JP4018410B2 - Manure processing equipment - Google Patents

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Description

【0001】
【発明の属する技術分野】
本発明は、糞尿処理装置に関する。
【0002】
【従来の技術】
近年環境保全に関する問題がクローズアップされ、人と動物等の共生化を図るために、人の生活環境を壊さない状態を維持しながら如何にお互いに満足できるような環境を創るかが真剣に議論されるようになってきた。その際、人の排泄物はもちろんのこと家畜の排泄物の処理についても注目されるようになってきた。
【0003】
一般に牛、豚、その他の家畜等の糞尿を処理する場合、排泄された糞尿から固形物を除去した後、大型タンクにこの糞尿液を貯留して曝気処理を行うことにより糞尿液の臭いを軽減しかつ微生物の自己分解能を促して酸化発酵処理を行い、沈殿所望の曝気糞尿処理液に加工し、これを肥料等に使っている。
【0004】
【発明が解決しようとする課題】
しかし、このような従来方法では、曝気処理を行うために粘度の高い糞尿液をタンクに投入すると、糞尿液は粘度が高いために曝気処理されずにタンク底部に停留してしまい、その結果、微生物の自己分解能を促して酸化発酵処理する効率が悪くなり、また所望の曝気処理糞尿流体に加工するのに時間を要していた。
さらに従来のシステムでは、糞尿流体に曝気処理を施したとはいえ曝気処理が安定せず、糞尿流体を所望するpH値やBOD(Biological Oxygen Demand)値等の所定特性を有した曝気処理液に加工するのが困難であり、場合によってはタンク内部の圧力が上昇し、タンク内部の糞尿液がタンク外部に噴き出すことがあった。
【0005】
本発明はこのような課題を解決するためになされたもので、その目的とするところは、糞尿流体に従来よりも効率よく曝気処理を行って所定の特性を持った曝気処理糞尿流体を得ることができ、かつ安定した曝気処理を行うことができる糞尿処理装置を提供することにある。
【0006】
【課題を解決するための手段】
この課題を解決するために本発明に係る糞尿処理装置は、固形物がほぼ除去された糞尿流体を貯留する前貯留槽と、この前貯留槽から供給される糞尿流体を曝気処理する少なくとも1個の曝気処理槽と、曝気処理槽からの出力を貯留する少なくとも1個の熟成槽とを備え、曝気処理槽は、槽内の圧力が所定値を超えたときに減圧する減圧手段と、槽内底部付近に配置された曝気レータと、槽内で発生した泡を消泡する少なくとも1個の出力装置とを有することを特徴とする。この糞尿処理装置によれば、前貯留槽に投入された糞尿流体は、曝気処理槽内部で所定の圧力内で安定した曝気処理が行われる。
【0007】
上記糞尿処理装置において、曝気処理槽の液面より高い位置に設けられ、出力装置からの消泡水を受ける少なくとも1個の消泡水タンクと、この消泡水タンクに溜められた消泡水を曝気処理槽の槽内底部の曝気レータあるいはその付近の糞尿流体中に導くパイプ手段とをさらに有してもよい。この糞尿処理装置によれば、曝気処理中に曝気処理槽内部に発生した泡は、出力装置により消泡され、消泡水として消泡水タンクに貯留される。この消泡水タンクに貯留された消泡水は、パイプ手段により必要に応じて曝気処理槽底部の曝気レータあるいはその付近の糞尿流体中に導出される。
【0008】
上記糞尿処理装置において、曝気処理槽は、第1と第2の曝気処理槽からなり、この第1と第2の曝気処理槽の液面より高い位置に第1および第2の曝気処理槽のそれぞれに設けられて、対応した出力装置からの消泡水を受ける消泡水タンクと、各消泡水タンクから対応した曝気処理槽の曝気レータまたはその付近の糞尿流体中に消泡水を導くパイプ手段とをさらに有してもよい。この糞尿処理装置によれば、第1と第2曝気処理槽の出力装置から出力される消泡水は、第1および第2曝気処理槽のそれぞれに設けられた消泡水タンクに貯留され、この消泡水タンクから必要に応じてそれぞれの曝気処理槽の曝気レータまたはその付近の糞尿流体中に出力される。
【0009】
上記糞尿処理装置において、減圧手段は、内部に可動仕切壁を有する減圧室を有し、可動仕切壁によって仕切られた一室は曝気処理槽に接続され、可動仕切壁によって仕切られた他室は、可動仕切壁を一室方向に押すバネを有してもよい。この糞尿処理装置によれば、曝気処理槽内の圧力は、減圧手段により所定の範囲内に保たれる。
【0010】
上記糞尿処理装置において、減圧手段は、曝気処理槽と前貯留槽とを連絡するパイプと、このパイプの適当な箇所に設けられた弁とを備え、この弁は、曝気処理槽の圧力が所定値より大きくなったときに曝気処理槽と前貯留槽とを接続してもよい。この糞尿処理装置によれば、曝気処理槽内の圧力が所定値を超えると、弁が開かれ、曝気処理槽と前貯留槽とがパイプにより接続される。
【0011】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の実施の形態について図面を参照して詳細に説明する。
図1ないし図6に示された本発明が適用された糞尿処理装置は、糞尿流体の曝気処理を行う第1曝気処理槽1と、この第1曝気処理槽1の後段に配置された第2曝気処理槽2と、上述した曝気処理槽1、2で曝気処理された糞尿流体を所定特性を有した状態で貯留する第1熟成槽3と、この第1熟成槽3の後段に配置された第2熟成槽4と、排泄物から固液分離された糞尿流体を投入して前述した第1曝気処理槽1に糞尿流体を供給する前貯留槽5と、第2熟成槽4からの曝気処理液を貯留する外部貯留槽6と、上述した曝気処理槽1、2の槽下部の沈殿物を貯留するドレーンタンク7と、処理槽全体の各部の動作制御を行うコントローラ8と、制御装置9とから構成されている。
なお、本実施の形態は曝気処理槽が2つ設けられているが、曝気処理槽の数は2つに限定されず例えば1つなど適宜自由に変更することができる。
【0012】
第1曝気処理槽1について、図2を用いて具体的に説明すると、第1曝気処理槽1の外形を定める箱体10は、全体として直方体であり隔壁11により内部が曝気処理部1aと循環部1bに仕切られている。曝気処理部1aの上方には、糞尿流体拡散部12と、出力装置13、14、消泡された糞尿流体(消泡水)を貯留する消泡水タンク25が設けられている。曝気処理部1aおよび循環部1bの内部上方には、糞尿流体を出力するシャワー15が配設され、曝気処理部1aの内部下方には、糞尿流体と空気を混ぜ合わせて吐出する曝気レータ16と曝気処理部1a内の糞尿流体中に直接供給されて曝気処理をさらに促進させる空気供給装置17が配設され、曝気処理槽1底部には、曝気処理槽1底部の沈殿物を循環部1bに移動させるミキサ18が配設されている。曝気処理部1aに併設された循環部1bの内部下方には、曝気処理部1aから移動してきた糞尿流体を糞尿流体拡散部12へ送出するポンプ19、曝気処理部2aから移動してきた糞尿流体をシャワー15および消泡水タンク25もしくは後述する第2曝気処理槽2のシャワー37へ送出するポンプ20、第1曝気処理槽1下部の沈殿物を第1曝気処理槽1外部に排出するするドレーンパイプ21が配設され、循環部2bの下部側壁には、糞尿流体を第1曝気処理槽1と第2曝気処理槽2との間を往来させるパイプ22が接続されている。箱体10底部外周には、加熱パイプ23が配設されており、箱体10の露出した外面は保温材24により被覆されている。箱体10上部には減圧弁201が設けられ、箱体10側壁には前貯留槽5と接続されている減圧パイプ205が配設されている。
【0013】
糞尿流体拡散部12は、拡散板12cが軸12eにより曝気処理部1a上部より垂下されており、この軸12eはモーター12dに取り付けられている。
図1および図2によく示されるように、箱体10内部から糞尿流体拡散部12付近で箱体10外部に導出されているパイプ12aは、バルブ114を介して第1曝気処理槽1の循環部1bに配設されたポンプ19のパイプ19bに接続されている。これにより第1曝気処理槽1内部において、曝気処理部1aから循環部1bに導かれた糞尿流体は、糞尿流体拡散部12から再び曝気処理部1aに導かれ、第1曝気処理槽1内部を循環して連続的な曝気処理が施される。
また、パイプ12aは、バルブ111、112、113、114を介して後述する第2曝気処理槽2、前貯留槽5およびドレーンタンク7にも接続されている。
【0014】
引き込み管12bは、前述したパイプ12aに接続され、このパイプ12aから送られてきた糞尿流体が、糞尿流体拡散部12の下端部に設けられた複数の孔からその下方に垂下された拡散板12cに向けて放出される。
ここに示される拡散板12cは、大小2個の円盤からなり、モーター12dにより回転されると、拡散板12cに衝突した糞尿流体は、拡散板12cの遠心力によって周方向に飛ばされ、曝気処理部1a内に効果的に拡散される。
【0015】
なお、図2に示される本実施の形態において、糞尿流体拡散部12に引き込み管12cが設けられているが、この引き込み管12cは設けられていなくてもよい。パイプ12aから送られてくる糞尿流体を、曝気処理部1a上部から直接拡散板12cに落とし込むようにしてもよい。また、拡散板12cに糞尿流体が確実に衝突するようガイド等を設けるようにすることもできる。
【0016】
シャワー15は、図2に示すようにバルブ115介してポンプ20と接続されており、ポンプ20から送出される糞尿流体を曝気処理部1aおよび循環部1b内部に複数のノズル15aから出力する。これにより第1曝気処理槽1底部の糞尿流体は、シャワー15から第1曝気処理槽1上方から出力されることにより、空気との接触面積が大きくなり、効果的に曝気処理が施されることになる。
また、シャワー15は、バルブ116を介して消泡水タンク25に接続されたパイプ15bを有し、このパイプ15bにより第1曝気処理槽1内部の糞尿流体は選択的に消泡水タンク25に出力される。
【0017】
曝気レータ16は、図2に示すように曝気処理部1a下方の中央付近に配設されており、この曝気レータ16から箱体10外部に空気導入管16aが導出されている。曝気レータ16は、コントローラ8の指示により曝気レータ16付近の糞尿流体と空気導入管16aから取り込まれた空気を混合し、この混合物を糞尿流体中に放出する。
【0018】
空気供給装置17は、筒の形状を有し、曝気処理部1a下方付近に配設された端部には空気供給口17aが形成され、この空気供給口17aから糞尿流体中に空気が放出される。また、空気供給装置17の一端は箱体10の外部に導出されて、後述する制御装置9の空気供給口105に接続されており、この空気供給口105から図1および図2において符号▲5▼で示す空気が供給される。このように第1曝気処理槽1内部に曝気レータ16に加えて空気供給装置17を設けることにより、曝気処理部1a内の糞尿流体中に空気が十分に供給されて、糞尿流体は効果的に曝気処理される。
【0019】
ポンプ部19aとパイプ19bから構成されるポンプ19は、図1および図2に示すように、パイプ19bがバルブ114を介して糞尿流体拡散部12のパイプ12aに接続されており、ポンプ19から送出される糞尿流体は、糞尿流体拡散部12から曝気処理部1aに放出される。これにより糞尿流体は、曝気処理部1aと循環部1bを循環し、連続的に曝気処理が施される。
【0020】
また、ポンプ19は、バルブ114、112、134を介して第1熟成槽3のパイプ53に接続されており、第1曝気処理槽1内部の糞尿流体を第1熟成槽3に送出することができる。これにより第1曝気処理槽1のメンテナンスは、容易に行うことができる。
【0021】
ポンプ部20aとパイプ20bから構成されるポンプ20は、図1および図2に示すように、パイプ20bがバルブ115を介してシャワー15に接続されており、ポンプ20から送出される糞尿流体は、シャワー15から曝気処理部1a、循環部1bおよびバルブ116を介して消泡水タンク25に放出される。これにより糞尿流体は、曝気処理部1aと循環部1bを循環し、連続的に曝気処理が施される。
なお、ポンプ20は、シャワー15に設けられているバルブ116により、消泡水タンク25に糞尿流体を送出するかどうかを選択することができる。
また、パイプ20bは、バルブ117を介して後述する第2曝気処理槽2のパイプ47に接続されており、ポンプ20から送出される糞尿流体を第2曝気処理槽2に送出することができる。これにより糞尿流体は、第1曝気処理槽1から第2曝気処理槽2に送出され、段階的に曝気処理が施される。
【0022】
なお、ポンプ19bは、ポンプ20bより循環部1b内において上方に配設されている。このようにポンプ19bと20bが循環部1b内において異なる高さに配設されることにより、曝気処理を施された度合いが異なる糞尿流体を選択的に第1曝気処理槽内部で循環させることができる。
【0023】
ドレーンパイプ21は、図1および図2に示すように循環部1b下方から箱体10外部に導出され、バルブ135およびポンプ98を介してドレーンタンク7に接続される。循環部1b底部に堆積している沈殿物は、ドレーンパイプ21によりドレーンタンク7へ送出される。これにより、第1曝気処理槽1底部の沈殿物は第1曝気処理槽1外部に送出され、第1曝気処理槽1は、糞尿流体のみに曝気処理を施すことになり、曝気処理の効率が向上する。
【0024】
パイプ22は、図1および図2に示すように片方の端部を循環部1b下方の箱体10側壁に、もう片方の端部を後述する第2曝気処理槽2の循環部2b下方の箱体31の側壁にバルブ119を介して接続されており、同図において符号▲2▼で示す第1曝気処理槽および第2曝気処理槽内部の糞尿流体を移動させる。
第1曝気処理槽1内部の糞尿流体が第2曝気処理槽2内部の糞尿流体の量より少ないときに、バルブ119を開放すると、第2曝気処理槽2から糞尿流体が第1曝気処理槽1に送出される。このようにパイプ22により第1曝気処理槽1と第2曝気処理槽2の糞尿流体の量を調節することにより、糞尿流体の曝気処理効率を安定させることができる。
なお、このパイプ22は、第1曝気処理槽1内部の糞尿流体を、第2曝気処理槽2に送出することもできる。
【0025】
加熱パイプ23は、図1および図2に示すように、箱体10底部の側壁に沿って箱体10底部に配設され、両方の端部が後述する制御装置9の流体出力口106および流体入力口107に接続されている。図1および図2において符号▲6▼で示す流体出力口106出力された加熱された流体は、加熱パイプ23内部を通り、図1および図2において符号▲7▼で示す加熱パイプ23内部を通ってきた流体は、流体入力口107に出力される。このように加熱パイプ23は、この加熱パイプ23内部に制御装置9から送出される加熱された流体を循環させることにより、第1曝気処理槽内部を加熱する。
【0026】
出力装置13、14は、上端が開口に向かって狭められるテーパを有する筒状ガイド部13a、14aの上部に筒状の外囲器13b、14bが設けられ、この外囲器13b、14bには曝気処理されて発生した泡を消泡する消泡部材13c、14cが内設されている。また、外囲器13b、14bの側壁には出口部13d、14dとガス出力部13e、14eが設けられ、それぞれはパイプ13g、14gに接続されている。パイプ13g、14gの片方の端部にはガス排気口13f、14fが設けられ、もう片方の端部は後述する第2曝気処理槽2の消泡水タンク36に接続されている。そして、外囲器13b、14bの上部には、ガス排気管13h、14hが少なくとも一つ設けられている。
【0027】
曝気処理部1aで曝気処理されて発生した大量の泡は、筒状ガイド部13a、14aに導かれ、この筒状ガイド部13a、14a内を上昇してきた泡は、円錐状の消泡部材13c、14cにより液化され、液化した糞尿流体(消泡水)は出口部13d、14dに滴下し、パイプ13g、14gから後述する消泡水タンク25に送出される。
