JP5002312B2 - 家畜の排泄物の乾燥システム - Google Patents
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Description
微生物学的に排泄物を処理するための複雑で管理の必要な構成を持たないこと。
乾燥した排泄物が土の塊に良く似た塊の形状で集められたとき、これが著しく硬い素材だからである。シャフトを回転させるための駆動力は、その塊を破壊に成功し、2つの隣接したシャフトの指状突起またはブレードの間に位置する隙間へそれらを通過させるために、著しく高くなければならない。このような動力の増加は、エネルギーの点から費用が高くつく。
さらに、上記の通り粒状化の排泄物は、搬送が自由で、攪拌がしやすいなどの特長があるものの、攪拌時において粉塵が発生しやすくなった。また、新鮮な排泄物との混合はなるべく、勢いよく行うことで、混合がより状態が良くなるが、その一方で、攪拌時に粉塵が増加する傾向が強く、その粉塵は細かい形状であるがゆえに、拡散しやすく、飛散もしやすいものであった。
また、上記の乾燥した粒状化排泄物と新鮮な排泄物との混合を、今まで以上に効率良く得る家畜の排泄物の乾燥システムが求められていた。
家畜の排泄物の乾燥システムであって、新鮮な排泄物と乾燥した排泄物の混合物(M)を乾燥をする対象物として受け入れ、その混合物は、ベース(6)によって保持されるとともに空気(A)の通気性を有し、該ベースはエレメント(60、60')の集合から構成され、該エレメントは排泄物を保持する手段を形成するとともに定期的に乾燥した排泄物の一部を該エレメントの下方へ落下を促す移送する移送手段(T;T1、T2)を備え、さらに該エレメントは2つの重ね合わさった平行な平面(P1、P2)に編成される2組の水平部材(60、60')から構成され、これら水平部材(60、60')はベース(6)が垂直方向に連続した障害を有しないように配置され、前記移送手段(T;T1、T2)は水平部材(T;T1、T2)からなる2つの平面(P1、P2)の間を水平にスライド動作可能な少なくとも1つのスライドから構成されるとともに、このスライド動作によって、前記ベースの全表面が一端から他端まで掃引され、下方の平面(P2)の水平部材(60')の頂部に蓄積された排泄物が押されて重力によって乾燥室の下方に落ちて乾燥した排泄物が蓄積されるようにされた乾燥システムにおいて、
前記乾燥室に対して壁面によって隔てられるとともに外気の雰囲気に対しても壁面によって隔てられる構成とした処理室内へ、前記乾燥室に蓄積された乾燥した排泄物をコンベアによって、前記処理室内へ搬送させる手段を設け、畜舎から搬送される新鮮な排泄物を前記処理室内へコンベアによって搬送させる手段を設け、これら二つの搬送手段に加えて、モータ駆動による攪拌手段を前記処理室内に設け、これら搬送手段によって搬送された新鮮な排泄物と乾燥した排泄物とを前記攪拌手段によって、攪拌をさせて混合物(M)を作成し、該混合物を再びコンベアによって前記乾燥用のベース(6)へ戻すようにした、家畜の排泄物の乾燥システムを提供することができる。
搬送された新鮮な排泄物と乾燥した排泄物とが、同一コンベア上で合流した後に攪拌手段によって、攪拌を行うようにしたことを特徴としている。
図1は、本発明による乾燥室を含む装置の概要を示す説明図である。上下の図面は、作図の都合で切断がされているが、図中の一点鎖線側は、互いに連続しているものである。
図2は、本発明による乾燥室に排泄物を供給可能にする手段の側面図であり、ベースは縦方向の垂直面を通って切断されている。
図3は、乾燥室の通気性を有するベースを構成する水平部材の部分上面図である。
図4は、排泄物供給手段を備えた、乾燥室の単純化した上面図である。
図5は、乾燥室が備えた可動スライドを駆動させる手段の上面図である。
図6は、スライドと駆動ケーブルと戻りプーリの概略上面図である。
図7は、プーリと駆動ケーブルの詳細図である。
図8は、一組の平坦化指状突起を備えた乾燥室に排泄物を供給するための運搬手段との側面図である。
図9は、引っ込んだ位置における、1つの指状突起の詳細図である。
