JP3246124U - 太陽エネルギーを利用して農畜産業廃棄物を加熱腐熟する腐熟装置 - Google Patents

Abstract

【課題】太陽エネルギーを利用して農畜産業廃棄物を加熱腐熟する腐熟装置を提供する。【解決手段】農畜産業廃棄物を加熱腐熟する腐熟装置であって、横型腐熟窯１を含み、横型腐熟窯内部は横窯内壁２によって外部チャンバー３と内部チャンバー４に分けられ、横窯内壁先端上方には、横型腐熟窯外側に連通された供給口８が開設され、横窯内壁末端下方には、横型腐熟窯外側に連通された吐き出し口９が開設され、外部チャンバー内には横窯内壁を包む螺旋状熱媒体加熱管５が設けられ、熱媒体加熱管は延びて横型腐熟窯を貫通して、熱媒体接続管を介して熱媒体循環ポンプ７と太陽集熱器６に接続され、最終的に熱媒体接続管を介して外部チャンバー中の熱媒体加熱管に接続され、内部チャンバーには廃棄物を攪拌したり搬送したりするための搬送機構が設けられている。【選択図】図２

Description

本考案は農畜産業廃棄物リサイクル処理分野に関し、具体的には太陽エネルギーを利用して農畜産業廃棄物を加熱腐熟する腐熟装置である。

農畜産業の急速な発展に伴い、畜産の養殖による排泄物や、稲わら、農産物加工の豆粕、綿カスのような農畜産業の廃棄物も急速に増加した。これらの農畜産業廃棄物に対して、現在の処理方式は埋め立て、焼却、バイオガス、わらの田返しと肥料の作成などがある。埋め立て、焼却は二次汚染を招くだけでなく、資源を浪費する。わらの田返しは肥料効率が低下するだけでなく、病虫害の蓄積をもたらす。バイオガスのスラグ、バイオガススラリーは嫌気性腐熟生成物であるため、直接肥料にすることが不可で、排出は環境を汚染する。

現在、加工工場では、上記農畜産業廃棄物を有機肥料や飼料に転化し、資源利用率を高め、環境汚染を減らすための腐熟設備の導入が始まっている。既存の腐熟設備の大部分は定常状態の加熱腐熟であり、腐熟チャンバー中の廃棄物の腐熟度が一致しないことを招き、加熱源に近い廃棄物は昇温速度が速く、優先的に腐熟して完成することができるのに対して、残りの廃棄物が所定の位置に加熱されておらず、腐熟を完成しておらず、さらに腐熟時間を延長し、腐熟効率が低いとともに、熱供給源は持続的に熱を供給する必要があり、長期的に使用すると資源の浪費をもたらす。

本考案の目的は、従来技術の不足に対して太陽エネルギーを利用して農畜産業廃棄物を加熱腐熟する腐熟装置を提供し、従来技術の腐熟チャンバー中の廃棄物の不均一加熱により、腐熟時間が長く、腐熟効率が低く、長期的に使用すると資源の浪費をもたらすという問題を解決することである。

上記目的を達成するために、本考案は以下の技術案を採用し、
太陽エネルギーを利用して農畜産業廃棄物を加熱腐熟する腐熟装置であって、
横型腐熟窯を含み、横型腐熟窯内部は横窯内壁によって外部チャンバーと内部チャンバーに分けられ、横窯内壁先端上方には、横型腐熟窯外側に連通された供給口が開設され、横窯内壁末端下方には、横型腐熟窯外側に連通された吐き出し口が開設され、外部チャンバー内には横窯内壁を包む螺旋状熱媒体加熱管が設けられ、熱媒体加熱管は延びて横型腐熟窯を貫通して、熱媒体接続管を介して熱媒体循環ポンプと太陽集熱器に接続され、最終的に熱媒体接続管を介して外部チャンバー中の熱媒体加熱管に接続され、内部チャンバーには廃棄物を攪拌したり搬送したりするための搬送機構が設けられている。

さらに、搬送機構は水平方向に設けられた伝動軸を含み、伝動軸はそれぞれ横型腐熟窯と横窯内壁に回転可能に接続されており、かつ横型腐熟窯の外側に延びてモータに接続されて伝動し、伝動軸には互いに間隔をあけて設けられた攪拌搬送ブレードが複数接続されている。

