JP2005342575A - 撹拌濾過式消臭装置 - Google Patents

Abstract

【課題】 この発明は乳牛・肉牛・豚等の家畜の尿の悪臭を消臭し、且つ、畑や牧草地に放散し、肥料とすることが出来、又、濾過装置の自動逆洗を可能にする事で、ランニングコストの掛からない低コストの撹拌濾過式消臭装置を開発・提供する事にある。
【解決手段】 この発明は、原水（原尿）タンクと、消臭剤投入機付撹拌反応タンクと、濁水タンクと、高出力ポンプと、高度濾過タンクと、清水タンクでシステム構成され、且つ、濁水タンク又は清水タンクを経由して、高出力ポンプ間を接続する方向切替弁と、高出力ポンプから方向切替弁を経由して、更に高度濾過タンクの給水口側又は排出口側を接続する２箇所の方向切替弁をそれぞれ同時制御することで、流水経路を濁水処理経路と高度濾過タンクの逆洗経路とに切替可能にしたものである。
【選択図】 図１

Description

乳牛・肉牛・豚等、家畜の尿の悪臭を消臭する撹拌濾過式消臭装置に関するものである。

従来、乳牛・肉牛・豚等の家畜の尿の処理方法としては、原尿或いは水で薄めて畑や牧草地に散水したり、家畜尿におが屑（製材切粉）を混ぜて堆肥にしたりしていた。その為、悪臭が漂い、酪農家や近隣住民に対して精神的苦痛を与えていた。

又、その他の処理方法としては、産業廃棄物として、尿処理場へ廃棄処分する方法があるが、大量の尿を処理する為には、多大なコストが掛かり酪農業を経営する上で最大の課題であった。

そこで、これまでに様々な再利用が可能な汚水や汚泥等の消臭方法及び装置が発明され、出願されているので一例を紹介する。（例えば、特許文献１参照。）
特開２００１−３４０８９５

そこで、上記課題を解決する為に、この発明は乳牛・肉牛・豚等の家畜の尿の悪臭を消臭し、且つ、畑や牧草地に放散し、肥料とすることが出来、又、濾過装置の自動逆洗を可能にする事で、ランニングコストの掛からない低コストの撹拌濾過式消臭装置を開発・提供する事にある。

この課題を解決する為の手段として、この発明は、原水（原尿）タンクと、消臭剤投入機付撹拌反応タンクと、濁水タンクと、高出力ポンプと、高度濾過タンクと、清水タンクでシステム構成され、且つ、濁水タンク又は清水タンクを経由して、高出力ポンプ間を接続する方向切替弁と、高出力ポンプから方向切替弁を経由して、更に高度濾過タンクの給水口側又は排出口側を接続する２箇所の方向切替弁をそれぞれ同時制御することで、流水経路を濁水処理経路と高度濾過タンクの逆洗経路とに切替可能にしたものである。

又、消臭剤投入機は、架台の中心上部に蓋付ホッパーを設け、該ホッパー中心の上・中・下段部には、左右に軸受部と、中央部に消臭剤掻混用アームを有する回転軸をそれぞれ並設し、且つ、該上段軸の一端に１連のスプロケットと、中段軸と下段軸の一端には歯数の異なる２連のスプロケットをそれぞれ係止し、且つ、該架台の前後部には、消臭剤掻混用駆動モートルと消臭剤投入量調整用螺旋溝付回転軸駆動用の駆動モートル等の駆動手段を設け、消臭剤掻混用駆動モートル等の駆動手段と上・中・下段の各回転軸を連結し、駆動させる為のチェーン等の伝達手段をそれぞれ連結して設け、又、ホッパーの中心下部には、一端部にスプロケット等の伝達手段を軸支し、駆動モートル等の駆動手段とチェーン等の伝達手段により回転調整可能な消臭剤投入量調整用の回転軸と螺旋溝付スリーブを組み合わせて設け、臭気度合に応じて消臭剤の投入量を調整可能にしたものである。

又、撹拌反応タンクは、平面視が正方形又は矩形状の箱型をしたタンク本体を設け、且つ、該タンク本体の上部中心部にインバーター減速機付モートル等の駆動手段を設け、且つ、該駆動手段の軸部に上下に任意調整可能な乱流発生プロペラ羽根を設け、且つ、該プロペラ軸の先端部に四方をターンバックル等の引き締め調整部材で固定した軸受け部材を設けて、安定した回転と回転速度の可変調整を可能にし、且つ、該タンク本体の内周四側面中央部の上下中程に、一箇所の縦長矩形状の切欠穴を有する水流抵抗板を溶着し、且つ、該タンク本体の底部四隅に正三角形状の乱流発生部材を所定角度に傾斜させて溶着し、又、タンク本体の底部に、排水が排水口に集中して流出するように所定角度の傾斜を設けた傾斜板を溶着して設け、且つ、該タンク本体の上面部には、点検用蓋と水中ポンプ入出用蓋と水位計取付口と一箇所又は複数箇所の給水用口を設け、原水（原尿）を短時間で確実に乱流撹拌可能にするものである。