図10は、図1における、処理室R中心に描いた部分断面斜視図であり、スクリュー30は第1の配置としている。また、コンベアの内部がわかりやすいように、一部破断部分を設けており、さらに、壁面の一部もその外側の様子がわかるように破断部分を設けている。
図11は、スクリュー30を第2の配置に変化させた、図10と同様の図であり、視点位置が左上に移動している。なお、同図においては、破断部分を無くして描いている。なお、壁面に示した符号は図面の位置関係から表した符号であり、WFは正面側壁面、WBは背面側壁面、WRは右側壁面、WLは左側壁面、WTは上面側壁面、WUは底面側壁面を各々示している。なお、図10においてはこれら壁面に対応する符号は省略している。
図12は、スクリュー30の拡大斜視図。
図13は、図10における各コンベアのカバー部分を取り外した状態を示した参考用斜視図である。
一方、乾燥室1の下部には乾燥排泄物Sの受け入れピット8が備えてあり、その中へアルキメデススクリューコンベヤ2の上流の端部が傾斜して位置決めされ、その下流の端部は、乾燥室1の外部即ち処理室Rへ延び、アルキメデススクリューコンベヤ2の他端側は、シュート300を介してベルトコンベア3の中間地点と接続される。
このスクリュー30は、第1の角度と、第2の角度の二種類の角度を切り替えて利用することができる(詳細は後述する)、図1においては、第1の角度としている。また、このスクリュー30を回転させることで、ベルトコンベア3上に載置された、新鮮な排泄物と乾燥した排泄物が攪拌されて、作られた混合物が、ベルトコンベアαへスクリュー30の移送力によって、移動する。移動した混合物は、その後ベルトコンベアαの流れに沿って、処理室Rから乾燥室1へ移動し、ベルトコンベアαの出力側端部から、混合物が放出される。放出された混合物は、その下方に配置されたムービングベルトコンベア4上に載せられる。
−側面から見ると、水平部材は互い違いの列に配置され、上方の平面の水平部材の端部は、下方の平面の水平部材と部分的に重なり合っており;
−上方の平面の水平部材は穿孔されており;
−乾燥室は長方形の2つのスライドを有し、その幅はベースの幅の半分に等しく、この2つのスライドは反対方向に移動可能であり;
−前記スライドを駆動させる手段は、第1のケーブルと第2のケーブルからなり、第1のケーブルは、全く同じ側面から向けられた2つのスライドの横方向の端部に接続し、このケーブルは一組のプーリ上を通過し、少なくともその1つは駆動プーリであり、第2のケーブルは第1のケーブルとは反対の2つのスライドの横方向の端部に接続し、このケーブルは一組の戻りプーリ上を通過し、ゆえに、駆動プーリの駆動によって、1つのスライドが一方向に移動し、一方第2のスライドがその逆方向に移動し;
−それらは第1のケーブルの両端を常に張力下に置くように構成され、第1のケーブルはそれぞれ第1のスライドと第2のスライドに連結され;
−それは縦方向に移動可能な運搬手段を有し、前記混合物を受け入れて前記べース上に一様にそれを分布させることが可能であり;
−前記運搬手段は下方に向いた一組の指状突起を有し、それは前記ベース上に排出された混合物の層を平坦にすることが可能であり;
−前記一組の指状突起は乾燥室の端部で引っ込めることができる。
つぎに、乾燥した排泄物が、堆積Sへ移動する経緯を説明する。
新鮮な排泄物を処理室に導入する予定のベルトコンベア3に対して、鶏舎から導入する予定の新鮮な排泄物を、停止する。たとえば、新鮮な排泄物フィードコンベヤBを停止させることによって、新鮮な排泄物の導入を停止させる。一方、ベルトコンベア3は通常運転をさせる。また、アルキメデススクリューコンベア2も通常運転をさせることにより、シュート300を介してベルトコンベア3の中間地点に、乾燥した排泄物が導入される。また、ベルトコンベア3のシュート300の位置よりも下流に配置されたスクリュー30は、後述する第2の角度に配置する。こうすることで、乾燥した排泄物は、ベルトコンベア3の流れに沿って、処理室Rの外の堆積Sへ排出される。
なお、ベルトコンベア3をケージ列の除糞ベルト付近まで延長させることで、この新鮮な排泄物フィードコンベヤBを省略させることが可能である。その場合、乾燥した排泄物を堆積Sへ移動させるためには、鶏舎内のケージ列中における除糞ベルトを停止させることで、新鮮な排泄物の導入を停止させる。延長したベルトコンベア3は停止させないで、乾燥した排泄物を受け入れるようにし、その後は上述の流れで堆積Sへ運ぶようにする。