ガス排気口13f、14fは、筒の形状を有し、パイプ13g、14gの上端に接続されている。このガス排気口13f、14fを設けることにより、消泡部13c、14cにより液化された糞尿流体がパイプ13g、14gから効率的に出力される。
上述した出力装置13、14のそれぞれの部品は、公知の材料から構成される。
【0028】
図1および図2によく示されるように示すように第1曝気処理槽1の出力装置13、14のパイプ13g、14gから送出される消泡された糞尿流体(消泡水)は、公知のタンクからなる消泡水タンク25に導かれる。この消泡水タンク25に導かれた糞尿流体は、消泡水タンク25の底部に片方の端部が接続された設けられたパイプ25aまたはポンプ25bに接続されたパイプ25cから曝気処理部1a底部に放出される。これにより糞尿流体は、第1曝気処理槽1内部で行われている曝気処理の促進を妨げることなく曝気処理部1aの内部を循環し、連続的に曝気処理が施される。
【0029】
なお、パイプ手段として作用するパイプ25aおよびパイプ25cは、片方の端部を曝気レータ16に接続するようにしてもよい。このような構成にすると、パイプ25aおよびパイプ25cから送出される糞尿流体は、曝気レータ16により空気と混合され、より効率よく曝気処理が施される。
また、消泡水タンク25に消泡水タンク25の所定量より多くの消泡水が送出されてくると、図2において符号▲4▼で示す過剰の消泡水は、消泡水タンク25の側壁に接続されたパイプ25dから第1熟成槽3へ送出される。
また、消泡水タンク25上部にはガス排気管25eが設けられており、このガス排気管25eにより消泡水タンク25内部に発生したガスは消泡水タンク25外部に放出される。
【0030】
減圧手段として作用する減圧弁201は、図1および図2に示すように、箱体10上部に設けられている。減圧弁201は、図5に示すように筒状の形状を有した外囲器201aの内部を、可動仕切壁201bにより箱体10に面した圧力室と外囲器201aの端部と可動仕切壁201bとを接続するバネ201eが格納されているバネ室201dとに仕切られている。また、外囲器201a側壁には、パイプ201fが設けられている。
可動仕切壁201bは、第1曝気処理槽1内部の泡などがバネ室201dに進入しないよう外囲器201aと接触する面が外囲器201aの長手方向に伸びた形状を有する。
【0031】
可動仕切壁201bは、バネ201eにより圧力室201cの方向に押されており、箱体10内部の圧力に応じて外囲器201aの長手方向を移動する。箱体10内部の圧力が高くなると、可動仕切壁201bはバネ201eが接続されている外囲器201aの端部側に移動する。可動仕切壁201bがパイプ201fの開口部まで移動すると、箱体10内部のガスは、パイプ201fから箱体10外部に放出されることにより、箱体10内部の圧力は所定の範囲内に保たれる。これにより、第1曝気処理槽1では安定した曝気処理が行われる。
【0032】
減圧手段として作用する減圧パイプ205は、図1および図2に示すように箱体10側壁に配設され、バルブ206を介して第1曝気処理槽1と前貯留槽5とを接続する。第1曝気処理槽1内部の圧力が所定値より高くなると、バルブ206が開かれ、第1曝気処理槽1内部に発生したガス、泡、糞尿流体等が前貯留槽5へ送出される。これにより、第1曝気処理槽1内部の圧力が所定の範囲内に保たれ、糞尿流体に安定した曝気処理を行うことができる。
なお、減圧パイプ205を配設する位置は、第1曝気処理槽1のどの場所でも必要に応じて自由に変更することができる。
【0033】
上述したそれぞれの部品は、公知の材料から構成される。
【0034】
次に、第2曝気処理槽2について説明する。なお、第2曝気処理槽2は、第1曝気処理槽1とほぼ同等の構成をなしており、同等の構成要素については同じ名前を付して、説明を適宜省略する。
糞尿流体拡散部33のパイプ33aは、バルブ113を介して後述する前貯留槽5のポンプ86に接続されており、前貯留槽5に投入された糞尿流体は、選択的に第2曝気処理槽2に導かれる。
【0035】
パイプ47は、前述したように端部が第1曝気処理槽1のポンプ20に接続されており、第1曝気処理槽1で曝気処理を施された糞尿流体を第2曝気処理槽2へ送出する。パイプ47は、その開口した端部がバルブ137を介して曝気処理部2a底部の曝気レータ38付近に配設されており、第1曝気処理槽1から送出されてくる糞尿流体を、曝気レータ38付近に出力する。これにより、第1曝気処理槽1から送出されてくる糞尿流体は、曝気レータ38に取り込まれ、第2曝気処理槽2においても曝気処理が施される。
また、パイプ47は、バルブ138を介して糞尿流体拡散部33にも接続されている。これにより第1曝気処理槽1から送出されてくる糞尿流体は、第2曝気処理槽2の糞尿流体拡散部33から第2曝気処理槽2内部に放出され、第1曝気処理槽1に引き続いて第2曝気処理槽2で段階的に曝気処理が施される。
なお、パイプ47から出力される糞尿流体は、バルブ138および139により選択的に第2曝気処理槽2内部に出力される。
【0036】
消泡水タンク36に消泡水タンク36の所定量より多くの消泡水が送出されてくると、過剰の消泡水は、消泡水タンク36の側壁および前述した第1曝気処理槽1の消泡水タンク25のパイプ25dに接続されたパイプ36dから第1熟成槽3へ送出される。
【0037】
ポンプ部41aとパイプ41bから構成されるポンプ41は、図1に示すように、パイプ41bがバルブ120を介してシャワー37に接続されており、ポンプ41から送出される糞尿流体は、シャワー37から第2曝気処理槽2およびバルブ139を介して消泡水タンク36に放出される。これにより糞尿流体は第2曝気処理槽2内部を循環し、連続的に曝気処理が施される。
なお、ポンプ41は、シャワー37に設けられているバルブ139により、消泡水タンク36に糞尿流体を送出するかどうかを選択することができる。
また、パイプ41bは、バルブ121を介して後述する第1熟成槽3に接続されたパイプ53に接続されており、ポンプ41から送出される糞尿流体は、第1熟成槽3に導かれる。
【0038】
ポンプ部42aとパイプ42bから構成されるポンプ42は、図1に示すように、パイプ42bがバルブ118を介して糞尿流体拡散部33のパイプ33aに接続されており、ポンプ42から送出される糞尿流体は、糞尿流体拡散部33から曝気処理部2aに放出される。これにより糞尿流体は、曝気処理部2aと循環部2bを循環し、連続的に曝気処理が施される。
さらに、パイプ42bは、バルブ118、113、134、112を介して第1曝気処理槽1の糞尿流体拡散部12のパイプ12aに接続されており、ポンプ42から送出される糞尿流体は、選択的に第1曝気処理槽1に導かれる。
なお、ポンプ42は、ポンプ41より下方に配設される。
【0039】
前述したように箱体31の循環部2bの下方側壁には第1曝気処理槽1の循環部1bと第2曝気処理槽2の循環部を接続するパイプ22の片方の端部が接続されている。このパイプ22は、第1曝気処理槽1内部の糞尿流体が第2曝気処理槽2内部の糞尿流体より少ないときにバルブ119を開放することにより、第2曝気処理槽2内部の糞尿流体を選択的に第1曝気処理槽1に送出する。
【0040】
減圧手段として作用する減圧パイプ207は、図1に示すように箱体31側壁に配設され、バルブ208,206を介して前述した減圧パイプ205に接続され、第2曝気処理槽2と前貯留槽5とを接続する。第2曝気処理槽2内部の圧力が所定値より高くなると、バルブ208および206が開かれ、第2曝気処理槽2内部に発生したガスや糞尿流体等が前貯留槽5へ送出される。これにより、第2曝気処理槽2内部の圧力が所定の範囲内に保たれ、糞尿流体に安定した曝気処理を行うことができる。
【0041】
次に、第1熟成槽3について説明する。図3に示すように、箱体51は、隔壁52により内部を熟成部3aと熟成部3bに仕切られている。熟成部3aの内部上方にはパイプ53が配設され、熟成部3aの下方側壁には前述した第2曝気処理槽2の消泡水タンク36のパイプ36dが接続されている。熟成部3aおよび熟成部3bの底部にはポンプ54、55が設置され、このポンプ54、55に接続されたシャワー56、57が熟成部3a、3bの内部上方に配設されている。また、ポンプ54に接続されたパイプ58は、熟成部3bの内部上方に導出され、ポンプ55に接続されたパイプ59は、第1熟成槽3外部に導出されている。また、熟成部3aおよび3bの両方において、内部下方には空気供給装置60が配設され、底部には加熱パイプ61が設けられている。また、箱体51の外部は、保温材62により被覆されている。
【0042】
箱体51の熟成部3aの下方側壁にはパイプ36dが接続されており、このパイプ36dからは、図2および図3において符号▲4▼で示す前述した消泡水タンク36の所定量を越えた消泡された糞尿流体(消泡水)が送出されてくる。
【0043】
パイプ53は、片方の端部は熟成部3a上部に配設され、もう片方の端部は箱体51外部に導出されて第2曝気処理槽2のポンプ41のパイプ41bに接続されている。前述したように第2曝気処理槽2のポンプ41から送出される曝気処理が施された糞尿流体(曝気処理液)は、パイプ53を経由して熟成槽3aに送出される。
【0044】
ポンプ部54aとパイプ54bから構成されるポンプ54は、図1および図3に示されるように、パイプ54bがバルブ122を介してシャワー56に接続されており、ポンプ54から送出される曝気処理液は、シャワー56から放出される。これにより曝気処理液は、熟成部3aを循環して所定の特性を有した状態で熟成部3a内部に貯留される。
また、パイプ54bは、バルブ123を介してパイプ58に接続されており、熟成部3aに貯留された曝気処理液は、ポンプ54により隔壁52によって隔てられた熟成部3bに送出される。
【0045】
ポンプ55は、上述したポンプ54と同等の構成を有し、パイプ55bはバルブ124を介してシャワー57に接続されており、パイプ58により熟成部3bに送出された曝気処理液は、ポンプ55とシャワー57により熟成部3bを循環して、所定の特性を有した状態で熟成部3bに貯留される。
また、パイプ55bは、バルブ125を介して第2熟成槽4に接続されたパイプ59に接続されており、熟成部3bに貯留された曝気処理液は、ポンプ55によって第2熟成槽4に送出される。
【0046】
空気供給装置60は、その表面に複数の空気供給口60aが形成され、箱体51下方に配設されている。空気供給装置60の一端は、箱体61の外部に導出され、後述する制御装置9の空気供給口105に接続されており、この空気供給口105から図1および図3において符号▲5▼で示す空気が供給される。空気供給装置60が曝気処理液中に空気を供給することにより曝気処理液は、所定の特性を保った状態で第1熟成槽3内部に貯留される。
【0047】
箱体51の底部に張り巡らされている加熱パイプ61は、両方の端部が後述する制御装置9の流体出力口106および流体入力口107に接続されている。図1および図3において符号▲6▼で示す流体出力口106から出力された加熱された流体は、加熱パイプ61内部を通り、図1および図3において符号▲7▼で示す加熱パイプ61内部を通ってきた流体として、流体入力口107に出力される。このように加熱パイプ61は、制御装置9から送出される加熱された流体を循環させることにより、第1曝気処理槽内部を加熱する。
【0048】
上述したそれぞれの部品は、公知の材料から構成されている。
【0049】
次に、第2熟成槽4について説明する。第2熟成槽4は、前述した第1熟成槽3と同等の構成をなしており、同じ機能を有するものには同じ名称を用いており、したがって説明は適宜省略する。
【0050】
パイプ59は、片方の端部は熟成槽4a上部に接続され、もう片方の端部は箱体65の外部に導出され、バルブ125を介して第1熟成槽3のポンプ55のパイプ55bに接続されている。第1熟成槽3の熟成部3bに貯留された曝気処理液は、パイプ59を経由して熟成槽4aに送出される。
【0051】
ポンプ69の片方の端部は、図1に示すように箱体51外部に導出され、後述する前貯留槽5から導出されているパイプ85および外部貯留槽6から導出されているパイプ91に接続されている。熟成部4bに貯留された曝気処理液は、前貯留槽5もしくは外部貯留槽6に送出される。
第2熟成槽を構成する全ての要素は、公知の材料で構成されている。
【0052】
上述した第1熟成槽3、第2熟成槽4は、第1曝気処理槽1および第2曝気処理槽2において所定の特性を有するよう曝気処理が施された曝気処理液を、空気供給装置により空気を供給しかつ補助的に曝気処理を行うことよって、所定の特性を有した状態のままで貯留する。
【0053】
次に、前貯留槽5について説明する。図4に示すように、箱体81は、隔壁82により前貯留部5a、5bに糞尿流体がそれぞれの前貯留部を移動可能なように仕切られている。前貯留部5a上部には投入口83が、前貯留部5a底部にはミキサ84が設置されており、前貯留部5b上方にはパイプ85が、前貯留部5b底部にはポンプ86が配設され、前貯留部5aおよび5bの底部には加熱パイプ87が配設されている。また、箱体81の側壁には、減圧パイプ205が接続され、外部は保温材88により被覆されている。
【0054】
隔壁82は、板状の形状を有し、箱体81を前貯留部5aと5bに仕切る。この隔壁82には、糞尿流体が前貯留部5aと5bのそれぞれの間を移動できるように複数の孔が形成されている。
【0055】
投入口83は、前貯留部5a上部に形成され、ここから固液分離された糞尿流体が前貯留槽5に投入される。
ミキサ84は、前貯留部5aに設置され前貯留槽5内の糞尿流体を攪拌する。パイプ85は、片方の端部は前貯留部5b上部に接続され、もう片方の端部は図1に示すように箱体81の外部に導出され、バルブ128、130、131を介して第2熟成槽4のポンプ69のパイプ69bと、バルブ131、133を介して後述する外部貯留槽6のポンプ92のパイプ92bに接続されている。これにより、第2熟成槽4の熟成部4bに貯留されている曝気処理液は、選択的に前貯留槽5に送出される。また、外部貯留槽6に貯留されている曝気処理液も、選択的に前貯留槽5に送出される。
【0056】
ポンプ86は、ポンプ部86aとパイプ86bから構成され、パイプ86bは、片方の端部はポンプ部86aに接続され、もう片方の端部は図1に示すように箱体81外部に導出されてバルブ112、134を介して第1曝気処理槽1のパイプ12aに接続されている。これにより、前貯留槽5に投入された糞尿流体は、第1曝気処理槽1に送出される。
【0057】
加熱パイプ87は、前述した加熱パイプ61、75と同等の構成を有する。この加熱パイプ87により前貯留槽5内部の糞尿流体を加熱することができる。
【0058】
箱体81の側壁には、減圧パイプ205が接続されており、この減圧パイプ205は、第1曝気処理槽1または第2曝気処理槽2で発生したガスや糞尿流体を箱体81内部に出力する。
【0059】
上述した隔壁82、投入口83、ミキサ84、パイプ85、ポンプ86、加熱パイプ87、保温材88は、公知の材料から構成される。
【0060】
次に、外部貯留槽6について説明する。外部貯留槽6は、公知のタンク90から構成され、その内部上方にパイプ91、内部下方にはポンプ92が配設されている。
図1に示すように、パイプ91は、第2熟成槽4のパイプ69aに接続されており、ポンプ69から送出される曝気処理液を貯留する。
また、ポンプ部92aとパイプ92bから構成されるポンプ92は、図1に示すようにパイプ69aとパイプ85に接続されている。これにより外部貯留槽6に貯留されている曝気処理液は、第2熟成槽4または前貯留槽5に選択的に送出される。
【0061】
