JP7120682B1 - 乾燥糞の製造方法及び製造システム - Google Patents

Abstract

【課題】家畜糞を加熱乾燥する際の悪臭問題や不均一乾燥の問題を解決でき且つ家畜糞処理量を低減させることなく乾燥糞を製造できる。【解決手段】牛糞、豚糞、鶏糞等の家畜糞Ｗ１を加熱乾燥して乾燥糞Ｗ４を製造する乾燥糞の製造システム１０において、加熱乾燥する前の家畜糞Ｗ１の一部を嫌気性環境下で熱分解して半炭化糞Ｗ２を製造する半炭化糞製造機１２と、製造した半炭化糞Ｗ２を家畜糞Ｗ１に混合して混合糞Ｗ３を製造する混合機１４と、製造した混合糞Ｗ３を好気性環境下で加熱乾燥して乾燥糞Ｗ４を製造する加熱乾燥機１６と、を備えた。【選択図】図１

Description

本発明は、乾燥糞の製造方法及び製造システム並びに乾燥糞に係り、特に牛糞、豚糞、鶏糞等の家畜糞を加熱乾燥して乾燥糞を製造する際の悪臭問題や不均一乾燥の問題を解決する技術に関する。

従来から牛糞、豚糞、鶏糞等の家畜糞は堆肥を製造するのに使用されている。家畜糞から堆肥を製造するには、水分調節した家畜糞を雨が当たらないように積み上げ、定期的にかき混ぜて空気を入れる切り返しを定期的に行う。

これによって、家畜糞の中に含まれる易分解性有機物を好気性の微生物で分解して発酵させることにより堆肥を製造する。発酵は一般的に高温の一次発酵と熟成の二次発酵とに分かれ、一次発酵では、発酵による発熱によって６０℃以上（例えば８０℃）になり、家畜糞中の病原菌を死滅させると共に好気性の微生物が糞臭（悪臭）の原因となる易分解性有機物を急速に分解する。この一次発酵により、糞臭等の悪臭成分が消失し、水分が蒸発してサラっとした状態になる。

二次発酵では、易分解性有機物が略無くなっているので発熱は余りなく、この状態で好気性の微生物によって木質などに含まれる分解し難い成分が徐々に分解される。これにより、堆肥を作りはじめてから半年ほどで良質な堆肥が製造される。
しかしながら、堆肥製造は時間がかかるため、家畜糞の発生量が多くなると、堆肥製造による家畜糞処理だけでは家畜糞置き場が満杯になってしまうため、家畜糞の廃棄処理に多大な費用を要している。

このため、家畜糞を乾燥して減容化することにより家畜糞の量を減らす必要がある。また、家畜糞を乾燥することで燃料や家畜舎の敷料にしたり、発酵・乾燥を行うことで肥料にしたりすることが行われている。

特許文献１には、家畜糞と木屑の破砕物を均一に混合して顆粒状態にした燃料を利用して熱風を製造し、この熱風で高水分な家畜糞を乾燥することにより、家畜糞からの燃料、敷料、肥料を製造する製造システムが開示されている。

また、特許文献２には、回転ドラム式の気密乾燥ドラムに真空ポンプの吸引側を連結し、排気側を第二乾燥ドラムに連結すると共に気密乾燥ドラムで真空乾燥した家畜糞を第二乾燥ドラムに搬送するスクリューコンベアを備えた真空乾燥方式の家畜糞回転ドラムが開示されている。特許文献２によれば、家畜糞を加熱しないで真空乾燥するので、糞臭である悪臭発生を防止すると共に家畜糞に含有された肥料成分を逃さずに乾燥できるとされている。

特開２０１０－１６８５４２号公報 公開実用昭和４９－８４７５７号公報

しかしながら、特許文献１の家畜糞からの燃料と敷料と肥料への製造システムでは、家畜糞を熱風により加熱乾燥することで悪臭が発生して周囲環境を悪化させてしまう。また、家畜糞は水分が極めて高く粘着性があるので、加熱乾燥中に塊になったり、乾燥装置の内壁面や攪拌羽根等に付着して搬送詰まりを起こしたりし易い。この結果、家畜糞の加熱乾燥を均一に行えないという問題がある。

この不均一乾燥の対策として、高水分な家畜糞に低水分のおが屑や籾殻等を混合して塊や搬送詰まりが生じないようにすることも考えられるが、おが屑や籾殻等を混合した分、本来乾燥すべき家畜糞の処理量が減ってしまい効率的ではないという問題がある。

また、特許文献２の真空乾燥方式の家畜糞回転ドラムでは、乾燥時の悪臭問題は解決できても回転ドラムの内壁面や攪拌羽根等に付着してしまうことは解決できず、特許文献１と同様に回転ドラム内での家畜糞の搬送詰まりや乾燥が不均一になり易いという問題がある。また、特許文献２の真空乾燥方式は真空ポンプが高価であり、加熱乾燥方式に比べて装置コストが高くなる。

このような背景から、加熱乾燥方式で乾燥糞を製造する場合であっても、家畜糞を加熱乾燥する際の悪臭問題や不均一乾燥の問題を解決でき且つ家畜糞処理量も低減させることがない乾燥糞の製造方法や製造システムが要望されている。

本発明はこのような事情に鑑みてなされたもので、家畜糞を加熱乾燥する際の悪臭問題や不均一乾燥の問題を解決でき且つ家畜糞処理量を低減させることなく乾燥糞を製造できる乾燥糞の製造方法及び製造システム並びに乾燥糞を提供することを目的とする。

本発明の乾燥糞の製造方法は、牛糞、豚糞、鶏糞等の家畜糞を加熱乾燥して乾燥糞を製造する乾燥糞の製造方法において、加熱乾燥する前の家畜糞の一部を嫌気性環境下で熱分解して半炭化糞を製造する半炭化糞製造工程と、製造した半炭化糞を前記家畜糞に混合して混合糞を製造する混合糞製造工程と、製造した混合糞を好気性環境下で加熱乾燥して乾燥糞を製造する加熱乾燥工程と、を備えたことを特徴とする。

ここで、家畜糞とは、加熱乾燥等の処理を何ら行っていない生の家畜糞を言う。また、嫌気性環境下とは燃焼するための酸素（空気）が殆どない環境下を言い、好気性環境下とは燃焼するための酸素（空気）が十分にある環境下を言う。
本発明の乾燥糞の製造方法によれば、家畜糞の一部を嫌気性環境下で加熱して半炭化糞を製造し、製造した半炭化糞と家畜糞とを混合して混合糞を製造し、この混合糞を好気性環境下で加熱乾燥するようにした。

このように、家畜糞に半炭化糞を混合した混合糞を加熱乾燥することで、加熱乾燥中の半炭化糞の脱臭効果、半炭化糞の燃焼による均一乾燥効果、水分低減効果が生じるので、家畜糞を加熱乾燥する際の悪臭問題や不均一乾燥の問題を解決できる。また、半炭化糞を混合することで、おが屑や籾殻等を混合して水分低減を行うよりも家畜糞処理量を低減させることがない。

本発明の乾燥糞の製造方法において、混合糞製造工程では家畜糞に半炭化糞を５～２０質量％の範囲で混合することが好ましい。これにより、上記の半炭化糞の脱臭効果、半炭化糞の燃焼による均一乾燥効果、水分低減効果を発揮し易くなる。

本発明の乾燥糞の製造方法において、家畜糞を発酵させて発酵糞を製造する発酵糞製造工程を更に有し、混合糞製造工程では家畜糞に代えて製造した発酵糞に半炭化糞を混合するようにした。このように、加熱乾燥の原料として家畜糞よりも低水分な発酵糞を使用することにより、加熱乾燥効率が向上するだけでなく、加熱乾燥した乾燥糞を肥料とすることができる。

本発明の乾燥糞の製造方法では、発酵糞製造工程において、加熱乾燥工程で発生する高温な乾燥排ガスを発酵させる家畜糞の堆積物の底部から曝気させることが好ましい。家畜糞を乾燥排ガスで温めることで発酵を促進することができると共に、乾燥排ガスを直接大気に放出しないので、周囲の環境にも好ましい。

本発明の乾燥糞の製造システムは、牛糞、豚糞、鶏糞等の家畜糞を加熱乾燥して乾燥糞を製造する乾燥糞の製造システムにおいて、加熱乾燥する前の家畜糞の一部を嫌気性環境下で熱分解して半炭化糞を製造する半炭化糞製造機と、製造した半炭化糞を家畜糞に混合して混合糞を製造する混合機と、製造した混合糞を好気性環境下で加熱乾燥して乾燥糞を製造する加熱乾燥機と、を備えたことを特徴とする。

本発明の乾燥糞の製造システムは、本発明の家畜糞の製造方法を実施する装置として構成したものであり、家畜糞を加熱乾燥する際の悪臭問題や不均一乾燥の問題を解決でき且つ家畜糞処理量を低減させることなく乾燥糞を製造できる。
本発明の乾燥糞の製造システムにおいて、半炭化糞製造機は外熱式のスクリューコンベア方式であり、加熱乾燥機は外熱式のロータリーキルン方式であることが好ましい。

本発明の乾燥糞の製造システムにおいて、家畜糞を発酵して発酵糞を製造する発酵糞製造機を更に有し、混合機では家畜糞に代えて製造した発酵糞に半炭化糞を混合する。このように、加熱乾燥の原料として家畜糞よりも低水分な発酵糞を使用することにより、加熱乾燥効率が向上するだけでなく、加熱乾燥した乾燥糞を肥料とすることができる。

本発明の乾燥糞の製造システムにおいて、発酵糞製造機は、少なくとも１槽の発酵槽と、発酵槽の底面に形成された底面開口を臨むように設けられ、上面開口が前記底面開口に連通する曝気容器と、曝気容器に収納され、複数の噴出孔が上向き開口された曝気管と、曝気容器に充填され、噴出孔の直径よりも粒径の大きな粒状部材と、曝気管から延設された曝気用配管と、曝気用配管と加熱乾燥機の加熱乾燥によって発生する高温な乾燥排ガスを排出する排出管とを着脱自在に連結する連結ホースと、を有することが好ましい。これは、発酵糞製造機の好ましい構成である。

本発明の乾燥糞の製造システムにおいて、半炭化糞製造機と混合機と加熱乾燥機とのうち、少なくとも半炭化糞製造機と加熱乾燥機とを搭載する台車を更に有することが好ましい。これにより、家畜糞置き場の場所に関係なく、半炭化糞製造機と加熱乾燥機とを要望する場所に移動させることができる。

本発明の乾燥糞は、牛糞、豚糞、鶏糞等の家畜糞を加熱乾燥して得られる燃料、肥料、敷料の何れかの乾燥糞であって、家畜糞を嫌気性環境下で熱分解して製造された半炭化糞が含有されていることを特徴とする。これにより、良質な燃料、肥料、敷料になる。
本発明の乾燥糞において、乾燥糞には半炭化糞が５～２０質量％の範囲で含有されていることが好ましい。

本発明の乾燥糞において、乾燥糞には、おが屑、籾殻、間伐材の何れかが混合されていることが好ましい。これにより、乾燥糞が一層燃えやすくなり、燃料としての質を向上できる。

本発明の乾燥糞の製造方法及び製造システムによれば、家畜糞を加熱乾燥する際の悪臭問題や不均一乾燥の問題を解決でき且つ家畜糞処理量も低減させずに乾燥糞を製造できる。
また、本発明の乾燥糞によれば、牛糞、豚糞、鶏糞等の家畜糞を嫌気性環境下で熱分解して製造された半炭化糞が含有されているので、良質な燃料、肥料、敷料になる。

乾燥糞の製造システムの第１の実施の形態の全体構成を説明する部分断面正面図 乾燥糞の製造システムの第１の実施の形態の側面図 半炭化糞製造機の部分断面側面図 加熱乾燥機の部分断面側面図 加熱乾燥機の回転ドラム及び煙道用カバーの説明図 乾燥糞の製造システムの第２の実施の形態の全体構成を説明する説明図 乾燥糞の製造方法のプロセスフロー図

以下、添付図面にしたがって本発明の乾燥糞の製造方法及び製造システム並びに乾燥糞の好ましい実施の形態について説明する。

本発明は以下の好ましい実施の形態により説明される。本発明の範囲を逸脱することなく、多くの手法により変更を行うことができ、本実施の形態以外の他の実施の形態を利用することができる。したがって、本発明の範囲内における全ての変更が特許請求の範囲に含まれる。
ここで、図中、同一の記号で示される部分は、同様の機能を有する同様の要素である。また、本明細書中で、数値範囲を" ～ "を用いて表す場合は、" ～ "で示される上限、下限の数値も数値範囲に含むものとする。

［乾燥糞の製造システムの第１の実施の形態］
図１は、乾燥糞の製造システム１０の全体構成を説明する部分断面正面図であり、図２は、乾燥糞の製造システム１０の側面図である。なお、図２では、図２の表面方向に半炭化糞製造機１２を描写し、裏面方向に加熱乾燥機１６を描写している。

図１及び図２に示すように、乾燥糞の製造システム１０は、主として、加熱乾燥する前の家畜糞Ｗ１の一部を嫌気性環境下で熱分解して半炭化糞Ｗ２を製造する半炭化糞製造機１２と、製造した半炭化糞Ｗ２を家畜糞Ｗ１に混合して混合糞Ｗ３を形成する混合機１４と、混合糞Ｗ３を好気性環境下で加熱乾燥して乾燥糞Ｗ４を製造する加熱乾燥機１６と、半炭化糞製造機１２と加熱乾燥機１６とを搭載する台車１８とで構成される。

なお、台車１８は、上記した半炭化糞製造機１２、混合機１４、加熱乾燥機１６の全てを搭載してもよいが、本実施の形態では半炭化糞製造機１２と加熱乾燥機１６とを搭載し、混合機１４は図１に示すように家畜糞置き場１５に隣接して設ける場合で説明する。

また、以下の説明において、家畜糞Ｗ１とは加熱乾燥する前の何ら処理を行っていないものを言い、半炭化糞Ｗ２とは家畜糞Ｗ１を嫌気性環境下で熱分解して半炭化処理した後のものを言い、混合糞Ｗ３とは家畜糞Ｗ１に半炭化糞Ｗ２を混合したものを言い、乾燥糞Ｗ４とは加熱乾燥した後のものを言う。

なお、乾燥糞の製造システム１０の第１の実施の形態では、混合糞Ｗ３とは家畜糞Ｗ１に半炭化糞Ｗ２を混合したものを言うが、後記する乾燥糞の製造システム１０の第２の実施の形態では、混合糞Ｗ３とは家畜糞Ｗ１を発酵させた発酵糞Ｗ５（図６、図７参照）に半炭化糞Ｗ２を混合したものを言う。
また、嫌気性環境下とは燃焼するための酸素（空気）が殆どないか不足している環境下を言い、好気性環境下とは燃焼するための酸素（空気）が十分にある環境下を言う。

（半炭化糞製造機）
半炭化糞製造機１２は家畜糞Ｗ１を嫌気性環境下で熱分解できればどのような装置でもよいが、本実施の形態では外熱・スクリューコンベア方式で説明する。
図３は、外熱・スクリューコンベア方式の半炭化糞製造機１２の部分断面側面図であり、加熱乾燥機１６を台車１８から除いた状態で図示している。

図１～図３に示すように、外熱・スクリューコンベア方式の半炭化糞製造機１２は、主として、円筒形状の長尺なコンベア筒２０と、コンベア筒２０の内部に設けられたスクリューフィーダ２２と、煙道用カバー２４と、燃焼炉２６と、半炭化糞排出ライン２８とで構成される。

コンベア筒２０は、複数本のパイプによって直方体状に形成された第１の支持フレーム３０の上に水平横向きに支持される。また、第１の支持フレーム３０は、基台フレーム３２上に動かないように固設される。コンベア筒２０周面の前側上面には、家畜糞Ｗ１を供給する供給口２０Ａが形成されると共に供給口２０Ａの上に家畜糞Ｗ１を投入する投入ホッパー３４が設けられる。

投入ホッパー３４には、図１に示すように開閉蓋３４Ａが開閉自在に支持され、家畜糞Ｗ１の半炭化処理が行われる際には開閉蓋３４Ａが閉成されてコンベア筒２０の内部が密閉される。また、コンベア筒２０周面の後側下面には、半炭化処理された半炭化糞Ｗ２が排出される排出口(図示せず)が形成される。

また、コンベア筒２０周面の後側上面には、家畜糞Ｗ１の熱分解により発生する乾留ガスの乾留ガス排気管３６が設けられ、乾留ガス排気管３６には外気がコンベア筒２０の内部に侵入するのを防止する逆止弁３６Ａが設けられる。これにより、家畜糞Ｗ１の半炭化処理が行われる際には、投入ホッパー３４の開閉蓋３４Ａが閉成されることと相まってコンベア筒２０の内部は空気が入り込まない嫌気性環境になる。

なお、コンベア筒２０の前側（又は前端）とはコンベア筒２０の供給口２０Ａの側のことを言い、後側（又は後端）とはコンベア筒２０の排出口の側のことを言う。
スクリューフィーダ２２は、コンベア筒２０の軸芯方向に配設された回転軸２２Ａに螺旋状のスクリュー羽根２２Ｂが設けられたものであり、スクリュー羽根２２Ｂの直径はコンベア筒２０の内壁面に接触しないぎりぎりの大きさに形成される。