さらに、隣接する攪拌搬送ブレードは、周方向に１２０度、軸方向に５００ミリメートル間隔をあけて設けられている。

さらに、攪拌搬送ブレードと伝動軸との垂直面の夾角は１３度～１８度である。

さらに、攪拌搬送ブレードの末端には、攪拌搬送ブレードの安定性を向上させるための渦巻接続部材が接続されている。

さらに、外部チャンバー内には、内部チャンバーの温度を保持するための断熱材が充填されている。

さらに、制御システムをさらに含み、制御システムは、コントローラ、温度プローブ及び酸素プローブを含み、温度プローブ及び酸素プローブはそれぞれ内部チャンバーに設けられ、温度プローブ及び酸素プローブはそれぞれコントローラに電気的に接続されている。

さらに、横窯内壁上方には、横型腐熟窯の外側に連通された排気口が開設され、排気口は排気ダクトを介してタワーシャワー浄化装置に連通され、制御システムは内部チャンバーに設けられた排ガスプローブをさらに含み、排ガスプローブはコントローラに電気的に接続されている。

従来技術と比較して、本考案の有益な効果は、
本考案は横窯内壁を包む螺旋状熱媒体加熱管を設置し、熱媒体循環ポンプを通じて太陽集熱器と接続して循環給熱を行い、内部チャンバーの各所に位置する廃棄物の受熱を均一にし、腐熟効率を高め、内部チャンバーの隅に位置する廃棄物の加熱温度不足による腐熟時間の延長を回避するとともに、太陽エネルギーを利用して加熱して腐熟廃棄物に必要な温度を達成することができ、大量の電力資源を節約することもできる。
また、攪拌搬送ブレード及び渦巻接続部材を設置し、廃棄物を均一に攪拌することができ、廃棄物の受熱を均一にし、腐熟効率を向上させるとともに、廃棄物を徹底的に吐き出すことができる。
さらに、温度プローブと酸素プローブを設置し、それぞれ内部チャンバー中の温度と酸素含有量を監視し、内部チャンバー中の農畜産廃棄物の腐熟温度を適切な温度に維持させるようになる。
それ以外、排ガスプローブとタワーシャワー浄化装置を設置し、内部チャンバー中の排ガス濃度を監視し、腐熟過程で発生した排ガスを収集、浄化し、腐熟過程が環境保護の要求に達することができる。

本考案が太陽エネルギーを利用して農畜産業廃棄物を加熱腐熟する腐熟装置の正面全体構造概略図である。 本考案が太陽エネルギーを利用して農畜産業廃棄物を加熱腐熟する腐熟装置の正面断面図である。 本考案が太陽エネルギーを利用して農畜産業廃棄物を加熱腐熟する腐熟装置の左側断面図である。 本考案が太陽エネルギーを利用して農畜産業廃棄物を加熱腐熟する腐熟装置の攪拌搬送ブレード及び渦巻接続部材の構造概略図である。

本願の態様を当業者がよりよく理解するために、以下では、本願の実施形態における図面に関連して、本願の実施形態について明確かつ完全に説明するが、明らかに、説明された実施形態は、本願の一部の実施形態にすぎず、すべての実施形態ではない。本願における実施例に基づいて、当業者が創造的な労働を行うことなく取得した他のすべての実施例は、本願の保護の範囲に属する。

説明すべきなのは、構成部品が別の構成部品に「固定」または「配置」される場合、別の構成部品に直接または間接的に配置されてもよい。構成部品が別の構成部品に「接続」される場合、別の構成部品に直接または間接的に接続されてもよい。

「長さ」、「幅」、「上」、「下」、「前」、「後」、「左」、「右」、「垂直」、「水平」、「上」、「底」、「内」、「外」などの用語が示す方位または位置関係は、図面に基づく方位または位置関係であり、単に本明細書の説明を容易にし、説明を簡略化するために、指定された装置または要素が特定の方位、特定の方位で構成され、動作しなければならないことを指示または暗示するのではなく、したがって本願に対する制限とは理解できない。

