JP3913378B2 - Compost production equipment - Google Patents
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Description
【0001】
【発明の属する技術分野】
本発明は、生ゴミ、植物残さ、家畜ふん尿、汚泥等の堆肥用の発酵資材を攪拌して好気条件下で発酵させて堆肥を製造する堆肥の製造方法及び堆肥製造装置に関するものである。
【0002】
【従来の技術】
生ゴミ、植物残さ、家畜ふん尿、汚泥等の堆肥用の発酵資材を発酵させて堆肥を製造する技術として例えば、特開平9−276824号に開示されたものがある。これは回転可能に支持されたドラムの中に発酵資材を投入し、このドラムを回転させて発酵資材を攪拌するとともにドラム内に配設されてドラムの回転とは逆方向に回転する攪拌羽根で発酵資材を攪拌するものである。このように、ドラムによって攪拌すると同時に攪拌羽根で攪拌するため攪拌効率が向上し、もって発酵効率が改善されるというものである。
【0003】
【発明が解決しようとする課題】
しかし、上記のようにドラムと攪拌羽根を逆方向に回転させることはドラムによって前方回転を与えられた発酵資材に対して攪拌羽根をその正面からぶつけることとなる。確かに攪拌作用はあるものの水分を含んで粘着性のある発酵資材をドラム内壁面に対して一種押し潰すような作用が生じる。このようにドラム内壁面に押し当てられた発酵資材(発酵途中のものも含む)は結着して固まり(ダマ)となってしまう。すると、そのダマの内部には酸素が十分供給されないため発酵しにくくかえって堆肥製造の妨げになってしまう場合があった。
本発明は、このような従来の技術が含有する問題点を解決するためになされたものである。その目的は、ダマができにくくかつ発酵効率のよい堆肥の製造方法及び堆肥製造装置を提供するものである。
【0004】
【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の発明では、堆肥用の発酵資材を収納するための容器を回転可能に支持し、第1の回転駆動手段によって同容器を回転させて同発酵資材を攪拌する一方、同容器内には同容器の回転中心と同軸或いは平行な回転軸を配置し、同回転軸の外周には前記発酵資材を攪拌する攪拌部材を形成 し、第2の回転駆動手段によって同回転軸を回転させて前記発酵資材を攪拌するようにした堆肥製造装置において、前記容器と前記回転軸を同一回転方向でかつ同容器の回転速度を同回転軸の回転速度よりも遅くなるように設定し、同容器を所定の一回転しない回転角度で往復動させるとともに同回転軸を容器の回転に従動して往復動させるようにしたことを要旨とする。
また、請求項2の発明では請求項1に記載の発明の構成に加え、前記容器の往復動は一回転させない範囲で行われるようにしたことを要旨とする。
【0005】
また、請求項3の発明では請求項1又は2に記載の発明の構成に加え、前記容器の往復動において同容器を復動させる前に所定時間同容器及び回転軸を停止させるようにしたことを要旨とする。
また、請求項4の発明では請求項1〜3のいずれかの発明の構成に加え、前記容器は保温槽内に配置され同保温槽には暖気供給手段から暖気が供給されるとともに、同容器には保温槽の暖気を容器内に供給する給気手段が設けられていることを要旨とする。これによって容器内に供給される新鮮な空気は暖気されることとなる。また、請求項5の発明では請求項は4の発明の構成に加え、暖気は保温槽下部に誘導され前記容器を保温しながら給気手段から同容器内に取り入れられることを要旨とする。
【0006】
【発明の効果】
上記各請求項の発明では容器の回転速度を回転軸の回転速度よりも遅くしているため、容器の回転によって前方回転を与えられた発酵資材に対してと攪拌手段がその正面からぶつかることがなくダマができにくくなるため、品質のよい堆肥の製造が可能となり、更に容器は一方向だけに回転するのではなく往復動するため、一方向回転による発酵資材の偏りがなくなって品質のよい堆肥の製造が可能となる。また、請求項4及び5の発明では上記効果に加え、暖気供給手段から保温槽に暖気が供給され更に給気手段から暖気された空気が供給されるため効率よい発酵が可能となる。
【0007】
【発明の実施の形態】
以下、本発明を横型ドラム攪拌機に応用した具体的実施の形態を図1〜図8に基づいて説明する。尚、以下の説明で左右とは図3における左右方向をいい、前後とは図6における左右方向をいう。
図1及び図2に示すように、横型ドラム攪拌機は直方体の外形形状をなす筐体11を有している。筐体11は角形鋼管製の4本の脚14上に載置されている。筐体11内部には保温槽としてのドラム収納室12が形成されており、このドラム収納室12内にドラム13が収納されている。収納室12の左右には第1及び第2の隔壁15、16によって仕切られたモータ室18と制御室19がそれぞれ形成されている。
【0008】