これにより、コンベア筒２０の内部において、高水分で粘着性の家畜糞Ｗ１を効率的に搬送することができるので、家畜糞Ｗ１がコンベア筒２０の内壁面に付着したまま搬送されないで滞留することを防止する。

スクリューフィーダ２２の回転軸２２Ａの両端は一対の軸受３８Ａ、３８Ｂに回転自在に支持されると共に回転軸２２Ａの一端が無段階モータ４０に連結される。これにより、無段階モータ４０を駆動すると、スクリューフィーダ２２が回転して家畜糞Ｗ１を搬送すると共に、回転速度を調整することにより家畜糞Ｗ１の搬送速度即ち半炭化処理速度を調整することができる。

煙道用カバー２４は、コンベア筒２０の外側に空隙を有して被装されるカバーであって、コンベア筒２０よりも一回り大きな円筒形状に形成される。これにより、煙道用カバー２４とコンベア筒２０との間の空隙に燃焼炉２６で発生した排煙の煙道２４Ａを形成する。また、煙道用カバー２４周面の後側上面には、煙道２４Ａを流れる排煙を排出する煙突４２が設けられる。

燃焼炉２６は、主として燃焼缶２６Ａと、燃焼缶２６Ａの底部に置かれた燃焼皿２６Ｂとで構成され、燃焼缶２６Ａの上面開口２６Ｃが煙道用カバー２４周面の中央下面に形成された煙道入口２４Ｂに接続される。そして、燃焼皿２６Ｂで燃料を燃やした炎でコンベア筒２０の外側を直接的に加熱すると共に高温な煙が燃焼缶２６Ａから煙道入口２４Ｂを通って煙道２４Ａに流れ込み、煙突４２から排出される。

これにより、燃焼炉２６は、コンベア筒２０を直接加熱するだけでなく、煙道２４Ａを流れる高温な排煙によってコンベア筒２０の全体を間接加熱する。即ち、燃焼炉２６で燃料を燃焼して発生する高温な排煙は煙道２４Ａを流れ、コンベア筒２０の内部に供給された家畜糞Ｗ１と熱交換し、家畜糞Ｗ１を熱分解する。

上記の如く構成された半炭化糞製造機１２によれば、投入ホッパー３４を介して供給口２０Ａからコンベア筒２０の内部に投入された家畜糞Ｗ１は、空気（酸素）が不足した嫌気性環境下で加熱されながらスクリューフィーダ２２の回転によりゆっくりと排出口の側に搬送される。搬送される途中で家畜糞Ｗ１は燃焼炉２６からの熱によって熱分解されて半炭化し、半炭化糞Ｗ２が製造される。製造された半炭化糞Ｗ２は排出口のスライド式の開閉蓋が開くことにより半炭化糞排出ライン２８に排出される。

半炭化糞排出ライン２８は、主としてコンベア筒２０の排出口から排出された半炭化糞Ｗ２を受け取る排出ホッパー２８Ａと、半炭化糞Ｗ２を一時的に貯留する貯留タンク２８Ｂと、半炭化糞Ｗ２を燃焼炉２６に供給するスクリューコンベア２８Ｃとで構成される。排出ホッパー２８Ａはコンベア筒２０の排出口下方に設けられ、排出ホッパー２８Ａの下方に四角形な貯留タンク２８Ｂが設けられる。

また、四角形な貯留タンク２８Ｂの一側面の底部には、貯留された半炭化糞Ｗ２を混合機１４に供給する配管２７(図１)を着脱自在に連結する連結具２８Ｄが設けられる。更に、貯留タンク２８Ｂの燃焼炉２６側の側面下部から燃焼炉２６にスクリューコンベア２８Ｃが延設されている。これにより、貯留タンク２８Ｂに貯留された半炭化糞Ｗ２は、混合機１４に供給することもでき、必要に応じて燃焼炉２６の燃料として供給することもできる。

図１に示すように、家畜糞Ｗ１が例えば家畜糞置き場１５に平置き状態で堆積されている場合、台車１８に搭載された半炭化糞製造機１２の投入ホッパー３４は人の背丈よりも大分高い位置に位置することになる。したがって、家畜糞置き場１５に堆積された家畜糞Ｗ１を半炭化糞製造機１２の投入ホッパー３４の高さまで搬送する搬送コンベア４４（図１参照）を設ける必要がある。

この場合、家畜糞Ｗ１は高水分（例えば８０％以上）であり、スクリューコンベア方式では上手く搬送されないので、図1に示すようにベルトコンベア方式の搬送コンベア４４を使用することが好ましい。

（混合機）
図１に示すように、混合機１４は、半炭化糞製造機１２で製造した半炭化糞Ｗ２を家畜糞Ｗ１に混合するものであり、家畜糞置き場１５に隣接して設けられる。なお、本実施の形態では混合機１４を家畜糞置き場１５に隣接して設けたが、家畜糞置き場１５に隣接することは限定されない。また、混合機１４を半炭化糞製造機１２や加熱乾燥機１６と一緒に台車１８に搭載する態様も可能である。

混合機１４は、主として混合槽１４Ａと、撹拌機１４Ｂと、家畜糞Ｗ１を家畜糞置き場１５から混合機１４の混合槽１４Ａに移送する移送ポンプ１４Ｃと、移送配管１４Ｄとで構成される。移送ポンプ１４Ｃは、家畜糞置き場１５と混合槽１４Ａとの間の隔壁の上に配置され、移送ポンプ１４Ｃの吸引側と吐出側に移送配管１４Ｄがそれぞれ接続される。そして、半炭化糞製造機１２で製造されて貯留タンク２８Ｂに貯留された半炭化糞Ｗ２が移送配管１４Ｄを介して混合槽１４Ａに供給される。

一方、家畜糞置き場１５に堆積された家畜糞Ｗ１が移送ポンプ１４Ｃにより混合槽１４Ａに供給される。そして、攪拌機１４Ｂで家畜糞Ｗ１に半炭化糞Ｗ２が混合される。これにより、家畜糞Ｗ１に半炭化糞Ｗ２を混合した混合糞Ｗ３が製造される。家畜糞Ｗ１に半炭化糞Ｗ２を混合する比率としては、５～２０質量％の範囲であることが好ましい。

なお、家畜糞置き場１５及び混合槽１４Ａの底面近傍にはそれぞれ金網１５Ａ、１４Ｅが水平に張設されることが好ましい。これにより、家畜糞置き場１５に堆積された高水分な家畜糞Ｗ１の水分を濾過すると共に、混合槽１４Ａで形成された混合糞Ｗ３中の水分を濾過することができるので、次の加熱乾燥機１６での乾燥負荷を低減できる。

（加熱乾燥機）
次に、混合糞Ｗ３を加熱乾燥する加熱乾燥機１６について説明する。加熱乾燥機１６は混合糞Ｗ３を好気性環境下で加熱乾燥できればどのような装置でもよいが、本実施の形態では外熱・ロータリーキルン方式で説明する。

図４は、外熱・ロータリーキルン方式の加熱乾燥機１６の部分断面側面図であり、半炭化糞製造機１２を台車１８から除いた状態で図示している。
図１、図２及び図４に示すように、加熱乾燥機１６は、主として回転ドラム４６と、煙道用カバー４８と、燃焼炉５０と、傾動手段５２と、乾燥糞排出ライン５４とで構成される。

回転ドラム４６は、円筒形状に形成され、複数本のパイプによって直方体状に形成された第２の支持フレーム５６の上に、回転ドラム４６の軸芯周りに回転自在な状態で横向きに支持される。即ち、回転ドラム４６は、第２の支持フレーム５６上の前側（供給部６０の側）であって回転ドラム４６の径方向の両側位置に設けられた一対の前側ローラ７１と、第２の支持フレーム５６上の後側（排出部６２の側）であって回転ドラム４６の径方向両側に設けられた一対の後側ローラ７３との上に載置される。

これにより、回転ドラム４６は軸芯周りに回転自在な状態で第２の支持フレーム５６に支持される。なお、前側ローラ７１及び後側ローラ７３は、図４の裏面側にも配置されている。また、前側ローラ７１の軸受部７１Ａ及び後側ローラ７３の軸受部７３Ａは、回転ドラム４６の前端及び後側にそれぞれ形成されたフランジ６７、６７によって形成されたリング状溝に係合しており、回転ドラム４６の軸芯方向のズレを防止している。

また、第２の支持フレーム５６は基台フレーム３２上に固定されない状態で載置される。第２の支持フレーム５６は基台フレーム３２上に固定されない状態で載置される理由は、傾動手段５２の説明で行う。