又、両端フランジ付高度濾過タンクは、脚付濾過タンク本体の上部左右に給水口と排水口を対向して設け、且つ、該濾過タンク本体の下端部に汚水用排出口を設け、且つ、該濾過タンク本体内部には、上部に給水口と集塵バッグの口を接続して設け、中央部に上下をステンレスメッシュで覆った活性炭を設け、下部に糸巻状フィルターを設けて、タンク本体内部の濾過部材を三段重ねにして設けたものである。

この発明の効果として、消臭剤投入機により消臭材を撹拌反応タンクに投入し、撹拌分離・消臭し、更に高度濾過タンクにより濾過する事で、消臭処理された蓄尿は天候に関係なく、畑や牧草地に放水する事が出来、酪農家や近隣住民に対しての、精神的負担が解消される。

又、自動逆洗により、高度濾過タンク内の活性炭、及びフィルターを洗浄可能にする事で、濾過部材の耐久性が高まり、経済的効果を生む等、極めて有益なる効果を奏するものである。

この発明の最良の形態として、撹拌反応タンク内に消臭剤を投入する際、家畜尿の量と臭気度合に適合した消臭材を投入する事が重要で、最大の消臭効果と経済的効果を得る為にも、消臭効果を見ながら少しずつ消臭剤を自動投入する必要がある。

そこで、この発明の一実施例を図１〜図７に基づいて詳述すると、乳牛・肉牛・豚等、家畜の尿の悪臭を消臭する消臭装置であって、該消臭装置は、原水（原尿）タンク（１）と、消臭剤投入機（２）付撹拌反応タンク（３）と、濁水タンク（４）と、高出力ポンプ（ＨＰ）と、高度濾過タンク（５）と、清水タンク（６）でシステム構成され、且つ、濁水タンク（４）又は清水タンク（６）を経由して、高出力ポンプ（ＨＰ）間を接続する方向切替弁（ＷＶ１）と、高出力ポンプ（ＨＰ）から方向切替弁（ＷＶ２）を経由して、更に高度濾過タンク（５）の給水口側（５ｂ）又は排出口側（５ｄ）を接続する２箇所の方向切替弁（ＷＶ３）（ＷＶ４）をそれぞれ同時制御することで、流水経路を濁水処理経路と高度濾過タンクの逆洗経路とに切替可能にした事を特徴とする撹拌濾過式消臭装置から構成される。

又、消臭剤投入機（２）は、架台（２ａ）の中心上部に蓋（２ｃ）付ホッパー（２ｂ）を設け、該ホッパー（２ｂ）中心の上・中・下段部には、左右に軸受部（２ｈ）（２ｈ）・（２ｉ）（２ｉ）・（２ｊ）（２ｊ）と、中央部に消臭剤掻混用アーム（２ｋ）（２ｌ）（２ｍ）を有する回転軸（２ｄ）（２ｅ）（２ｆ）をそれぞれ並設し、且つ、該上段軸（２ｄ）の一端に１連のスプロケット（２ｏ）と、中段軸（２ｅ）と下段軸（２ｆ）の一端には歯数の異なる２連のスプロケット（２ｐ）（２ｑ）・（２ｒ）（２ｓ）をそれぞれ係止し、且つ、該架台（２ａ）の前後部には、消臭剤掻混用駆動モートルと消臭剤投入量調整用螺旋溝付回転軸駆動用の駆動モートル等の駆動手段（Ｍ１）（Ｍ２）を設け、消臭剤掻混用駆動モートル等の駆動手段と上・中・下段の各回転軸を連結し、駆動させる為のチェーン等の伝達手段（２ｕ）（２ｖ）（２ｗ）をそれぞれ連結して設け、又、ホッパー（２ｂ）の中心下部には、一端部にスプロケット等の伝達手段（２ｎ）を軸支し、駆動モートル等の駆動手段（Ｍ２）とチェーン等の伝達手段（２ｔ）により回転調整可能な消臭剤投入量調整用の回転軸（２ｇ）と螺旋溝付スリーブ（２ｚ）を組み合わせて設け、臭気度合に応じて消臭剤（ＥＭ）の投入量を調整可能にした事を特徴とする撹拌濾過式消臭装置から構成される。