ドラム収納室12の上部及び前部にはそれぞれ上部扉20及び前面扉21が開閉可能に装着されている。ドラム収納室12内部であって前記ドラム13の下方には左右方向に延びる暖気供給パイプ23が配設されている。同パイプ23には暖気噴出用の複数の小孔23aが穿設されている。制御室19の上部には暖気供給装置25が配設されている。暖気供給装置25は図示しないヒータと同ヒータで暖気された空気を送風するファン装置24から構成されている。図5に示すように、暖気供給装置25から後方に延出された暖気搬送パイプ26は筐体11の裏面を通って収納室12内部の上記暖気供給パイプ23に連結されている。その結果、暖気供給装置25から搬送された温風は温風搬送パイプ26を介して暖気供給パイプ23の小孔23aからドラム収納室12に供給されることとなる。
図4〜図6に示すように、第1及び第2の隔壁15、16内壁上であって上部扉20寄りには投光部と受光部とよりなる左右一対の光電センサ27が配設されている。
【0009】
図3に示すように、ドラム収納室12の第1及び第2の隔壁15、16間には回転軸28が懸架されている。回転軸28の基端は第1の隔壁15の開口部15aから前記モータ室18に突出されており、同モータ室18内に収納された第1のギアドモータ29に連結されている。回転軸28の先端は第2の隔壁16開口部16aから制御室19内に突出され、軸受け31にて回転可能に支持されている。回転軸28には一定間隔で複数の(本実施の形態では12本)同形状の攪拌棒33が固着されている。図5及び図6に示すように、攪拌棒33は回転軸28の軸回りに順に120度ずつずれた方向に延出されており、各攪拌棒33の基端寄りには矢羽状の補強リブ33aが形成されている。
回転軸28及び攪拌棒33を包囲するように前記ドラム13が配設されている。ドラム13は軸受け35を介して回転軸28に装着されており、ドラム13は同回転軸28に対して相対回転可能とされている。ドラム13は金属製の円筒体よりなり、2つの蓋37が形成されている。この蓋37を開けて開口部より発酵資材を投入する。
【0010】
図4に示すように、ドラム収納室12内であってドラム13の後方の棚12a上には所定間隔で3つの軸受け38が配設されており、これら軸受け38にロッド39が回転可能に支持されている。ロッド39の基端はモータ室18内に収納された第2のギアドモータ40に連結されている。ロッド39の先端寄り及び基端寄りには一対のピニオン41がロッド39と一体回転可能に固着されている。ドラム13の外周裏面から下面にかけて左右両端寄りに一対のラック43が固着されている。図5〜図8に示すように、ドラム13の外周に沿って湾曲形成された両ラック43には上記ロッド39に固着された各ピニオン41がそれぞれ噛合されている。その結果、第2のギアドモータ40に駆動されてロッド39が回転するとその回転力がピニオン41を介してラック43に伝達され、ドラム13が回転するようになっている。
【0011】
図3及び図4に示すように、ドラム13の右端にはドグ44が突設されている。図3〜図5に示すように、第2の隔壁16のドラム収納室12側であって同ドグ44と干渉する位置には第1〜第3のリミットスイッチ45、46、47が配設されている。ドグ44はドラム13の所定の回転位置でが各リミットスイッチ45、46、47を入切する。各リミットスイッチ45、46、47は回転軸28を中心として約60度離れた間隔で配置されている。ドラム13は第1のリミットスイッチ44の入力に基づいて図5に示す初期位置に停止する。また、この初期位置から前転(図上時計方向回り)して第2のリミットスイッチ46が入力されると図7に示す位置(この位置をA位置とする)で停止する。また、初期位置から後転(図上反時計方向回り)して第3のリミットスイッチ47が入力されると図8に示す位置(この位置をB位置とする)で停止する。ドラム13はA位置〜B位置の回転(往復動)を繰り返すようになっている。本実施の形態ではA位置〜B位置までのドラム13の回転角は約120度とされている。この角度は変更可能である。第2の隔壁16のドラム収納室12側上部には温度検出手段としてのサーミスタ49が配設されている。
【0012】
図5に示す初期位置におけるドラム13の上部右端には給気手段としての吸気装置50が形成されている。吸気装置50にはファン装置51が装着されており、同ファン装置51によってドラム収納室12に供給された暖気を強制的にドラム13内に取り込むようになっている。ドラム13の上部左端には排気手段としての排気口52が形成されている。
図3に示すように、ドラム収納室12内部上方寄りには収納室12から第1の隔壁15及びモータ室18を連通して筐体11外部に突出された排気パイプ53が配設されている。排気パイプ53の途中にはラジエター54が配設されており、排気を冷却して臭気を抑制するようになっている。図6に示すように、排気パイプ53のドラム収納室12側先端には扇状のダクト55が形成されている。ダクト55の下面は上記排気口52に面しており、ドラム13の回転とともに往復動する排気口52が常時ダクト55下に配置されるようになっている。
前記制御室19内には図示しない制御装置が格納されている。制御室19前面には操作盤56が形成されており、横型ドラム攪拌機の操作を行う。
【0013】
つぎに、このような横型ドラム攪拌機を使用して堆肥を製造する方法について説明する。
