JP2013220961A - Method of manufacturing compost, and its manufacturing plant - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は、動植物由来の有機廃棄物を発酵させて堆肥を製造する堆肥の製造方法、及びその製造プラントに関するものである。 TECHNICAL FIELD The present invention relates to a method for producing compost that ferments organic waste derived from animals and plants to produce compost, and a manufacturing plant therefor.
一般家庭や事業所等から排出される生ゴミ、人糞や家畜糞等のし尿、おがくず、もみがら、剪定枝、等の動植物由来の有機廃棄物から堆肥を製造する方法として、例えば、し尿や生ゴミに対しておがくずを所定の割合で混合して第一原料を生成し、更に、第一原料に対して特定の酵素を所定の割合で混合して第二原料を生成し、そして、第二原料を加圧した後に粉砕して熟成プールに堆積し、3日毎に撹拌堆積を6回繰り返して堆肥を製造する方法が提案されている(特許文献1)。 As a method for producing compost from organic waste derived from animals and plants such as raw garbage discharged from ordinary households, business establishments, human waste and livestock excreta, sawdust, rice husks, pruned branches, etc. Sawdust is mixed with raw garbage at a predetermined ratio to produce a first raw material, and a specific enzyme is mixed with the first raw material at a predetermined ratio to produce a second raw material. A method has been proposed in which two raw materials are pressed and then pulverized and accumulated in an aged pool, and then agitation is repeated 6 times every 3 days to produce compost (Patent Document 1).
また、家畜糞等の複数種類のし尿を適宜混合した混合原料と、米糠等の複数種類の菌根菌付着物を適宜混合した発酵促進材料とを、交互に積重ねて多層積層体を形成して10〜20日発酵させた後に、多層積層体を撹拌混合して所定の槽内へ投入し、槽内へ空気を供給して更に発酵させた後に撹拌して堆肥(肥料)を製造する方法が提案されている(特許文献2)。 Moreover, a mixed raw material appropriately mixed with a plurality of types of human waste such as livestock excrement and a fermentation promoting material appropriately mixed with a plurality of types of mycorrhizal fungi such as rice bran are alternately stacked to form a multilayer laminate. After fermenting for 10 to 20 days, a method of producing a compost (fertilizer) by stirring and mixing the multilayer laminate and putting it into a predetermined tank, supplying air into the tank and further fermenting it, followed by stirring It has been proposed (Patent Document 2).
しかしながら、上記の特許文献1や特許文献2の方法では、堆肥が完成するまでに、堆肥原料を何度も撹拌したり、堆肥原料に空気を供給したりしているので、エネルギーの消費量が多くなり堆肥の製造に係るコストが高くなる問題があった。
However, in the methods of Patent Document 1 and
また、上記の特許文献1や特許文献2の方法では、特定の酵素や菌根菌が作用し易い状態を作って発酵を促すようにしているので、し尿を含む生ゴミ等の堆肥原料(有機廃棄物)の中に、特定の酵素や菌根菌では充分に処理することができないものが含まれていると、製造した堆肥の中に未処理の状態の堆肥原料が含まれてしまう問題がある。そのため、特許文献1や特許文献2では、処理する堆肥原料を限定せざる負えず、多様な有機廃棄物が含まれた堆肥原料を処理することができない問題があった。
Further, in the methods of Patent Document 1 and
また、未処理の堆肥原料(有機廃棄物)が含まれている堆肥を、田畑等で実際に堆肥として使用すると、未処理の堆肥原料が発酵して、臭気や有害なガスが発生する。そのため、屋外であれば発生した臭気やガス等が拡散されるが、ビニルハウス等の閉鎖された空間で使用した場合、発生した臭気や有害ガスがハウス内に充満することで、作業し難い環境となってしまったり、作物が良好に育たなかったりする問題が発生し、ハウス栽培等の堆肥としては用いることができない問題があった。 Further, when compost containing untreated compost raw materials (organic waste) is actually used as compost in a field or the like, the untreated compost raw materials are fermented to generate odors and harmful gases. For this reason, the generated odors and gases are diffused outdoors, but when used in a closed space such as a vinyl house, the generated odors and harmful gases fill the house, making it difficult to work. There was a problem that crops did not grow well, and that they could not be used as compost for house cultivation.
なお、特許文献1や特許文献2の方法でも、堆肥原料に含まれる有機廃棄物の種類によっては発酵時間をより長くすることで、未処理の堆肥原料も発酵させて処理することができるようになるが、堆肥の製造期間が半年以上とかなり長くなると共に、撹拌や空気の供給等によるエネルギーの消費が増加するので、堆肥の製造に係るコストが更に高くなる問題がある。
In addition, also by the method of patent document 1 and
本発明は、上記の実情に鑑み、様々な有機廃棄物から比較的短期間且つ低コストでハウス栽培にも良好に用いることができる堆肥を製造することが可能な堆肥製造方法及びその製造プラントの提供を課題とするものである。 In view of the above circumstances, the present invention provides a compost production method and a production plant capable of producing compost that can be favorably used for house cultivation from various organic wastes in a relatively short period of time and at a low cost. Providing is an issue.
上記課題を解決するために、本発明に係る堆肥製造方法は、「動植物由来の複数の有機廃棄物を混合して水分率が55重量%〜80重量%の堆肥原料を生成する堆肥原料生成工程と、該堆肥原料生成工程で生成された前記堆肥原料を、先に発酵させた該堆肥原料の一部と共に撹拌する撹拌工程と、該撹拌工程で撹拌された前記堆肥原料を生成時期毎に静置貯留する貯留工程、及び該貯留工程で貯留された前記堆肥原料の温度変化に基づいて静置貯留した該堆肥原料を反転させる反転工程を有し、前記貯留工程で貯留された前記堆肥原料の一部を先に発酵させた該堆肥原料として前記撹拌工程へ供給すると共に、前記貯留工程と前記反転工程を複数回繰り返して前記堆肥原料を発酵させる発酵工程とを具備する」ことを特徴とする。 In order to solve the above-mentioned problem, the method for producing compost according to the present invention includes a “compost raw material generation step in which a plurality of organic wastes derived from animals and plants are mixed to generate a compost raw material having a moisture content of 55 wt% to 80 wt%. And stirring the compost raw material produced in the compost raw material production step together with a part of the fermented raw compost raw material, and the compost raw material stirred in the stirring step for each production period. A reversing step of reversing the compost raw material stored stationary based on a temperature change of the compost raw material stored in the storage step, and storing the compost raw material stored in the storage step It is supplied to the stirring step as the compost raw material partially fermented first, and comprises a fermentation step of fermenting the compost raw material by repeating the storage step and the inversion step multiple times. .
