JP5913044B2 - 有機肥料及び飼料製造システム - Google Patents
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Description
しかし、家畜糞尿は、微生物による処理では時間がかかり過ぎ、ある地域では大量に発生する家畜糞を処理しきれずに野積みされ、これが地下水の汚染源になるという社会問題を引き起こしており、その処理が問題となっている。特に、環境基準が厳しくなって来た最近は、悪臭を放つ不衛生な畜糞を簡単に投棄するようなことは認められない状況にある。
畜産規模の拡大に伴って大量に発生する家畜の排泄物を短期間に効率よく処理することは難しく、畜産農家にとって家畜の排泄物の処理が多大な負担となっている。このような負担を軽減するための畜糞を処理する昆虫バイオ処理システムが提案されている(特許文献1参照)。
この昆虫バイオ処理システムでは、畜糞をイエバエの幼虫に食させることによってその畜糞を無害化または低害化にすることができる。
また、イエバエ、センチニクバエ、水アブ等のハエ目に属する昆虫の幼虫は約3日間から10日間程度で、適切な温度管理、飼育容積と餌があれば、餌である餌食物処理量は爆発的に増大し、逆に、これに対応す飼育容積と餌が与えられないと、家畜糞が幼虫の体内で酵素分解されて排泄されることで製造された有機肥料基材も減り、幼虫の生育も鈍化してしまうといった問題もあった。
更に、前記特許文献2に開示された有機肥料及び飼料製造システムは、育成処理収納部を幾層にも積み重ねなければならず、幼虫への餌食物が乏しくして、自然に落下することを利用しているので、幼虫の移動に時間がかかり、更に移動も確実ではないといった問題があった。
幼虫を育成する育成処理収納部を複数設け、幼虫の育成に伴い別の育成処理収納部に順次移動させるに際し、幼虫だけを強制的に移動させる移動手段を用いて、幼虫自ら移動させることを特徴とする有機肥料及び飼料製造システムである。
請求項2の発明は、イエバエ、センチニクバエ、水アブ等のハエ目に属する昆虫の幼虫を利用して家畜の排泄物から有機肥料を製造する有機肥料及び飼料製造システムであって、幼虫または卵から孵化した幼虫を育成する第1育成処理収納部を設け、該第1育成処理収納部は所定時間毎に所定量の餌食物と、所定数量の卵または所定重量の幼虫とを供給し、
該幼虫または該卵から孵化した幼虫が育成した時期に前記第1育成処理収納部から該幼虫と餌食物とを一緒に大きな容量の第2育成処理収納部に移動させ、該第2育成処理収納部には新たな餌食物が供給されて幼虫をさらに育成させ、第2育成処理収納部での餌食物を消費した時期に幼虫だけを強制的に移動させる移動手段を実行して第3育成処理収納部に移動させ、第2育成処理収納部の餌食物の残渣を肥料して回収し、前記第3育成処理収納部には新たな餌食物が供給されて幼虫をさらに育成させ、該第3育成処理収納部で餌食物を消費した時期に幼虫だけを強制的に移動させる移動手段を実行し、移動した幼虫を他の動物の飼料として回収手段で回収するとともに、消費された餌食物の残渣を有機肥料として回収することを特徴とする有機肥料及び飼料製造システムである。
幼虫または卵から孵化した幼虫を育成する第1育成処理収納部を設け、該第1育成処理収納部は所定時間毎に所定量の餌食物と所定数量の卵または幼虫を供給し、該幼虫または卵から孵化した幼虫が所定重量に育成した時期に、幼虫だけを強制的に移動させる移動手段を実行して、より大きな容量で新たな餌食物が用意されている第2育成処理収納部に移動させ、前記第1育成処理収納部の消費された餌食物の残渣を肥料として回収し、同様に、第2育成処理収納部で育成した幼虫だけを強制的に移動させる移動手段を実行してより大きな容量で新たな餌食物が準備されている次の育成処理収納部に移動させ、前記第2育成処理収納部の消費された餌食物の残渣を肥料として回収し、この処理を大きな容量の育成処理収納部の順に所定回数繰り返し、最も大きな容量で新たな餌食物が用意されている最終育成処理収納部で移動し、該最終育成処理収納部で餌食物を消費した時期に幼虫だけを強制的に移動させる移動手段を実行し、移動した幼虫を他の動物の飼料として回収手段で回収するとともに、消費された餌食物の残渣を有機肥料として回収することを特徴とする有機肥料を製造するシステム、及び、成長した幼虫は養殖魚や養鶏の飼料として利用する飼料を製造するシステムである。
請求項4の発明は、前記請求項3に記載の有機肥料及び飼料製造システムにおいて、幼虫が移動する育成処理収納部を対向する位置に配置し、移動が終了した際には次に移動する育成処理収納部が対向位置に配置されるようにしたこと特徴とする請求項3に記載の有機肥料及び飼料製造システムである。
請求項6の発明は 前記照射手段が、自然光、青色光、紫外線、その他の光の波長を絞り込んだ光から選択されることを特徴とする請求項5に記載の有機肥料及び飼料製造システムである。
請求項7の発明は、前記加熱・冷却手段が、ヒータ、照射、加熱石、氷、冷温水、輻射暖冷房から選択されることを特徴とする請求項5に記載の有機肥料及び飼料製造システムである。
請求項8の発明は、前記乾燥手段が、乾燥空気を送風することを特徴とする請求項5に記載の有機肥料及び飼料製造システムである。
請求項9の発明は、前記餌食物は、家畜糞尿、家畜内蔵、魚のあら等の有機性廃棄物、食品残渣、下水処理等の有機性廃棄物から選択されることを特徴とする請求項2又は3の記載から選択される有機肥料及び飼料製造システムである。
また、イエバエの幼虫の飼育面積・容積を十分に得るとともに、餌を十分投与可能であるので、幼虫の食性を増進させ、豚等の家畜の多量の排泄物を短期間に効率よく有機肥料基材に変えることができる。特に、幼虫の成長に伴いそれに合ったように育成処理収納部を小分けに分割しているので、満遍なく均一に餌を処理することができる。
また、本有機肥料及び飼料製造システムは、有機肥料基材が豊富なキトサンを含むことから、それらの有機肥料基材により土壌改良や抗菌作用、植物の成長促進、植物の病気抑制効果、果実質の改良等に優れた有機肥料を作ることができる。
更に、所定時間に育成処理収納部で強制的に幼虫を移動させるので、育成処理収納部での有機肥料と飼料の分離を自動的に行うので、手作業による選別をより少なくし、効率良く、少ない労力で有機肥料化処理ができる。
また、最終育成処理収納部から集積して排出された幼虫を優良な飼料として排出し、これを利用することができる。
本発明の前提となる有機肥料及び飼料製造システムの全体の概略を図1を参照して、先ず実施例1を説明する。実施例1はイエバエ、センチニクバエ、水アブ等のハエ目に属する昆虫のうち、イエバエ卵あるいは幼虫を利用したもので、家畜の排泄物から有機肥料を製造するシステム、及び、成長した幼虫を養殖魚や養鶏の飼料として利用する飼料を製造するシステムある。
育成処理収納部2の容量と糞尿5を幼虫Bの成育に合わせて数回取り替え、幼虫Bは糞尿5を24時間食べ続けて消化酵素で分解しながら糞尿5を有機肥料6に変え、十分に生育した幼虫Bを、幼虫Bだけを強制的に移動させる移動手段を用いて自ら移動させて回収し、残った有機肥料6も回収する。
幼虫Bの大部分は湯煎し加熱乾燥して、養殖魚や家畜用の糞尿(餌食物)5とし、成長した幼虫Bの1部を採取して卵製造装置11(図3参照)に移し、蛹Cから2日から3日かけてイエバイ成虫Dとし、このイエバイ成虫Dを卵製造装置11で産卵させ、図1のように循環する。
この幼虫Bからの糞尿5等の餌食物は高タンパクで抗菌物質を含んでおり、養殖魚や家畜用の飼料7として適しており、糞尿5からの肥料は消化酵素で分解されており抗菌作用を有する。