次に、ドレーンタンク7について説明する。図1に示すようにドレーンタンク7は、公知のタンク95から構成され、タンク95上部にはポンプ98に接続されたパイプ96が配設され、タンク95内部上方にはポンプ部97aとパイプ97bからなるポンプ97が配設されている。ドレーンタンク7を構成する各要素は、それぞれ公知の材料から構成される。
【0062】
パイプ96は、第1曝気処理槽1のドレーンパイプ21と第2曝気処理槽2のドレーンパイプ43にバルブ135、136およびポンプ98を介して接続されており、第1曝気処理槽1および第2曝気処理槽2底部に停留している沈殿物をポンプ98によりタンク97に送出する。
【0063】
パイプ97bは、ドレーンタンク7外部に導出され、バルブ111を介して第1曝気処理槽1のパイプ12aに接続されている。これによりタンク95内部に貯留された沈殿物の上澄みの流体成分は、第1曝気処理槽1に送出されて、曝気処理が施される。
【0064】
次に、コントローラ8について説明する。図1に示すようにコントローラ8は、モーター12d、33d、曝気レータ16、38、ミキサ18、40、ポンプ19、20、41、42、54、55、68、69、86、92、97、バルブ111〜141、206、208と電気的に接続され、それぞれの制御を行う。このコントローラ8は、本発明の糞尿処理装置の動作およびこれに付随する制御全般を司る。
また、コントローラ8は、コンプレッサー101、タンク102、ボイラー103の制御も行う。
なお、コントローラ8およびバルブ111〜141、206,208は公知の材料から構成される。
【0065】
次に、制御装置9について説明する。図1に示すように制御装置9は、コンプレッサー101、タンク102、ボイラー103、空気供給口105、流体出力口106、流体入力口107から構成されている。
コンプレッサー101、タンク102、ボイラー103は公知の材料から構成される。
なお、ボイラー103は、電気温水器から構成されるようにしてもよい。
【0066】
空気供給口105は、空気供給装置17、39、60、74に接続されており、コントローラ8の指示に基づいてそれぞれにコンプレッサー101から図1〜4において符号▲5▼で示す空気を供給する。
流体出力口106は、加熱パイプ23、45、61、75、87の片方の端部に接続されており、コントローラ8の指示に基づいてそれぞれにボイラー103により図1〜6において符号▲6▼で示す加熱した水や不凍液等の流体を出力する。流体入力口107は、加熱パイプ23、45、61、75、87の片方の端部に接続されており、コントローラ8の指示に基づいてそれぞれから図1〜6において符号▲7▼で示す流体出力口106が出力した水や不凍液等の流体を回収する。
【0067】
次に、本発明の糞尿処理装置の動作について説明する。
家畜が排泄した糞尿は、一般に用いられている固液分離装置により、固体成分と液体成分に分離される。次いで液体成分(糞尿流体)は、前貯留槽5の上部に設けられている投入口83より箱体48内部の前貯留部5aに投入される。この前貯留槽5に投入された糞尿流体のpH値は、約5.0〜7.0である。
【0068】
前貯留部5aに投入された糞尿流体は、固液分離されたばかりであるため、糞尿流体中に残留固形物が混じっていて、粘性が高い。そこで、前貯留部5aに投入した糞尿流体を、ミキサ84で攪拌する。このようにすると、糞尿流体は、糞尿流体中の液体成分と残留固液物が攪拌されて粘性が低くなり、後の曝気処理が効果的に行われる。
また、隔壁82が孔82aを有しているので、糞尿流体は、ミキサ84で攪拌されるときに孔82aを通過し、前貯留部5aおよび前貯留部5bの間を移動することにより効果的に攪拌される。
【0069】
上述したように前貯留槽5に投入されてミキサ84により攪拌された糞尿流体は、ポンプ86により、パイプ86bおよびパイプ12aを経由して、第1曝気処理槽1の糞尿流体拡散部12に送出される。
【0070】
前貯留槽5から送出された糞尿流体は、糞尿流体拡散部12のパイプ12aから引き込み管12b内部を通り、引き込み管12bの下端部から拡散板12cに向けて放出される。モーター12dにより回転させられている拡散板12cに衝突した糞尿流体は、曝気処理部1a内部に効果的に拡散する。これにより、第1曝気処理槽1内部に放出された糞尿流体が1ヶ所に堆積してしまうのを防ぐことができ、糞尿流体全体が効果的に曝気処理される。
【0071】
糞尿流体拡散部12により曝気処理部1a内部に拡散された糞尿流体は、曝気処理部1a底部に貯留し、曝気レータ16により曝気処理が行われる。このとき、空気供給装置17により補助的に空気が糞尿流体中に供給されることにより、糞尿流体の曝気処理の効率が向上する。
【0072】
糞尿流体に曝気処理を施すと、糞尿流体は大量の泡を発生する。この泡は、出力装置13、14の筒状ガイド部13a、14aを通って消泡部13c、14cに達し、この消泡部13c、14cにより消泡されて液体となり、出口部13d、14dを通ってパイプ13g、14gを経由し、消泡水タンク25に出力される。
【0073】
パイプ13g、14gから消泡水タンク25へ送出された糞尿流体は、消泡水タンク25の底部に片方の端部が接続された設けられたパイプ25aまたはポンプ25bに接続されたパイプ25cから曝気処理部1a底部に放出され、曝気処理部1aにおいて曝気処理が施される。
曝気処理部1aで糞尿流体が曝気処理が施されることにより発生した泡は、出力装置13、14により消泡水タンク25に出力される。これにより曝気処理部1a内部の糞尿流体は、曝気処理部1a内部を循環し、連続的に曝気処理が施される。
なお、消泡水タンク25に消泡水タンク25の所定量より多くの糞尿流体が送出されてきたときには、過剰の糞尿流体は、消泡水タンク25の側壁に接続されたパイプ25dから第1熟成槽3へ送出される。
【0074】
曝気処理部1a底部に溜まっている糞尿流体は、ミキサ18により隔壁11の下端部と箱体10から構成される隙間を通過して循環部1bに侵入する。この循環部1bに侵入した糞尿流体は、ポンプ19によりパイプ19bを経由してパイプ12aを通り、再び糞尿流体拡散部12に送られ、曝気処理部1a内部に拡散される。これにより、糞尿流体全体が効果的に曝気処理される。
また、循環部1bに侵入した糞尿流体は、ポンプ20によりパイプ20bを経由してシャワー15に送られ、曝気処理部1a内部に放出され、第1曝気処理槽1内部を循環して曝気処理が施される。
【0075】
第1曝気処理槽1において曝気処理が行われているときに、内部の圧力が所定値を超えると、減圧弁201により第1曝気処理槽1内部に発生したガスが第1曝気処理槽1外部に放出される。これにより、第1曝気処理槽1は、内部の圧力が所定の範囲内に保たれ、糞尿流体に安定した曝気処理を行うことができる。
【0076】
また、曝気処理が行われているときに、第1曝気処理槽1内部の圧力が所定値を超えると、バルブ206を開くことにより減圧パイプ205により第1曝気処理槽1内部に発生したガスや糞尿流体を前貯留槽5へ送出することができる。これによっても第1曝気処理槽1は、第1曝気処理槽1内部の圧力を所定の範囲内に保ち、糞尿流体に安定した曝気処理を行うことができる。
【0077】
第1曝気処理槽1内部の糞尿流体は、pH値が約7.5〜8.5になるまで上述したような方法で曝気処理が行われた後、ポンプ20によりパイプ20bおよびパイプ47を経由して第2曝気処理槽2の曝気処理部2a底部もしくは糞尿流体拡散部33に導かれる。
【0078】
なお、第1曝気処理槽1内部の糞尿流体は、必要に応じてポンプ19によりパイプ19bおよびパイプ86bを経由してパイプ53を通り、第1熟成槽3に送出される。このようにすることにより、第1曝気処理槽1と第2曝気処理槽2の両方で2倍の量の糞尿流体の曝気処理を行うことが可能となる。また、第1曝気処理槽1内部の糞尿流体を第2曝気処理槽を経由せずに第1熟成槽3に糞尿流体を送出することができるので、第2曝気処理槽2内部を空にして、メンテナンスを行うことができる。
【0079】
なお、曝気処理部1a底部に溜まっている堆積物は、ドレーンパイプ21によりドレーンタンク7に送出される。
また、ドレーンタンク7に部に貯留された沈殿物の上澄みの流体成分は、ポンプ97により第1曝気処理槽1に送出されて、曝気処理が施される
【0080】
ポンプ20により第2曝気処理槽2の曝気処理部2aに放出された糞尿流体は、第1曝気処理槽1と同様の曝気処理が行われる。
隔壁32の下端部と箱体31から構成される隙間から出力部2bに侵入した糞尿流体のうち出力部2bの下方にある糞尿流体は、ポンプ42により糞尿流体拡散部33に送出され、この糞尿流体拡散部33から曝気処理部2a内部に拡散されるか、もしくは第1曝気処理槽1の糞尿流体拡散部12に送出され、第1曝気処理槽1と第2曝気処理槽2を循環し連続的に曝気処理が行われる。これにより所定の特性を有する曝気処理液を得ることができる。
【0081】
隔壁32の下端部と箱体31から構成される隙間から出力部2bに侵入した糞尿流体のうち出力部2bの液面に近い糞尿流体は、ポンプ41によりシャワー37に送出され、このシャワー37から第2曝気処理槽2内部に放出され、第2曝気処理槽2内部を循環して効果的に曝気処理が施される。
なお、第2曝気処理槽2内部の圧力が所定値を超えた場合には、第1曝気処理槽1と同様に減圧弁202および減圧パイプ207により第2曝気処理槽2内部の圧力は所定の範囲内に保たれ、第2曝気処理槽2内部の糞尿流体に安定した曝気処理が行われる。
【0082】
第2曝気処理槽2内部の糞尿流体は、pH値が約8.3〜8.5になると、ポンプ41によりパイプ41bを経由してパイプ53から第1熟成槽3の熟成部3aに送出される。
【0083】
なお、本発明の糞尿処理装置は、必要に応じてパイプ22により第2曝気処理槽2の糞尿流体を第1曝気処理槽1に送出することができる。これにより本発明の糞尿処理装置は、投入される糞尿流体の量が少ない場合でも常に曝気処理槽で処理する糞尿流体を確保でき、糞尿流体中の菌の死滅を防ぐことができる。
【0084】
第1曝気処理槽1および第2曝気処理槽2で曝気処理が行われると、微生物が酸化発酵する際に熱を放出し、そのときの糞尿流体の温度は、約50〜53℃になる。寒冷下で曝気処理を行う際には、微生物の酸化発酵を促進させるために、加熱パイプ23、45で曝気処理槽内部を加熱することにより、糞尿流体を効果的に曝気処理することができる。
【0085】
ポンプ41によりパイプ41bおよびパイプ53を経由して第1熟成槽3に送出された曝気処理液およびパイプ25dおよび36dにより消泡水タンク25および36から送出された曝気処理液は、熟成部3aに貯留される。熟成部3aに貯留された曝気処理液は、必要に応じて空気供給装置60により空気を供給することにより、曝気処理液中の菌が死滅を防ぎかつ曝気処理液が有する所定の特性、すなわち所定のpH値を有した状態に維持することができる。また、熟成部3aに貯留された曝気処理液は、必要に応じてポンプ54によりシャワー56から熟成部3aに放出することにより、熟成部3a内部を循環させることができる。これによっても曝気処理液中の菌が死滅を防ぎかつ曝気処理液が有する所定の特性有した状態に維持することができる。
【0086】
所定の期間熟成部3aに貯留された曝気処理液は、ポンプ54により熟成部3bに送出される。熟成部3bに送出された曝気処理液は、熟成部3bにおいて熟成部3aと同様に所定の特性を有した状態で貯留され、第2熟成槽の熟成部4aに送出される。以下同様に熟成部4aおよび4bにおいても熟成部3aと同様に貯留されて、最終的に曝気処理液は、所定の特性を有した状態で熟成部4bから外部貯留槽6に出力され、液肥として耕種作物の栽培に用いる。
また、必要に応じて曝気処理液は、ポンプ69により前貯留槽5に送出される。これにより前貯留槽5は、投入される糞尿流体の量が少ない場合でも常に糞尿流体を確保でき、糞尿流体中の菌の死滅を防ぐことができる。
【0087】
本実施の形態において、例えば搾乳牛100頭の糞尿処理を行うとすると、1日につき搾乳牛は1頭あたり60kgの糞尿(内訳は糞40kg、尿20kg)を排出し、この糞尿を固液分離装置で固液分離すると搾乳牛1頭あたり50kgの糞尿流体が得られるので、搾乳牛100頭では1日につき5t(5m3)の糞尿流体が排出されることになる。この場合は、第1曝気処理槽1および第2曝気処理槽2の容量を15m3、第1熟成槽3、第2熟成槽4および前貯留槽5の容量を10m3と設定すると、それぞれの糞尿処理装置が1日につき5m3ずつ糞尿流体を次段階処理装置に移行することになり、その結果約6日間という短期間で1日分の糞尿流体の曝気処理が完了する。
上述したように最初に糞尿流体を前貯留槽5に投入してから6日以降は、毎日5m3の糞尿流体を前貯留槽5に投入すると、毎日5m3の曝気処理液が第2熟成槽4から得られることになり、糞尿流体の曝気処理を連続的に行うことが可能となる。
【0088】
次に、第1曝気処理槽1の変形例を図6に示す。図5に示す第1曝気処理槽1と同等の要素については同じ符号および名前を付し、適宜説明を省略する。
図5に示す第1曝気処理槽1には、図2に示す第1曝気処理槽1に設けられていた消泡水タンク25が設けられていない。そして、消泡部13、14のパイプ13g、14gが、バルブ145、147を介して拡散部12のパイプ12aおよびバルブ144、146を介してシャワー15に接続されている。これにより、消泡部13、14から出力される消泡水は、拡散部12またはシャワー15から曝気処理部1a内部に拡散される。このような構成にしても、本発明の糞尿処理装置は、糞尿流体に効率よく曝気処理を施すことができる。
【0089】
なお、消泡部13、14から出力される消泡水は、自身の曝気処理槽に出力するのみならず、例えば第2曝気処理槽2の拡散部33またはシャワー37などの他の槽に出力することもできる。
また、消泡部13、14から出力される消泡水は、拡散部やシャワー等を介せずに直接槽上部から槽内部に落とし込むこともできる。これは、他の処理槽に消泡水を出力する場合も同様に行える。
また、消泡部13、14から出力される消泡水は、曝気レータ16あるいは曝気レータ16付近の糞尿流体中に出力することもできる。これにより、消泡部13、14から出力される消泡水は、曝気処理槽内を循環し、連続して曝気処理が行われる。
【0090】
また、図5において、曝気レータ16には、パイプ16bが設けられており。このパイプ16bは、前貯留槽5のパイプ86bに接続されている。このような構成にすることにより、符号▲1▼で示す前貯留槽5に貯留されている糞尿流体は、曝気レータ16に送出され、この曝気レータ16により空気と効果的に攪拌される。なお、図2に示した第1曝気処理槽1も同様の構成にすることができる。
【0091】
なお、本実施の形態において減圧弁201、202は、第1曝気処理槽1および第2曝気処理槽2の箱体10、31上部に配設されているが、減圧弁201、202を配設する場所はこれに限定されず、例えば、消泡部の上端など適宜自由に変更することができる。
また、本実施の形態において減圧弁は201,202は、バネが伸縮することにより曝気処理槽内部のガスなどが曝気処理槽外部に放出されるように構成されているが、減圧弁の構成はこれに限定されず、バネの替わりに手動の弁などにより曝気処理槽内部のガス等を曝気処理槽外部に放出するよう構成を変更することは自由である。
【0092】
また、減圧弁201、202のパイプ201f、202fを前貯留槽5に接続するように変形することもできる。この場合、減圧弁201,202を箱体10,31の側壁の液面より下の位置に配設すると、箱体10,31内部の圧力が所定値を超えたときに、箱体10,31内部の糞尿流体、泡およびガス等が前貯留槽5に出力される。これによっても、第1曝気処理槽1および第2曝気処理槽2内部の圧力が所定の範囲内に保たれ、糞尿流体に安定した曝気処理を行うことができる。