さらに、用語「第１」、「第２」は説明目的のためだけに使用され、相対的な重要性を示したり暗示したり、示された技術的特徴の数を暗黙的に示したりするとは理解できない。したがって、「第１」、「第２」に限定された特徴は、１つまたは複数の特徴を明示的または暗黙的に含むことができる。

分かりやすいように、図１と図２をご参照ください、本実施例は太陽エネルギーを利用して農畜産業廃棄物を加熱腐熟する腐熟装置を提供し、横型腐熟窯１を含み、横型腐熟窯１内部には円筒形の横窯内壁２が設けられ、横型腐熟窯１内部は横窯内壁２によって外部チャンバー３と内部チャンバー４に分けられ、内部チャンバー４は、腐熟対象となる農畜産業廃棄物を保管するためのものであり、外部チャンバー３内には横窯内壁２を包む螺旋状熱媒体加熱管５が設けられ、螺旋状の構造により、内部チャンバー４の各所に位置する廃棄物の受熱を均一にし、腐熟効率を高め、内部チャンバー４の隅に位置する廃棄物の加熱温度不足による腐熟時間の延長を回避することができる。熱媒体加熱管５の一端は延びて横型腐熟窯１の左下方側壁を貫通し、熱媒体接続管２２を介して順次に熱媒体循環ポンプ７と太陽集熱器６に接続され、熱媒体循環ポンプ７を介して循環加熱した後、熱媒体接続管２２を介して外部チャンバー３の熱媒体給熱管５に接続する。太陽集熱器６は複数の直列接続の集熱管から構成され、太陽に照射されると、集熱管内の媒体は熱を吸収し、温度が上昇し、通常、媒体温度は９０°ｃに達することができ、太陽エネルギーを利用して廃棄物の腐熟に必要な温度に達することができると同時に、大量の電力資源を節約することができる。横窯内壁２の左側上方には横型腐熟窯１の外側に連通された供給口８が開設され、横窯内壁２の右側下方には横型腐熟窯１の外側に連通された吐き出し口９が開設され、内部チャンバー４には廃棄物を攪拌したり搬送したりするための搬送機構が設けられているほか、外部チャンバー３には内部チャンバー４の内部温度を保持するための断熱材が充填されている。

ユーザーは農畜産業廃棄物を横窯内壁２の左側上方の供給口８を通じて横型腐熟窯１の内部チャンバー４に入れ、搬送機構を開き、農畜産業廃棄物を内部チャンバー４に均一に保管し、内部チャンバー４内の農畜産業廃棄物がもうすぐいっぱいになると、投入を停止すると同時に、伝動機構は運動を停止し、通常、農畜産業廃棄物は内部チャンバー４の９０％容積を占めるのが好ましく、熱媒体循環ポンプ７を起動し、熱媒体は熱媒体加熱管５で循環することにより横窯内壁２を加熱し、横窯内壁２はさらに熱媒体の熱を内部チャンバー４中の廃棄物に伝達し、それによって農畜産業廃棄物の腐熟を加速させ、断熱材の設置は熱消費量を減少させ、内部チャンバー４の温度を維持させる。一般的には、一昼間の加熱高温腐熟と一晩の保温自己熱腐熟を経て、２４時間で内部チャンバー４中の農畜産業廃棄物を腐熟させることができ、その後搬送機構を開き、腐熟した廃棄物を横窯内壁２の右側下方の吐き出し口９に搬送して吐き出し、吐き出された廃棄物は直接農場の肥料として使用することができる。

図１～図４を参照すると、搬送機構は水平方向に設けられた伝動軸１０を含み、伝動軸は回転軸受１１を介してそれぞれ横型腐熟窯１と横窯内壁２に回転可能に接続されており、かつ横型腐熟窯１の外側に延びてモー１２タに接続されて伝動し、モータ１２は、モータ１２の固定具を介して横型腐熟窯１の左側頂壁に固定され、内部チャンバー４に位置する伝動軸１０には、伝動軸１０の周方向と軸方向に間隔をあけて設けられた攪拌搬送ブレード１４が複数接続されており、隣接する攪拌搬送ブレード１４は、周方向に１２０度、軸方向に５００ミリメートル間隔をあけて設けられおり、攪拌搬送ブレード１４と伝動軸１０との垂直面の夾角は１３度～１８度であり、好ましいは１５度であり、伝動軸１０の回転速度が中央にあることを保証した上で、廃棄物を左または右に輸送することができ、しかもこの角度の攪拌輸送ブレード１４は廃棄物を均一に攪拌することができ、さらに廃棄物を均一に加熱することができ、腐熟効率を高めることができる。