ここで、「有機廃棄物」としては、一般家庭や事業所から排出される生ゴミ、人糞や家畜糞等のし尿、剪定枝、もみがら、おがくず、ヘドロ、等を例示することができる。 Here, examples of the “organic waste” include raw garbage discharged from ordinary households and business establishments, human waste such as human feces and livestock feces, pruned branches, rice husks, sawdust, sludge, and the like.
また、反転工程における「温度変化に基づいて」とは、「堆肥原料の温度がピークに達した後に、略一定(例えば、0.5℃/日〜1.5℃/日)で推移している温度が急激(例えば、2℃/日〜10℃/日)に低下を開始した時」、「堆肥原料のピーク温度から所定温度(例えば、10℃〜20℃)低下した時」、等を例示することができる。 In addition, “based on temperature change” in the reversal process means “after the temperature of the compost raw material reaches a peak, it changes substantially constant (for example, 0.5 ° C./day to 1.5 ° C./day). "When the temperature begins to drop sharply (for example, 2 ° C / day to 10 ° C / day)", "When the predetermined temperature (for example, 10 ° C to 20 ° C) decreases from the peak temperature of the compost raw material", etc. It can be illustrated.
なお、堆肥原料生成工程で生成される堆肥原料の水分率を、55重量%〜80重量%の範囲内とした理由は、これよりも水分率が低いと、堆肥原料内で細菌や酵素等が充分に働くことができなくなって製造時間が長くなったり所望の堆肥を得られなかったりするためである。また、これよりも水分率が高いと、堆肥原料の流動性が高くなるので、貯留工程で堆肥原料を貯留するための場所としてピットや槽等が必要となり、コストが高くなる問題が生じる他に、静置貯留中に堆肥原料内で対流が発生して撹拌されてしまい、特定の細菌や酵素のみが作用し易い状態となり、堆肥原料に含まれている有機廃棄物の種類によっては充分に処理することができなくなって所望の堆肥を得られなかったりするためである。なお、堆肥原料生成工程で生成される堆肥原料の水分率は、60重量%〜70重量%の範囲内とすることがより望ましい。 In addition, the reason why the moisture content of the compost material generated in the compost material generation step is in the range of 55 wt% to 80 wt% is that if the moisture content is lower than this, bacteria, enzymes, etc. in the compost material This is because it becomes impossible to work sufficiently and the production time becomes longer or the desired compost cannot be obtained. In addition, if the moisture content is higher than this, the fluidity of the compost raw material becomes high, so that a place for storing the compost raw material in the storage process is required, and pits, tanks, etc. are required, resulting in an increase in cost. During stationary storage, convection is generated and stirred in the compost raw material, and only certain bacteria and enzymes are likely to act, and depending on the type of organic waste contained in the compost raw material, it can be treated sufficiently This is because it becomes impossible to obtain the desired compost. In addition, as for the moisture content of the compost raw material produced | generated at the compost raw material production | generation process, it is more desirable to set it as the range of 60 weight%-70 weight%.
本発明の堆肥製造方法は、動植物由来の複数の有機廃棄物を適宜混合して水分率が55重量%〜80重量%の堆肥原料を生成した上で、その堆肥原料に先に貯留工程で発酵された堆肥原料の一部を混入して撹拌した後に静置貯留し、貯留した堆肥原料の温度が所定条件を満たすと、堆肥原料を上下反転させて再度静置貯留し、貯留と反転を行う発酵工程を複数回繰り返して堆肥を製造するものである。これにより、詳細は後述するが、複数回の発酵工程における貯留工程毎に堆肥原料の温度が異なる状態となり、活性化する温度の異なる細菌や酵素等を充分に働かせることができるので、堆肥原料に含まれていた様々な有機廃棄物が、種々の細菌や酵素等によって分解処理され、未処理の有機廃棄物が含まれていないハウス栽培にも良好に用いることができる堆肥を製造することができる。 In the compost production method of the present invention, a plurality of organic wastes derived from animals and plants are appropriately mixed to produce a compost raw material having a moisture content of 55 wt% to 80 wt%, and the compost raw material is first fermented in a storage step. After mixing and stirring a part of the compost raw material that has been mixed, if the temperature of the stored compost raw material satisfies a predetermined condition, the compost raw material is turned upside down and stored again to perform storage and inversion Compost is produced by repeating the fermentation process multiple times. As a result, although the details will be described later, the temperature of the compost raw material is different for each storage step in the plurality of fermentation steps, and bacteria and enzymes with different temperatures to be activated can be sufficiently operated. Various organic waste contained can be decomposed by various bacteria, enzymes, etc., and compost that can be used well for house cultivation that does not contain untreated organic waste can be produced. .
また、様々な種類の細菌や酵素等を充分に働かせることができるので、結果的に堆肥原料の処理を早期に完了させることができ、ハウス栽培にも良好に用いることができる堆肥を比較的短期間で製造することができる。 In addition, since various types of bacteria, enzymes, etc. can work sufficiently, as a result, the processing of compost raw materials can be completed early, and compost that can be used well for house cultivation is relatively short-term. Can be manufactured between.
更に、発酵工程では堆肥原料を静置貯留すると共に温度条件によって反転しているだけなので、発酵工程(貯留工程及び反転工程)で消費するエネルギーを可及的に少なくすることができ、従来よりも堆肥製造に係るコストを低減させることができる。 In addition, since the compost raw material is only stored and stored in the fermentation process and reversed depending on the temperature condition, the energy consumed in the fermentation process (storage process and reversal process) can be reduced as much as possible. Costs related to compost production can be reduced.
