JP2004196621A - Equipment and method for quality control-type composting - Google Patents
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Abstract
Description
【0001】
【発明の属する技術分野】
本発明は品質管理型コンポスト化方法および設備に関し、家畜糞尿および有機廃棄物を高品質に発酵堆肥化する技術に係るものである。
【0002】
【従来の技術】
従来、家畜糞尿や生ゴミの資源化方法としてコンポスト化して農地還元するものがある。コンポスト化工程は家畜糞尿や生ゴミのコンポスト原料を舎内のヤードに堆積させて好気性発酵(堆積発酵腐熟)させることにより行っており、適宜のタイミングで切り返し操作を行ってコンポストに空気(酸素)を供給してコンポスト化を促進している。この種の技術に係る先行技術としては、特許文献1に記載するものがある。
【0003】
【特許文献1】特開昭53−17165号
【0004】
【発明が解決しようとする課題】
しかし、コンポスト原料は異なる時期に適量ずつヤードに投入するので、ヤードの各所に堆積するコンポストの腐熟度はそれぞれに異なったものとなる。コンポストの発酵状態を簡易に分析してその品質(腐熟度)を推定する方法がないので、ヤードの各所で試料を人手によりサンプリングし、各試料について水分、pH、温度、C/N等の複数の項目を計測しており、コンポストの品質(腐熟度)を推定するために時間を要し、ヤードの各所における堆積発酵腐熟の進捗を連続的に監視することができず、攪拌機で切り返しを行う適切な時期を把握することが困難であった。また、切り返しはヤードの全体を攪拌機によって連続して行っており、コンポストの品質(腐熟度)にかかわらず、例えば攪拌が不適切な時期(堆積箇所)においても攪拌せざるを得なかった。
【0005】
本発明はコンポストの腐熟度をコンポストのサンプリングを必要とせず、ヤードの各所における堆積発酵腐熟の進捗を連続的に観測することで切り返しの必要時期を的確に把握し、切り返しの必要な箇所においてのみ攪拌操作を行うことができる品質管理型コンポスト化方法および設備を提供することを目的とする。
【0006】
【課題を解決するための手段】
上記課題を解決するために、請求項1に係る品質管理型コンポスト化方法は、コンポスト原料を堆積発酵腐熟する舎内のヤードに複数の堆積用区画を設定し、各堆積用区画毎にコンポスト原料を堆積し、攪拌部を上部の待機位置に保持してヤード上を往復移動する攪拌機により各堆積用区画において攪拌部を下部の攪拌位置に保持してコンポスト原料を攪拌するものであって、各堆積用区画のコンポスト原料毎に腐熟度を推定するとともに、推定した腐熟度を指標として予め求めたコンポストの腐熟度と当該腐熟度に適切な攪拌頻度との相関に基づいて攪拌頻度を決定し、各堆積用区画のコンポスト原料をそれぞれ個別に決定した攪拌頻度で攪拌するものである。
【0007】
請求項2に係る品質管理型コンポスト化方法は、攪拌機をヤード上の複数の堆積用区画にわたって往復移動させながら攪拌機に装備したセンサーによって各堆積用区画のコンポスト原料から発生するガスの臭気強度を測定し、予め設定する臭気強度と腐熟度との相関に基づいて当該堆積用区画のコンポストの腐熟度を臭気強度の測定値から推定するものである。
【0008】
請求項3に係る品質管理型コンポスト化方法は、送風手段によってヤードの各堆積用区画のコンポストへ送風し、推定した腐熟度に基づいて各堆積用区画のコンポスト毎に送風量もしくは送風時間を決定するものである。
【0009】
請求項4に係る品質管理型コンポスト化設備は、コンポスト原料を堆積発酵腐熟する舎内のヤード上にヤード壁に沿って複数の堆積用区画を設定し、ヤード上をヤード壁に沿って往復移動する攪拌機を設け、攪拌機にコンポスト原料を攪拌する下部の攪拌位置とコンポスト原料から離間した上部の待機位置とにわたって昇降自在な攪拌部を設けたものである。
【0010】
上記した構成により、家畜糞尿や生ゴミ等のコンポスト原料を舎内のヤードに堆積させて好気性発酵(堆積発酵腐熟)させる場合に、攪拌機は攪拌部をコンポスト原料から離間した上部の待機位置に保持した状態で任意の堆積用区画に移動でき、各堆積用区画毎にコンポスト原料を任意の頻度で攪拌機で攪拌できるので、各堆積用区画毎に腐熟度の異なるコンポストに適宜のタイミングで切り返し操作を行ってコンポストへ必要な空気(酸素)を供給し、コンポストの腐熟を促進して品質管理を図れる。
【0011】
請求項5に係る品質管理型コンポスト化設備は、攪拌機にコンポスト原料から発生するガスの臭気強度を測定する臭気センサを設けたものである。
上記した構成により、予めコンポストの臭い強度と腐熟度との相関を求めておき、臭気センサでコンポストから発生するガスの臭い強度を測定し、臭い強度を指標として相関からコンポストの腐熟度を推定することができる。
【0012】
請求項6に係る品質管理型コンポスト化設備は、ヤードの各堆積用区画のコンポストへ送風する送風手段を有し、送風手段は各堆積用区画毎に送風量もしくは送風時間を調整可能である。
【0013】