攪拌輸送ブレード１４の末端は螺旋状渦巻接続部材１５に接続され、渦巻接続部材１５は均一な攪拌を行うことができるとともに、廃棄物をはっきり吐き出すこともでき、同時に伝動軸１０、攪拌輸送ブレード１４、渦巻接続部材１５は一体に接続され、堅牢性、安定性を強化し、モータ１２の動作時に横型腐熟窯１に揺れと震えが現れないようにする。また、内部チャンバー４中の廃棄物が満杯でない場合、攪拌輸送ブレード１４が廃棄物に切り込むのに連動性と流動性があり、切り込み抵抗と難度を低減している。

モータ１２を起動すると、モータ１２の出力軸は回転軸を駆動して回転運動させて、さらに回転軸上の攪拌搬送ブレード１４と渦巻接続部材１５を駆動して回転運動させ、攪拌搬送ブレード１４は伝動軸１０の周方向と軸方向に沿って均一で間隔をあけて設置されているので、内部チャンバー４中の廃棄物を攪拌しながら、モータ１２の正逆転に基づいて内部チャンバー４中の廃棄物を水平方向に搬送ことができ、渦巻接続部材１５は、攪拌搬送ブレード１４の駆動により、攪拌搬送ブレード１４間の廃棄物をすべて反転して流動させることができ、さらに廃棄物を均一に攪拌加熱し、腐熟効率を高めることができる。

図２～図４を参照すると、腐熟装置は、制御システムをさらに含み、制御システムは、コントローラ、温度プローブ１６及び酸素プローブ１７を含み、温度プローブ１６及び酸素プローブ１７はそれぞれ内部チャンバーに設けられ、温度プローブ１６及び酸素プローブ１７はそれぞれコントローラに電気的に接続されている。温度プローブ１６及び酸素プローブ１７は、それぞれ内部チャンバー４内の温度及び酸素含有量を監視することができる。一般的には、内部チャンバー４中の農畜産廃棄物の腐熟温度が８０°Ｃ前後を維持させ、このような温度は腐熟を加速させるだけでなく、草の種、病虫害を殺すこともできる。温度が８０°Ｃを超えたり、内部チャンバー４における酸素が不足したりすると、温度プローブ１６または酸素プローブ１７はコントローラに信号を送信し、モータ１２を起動して正転させたり反転させること、撹拌搬送ブレード１４と渦巻接続部１５を通じて農畜産業廃棄物を撹拌し、温度を下げたり、酸素を補給したりする。温度プローブ１６または酸素プローブ１７は、内部チャンバー４中の温度が８０°Ｃ未満または酸素が十分であることを検出した後、コントローラに信号を送信し、モータ１２を閉じるように繰り返し、内部チャンバー４中の農畜産廃棄物の腐熟温度を８０°Ｃ程度に維持させる。

図１～図３を参照すると、横窯内壁２の上方には、横型腐熟窯１の外側に連通された排気口１８が開設されており、排気口１８は排気ダクト１９を介してタワーシャワー浄化装置２０の下方内部に連通されており、内部チャンバー４の上方には排ガス濃度を監視するための排ガスプローブ２１が設置されており、排ガスプローブ２１はコントローラに電気的に接続されている。排ガスプローブ２１が排ガス濃度が閾値に達することを検知すると、タワーシャワー浄化装置２０を起動し、腐熟時に発生した排ガスは排気口１８を経て排気ダクト１９を介してタワーシャワー浄化装置２０の下方内部に輸送され、浄化されて最終的にタワーシャワー浄化装置２０の上方から排出され、腐熟プロセス及び過程が環境保護要求に達することができる。

本考案は上述の好ましい実施例を用いて説明したが、本考案の保護範囲を限定するために使用されるものではなく、いかなる当業者も本考案の精神と範囲を逸脱することなく、上述の実施例に対して各種の変動と修正を行うことは本考案が保護する範囲に属する。