また、上述したように、様々な種類の細菌や酵素等を充分に働かせることができるので、従来と比較して発酵工程等における異臭の発生を大幅に低減させることができ、堆肥製造の環境を改善して、快適な環境で作業することができると共に、堆肥製造に関する装置や設備等のメンテナンスの頻度を少なくすることができ、製造に係るコストを低減させることができる。 In addition, as described above, various types of bacteria, enzymes, etc. can be made to work satisfactorily, so it is possible to significantly reduce the generation of off-flavors in the fermentation process, etc. It is possible to improve and work in a comfortable environment, to reduce the frequency of maintenance of equipment and equipment related to compost production, and to reduce the cost of production.
また、本発明に係る堆肥製造方法は、上記の構成に加えて、「前記発酵工程は、前記貯留工程で先に貯留された温度の異なる複数の前記堆肥原料から夫々前記撹拌工程へ供給する」ことを特徴としても良い。 Moreover, in addition to said structure, the compost manufacturing method which concerns on this invention is "the said fermentation process supplies to the said stirring process from the said several compost raw materials from which the temperature stored previously in the said storage process differs." This may be a feature.
これにより、様々な温度で作用する細菌や酵素等を最初の堆肥原料へ混入させることができるので、発酵工程における複数回の各貯留工程で静置貯留している時に、堆肥原料に対して様々な細菌や酵素等を働かせることができ、未処理の有機廃棄物が含まれていないハウス栽培にも良好に用いることができる堆肥を確実に製造することができる。 As a result, bacteria, enzymes, etc. that act at various temperatures can be mixed into the first compost raw material. Compost that can be used well for house cultivation that does not contain untreated organic waste can be produced reliably.
なお、一つの静置貯留された堆肥原料から、温度の異なる部位を取り出しても良く、上記と同様の作用効果を奏することができる。 In addition, you may take out the site | part from which temperature differs from one stationary storage compost raw material, and there can exist an effect similar to the above.
本発明に係る堆肥製造プラントは、「動植物由来の複数の有機廃棄物を混合して水分率が55重量%〜80重量%の堆肥原料を生成する混合装置と、該混合装置で生成された前記堆肥原料を撹拌する撹拌装置と、該撹拌装置により撹拌された前記堆肥原料を生成時期毎に静置貯留する複数の貯留部と、該貯留部に貯留された前記堆肥原料の温度を計測する温度計測手段と、該温度計測手段により計測された前記堆肥原料の温度変化に基づいて前記貯留部内の前記堆肥原料を反転させる反転手段と、前記温度計測手段で計測された前記堆肥原料の温度が異なる前記貯留部から夫々前記堆肥原料の一部を、前記撹拌装置へ供給して前記堆肥原料に混入させる混入供給装置とを具備する」ことを特徴とする。 The compost production plant according to the present invention includes a “mixing device that generates a compost raw material having a moisture content of 55 wt% to 80 wt% by mixing a plurality of organic wastes derived from animals and plants, and the above-described mixing device. A stirrer that stirs the compost raw material, a plurality of storage units that statically store the compost raw material stirred by the stirrer for each generation time, and a temperature that measures the temperature of the compost raw material stored in the storage unit The temperature of the compost raw material measured by the measuring means, the reversing means for reversing the compost raw material in the storage unit based on the temperature change of the compost raw material measured by the temperature measuring means, and the temperature measuring means is different. A mixing supply device for supplying a part of the compost raw material from the storage unit to the stirring device and mixing it with the compost raw material. "
ここで、「混合装置」としては、「少なくとも一つのスクリューの回転により混合させるもの」、「少なくとも一つのスクリューの回転により混合搬送させるもの」、「羽根の回転により混合させるもの」、「スタティックミキサー」、等を例示することができる。また、混合装置に、「有機廃棄物の種類毎に区画された複数のホッパー又はタンク」や、「ホッパーから有機廃棄物を取り出すためのスクリューコンベア等の取出装置」、「タンクから有機廃棄物を取り出すための開閉弁」、等を別途備えても良い。 Here, the “mixing device” includes “a device that is mixed by rotation of at least one screw”, “a device that is mixed and conveyed by rotation of at least one screw”, “a device that is mixed by rotation of blades”, and “static mixer” And the like. In addition, the mixing device includes “a plurality of hoppers or tanks divided for each type of organic waste”, “a take-out device such as a screw conveyor for taking out organic waste from the hopper”, and “organic waste from the tank”. An on-off valve for taking out ”may be provided separately.
また、「撹拌装置」としては、「少なくとも一つのスクリューの回転により撹拌させるもの」、「羽根の回転により撹拌させるもの」、「振動により撹拌させるもの」、等を例示することができる。 Examples of the “stirring device” include “things stirred by rotation of at least one screw”, “things stirred by rotation of blades”, “thing stirred by vibration”, and the like.
更に、「貯留部」としては、「所定広さのヤード」、「所定広さのピット」、「籠状の容器」、「通気性を有したコンテナ状の容器」、等を例示することができる。 Furthermore, examples of the “reservoir” include “yard of predetermined width”, “pit of predetermined width”, “container-like container”, “breathable container-like container”, and the like. it can.
また、「温度計測手段」としては、「温度により膨張するアルコールや水銀等の液体を用いたもの」、「温度により変形するバイメタル等の金属を用いたもの」、「温度により変化する電気抵抗を用いたもの」、「赤外線の量により温度を計測するサーモグラフィ」、等を例示することができる。なお、温度の計測は、常時計測するものでも良いし、所定時間毎に計測するものでも良い。 In addition, as "temperature measuring means", "using a liquid such as alcohol or mercury that expands with temperature", "using a metal such as a bimetal that deforms with temperature", "electrical resistance that changes with temperature" “Used”, “thermography for measuring temperature by the amount of infrared rays”, and the like. The temperature may be measured constantly or measured every predetermined time.
更に、「反転手段」としては、「ヤード等に貯留された堆肥原料を、バケット等で掬って反転させるもの」、「堆肥原料を貯留した容器ごと反転させるもの」、等を例示することができる。なお、反転させる「バケット」としては、バックホーやパワーショベル、クレーンによるグラブバケット、等を例示することができる。 Furthermore, examples of the “reversing means” include “things for turning compost raw materials stored in a yard or the like with a bucket or the like”, “things for reversing a container in which compost raw materials are stored”, or the like. . Examples of the “bucket” to be reversed include a backhoe, a power shovel, a grab bucket by a crane, and the like.