図3の処理工程(1)で、卵製造装置11の所定場所にイエバイ成虫Dを産卵させ、産卵させた所定量の卵Aと所定量の糞尿5を第1育成処理収納部(トレイ1)21に投入する。
処理工程(2)では、第1育成処理収納部21が、12時間毎に新たな第1育成処理収納部21が準備され、その都度新たな卵Aと所定量の糞尿5を供給し、3日で循環するようになっている。各第1育成処理収納部21の尿糞5は幼虫Bによって消費され(図では、色が徐々に白くなる。)、3日でほぼ消費させ、糞用Aが有機肥料6に変化する。 ほとんどの糞用Aが有機肥料6に変化した図3の右端の第1育成処理収納部21では、その内容物の幼虫Bと有機肥料6とを一緒に、より大容量の第2育成処理収納部(トレイ2)22に移動させ、これに新たな糞尿5を供給して、第2育成処理収納部22でさらに幼虫Bを育成させる。
処理工程(3)では、処理工程(2)で空になった第1育成処理収納部21に(図3で卵製造装置11に隣接する位置)、所定量の卵Aと所定量の糞尿5を第1育成処理収納部(トレイ1)21に投入する。
処理工程(6)では、第2育成処理収納部22を強制移動手段であるヒータ24で加熱し、幼虫Bを第3育成処理収納部23に、幼虫Bが自ら第2育成処理収納部22から第3育成処理収納部23移動するとともに、残った第2育成処理収納部22の糞尿5から有機肥料6を回収し、更に、第3育成処理収納部23に糞尿5を供給し移動した幼虫Bを更に育成する。
処理工程(7)では、各第1育成処理収納部21の糞尿5は幼虫Bによって消費され(図では、色が徐々に白くなる。)、ほとんどの糞用Aが有機肥料6に変化した図3の右端の第1育成処理収納部21では、その内容物の幼虫Bと有機肥料6とを一緒に、より大容量の第2育成処理収納部(トレイ2)22に移動させ、これに新たな糞尿5を供給して、第2育成処理収納部22でさらに幼虫を育成させる。また、第3育成処理収納部23では幼虫Bは更に生育される。
処理工程(9)では、各第1育成処理収納部21、第2育成処理収納部22、及び、第3育成処理収納部23で幼虫Bをさらに育成させる。
処理工程(10)では、第3育成処理収納部23を強制移動手段であるヒータ25で加熱し、幼虫Bを第3育成処理収納部23から排出して、養殖魚の飼料7として飼料回収部26で回収するとともに、一部を幼虫Bを採取し、卵製造装置11に投入し、蛹Cからイエバイ成虫Dとして育成して産卵させる。そして、第3育成処理収納部23の幼虫Bが排出して残った有機肥料6も回収する。
処理工程(10)の次は、前記の処理工程(6)となり、順次処理工程(7)から処理工程(10)を繰り返して循環する。したがって、実施例1では処理工程(10)で、12時間毎に第3育成処理収納部23から飼料7と有機肥料6とが回収でき、処理工程(6)でも第2育成処理収納22でも12時間毎に有機肥料6が回収できる。勿論、実施例1での幼虫Bの生育の環境温度(図2参照)等の環境条件を変更して循環時間を適宜変更することができる。
なお、幼虫Bの強制移動手段としては加熱手段を用い、実施例1では制御がし易いのでヒータを用いたが、他の照射や加熱した石を投入してもよく、他の強制手段として乾燥手段でも良い。
図4の育成処理収納部2では主に手動で各育成処理収納部2のトレイを移動するものであるが、図4に示すように、上部の3段は第1育成処理収納部21を収納する棚であり第1育成処理収納部21を出し入れ可能としている。下部の2段は第2育成処理収納部22が上の段、第3育成処理収納部23が最下段に出し入れ可能としている。
上部の棚には、12時間毎に糞尿5を有機肥料6に変える第1育成処理収納部21が順次用意され、糞尿(餌食物)5を有機肥料6に変える第1育成処理収納部21を、処理工程(2)、処理工程(7)に示すように、有機肥料6と生育途中の幼虫Bとを一緒に第2育成処理収納部22に移動する。この際、第2育成処理収納部22には予め糞尿5を敷き詰めておいても、後から、供給するようにしても良い。