なお、本実施の形態では、傾動手段５２を設けることで、回転ドラム４６の供給部６０の側が排出部６２の側よりも所望の傾斜角度で高くなるようにし、混合糞Ｗ３が回転ドラム４６内を供給部６０の側が排出部６２の側に搬送され易くした。しかし、傾動手段５２を設けない場合には、回転ドラム４６の供給部６０の側が排出部６２の側よりも高くなるように第２の支持フレーム５６に支持する必要がある。

図４では回転ドラム４６を１本の円筒管として示したが、図５に示すように、複数本の円筒管をリング状の繋ぎ部材５８（例えばフランジ）で繋いで分割可能に形成することが好ましい。
回転ドラム４６は、軸芯方向に回転軸４６Ａが貫通しており、回転軸４６Ａの両端が前側軸受４７と後側軸受４９に回転自在に支持される。なお、以後の説明において、回転ドラム４６の前側（又は前端）とは回転ドラム４６の供給部６０側のことを言い、後側（又は後端）とは回転ドラム４６の排出部６２側のことを言う。

また、回転軸４６Ａの後端は後側軸受４９から突出しており、回転軸４６Ａの突出部４６Ｂに第１のギア７４が設けられる。また、第１のギア７４の下方であって、第２の支持フレーム５６の下部には、回転ドラム４６を回転駆動させる無段階モータ７６が固定され、モータ軸７６Ａに第２のギア７８が設けられる。そして、第１のギア７４と第２のギア７８との間に無端状チェーン８０が架け渡される。これにより、無段階モータ７６を駆動すると、回転ドラム４６は軸芯周り方向に回転すると共に、回転速度を調整することができる。

また、回転ドラム４６は、前側に混合糞Ｗ３を供給する供給部６０を有すると共に後側に混合糞Ｗ３を加熱乾燥させた乾燥糞を排出する排出部６２を有する。回転ドラム４６の供給部６０は、主として、混合糞Ｗ３を回転ドラム４６に供給する供給ホッパー７２と、供給ホッパー７２に供給された混合糞Ｗ３を、回転ドラム４６と同速度で回転しながら回転ドラム４６の内部に送り込むスクリューコンベア６８とで構成される。

また、スクリューコンベア６８の上に供給ホッパー７２が設けられる。また、スクリューコンベア６８のコンベアケーシング７０の周面と、供給ホッパー７２の下部とは供給口７２Ａを介して連通されている。また、回転ドラム４６の排出部６２は回転ドラム４６周面の後側に形成された排出口６４と、排出口６４に設けられた開閉蓋６６とで構成される。

スクリューコンベア６８の回転軸は、回転ドラム４６の回転軸４６Ａと同じ回転軸で構成される。即ち、回転ドラム４６の前端から前側軸受４７までの間の回転軸４６Ａに筒状のコンベアケーシング７０が被せられ、回転軸４６Ａにスクリューコンベア６８のスクリュー羽根６８Ａが形成されている。

このように、スクリューコンベア６８は回転ドラム４６の回転軸４６Ａと同じ回転軸で構成して、回転ドラム４６の回転速度とスクリューコンベア６８の回転速度とが同じになるようにした。これにより、スクリューコンベア６８の回転速度を速くして、供給ホッパー７２からスクリューコンベア６８を介して回転ドラム４６に送り出される混合糞Ｗ３の送り出し量を多くすれば、回転ドラム４６の回転速度も速くなり、混合糞Ｗ３を供給部６０から排出部６２まで回転搬送する搬送速度も大きくなるようにした。

逆に、スクリューコンベア６８の回転速度を遅くして、供給ホッパー７２からスクリューコンベア６８を介して回転ドラム４６に送り出される混合糞Ｗ３の送り出し量を少なくすれば、回転ドラム４６の回転速度も遅くなり、混合糞Ｗ３を供給部６０から排出部６２まで回転搬送する搬送速度も小さくなるようにした。したがって、混合糞Ｗ３の水分量に応じて回転ドラム４６に滞留させる時間、即ち乾燥時間を調整できるだけでなく、回転ドラム４６の内部で混合糞Ｗ３が滞留しないようにできる。

また、回転ドラム４６の前端面とスクリューコンベア６８との間には、外気を回転ドラム４６内に送気する空洞な送気チャンバ８２が設けられる。送気チャンバ８２には送気管８２Ａが接続され、送気管８２Ａの途中に送気ファン８２Ｂが設けられる。送気チャンバ８２は、スクリューコンベア６８のコンベアケーシング７０に支持されると共に回転ドラム４６とはロータリジョイント（図示せず）を介して接続されており、回転ドラム４６の回転に連れ回りしないように縁切りされている。

また、回転ドラム４６の後端面には、混合糞Ｗ３を加熱乾燥した際に発生する水分等の乾燥排ガスを排気する空洞な排気チャンバ８４が設けられ、排気チャンバ８４に排気管８４Ａが接続される。排気チャンバ８４は、回転ドラム４６に対してロータリジョイント（図示せず）を介して接続されており、回転ドラム４６の回転に連れ回りしないように縁切りされている。

また、図４に示すように、回転ドラム４６の内部には、回転ドラム４６の内周面から回転軸４６Ａの方向に突出した複数枚の攪拌板８８が設けられることが好ましい。これにより、回転ドラム４６の回転と一緒に攪拌板８８が回転し、回転ドラム４６の内部に供給された混合糞Ｗ３を掻き上げることにより、加熱乾燥を促進する。攪拌板８８の枚数は特に限定されないが、回転ドラム４６の円周方向に１２０°間隔で３枚（図１参照）、又は９０°間隔で４枚（図示せず）設けることが好ましい。

図１及び図４に示すように、加熱乾燥機１６の煙道用カバー４８は、基本的な構造は上記説明した半炭化糞製造機１２の煙道用カバー２４と同様である。即ち、煙道用カバー４８は回転ドラム４６よりも一回り大きな円筒形状に形成され、回転ドラム４６の外側に回転ドラム４６の回転を阻害しないように被装される。

これにより、煙道用カバー４８と回転ドラム４６との間の間隙に燃焼炉５０で発生した排煙の煙道４８Ａを形成する。煙道用カバー４８の前端部の上面に、煙道４８Ａを流れる排煙を排気する煙突６３が形成されると共に、煙道用カバー４８の後端部の下面に煙道４８Ａに排煙を導入する煙道入口４８Ｂが形成される。そして、煙道入口４８Ｂに燃焼炉５０が取り付けられる。

燃焼炉５０は、半炭化糞製造機１２で説明した燃焼炉２６と基本的に同様である。即ち、燃焼炉５０は、主として燃焼缶５０Ａと、燃焼缶５０Ａの底部に置かれた燃焼皿５０Ｂとで構成され、燃焼缶５０Ａの上面開口５０Ｃが煙道用カバー４８周面の中央下面に形成された煙道入口４８Ｂに接続される。そして、燃焼皿５０Ｂで燃料を燃やした炎で回転ドラム４６の外側を直接的に加熱すると共に高温な煙が燃焼缶５０Ａから煙道入口４８Ｂを通って煙道４８Ａに流れ込む。

これにより、燃焼炉５０は、回転ドラム４６を直接加熱するだけでなく、煙道４８Ａを介して回転ドラム４６を高温な排煙により間接加熱することができる。即ち、燃焼炉５０で燃料を燃焼して発生する高温な排煙は煙道４８Ａを流れ、回転ドラム４６の内部に供給された混合糞Ｗ３と熱交換し、混合糞Ｗ３を加熱乾燥して乾燥糞Ｗ４を製造する。

この場合、図５に示すように、煙道４８Ａには、燃焼炉５０から供給された排煙に流動抵抗を付与する流動抵抗付与手段を設けることが好ましい。流動抵抗付与手段としては、リング状の邪魔板６５を煙道４８Ａに対して垂直に設けるとよい。
これにより、煙道４８Ａを流れる高温な排煙が煙道４８Ａ内で滞留し易くなり、回転ドラム４６の内部の空気や回転ドラム４６の内部を移動する混合糞Ｗ３との熱交換効率が向上する。したがって、混合糞Ｗ３を加熱乾燥して乾燥糞Ｗ４を製造する加熱乾燥効率が向上する。

また、図５に示すように分割可能に構成された回転ドラム４６の場合には、リング状の繋ぎ部材５８を流動抵抗付与手段として利用することができる。また、煙道４８Ａに保温性を持たせる場合には、煙道用カバー４８外側にガラスウール等の保温材を巻回することができる。なお、図５において、符号６９は、煙道用カバー４８と回転ドラム４６周面との接触部をシールするリング状のシール部材であり、滑り性を有する部材で形成される。

なお、図５で説明した排煙に流動抵抗を付与する流動抵抗付与手段、ガラスウール等の保温材、リング状のシール部材は、半炭化糞製造機１２における煙道用カバー２４やコンベア筒２０にも適用することが好ましい。