上記した構成により、送風手段の稼動時間をコントロールすることで腐熟度に応じた空気量(酸素)を供給できる。
請求項7に係る品質管理型コンポスト化設備は、攪拌機にコンポスト原料から発生するガスを捕集するフードを攪拌部の上方を覆って設けたものである。
【0014】
上記した構成により、攪拌時に発生する臭気を効率良く、外部に発散することなく捕集でき、測定した臭気強度濃度の信頼性を高めることができる。
【0015】
【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〜図4において、舎1の内部にはコンポスト原料を堆積発酵腐熟するヤード2を設けており、ヤード2には複数の堆積用区画3を仮想的に設定している。ヤード2の各堆積用区画3は一側がヤード壁1aに隣接し、ヤード壁1aに対向する他側が搬出入用の通路4に隣接している。また、ヤード2にはコンポスト原料に空気を供給する空気供給系5をヤード2の底面に形成した溝(図示省略)に設けており、図4に示すように空気供給系5は送風機6から供給する空気量もしくは送風時間を各堆積用区画3のそれぞれにおいて個別に制御するためのバルブ7を設けている。
【0016】
図2、3に示すように、ヤード2に配置する攪拌機8は台車9と攪拌部10とからなり、台車9は一側がヤード壁1aの頂部に設けたレール11の上を走行し、他側が通路4に沿ってヤード2の上を走行する。攪拌部10は昇降架台12を水平支軸13の軸心回りに回動自在に台車9に設け、昇降架台12でロータ14を保持している。ロータ14は回転軸15の周囲に放射状に複数のホーク15aを設けており、ロータ14の一側に設けた従動スプロケット16が昇降架台12に設けた回転駆動用モータ17の駆動スプロケット18にチェーン19を介して連動連結している。
【0017】
台車9と昇降架台12の間には攪拌部10を上部の待機位置と下部の攪拌位置とにわたって水平支軸13の軸心回りに回動させて昇降駆動するシリンダ装置20を設けている。また、ロータ14の上方部を覆うフード21を昇降架台12に設けている。台車9には車輪22をチェーン23で回転駆動する走行駆動モータ24を設けている。フード21の内部には臭気センサ25を設けており、臭気センサ25は制御装置26に接続している。
【0018】
臭気センサ25は金属酸化物半導体からなり、コンポストから発生するガスの成分物質の分子に感応して出力し、金属酸化物半導体に当接する分子の数の多寡(濃度)によって出力値が変化する。制御装置26は臭気センサ25の出力を受けて後述するように攪拌機8を制御する。
【0019】
以下、上記した構成における作用を説明する。家畜糞尿や生ゴミ等のコンポスト原料は舎内のヤード2の各堆積用区画3に順次に異なる時期に適量ずつ投入する。このため、ヤード2の各所に堆積するコンポストの腐熟度はそれぞれに異なったものとなる。
【0020】
品質管理の事前準備として、コンポストから発生するガスの臭い強度と腐熟度との相関のデータを収集する。このため、舎内のヤード2において堆積発酵腐熟の進捗が異なる堆積用区画のコンポストの試料を採取し、各試料について水分、pH、温度、C/N等の複数の項目を計測し、計測結果から腐熟の進捗の程度を評価し、腐熟度(評価値)が予め定めた複数段階のどの段階にあるかを人的判断で判定する。また、腐熟度(評価値)と適切な攪拌頻度との相関を経験則から設定する。
【0021】
一方、攪拌機8をヤード2に沿って移動させながら試料を採取した箇所においてコンポストから発生するガスを臭気センサ25で計測し、その出力値を臭気強度とする。そして、判定した各試料の腐熟度と各試料の臭気強度とから相関を定義し、この相関データを制御装置26に格納する。
【0022】
次に、攪拌機8をヤード2の複数の堆積用区画3にわたって往復移動させながら臭気センサ25によって各堆積用区画のコンポスト原料から発生するガスの臭気強度を測定する。このとき、フード21によって臭気を効率良く、外部に発散することなく捕集でき、測定した臭気強度濃度の信頼性を高めることができる。測定した臭気強度を指標として臭気強度と腐熟度の相関に基づいて当該堆積用区画3のコンポストの腐熟度を臭気強度の測定値から制御装置26で推定し、推定した腐熟度を各堆積用区画3のそれぞれ毎に記憶し、腐熟の進捗をすべての各堆積用区画3で管理する。
【0023】
そして、各堆積用区画3のコンポスト原料毎に推定した腐熟度を指標として、予め求めたコンポストの腐熟度と攪拌頻度との相関に基づいて攪拌頻度を決定し、制御装置26は各堆積用区画3のコンポスト原料をそれぞれ個別に決定した攪拌頻度で攪拌機8により攪拌する。
【0024】
攪拌は攪拌機8を対象の堆積用区画3に配置する状態で行い、攪拌部10を下部の攪拌位置に保持し、回転駆動用モータ17で駆動スプロケット18を駆動し、チェーン19、従動スプロケット16を介してロータ14を回転駆動し、ホーク15aでコンポスト原料を攪拌する。この状態で隣接する堆積用区画3を連続して攪拌する場合には、走行駆動モータ24を駆動し、チェーン23を介して車輪22を駆動して攪拌機8を走行移動させる。
【0025】