【0093】
本実施の形態において第1曝気処理槽1、第2曝気処理槽2、第1熟成槽3、第2熟成槽4、前貯留槽5のそれぞれがステンレスユニット構造体によって構成されている。これにより、各ユニットを予め工場で作っておき、設置現場では、このユニットの設置と各ユニット間の接続を行うだけでよく、工期を従来工法より格段に短くすることが可能となる。
【0094】
本実施の形態では、第1曝気処理槽1、第2曝気処理槽2、第1熟成槽3、第2熟成槽4、前貯留槽5、外部貯留槽6、ドレーンタンク7、コントローラ8および制御装置9から構成されたが、処理槽の数および容量、糞尿処理の曝気処理の順番およびそれぞれの槽のレイアウト等は、これに限定されず、頭数、設置場所等必要に応じて自由に変形、変更することができる。
【0095】
また、本実施の形態において消泡水タンクは、第1曝気処理槽1および第2曝気処理槽2の両方に設けられているが、第1曝気処理槽1または第2曝気処理槽2のどちらか一方に設けられるようにしてもよい。
また、本実施の形態において、第1曝気処理槽1および第2曝気処理槽2にはには減圧弁と減圧パイプの両方が設けられているが、どちらか一方を設けるようにしてもよい。
【0096】
【発明の効果】
以上説明したことから明らかなように、本発明によれば、固形物がほぼ除去された糞尿流体を貯留する前貯留槽と、この前貯留槽から供給される糞尿流体を曝気処理する少なくとも1個の曝気処理槽と、曝気処理槽からの出力を貯留する少なくとも1個の熟成槽とを備え、曝気処理槽は、槽内の圧力が所定値を超えたときに減圧する減圧手段と、槽内底部付近に配置された曝気レータと、槽内で発生した泡を消泡する少なくとも1個の消泡部とを有することにより、糞尿流体に効率よく曝気処理を行って所定の特性を持った曝気処理糞尿流体を得ることができ、かつ安定した曝気処理を行うことが可能となる。
【図面の簡単な説明】
【図1】 本発明の糞尿処理装置の概略図である。
【図2】 図1におけるII−II線断面図である。
【図3】 図1におけるIII−III線断面図である。
【図4】 図1におけるIV−IV線断面図である。
【図5】 減圧弁201の構成を示す断面図である。
【図6】 第1曝気処理槽1の変形例を示す図である。
【符号の説明】
1…第1曝気処理槽、1a…曝気処理部、1b…循環部、2…第2曝気処理槽、2a…曝気処理部、2b…循環部、3…第1熟成槽、3a、3b…熟成部、4…第2熟成槽、4a、4b…熟成部、5…前貯留槽、5a、5b…前貯留部、6…外部貯留槽、7…ドレーンタンク、8…コントローラ、9…制御装置、13,14,34,35…消泡部、16,38…曝気レータ、25,36…消泡水タンク、25a,36a…パイプ、25c、36c…パイプ、201、202…減圧弁、201a,202a…外囲器、201b、202b…可動仕切壁、201c、202c…圧力室、201d、202d…バネ室、201e,202e…バネ、201f、202f…パイプ、205,207…減圧パイプ、206,208…バルブ。
[0001]
BACKGROUND OF THE INVENTION
The present invention relates to a manure processing apparatus.
[0002]
[Prior art]
In recent years, issues related to environmental conservation have been highlighted, and serious discussions have been held on how to create an environment that can satisfy each other while maintaining a state in which people's living environments are not destroyed in order to coexist with humans and animals. It has come to be. At that time, attention has been given to the treatment of livestock excreta as well as human excreta.
[0003]
In general, when manure from cattle, pigs, other livestock, etc. is processed, the solid matter is removed from the excreted excreta and then stored in a large tank and aerated to reduce the smell of manure. In addition, oxidative fermentation treatment is carried out by promoting the self-decomposition of microorganisms, processed into a desired aerated manure treatment solution, and used as fertilizer.
[0004]
[Problems to be solved by the invention]
However, in such a conventional method, when a high-viscosity manure liquid is put into the tank to perform the aeration process, the manure liquid remains at the bottom of the tank without being aerated because the viscosity is high, and as a result, The efficiency of the oxidative fermentation process is deteriorated by promoting the self-decomposition of microorganisms, and it takes time to process it into a desired aeration-processed manure fluid.
Furthermore, in the conventional system, although the aeration treatment is performed on the manure fluid, the aeration treatment is not stable, and the aeration treatment liquid having predetermined characteristics such as a desired pH value and BOD (Biological Oxygen Demand) value is obtained. It is difficult to process, and in some cases, the pressure inside the tank rises, and manure liquid inside the tank may spout outside the tank.
[0005]
The present invention has been made in order to solve such problems, and an object of the present invention is to obtain an aeration-processed manure fluid having predetermined characteristics by performing an aeration process on manure fluid more efficiently than before. An object is to provide a feces and urine treatment apparatus capable of performing a stable aeration process.
[0006]
[Means for Solving the Problems]
In order to solve this problem, an excrement disposal apparatus according to the present invention includes a pre-reservoir for storing excrement fluid from which solids are substantially removed, and at least one for aeration processing of the excrement fluid supplied from the pre-retention tank An aeration treatment tank and at least one aging tank for storing the output from the aeration treatment tank, wherein the aeration treatment tank is decompressed when the pressure in the tank exceeds a predetermined value; It has an aerator disposed in the vicinity of the bottom, and at least one output device for eliminating bubbles generated in the tank. According to this manure processing apparatus, the manure fluid input into the pre-storage tank is subjected to a stable aeration process within a predetermined pressure inside the aeration processing tank.
[0007]
In the manure processing apparatus, at least one antifoaming water tank provided at a position higher than the liquid level of the aeration tank and receiving the defoaming water from the output device, and the defoaming water stored in the defoaming water tank And an aerator at the bottom of the inside of the aeration treatment tank or pipe means for guiding it into the excrement fluid in the vicinity thereof. According to this manure processing apparatus, the foam generated inside the aeration treatment tank during the aeration process is defoamed by the output device and stored in the defoaming water tank as defoaming water. The defoamed water stored in the defoamed water tank is led out into the aerator at the bottom of the aeration treatment tank or the manure fluid in the vicinity thereof as needed by the pipe means.
[0008]
In the manure processing apparatus, the aeration treatment tank includes first and second aeration treatment tanks, and the first and second aeration treatment tanks are positioned higher than the liquid levels of the first and second aeration treatment tanks. A defoaming water tank that is provided in each of the defoaming water tanks for receiving defoaming water from the corresponding output device, and for introducing the defoaming water from each defoaming water tank into the aerator of the corresponding aeration treatment tank or the manure fluid in the vicinity thereof. And pipe means. According to this manure processing apparatus, the defoamed water output from the output devices of the first and second aeration treatment tanks is stored in the defoaming water tank provided in each of the first and second aeration treatment tanks, The defoamed water tank is output to the aerator of each aeration treatment tank or the manure fluid in the vicinity thereof as necessary.
[0009]
In the manure processing apparatus, the decompression means includes a decompression chamber having a movable partition wall therein, one chamber partitioned by the movable partition wall is connected to the aeration treatment tank, and the other chamber partitioned by the movable partition wall is A spring that pushes the movable partition wall in one chamber direction may be provided. According to this manure processing apparatus, the pressure in the aeration processing tank is maintained within a predetermined range by the decompression means.