傾動手段５２は、回転ドラム４６の供給部６０側（前側）が排出部６２側（後側）よりも高くなるように傾動させて回転ドラム４６を傾斜させることにより、回転ドラム４６内の混合糞Ｗ３の搬送速度を可変するものである。傾動手段５２としては、回転ドラム４６を傾動できればどのような手段でもよいが、本実施の形態では油圧シリンダ８６の例で説明する。

図４に示すように、基台フレーム３２の前側に油圧シリンダ本体部８６Ａが設けられ、シリンダロッド８６Ｂの先端が第２の支持フレーム５６の前側であって第２の支持フレーム５６の幅方向中央位置に接続される。即ち、加熱乾燥機１６を支持する第２の支持フレーム５６の前側は、シリンダロッド８６Ｂに支持されると共に、油圧シリンダ本体部８６Ａは基台フレーム３２に支持される。

一方、第２の支持フレーム５６の後端下部と基台フレーム３２の後端部とは回動軸３２Ａによって回動自在に連結されている。そして、上記したように、第２の支持フレーム５６は基台フレーム３２に固定されていない。これにより、シリンダロッド８６Ｂを伸長させると、回動軸３２Ａを中心として第２の支持フレーム５６が回動し、第２の支持フレーム５６に支持される回転ドラム４６が傾動する。

この結果、回転ドラム４６の供給部６０側が排出部６２側よりも高くなり、回転ドラム４６には、供給部６０側から排出部６２側に向かう下り勾配が形成される。したがって、回転ドラム４６の内部に供給された混合糞Ｗ３は、撹拌板８８による掻き上げ落下を繰り返し、供給部６０側から排出部６２側に自重によって移動する。

なお、回転ドラム４６は、傾動手段５２によって供給部６０側が排出部６２側よりも高くなるように傾斜する傾斜角度が大きくなる場合もある。したがって、回転ドラム４６の軸芯方向のズレを防止する方法として、上記した前側ローラ７１の軸受部７１Ａ及び後側ローラ７３の軸受部７３Ａと、回転ドラム４６の前端及び後側にそれぞれ形成されたフランジ６７とによる回転ドラム４６の軸芯方向のズレ防止以外に、例えば回転ドラム４６の後端側面に回転ドラム４６を軸芯方向の供給部６０側に押圧する押圧ローラ（図示せず）を設けてもよい。

これにより、供給ホッパー７２に投入された混合糞Ｗ３は、スクリューコンベア６８によって回転ドラム４６の内部に供給され、回転ドラム４６の回転搬送により供給部６０側から排出部６２側に搬送されると共に送気ファン８２Ｂによって回転ドラム４６の内部に十分な空気（酸素）が供給される。

これにより、回転ドラム４６の内部を搬送される途中で混合糞Ｗ３は燃焼炉５０からの熱によって加熱乾燥され、乾燥糞Ｗ４が製造される。製造された乾燥糞Ｗ４は排出口６４の開閉蓋６６が開くことにより乾燥糞排出ライン５４に排出される。なお、供給ホッパー７２や送気管８２Ａから回転ドラム４６の内部に十分な空気(酸素)が入り込むようになっていれば、送気ファン８２Ｂを使用しなくてもよい。

乾燥糞排出ライン５４は、半炭化糞製造機１２の半炭化糞排出ライン２８と同様であり、主として回転ドラム４６の排出口６４から排出された乾燥糞Ｗ４を受ける排出ホッパー５４Ａと、乾燥糞Ｗ４を一時的に貯留する貯留タンク５４Ｂと、乾燥糞Ｗ４を燃焼炉５０に供給するスクリューコンベア５４Ｃとで構成される。

排出ホッパー５４Ａは回転ドラム４６の下方に設けられ、排出ホッパー５４Ａの下方に四角形な貯留タンク５４Ｂが設けられる。貯留タンク５４Ｂの一側面の下部には、貯留タンク５４Ｂに貯留された乾燥糞Ｗ４を排出する配管２７(図１)を連結する連結具５４Ｄ（図４の裏面側、図１参照）が設けられる。

更に、貯留タンク５４Ｂの燃焼炉５０の側の側面下部から燃焼炉５０にスクリューコンベア５４Ｃが延設されている。
これにより、貯留タンク５４Ｂに貯留された乾燥糞Ｗ４は商品として加熱乾燥機１６の外部に排出することもでき、必要に応じて燃焼炉５０の燃料として利用することもできる。

なお、供給ホッパー７２は、通常、人の背丈よりも高い位置に配置されることになるので、混合糞Ｗ３を供給ホッパー７２の高さまで搬送する搬送コンベアを設けることが好ましい。この場合、混合糞Ｗ３は半炭化糞Ｗ２を混合することで家畜糞Ｗ１よりも水分は低下しているが、スクリューコンベア方式では上手く搬送されないので、図1に示すようにベルトコンベア方式を使用することが好ましい。

この場合、図１に示すように、家畜糞置き場１５の家畜糞Ｗ１を半炭化糞製造機１２の投入ホッパー３４に搬送したベルトコンベア方式の搬送コンベア４４を兼用することができる。

（台車）
台車１８は、半炭化糞製造機１２を支持する第１の支持フレーム３０と加熱乾燥機１６を支持する第２の支持フレーム５６とを搭載する板状の搭載台１８Ａと、搭載台１８Ａの下面４隅に設けられ、回転軸１８Ｄを介して設けられた４個の車輪１８Ｂと、搭載台１８Ａを例えばトレーラー等の自動車９２に着脱自在に連結する連結具１８Ｃとで構成される。これにより、台車１８に搭載された半炭化糞製造機１２と加熱乾燥機１６とを家畜糞置き場１５等の必要な場所に移動し、その場所で家畜糞の加熱乾燥処理を行うことができる。

（制御盤）
そして、半炭化糞製造機１２及び加熱乾燥機１６の制御は、第２の支持フレーム５６に設けられた制御盤９０によって行われる。例えば、家畜糞Ｗ１を熱分解する度合いを調整するには、制御盤９０は半炭化糞製造機１２の無段階モータ４０や燃焼炉２６等を制御して、スクリューフィーダ２２の回転やコンベア筒２０の加熱状態を調整することにより行う。

また、混合糞Ｗ３を加熱乾燥する度合いを調整するには、制御盤９０は加熱乾燥機１６の無段階モータ７６、燃焼炉５０、傾動手段５２等を制御して、回転ドラム４６の傾斜角度及び回転ドラム４６の回転数を変えたり、回転ドラム４６の加熱状態を変えたりすることにより行う。

［乾燥糞の製造システムの第２の実施の形態］
乾燥糞の製造システム１０の第２の実施の形態は、乾燥糞の製造システム１０の第１の実施の形態の構成に、家畜糞Ｗ１を発酵させて発酵糞Ｗ５を製造する発酵糞製造機１００を更に設けた。そして、家畜糞Ｗ１の代わりに製造した発酵糞Ｗ５に半炭化糞Ｗ２を混合して混合糞Ｗ３を製造し、この混合糞Ｗ３を加熱乾燥して乾燥糞Ｗ４を製造するようにした。

図６は、乾燥糞の製造システム１０の第２の実施の形態の装置構成の説明図である。
図６に示すように、乾燥糞の製造システム１０の第２の実施の形態は、主として、加熱乾燥する前の家畜糞Ｗ１の一部を嫌気性環境下で熱分解して半炭化糞Ｗ２を製造する半炭化糞製造機１２と、家畜糞Ｗ１を発酵させて発酵糞Ｗ５を製造する発酵糞製造機１００と、製造した発酵糞Ｗ５に半炭化糞Ｗ２を混合して混合糞Ｗ３を形成する混合機１４（図１参照）と、混合糞Ｗ３を好気性環境下で加熱乾燥して乾燥糞Ｗ４を製造する加熱乾燥機１６と、半炭化糞製造機１２と加熱乾燥機１６とを搭載する台車１８とで構成される。

上記構成のうち、発酵糞製造機１００以外の半炭化糞製造機１２、混合機１４、加熱乾燥機１６、台車１８の構成は乾燥糞の製造システム１０の第１の実施の形態と同様なので説明は省略し、ここでは発酵糞製造機１００について説明する。

発酵糞製造機１００は、家畜糞Ｗ１を発酵させて発酵糞Ｗ５を製造できる装置であれば、どのようなものでもよいが、本実施の形態では、加熱乾燥機１６から発生する高温な乾燥排ガスで発酵糞製造機１００の発酵槽１０２に堆積された家畜糞Ｗ１を加熱し、発酵糞Ｗ５の製造を促進するように構成した装置構成で説明する。