まず、図1の状態にある横型ドラム攪拌機の上部扉20及び前面扉21を開放して図2の状態とする。ドラム13の蓋37を開けて所定量の発酵資材を投入し、再び蓋37を閉める。この時、好気性微生物を担持させた発酵促進添加剤を併せて投入してもよい。そして操作盤56を操作して横型ドラム攪拌機を駆動させる。操作盤56を操作して電源を投入し、運転を開始させることによって第1及び第2のギアドモータ29、40が駆動される。同時に暖気供給装置25が入力されヒータが発熱し暖気が開始されるとともにファン装置24が駆動した温風がドラム収納室12に供給される。また、吸気装置50及び排気パイプ53のファン装置51、54が駆動される。第1のギアドモータ29の駆動が開始されると回転軸28はまず前転(図5において時計回り方向)させられる。本実施の形態ではこのときの回転速度は0.6/min(分速0.6回転)とされている。
また、第2のギアドモータ40の駆動が開始されるとドラム13はまず図5において時計回り方向に回転させられる。本実施の形態ではこのときの回転速度は0.5/min(分速0.5回転)とされている。すなわち、回転軸28のほうがわずかにドラム13よりも早い速度で回転することとなる。
【0014】
ドラム13が回転していき図7に示すA位置においてドグ44が第2のリミットスイッチ46を入力すると、図示しない制御装置によって一旦第1及び第2のギアドモータ29、40は停止されられた後、後転させられる。すなわち、図7において回転軸28は反時計回り方向に回転させられる。本実施の形態ではこのときの回転速度は0.6/minとされている。また、ドラム13も図7において反時計回り方向に回転させられる。本実施の形態ではこのときの回転速度は0.5/minとされている。このときも、回転軸28のほうがわずかにドラム13よりも早い速度で回転することとなる。
【0015】
ドラム13が後転して初期位置においてドグ44が第1のリミットスイッチ44を入力しても駆動時間内であればこの入力は無視される。従って、そのままドラム13は後転を続け図8に示すB位置においてドグ44が第3のリミットスイッチ46を入力すると、図示しない制御装置によって一旦第1及び第2のギアドモータ29、40は停止されられる。このB位置で所定時間(本実施の形態では6分間、但し運転時間が36時間を過ぎると18分間)停止させられた後、再び前転させられる。尚、ドラム13回転中に上部扉20が開放され、例えばドラム13に接触しようとして光電センサ27の光軸を遮ると光電センサ27が動作して第1及び第2のギアドモータ29、40が停止させられる。再駆動する場合には操作盤56を操作する。
【0016】
このようにA位置〜B位置の往復動及びB位置での停止を繰り返しながら常に回転軸28のほうがわずかにドラム13よりも早い速度で回転する。このとき、ドラム13の回転によって送られる発酵資材を回転軸28の攪拌棒33はさらに後方から押すように攪拌することとなるため、発酵資材をドラム13内壁に押しつけるような作用は生じにくくなる。そのため、発酵資材が固まってダマになることが少ない。
一方、ドラム13内には吸気装置50によってドラム収納室12の暖気された新鮮な空気が取り入れられ攪拌される発酵資材に酸素が供給される。そして、発酵により発生する水蒸気、炭酸ガス等は排気パイプ53から装置外部に排出される。また、発酵にともない熱が発生するためドラム収納室12内の温度は上昇する。ドラム収納室12内の温度が所定内に収まるようにサーミスタ49によって検出された値に基づいて暖気供給装置25のヒータは入切される。
上記のような攪拌動作で発酵資材を発酵させた後、図示しないタイマによってカウントされた運転時間が経過すると、その時間経過とともに第1のギアドモータ29は停止させられ回転軸28の攪拌棒33による攪拌動作は終了する。また、ドグ44が第1のリミットスイッチ44を入力することで第2のギアドモータ40が停止させられドラム13は初期位置で停止する。併せて暖気供給装置25、吸気装置50のファン装置51が停止させられ堆肥の製造が終了する。
このようにして得られた堆肥は土壌改良剤として、或いは家畜の飼料として使用される。
【0017】
このように構成することにより本実施の形態の横型ドラム攪拌機は次のような効果を奏する。
・ドラム13と攪拌棒33による外側と内側との攪拌によって極めて効率のよい攪拌ができ、発酵資材に対して発酵に十分な酸素供給が可能となる。更に、ドラム13の回転方向と攪拌棒33の回転方向が同方向でなおかつ攪拌棒33の回転のほうが僅かに速いため、攪拌棒33によって発酵資材を押しつぶすような作用は働かず、ダマができにくいため質のよい堆肥を製造することができる。
・ドラム13が完全に一回転するのではなく、約120度の角度で往復動するため、一方向回転による発酵資材の偏りがなく質のよい堆肥を製造することができる。また、ドラム13が完全に一回転しないため吸気装置50のファン装置51へ給電するために配線することが可能となっている。更に、ドラム13が一回転するとドラム13内の発酵資材が吸気装置50や排気口52に流入して詰まったりドラム13からこぼれたりしてしまうが、そのような不具合は生じない。
