JP2002234783A - 堆肥化システム - Google Patents

堆肥化システム

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JP2002234783A JP2001029045A JP2001029045A JP2002234783A JP 2002234783 A JP2002234783 A JP 2002234783A JP 2001029045 A JP2001029045 A JP 2001029045A JP 2001029045 A JP2001029045 A JP 2001029045A JP 2002234783 A JP2002234783 A JP 2002234783A
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Kazuteru Otsu
一輝 大津
Kuniaki Miyazono
邦章 宮園
Kazunori Matsumoto
一則 松本
Hideki Shiraishi
秀樹 白石
Hiroshi Ogawa
浩 小川
Naoaki Michimune
直昭 道宗
Isao Fukumori
功 福森
Yasuhiro Harada
泰弘 原田
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Panasonic Ecology Systems Co Ltd
Sasaki Co Ltd
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Matsushita Seiko Co Ltd
Bio Oriented Technology Research Advancement Institution
Sasaki Co Ltd
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Abstract

(57)【要約】 【課題】 本発明は、自然エネルギーを利用することに
より電源の経済的で安定した自己供給と環境保護への配
慮ができる堆肥化ユニット、脱臭ユニットおよび堆肥化
システムを提供することを目的とする。 【解決手段】 各装置の動力源として、通気用送風機１
０５と吸気用送風機１０８には太陽電池３を逆変換器４
を介して接続する。また、脱臭装置１０９の送水ポンプ
２や排水ポンプには太陽電池５、風力発電機６および蓄
電池７を設ける。太陽電池５は蓄電池７と逆変換器８へ
並列に接続され、逆変換器８から送水ポンプ２ならびに
排水ポンプへ接続される。風力発電機６は整流器９を介
して蓄電池７と逆変換器８へ並列に接続される。装置の
動力源に自然エネルギーの太陽熱と風力による電源の自
給で山野における独立運転ができ、臭気による環境問題
を解決できるという効果のある堆肥化ユニット、脱臭ユ
ニットおよび堆肥化システムが得られる。

Description

【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は、家畜ふん尿等を堆
肥化する通気型の堆肥化システムに関する。
【０００２】
【従来の技術】従来のこの種の堆肥化システムを図５を
参照して説明する。すなわち、堆肥化装置１０１には家
畜ふん尿等の堆肥化材料１０２をショベルローダー等で
撹拌したものを堆積し醗酵させる醗酵槽１０３が設けら
れ、醗酵槽１０３の底部となる通気床１０４には通気用
送風機１０５から比較的高圧の送風がなされ、醗酵槽１
０３の上方には臭気補集フード１０６が設けられてい
る。そして通気用送風機１０５からの送風は醗酵槽１０
３の中の堆肥化材料１０２中を通り堆肥化材料１０２の
醗酵を促進し、更に、醗酵により発生した臭気物質を含
む醗酵ガスを伴い上方の臭気捕集フード１０６へ通り抜
け、換気口１０７から吸気用送風機１０８によって吸引
され脱臭装置１０９へ送出される。脱臭装置１０９は脱
臭作用を有する土壌などの微生物を含む脱臭材１１０を
脱臭槽１１１に充填し、この上に散水管１１２を設け、
脱臭材１１０に散水している、送出されてきた醗酵ガス
を脱臭材１１０中に水分と共に保持し、微生物により臭