乾燥室はまた、その上方の部位において、ケーシングの形状をした可動な運搬手段5を備えており、それは乾燥室の縦方向の壁に備えられた案内通路に置かれているローラー55によって縦方向の並進運動の動作が案内されている。
それは2組の水平部材60と60'から構成され、水平に配置され、2つの重なった平行な面P1とP2として編成されている。水平部材の配置は、ベース6が垂直方向に連続した障害を有しないような配置である。換言すると、これは、上記または下記で分かるように、ベースが1つおよび唯一の連続した板から構成されているという印象を与えることを意味する。水平面上におけるベースの投影は、したがって、連続した外見(開口部が欠けている)を形成する。
より詳細に図2および図3で示されるように、上方の平面P1の水平部材60は、それらの横方向の端部601が下方の平面P2の水平部材60'に部分的に覆いかぶさるように配置されている。
水平部材60と60'の2つの平面P1とP2を分けている空間には、少なくとも1つの水平に移動可能なスライドTが存在する。これは厚みが小さい長方形の板であり、その幅はベースの幅に一致する。このスライドは、下記で分かるように、乾燥室の外へ排泄物を除去するために、下方の平面の水平部材60'上に蓄積された排泄物を押す機能を有する。
1つの特に有利な問題解決手段に相当する図6の実施例においては、乾燥室は長方形の板の形状をした2つのスライドT1とT2を有し、その幅は乾燥室の幅のおよそ半分に相当する。
これらのスライドは、水平部材の2つの平面の間の縦方向の並進運動の動作を可能にする手段が備えられており、1つは一方向へ、一方他はその反対方向へ動作する。
これを行うために、それぞれのスライドは、通常9の符号を有する1組の戻りプーリと協力する第1のケーブル92の端部へその横方向の面の1つによって取り付けられている。
そのシステムはまた、第2の戻りプーリまたはコーナープーリ91の対を備えており、それぞれは実質的にスライドT1とT2の縦方向の中央軸に沿って配置されている。
前とは逆のスライドの横方向の面に関しては、スライドT1とT2の縦方向の中央軸に沿って配置された一対の戻りプーリまたはコーナープーリ94と連合する第2のケーブル93が接続している。
4つのコーナープーリ91と94は、架空の長方形の角に配置され、その大きい側面に沿ってスライドは駆動される。一方向または他方向におけるプーリ90の駆動は、スライドT1を一方向に動作させ、同時にスライドT2をその逆方向へ動作させることになることを理解すべきである。
このシステムは、システムの正しい運転を継続して監視することを不要にすることができる。
もちろん、ケーブルの材質は、十分に強いものを選ばなければならない。それらは例えばプラスチック被覆された鋼のケーブルであってもよい。
図8を参照すると、これは排泄物供給運搬手段を図示しており、その前面の部分において、揺動垂直アーム54を備え、その下方の端部は1組の曲がった指状突起52を備えており、指状突起52はベースの方へ向いており、角では排泄物の方向に向いている。
図9に示されるように、この指状突起システムは、乾燥室の端部10において、前記指状突起システムが引っ込むように、接続部53に関して揺れるように設けられている。これは、指状突起によって妨げられることなく、乾燥室のベースへ都合良く運搬手段5が移動することを可能にする。
この空気は、ベースの下側から取り込まれ、例えばファンVからなる手段によって、前記ベースを底部から頂部へ通過させられる。
予備的なステップにおいて、新鮮な排泄物、例えば糞は、通気性を有し、ほぐれた混合物を得るために、乾燥した糞と混合される。通常において、新鮮な排泄物は、塊になりやすく、塊状になった場合、通気性も損ない、乾燥するためには不都合な形状となりやすい。しかし、上述の通り乾燥したものと新鮮な排泄物を積極的に混合することで、従来において取扱と処理が厄介な半流動体となる傾向が強かった新鮮な糞が、これとは対照的に、空気の通りの良い、ほぐれた状態、即ち、扱いやすい生成物(混合物)を得ることが可能になっている。そうして作られた混合物Mは、コンベヤαを介して乾燥室上部へ移送される。