又、撹拌反応タンク（３）は、平面視が正方形又は矩形状の箱型をしたタンク本体（３ａ）を設け、且つ、該タンク本体（３ａ）の上部中心部にインバーター減速機付モートル等の駆動手段（Ｍ３）を設け、且つ、該駆動手段（Ｍ３）の軸部に上下に任意調整可能な乱流発生プロペラ羽根（３ｆ）を設け、且つ、該プロペラ軸（３ｅ）の先端部に四方をターンバックル等の引き締め調整部材（３ｇ）で固定した軸受け部材（３ｈ）を設けて、安定した回転と回転速度の可変調整を可能にし、且つ、該タンク本体（３ａ）の内周四側面中央部の上下中程に、一箇所の縦長矩形状の切欠穴を有する水流抵抗板（３ｂ）を溶着し、且つ、該タンク本体の底部四隅に正三角形状の乱流発生部材（３ｃ）を所定角度に傾斜させて溶着し、又、タンク本体の底部に、排水が排水口に集中して流出するように所定角度の傾斜を設けた傾斜板（３ｄ）を溶着して設け、且つ、該タンク本体（３ａ）の上面部には、点検用蓋（３ｊ）と水中ポンプ入出用蓋（３ｋ）と水位計取付口（３ｏ）と一箇所又は複数箇所の給水用口（３ｌ）を設け、又、点検蓋（３ｊ）の位置するタンク内側面には、点検用梯子部材（３ｉ）を上下方向に複数溶着して設け、原水（原尿）（ＵＷ）を短時間で確実に乱流撹拌可能にする事を特徴とする撹拌濾過式消臭装置から構成される。

又、両端フランジ（５ｅ）付高度濾過タンク（５）は、脚（５ｆ）付濾過タンク本体（５ａ）の上部左右に給水口（５ｂ）と排水口（５ｃ）を対向して設け、且つ、該濾過タンク本体（５ａ）の下端部に汚水用排出口（５ｄ）を設け、且つ、該濾過タンク本体内部には、上部に給水口（５ｂ）と集塵バッグ（５ｇ）の口を接続して設け、中央部に上下をステンレスメッシュ（５ｉ）で覆った活性炭（５ｈ）を設け、下部に糸巻状フィルター（５ｊ）を設けて、タンク本体内部の濾過部材を三段重ねにして設けた事を特徴とする撹拌濾過式消臭装置から構成される。

次に、この発明の全体のシステム構成について説明すると、図７に示す様に、主として原水タンク（１）と、消臭剤投入機（２）付撹拌反応タンク（３）と、濁水タンク（４）と、高出力ポンプ（５）と、清水タンク（６）でシステム構成され、濁水タンク（４）及び清水タンク（６）を経由して、高出力ポンプ（ＨＰ）間を接続する方向切替弁（ＷＶ１）と、高出力ポンプ（ＨＰ）から方向切替弁（ＷＶ２）を経由して、更に高度濾過タンク（５）の給水口（５ｂ）側及び排出口（５ｄ）側を接続する２箇所の方向切替弁（ＷＶ３）（ＷＶ４）をそれぞれ同時制御することで、濁水処理作業と、硬度濾過タンク（５）内部の逆洗作業に切り替える事が出来る。

次に、濁水処理作業時の作業手順について下記に説明する。（図７（Ａ）参照。）
1) まず、最初に原水（原尿）を、水中ポンプを使用して撹拌反応タンク（３）の給水口（３ｌ）から給水する。そして、定量に達すると撹拌反応タンク（３）内部に設置された水位計が感知して、水中ポンプの電源が切れて、給水が停止する。
2) 次に、消臭剤投入機（２）に濁水用凝集剤及び汚水・尿用消臭剤を入れて掻き混ぜながら、撹拌反応タンク（３）の中に投入し、一定時間（０．２Ｈｒ〜４Ｈｒ）程度撹拌する。
3)次に、水中ポンプを撹拌反応タンク（３）の中に浸けて、撹拌・消臭された水を濁水（未処理）タンク（４）に入れる。
4)そして、制御盤の浄水運転用切替ボタンを押して、各電磁切替弁（ＷＶ１）（ＷＶ２）（ＷＶ３）（ＷＶ４）を濁水処理流水経路側に切り替え、高出力ポンプ（ＨＰ）を作動させ、高度濾過タンク（５）を経由して清水タンク（６）に送り込む。