気物質を分解させるものである。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】このような従来の堆肥
化システムでは、堆肥化装置あるいは脱臭装置内の好気
性微生物の活動を活発にするために通風用送風機や醗酵
ガスの送出用送風機は常時運転、散水用ポンプは所定の
間歇運転を必要とし、他に、できた堆肥を乾燥するため
の大型送風機もあり、これらのランニングコストが大き
いという課題があり、運転経費を低減することが要求さ
れている。また、通気型の堆肥化装置は堆肥化材料を短
時間に効率良く堆肥にすることができるが、搬入の便宜
上等の理由で家畜の飼育場に近く、民家から離れた所に
設置されるが、このような所では商用電源が近くにきて
いないことが多いという課題があり、電源の自給による
独立運転ができるものが要求されている。
【０００４】本発明はこのような従来の課題を解決する
もので、自然エネルギーを利用することにより電源の経
済的で安定した自己供給と環境保護への配慮ができる堆
肥化ユニット、脱臭ユニットおよび堆肥化システムを提
供することを目的とする。
【０００５】
【課題を解決するための手段】本発明は上記目的を達成
するために、家畜ふん尿等の堆肥化材料を堆積し、醗酵
させる醗酵槽と、前記醗酵槽内に堆積される堆肥化材料
に通気する通気用送風機を備えた堆肥化装置と、前記堆
肥化装置の動力源として太陽電池および／または風力発
電機を備えた堆肥化ユニット、あるいは、脱臭材を充填
した脱臭槽と、臭気を脱臭槽に吹き出す吹出装置と、前
記脱臭材に散水する散水管を備えた脱臭装置と、前記脱
臭装置の動力源として太陽電池および／または風力発電
機を備えた脱臭ユニットの構成とし、自然エネルギーを
主体とすることで電源の安定した自己供給ならびに商用
電源の負担を軽減できる堆肥化ユニットあるいは脱臭ユ
ニットが得られるものである。
【０００６】また、家畜ふん尿等の堆肥化材料を堆積
し、醗酵させる醗酵槽と、前記醗酵槽内に堆積される堆
肥化材料に通気する通気用送風機を備えた堆肥化装置
と、前記堆肥化装置の動力源として太陽電池および／ま
たは風力発電機を備え、更に、前記堆肥化材料を通過し
た通気の臭気を吸気し除去する脱臭装置と、前記脱臭装
置の動力源として太陽電池および／または風力発電機を
備えた堆肥化システムの構成とし、自然エネルギーを主
体とすることで電源の安定した自己供給ならびに商用電
源の負担を軽減できる堆肥化システムが得られるもので
ある。
【０００７】
【発明の実施の形態】本発明は、家畜ふん尿等の堆肥化
材料を堆積し、醗酵させる醗酵槽と、前記醗酵槽内に堆
積される堆肥化材料に通気する通気用送風機を備えた堆
肥化装置と、前記堆肥化装置の動力源として太陽電池お
よび／または風力発電機を備えた堆肥化ユニットの構成
としたものであり、堆肥化ユニットの醗酵用の送風機の
動力源を複数の自然エネルギー源である太陽光と風力に
よることができるものである。
【０００８】また、脱臭材を充填した脱臭槽と、臭気を
脱臭槽に吹き出す吹出装置と、前記脱臭材に散水する散
水管を備えた脱臭装置と、前記脱臭装置の動力源として
太陽電池および／または風力発電機を備えた脱臭ユニッ
トの構成としたものであって、脱臭ユニットの脱臭用の
送風機や送水ポンプの動力源を複数の自然エネルギー源
である太陽光と風力によることができるものである。
【０００９】また、家畜ふん尿等の堆肥化材料を堆積
し、醗酵させる醗酵槽と、前記醗酵槽内に堆積される堆
肥化材料に通気する通気用送風機を備えた堆肥化装置
と、前記堆肥化装置の動力源として太陽電池および／ま
たは風力発電機を備え、更に、前記堆肥化材料を通過し
た通気の臭気を吸気し除去する脱臭装置と、前記脱臭装
置の動力源として太陽電池および／または風力発電機を
備えた堆肥化システムの構成とし、堆肥化システムの堆
肥化装置や脱臭装置の醗酵用と脱臭用の送風機および送
水ポンプの動力源を複数の自然エネルギー源である太陽
光と風力によることができるものである。
【００１０】また、家畜ふん尿等の堆肥化材料を堆積
し、醗酵させる醗酵槽と、前記醗酵槽内に堆積される堆
肥化材料に通気する通気用送風機を備えた堆肥化装置