それは乾燥室のベースから頂部へ進行するので、空気は湿気をたくさん抱えて、最大95%の湿度となるが、時間経過とともに、糞の混合物Mは、次第に完全に乾燥させることが可能となる。
定期的に、水平部材の2つの平面60と60'の間で反対向きに縦方向の動作をスライドT1とT2がするように、プーリ90のモータが起動される。
この操作の間、水平部材60'の頂部に蓄積した乾燥した排泄物の一部は、押されて乾燥室の下方の部分に存在する地面へ重力によって落下する。
上方の平面P1の水平部材における矩形の穴600の存在は、そこに累積した糞の部分の乾燥を早める目的を有しているが、それは、この領域では、糞は優先的に通過する空気Aの流れを有していないためである。
通気性のあるベース6を通ってそれぞれ糞の一部が移送されることによって、水平部材6の上方の平面の上部に糞の円錐体が形成される。この現象を防止するために、運搬手段5に平坦化用の指状突起52が設けられている。この方法で、ベース6上の糞の層は絶え間なく平坦化される。
受け入れピット8中へ乾燥した糞を移送するために、スクレーパ7がケーブルシステムによって定期的に始動される。ここで、それらはアルキメデススクリューコンベヤ2によって回収されて、その後の使用を意図して堆積Sへ全量移送されるか、または、新たに到着した新鮮な糞と部分的に混合される。
この過程の全体が連続的に実行され、乾燥した糞の一部が乾燥室から定期的に取り出されることは全く明らかである。糞の湿度測定の自動的な測定を可能にする手段が、可動ベースのわずか上方に実装されている。
水平部材の2つの平面の間の間隔は、例えば25mmのオーダーである。
したがって、スライドが通過するたびに除去される乾燥した排泄物の量はたいへん多いものではない。
さらに、この作業を実行するために、400kgのオーダーのケーブル92の牽引力を開発することが必要であるが、それは750ワットのオーダーの動力に相当する。
ベースの表面積が200m2のオーダーであり、1m2の表面積の掃引がそれぞれ可能な200のスライドを動かす必要があるとすると、明らかになった相当する動力は、150キロワットである(0.750×200)。
次に処理室Rにおけるコンベアの構造の詳細について図10を参照して説明する。
このカバー3aはさらにシュート300と連続して接合され、シュート300と該カバーとは内部構造で連続している。このカバー3aは上記シュート300と接合された位置で終端し、ベルトコンベア3の流れにおける下流位置においては、カバー3aが途切れて、上側が開いている。さらに、カバー3aの側壁部分(立ち上がり部分3c)も低くして、広い開放エリア3bを作っている。
さて、この開放エリア3bには、切り替え用として設けられたスクリュー30が設置されている。図10において、該スクリュー30は、第1の角度としている。この第1の角度に設けられたスクリュー30を回転させると、開放エリア3bに到来した排泄物がベルトコンベア3に対してほぼ直角方向へ移動し、落下する。落下した排泄物は、その下方に設けられたベルトコンベアα上で受け止められる。ベルトコンベアαは、下流側の一部にカバーαaを備えているが、前記落下した排泄物を受け取り位置において、そのカバーは設けられていない。なお、その受け取る位置において、所望に応じて、受け取り用のホッパーを設置することが可能である。ところで、前記シュート300には、乾燥室1から乾燥した排泄物を搬送するためのアルキメデススクリューコンベア2の上方位置(即ち下流部分)と接続されて、乾燥した排泄物がその、スクリューの回転によって上方向へ運ばれて、シュート300位置まで達すると、そこから落下してベルトコンベア3に載る。ここで、フィードコンベヤBが稼働状態で、隣接する養鶏システムから新鮮な排泄物が運ばれ、それが、ベルトコンベア3へ受け渡されて、シュート300の位置まで上昇してきた状況において、上記新鮮な排泄物のレベルにあわせてアルキメデススクリューコンベア2の搬送力を回転数可変にて調節をして、シュート300から適度な量の乾燥させた排泄物を載せる。こうして、適度な割合の新鮮な排泄物と、乾燥した排泄物がベルトコンベア3上に載置されつつ上昇をすると、上述のスクリュー30の位置までたどりつき、そのスクリュー30の回転によって、ベルトコンベア上の排泄物が混合されつつ、移動して、下方に設けられたベルトコンベアα上に落下する。この際の攪拌にともなって、配設部は十分に混合されるが、それと同時に、同雰囲気内に粉塵となって飛散する。ただし、上記の通り、処理室Rは、この飛散した粉塵が外気の雰囲気に直接行かないように壁で隔てられる。この環境をもたらすことによって、十分に攪拌がされた混合物が得られる。さて、十分に攪拌された混合物は、ベルトコンベアαを介して、乾燥室1の所定位置まで戻され、再度乾燥処理がなされる。