攪拌機8を任意の堆積用区画3に移動させる場合には、シリンダ装置20を駆動して昇降架台12を水平支軸13の回りに回転させ、攪拌部10を待避位置に保持して走行させる。
【0026】
送風機6によってヤード2の各堆積用区画3のコンポストへ送風する空気は、推定した腐熟度に基づいて制御し、制御装置26の指示で各バルブ7を開閉操作して各堆積用区画3のコンポスト毎に送風量もしくは送風時間を決定する。
【0027】
【発明の効果】
以上のように本発明によれば、家畜糞尿や生ゴミ等のコンポスト原料を舎内のヤードに堆積させて好気性発酵(堆積発酵腐熟)させる場合に、各堆積用区画毎にコンポスト原料を任意の頻度で攪拌機で攪拌できるので、各堆積用区画毎に腐熟度の異なるコンポストに適宜のタイミングで切り返し操作を行ってコンポストへ必要な空気(酸素)を供給し、コンポストの腐熟を促進して品質管理を図れる。臭気センサでコンポストから発生するガスの臭い強度を測定し、臭い強度を指標として相関からコンポストの腐熟度を推定して切り返し頻度を調整できる。推定した腐熟度に基づいて送風機手段を制御してコントロールすることで腐熟度に応じた空気量(酸素)を供給できる。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明の実施の形態における品質管理型コンポスト化設備を示す斜視図である。
【図2】同実施の形態における攪拌機の正面図である。
【図3】同実施の形態において攪拌機の側面図である。
【図4】同実施の形態における品質管理型コンポスト化設備を示す模式図である。
【符号の説明】
1 舎
1a ヤード壁
2 ヤード
3 堆積用区画
4 通路
5 空気供給系
6 送風機
7 バルブ
8 攪拌機
9 台車
10 攪拌部
11 レール
12 昇降架台
13 水平支軸
14 ロータ
15 回転軸
15a ホーク
16 従動スプロケット
17 回転駆動用モータ
18 駆動スプロケット
19 チェーン
20 シリンダ装置
21 フード
22 車輪
23 チェーン
24 走行駆動モータ
25 臭気センサ
26 制御装置[0001]
TECHNICAL FIELD OF THE INVENTION
The present invention relates to a quality control type composting method and equipment, and relates to a technique for fermenting compost of livestock manure and organic waste with high quality.
[0002]
[Prior art]
2. Description of the Related Art Conventionally, there is a method of composting and returning agricultural land as a method of recycling livestock manure and garbage. The composting process is performed by depositing compost raw materials such as livestock manure and garbage in a yard in the building and performing aerobic fermentation (sedimentary fermentation and decay). ) To promote composting. As a prior art related to this kind of technology, there is one described in Patent Document 1.
[0003]
[Patent Document 1] JP-A-53-17165
[Problems to be solved by the invention]
However, since compost raw materials are introduced into the yards at appropriate times at different times, the maturity of the compost deposited in various parts of the yard differs from one another. Since there is no method to easily analyze the fermentation state of compost and estimate its quality (maturity), samples are sampled manually at various places in the yard, and multiple samples such as moisture, pH, temperature, C / N, etc. are obtained for each sample. It takes time to estimate the compost quality (degree of maturity), and it is not