[0010]
In the manure processing apparatus, the decompression means includes a pipe connecting the aeration treatment tank and the pre-storage tank, and a valve provided at an appropriate position of the pipe, and the pressure of the aeration treatment tank is predetermined. When it becomes larger than the value, the aeration treatment tank and the previous storage tank may be connected. According to this manure processing apparatus, when the pressure in the aeration treatment tank exceeds a predetermined value, the valve is opened, and the aeration treatment tank and the pre-storage tank are connected by the pipe.
[0011]
DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION
Hereinafter, embodiments of the present invention will be described in detail with reference to the drawings.
A feces and urine treatment apparatus to which the present invention shown in FIGS. 1 to 6 is applied includes a first aeration treatment tank 1 that performs aeration treatment of excrement fluid, and a second aeration process tank 1 that is disposed at a subsequent stage of the first aeration treatment tank 1. An aeration treatment tank 2, a first aging tank 3 for storing manure fluid aerated in the above-described aeration treatment tanks 1 and 2 in a state having predetermined characteristics, and a stage subsequent to the first aging tank 3 are disposed. The second aging tank 4, the pre-reservoir tank 5 for supplying the manure fluid separated from the excrement into solid and liquid and supplying the manure fluid to the first aeration treatment tank 1, and the aeration process from the second aging tank 4 An external storage tank 6 for storing the liquid, a drain tank 7 for storing the sediment in the lower part of the aeration processing tanks 1 and 2 described above, a controller 8 for controlling the operation of each part of the entire processing tank, and a control device 9. It is composed of
In this embodiment, two aeration treatment tanks are provided. However, the number of aeration treatment tanks is not limited to two, and may be freely changed, for example, one.
[0012]
The first aeration treatment tank 1 will be specifically described with reference to FIG. 2. A box 10 that defines the outer shape of the first aeration treatment tank 1 is a rectangular parallelepiped as a whole, and the inside is circulated with the aeration treatment unit 1 a by the partition wall 11. It is partitioned into part 1b. Above the aeration processing unit 1a, a manure fluid diffusion unit 12, output devices 13 and 14, and a defoaming water tank 25 for storing defoamed manure fluid (antifoam water) are provided. A shower 15 that outputs feces and urine fluid is disposed above the inside of the aeration processing unit 1a and the circulation unit 1b, and an aerator 16 that mixes and discharges the manure fluid and air below the inside of the aeration processing unit 1a. An air supply device 17 that is directly supplied into the excreta fluid in the aeration treatment unit 1a and further promotes the aeration treatment is disposed. The sediment at the bottom of the aeration treatment tank 1 is placed in the circulation unit 1b at the bottom of the aeration treatment tank 1. A moving mixer 18 is disposed. Below the inside of the circulation unit 1b provided alongside the aeration processing unit 1a, the pump 19 for sending the manure fluid moved from the aeration processing unit 1a to the manure fluid diffusing unit 12, and the manure fluid moved from the aeration processing unit 2a A drain pipe for discharging the precipitates in the lower part of the first aeration treatment tank 1 to the outside of the first aeration treatment tank 1 and the pump 20 that is sent to the shower 15 and the defoaming water tank 25 or the shower 37 of the second aeration treatment tank 2 described later 21 is disposed, and a pipe 22 for connecting the excrement fluid between the first aeration treatment tank 1 and the second aeration treatment tank 2 is connected to the lower side wall of the circulation part 2b. A heating pipe 23 is disposed on the outer periphery of the bottom of the box 10, and the exposed outer surface of the box 10 is covered with a heat insulating material 24. A pressure reducing valve 201 is provided on the top of the box body 10, and a pressure reducing pipe 205 connected to the front storage tank 5 is provided on the side wall of the box body 10.
[0013]
In the excrement fluid diffusing unit 12, a diffusion plate 12c is suspended from the upper part of the aeration processing unit 1a by a shaft 12e, and this shaft 12e is attached to a motor 12d.
As well shown in FIGS. 1 and 2, the pipe 12 a led from the inside of the box 10 to the outside of the box 10 in the vicinity of the excrement fluid diffusion portion 12 circulates in the first aeration treatment tank 1 through the valve 114. It is connected to a pipe 19b of a pump 19 disposed in the part 1b. Thereby, in the first aeration treatment tank 1, the excrement fluid guided from the aeration treatment unit 1 a to the circulation unit 1 b is guided again from the excrement fluid diffusion unit 12 to the aeration treatment unit 1 a, and the inside of the first aeration treatment tank 1 is passed through. Circulating and continuous aeration treatment is performed.
The pipe 12a is also connected to a second aeration treatment tank 2, a pre-storage tank 5, and a drain tank 7, which will be described later, via valves 111, 112, 113, and 114.
[0014]
The lead-in pipe 12b is connected to the pipe 12a described above, and a diffusing plate 12c in which the excrement fluid sent from the pipe 12a is suspended downward from a plurality of holes provided in the lower end of the excrement fluid diffusion part 12. Is released towards
The diffusion plate 12c shown here is composed of two large and small disks. When the diffusion plate 12c is rotated by the motor 12d, the excrement fluid colliding with the diffusion plate 12c is blown in the circumferential direction by the centrifugal force of the diffusion plate 12c, and aeration processing is performed. It is effectively diffused into the part 1a.
[0015]
In the present embodiment shown in FIG. 2, the lead-in pipe 12c is provided in the excrement fluid diffusion part 12, but the lead-in pipe 12c may not be provided. You may make it drop the manure fluid sent from the pipe 12a directly into the diffusion plate 12c from the upper part of the aeration processing part 1a. Further, a guide or the like may be provided so that the excrement fluid collides with the diffusion plate 12c with certainty.
[0016]
As shown in FIG. 2, the shower 15 is connected to the pump 20 via a valve 115, and outputs manure fluid delivered from the pump 20 to the inside of the aeration processing unit 1a and the circulation unit 1b from a plurality of nozzles 15a. As a result, the manure fluid at the bottom of the first aeration treatment tank 1 is output from the upper side of the first aeration treatment tank 1 from the shower 15, thereby increasing the contact area with the air and effectively performing the aeration treatment. become.
The shower 15 has a pipe 15b connected to the defoaming water tank 25 through a valve 116, and the manure fluid in the first aeration treatment tank 1 is selectively transferred to the defoaming water tank 25 by this pipe 15b. Is output.
[0017]
As shown in FIG. 2, the aerator 16 is disposed near the center below the aeration processing unit 1 a, and an air introduction pipe 16 a is led out from the aerator 16 to the outside of the box 10. The aerator 16 mixes manure fluid in the vicinity of the aerator 16 and air taken in from the air introduction pipe 16a according to an instruction from the controller 8, and releases the mixture into the manure fluid.
[0018]
The air supply device 17 has a cylindrical shape, and an air supply port 17a is formed at an end disposed near the lower part of the aeration processing unit 1a, and air is discharged from the air supply port 17a into the manure fluid. The One end of the air supply device 17 is led out of the box 10 and is connected to an air supply port 105 of the control device 9 described later. Air indicated by ▼ is supplied. In this way, by providing the air supply device 17 in addition to the aerator 16 in the first aeration treatment tank 1, air is sufficiently supplied to the excrement fluid in the aeration treatment unit 1a, and the excrement fluid is effectively Aerated.
[0019]
As shown in FIGS. 1 and 2, the pump 19 including the pump unit 19 a and the pipe 19 b is connected to the pipe 12 a of the excrement fluid diffusing unit 12 via the valve 114 and is sent from the pump 19. The excrement fluid to be discharged is discharged from the excrement fluid diffusion unit 12 to the aeration processing unit 1a. As a result, the excreta fluid circulates through the aeration processing unit 1a and the circulation unit 1b and is continuously subjected to the aeration process.
[0020]
The pump 19 is connected to the pipe 53 of the first aging tank 3 via valves 114, 112, and 134, and can send manure fluid in the first aeration treatment tank 1 to the first aging tank 3. it can. Thereby, the maintenance of the first aeration treatment tank 1 can be easily performed.
[0021]
As shown in FIGS. 1 and 2, the pump 20 composed of the pump unit 20a and the pipe 20b has the pipe 20b connected to the shower 15 via the valve 115, and the excrement fluid delivered from the pump 20 is The water is discharged from the shower 15 to the defoaming water tank 25 through the aeration processing unit 1 a, the circulation unit 1 b and the valve 116. As a result, the excreta fluid circulates through the aeration processing unit 1a and the circulation unit 1b and is continuously subjected to the aeration process.
The pump 20 can select whether or not to send manure fluid to the antifoam water tank 25 by a valve 116 provided in the shower 15.
Further, the pipe 20b is connected to a pipe 47 of the second aeration treatment tank 2 to be described later via a valve 117, and the excrement fluid sent from the pump 20 can be sent to the second aeration treatment tank 2. Thus, the excreta fluid is sent from the first aeration treatment tank 1 to the second aeration treatment tank 2 and subjected to the aeration process step by step.
[0022]
In addition, the pump 19b is arrange | positioned upwards in the circulation part 1b from the pump 20b. As described above, the pumps 19b and 20b are arranged at different heights in the circulation unit 1b, so that feces and urine fluids having different degrees of aeration can be selectively circulated inside the first aeration tank. it can.
[0023]
As shown in FIGS. 1 and 2, the drain pipe 21 is led out of the box 10 from below the circulating portion 1 b and connected to the drain tank 7 via a valve 135 and a pump 98. The sediment deposited on the bottom of the circulating unit 1b is sent to the drain tank 7 through the drain pipe 21. Thereby, the sediment at the bottom of the first aeration treatment tank 1 is sent out to the outside of the first aeration treatment tank 1, and the first aeration treatment tank 1 performs the aeration treatment only on the excreta fluid, and the efficiency of the aeration treatment is improved. improves.
[0024]
As shown in FIGS. 1 and 2, the pipe 22 has one end on the side wall of the box body 10 below the circulating portion 1b and the other end on the box below the circulating portion 2b of the second aeration treatment tank 2 described later. It is connected to the side wall of the body 31 via a valve 119, and moves manure fluid in the first aeration treatment tank and the second aeration treatment tank indicated by reference numeral (2) in FIG.
When the valve 119 is opened when the amount of manure fluid in the first aeration treatment tank 1 is less than the amount of manure fluid in the second aeration treatment tank 2, the manure fluid is transferred from the second aeration treatment tank 2 to the first aeration treatment tank 1. Is sent out. In this way, by adjusting the amount of the excrement fluid in the first aeration treatment tank 1 and the second aeration treatment tank 2 by the pipe 22, it is possible to stabilize the aeration treatment efficiency of the excrement fluid.
The pipe 22 can also send manure fluid in the first aeration treatment tank 1 to the second aeration treatment tank 2.
[0025]
As shown in FIGS. 1 and 2, the heating pipe 23 is disposed on the bottom of the box 10 along the side wall of the bottom of the box 10, and both ends of the heating pipe 23 and the fluid output port 106 of the control device 9 and the fluid are described later. It is connected to the input port 107. The heated fluid output from the fluid output port 106 indicated by reference numeral 6 in FIGS. 1 and 2 passes through the inside of the heating pipe 23 and passes through the inside of the heating pipe 23 indicated by reference numeral 7 in FIGS. The fluid that has flown is output to the fluid input port 107. Thus, the heating pipe 23 heats the inside of the first aeration treatment tank by circulating the heated fluid sent from the control device 9 inside the heating pipe 23.
[0026]
The output devices 13 and 14 are provided with cylindrical envelopes 13b and 14b above the cylindrical guide portions 13a and 14a having tapered ends whose upper ends are narrowed toward the opening, and the envelopes 13b and 14b include Defoaming members 13c and 14c for defoaming bubbles generated by the aeration process are provided. Outlet portions 13d and 14d and gas output portions 13e and 14e are provided on the side walls of the envelopes 13b and 14b, and are connected to pipes 13g and 14g, respectively. Gas exhaust ports 13f and 14f are provided at one end of the pipes 13g and 14g, and the other end is connected to a defoaming water tank 36 of the second aeration treatment tank 2 described later. At least one gas exhaust pipe 13h, 14h is provided above the envelopes 13b, 14b.
[0027]
A large amount of bubbles generated by aeration processing in the aeration processing unit 1a are guided to the cylindrical guide portions 13a and 14a, and the bubbles rising in the cylindrical guide portions 13a and 14a are conical defoaming members 13c. , 14c liquefied and liquefied feces and urine fluid (antifoam water) is dropped onto the outlet portions 13d and 14d, and sent out from the pipes 13g and 14g to the antifoam water tank 25 described later.
The gas exhaust ports 13f and 14f have a cylindrical shape and are connected to the upper ends of the pipes 13g and 14g. By providing the gas exhaust ports 13f and 14f, the excreta fluid liquefied by the defoaming portions 13c and 14c is efficiently output from the pipes 13g and 14g.
Each component of the output devices 13 and 14 mentioned above is comprised from a well-known material.
[0028]
As shown well in FIGS. 1 and 2, the defoamed manure fluid (antifoam water) delivered from the pipes 13g and 14g of the output devices 13 and 14 of the first aeration treatment tank 1 is known in the art. It is guided to a defoaming water tank 25 comprising a tank. The manure fluid guided to the defoaming water tank 25 is supplied from the pipe 25a provided at one end to the bottom of the defoaming water tank 25 or from the pipe 25c connected to the pump 25b. To be released. Thus, the excreta fluid circulates inside the aeration processing unit 1a without hindering the promotion of the aeration processing performed in the first aeration processing tank 1, and is continuously subjected to the aeration processing.