と、前記堆肥化材料を通過した通気の臭気を吸気し除去
する脱臭装置を設け、前記堆肥化装置および前記脱臭装
置の動力源として太陽電池および／または風力発電機を
備えた堆肥化システムの構成としたものであって、堆肥
化システムの堆肥化装置および脱臭装置の醗酵用と脱臭
用の送風機や送水ポンプの動力源を複数の自然エネルギ
ー源である太陽光と風力によることができる。しかも、
１セットの太陽光および／または風力を利用した自然エ
ネルギーを堆肥化システム全体の動力源として活用でき
るものである。
【００１１】また、堆肥化装置内の堆肥化材料を加熱す
るための加熱装置を備えた堆肥化ユニット、あるいは、
堆肥化装置内の堆肥化材料を加熱するための加熱装置を
備えた堆肥化システムの構成としたものであって、堆肥
化材料の醗酵を促進できるものである。
【００１２】また、堆肥化装置内の堆肥化材料を加熱す
るための加熱装置の熱源として、太陽熱温水器の熱を利
用する堆肥化ユニット、あるいは、堆肥化装置内の堆肥
化材料を加熱するための加熱装置の熱源として、太陽熱
温水器の熱を利用する堆肥化システムの構成とし、加熱
装置の熱源として自然エネルギーを利用した太陽熱温水
器を活用するものであり、太陽熱を直接用いることで経
済的で効率の良い自然エネルギー利用ができるものであ
る。
【００１３】また、屋内に堆肥化装置および／または脱
臭装置および／または堆肥化された堆肥を熟成させるた
めの貯蔵堆肥槽を備え、屋根を太陽電池および／または
太陽熱温水器とした堆肥化システム、あるいは、屋内に
堆肥化装置および／または脱臭装置および／または堆肥
化された堆肥を熟成させるための貯蔵堆肥槽を備え、屋
根を太陽電池および／または太陽熱温水器とし、前記屋
根上または屋根に近接させて風力発電機を設けた堆肥化
システムの構成としたものであって、システムとしての
一体化と設置面積の縮小が図れるものである。
【００１４】以下、本発明の実施例について図面を参照
しながら説明する。
【００１５】
【実施例】（実施例１）図１に堆肥化システムの一実施
例示す。従来例と同様箇所には同符号を用いる。堆肥化
装置１は、家畜ふん尿等の堆肥化材料１０２を撹拌し堆
積する醗酵槽１０３が設けられ、醗酵槽１０３の底部の
通気床１０４には通気用送風機１０５から比較的高圧の
送風がされ、この送風は醗酵槽１０３の中の堆肥化材料
１０２中を通り堆肥化材料１０２の醗酵を促進し、さら
に醗酵により発生した臭気物質を含む醗酵ガスを伴い上
方の臭気捕集フード１０６へ通り抜け、換気口１０７か
ら吸気用送風機１０８によって吸引され脱臭装置１０９
底部へ送出される。脱臭装置１０９は脱臭作用を有する
土壌などの微生物を含む脱臭材１１０を脱臭槽１１１に
充填し、この上に散水管１１２を設け、送出されてきた
醗酵ガスが脱臭材１１０中を通過する内に水分によって
活性を保つ微生物により臭気物質を分解させるものであ
る。散水管１１２は井戸等の送水ポンプ２と、脱臭材１
１０中を通過した排水を循環使用する排水ポンプ（図示
なし）からなる循環路を構成している。各装置の動力源
として、通気用送風機１０５と吸気用送風機１０８には
太陽電池３を設け、逆変換器４を介して接続する。ま
た、脱臭装置１０９の送水ポンプ２や排水ポンプには太
陽電池５、風力発電機６および蓄電池７を設ける。太陽
電池５は蓄電池７と逆変換器８へ並列に接続され、逆変
換器８から送水ポンプ２ならびに排水ポンプへ接続され
る。風力発電機６は整流器９を介して蓄電池７と逆変換
器８へ並列に接続される。
【００１６】自動切替装置１６は、逆変換器４を介して
得られる太陽電池３の発電電力を通気用送風機１０５と
吸気用送風機１０８に供給する働きを具備している。商
用電源が得られる場合は、発電電力が消費電力より多い
時は、商用電源に通電（売電）したり、発電電力が消費
電力より少ない時は、商用電源から給電（買電）するこ
とができる。
【００１７】自動切替装置１７は、風力発電機６の発電
量が風速により変動するので、風力発電機６の発電電圧
が蓄電池７の電圧より高い時に通電する、同様に太陽電
池５の発電電圧が蓄電池７の電圧より高い時に通電す
る、しかし、蓄電池７の充電量が充分な時は通電しな
い、また、蓄電池７の充電量が蓄電池７の性能を損なう