possible to continuously monitor the progress of sedimentation fermentation and maturation at various places in the yard, and the machine is turned back with a stirrer It was difficult to know the right time. In addition, the turning-over is continuously performed on the entire yard by the stirrer, and regardless of the quality (maturity) of the compost, for example, it has to be stirred even when the stirring is inappropriate (deposition location).
[0005]
The present invention does not require compost maturity and sampling of compost, and by observing the progress of sedimentation and fermentation maturity at various places in the yard, it is possible to accurately grasp the time required for turning back, and only at the points where turning back is necessary. It is an object of the present invention to provide a quality control type composting method and equipment capable of performing a stirring operation.
[0006]
[Means for Solving the Problems]
In order to solve the above-mentioned problems, a quality control type composting method according to claim 1 sets a plurality of deposition sections in a yard in a building where the compost raw material is deposited and fermented, and the compost raw material is provided for each deposition section. The stirrer is held at the lower standby position in each stacking section by a stirrer that reciprocates on the yard while holding the stirrer at the upper standby position, and stirs the compost raw material. Estimating the degree of maturity for each compost material of the stacking section, determine the stirring frequency based on the correlation between the maturity of the compost and the stirring frequency appropriate for the maturity determined in advance using the estimated maturity as an index, In this method, the compost raw material in each deposition section is stirred at a stirring frequency determined individually.
[0007]
The quality control type composting method according to
[0008]
In the quality control type composting method according to claim 3, the air is blown to the compost of each stacking section of the yard by a blowing means, and a blowing amount or a blowing time is determined for each compost of each stacking section based on the estimated maturity. Is what you do.