図６に示すように、発酵糞製造機１００は、主として少なくとも１槽の発酵槽１０２と、曝気容器１０４と、曝気管１０６と、粒状部材１０８と、曝気用配管１１０と、連結ホース１２６とで構成される。

発酵槽１０２は、家畜舎において発生した牛糞等の家畜糞Ｗ１を貯めておき、貯まった堆積物を好気性の微生物により発酵して発酵糞Ｗ５即ち堆肥を製造する槽であり、家畜糞Ｗ１の堆積物に加熱乾燥機１６から発生する高温な乾燥排ガスを供給して発酵を促進する。

図６では、３槽の発酵槽１０２Ａ、１０２Ｂ、１０２Ｃの場合で図示している。そして、３槽の発酵槽１０２Ａ、１０２Ｂ、１０２Ｃに順番に家畜糞Ｗ１を貯めていき、貯まった発酵槽１０２に乾燥排ガスを供給して発酵を順番に行うことで、効率的な発酵を行うことができるようにした。

発酵槽１０２は、上面が開放された四角形な槽本体１１２を縦方向に立設された２枚の仕切り板１１４で等分に区切ることにより形成される。また、槽本体１１２は地面に構築された装置フレーム１１６に支持される。
発酵槽１０２の底面には、発酵槽１０２の底面よりも一回り小さな四角形な底面開口１１８が形成される。発酵槽１０２の底面近傍には、金網１２０が水平に設けられ、金網１２０と底面開口１１８との間に空間１２２が形成される。

これにより、発酵槽１０２に堆積される高水分（例えば８０％以上）な家畜糞Ｗ１の水分をある程度濾過することができる。したがって、家畜糞Ｗ１を６０～７０％程度まで低水分にしてから発酵処理を行うことができるので、発酵を行う微生物を有効に働かせることができる。

また、金網１２０と底面開口１１８との間に空間１２２が形成されることにより、曝気管１０６の噴出孔１０６Ａが閉塞することを防止できるだけでなく、曝気管１０６から噴出する乾燥排ガスが発酵槽１０２に堆積された家畜糞Ｗ１の全体に偏りなく行き渡らせることができる。

曝気容器１０４は、発酵槽１０２の底面に形成された底面開口１１８を臨むように設けられる。即ち、曝気容器１０４は四角形な箱形状に形成され、上面開口１０４Ａが発酵槽１０２の底面開口１１８と同じ大きさに形成される。そして、曝気容器１０４の上面開口１０４Ａが発酵槽１０２の底面開口１１８に連通するように接続される。

また、曝気容器１０４の底面近傍には、ドレイン抜き配管１２４とバルブ１２４Ａが設けられる。これは上記したように、家畜糞Ｗ１の水分が金網１２０で濾過されることにより、水分が発酵槽１０２から曝気容器１０４に侵入するため、曝気容器１０４から排除するためである。

曝気管１０６は、曝気容器１０４に収納された長尺な管状部材であり、図６の表面側から裏面側に向かって水平に配設される。曝気管１０６は、一端が閉塞されると共に他端に曝気用配管１１０が接続され、曝気管１０６の上面に多数の噴出孔１０６Ａが形成される。

そして、曝気管１０６が配設された曝気容器１０４の内部に粒状部材１０８が充填される。粒状部材１０８は曝気管１０６の噴出孔１０６Ａを塞がないように、噴出孔１０６Ａの直径よりも粒径の大きなものが使用される。粒状部材１０８としては例えば砂利を好適に使用することができる。
このように、曝気容器１０４に粒状部材１０８を充填し、粒状部材１０８の層の中に曝気管１０６を配置することで、曝気管１０６の噴出孔１０６Ａが閉塞することを防止できる。

曝気用配管１１０は、３槽の発酵槽１０２Ａ、１０２Ｂ、１０２Ｃの曝気容器１０４にそれぞれ設けられた曝気管１０６にそれぞれ接続された枝配管１１０Ａと、枝配管１１０Ａに連通する幹配管１１０Ｂとで構成される。幹配管１１０Ｂの一端側は装置フレーム１１６の外側まで延設され、一端側の部分には連結ホース１２６に着脱自在に連結するための連結具１１０Ｃが設けられる。

また、それぞれの枝配管１１０Ａには開閉バルブ１１０Ｄが設けられ、加熱乾燥機１６からの乾燥排ガスの供給先を３槽の発酵槽１０２Ａ、１０２Ｂ、１０２Ｃごとに切り替えられるように構成されている。また、幹配管１１０Ｂには、ドレイン抜き配管１１０Ｅとバルブ１１０Ｆが設けられ、曝気管１０６を介して曝気用配管１１０の内部に侵入した家畜糞Ｗ１の水分を除去する。

連結ホース１２６はフレキシブルなホースとして形成され、一端側には曝気用配管１１０の幹配管１１０Ｂに着脱自在に連結する連結具１２６Ａが設けられ、他端側には加熱乾燥機１６の排気管８４Ａに着脱自在に連結する連結具１２６Ｂが設けられる。これにより、加熱乾燥機１６の排気管８４Ａと曝気用配管１１０とを連結することにより、加熱乾燥機１６の高温な乾燥排ガスを発酵槽１０２に供給することができる。

なお、本実施の形態では、加熱乾燥機１６の排気管８４Ａと曝気用配管１１０とを連結することで、乾燥排ガスの熱で発酵槽１０２に堆積された家畜糞Ｗ１を温めて発酵を促進するようにした。しかし、これに限定されず、加熱乾燥機１６の煙突６３と曝気用配管１１０とを連結することで、排煙の熱で発酵槽１０２に堆積された家畜糞Ｗ１を温めて発酵を促進してもよい。更には、加熱乾燥機１６から発生する乾燥排ガスの熱と排煙の熱とを両方利用してよい。

また、発酵糞製造機１００に加熱乾燥機１６の乾燥排ガスや排煙と熱交換する熱交換器（図示せず）を設け、熱交換された綺麗で温かい空気を発酵槽１０２に供給するようにしてもよい。このように、家畜糞Ｗ１を加熱乾燥機１６から発生する乾燥排ガスで温めることで家畜糞Ｗ１の発酵を促進することができると共に、乾燥排ガスを直接大気に放出しないので、周囲の環境にも好ましい。

［乾燥糞の製造方法の第１の実施の形態］
次に、上記の如く構成された乾燥糞の製造システム１０の第1の実施の形態を用いて、本発明の乾燥糞の製造方法の第１の実施の形態を説明する。
図７の(Ａ)は、乾燥糞の製造方法の第１の実施の形態のプロセスフローを説明する説明図である。

先ず、図1に示すように、半炭化糞製造機１２及び加熱乾燥機１６を搭載した台車１８を、家畜糞置き場１５に横づけする。そして、図７の(Ａ)に示すように、半炭化糞製造機１２を用いて、家畜糞置き場１５に堆積された家畜糞Ｗ１の一部から半炭化糞Ｗ２を製造する。即ち、図１及び図３に示すように、家畜糞置き場１５に堆積されている家畜糞Ｗ１の一部をベルトコンベア方式の搬送コンベア４４で半炭化糞製造機１２の投入ホッパー３４に投入し、コンベア筒２０の内部に供給する。

家畜糞Ｗ１を投入ホッパー３４に投入し終わったら、投入ホッパー３４の開閉蓋３４Ａを閉じる。これにより、乾留ガス排気管３６に逆止弁３６Ａを設けていることと相まってコンベア筒２０の内部は空気が入らない嫌気性環境になる。また、燃焼炉２６でコンベア筒２０を直接加熱すると共に、燃焼炉２６により発生した高温な排煙を煙道２４Ａへ送り込み、コンベア筒２０の内部を外部より加熱する。

これにより、コンベア筒２０の内部に供給された家畜糞Ｗ１は、スクリューフィーダ２２により搬送されながら嫌気性環境下で加熱される。この結果、家畜糞Ｗ１は水分が蒸発すると共に揮発性の化合物が除去され、更に加熱すると有機化合物の熱分解反応が起き、燃えることなく炭素成分が多い物質である半炭化糞Ｗ２に変化する。製造された半炭化糞Ｗ２は半炭化糞排出ライン２８の貯留タンク２８Ｂに貯留される。

次に、図７の（Ａ）に示すように、半炭化糞製造機１２で製造された半炭化糞Ｗ２を家畜糞Ｗ１に混合して混合糞Ｗ３を製造する。即ち、図１及び図３に示すように、家畜糞置き場１５に堆積された家畜糞Ｗ１を移送ポンプ１４Ｃによって混合機１４の混合槽１４Ａに供給すると共に、貯留タンク２８Ｂに貯留された半炭化糞Ｗ２を連結配管２７を介して混合機１４の混合槽１４Ａに供給する。そして、攪拌機１４Ｂで家畜糞Ｗ１と半炭化糞Ｗ２とを攪拌混合して混合糞Ｗ３を製造する。