ほど少なくなった時は放電しないようにする働きを具備
している。商用電源が得られる場合は、発電電力が消費
電力より多い時は、商用電源に通電（売電）したり、発
電電力が消費電力より少ない時は、商用電源から給電
（買電）することができる。
【００１８】上記構成において、通気用送風機１０５と
吸気用送風機１０８の電源は、日照時の太陽電池３の直
流電力を逆変換器４によって交流電力に変換し供給す
る。商用電源が得られる場合には、太陽電池３の発電が
不能である雨天や夜間に商用電源を利用することで堆肥
化の期間短縮が図れる。太陽電池５の直流電力は、その
電圧が蓄電池７より高い時は、蓄電池７に接続され、風
力発電機６の交流電力も整流器９を介して蓄電池７に接
続されていることで、日照時のみ発電する太陽電池５の
直流電力に昼夜を問わず風があれば発生する風力発電機
６の交流電力と併せて比較的入力の大きい送水ポンプ２
ならびに排水ポンプに必要な電力を充足する。そしてポ
ンプによる散水は脱臭材１１０中を湿潤させる程度の物
であるから比較的大きい間隔を置いた間歇運転となり、
ポンプ停止中の余剰電力は蓄電池７に蓄電される。ま
た、商用電源が得られる所では余剰電力を売電すること
もできる。
【００１９】なお、ポンプの間歇運転はタイムスイッチ
を用いても良い。
【００２０】（実施例２）図２は、実施例１を簡単に、
安価にすることを目的とした一実施例を示す。太陽電池
３と風力発電機６から得られる電力を逆変換器４によっ
て交流電力に変換し、通風用送風機１０５・吸気用送風
機１０８・送水ポンプ２・排水ポンプに供給する。太陽
電池３と風力発電機６から得られる電力が不足する時は
商用電力から不足分を供給し、余剰があるときは商業電
力に売却することができる。太陽電池３の直流出力と、
風力発電機６の発電電力を整流器９で直流にした接続部
に自動切替装置１７と蓄電池を設けても良い。
【００２１】（実施例３）図３に示す堆肥化システム
は、実施例１における堆肥化材料１０２に通気する空気
の加熱装置を設けたものであり、特に冬期における堆肥
化材料１０２の醗酵を促進することができる。加熱装置
とは太陽熱温水器１８を設け、この温水を温水ポンプ１
９によって通気用送風機１０５からの送気管に設けた熱
交換器２０に循環し、通気床１０４への送気温度を上昇
させるものであり、太陽熱を直接用いることで経済的で
効率の良い自然エネルギー利用ができる。
【００２２】太陽熱温水器１８の温水は、熱交換器２０
に通水し、通気を暖める方法以外に、堆肥化材料１０２
を置く床に、通水管を埋設し、太陽熱温水器１８の温水
を通水し、堆肥化材料１０２を暖めても良い。
【００２３】なお、冬期の日照日が少ない地域で商用電
源が得られる所では電気ヒータを用いても良い。
【００２４】（実施例４）図４に示す堆肥化ユニット
は、醗酵槽１０３、脱臭槽１１１、堆肥化された堆肥を
熟成させるための貯蔵堆肥槽２１、ポンプや逆変換器等
の付帯機器を一体に収めた建屋の屋根を太陽電池３、５
および／または太陽熱温水部２２とし、前記建屋の屋根
および／または外壁および／または隣接した塔屋の上部
に風力発電機６を備えたものであり、装置の一体化と設
置面積の縮小を図るものである。
【００２５】
【発明の効果】以上の実施例から明らかなように本発明
によれば、装置の動力源に自然エネルギーの太陽光と風
力による電力や太陽熱を用いることで、電源の自給によ
る山野における独立運転ができ、臭気による環境問題を
解決できるという効果のある堆肥化ユニット、脱臭ユニ
ットおよび堆肥化システムを提供できる。
【００２６】また、自然エネルギーを用い商用電源の消
費を節減することで、経済的でかつ地球環境問題に対応
するという効果のある堆肥化ユニット、脱臭ユニットお
よび堆肥化システムを提供できる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の実施例１を示す構成図
【図２】同実施例２を示す構成図
【図３】同実施例３を示す構成図
【図４】同実施例４を示す構成図
【図５】従来の堆肥化システムを示す側断面図
【符号の説明】