また、「混入供給装置」としては、貯留部の堆肥原料を撹拌装置へ供給させることができるものであれば良く、「バックホー」、「パワーショベル」、「グラブバケット」、「ベルトコンベア」、「スクリューコンベア」、等を例示することができる。 In addition, the “mixing supply device” may be any device that can supply the compost raw material in the storage unit to the stirring device, and includes “backhoe”, “power shovel”, “grab bucket”, “belt conveyor”, “ A screw conveyor "etc. can be illustrated.
本発明によると、上記した堆肥製造方法に基づいて実際に堆肥を製造することが可能な堆肥製造プラントを具現化することができ、ハウス栽培にも良好に用いることができる未処理の有機廃棄物が含まれていない堆肥を製造することができる。 According to the present invention, an untreated organic waste that can embody a compost production plant capable of actually producing compost based on the above-described compost production method and can be used well for house cultivation. Can be produced.
このように、本発明によれば、様々な有機廃棄物から比較的短期間且つ低コストでハウス栽培にも良好に用いることができる堆肥を製造することが可能な堆肥製造方法及びその製造プラントを提供することができる。 Thus, according to the present invention, there is provided a compost manufacturing method and a manufacturing plant capable of manufacturing compost that can be favorably used for house cultivation in a relatively short period of time and at a low cost from various organic wastes. Can be provided.
本発明の一実施形態である堆肥製造プラント1について、図1乃至図4を参照して詳細に説明する。本実施形態の堆肥製造プラント1は、全体が屋根の付いた所定広さの建物2内に配置されており、動植物由来の複数の有機廃棄物を混合して堆肥原料3を生成する混合装置10と、混合装置10で生成された堆肥原料3を撹拌する撹拌装置20と、撹拌装置20により撹拌された堆肥原料3を生成時期毎に静置貯留する複数の貯留部31を有した発酵ヤード30と、発酵ヤード30の各貯留部31に貯留された堆肥原料3の温度を夫々計測する温度計測装置(図示は省略)と、発酵ヤード30の各貯留部31内の堆肥原料3を反転させる反転手段としてのバックホー40(ショベルローダー)とを備えている。
A composting plant 1 according to an embodiment of the present invention will be described in detail with reference to FIGS. 1 to 4. The compost production plant 1 according to the present embodiment is disposed in a
また、堆肥製造プラント1は、建物2内における発酵ヤード30を挟んで混合装置10や撹拌装置20が配置された側とは反対側に配置され、発酵ヤード30で堆肥原料3を発酵させて製造した堆肥を袋詰めするための梱包場50と、梱包場50で梱包した堆肥を出荷までの間保管する製品置場51とを更に備えている。
The compost production plant 1 is disposed on the opposite side of the
本実施形態の堆肥製造プラント1は、図1に示すように、建物2内の大部分を発酵ヤード30が占めており、発酵ヤード30の両側に、混合装置10及び撹拌装置20と、梱包場50及び製品置場51とが、夫々配置されている。また、建物2は、外部から内部へ雨や風等が入らないようになっている。
As shown in FIG. 1, the compost manufacturing plant 1 of the present embodiment occupies most of the
堆肥製造プラント1の混合装置10は、一般家庭や事業所等から排出された有機廃棄物の搬入を受入れて一時的に貯蔵する複数のホッパー11及びタンク12と、ホッパー11及びタンク12から有機廃棄物を夫々搬出する搬出コンベア13と、各搬出コンベア13により搬出された有機廃棄物を混合撹拌させながら撹拌装置20へ送る混合コンベア14とを備えている。本実施形態では、複数のホッパー11及びタンク12が夫々列設されており、ホッパー11とタンク12との間に長尺の混合コンベア14が配置されている。
The mixing
混合装置10の複数のホッパー11には、生ゴミ、剪定枝、もみがら、おがくず等の比較的固体分の多い有機廃棄物が搬入(投入)されるようになっており、有機廃棄物の種類毎に異なるホッパー11へ投入されて一時的に貯蔵されるようになっている。また、混合装置10のタンク12には、し尿、汚泥等の比較的液体分の多い有機廃棄物が搬入されるようになっており、有機廃棄物の種類毎に異なるタンク12に一時的に貯蔵されるようになっている。なお、本実施形態では、タンク12を地下に埋設しているが、地上に設置しても良い。
A plurality of
混合装置10の搬出コンベア13は、スクリューコンベアによって構成されており、ホッパー11及びタンク12の底部から有機廃棄物を混合コンベア14側へ搬出させることができるようになっている。また、混合装置10の混合コンベア14は、スクリューの回転により有機廃棄物を混合撹拌させながら搬送することができるものであり、撹拌装置20側へ向うに従って、ホッパー11やタンク12等から異なる有機廃棄物が搬出コンベア13によって順次、供給されるようになっている。
The carry-out
堆肥製造プラント1の撹拌装置20は、混合装置10から送られてきた堆肥原料3を受取って所定位置まで搬送する第一搬送コンベア21と、第一搬送コンベア21によって搬送された堆肥原料3を受取って撹拌する第一撹拌装置22と、第一撹拌装置22で撹拌した堆肥原料3を受取って所定位置まで搬送する第二搬送コンベア23と、第二搬送コンベア23によって搬送された堆肥原料3を受取って撹拌する第二撹拌装置24と、第二撹拌装置24で撹拌した堆肥原料3を受取って発酵ヤード30へ搬送する第三搬送コンベア25とを備えている。
The
撹拌装置20における第一搬送コンベア21、第二搬送コンベア23、及び第三搬送コンベア25は、夫々略同じ構成のスクリューコンベアとされている。また、撹拌装置20における第一撹拌装置22及び第二撹拌装置24は、軸方向に複数の羽根を有した撹拌羽根の回転によって堆肥原料3を撹拌させるものであり、形状の違った撹拌羽根を用いている他は略同じ構成とされている。なお、撹拌装置20における第一撹拌装置22及び第二撹拌装置24には、バックホー40等によって発酵ヤード30の各貯留部31に静置貯留されている堆肥原料3の一部が供給されるようになっている。