家畜糞Ｗ１に混合する半炭化糞Ｗ２の混合割合としては、５～２０質量％の範囲であることが好ましい。なお、貯留タンク２８Ｂに貯留されている半炭化糞Ｗ２は混合糞Ｗ３を製造する以外にも、スクリューコンベア２８Ｃで燃焼炉２６に送って燃料として使用することもできる。

次に、図７の（Ａ）に示すように、混合機１４で製造された混合糞Ｗ３を加熱乾燥機１６で加熱乾燥して乾燥糞Ｗ４を製造する。即ち、図１及び図４に示すように、混合機１４で製造された混合糞Ｗ３をベルトコンベア方式の搬送コンベア４４で加熱乾燥機１６の供給ホッパー７２に投入し、スクリューコンベア６８によって回転ドラム４６の内部に供給する。搬送コンベア４４は家畜糞Ｗ１を半炭化糞製造機１２の投入ホッパー３４に投入したときに使用したものを兼用することができる。

混合糞Ｗ３を回転ドラム４６の内部に供給すると共に、送気管８２Ａに設けられた送気ファン８２Ｂを稼働して回転ドラム４６の内部に空気が十分に入るようにして好気性環境にする。また、燃焼炉５０で回転ドラム４６を直接加熱すると共に、燃焼炉５０により発生した高温な排煙を煙道４８Ａへ送り込み、回転ドラム４６の内部を外部より加熱する。

更には、必要に応じて、傾動手段５２によって回転ドラム４６の供給部６０の側が排出部６２の側よりも高くなるように傾斜させる。これにより、回転ドラム４６の内部に供給された混合糞Ｗ３は、回転ドラム４６の回転に伴う攪拌板８８の回転により掻き上げられながら加熱乾燥されて供給部６０の側から排出部６２の側に搬送される。この結果、水分が１０％程度まで低減した乾燥糞Ｗ４が製造される。製造された乾燥糞Ｗ４は回転ドラム４６の排出口６４から乾燥糞排出ライン５４に排出されて貯留タンク５４Ｂに貯留される。

以上により、家畜糞Ｗ１を嫌気性環境下で熱分解して製造された半炭化糞Ｗ２が含有された本発明の乾燥糞Ｗ４が製造される。このように、家畜糞Ｗ１に半炭化糞Ｗ２を混合した混合糞Ｗ３を加熱乾燥することで、加熱乾燥中に家畜糞から発生する糞臭等の悪臭成分が半炭化糞Ｗ２の吸着効果により除去され易くなるので、乾燥排ガスの悪臭を抑制することができる（半炭化糞の吸着脱臭効果）。

また、混合機１４の撹拌機１４Ｂで家畜糞Ｗ１と半炭化糞Ｗ２を攪拌混合することにより、混合糞Ｗ３中には略均等に半炭化糞Ｗ２が混在することになる。したがって、加熱乾燥を十分な空気の好気性環境下で行うことにより、混合糞Ｗ３中の半炭化糞Ｗ２が部分的に燃焼して混合糞Ｗ３の内部温度を満遍なく高めることができる。これにより、混合糞Ｗ３の加熱乾燥を促進することができるだけでなく、均一な乾燥を行うことができる（半炭化糞の乾燥促進効果）。

また、高水分な家畜糞Ｗ１に低水分な半炭化糞Ｗ２を混合することで、混合糞Ｗ３をべたつかない程度の水分まで下げることができる。これにより、加熱乾燥時に混合糞Ｗ３の塊ができにくく且つ加熱乾燥機１６の回転ドラム４６の内壁等に付着しにくくなるので、混合糞Ｗ３を一層均一に乾燥することができる（半炭化糞の水分低減効果）。
また、家畜糞Ｗ１に半炭化糞Ｗ２を混合することで、おが屑や籾殻等を混合して水分低減を行うよりも家畜糞Ｗ１の処理量をアップできる（半炭化糞の処理量アップ効果）。

これらの効果により、本発明の乾燥糞の製造方法は、家畜糞を加熱乾燥する際の悪臭問題や不均一乾燥の問題を解決でき且つ沢山の家畜糞を加熱乾燥できる。これにより、本発明の乾燥糞の製造方法及び製造システム１０は、家畜糞Ｗ１を加熱乾燥する際の悪臭問題や不均一乾燥の問題を解決でき且つ家畜糞処理量を低減させることなく乾燥糞Ｗ４を製造できる。

製造された乾燥糞Ｗ４は、図1に示すように、貯留タンク５４Ｂから連結配管２７を介して製品タンク２９等に排出される。乾燥糞Ｗ４は半炭化糞が５～２０質量％の範囲で含有されていることが好ましい。家畜糞Ｗ１に半炭化糞Ｗ２を５質量％未満では、上記した半炭化糞Ｗ２の吸着脱臭効果、乾燥促進効果、水分低減効果を発揮し難いと共に２０質量％を超えると、半炭化糞Ｗ２の製造負担が大きくなってしまい、家畜糞Ｗ１から乾燥糞Ｗ４を製造することで家畜糞Ｗ１を減容化するという本来の目的からはずれてしまう。

乾燥糞の製造システム１０の第１の実施の形態を用いて製造された本発明の乾燥糞Ｗ４の用途としては、燃料や家畜舎に敷く敷料として好適に使用することができる。乾燥糞Ｗ４を燃料の用途に使用する場合、乾燥糞に、おが屑、籾殻、間伐材の何れかを混合することが好ましい。これにより、燃焼性を改善することができる。

［乾燥糞の製造方法の第２の実施の形態］
次に、上記の如く構成された乾燥糞の製造システム１０の第２の実施の形態を用いて、本発明の乾燥糞の製造方法の第２の実施の形態を説明する。
図７の（Ｂ）は、乾燥糞の製造方法の第２の実施の形態のプロセスフローを説明する説明図である。

図７の（Ｂ）に示すように、乾燥糞の製造システム１０の第２の実施の形態は、基本的には第１の実施の形態と同様であり、家畜糞Ｗ１を発酵させて製造した発酵糞Ｗ５に半炭化糞製造機１２で製造した半炭化糞Ｗ２を混合機１４で混合して混合糞Ｗ３を製造する部分が相違する。したがって、半炭化糞製造機１２、混合機１４、加熱乾燥機１６の操作は第１の実施の形態と同様なので、ここでは発酵糞製造機１００での操作だけを説明する。

即ち、図６に示すように、発酵糞製造機１００の少なくとも１つの発酵槽１０２に家畜糞Ｗ１の堆積物を形成する。この場合、家畜糞置き場１５に堆積されている家畜糞Ｗ１を発酵槽１０２に供給してもよく、家畜舎で発生した家畜糞Ｗ１を発酵槽１０２に直接供給してもよい。また、加熱乾燥機１６の排気管８４Ａと曝気用配管１１０とを連結ホース１２６で連結する。

この状態で、図７の(Ａ)で説明した乾燥糞の製造方法の第１の実施の形態を行い、加熱乾燥機１６の高温な乾燥排ガスを発酵糞製造機１００に供給する。加熱乾燥機１６の高温な乾燥排ガスは、連結ホース１２６及び発酵糞製造機１００の曝気用配管１１０を介して曝気管１０６に送られる。そして、曝気管１０６の多数の噴出孔１０６Ａから発酵槽１０２に堆積された家畜糞Ｗ１の堆積物の底部に向けて噴出する。

噴出した乾燥排ガスは堆積物に浸透して家畜糞Ｗ１を温めると共に乾燥排ガスの噴出力により堆積物をかき混ぜて空気を入れる。これによって、家畜糞Ｗ１の中に含まれる易分解性有機物を好気性の微生物で分解して発酵させることにより発酵糞Ｗ５を製造する。

製造した発酵糞Ｗ５は、図７の（Ｂ）に示すように、混合機１４に供給されて半炭化糞製造機１２で製造された半炭化糞Ｗ２と混合されて混合糞Ｗ３が製造される。即ち、家畜糞Ｗ１の代わりに家畜糞Ｗ１から製造した発酵糞Ｗ５に半炭化糞Ｗ２を混合して混合糞Ｗ３を製造する。その後のプロセスは第１の実施の形態と同様である。

これにより、家畜糞Ｗ１を発酵させた発酵糞Ｗ５に半炭化糞Ｗ２が含有された乾燥糞Ｗ４、即ち堆肥が製造される。製造された発酵糞Ｗ５は家畜糞Ｗ１よりも水分が少ないので、家畜糞Ｗ１に半炭化糞Ｗ２を混合した混合糞Ｗ３を加熱乾燥する場合（第１の実施の形態）よりも加熱乾燥機１６における乾燥負荷を軽減できる。更には、発酵糞Ｗ５は好気性菌を多く含み、好気性環境下では家畜糞Ｗ１よりも発熱し易いので、混合糞Ｗ３の加熱乾燥を促進すると共に混合糞Ｗ３中の半炭化糞Ｗ２の燃焼を助長する。