・ドラム収納室12には暖気供給装置25から搬送された温風による暖気が供給され、吸気装置50はこの暖気をドラム13に取り入れるため、ドラム13内部を速やかに発酵に最適な温度にすることができ、効率的な堆肥製造に貢献することとなる。更に、暖気供給装置25から搬送された温風はドラム収納室12内部下方に配設された暖気供給パイプ23から供給されるため、暖気はドラム13を外側から暖めながら上昇し、吸気装置50から取り入れられるためドラム13を効率よく暖めることが可能である。
【0018】
尚、この発明は、次のように変更して具体化することも可能である。
・回転軸28とドラム13の速度比について上記実施の形態は一例であって発酵資材の種類、量によって変更可能である。
・上記実施の形態ではドラム13及び回転軸28は前転−停止−後転を繰り返していた。しかし、必ずしも停止時間を設けず前転ののち直ちに後転させてもよい。また、前転、停止、後転の各時間の設定は自由である。
・ドラム13の前転、後転は第1〜第3のリミットスイッチ45、46、47による位置検出によっていたが、他の検出手段例えば光電スイッチや近接スイッチ等でもよい。また、ロータリーエンコーダ等によってドラム13や回転軸28の回転量を検出するようにしてもよい。
・上記実施の形態では暖気供給装置25から搬送された温風によってドラム収納室12を暖気するようにしていた。しかし、ドラム収納室12内にヒータを配設したり、ドラム13外周にバンドヒータを装着するようにしてもよい。
・上記実施の形態ではドラム13はピニオン41とラック43との噛合関係によって往復動させられていたが、その他の手段、例えばラック43の代わりにチェーン、ピニオン41の代わりにスプロケットを使用しても構わない。
・ドラム収納室12の上部扉20及び前面扉21の代わりにドラム収納室12をシャッタでが開閉するようにしてもよい。
・排気パイプ53にファン装置を設けてもよい。
・その他、ドラム13の形状は円筒でなくともよい。回転軸とドラムの軸心は一致しなくともよい等その他、本発明の趣旨を逸脱しない態様で変更して実施することは自由である。
【0019】
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明の実施の形態の横型ドラム攪拌機の斜視図。
【図2】同じ実施形態の横型ドラム攪拌機の扉を開けた状態の斜視図。
【図3】同じ実施形態の横型ドラム攪拌機の一部破断正面図。
【図4】同じ実施形態の横型ドラム攪拌機の一部破断背面図。
【図5】図2のA−A切断線から右方を見た側面断面図。
【図6】図2のA−A切断線から左方を見た側面断面図。
【図7】同じ実施形態においてドラムが前転してA位置で停止した状態を説明する説明図。
【図8】同じ実施形態においてドラムが後転してB位置で停止した状態を説明する説明図。
【符号の説明】
12…保温槽としてのドラム収納室、13…容器としてのドラム、25…暖気供給手段連通孔としての暖気供給装置、28…回転軸、29…第2の回転駆動手段としての第1のギアドモータ、40…第1の回転駆動手段としての第2のギアドモータ、28…回転軸、33…攪拌部材としての攪拌棒、50…給気手段としての吸気装置。[0001]
BACKGROUND OF THE INVENTION
The present invention relates to a compost production method and a compost production apparatus for producing compost by stirring fermented materials for compost such as garbage, plant residues, livestock manure, and sludge and fermenting them under aerobic conditions.
[0002]
[Prior art]
As a technique for producing compost by fermenting fermenting materials for compost such as raw garbage, plant residue, livestock manure, sludge and the like, there is one disclosed in JP-A-9-276824. This is a stirring blade that puts fermentation material into a drum that is rotatably supported, rotates the drum to stir the fermentation material, and is disposed in the drum and rotates in the direction opposite to the rotation of the drum. A fermented material is stirred. In this way, stirring with the drum and simultaneously stirring with the stirring blades improves the stirring efficiency, thereby improving the fermentation efficiency.