[0029]
Note that one end of the pipe 25 a and the pipe 25 c acting as pipe means may be connected to the aerator 16. With such a configuration, the excreta fluid delivered from the pipe 25a and the pipe 25c is mixed with air by the aerator 16, and the aeration process is performed more efficiently.
When a larger amount of defoaming water than the predetermined amount of the defoaming water tank 25 is sent to the defoaming water tank 25, the excess defoaming water indicated by reference numeral (4) in FIG. From the pipe 25d connected to the side wall of the first aging tank 3.
A gas exhaust pipe 25e is provided above the defoaming water tank 25, and the gas generated in the defoaming water tank 25 by the gas exhaust pipe 25e is released to the outside of the defoaming water tank 25.
[0030]
As shown in FIGS. 1 and 2, the pressure reducing valve 201 acting as the pressure reducing means is provided on the upper portion of the box 10. As shown in FIG. 5, the pressure reducing valve 201 includes a pressure chamber facing the box 10 by a movable partition wall 201 b, an end of the envelope 201 a, and a movable partition inside the envelope 201 a having a cylindrical shape. A spring 201e that connects the wall 201b is partitioned into a spring chamber 201d that stores the spring 201e. A pipe 201f is provided on the side wall of the envelope 201a.
The movable partition wall 201b has a shape in which a surface in contact with the envelope 201a extends in the longitudinal direction of the envelope 201a so that bubbles or the like in the first aeration treatment tank 1 do not enter the spring chamber 201d.
[0031]
The movable partition wall 201b is pushed in the direction of the pressure chamber 201c by the spring 201e, and moves in the longitudinal direction of the envelope 201a according to the pressure inside the box body 10. When the pressure inside the box 10 increases, the movable partition wall 201b moves to the end portion side of the envelope 201a to which the spring 201e is connected. When the movable partition wall 201b moves to the opening of the pipe 201f, the gas inside the box 10 is released from the pipe 201f to the outside of the box 10 so that the pressure inside the box 10 is kept within a predetermined range. It is. Thereby, a stable aeration process is performed in the first aeration treatment tank 1.
[0032]
The decompression pipe 205 acting as decompression means is disposed on the side wall of the box 10 as shown in FIGS. 1 and 2, and connects the first aeration treatment tank 1 and the previous storage tank 5 via a valve 206. When the pressure inside the first aeration treatment tank 1 becomes higher than a predetermined value, the valve 206 is opened, and gas, bubbles, manure fluid and the like generated inside the first aeration treatment tank 1 are sent to the pre-storage tank 5. Thereby, the pressure inside the first aeration treatment tank 1 is maintained within a predetermined range, and a stable aeration process can be performed on the excrement fluid.
In addition, the position where the decompression pipe 205 is disposed can be freely changed at any place in the first aeration treatment tank 1 as necessary.
[0033]
Each of the above-described parts is made of a known material.
[0034]
Next, the second aeration treatment tank 2 will be described. Note that the second aeration treatment tank 2 has substantially the same configuration as the first aeration treatment tank 1, and the same components are given the same names, and description thereof is omitted as appropriate.
The pipe 33a of the excrement fluid diffusing unit 33 is connected to a pump 86 of the pre-reservoir tank 5 to be described later via a valve 113, and the excrement fluid introduced into the pre-reservoir tank 5 is selectively supplied to the second aeration treatment tank. Led to 2.
[0035]
As described above, the end of the pipe 47 is connected to the pump 20 of the first aeration treatment tank 1, and the excrement fluid subjected to the aeration treatment in the first aeration treatment tank 1 is sent to the second aeration treatment tank 2. To do. The open end of the pipe 47 is disposed in the vicinity of the aerator 38 at the bottom of the aeration processing unit 2 a via the valve 137, and the excreta fluid sent from the first aeration processing tank 1 is supplied to the aerator 38. Output near. Thereby, the excrement fluid sent from the 1st aeration processing tank 1 is taken in into the aerator 38, and the aeration process is performed also in the 2nd aeration processing tank 2.
The pipe 47 is also connected to the excrement fluid diffusion part 33 through a valve 138. As a result, the excrement fluid sent out from the first aeration treatment tank 1 is released from the excrement fluid diffusion part 33 of the second aeration treatment tank 2 into the second aeration treatment tank 2, and subsequently to the first aeration treatment tank 1. In the second aeration treatment tank 2, aeration processing is performed in stages.
The manure fluid output from the pipe 47 is selectively output to the inside of the second aeration treatment tank 2 by the valves 138 and 139.
[0036]
When more defoaming water is sent to the defoaming water tank 36 than the predetermined amount of the defoaming water tank 36, the excess defoaming water is added to the side wall of the defoaming water tank 36 and the first aeration treatment tank 1 described above. Is sent to the first aging tank 3 from a pipe 36d connected to the pipe 25d of the defoaming water tank 25.
[0037]
As shown in FIG. 1, the pump 41 composed of the pump part 41 a and the pipe 41 b is connected to the shower 37 via the valve 120, and the excrement fluid sent from the pump 41 is sent from the shower 37. The defoamed water tank 36 is discharged through the second aeration treatment tank 2 and the valve 139. As a result, the excreta fluid circulates in the second aeration tank 2 and is continuously subjected to the aeration process.
The pump 41 can select whether or not to send manure fluid to the defoamed water tank 36 by a valve 139 provided in the shower 37.
The pipe 41 b is connected to a pipe 53 connected to a first aging tank 3 to be described later via a valve 121, and the excrement fluid sent from the pump 41 is guided to the first aging tank 3.
[0038]
As shown in FIG. 1, the pump 42 composed of the pump unit 42 a and the pipe 42 b is configured such that the pipe 42 b is connected to the pipe 33 a of the manure fluid diffusing unit 33 via the valve 118, and manure discharged from the pump 42. The fluid is discharged from the excreta fluid diffusing unit 33 to the aeration processing unit 2a. As a result, the excreta fluid circulates through the aeration processing unit 2a and the circulation unit 2b and is continuously subjected to the aeration process.
Further, the pipe 42b is connected to the pipe 12a of the excrement fluid diffusing unit 12 of the first aeration treatment tank 1 via valves 118, 113, 134, 112, and the excrement fluid sent from the pump 42 is selected selectively. To the first aeration treatment tank 1.
The pump 42 is disposed below the pump 41.
[0039]
As described above, one end of the pipe 22 connecting the circulation part 1b of the first aeration treatment tank 1 and the circulation part of the second aeration treatment tank 2 is connected to the lower side wall of the circulation part 2b of the box 31. Yes. This pipe 22 opens the valve 119 when the excrement fluid in the first aeration treatment tank 1 is less than the excrement fluid in the second aeration treatment tank 2 to select the excrement fluid in the second aeration treatment tank 2. The first aeration treatment tank 1 is sent out.
[0040]
The decompression pipe 207 acting as decompression means is disposed on the side wall of the box 31 as shown in FIG. 1 and is connected to the decompression pipe 205 described above via valves 208 and 206, and is connected to the second aeration treatment tank 2 and the pre-storage. The tank 5 is connected. When the pressure inside the second aeration treatment tank 2 becomes higher than a predetermined value, the valves 208 and 206 are opened, and the gas, manure fluid and the like generated inside the second aeration treatment tank 2 are sent to the pre-storage tank 5. Thereby, the pressure inside the second aeration treatment tank 2 is maintained within a predetermined range, and a stable aeration process can be performed on the excrement fluid.
[0041]
Next, the first aging tank 3 will be described. As shown in FIG. 3, the box 51 is divided into an aging part 3 a and an aging part 3 b by a partition wall 52. A pipe 53 is disposed above the inside of the aging unit 3a, and the pipe 36d of the defoaming water tank 36 of the second aeration treatment tank 2 described above is connected to the lower side wall of the aging unit 3a. Pumps 54 and 55 are installed at the bottoms of the aging unit 3a and the aging unit 3b, and showers 56 and 57 connected to the pumps 54 and 55 are disposed above the inside of the aging units 3a and 3b. The pipe 58 connected to the pump 54 is led out inside the aging unit 3b, and the pipe 59 connected to the pump 55 is led out to the outside of the first aging tank 3. Further, in both the aging units 3a and 3b, an air supply device 60 is disposed below the inside, and a heating pipe 61 is provided at the bottom. Further, the outside of the box 51 is covered with a heat insulating material 62.
[0042]
A pipe 36d is connected to the lower side wall of the aging part 3a of the box 51. The pipe 36d exceeds a predetermined amount of the defoaming water tank 36 indicated by reference numeral 4 in FIGS. The defoamed manure fluid (antifoam water) is sent out.
[0043]
One end of the pipe 53 is disposed above the aging unit 3 a, and the other end is led out of the box 51 and connected to the pipe 41 b of the pump 41 of the second aeration tank 2. As described above, the excrement fluid (aeration treatment liquid) subjected to the aeration process sent from the pump 41 of the second aeration treatment tank 2 is sent to the aging tank 3 a via the pipe 53.
[0044]
As shown in FIG. 1 and FIG. 3, the pump 54 composed of the pump unit 54 a and the pipe 54 b has the pipe 54 b connected to the shower 56 via the valve 122, and an aeration treatment liquid sent from the pump 54. Is discharged from the shower 56. As a result, the aeration treatment liquid is stored inside the aging unit 3a in a state of circulating through the aging unit 3a and having predetermined characteristics.
The pipe 54 b is connected to the pipe 58 via the valve 123, and the aeration treatment liquid stored in the aging unit 3 a is sent to the aging unit 3 b separated by the partition wall 52 by the pump 54.
[0045]
The pump 55 has the same configuration as the above-described pump 54, the pipe 55b is connected to the shower 57 via the valve 124, and the aeration treatment liquid sent to the aging unit 3b by the pipe 58 is the same as the pump 55. The aging part 3b is circulated by the shower 57 and stored in the aging part 3b in a state having predetermined characteristics.
The pipe 55b is connected to a pipe 59 connected to the second aging tank 4 via a valve 125, and the aeration treatment liquid stored in the aging unit 3b is sent to the second aging tank 4 by the pump 55. Is done.
[0046]
The air supply device 60 has a plurality of air supply ports 60 a formed on the surface thereof, and is disposed below the box 51. One end of the air supply device 60 is led out to the outside of the box body 61 and connected to an air supply port 105 of the control device 9 which will be described later. The air supply port 105 is denoted by reference numeral 5 in FIGS. The indicated air is supplied. When the air supply device 60 supplies air into the aeration treatment liquid, the aeration treatment liquid is stored in the first aging tank 3 while maintaining predetermined characteristics.
[0047]
Both ends of the heating pipe 61 stretched around the bottom of the box 51 are connected to a fluid output port 106 and a fluid input port 107 of the control device 9 described later. The heated fluid output from the fluid output port 106 indicated by reference numeral 6 in FIGS. 1 and 3 passes through the inside of the heating pipe 61, and passes through the heating pipe 61 indicated by reference numeral 7 in FIGS. 1 and 3. The fluid that has passed through is output to the fluid input port 107. Thus, the heating pipe 61 heats the inside of the first aeration treatment tank by circulating the heated fluid delivered from the control device 9.
[0048]
Each of the above-described parts is made of a known material.
[0049]
Next, the second aging tank 4 will be described. The second aging tank 4 has the same configuration as that of the first aging tank 3 described above, and the same names are used for those having the same functions, and therefore description thereof will be omitted as appropriate.
[0050]
One end of the pipe 59 is connected to the upper part of the aging tank 4a, and the other end is led out of the box 65, and is connected to the pipe 55b of the pump 55 of the first aging tank 3 through the valve 125. Has been. The aeration treatment liquid stored in the aging unit 3 b of the first aging tank 3 is sent to the aging tank 4 a via the pipe 59.
[0051]
One end of the pump 69 is led out of the box 51 as shown in FIG. 1, and is connected to a pipe 85 led out from the pre-storage tank 5 and a pipe 91 led out from the external storage tank 6 described later. Has been. The aeration treatment liquid stored in the aging unit 4 b is sent to the pre-storage tank 5 or the external storage tank 6.
All the elements constituting the second aging tank are made of known materials.
[0052]
The first aging tank 3 and the second aging tank 4 described above use an air supply device to supply the aeration treatment liquid that has been subjected to the aeration treatment in the first aeration treatment tank 1 and the second aeration treatment tank 2 to have predetermined characteristics. By supplying air and performing an aeration process in an auxiliary manner, it is stored in a state having predetermined characteristics.
[0053]
Next, the front storage tank 5 will be described. As shown in FIG. 4, the box body 81 is partitioned by the partition wall 82 so that the excrement fluid can move through the respective front reservoirs 5a and 5b. An inlet 83 is installed at the top of the front reservoir 5a, a mixer 84 is installed at the bottom of the front reservoir 5a, a pipe 85 is disposed above the front reservoir 5b, and a pump 86 is disposed at the bottom of the front reservoir 5b. A heating pipe 87 is disposed at the bottom of the front reservoirs 5a and 5b. Further, a decompression pipe 205 is connected to the side wall of the box 81 and the outside is covered with a heat insulating material 88.
[0054]
The partition wall 82 has a plate shape, and partitions the box 81 into the front storage portions 5a and 5b. The partition wall 82 has a plurality of holes so that the excrement fluid can move between the front reservoirs 5a and 5b.
[0055]
The input port 83 is formed in the upper part of the front storage part 5 a, and the manure fluid separated from the liquid is supplied into the front storage tank 5.
The mixer 84 is installed in the pre-reservoir 5a and agitates the manure fluid in the pre-reservoir 5. One end of the pipe 85 is connected to the upper portion of the front reservoir 5b, and the other end is led out of the box 81 as shown in FIG. 1, and is connected to the second through the valves 128, 130, and 131. The pipe 69 b of the pump 69 of the aging tank 4 and the pipe 92 b of the pump 92 of the external storage tank 6 described later are connected via valves 131 and 133. Thereby, the aeration processing liquid stored in the aging part 4 b of the second aging tank 4 is selectively sent to the front storage tank 5. Further, the aeration treatment liquid stored in the external storage tank 6 is also selectively sent to the front storage tank 5.