本発明の乾燥糞の製造方法の第２の実施の形態のように、発酵糞Ｗ５に半炭化糞Ｗ２が含有された乾燥糞Ｗ４の用途としては、肥料として好適に使用することができる。
上記の如く本発明の乾燥糞の製造方法の第１の実施の形態及び第２の実施の形態で製造された乾燥糞Ｗ４は半炭化糞Ｗ２が含有されており、次の特徴を有する。

半炭化糞Ｗ２は多孔質の微細構造を持っているので、内部表面積が大きくなり、吸着性・保水性・保肥性・透水性・通気性に優れている。したがって、乾燥糞Ｗ４の中に半炭化糞Ｗ２が含有されていることにより、燃料としたときに燃焼し易い。また、肥料としたときに保水性・保肥性・透水性・通気性を向上できる。更には、敷料としたときに半炭化糞Ｗ２の吸着脱臭効果により家畜の尿臭や糞臭を抑制できる。

なお、家畜糞Ｗ１に低水分な籾殻、おが屑、間伐材等の混ぜ物を混合して加熱乾燥機１６で加熱乾燥することも考えられるが、混ぜ物を混合する分、家畜糞Ｗ１の加熱乾燥の処理量が減ってしまう。これに対して、本発明の乾燥糞の製造方法及び製造システムのように、家畜糞Ｗ１の一部で製造した半炭化糞Ｗ２を家畜糞Ｗ１に混合することで、家畜糞Ｗ１の加熱乾燥の処分量が減ることを防止できる。

１０…乾燥糞の製造システム、１２…半炭化糞製造機、１４…混合機、１４Ａ…混合槽、１４Ｂ…攪拌機、１４Ｃ…移送ポンプ、１４Ｄ…移送配管、１４Ｅ…金網、１５…家畜糞置き場、１５Ａ…金網、１６…加熱乾燥機、１８…台車、１８Ａ…搭載台、１８Ｂ…車輪、１８Ｃ…連結具、１８Ｄ…回転軸、２０…コンベア筒、２０Ａ…供給口、２２…スクリューフィーダ、２２Ａ…回転軸、２２Ｂ…スクリュー羽根、２４…煙道用カバー、２４Ａ…煙道、２４Ｂ…煙道入口、２６…燃焼炉、２６Ａ…燃焼缶、２６Ｂ…燃焼皿、２６Ｃ…上面開口、２７…配管、２８…半炭化糞排出ライン、２８Ａ…排出ホッパー、２８Ｂ…貯留タンク、２８Ｃ…スクリューコンベア、２８Ｄ…連結具、２９…製品タンク、３０…第１の支持フレーム、３２…基台フレーム、３２Ａ…回動軸、３４…投入ホッパー、３４Ａ…開閉蓋、３６…乾留ガス排気管、３６Ａ…逆止弁、３８Ａ、３８Ｂ…軸受、４０…無段階モータ、４２…煙突、４４…搬送コンベア、４６…回転ドラム、４６Ａ…回転軸、４６Ｂ…突出部、４７…前側軸受、４８…煙道用カバー、４８Ａ…煙道、４８Ｂ…煙道入口、４９…後側軸受、５０…燃焼炉、５０Ａ…燃焼缶、５０Ｂ…燃焼皿、５０Ｃ…上面開口、５２…傾動手段、５４…乾燥糞排出ライン、５４Ａ…排出ホッパー、５４Ｂ…貯留タンク、５４Ｃ…スクリューコンベア、５４Ｄ…連結具、５６…第２の支持フレーム、５８…繋ぎ部材、６０…供給部、６２…排出部、６３…煙突、６４…排出口、６５…邪魔板、６６…開閉蓋、６７…フランジ、６８…スクリューコンベア、６８Ａ…スクリュー羽根、６９…シール部材、７０…コンベアケーシング、７１…前側ローラ、７１Ａ…軸受部、７２…供給ホッパー、７２Ａ…供給口、７３…後側ローラ、７３Ａ…軸受部、７４…第１のギア、７６…無段階モータ、７６Ａ…モータ軸、７８…第２のギア、８０…無端状チェーン、８２…送気チャンバ、８２Ａ…送気管、８２Ｂ…送気ファン、８４…排気チャンバ、８４Ａ…排気管、８６…油圧シリンダ、８６Ａ…油圧シリンダ本体部、８６Ｂ…シリンダロッド、８８…攪拌板、９０…制御盤、９２…自動車、１００…発酵糞製造機、１０２、１０２Ａ、１０２Ｂ、１０２Ｃ…発酵槽、１０４…曝気容器、１０４Ａ…上面開口、１０６…曝気管、１０６Ａ…噴出孔、１０８…粒状部材、１１０…曝気用配管、１１０Ａ…枝配管、１１０Ｂ…幹配管、１１０Ｃ…連結具、１１０Ｄ…開閉バルブ、１１０Ｅ…ドレイン抜き配管、１１０Ｆ…バルブ、１１２…槽本体、１１４…仕切り板、１１６…装置フレーム、１１８…底面開口、１２０…金網、１２２…空間、１２４…ドレイン抜き配管、１２４Ａ…バルブ、１２６…連結ホース、１２６Ａ…連結具、Ｗ１…家畜糞、Ｗ２…半炭化糞、Ｗ３…混合糞、Ｗ４…乾燥糞、Ｗ５…発酵糞

Claims (9)

1. 牛糞、豚糞、及び、鶏糞からなる群より選択される少なくとも１種の家畜糞を発酵させた発酵糞を加熱乾燥して乾燥糞を製造する乾燥糞の製造方法において、
   前記家畜糞の一部を嫌気性環境下で熱分解して半炭化糞を製造する半炭化糞製造工程と、
   前記製造した半炭化糞を前記発酵糞に混合して混合糞を製造する混合糞製造工程と、
   前記製造した混合糞を好気性環境下で加熱乾燥して前記乾燥糞を製造する加熱乾燥工程と、を備えたことを特徴とする乾燥糞の製造方法。
2. 前記混合糞製造工程では前記発酵糞に前記半炭化糞を５～２０質量％の範囲で混合する請求項１に記載の乾燥糞の製造方法。
3. 前記家畜糞を発酵させて前記発酵糞を製造する発酵糞製造工程を更に有する請求項1に記載の乾燥糞の製造方法。
4. 前記発酵糞製造工程において、前記加熱乾燥工程で発生する高温な乾燥排ガスを前記発酵させる前記家畜糞の堆積物の底部から曝気させる請求項３に記載の乾燥糞の製造方法。
5. 牛糞、豚糞、及び、鶏糞からなる群より選択される少なくとも１種の家畜糞を発酵させた発酵糞を加熱乾燥して乾燥糞を製造する乾燥糞の製造システムにおいて、
   前記家畜糞の一部を嫌気性環境下で熱分解して半炭化糞を製造する半炭化糞製造機と、
   前記製造した半炭化糞を前記発酵糞に混合して混合糞を製造する混合機と、
   前記製造した混合糞を好気性環境下で加熱乾燥して前記乾燥糞を製造する加熱乾燥機と、を備えたことを特徴とする乾燥糞の製造システム。
6. 前記半炭化糞製造機は外熱式のスクリューコンベア方式であり、前記加熱乾燥機は外熱式のロータリーキルン方式である請求項５に記載の乾燥糞の製造システム。
7. 前記家畜糞を発酵して前記発酵糞を製造する発酵糞製造機を更に有し、前記混合機では前記家畜糞に代えて前記製造した前記発酵糞に前記半炭化糞を混合する請求項５又は６に記載の乾燥糞の製造システム。
8. 前記発酵糞製造機は、
   少なくとも１槽の発酵槽と、
   前記発酵槽の底面に形成された底面開口を臨むように設けられ、上面開口が前記底面開口に連通する曝気容器と、
   前記曝気容器に収納され、複数の噴出孔が上向き開口された曝気管と、
   前記曝気容器に充填され、前記噴出孔の直径よりも粒径の大きな粒状部材と、
   前記曝気管から延設された曝気用配管と、
   前記曝気用配管と前記加熱乾燥機の加熱乾燥によって発生する高温な乾燥排ガスを排出する排出管とを着脱自在に連結する連結ホースと、を有する請求項７に記載の乾燥糞の製造システム。
9. 前記半炭化糞製造機と前記混合機と前記加熱乾燥機とのうち、少なくとも前記半炭化糞製造機と前記加熱乾燥機とを搭載する台車を更に有する請求項５～８の何れか１項に記載の乾燥糞の製造システム。

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