[0003]
[Problems to be solved by the invention]
However, rotating the drum and the stirring blade in the reverse direction as described above causes the stirring blade to hit the fermentation material given the forward rotation by the drum from the front. Certainly, although there is a stirring action, the action of crushing a sticky fermentation material containing moisture to the inner wall surface of the drum occurs. In this way, the fermented material (including those in the middle of fermentation) pressed against the inner wall surface of the drum is bound and becomes a lump. Then, since oxygen was not sufficiently supplied to the inside of the dama, it could be difficult to ferment, which could interfere with compost production.
The present invention has been made in order to solve the problems contained in such conventional techniques. The object is to provide a compost production method and a compost production apparatus that are less likely to cause lumps and have good fermentation efficiency.
[0004]
[Means for Solving the Problems]
In order to solve the above-mentioned problem, in the invention of
Further, the invention of claim 2 is characterized in that, in addition to the configuration of the invention of
[0005]
Further, in the invention of claim 3, in addition to the configuration of the invention of
According to a fourth aspect of the invention, in addition to the structure of any one of the first to third aspects , the container is disposed in a heat retaining tank, and warm air is supplied from the warm air supplying means to the heat retaining tank. The gist of the present invention is that an air supply means for supplying warm air from the heat insulating tank into the container is provided. As a result, the fresh air supplied into the container is warmed up. In addition, the invention of claim 5 is characterized in that, in addition to the configuration of the invention of claim 4, the warm air is guided to the lower part of the heat insulation tank and is taken into the container from the air supply means while keeping the container warm.