The
堆肥製造プラント1の発酵ヤード30は、コンクリート等によって平らで不透水性の床面が形成されている。また、発酵ヤード30は、建物2の長手方向両側で長手方向へ沿って貯留部31が夫々四つずつ列設されており、全部で第一から第八までの八つの貯留部31が備えられている。各貯留部31は、堆肥原料3を10t〜30t静置貯留できる広さとなっている。
The
また、発酵ヤード30は、両側の貯留部31の間に配置され建物2の長手方向へ延びた通路32と、貯留部31同士の間を仕切る仕切壁33とを備えている。発酵ヤード30の通路32は、バックホー40が充分に通れる幅とされている。なお、仕切壁33はなくても良い。
The
堆肥製造プラント1のバックホー40は、堆肥原料3を掬うことができる可動バケットを有しており、堆肥製造プラント1の規模に応じた大きさの市販の重機とされている。また、バックホー40は、反転手段の他に、貯留部31に静置貯留された堆肥原料3の一部を撹拌装置20へ供給するための本発明の混入供給装置も兼ねている。
The
堆肥製造プラント1の梱包場50及び製品置場51は、発酵ヤード30に隣接して配置されている。なお、梱包場50と製品置場51との間は、バックホー40が通ることができ、発酵ヤード30の通路32と連通可能な出荷場52となっている。また、発酵ヤード30と梱包場50及び製品置場51との間は、壁で仕切られていると共に、通路32と出荷場52との間は、開閉可能な扉で仕切られている。
The
次に、本実施形態の堆肥製造プラント1を用いた堆肥の製造について説明する。図3に示すように、まず、堆肥の原料となる動植物由来の有機廃棄物を、トラックやバキュームカー等の公知の手段により混合装置10のホッパー11やタンク12へ搬入する(ステップS1)。混合装置10へ搬入する有機廃棄物としては、生ゴミ(食品残渣、食品汚泥、魚あら)、人糞や家畜糞等のし尿、もみがら、おがくず、剪定枝、ヘドロ、等を例示することができる。この混合装置10では、有機廃棄物の種類に応じて異なるホッパー11やタンク12へ搬入・貯蔵するようにしている。
Next, the manufacture of compost using the compost manufacturing plant 1 of the present embodiment will be described. As shown in FIG. 3, first, organic waste derived from animals and plants, which is a raw material for compost, is carried into the
次の堆肥原料製造工程(ステップS2)では、複数のホッパー11やタンク12に搬入貯蔵された種々の有機廃棄物を、搬出コンベア13により混合コンベア14へ供給する。この際に、各搬出コンベア13では、貯蔵された有機廃棄物の種類に応じて、有機廃棄物の搬送量が異なるように制御されており、混合コンベア14から出てくる時に、混合された堆肥原料3の水分率が60重量%〜70重量%の範囲内となるように、各搬出コンベア13による搬出量が制御されている。そして、各搬出コンベア13によりホッパー11やタンク12から搬出された各有機廃棄物は、混合コンベア14で混合されて次の撹拌工程(ステップS3)へと送られる。
In the next compost raw material manufacturing process (step S <b> 2), various organic wastes carried in and stored in the plurality of
撹拌工程(ステップS3)では、混合コンベア14から送られてきた堆肥原料3を、撹拌装置20における第一搬送コンベア21が受取って、第一撹拌装置22へと搬送し、第一撹拌装置22で撹拌する。この際に、第一撹拌装置22へは、発酵ヤード30における先に貯留部31(例えば、第五貯留部31)に静置貯留された堆肥原料3(全体の中から温度が約50℃の部位)の一部がバックホー40によって混入されるようになっている。つまり、複数の有機廃棄物を混合して生成した最初の堆肥原料3に対して、ある程度発酵処理が進行した堆肥原料3の一部が混入されて撹拌されるようになっている。なお、初めて堆肥製造プラント1を稼動させる時や、発酵ヤード30に堆肥原料3が静置貯留されていない場合は、発酵ヤード30からの堆肥原料3の混入を省略しても良い。或いは、所定の細菌や酵素を所定量混入するようにしても良い。
In the agitation process (step S3), the compost
撹拌装置20の第一撹拌装置22で撹拌された堆肥原料3は、第二搬送コンベア23へ受け渡され、第二搬送コンベア23により第二撹拌装置24へ搬送されて撹拌される。この際に、第二撹拌装置24へは、発酵ヤード30における先に貯留部31(例えば、第三貯留部31)に静置貯留された堆肥原料3(全体の中から温度が約40℃の部位)の一部がバックホー40によって混入されるようになっている。つまり、この第二撹拌装置24でも堆肥原料3に対して、ある程度発酵処理が進行した堆肥原料3の一部が混入されて撹拌されるようになっている。
The compost
そして、第二撹拌装置24で撹拌された堆肥原料3は、第三搬送コンベア25へと受け渡され、第三コンベア25により次の発酵工程(ステップS4)へと搬送される。
And the compost
なお、撹拌工程(ステップS3)で混入される静置貯留された堆肥原料3の「堆肥原料の一部」は、堆肥原料生成工程(ステップS2)で生成された堆肥原料3に対して、3重量%〜8重量%の範囲の割合で混入している。混入する堆肥原料3の割合を上記の範囲内とした理由は、これよりも少ないと、先の貯留工程(ステップS4a)で貯留発酵された堆肥原料3から最初の堆肥原料3へ混入される堆肥原料3が少なくなるため、蓋然的に、堆肥原料3を介して混入される細菌や酵素等の量も少なくなり、最初の堆肥原料3を充分に処理(発酵)することができなくなるためである。また、これよりも多いと、先の堆肥原料3が少なくなってしまい、蓋然的に、最後の貯留工程(ステップS4a)後に製造される堆肥の量も少なくなってしまうので、堆肥の製造コストが高くなってしまうためである。
Note that the “part of compost raw material” of the stationary compost
発酵工程(ステップS4)では、撹拌装置20の第三搬送コンベア25により搬送された堆肥原料3が、複数の貯留部31のうち、第一貯留部31へと搬送されて山のように積み上げられ、その状態で静置貯留される(貯留工程(ステップS4a))。なお、本実施形態では、最初の堆肥原料3が第一貯留部31へ約20t山積みされる。また、貯留部31に貯留された堆肥原料3は、図示しない温度計測装置によって内部の温度が計測されるようになっている。具体的には、静置貯留された堆肥原料3の山の表面から20cm〜30cmの位置の温度を計測する。
In a fermentation process (step S4), the compost
貯留部31に貯留された堆肥原料3は、図4に示すように、含まれている細菌や酵素等によって発酵が進むことで、貯留開始から温度が上昇し、約一日で温度がピークに到達し、その後、ピーク温度から緩やかに低下(例えば、0.5℃/日〜1.5℃/日)する。そして、数日後(例えば、2日〜7日)に、堆肥原料3の温度が急激に低下(例えば、2℃/日〜10℃/日)を開始するので、このタイミングで次の反転工程(ステップS4b)へと移行する。