[0009]
In the quality control type composting equipment according to
[0010]
According to the above configuration, when compost materials such as livestock manure and garbage are deposited in the yard in the building and subjected to aerobic fermentation (sedimentary fermentation and decay), the stirrer moves the stirrer to a standby position above the compost material. The compost material can be moved to any stacking section while it is held, and the compost material can be agitated with a stirrer at any frequency for each stacking section. To supply the necessary air (oxygen) to the compost to promote the maturation of the compost and control the quality.
[0011]
In the quality control type composting equipment according to
With the above-described configuration, the correlation between the odor intensity and the maturity of the compost is obtained in advance, the odor intensity of the gas generated from the compost is measured by the odor sensor, and the odor intensity of the compost is estimated from the correlation using the odor intensity as an index. be able to.
[0012]
The quality control type composting equipment according to
[0013]
With the above-described configuration, the amount of air (oxygen) according to the maturity can be supplied by controlling the operation time of the blowing means.
In the quality control type composting equipment according to claim 7, a hood for collecting gas generated from the compost material is provided in the stirrer so as to cover the upper part of the stirrer.
[0014]
According to the above configuration, the odor generated at the time of stirring can be efficiently collected without escaping to the outside, and the reliability of the measured odor intensity concentration can be increased.
[0015]
BEST MODE FOR CARRYING OUT THE INVENTION
Hereinafter, embodiments of the present invention will be described with reference to the drawings. 1 to 4, a
[0016]
As shown in FIGS. 2 and 3, the
[0017]
A
[0018]
The
[0019]
Hereinafter, the operation of the above configuration will be described. Compost raw materials such as livestock excrement and garbage are put into each of the accumulation sections 3 of the
[0020]
As a preliminary preparation for quality control, data on the correlation between the odor intensity of the gas generated from the compost and the maturity is collected. For this reason, in the
[0021]
On the other hand, while moving the
[0022]
Next, the odor intensity of the gas generated from the compost material in each of the deposition sections is measured by the
[0023]
Then, the agitation frequency is determined based on the correlation between the maturity of the compost and the agitation frequency obtained in advance, using the maturity estimated for each compost material in each of the accumulation sections 3 as an index. The compost materials No. 3 are stirred by the
[0024]
Stirring is performed in a state where the
[0025]
When the
[0026]
The air blown by the
[0027]
【The invention's effect】
As described above, according to the present invention, when compost raw materials such as livestock manure and garbage are deposited in a yard in a house and aerobic fermented (sedimentary fermentation and decay), the compost raw materials are optionally added to each of the deposition sections. Can be agitated with a stirrer at the required frequency, so that necessary air (oxygen) is supplied to the compost by switching back to the compost with different maturity at the appropriate timing in each deposition section to promote the maturation of the compost. Can manage. The odor intensity of the gas generated from the compost is measured by the odor sensor, and the degree of maturity of the compost is estimated from the correlation using the odor intensity as an index, so that the switching frequency can be adjusted. By controlling and controlling the blower means based on the estimated maturity, an air amount (oxygen) corresponding to the maturity can be supplied.
[Brief description of the drawings]
FIG. 1 is a perspective view showing a quality control type composting facility according to an embodiment of the present invention.
FIG. 2 is a front view of the stirrer in the embodiment.
FIG. 3 is a side view of the stirrer in the embodiment.
FIG. 4 is a schematic diagram showing a quality control type composting facility in the embodiment.
[Explanation of symbols]
Reference Signs List 1 building
Claims (7)
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JP2007070208A (en) * | 2005-09-09 | 2007-03-22 | Kubota Corp | Compost fermentation system and gas discharge method |
CN113112101A (en) * | 2020-01-10 | 2021-07-13 | 北京百度网讯科技有限公司 | Method and device for monitoring production process, electronic equipment and storage medium |
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2002
- 2002-12-20 JP JP2002369071A patent/JP4310407B2/en not_active Expired - Lifetime
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