次に、高度濾過タンク内部の逆洗作業時の作業手順について下記に説明する。（図７（Ｂ）参照。）
1)まず、最初に制御盤の洗浄運転ボタンを押して、各電磁切替弁（ＷＶ１）（ＷＶ２）（ＷＶ３）（ＷＶ４）を逆洗流水経路側に切り替え、高出力ポンプ（ＨＰ）を作動させ、清水タンクより高度濾過タンク内を経由して、濁水タンクに戻す。

上記、濁水処理作業と逆洗作業を交互に繰り返しながら作業を行う。例えば、３０分間濁水処理運転をした後、５分間逆洗運転をする。この作業を繰り返しながら処理状況を見て運転を停止する。この際、運転モードはボタンの切り替えで、自動・手動のどちらでも運転可能である。

この発明の撹拌濾過式消臭装置は、乳牛・肉牛・豚等の家畜の尿の悪臭を消臭し、且つ、畑や牧草地に放散し、肥料とすることが出来る事で、多くの酪農市場に寄与する点で、産業上の利用可能性を有する。

この発明の一実施例を示し、消臭剤投入機と撹拌反応タンクの組立図で、（Ａ）は平面図で、（Ｂ）は、正面図である。 この発明の一実施例を示し、消臭剤投入機と撹拌反応タンクの組立図で、右側面図である。 この発明の一実施例を示し、消臭剤投入機の正面視断面図である。 この発明の一実施例を示し、消臭剤投入機の右側面図である。 この発明の一実施例を示し、高度濾過タンクの（Ａ）は正面図で、（Ｂ）は（Ａ）のａ−ａ矢視断面図で、（Ｃ）は（Ａ）のｂ−ｂ矢視図である。 この発明の一実施例を示し、高度濾過タンクの内部構造詳細図である。 この発明の一実施例を示し、（Ａ）は濁水処理時、（Ｂ）は逆洗時の流水経路、及びシステム構成図である。

符号の説明

１ 原水タンク
２ 消臭材投入機
２ａ 架台
２ｂ ホッパー
２ｃ 蓋
２ｃ’ 取手
２ｄ 回転軸
２ｅ 回転軸
２ｆ 回転軸
２ｇ 回転軸
２ｈ 軸受部
２ｉ 軸受部
２ｊ 軸受部
２ｋ 消臭剤掻混用アーム
２ｌ 消臭剤掻混用アーム
２ｍ 消臭剤掻混用アーム
２ｎ スプロケット
２ｏ スプロケット
２ｐ スプロケット
２ｑ スプロケット
２ｒ スプロケット
２ｓ スプロケット
２ｔ チェーン
２ｕ チェーン
２ｖ チェーン
２ｗ チェーン
２ｘ ガイドパイプ
２ｙ 消臭材投入ノズル
２ｚ 螺旋溝付スリーブ
３ 撹拌反応タンク
３ａ タンク本体
３ｂ 水流抵抗板
３ｃ 乱流発生部材
３ｄ 傾斜板
３ｅ プロペラ軸
３ｆ 乱流発生プロペラ羽根
３ｇ 引き締め調整部材
３ｈ 軸受け部材
３ｉ 点検用梯子部材
３ｊ 点検用蓋
３ｋ 水中ポンプ入出用蓋
３ｌ 給水用口
３ｍ 手摺付階段
３ｎ 手摺
３ｎ’ 手摺
３ｏ 水位計取付口
４ 清水タンク
５ 高度濾過タンク
５ａ 濾過タンク本体
５ｂ 給水口
５ｃ 排水口
５ｄ 汚水用排出口
５ｅ フランジ
５ｆ 脚
５ｇ 集塵バッグ
５ｈ 活性炭
５ｉ ステンレスメッシュ
５ｊ 糸巻状フィルター
５ｋ 圧力計取付口
５ｌ 吊りフック
６ 清水タンク
ＥＭ 消臭剤
Ｍ１ インバーター減速機付モートル等の駆動手段
Ｍ２ インバーター減速機付モートル等の駆動手段
Ｍ３ インバーター減速機付モートル等の駆動手段
ＵＷ 原水（原尿）

Claims (4)