As shown in FIG. 4, the compost
この貯留工程(ステップS4a)における堆肥原料3の温度変化の推移は、撹拌工程(ステップS3)で混入された先の堆肥原料3に付着した細菌や酵素等が活動を開始することで、有機廃棄物が発酵を開始すると共にその温度が上昇する。堆肥原料3内の温度は、建物2内で静置貯留された堆肥原料3の外側との温度差の関係で、堆肥原料3内の温度がピークに達した後に、その温度を略維持するような感じで緩やかに低下する。この間に、堆肥原料3内の複数の細菌や酵素等のうち、堆肥原料3の温度が適温となっている細菌や酵素等が活発に活動し、堆肥原料3内における複数の成分のうち、それらの細菌や酵素等に対応した所定の成分が処理されることとなる。そして、堆肥原料3内の所定の成分が処理されると、その成分に対応した細菌や酵素等の活動が低下し、これが数日後に堆肥原料3内の温度が急激に低下する原因と思われる。
The transition of the temperature change of the compost
反転工程(ステップS4b)では、バックホー40を用いて貯留部31に貯留された堆肥原料3を上から掬って、空いている貯留部31へ移動させることで、堆肥原料3を大まかに反転させ、その状態で静置貯留する。なお、堆肥原料3は、隣接した貯留部31へ反転移動させることが望ましく、反転移動に係る手間を簡略化することができる。また、堆肥原料3を反転移動させる場合、最も古い(最も完成状態に近い)堆肥原料3から順次反転移動させることが望ましく、これにより、静置貯留された堆肥原料3を古い順から順次反転移動させることで、作業性を向上させることができる。
In the reversal step (step S4b), the compost
この発酵工程(ステップS4)では、堆肥原料3に対して静置貯留と反転移動とを複数回(例えば、3回〜8回)繰り返すことで、堆肥原料3が製品としての堆肥となるようになっている。詳述すると、上述したように、堆肥原料3を静置貯留することで内部の細菌や酵素等が活動し、堆肥原料3が温度上昇した後に温度降下するパターンを繰り返すこととなり、図4に示すように、最初の静置貯留から四回目の反転移動を行うまでの間では、堆肥原料3の温度がピーク温度に達してから、85℃〜70℃の温度範囲内で緩やかに低下する。この温度域は、細菌として主に納豆菌類や乳酸菌類が活発に活動する温度域であり、納豆菌類や乳酸菌類によって堆肥原料3内の有機廃棄物が発酵処理される。
In this fermentation process (step S4), the stationary storage and the reversal movement are repeated a plurality of times (for example, 3 to 8 times) with respect to the compost
一方、四回目の反転移動の後では、堆肥原料3のピーク温度が70℃を下回るようになると共に、ピーク温度に達した後には、それ以前の緩やかに下降する状態がなく、3℃/日〜4℃/日の割合で低下し、反転移動から図示は省略するが数日後(6日〜8日)に更に急激に下降する。この五回目からの静置貯留では、堆肥原料3の温度が、70℃〜40℃の間で変化しており、この温度域では、細菌として主に酵母菌類やコウジ菌類が活発に活動し、先の納豆菌類や乳酸菌類によって発酵処理されなかった堆肥原料3内の残りの有機廃棄物が発酵処理される。
On the other hand, after the fourth reversal movement, the peak temperature of the compost
なお、発酵工程(ステップS4)では、堆肥原料3の水分率が、当初の約65%から最終には約40%に低下し、一つの貯留部31における堆肥原料3全体の重量も、約20tから約10tへ低下する。
In the fermentation process (Step S4), the moisture content of the compost
このように、発酵工程(ステップS4)では、貯留工程(ステップS4a)と反転工程(ステップS4b)を複数回繰り返すことで、その間に堆肥原料3の温度を85℃〜40℃の間で変化させることができるので、堆肥原料3に含まれている納豆菌類、乳酸菌類、酵母菌類、及びコウジ菌類等の細菌や、各種酵素等を、夫々活発に活動させることができ、堆肥原料3内の有機廃棄物を処理して未処理の有機廃棄物が含まれていない状態とすることができるようになっている。なお、屋外で用いる堆肥を製造する場合は、貯留工程(ステップS4a)を三回以上行えば、屋外専用堆肥として充分に出荷することができる。
Thus, in a fermentation process (step S4), the temperature of the compost
また、発酵工程(ステップS4)では、上述したように、堆肥原料3の温度が85℃〜40℃の間で変化するので、蝿等の害虫の発生や繁殖を防止することができ、堆肥製造プラント1内の環境を快適な状態とすることができるようになっている。
In addition, in the fermentation process (step S4), as described above, the temperature of the compost
また、発酵工程(ステップS4)では、第三貯留部31(三回目の貯留工程(ステップS4a))と第五貯留部31(四回目の貯留工程(ステップS4a))に静置貯留された堆肥原料3の一部を、バックホー40によって撹拌工程(ステップS3)へ供給するようになっている。撹拌工程(ステップS3)へは、第三貯留部31からは約40℃の部位を、第五貯留部31からは約50℃の部位を、夫々バックホー40を用いて供給する。
Moreover, in the fermentation process (step S4), the compost statically stored in the third storage unit 31 (third storage step (step S4a)) and the fifth storage unit 31 (fourth storage step (step S4a)). A part of the
発酵工程(ステップS4)で、静置貯留されている堆肥原料3の温度がピーク温度に達してから反転移動するまでの間に40℃を下回る、又は、ピーク温度から20℃以上低下するようになったら、発酵工程(ステップS4)を終了し、貯留部31(第八貯留部31)に静置貯留されている最も古い堆肥原料3を堆肥として、次の梱包工程(ステップS5)へ送る。
In the fermentation process (step S4), the temperature of the compost
梱包工程(ステップS5)では、発酵工程(ステップS4)で製造された堆肥を、発酵ヤード30に隣接した梱包場50で、所定量ずつ袋に詰める。そして、袋詰めされた堆肥は、製品として出荷場52を挟んだ反対側の製品置場51に一時的に保管した後に、出荷場52から出荷(ステップS5)する。なお、出荷先によっては、袋詰めせずに、製造された堆肥をトラック等にそのまま載せて出荷することもできる。