同図は、図10と同一構成要素の図面で、わずかに左側やや上方に視点を変えて描いている。また、同一構成ではあるものの、スクリュー30は、図10の状態に対して、90度回転させて、第2の角度に配置している。この回転は、スクリュー全体を回動自在に支えている支柱31中心に回転させて達成している。なお、符号32はこのスクリュー部分に回転駆動を与えるモータである。さて、上記の第2の角度に配置した場合、上記モータ32の稼働の有無にかかわらず、排泄物の混合ならびに移動の動きをすることは無くなる。それは、ベルトコンベア3上から外れた位置にスクリューが配置変更されたためである。
2 アルキメデススクリューコンベア
3 ベルトコンベア
αベルトコンベア
5 運搬手段
6 ベース
30 スクリュー(混合手段)
52 指状突起
60、60' 水平部材(エレメント)
90 駆動プーリ
92 第1のケーブル
93 第2のケーブル
94 戻りプーリ
601 端部
A 空気
M 混合物
P1、P2 平面
T、T1、T2 スライド(移送手段)
V ブロー手段
S 乾燥排泄物(堆積物)
R 処理室
Claims (3)
- 家畜の排泄物の乾燥システムであって、新鮮な排泄物と乾燥した排泄物の混合物(M)を乾燥する対象物として受け入れ、その混合物は、ベース(6)によって保持されるとともに空気(A)の通気性を有し、該ベースはエレメント(60、60')の集合から構成され、該エレメントは排泄物を保持する手段を形成するとともに定期的に乾燥した排泄物の一部を該エレメントの下方へ落下を促す移送する移送手段(T;T1、T2)を備え、さらに該エレメントは2つの重ね合わさった平行な平面(P1、P2)に編成される2組の水平部材(60、60')から構成され、これら水平部材(60、60')はベース(6)が垂直方向に連続した障害を有しないように配置され、前記移送手段(T;T1、T2)は水平部材(T;T1、T2)からなる2つの平面(P1、P2)の間を水平にスライド動作可能な少なくとも1つのスライドから構成されるとともに、このスライド動作によって、前記ベースの全表面が一端から他端まで掃引され、下方の平面(P2)の水平部材(60')の頂部に蓄積された排泄物が押されて重力によって乾燥室の下方に落ちて乾燥した排泄物が蓄積されるようにされた、乾燥システムにおいて、
前記乾燥室に対して壁面によって隔てられるとともに外気の雰囲気に対しても壁面によって隔てられる構成とした処理室(R)を設け、該処理室内へ、前記乾燥室に蓄積された乾燥した排泄物をコンベアによって、前記処理室内へ搬送させる手段を設け、畜舎から搬送される新鮮な排泄物を前記処理室内へコンベアによって搬送させる手段を設け、これら二つの搬送手段に加えて、モータ駆動による攪拌手段を前記処理室内に設け、これら搬送手段によって搬送された新鮮な排泄物と乾燥した排泄物とを前記攪拌手段によって、攪拌をさせて混合物(M)を得て、得られた混合物を再びコンベアによって前記乾燥用のベース(6)へ戻すようにした、家畜の排泄物の乾燥システム。 - 搬送された新鮮な排泄物と乾燥した排泄物とが、同一コンベア上で合流した後に攪拌手段によって、攪拌を行うようにした、請求項1に記載の家畜の排泄物の乾燥システム。
- 前記攪拌手段が、ベルトコンベア上に攪拌する部分が配置されるようにした、第1の配置と、ベルトコンベア上からはずれた位置に、攪拌する部分が配置される、第2の配置の少なくとも2つの配置が選択可能にした、請求項1に記載の家畜の排泄物の乾燥システム。
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