[0006]
【The invention's effect】
In the inventions of the above claims, since the rotation speed of the container is made slower than the rotation speed of the rotating shaft, the stirring means may collide with the fermentation material given forward rotation by the rotation of the container from the front. it becomes difficult to be without lumps, it is possible to manufacture a good compost quality, to further containers reciprocates rather than rotates in only one direction, good quality gone bias fermentation material by one-way rotation compost Can be manufactured. In addition, in addition to the above effects , the invention of claims 4 and 5 enables efficient fermentation because warm air is supplied from the warm air supply means to the heat retaining tank and further air is supplied from the air supply means.
[0007]
DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION
Hereinafter, specific embodiments in which the present invention is applied to a horizontal drum stirrer will be described with reference to FIGS. In the following description, the left and right refers to the left and right direction in FIG. 3, and the front and rear refers to the left and right direction in FIG.
As shown in FIGS. 1 and 2, the horizontal drum stirrer has a
[0008]
An
As shown in FIGS. 4 to 6, a pair of left and right
[0009]
As shown in FIG. 3, a rotating
The
[0010]
As shown in FIG. 4, three
[0011]
As shown in FIGS. 3 and 4, a
[0012]
An
As shown in FIG. 3, an
A control device (not shown) is stored in the
[0013]
Next, a method for producing compost using such a horizontal drum stirrer will be described.
First, the
When the driving of the second geared
[0014]
When the
[0015]
Even if the
[0016]
Thus, the
On the other hand, oxygen is supplied to the fermented material in which the fresh air warmed in the
After the fermented material is fermented by the stirring operation as described above, when the operation time counted by a timer (not shown) elapses, the first geared
The compost thus obtained is used as a soil conditioner or as livestock feed.
[0017]
With such a configuration, the horizontal drum stirrer of the present embodiment has the following effects.
-Stirring between the outside and the inside by the
-Since the
The warm air by the warm air conveyed from the warm
[0018]
It should be noted that the present invention can be modified and embodied as follows.
The above embodiments the speed ratio-
In the above embodiment, the
The forward and backward rotation of the
In the above embodiment, the
In the above embodiment, the
The
A fan device may be provided in the
In addition, the shape of the
[0019]
[Brief description of the drawings]
FIG. 1 is a perspective view of a horizontal drum stirrer according to an embodiment of the present invention.
FIG. 2 is a perspective view showing a state in which a door of the horizontal drum stirrer of the same embodiment is opened.
FIG. 3 is a partially broken front view of the horizontal drum stirrer of the same embodiment.
FIG. 4 is a partially broken rear view of the horizontal drum stirrer of the same embodiment.
5 is a side sectional view of the right side of the AA cutting line of FIG.
6 is a side cross-sectional view of the left side taken along the line AA in FIG. 2;
FIG. 7 is an explanatory diagram for explaining a state in which the drum rotates forward and stops at the A position in the same embodiment.
FIG. 8 is an explanatory diagram illustrating a state in which the drum rotates backward and stops at the B position in the same embodiment.
[Explanation of symbols]
DESCRIPTION OF
Claims (5)
前記容器と前記回転軸を同一回転方向でかつ同容器の回転速度を同回転軸の回転速度よりも遅くなるように設定し、同容器を所定の回転角度で往復動させるとともに同回転軸を容器の回転に従動して往復動させるようにしたことを特徴とする堆肥製造装置。 The container and the rotation shaft are set in the same rotation direction and the rotation speed of the container is set to be slower than the rotation speed of the rotation shaft, the container is reciprocated at a predetermined rotation angle, and the rotation shaft is moved to the container. A compost production apparatus characterized in that it is reciprocated by following the rotation of.
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