なお、上記のヒータ24を加熱して幼虫を強制的に移動させる加熱・冷却移動手段は、他に、照射、加熱石、氷、冷温水、輻射暖冷房を用いてもよく、幼虫を強制的に移動させ手段は、他にも光照射手段、酸素濃度低下手段、アンモニア濃度上昇手段、加熱・冷却手段、乾燥手段、又は、餌食の量を適量に対して過小とする手段、すなわち、幼虫が通常生育するのに必要な餌食の量(適量)より少なくすることによって、幼虫が自ら餌食を求めて移動するようにした手段等があり、照射手段としては自然光、青色光、紫外線、その他の光の波長を絞り込んだ光があり、乾燥手段はとしては実施例2で採用したような乾燥空気を送風する手段がある。
ここで、第3育成処理収納部23が幼虫Bがさらに生育し糞尿5を消費して有機肥料6に変えると、第2育成処理収納部22同様に、所定時間にヒータ25を加熱する。第3育成処理収納部23を加熱すると幼虫Bは同様に、第3育成処理収納部23から這い出るような行動を起こし、第3育成処理収納部23の縁から飼料回収部26に落下する。こうして、自動的に第3育成処理収納部23から幼虫Bだけが排除され、第2育成処理収納部23には有機肥料6だけが残るので、これを第2育成処理収納部22から回収すし、幼虫Bだけ飼料回収部26で回収する。
また、イエバエの幼虫の飼育面積・容積を十分に得るとともに、餌を十分投与可能であるので、幼虫の食性を増進させ、豚等の家畜の多量の排泄物を短期間に効率よく有機肥料基材に変えることができる。特に、幼虫の成長に伴いそれに合ったように育成処理収納部を小分けに分割しているので、満遍なく均一に餌を処理することができる。
また、本有機肥料及び飼料製造システムは、有機肥料基材が豊富なキトサンを含むことから、それらの有機肥料基材により土壌改良や抗菌作用、植物の成長促進、植物の病気抑制効果、果実質の改良等に優れた有機肥料を作ることができる。
更に、所定時間に第2育成処理収納部22、第3育成処理収納部23で強制的に幼虫を移動させるので、育成処理収納部での有機肥料と飼料の分離を自動的に行うので、手作業による選別をより少なくし、効率良く、少ない労力で有機肥料化処理ができる。
幼虫の一部を採取して、蛹からイエバエの成虫にして、産卵させることにより、外から幼虫を導入することなく、システム内でイエバエの幼虫を再生産して循環システムを形成することができる。
さらに、第3育成処理収納部23の最終育成処理収納部から集積して排出された幼虫を優良な飼料として排出し、これを利用することができる。
次に、本発明の別の実施例2有機肥料及び飼料製造システムの作動概略の側面図である図5(a)〜(e)、その平面図である図6を参照して説明する。
イエバエの幼虫を利用して家畜の排泄物から有機肥料を製造する有機肥料及び飼料製造システムの基本は、実施例1と同じであるが、実施例2が実施例1と異なる構成は、左右に下段し従って容量が大きくなるの育成処理収納部群3と対向する位置に育成処理収納部群4とを配置し、所定時間後にどちらか一方を上下に移動する構成で、餌食物が用意された次の育成処理収納部に幼虫Bを強制移動手段を用いて、移動させるものである。
図5(a)において、右側の育成処理収納部群3には、上から第1育成処理収納部31、第3育成処理収納部32、第5育成処理収納部33、第7育成処理収納部34が順次積層されて、一括して上下に移動できるように構成され、斜め上方には所定時間に乾燥熱風を送風するファン35が設けられ、図5(b)に示すように、第4育成処理収納部34の下部には飼料回収部36が設けられている。