[0056]
The pump 86 is composed of a pump part 86a and a pipe 86b. One end of the pipe 86b is connected to the pump part 86a, and the other end is led out of the box 81 as shown in FIG. It is connected to the pipe 12 a of the first aeration treatment tank 1 via valves 112 and 134. Thereby, the manure fluid thrown into the front storage tank 5 is sent to the first aeration treatment tank 1.
[0057]
The heating pipe 87 has the same configuration as the heating pipes 61 and 75 described above. The excrement fluid in the front storage tank 5 can be heated by the heating pipe 87.
[0058]
A decompression pipe 205 is connected to the side wall of the box 81, and the decompression pipe 205 outputs the gas and excrement fluid generated in the first aeration treatment tank 1 or the second aeration treatment tank 2 to the inside of the box 81. To do.
[0059]
The partition wall 82, the charging port 83, the mixer 84, the pipe 85, the pump 86, the heating pipe 87, and the heat insulating material 88 described above are made of known materials.
[0060]
Next, the external storage tank 6 will be described. The external storage tank 6 is composed of a known tank 90, and a pipe 91 is disposed in the upper part thereof, and a pump 92 is disposed in the lower part thereof.
As shown in FIG. 1, the pipe 91 is connected to the pipe 69 a of the second aging tank 4 and stores the aeration treatment liquid sent from the pump 69.
Further, the pump 92 including the pump portion 92a and the pipe 92b is connected to the pipe 69a and the pipe 85 as shown in FIG. As a result, the aeration treatment liquid stored in the external storage tank 6 is selectively delivered to the second aging tank 4 or the pre-storage tank 5.
[0061]
Next, the drain tank 7 will be described. As shown in FIG. 1, the drain tank 7 is composed of a known tank 95, and a pipe 96 connected to a pump 98 is disposed above the tank 95. A pump portion 97a and a pipe 97b are disposed above the tank 95. A pump 97 is provided. Each element constituting the drain tank 7 is made of a known material.
[0062]
The pipe 96 is connected to the drain pipe 21 of the first aeration treatment tank 1 and the drain pipe 43 of the second aeration treatment tank 2 via valves 135 and 136 and a pump 98, and the first aeration treatment tank 1 and the second aeration treatment tank 1. Precipitate retained at the bottom of the aeration treatment tank 2 is sent to the tank 97 by the pump 98.
[0063]
The pipe 97 b is led out of the drain tank 7 and is connected to the pipe 12 a of the first aeration treatment tank 1 through the valve 111. As a result, the supernatant fluid component stored in the tank 95 is sent to the first aeration treatment tank 1 and subjected to the aeration process.
[0064]
Next, the controller 8 will be described. As shown in FIG. 1, the controller 8 includes motors 12d, 33d, aerators 16, 38, mixers 18, 40, pumps 19, 20, 41, 42, 54, 55, 68, 69, 86, 92, 97, valves. It is electrically connected to 111-141, 206, 208 and controls each. The controller 8 controls the operation of the manure processing apparatus of the present invention and the overall control associated therewith.
The controller 8 also controls the compressor 101, the tank 102, and the boiler 103.
The controller 8 and the valves 111 to 141, 206, 208 are made of known materials.
[0065]
Next, the control device 9 will be described. As shown in FIG. 1, the control device 9 includes a compressor 101, a tank 102, a boiler 103, an air supply port 105, a fluid output port 106, and a fluid input port 107.
The compressor 101, the tank 102, and the boiler 103 are made of known materials.
The boiler 103 may be configured by an electric water heater.
[0066]
The air supply port 105 is connected to the air supply devices 17, 39, 60, and 74, and supplies air indicated by reference numeral 5 in FIGS. 1 to 4 from the compressor 101 based on instructions from the controller 8.
The fluid output port 106 is connected to one end of the heating pipes 23, 45, 61, 75, and 87. Each of the fluid output ports 106 is designated by reference numeral 6 in FIGS. Output fluid such as heated water and antifreeze. The fluid input port 107 is connected to one end of the heating pipes 23, 45, 61, 75, and 87, and based on instructions from the controller 8, a fluid output indicated by reference numeral 7 in FIGS. Fluid such as water or antifreeze liquid output from the port 106 is collected.
[0067]
Next, the operation of the manure processing apparatus of the present invention will be described.
Manure excreted by livestock is separated into a solid component and a liquid component by a commonly used solid-liquid separator. Next, the liquid component (feces and urine fluid) is introduced into the front reservoir 5 a inside the box 48 from the inlet 83 provided in the upper part of the front reservoir 5. The pH value of the excrement fluid put into the pre-reservoir 5 is about 5.0 to 7.0.
[0068]
Since the excrement fluid put into the pre-reservoir 5a has just been separated into solid and liquid, the residual solid matter is mixed in the excrement fluid and has high viscosity. Therefore, the manure fluid charged into the front reservoir 5 a is agitated by the mixer 84. If it does in this way, the liquid component and residual solid-liquid thing in manure fluid will be stirred, and viscosity will become low, and the subsequent aeration process will be performed effectively.
Further, since the partition wall 82 has the hole 82a, the excrement fluid passes through the hole 82a when being stirred by the mixer 84, and is effective by moving between the front storage part 5a and the front storage part 5b. To be stirred.
[0069]
As described above, the excrement fluid introduced into the pre-storage tank 5 and stirred by the mixer 84 is sent to the excrement fluid diffusion part 12 of the first aeration treatment tank 1 by the pump 86 via the pipe 86b and the pipe 12a. Is done.
[0070]
The excrement fluid delivered from the pre-reservoir 5 passes through the inside of the intake pipe 12b from the pipe 12a of the excrement fluid diffusion part 12, and is discharged from the lower end part of the intake pipe 12b toward the diffusion plate 12c. The excrement fluid colliding with the diffusion plate 12c rotated by the motor 12d is effectively diffused inside the aeration processing unit 1a. Thereby, it can prevent that the excrement fluid discharged | emitted in the inside of the 1st aeration processing tank 1 accumulates in one place, and the entire excrement fluid is effectively aerated.
[0071]
The excrement fluid diffused into the aeration processing unit 1a by the excrement fluid diffusion unit 12 is stored in the bottom of the aeration processing unit 1a, and the aeration unit 16 performs the aeration process. At this time, air is supplementarily supplied into the excrement fluid by the air supply device 17, thereby improving the efficiency of the aeration process of the excrement fluid.
[0072]
When an aeration process is performed on the excrement fluid, the excrement fluid generates a large amount of bubbles. The bubbles pass through the cylindrical guide portions 13a and 14a of the output devices 13 and 14 to reach the defoaming portions 13c and 14c, and are defoamed by the defoaming portions 13c and 14c to become liquid, and the outlet portions 13d and 14d It passes through the pipes 13g and 14g and is output to the defoaming water tank 25.
[0073]
The excreta fluid sent from the pipes 13g and 14g to the defoaming water tank 25 is aerated from the pipe 25a provided at one end to the bottom of the defoaming water tank 25 or from the pipe 25c connected to the pump 25b. It discharges | emits to the process part 1a bottom part, and an aeration process is performed in the aeration process part 1a.
Foam generated by the aeration processing of the excrement fluid in the aeration processing unit 1 a is output to the defoaming water tank 25 by the output devices 13 and 14. Thereby, the excreta fluid in the aeration processing unit 1a circulates in the aeration processing unit 1a and is continuously subjected to aeration processing.
In addition, when more excrement fluid than the predetermined amount of the defoaming water tank 25 is sent to the defoaming water tank 25, the excessive excrement fluid is supplied from the pipe 25d connected to the side wall of the antifoaming water tank 25 to the first. It is sent to the aging tank 3.
[0074]
The excrement fluid accumulated at the bottom of the aeration processing unit 1a passes through the gap formed by the lower end of the partition wall 11 and the box 10 by the mixer 18 and enters the circulation unit 1b. The excrement fluid that has entered the circulation part 1b passes through the pipe 19b by the pump 19 through the pipe 12a, is sent again to the excrement fluid diffusion part 12, and is diffused inside the aeration processing part 1a. Thereby, the whole excrement fluid is effectively aerated.
The excrement fluid that has entered the circulation section 1b is sent to the shower 15 via the pipe 20b by the pump 20, discharged into the aeration processing section 1a, and circulated in the first aeration processing tank 1 to perform the aeration process. Applied.
[0075]
When the internal pressure exceeds a predetermined value when the aeration process is performed in the first aeration process tank 1, the gas generated in the first aeration process tank 1 by the pressure reducing valve 201 is converted to the outside of the first aeration process tank 1. To be released. Thereby, the 1st aeration processing tank 1 can maintain the internal pressure in a predetermined range, and can perform the aeration process stabilized on the excrement fluid.
[0076]
When the aeration process is being performed and the pressure inside the first aeration process tank 1 exceeds a predetermined value, the gas generated in the first aeration process tank 1 by the decompression pipe 205 is opened by opening the valve 206. Manure fluid can be delivered to the pre-reservoir 5. Also by this, the 1st aeration processing tank 1 can maintain the pressure inside the 1st aeration processing tank 1 in a predetermined range, and can perform the aeration process stabilized on the excrement fluid.
[0077]
The excrement fluid in the first aeration treatment tank 1 is aerated by the method described above until the pH value becomes about 7.5 to 8.5, and then passes through the pipe 20b and the pipe 47 by the pump 20. Then, it is guided to the bottom of the aeration treatment unit 2 a of the second aeration treatment tank 2 or the excrement fluid diffusion unit 33.
[0078]
In addition, the excrement fluid in the 1st aeration processing tank 1 passes along the pipe 53 via the pipe 19b and the pipe 86b by the pump 19 as needed, and is sent to the 1st maturing tank 3. By doing in this way, it becomes possible to perform the aeration process of the double amount of feces and urine fluids in both the first aeration treatment tank 1 and the second aeration treatment tank 2. Further, since the excrement fluid in the first aeration treatment tank 1 can be sent to the first aging tank 3 without going through the second aeration treatment tank, the inside of the second aeration treatment tank 2 is emptied. Maintenance can be done.
[0079]
The deposits accumulated at the bottom of the aeration processing unit 1a are sent to the drain tank 7 through the drain pipe 21.
Further, the supernatant fluid component stored in the drain tank 7 is sent to the first aeration tank 1 by the pump 97 and subjected to the aeration process.
The excrement fluid discharged to the aeration processing unit 2a of the second aeration processing tank 2 by the pump 20 is subjected to the same aeration process as that of the first aeration processing tank 1.
Of the excrement fluid that has entered the output unit 2b through the gap formed by the lower end of the partition wall 32 and the box 31, the excrement fluid below the output unit 2b is sent to the excrement fluid diffusion unit 33 by the pump 42. It is diffused from the fluid diffusion part 33 into the aeration treatment part 2a or sent to the excrement fluid diffusion part 12 of the first aeration treatment tank 1, and circulates through the first aeration treatment tank 1 and the second aeration treatment tank 2 continuously. An aeration process is performed. Thereby, the aeration process liquid which has a predetermined characteristic can be obtained.
[0081]
Of the excrement fluid that has entered the output unit 2 b through the gap formed by the lower end of the partition wall 32 and the box 31, the excrement fluid close to the liquid level of the output unit 2 b is sent to the shower 37 by the pump 41. It is discharged into the second aeration treatment tank 2 and circulates in the second aeration treatment tank 2 to effectively perform the aeration process.
When the pressure inside the second aeration treatment tank 2 exceeds a predetermined value, the pressure inside the second aeration treatment tank 2 is set to a predetermined value by the decompression valve 202 and the decompression pipe 207 as in the first aeration treatment tank 1. A stable aeration process is performed on the excrement fluid in the second aeration treatment tank 2 while being kept within the range.
[0082]
When the pH value becomes about 8.3 to 8.5, the excrement fluid in the second aeration treatment tank 2 is sent from the pipe 53 to the aging part 3a of the first aging tank 3 via the pipe 41b by the pump 41. The
[0083]
In addition, the excrement processing apparatus of this invention can send the excrement fluid of the 2nd aeration processing tank 2 to the 1st aeration processing tank 1 with the pipe 22 as needed. Thereby, the manure processing apparatus of the present invention can always secure the manure fluid to be processed in the aeration treatment tank even when the amount of manure fluid to be introduced is small, and can prevent the bacteria in the manure fluid from being killed.
[0084]
When the aeration treatment is performed in the first aeration treatment tank 1 and the second aeration treatment tank 2, heat is released when the microorganisms undergo oxidative fermentation, and the temperature of the excreta fluid at that time becomes about 50 to 53 ° C. When aeration processing is performed under cold conditions, the excrement fluid can be effectively aerated by heating the inside of the aeration tank with the heating pipes 23 and 45 in order to promote oxidative fermentation of microorganisms.
[0085]
The aeration treatment liquid sent to the first aging tank 3 via the pipe 41b and the pipe 53 by the pump 41 and the aeration treatment liquid sent from the defoaming water tanks 25 and 36 by the pipes 25d and 36d to the aging unit 3a. Stored. The aeration treatment liquid stored in the aging unit 3a is supplied with air by the air supply device 60 as necessary, so that the bacteria in the aeration treatment liquid are prevented from being killed and predetermined characteristics of the aeration treatment liquid, that is, predetermined It can be maintained in a state having a pH value of. Further, the aeration treatment liquid stored in the aging unit 3a can be circulated in the aging unit 3a by being discharged from the shower 56 to the aging unit 3a by the pump 54 as necessary. This also prevents the bacteria in the aeration treatment liquid from being killed and can maintain the predetermined characteristics of the aeration treatment liquid.