１、横型腐熟窯；２、横窯内壁；３、外部チャンバー；４、内部チャンバー；５、熱媒体加熱管；６、太陽集熱器；７、熱媒体循環ポンプ；８、供給口；９、吐き出し口；１０、伝動軸；１１、回転軸受；１２、モータ；１３、モータ固定具；１４、攪拌搬送ブレード；１５、渦巻接続部材；１６、温度プローブ；１７、酸素プローブ；１８、排気口；１９、排気ダクト；２０、タワーシャワー浄化装置；２１、排ガスプローブ；２２、熱媒体接続管。

Claims (8)

1. 横型腐熟窯（１）を含み、横型腐熟窯（１）内部は横窯内壁（２）によって外部チャンバー（３）と内部チャンバー（４）に分けられ、横窯内壁（２）先端上方には、横型腐熟窯（１）外側に連通された供給口（８）が開設され、横窯内壁（２）末端下方には、横型腐熟窯（１）外側に連通された吐き出し口（９）が開設され、外部チャンバー（３）内には横窯内壁（２）を包む螺旋状熱媒体加熱管（５）が設けられ、熱媒体加熱管（５）は延びて横型腐熟窯（１）を貫通して、熱媒体接続管を介して熱媒体循環ポンプ（７）と太陽集熱器（６）に接続され、最終的に熱媒体接続管を介して外部チャンバー（３）中の熱媒体加熱管（５）に接続され、内部チャンバー（４）には廃棄物を攪拌したり搬送したりするための搬送機構が設けられていることを特徴とする太陽エネルギーを利用して農畜産業廃棄物を加熱腐熟する腐熟装置。
2. 搬送機構は水平方向に設けられた伝動軸（１０）を含み、伝動軸（１０）はそれぞれ横型腐熟窯（１）と横窯内壁（２）に回転可能に接続されており、かつ横型腐熟窯（１）の外側に延びてモータ（１２）に接続されて伝動し、伝動軸（１０）には互いに間隔をあけて設けられた攪拌搬送ブレード（１４）が複数接続されていることを特徴とする請求項１に記載の太陽エネルギーを利用して農畜産業廃棄物を加熱腐熟する腐熟装置。
3. 隣接する攪拌搬送ブレード（１４）は、周方向に１２０度、軸方向に５００ミリメートル間隔をあけて設けられていることを特徴とする請求項２に記載の太陽エネルギーを利用して農畜産業廃棄物を加熱腐熟する腐熟装置。
4. 攪拌搬送ブレード（１４）と伝動軸（１０）との垂直面の夾角は１３度～１８度であることを特徴とする請求項３に記載の太陽エネルギーを利用して農畜産業廃棄物を加熱腐熟する腐熟装置。
5. 前記攪拌搬送ブレード（１４）の末端には、攪拌搬送ブレード（１４）の安定性を向上させるための渦巻接続部材（１５）が接続されていることを特徴とする請求項２に記載の太陽エネルギーを利用して農畜産業廃棄物を加熱腐熟する腐熟装置。
6. 外部チャンバー（３）内には、内部チャンバー（４）の温度を保持するための断熱材が充填されていることを特徴とする請求項１に記載の太陽エネルギーを利用して農畜産業廃棄物を加熱腐熟する腐熟装置。
7. 制御システムをさらに含み、制御システムは、コントローラ、温度プローブ（１６）及び酸素プローブ（１７）を含み、温度プローブ（１６）及び酸素プローブ（１７）はそれぞれ内部チャンバー（４）に設けられ、温度プローブ（１６）及び酸素プローブ（１７）はそれぞれコントローラに電気的に接続されていることを特徴とする請求項１に記載の太陽エネルギーを利用して農畜産業廃棄物を加熱腐熟する腐熟装置。
8. 横窯内壁（２）上方には、横型腐熟窯（１）の外側に連通された排気口（１８）が開設され、排気口（１８）は排気ダクト（１９）を介してタワーシャワー浄化装置（２０）に連通され、制御システムは内部チャンバー（４）に設けられた排ガスプローブ（２１）をさらに含み、排ガスプローブ（２１）はコントローラに電気的に接続されていることを特徴とする請求項１に記載の太陽エネルギーを利用して農畜産業廃棄物を加熱腐熟する腐熟装置。

Images