１ 堆肥化装置 ３、５ 太陽電池 ６ 風力発電機 １８ 太陽熱温水器 ２０ 熱交換器 １０２ 堆肥化材料 １０３ 醗酵槽 １０５ 通気用送風機 １０８ 吸気用送風機 １０９ 脱臭装置 １１０ 脱臭材 １１１ 脱臭槽 １１２ 散水管
フロントページの続き (72)発明者 宮園 邦章 大阪府大阪市城東区今福西６丁目２番61号 松下精工株式会社内 (72)発明者 松本 一則 大阪府大阪市城東区今福西６丁目２番61号 松下精工株式会社内 (72)発明者 白石 秀樹 大阪府大阪市城東区今福西６丁目２番61号 松下精工株式会社内 (72)発明者 小川 浩 大阪府大阪市城東区今福西６丁目２番61号 松下精工株式会社内 (72)発明者 道宗 直昭 埼玉県大宮市日進町１丁目40番地２ 生物 系特定産業技術研究推進機構内 (72)発明者 福森 功 埼玉県大宮市日進町１丁目40番地２ 生物 系特定産業技術研究推進機構内 (72)発明者 原田 泰弘 埼玉県大宮市日進町１丁目40番地２ 生物 系特定産業技術研究推進機構内 Ｆターム(参考） 4D004 AA02 BA04 CA20 CA48 CB06 4H061 AA02 AA03 AA10 CC36 CC47 EE66 GG18 GG48 GG67 GG70

Claims (10)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項１】 家畜ふん尿等の堆肥化材料を堆積し、醗
    酵させる醗酵槽と、前記醗酵槽内に堆積される堆肥化材
    料に通気する通気用送風機を備えた堆肥化装置と、前記
    堆肥化装置の動力源として太陽電池および／または風力
    発電機を備えた堆肥化ユニット。
  2. 【請求項２】 脱臭材を充填した脱臭槽と、臭気を脱臭
    槽に吹き出す吹出装置と、前記脱臭材に散水する散水管
    を備えた脱臭装置と、前記脱臭装置の動力源として太陽
    電池および／または風力発電機を備えた脱臭ユニット。
  3. 【請求項３】 家畜ふん尿等の堆肥化材料を堆積し、醗
    酵させる醗酵槽と、前記醗酵槽内に堆積される堆肥化材
    料に通気する通気用送風機を備えた堆肥化装置と、前記
    堆肥化装置の動力源として太陽電池および／または風力
    発電機を備え、更に、前記堆肥化材料を通過した通気の
    臭気を吸気し除去する脱臭装置と、前記脱臭装置の動力
    源として太陽電池および／または風力発電機を備えた堆
    肥化システム。
  4. 【請求項４】 家畜ふん尿等の堆肥化材料を堆積し、醗
    酵させる醗酵槽と、前記醗酵槽内に堆積される堆肥化材
    料に通気する通気用送風機を備えた堆肥化装置と、前記
    堆肥化材料を通過した通気の臭気を吸気し除去する脱臭
    装置を設け、前記堆肥化装置および前記脱臭装置の動力
    源として太陽電池および／または風力発電機を備えた堆
    肥化システム。
  5. 【請求項５】 堆肥化装置内の堆肥化材料を加熱するた
    めの加熱装置を備えた請求項１記載の堆肥化ユニット。
  6. 【請求項６】 堆肥化装置内の堆肥化材料を加熱するた
    めの加熱装置を備えた請求項３または４記載の堆肥化シ
    ステム。
  7. 【請求項７】 堆肥化装置内の堆肥化材料を加熱するた
    めの加熱装置の熱源として、太陽熱温水器の熱を利用す
    る請求項５記載の堆肥化ユニット。
  8. 【請求項８】 堆肥化装置内の堆肥化材料を加熱するた
    めの加熱装置の熱源として、太陽熱温水器の熱を利用す
    る請求項６記載の堆肥化システム。
  9. 【請求項９】 屋内に堆肥化装置および／または脱臭装
    置および／または堆肥化された堆肥を熟成させるための
    貯蔵堆肥槽を備え、屋根を太陽電池および／または太陽
    熱温水器とした堆肥化システム。
  10. 【請求項１０】 屋内に堆肥化装置および／または脱臭
    装置および／または堆肥化された堆肥を熟成させるため
    の貯蔵堆肥槽を備え、屋根を太陽電池および／または太
    陽熱温水器とし、前記屋根上または屋根に近接させて風
    力発電機を設けた堆肥化システム。
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