1. 乳牛・肉牛・豚等、家畜の尿の悪臭を消臭する消臭装置であって、該消臭装置は、原水（原尿）タンク（１）と、消臭剤投入機（２）付撹拌反応タンク（３）と、濁水タンク（４）と、高出力ポンプ（ＨＰ）と、高度濾過タンク（５）と、清水タンク（６）でシステム構成され、且つ、濁水タンク（４）又は清水タンク（６）を経由して、高出力ポンプ（ＨＰ）間を接続する方向切替弁（ＷＶ１）と、高出力ポンプ（ＨＰ）から方向切替弁（ＷＶ２）を経由して、更に高度濾過タンク（５）の給水口側（５ｂ）又は排出口側（５ｄ）を接続する２箇所の方向切替弁（ＷＶ３）（ＷＶ４）をそれぞれ同時制御することで、流水経路を濁水処理経路と高度濾過タンクの逆洗経路とに切替可能にした事を特徴とする撹拌濾過式消臭装置。
2. 消臭剤投入機（２）は、架台（２ａ）の中心上部に蓋（２ｃ）付ホッパー（２ｂ）を設け、該ホッパー（２ｂ）中心の上・中・下段部には、左右に軸受部（２ｈ）（２ｈ）・（２ｉ）（２ｉ）・（２ｊ）（２ｊ）と、中央部に消臭剤掻混用アーム（２ｋ）（２ｌ）（２ｍ）を有する回転軸（２ｄ）（２ｅ）（２ｆ）をそれぞれ並設し、且つ、該上段軸（２ｄ）の一端に１連のスプロケット（２ｏ）と、中段軸（２ｅ）と下段軸（２ｆ）の一端には歯数の異なる２連のスプロケット（２ｐ）（２ｑ）・（２ｒ）（２ｓ）をそれぞれ係止し、且つ、該架台（２ａ）の前後部には、消臭剤掻混用駆動モートルと消臭剤投入量調整用螺旋溝付回転軸駆動用の駆動モートル等の駆動手段（Ｍ１）（Ｍ２）を設け、消臭剤掻混用駆動モートル等の駆動手段と上・中・下段の各回転軸を連結し、駆動させる為のチェーン等の伝達手段（２ｕ）（２ｖ）（２ｗ）をそれぞれ連結して設け、又、ホッパー（２ｂ）の中心下部には、一端部にスプロケット等の伝達手段（２ｎ）を軸支し、駆動モートル等の駆動手段（Ｍ２）とチェーン等の伝達手段（２ｔ）により回転調整可能な消臭材投入量調整用の回転軸（２ｇ）と螺旋溝付スリーブ（２ｚ）を組み合わせて設け、臭気度合に応じて消臭剤（ＥＭ）の投入量を調整可能にした事を特徴とする請求項１記載の撹拌濾過式消臭装置。
3. 撹拌反応タンク（３）は、平面視が正方形又は矩形状の箱型をしたタンク本体（３ａ）を設け、且つ、該タンク本体（３ａ）の上部中心部にインバーター減速機付モートル等の駆動手段（Ｍ３）を設け、且つ、該駆動手段（Ｍ３）の軸部に上下に任意調整可能な乱流発生プロペラ羽根（３ｆ）を設け、且つ、該プロペラ軸（３ｅ）の先端部に四方をターンバックル等の引き締め調整部材（３ｇ）で固定した軸受け部材（３ｈ）を設けて、安定した回転と回転速度の可変調整を可能にし、且つ、該タンク本体（３ａ）の内周四側面中央部の上下中程に、一箇所の縦長矩形状の切欠穴を有する水流抵抗板（３ｂ）を溶着し、且つ、該タンク本体の底部四隅に正三角形状の乱流発生部材（３ｃ）を所定角度に傾斜させて溶着し、又、タンク本体の底部に、排水が排水口に集中して流出するように所定角度の傾斜を設けた傾斜板（３ｄ）を溶着して設け、且つ、該タンク本体（３ａ）の上面部には、点検用蓋（３ｊ）と水中ポンプ入出用蓋（３ｋ）と水位計取付口（３ｏ）と一箇所又は複数箇所の給水用口（３ｌ）を設け、又、点検蓋（３ｊ）の位置するタンク内側面には、点検用梯子部材（３ｉ）を上下方向に複数溶着して設け、原水（原尿）（ＵＷ）を短時間で確実に乱流撹拌可能にする事を特徴とする請求項１記載の撹拌濾過式消臭装置。
4. 両端フランジ（５ｅ）付高度濾過タンク（５）は、脚（５ｆ）付濾過タンク本体（５ａ）の上部左右に給水口（５ｂ）と排水口（５ｃ）を対向して設け、且つ、該濾過タンク本体（５ａ）の下端部に汚水用排出口（５ｄ）を設け、且つ、該濾過タンク本体内部には、上部に給水口（５ｂ）と集塵バッグ（５ｇ）の口を接続して設け、中央部に上下をステンレスメッシュ（５ｉ）で覆った活性炭（５ｈ）を設け、下部に糸巻状フィルター（５ｊ）を設けて、タンク本体内部の濾過部材を三段重ねにして設けた事を特徴とする請求項１記載の撹拌濾過式消臭装置。

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