また、図5(a)において、左側の育成処理収納部群4は、上から第2育成処理収納部41、第4育成処理収納部42、第6育成処理収納部43、第8育成処理収納部44が順次積層されている。図5(c)に示すように、斜め上方には所定時間に乾燥熱風を送風するファン45が設けられている。
図5(a)で、右側の育成処理収納部群3の第1育成処理収納部31、第3育成処理収納部32、第5育成処理収納部33、第7育成処理収納部34には予め餌食物である糞尿5が敷き詰められ、最上段の第1育成処理収納部31には、図3での卵製造装置11の所定場所にイエバイ成虫Dを産卵させ、産卵させた所定量の卵Aを投入する。
ここで、この状態で幼虫Bを育成し、尿糞5は幼虫Bによって消費され(図では、色が徐々に白くなる。)糞用Aが有機肥料6に変化させた時点で、乾燥熱風を送風するファン35を稼働させ、幼虫は右側の第1育成処理収納部31から対向し障壁が取り除いてある左側の第2育成処理収納部41に強制移動させ、同様に、第3育成処理収納部32から第4育成処理収納部42、第5育成処理収納部33から第6育成処理収納部43、第7育成処理収納部34から第8育成処理収納部44に幼虫Bを強制移動させる。
なお、育成処理収納部群4には予め餌食物である新たな糞尿5が敷き詰められている。
また、育成処理収納部群3の幼虫Bが移動し糞尿5を消費し有機肥料は、適宜の回収手段で回収する。
次工程の図5(c)では、育成処理収納部群4で尿糞5は幼虫Bによって消費され糞用Aが有機肥料6に変化させた時点で、乾燥熱風を送風するファン45を稼働させ、幼虫は左側の第2育成処理収納部41から対向し障壁が取り除いてある右側の第3育成処理収納部32に強制移動させ、同様に、第4育成処理収納部42から第5育成処理収納部33、第6育成処理収納部43から第7育成処理収納部34に幼虫Bを強制移動させる。、
最下段の第8育成処理収納部44の幼虫Bは、第8育成処理収納部44の幼虫を移動させて飼料回収部36に回収する。
次工程の図5(e)では、空になった育成処理収納部群4に新たな新たな糞尿5が敷き詰め、他方、育成処理収納部群3では幼虫Bを育成させる。
なお、実施例2では幼虫の強制移動手段としては、移動させるべき成処理収納部に熱風乾燥空気をファンで送風手段を用いているが、勿論、ヒータや照射や加熱した石を投入してもよい。
こうして、図5(a)の工程に戻り、こらの工程に繰り返し、有機肥料及び飼料製造システムの循環する工程が完成する。
なお、本発明の特徴を損なうものでなければ、上記の各実施例に限定されるものでないことは勿論である。
11・・卵製造装置、
2・・育成処理収納部、21・・第1育成処理収納部、
22・・第2育成処理収納部、23・・第3育成処理収納部、
24,25・・ヒータ、26・・飼料回収部、
3・・育成処理収納部群、31・・第1育成処理収納部、
32・・第3育成処理収納部、33・・第5育成処理収納部、
34・・第7育成処理収納部、35・・熱風ファン、
36・・飼料回収部、
4・・育成処理収納部群、41・・第2育成処理収納部、
42・・第4育成処理収納部、43・・第6育成処理収納部、
44・・第8育成処理収納部、45・・熱風ファン、
5・・糞尿(餌食)、、6・・有機肥料、7・・飼料、
Claims (9)
- イエバエ、センチニクバエ、水アブ等のハエ目に属する昆虫の幼虫を利用して家畜の排泄物から有機肥料を製造するシステム、及び、成長した幼虫を養殖魚や養鶏の飼料として利用する飼料を製造するシステムあって、
幼虫または卵から孵化した幼虫を育成する育成処理収納部を複数設け、幼虫の育成に伴い別の育成処理収納部に順次移動させるに際し、幼虫だけを強制的に移動させる移動手段を用いて、幼虫自ら移動させることを特徴とする有機肥料及び飼料製造システム。 - イエバエ、センチニクバエ、水アブ等のハエ目に属する昆虫の幼虫を利用して家畜の排泄物から有機肥料を製造するシステム、及び、成長した幼虫を養殖魚や養鶏の飼料として利用する飼料を製造するシステムあって、
