの温度との相関 が適正に取れていることが要件であり、3 ヶ月に 1 回は実際の原料温度と、計測している温度計との 相関を調べ、相関係数の補正を行う必要がある。
なお、使用する温度計は、運転員が発酵設備を巡回して温度を記録する場合には、直示式のデジタル 温度計、保護管付きのアルコール温度計を使い、自動で温度計測、記録を行い、その後発酵設備内混 合物の温度管理としたり、制御を行う場合には測温抵抗体を用いることが多い。
（４）発酵期間の管理
・発酵工程について、一次発酵から二次発酵への移行の時期には厳密な定義・区別は確定されてい ないが、近年、ユーザのニーズにより一次発酵のみで製品堆肥とする場合があるので､期間の管 理を的確に行う。
・一次発酵から二次発酵への移行の時期は明確には出来ないが、一般的な目安としては一次発酵設 備で 2 週間以上の発酵期間を経過し、品温が 65℃を超えなくなった段階とする。二次発酵につ いての目安は、品温が低下、常温安定状態になり、原料の原形が見られないなど外観が明確に変 化し、堆積した発酵物の表面近く内部にカビや放線菌による白帯状の模様がみえることなどで判 定するが、原則として「幼植物試験法」により検定する。
【解説】
有機性廃棄物の堆肥化においては、原材料によって含有される有機物の成分に違いがあり、好気性 分解による熟成期間に差ができてくる。しかし、通気性や水分の調整により易分解性の有機物の分解 期間は 1〜2 週間程度でほぼ完了する。その段階以降からいわゆる完熟（農地に施用するのに適した 腐熟度）といわれるまでの期間については、原料により異なり、繊維質、木質系などセルロ−スやリ グニン系の含有率の高い原料は、熟成期間が長くかかる傾向にある。
畜産系のふん尿では、豚ふん系は比較的分解され易い成分が多い。牛ふん系は敷わらや、飼料とし てわら成分が混入したりするために、セルロース系の繊維質を多く含む傾向にあり、熟成に日数がか かる。
堆肥化の期間については、発酵設備混合物が熟成し所定の品質の製品堆肥を供給できる為の期間で あることが重要であるが、一次発酵から二次発酵への移行の時期はいつか、二次発酵の完了は如何な る状態を示すかなどについて明確には出来ない。