[0086]
The aeration treatment liquid stored in the aging unit 3 a for a predetermined period is sent to the aging unit 3 b by the pump 54. The aeration treatment liquid sent to the aging unit 3b is stored in the aging unit 3b in a state having predetermined characteristics like the aging unit 3a, and is sent to the aging unit 4a of the second aging tank. Similarly, the aging units 4a and 4b are also stored in the same manner as the aging unit 3a, and finally the aeration treatment liquid is output from the aging unit 4b to the external storage tank 6 in a state having predetermined characteristics, as liquid fertilizer. Used for cultivation of cultivated crops.
Further, the aeration treatment liquid is sent to the pre-reservoir 5 by the pump 69 as necessary. As a result, the pre-reservoir 5 can always secure the excrement fluid even when the amount of the excrement fluid input is small, and can prevent the bacteria in the excrement fluid from being killed.
[0087]
In the present embodiment, for example, when manure processing is performed on 100 milking cows, the milking cow discharges 60 kg of manure per head (breakdown is 40 kg of shit and 20 kg of urine), and this manure is separated into solid and liquid. When solid-liquid separation is performed by the apparatus, 50 kg of manure fluid is obtained per milking cow, and therefore 5 t (5 m 3 ) of manure fluid is discharged per day for 100 milking cows. In this case, when the capacities of the first aeration treatment tank 1 and the second aeration treatment tank 2 are set to 15 m 3 , and the capacities of the first aging tank 3, the second aging tank 4 and the pre-storage tank 5 are set to 10 m 3 , The manure processing apparatus transfers the manure fluid to the next stage processing apparatus by 5 m 3 per day, and as a result, the aeration process of the manure fluid for one day is completed in a short period of about 6 days.
As described above, when the manure fluid is first introduced into the pre-reservoir 5 and after 6 days, when 5 m 3 of manure fluid is introduced into the pre-reservoir 5 every day, 5 m 3 of the aeration treatment liquid is added to the second aging tank every day. 4, the aeration process of the excrement fluid can be continuously performed.
[0088]
Next, a modification of the first aeration treatment tank 1 is shown in FIG. Elements equivalent to those in the first aeration treatment tank 1 shown in FIG. 5 are denoted by the same reference numerals and names, and description thereof will be omitted as appropriate.
The first aeration treatment tank 1 shown in FIG. 5 is not provided with the defoaming water tank 25 provided in the first aeration treatment tank 1 shown in FIG. And the pipes 13g and 14g of the defoaming parts 13 and 14 are connected to the shower 15 via the pipes 12a and valves 144 and 146 of the diffusion part 12 via valves 145 and 147, respectively. Thereby, the defoaming water output from the defoaming units 13 and 14 is diffused from the diffusion unit 12 or the shower 15 into the aeration processing unit 1a. Even with such a configuration, the excrement disposal apparatus of the present invention can efficiently perform the aeration process on the excrement fluid.
[0089]
The defoamed water output from the defoaming units 13 and 14 is not only output to its own aeration treatment tank, but also output to other tanks such as the diffusion unit 33 or the shower 37 of the second aeration treatment tank 2. You can also
Moreover, the defoaming water output from the defoaming parts 13 and 14 can be dropped directly into the tank from the upper part of the tank without using a diffusion part or a shower. This can be performed in the same manner when defoaming water is output to another processing tank.
Further, the defoamed water output from the defoaming units 13 and 14 can also be output to the aerator 16 or the excreta fluid in the vicinity of the aerator 16. Thereby, the defoamed water output from the defoaming parts 13 and 14 circulates in the aeration treatment tank, and the aeration process is continuously performed.
[0090]
In FIG. 5, the aerator 16 is provided with a pipe 16b. The pipe 16b is connected to the pipe 86b of the front storage tank 5. With this configuration, the excreta fluid stored in the pre-reservoir 5 indicated by reference numeral (1) is sent to the aerator 16 and is effectively agitated by the aerator 16. In addition, the 1st aeration processing tank 1 shown in FIG. 2 can also be set as the same structure.
[0091]
In the present embodiment, the pressure reducing valves 201 and 202 are disposed above the boxes 10 and 31 of the first aeration treatment tank 1 and the second aeration treatment tank 2, but the pressure reduction valves 201 and 202 are disposed. The place to do is not limited to this, and can be freely changed as appropriate, such as the upper end of the defoaming part.
In this embodiment, the pressure reducing valves 201 and 202 are configured such that the gas inside the aeration treatment tank is released to the outside of the aeration treatment tank by the expansion and contraction of the spring. However, the present invention is not limited to this, and it is possible to freely change the configuration so that the gas inside the aeration treatment tank is released to the outside of the aeration treatment tank by a manual valve or the like instead of the spring.
[0092]
Further, the pipes 201 f and 202 f of the pressure reducing valves 201 and 202 can be modified so as to be connected to the front storage tank 5. In this case, if the pressure reducing valves 201 and 202 are disposed at positions below the liquid level on the side walls of the box bodies 10 and 31, the box bodies 10 and 31 when the pressure inside the box bodies 10 and 31 exceeds a predetermined value. Internal fecal fluid, bubbles, gas, and the like are output to the pre-reservoir 5. Also by this, the pressure inside the first aeration treatment tank 1 and the second aeration treatment tank 2 is kept within a predetermined range, and a stable aeration process can be performed on manure fluid.
[0093]
In the present embodiment, each of the first aeration treatment tank 1, the second aeration treatment tank 2, the first aging tank 3, the second aging tank 4, and the pre-storage tank 5 is configured by a stainless steel unit structure. As a result, each unit is made in advance in the factory, and at the installation site, it is only necessary to install the unit and connect the units, and the construction period can be significantly shortened compared to the conventional method.
[0094]
In the present embodiment, the first aeration treatment tank 1, the second aeration treatment tank 2, the first aging tank 3, the second aging tank 4, the pre-storage tank 5, the external storage tank 6, the drain tank 7, the controller 8 and the control. Although composed of the apparatus 9, the number and capacity of the treatment tanks, the order of the aeration process of the excrement treatment and the layout of each tank are not limited to this, and the number of heads, the installation location, etc. can be freely modified as necessary, Can be changed.
[0095]
Moreover, in this Embodiment, although the defoaming water tank is provided in both the 1st aeration treatment tank 1 and the 2nd aeration treatment tank 2, either of the 1st aeration treatment tank 1 or the 2nd aeration treatment tank 2 is used. It may be provided on either side.
In the present embodiment, the first aeration treatment tank 1 and the second aeration treatment tank 2 are provided with both the pressure reducing valve and the pressure reducing pipe, but either one may be provided.
[0096]
【The invention's effect】
As is apparent from the above description, according to the present invention, the pre-reservoir for storing the manure fluid from which the solid matter is substantially removed, and at least one for aeration processing the manure fluid supplied from the pre-reservoir An aeration treatment tank and at least one aging tank for storing the output from the aeration treatment tank, wherein the aeration treatment tank is decompressed when the pressure in the tank exceeds a predetermined value; Aeration having a predetermined characteristic by efficiently performing aeration processing on manure fluid by having an aerator disposed in the vicinity of the bottom and at least one defoaming section that defoams bubbles generated in the tank A treated manure fluid can be obtained, and a stable aeration process can be performed.
[Brief description of the drawings]
FIG. 1 is a schematic view of a manure processing apparatus of the present invention.
FIG. 2 is a cross-sectional view taken along the line II-II in FIG.
FIG. 3 is a cross-sectional view taken along line III-III in FIG.
4 is a cross-sectional view taken along the line IV-IV in FIG.
5 is a cross-sectional view showing a configuration of a pressure reducing valve 201. FIG.
6 is a view showing a modified example of the first aeration treatment tank 1. FIG.
[Explanation of symbols]
DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 ... 1st aeration processing tank, 1a ... Aeration processing part, 1b ... Circulation part, 2 ... 2nd aeration processing tank, 2a ... Aeration processing part, 2b ... Circulation part, 3 ... 1st aging tank, 3a, 3b ... Aging Part, 4 ... second aging tank, 4a, 4b ... aging part, 5 ... front storage tank, 5a, 5b ... front storage part, 6 ... external storage tank, 7 ... drain tank, 8 ... controller, 9 ... control device, 13, 14, 34, 35 ... defoaming part, 16, 38 ... aerator, 25, 36 ... defoaming water tank, 25a, 36a ... pipe, 25c, 36c ... pipe, 201, 202 ... pressure reducing valve, 201a, 202a ... envelope, 201b, 202b ... movable partition wall, 201c, 202c ... pressure chamber, 201d, 202d ... spring chamber, 201e, 202e ... spring, 201f, 202f ... pipe, 205, 207 ... decompression pipe, 206, 208 ... valve.

Claims (5)

固形物がほぼ除去された糞尿流体を貯留する前貯留槽と、
この前貯留槽から供給される糞尿流体を曝気処理する少なくとも1個の曝気処理槽と、
前記曝気処理槽からの出力を貯留する少なくとも1個の熟成槽と
を備え、
前記曝気処理槽は、
この曝気処理槽内部に配設され、前記曝気処理槽下部に孔を有し、曝気処理槽内部を曝気処理部と循環部に仕切る隔壁と、
槽内の圧力が所定値を超えたときに減圧する減圧手段と、
前記曝気処理部の底部付近に配置された曝気レータと、
前記曝気処理部上方に設けられ、糞尿流体を前記曝気処理部内に拡散する糞尿流体拡散部と、
前記循環部に設けられ、この循環部に導かれた糞尿流体を前記糞尿流体拡散部に出力する出力装置と
を有することを特徴とする糞尿処理装置。
A pre-reservoir for storing excrement fluid from which solids are substantially removed;
At least one aeration treatment tank for aeration treatment of manure fluid supplied from the pre-storage tank;
And at least one aging tank for storing the output from the aeration tank,
The aeration tank is
A partition disposed inside the aeration treatment tank, having a hole in the lower part of the aeration treatment tank, and partitioning the inside of the aeration treatment tank into an aeration treatment section and a circulation section,
Pressure reducing means for reducing the pressure when the pressure in the tank exceeds a predetermined value;
An aerator disposed near the bottom of the aeration treatment unit ;
A manure fluid diffusing section provided above the aeration processing section and diffusing manure fluid into the aeration processing section;
An excrement processing apparatus comprising: an output device provided in the circulation unit and outputting the excrement fluid guided to the circulation unit to the excrement fluid diffusion unit .
請求項1記載の糞尿処理装置において、
前記曝気処理槽は、槽内で発生した泡を消泡する少なくとも1個の出力装置と、
前記曝気処理槽の液面より高い位置に設けられ、前記出力装置からの消泡水を受ける少なくとも1個の消泡水タンクと、
この消泡水タンクに溜められた消泡水を前記曝気処理槽の槽内底部の前記曝気レータあるいはその付近の糞尿流体中に導くパイプ手段と
をさらに有することを特徴とする糞尿処理装置。
In the manure processing apparatus of Claim 1,
The aeration treatment tank includes at least one output device for eliminating bubbles generated in the tank;
At least one defoaming water tank provided at a position higher than the liquid level of the aeration treatment tank and receiving defoaming water from the output device;
A feces and urine treatment apparatus, further comprising pipe means for guiding the defoamed water stored in the defoaming water tank into the aerator at the bottom of the aeration treatment tank or the excrement fluid in the vicinity thereof.
請求項1記載の糞尿処理装置において、
前記曝気処理槽は、第1と第2の曝気処理槽からなり、
この第1と第2の曝気処理槽は、それぞれの槽内で発生した泡を消泡する少なくとも1個の出力装置と、
それぞれ液面より高い位置に設けられ、対応した前記出力装置からの消泡水を受ける消泡水タンクと、
各前記消泡水タンクから対応した曝気処理槽の曝気レータまたはその付近の糞尿流体中に前記消泡水を導くパイプ手段とを有することを特徴とする糞尿処理装置。
In the manure processing apparatus of Claim 1,
The aeration treatment tank comprises first and second aeration treatment tanks,
The first and second aeration treatment tanks include at least one output device for defoaming bubbles generated in the respective tanks;
A defoaming water tank that is provided at a position higher than the liquid level and receives defoaming water from the corresponding output device;
A feces and urine treatment apparatus, comprising: an aerator in a corresponding aeration treatment tank from each of the antifoam water tanks or pipe means for guiding the antifoam water into the excrement fluid in the vicinity thereof.
請求項1ないし3のそれぞれに記載の糞尿処理装置において、
前記減圧手段は、内部に可動仕切壁を有する減圧室を有し、
前記可動仕切壁によって仕切られた一室は前記曝気処理槽に接続され、可動仕切壁によって仕切られた他室は、前記可動仕切壁を前記一室方向に押すバネを有することを特徴とする糞尿処理装置。
In the excrement processing device according to each of claims 1 to 3,
The decompression means has a decompression chamber having a movable partition wall inside,
One chamber partitioned by the movable partition wall is connected to the aeration treatment tank, and the other chamber partitioned by the movable partition wall has a spring that pushes the movable partition wall toward the one chamber. Processing equipment.
請求項1ないし3のそれぞれに記載の糞尿処理装置において、
前記減圧手段は、前記曝気処理槽と前記前貯留槽とを連絡するパイプと、このパイプの適当な箇所に設けられた弁とを備え、
この弁は、前記曝気処理槽の圧力が所定値より大きくなったときに前記曝気処理槽と前記前貯留槽とを接続することを特徴とする糞尿処理装置。
In the excrement processing device according to each of claims 1 to 3,
The decompression means includes a pipe communicating the aeration treatment tank and the pre-storage tank, and a valve provided at an appropriate location of the pipe,
This valve connects the aeration treatment tank and the pre-storage tank when the pressure of the aeration treatment tank becomes larger than a predetermined value.
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