卵から孵化した幼虫を育成する第1育成処理収納部を設け、
該第1育成処理収納部は所定時間毎に所定量の餌食物、と所定数量の卵を供給し、
該卵から孵化した幼虫が所定重量量に育成した時期に前記第1育成処理収納部から該幼虫と餌食物とを一緒に大きな容量の第2育成処理収納部に移動させ、
該第2育成処理収納部には新たな餌食物が供給されて幼虫をさらに育成させ、
第2育成処理収納部での餌食物を消費した時期に幼虫だけを強制的に移動させる移動手段を実行して第3育成処理収納部に移動させ、
第2育成処理収納部の餌食物の残渣を肥料して回収し、
前記第3育成処理収納部には新たな餌食物が供給されて幼虫をさらに育成させ、
該第3育成処理収納部で餌食物を消費した時期に幼虫だけを強制的に移動させる移動手段を実行し、移動した幼虫を他の動物の飼料として回収手段で回収するとともに、消費された餌食物の残渣を有機肥料として回収することを特徴とする有機肥料及び飼料製造システム。 - イエバエ、センチニクバエ、水アブ等のハエ目に属する昆虫の幼虫を利用して家畜の排泄物から有機肥料を製造するシステム、及び、成長した幼虫は養殖魚や養鶏の飼料として利用する飼料を製造するシステムあって、
幼虫または卵から孵化した幼虫を育成する第1育成処理収納部を設け、
該第1育成処理収納部は所定時間毎に所定量の餌食物と所定数量の卵を供給し、
該幼虫または卵から孵化した幼虫が所定重量に育成した時期に、幼虫だけを強制的に移動させる移動手段を実行して、より大きな容量で新たな餌食物が用意されている第2育成処理収納部に移動させ、前記第1育成処理収納部の消費された餌食物の残渣を肥料として回収し、
同様に、第2育成処理収納部で育成した幼虫だけを強制的に移動させる移動手段を実行してより大きな容量で新たな餌食物が準備されている次の育成処理収納部に移動させ、前記第2育成処理収納部の消費された餌食物の残渣を肥料として回収し、
この処理を大きな容量の育成処理収納部の順に所定回数繰り返し、最も大きな容量で新たな餌食物が用意されている最終育成処理収納部で移動し、該最終育成処理収納部で餌食物を消費した時期に幼虫だけを強制的に移動させる移動手段を実行し、移動した幼虫を他の動物の飼料として回収手段で回収するとともに、消費された餌食物の残渣を有機肥料として回収することを特徴とする有機肥料及び飼料製造システム。 - 前記請求項3に記載の有機肥料及び飼料製造システムにおいて、幼虫が移動する育成処理収納部を対向する位置に配置し、移動が終了した際には次に移動する育成処理収納部が対向位置に配置されるようにしたこと特徴とする請求項3に記載の有機肥料及び飼料製造システム。
- 前記幼虫だけを強制的に移動させる移動手段は、移動させるべき育成処理収納部に光照射手段、酸素濃度低下手段、アンモニア濃度上昇手段、加熱・冷却手段、又は、乾燥手段から選択されることを特徴とする請求項1乃至4の記載から選択される有機肥料及び飼料製造システム。
- 前記照射手段は、自然光、青色光、紫外線、その他の光の波長を絞り込んだ光から選択されることを特徴とする請求項5に記載の有機肥料及び飼料製造システム。
- 前記加熱・冷却手段は、ヒータ、照射、加熱石、氷、冷温水、輻射暖冷房から選択されることを特徴とする請求項5に記載の有機肥料及び飼料製造システム。
- 前記乾燥手段は、乾燥空気を送風することを特徴とする請求項5の記載の有機肥料及び飼料製造システム。
- 前記餌食物は、家畜糞尿、家畜内蔵、魚のあら等の有機性廃棄物、食品残渣、下水処理等の有機性廃棄物から選択されることを特徴とする請求項2又は3の記載から選択される有機肥料及び飼料製造システム。
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