In the packing step (step S5), the compost produced in the fermentation step (step S4) is packed into a bag by a predetermined amount at the
因に、上記の実施形態では、有機廃棄物の搬入からハウス栽培用の堆肥の出荷までにかかる期間は、約50日であり、半年以上かかっていた従来よりも大幅に製造期間が短縮されている。なお、貯留工程(ステップS4a)を六回行ったものでも、充分にハウス栽培に用いることができ、この場合の製造期間は約40日(約1ヶ月半)となり、更に製造期間が短くなる。また、屋外用の堆肥であれば、約3週間で出荷することができる。 By the way, in the above-mentioned embodiment, the period from the delivery of organic waste to the shipment of compost for house cultivation is about 50 days, and the production period is significantly shortened compared to the conventional case that took more than half a year. Yes. In addition, even what performed the storage process (step S4a) six times can fully be used for house cultivation, and the manufacturing period in this case will be about 40 days (about one and a half months), and also a manufacturing period will become short. If it is compost for outdoor use, it can be shipped in about 3 weeks.
このように、本実施形態によると、複数回の発酵工程(ステップS4)における貯留工程(ステップS4a)毎に堆肥原料3の温度が異なる状態となり、活性化する温度の異なる細菌や酵素等を充分に働かせることができるので、堆肥原料3に含まれていた様々な有機廃棄物が、種々の細菌や酵素等によって分解処理され、未処理の有機廃棄物が含まれていないハウス栽培にも良好に用いることができる堆肥を製造することができる。
Thus, according to the present embodiment, the temperature of the compost
また、様々な種類の細菌や酵素等を充分に働かせることができるので、結果的に堆肥原料3の処理を早期に完了させることができ、ハウス栽培にも良好に用いることができる堆肥を比較的短期間で製造することができる。
Moreover, since various kinds of bacteria, enzymes, etc. can be made to work satisfactorily, the processing of the compost
更に、発酵工程(ステップS4)では堆肥原料3を静置貯留すると共に温度条件によって反転しているだけなので、発酵工程(ステップS4)に消費するエネルギーを少なくすることができ、従来よりも堆肥製造に係るコストを低減させることができる。
Furthermore, in the fermentation process (step S4), since the compost
また、先に静置貯留された温度の異なる複数の堆肥原料3の一部を、夫々撹拌工程(ステップS3)へ供給しており、様々な温度で作用する細菌や酵素等を最初の堆肥原料3へ混入させることができるので、発酵工程(ステップS4)における複数回の各貯留工程(ステップS4a)で静置貯留している時に、堆肥原料3に対して様々な細菌や酵素等を働かせることができ、未処理の有機廃棄物が含まれていないハウス栽培にも良好に用いることができる堆肥を確実に製造することができる。
In addition, a part of the plurality of compost
また、上述したように、様々な種類の細菌や酵素等を充分に働かせることができるので、従来と比較して発酵工程(ステップS4)等における異臭の発生を大幅に低減させることができ、堆肥製造の環境を改善して、快適な環境で作業することができると共に、堆肥製造に関する装置や設備等のメンテナンスの頻度を少なくすることができ、製造に係るコストを低減させることができる。特に、堆肥原料3を構成する有機廃棄物の一つとして「もみがら」や「剪定枝」等を用いた場合、異臭の発生が殆どなくなり、上述した効果を顕著に発揮させることができる。
In addition, as described above, various types of bacteria, enzymes, and the like can be made to work satisfactorily, so that the generation of off-flavors in the fermentation process (step S4) can be greatly reduced compared to conventional methods, and compost It is possible to improve the manufacturing environment, work in a comfortable environment, reduce the frequency of maintenance of the apparatus and equipment related to compost manufacture, and reduce the cost of manufacturing. In particular, when “boiled rice”, “pruned branch” or the like is used as one of the organic wastes constituting the compost
なお、撹拌工程(ステップS3)における第二撹拌装置24又は第三搬送コンベア25において、堆肥原料3内へ空気を送って堆肥原料3に空気を含ませるようにすることが望ましく、これにより、次の発酵工程(ステップS4)へ空気を多く含んだ堆肥原料3が送られることなるので、堆肥原料3内に含まれた空気によって細菌や酵素等をより活性化させることができ、有機廃棄物を確実に処理することができる。
In the
以上、本発明について好適な実施形態を挙げて説明したが、本発明は上記の実施形態に限定されるものではなく、以下に示すように、本発明の要旨を逸脱しない範囲において、種々の改良及び設計の変更が可能である。 The present invention has been described with reference to the preferred embodiments. However, the present invention is not limited to the above-described embodiments, and various improvements can be made without departing from the scope of the present invention as described below. And design changes are possible.
例えば、上記の実施形態では、反転手段や混入供給装置としてバックホー40を用いたものを示したが、これに限定するものではなく、床上式のバケットクレーンとしても良く、上記と同様の作用効果を奏することができる。
For example, in the above embodiment, the reverse means and the mixing supply device using the
また、上記の実施形態では、貯留部31として、平坦なヤード状のものを示したが、これに限定するものではなく、籠状又はコンテナ状の容器としても良い。これにより、堆肥原料を貯留する貯留部を容器とすることで、貯留部を積み重ねることができるので、堆肥製造プラン1におけるスペース効率を高めることができ、狭い場所でもより多くの有機廃棄物を処理して堆肥を製造することができる。また、貯留部を容器とした場合、バックホー40等の重機を用いた場合と比較して、容器毎反転させることで堆肥原料を反転させ易くすることができ、作業効率を高めてコストを低減させることができる。更に、貯留部を容器とした場合、所定の搬送車に積載することで、堆肥原料を簡単に移動させることができるので、オートメーション化し易くすることができ、自動で堆肥を製造する堆肥製造プラントとすることができる。
Moreover, in said embodiment, although the flat yard-like thing was shown as the
更に、上記の実施形態では、堆肥製造プラント1として、混合装置10、撹拌装置20、発酵ヤード30、梱包場50、及び製品置場51等が、一つの建物2内に備えたものを示したが、これに限定するものではなく、夫々を別々の建物に備えるようにしても良い、混合装置10と撹拌装置20、発酵ヤード30、梱包場50と製品置場51と出荷場52を、夫々一組として別々の建物に備えるようにしても良い。
Furthermore, in said embodiment, although the mixing
また、上記の実施形態では、発酵工程(ステップS4)の貯留工程(ステップS4a)を、七回繰り返すものを示したが、これに限定するものではなく、より高品質な堆肥を製造する場合には貯留工程を更に多くしたり、或いは、屋外用等の低品質な堆肥を製造する場合には貯留工程を少なくしたりしても良く、必要な品質に応じた回数の貯留工程を繰り返せば良い。 Moreover, in said embodiment, although the storage process (step S4a) of a fermentation process (step S4) was shown to repeat 7 times, it is not limited to this, When manufacturing a higher quality compost May increase the storage process, or reduce the storage process when manufacturing low-quality compost for outdoor use, etc., and repeat the storage process a number of times according to the required quality .
また、上記の実施形態では、発酵ヤード30に貯留部31を八つ備えたものを示したが、これに限定するものではなく、貯留工程(ステップS4a)を繰り返す回数や、一度に処理する有機廃棄物の量等に応じた数の貯留部31を備えれば良い。
Moreover, in said embodiment, although what provided the
更に、上記の実施形態では、発酵工程(ステップS4)において撹拌工程(ステップS3)へ供給して混入させる静置貯留された堆肥原料3の温度として、40℃と50℃のものを示したが、これに限定するものではなく、30℃、60℃、70℃の温度の部位を供給して混入させるようにしても良い。
Furthermore, in said embodiment, although the temperature of 40 degreeC and 50 degreeC was shown as the temperature of the stationaryly stored compost
1 堆肥製造プラント
2 建物
3 堆肥原料
10 混合装置
11 ホッパー
12 タンク
13 搬出コンベア
14 混合コンベア
20 撹拌装置
21 第一搬送コンベア
22 第一撹拌装置
23 第二搬送コンベア
24 第二撹拌装置
25 第三搬送コンベア
30 発酵ヤード
31 貯留部
32 通路
33 仕切壁
40 バックホー(反転手段、混入供給装置)
50 梱包場
51 製品置場
52 出荷場
DESCRIPTION OF SYMBOLS 1
50
Claims (3)
該堆肥原料生成工程で生成された前記堆肥原料を、先に発酵させた該堆肥原料の一部と共に撹拌する撹拌工程と、
該撹拌工程で撹拌された前記堆肥原料を生成時期毎に静置貯留する貯留工程、及び該貯留工程で貯留された前記堆肥原料の温度変化に基づいて静置貯留した該堆肥原料を反転させる反転工程を有し、前記貯留工程で貯留された前記堆肥原料の一部を先に発酵させた該堆肥原料として前記撹拌工程へ供給すると共に、前記貯留工程と前記反転工程を複数回繰り返して前記堆肥原料を発酵させる発酵工程と
を具備することを特徴とする堆肥製造方法。 A compost raw material generating step of mixing a plurality of organic wastes derived from animals and plants to generate a compost raw material having a moisture content of 55 wt% to 80 wt%;
A stirring step of stirring the compost raw material generated in the compost raw material generating step together with a part of the compost raw material previously fermented;
A storage step for stationaryly storing the compost raw material stirred in the stirring step for each generation time, and an inversion for reversing the compost raw material stored stationary based on a temperature change of the compost raw material stored in the storage step A composting raw material that has been fermented in advance, and supplying the agitation step to the agitation step and repeating the storage step and the inversion step a plurality of times. A compost production method comprising a fermentation step of fermenting a raw material.
前記貯留工程で先に貯留された温度の異なる複数の前記堆肥原料から夫々前記撹拌工程へ供給することを特徴とする請求項1に記載の堆肥製造方法。 The fermentation process includes
The compost manufacturing method according to claim 1, wherein a plurality of the compost raw materials having different temperatures previously stored in the storage step are supplied to the stirring step.
該混合装置で生成された前記堆肥原料を撹拌する撹拌装置と、
該撹拌装置により撹拌された前記堆肥原料を生成時期毎に静置貯留する複数の貯留部と、
該貯留部に貯留された前記堆肥原料の温度を計測する温度計測手段と、
該温度計測手段により計測された前記堆肥原料の温度変化に基づいて前記貯留部内の前記堆肥原料を反転させる反転手段と、
前記温度計測手段で計測された前記堆肥原料の温度が異なる前記貯留部から夫々前記堆肥原料の一部を、前記撹拌装置へ供給して前記堆肥原料に混入させる混入供給装置と
を具備することを特徴とする堆肥製造プラント。 A mixing device for mixing a plurality of organic wastes derived from animals and plants to produce a compost raw material having a moisture content of 55 wt% to 80 wt%;
An agitation device for agitating the compost raw material produced by the mixing device;
A plurality of storage units that statically store the compost raw material stirred by the stirring device for each generation time;
Temperature measuring means for measuring the temperature of the compost raw material stored in the storage unit;
Reversing means for reversing the compost raw material in the reservoir based on the temperature change of the compost raw material measured by the temperature measuring means;
A mixing and supplying device for supplying a part of the compost raw material from the storage unit having different temperatures of the compost raw material measured by the temperature measuring unit to the stirring device and mixing the raw compost raw material with the compost raw material. Characteristic compost production plant.
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