JPH07171598A - 畜産廃棄物処理装置 - Google Patents

畜産廃棄物処理装置

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JPH07171598A
JPH07171598A JP31992993A JP31992993A JPH07171598A JP H07171598 A JPH07171598 A JP H07171598A JP 31992993 A JP31992993 A JP 31992993A JP 31992993 A JP31992993 A JP 31992993A JP H07171598 A JPH07171598 A JP H07171598A
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JP
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compost
fermentation
methane
methane fermentation
livestock waste
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JP31992993A
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Tadayoshi Doi
忠愛 土井
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    • YGENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y02TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
    • Y02ATECHNOLOGIES FOR ADAPTATION TO CLIMATE CHANGE
    • Y02A40/00Adaptation technologies in agriculture, forestry, livestock or agroalimentary production
    • Y02A40/10Adaptation technologies in agriculture, forestry, livestock or agroalimentary production in agriculture
    • Y02A40/20Fertilizers of biological origin, e.g. guano or fertilizers made from animal corpses
    • YGENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y02TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
    • Y02EREDUCTION OF GREENHOUSE GAS [GHG] EMISSIONS, RELATED TO ENERGY GENERATION, TRANSMISSION OR DISTRIBUTION
    • Y02E50/00Technologies for the production of fuel of non-fossil origin
    • Y02E50/30Fuel from waste, e.g. synthetic alcohol or diesel

Abstract

(57)【要約】 【目的】本発明の目的は、畜産廃棄物を効率的に処理し
て無害化すると同時に堆肥や液肥などの肥料を回収する
ことができる経済的な畜産廃棄物処理装置を提供するこ
とにある。 【構成】本発明の畜産廃棄物処理装置は、家畜の屎尿を
含む畜産廃棄物を液状部分と固形状部分とに分離する分
別装置と、前記液状部分を受け入れてバイオガスとメタ
ン醗酵液とを回収し得るメタン醗酵装置と、前記固形状
部分を受け入れて堆肥を回収し得る堆肥醗酵装置とを備
えてなり、該堆肥醗酵装置が前記メタン醗酵装置の少な
くとも外側面の一部を囲むように設けられていると共に
前記メタン醗酵液の少なくとも一部を受け入れ得るよう
に構成されたものである。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【産業上の利用分野】本発明は畜産廃棄物、中でも家畜
の敷藁や屎尿等を含む畜産廃棄物を処理して環境汚染を
防止すると共に肥料を製造する装置に関し、特には堆肥
や液肥を製造し回収すると同時にバイオガスを回収する
ための装置に関する。
【0002】
【従来の技術】従来、家畜の敷藁や屎尿などの畜産廃棄
物は水分含有量が高いために、液状部分を分離除去して
固形状部分のみを堆肥化することが普通であった。しか
し、分離された液状部分即ち有機成分を高濃度で含む汚
水は、生物学的酸素要求量すなわちBODが極めて高い
からそのまま廃棄することができない。ところがこのよ
うな汚水を活性汚泥法などの通常の汚水処理法によって
処理することは処理設備が大規模となって経済的でな
く、メタン醗酵法を利用して処理するのが適当であると
考えられている。
【0003】かかるメタン醗酵法に用いられる醗酵装置
としては、メタン菌の活動に適した温度が比較的に高い
ために保温性を良好にする必要があって、例えば径が高
さより大きい円筒形あるいは卵形などで体積に比べて表
面積が小さい大型の醗酵槽を保温材で覆い、また内部を
嫌気性雰囲気に保つために密閉して大気圧より高い状態
として運転するものが普通であった。しかし冷涼な季節
には醗酵温度が低下して円滑な醗酵運転が妨げられ易い
から、発生するメタンを燃料として使用するほか更に外
部熱源などを併用して加温することにより、メタン醗酵
装置の円滑な運転を図る等の方法が採用されていた。
【0004】
【発明が解決しようとする課題】しかしながら従来のメ
タン醗酵装置においては、適切な醗酵温度を維持するた
めに必要に応じて外部加熱などの手段を併用すると費用
が嵩み、経済性を損なうという問題があった。そこで本
発明は、畜産廃棄物を効率的に処理して無害化すると同
時に堆肥や液肥などの肥料を回収することができる経済
的な畜産廃棄物処理装置を提供することを目的とした。
【0005】
【課題を解決するための手段】上記の目的を達成するた
めに、本発明の畜産廃棄物処理装置は、家畜の屎尿を含
む畜産廃棄物を液状部分と固形状部分とに分離する分別
装置と、前記液状部分を受け入れてバイオガスとメタン
醗酵液とを回収し得るメタン醗酵装置と、前記固形状部
分を受け入れて堆肥を回収し得る堆肥醗酵装置とを備え
てなり、該堆肥醗酵装置が前記メタン醗酵装置の少なく
とも外側面の一部を囲むように設けられていると共に前
記メタン醗酵液の少なくとも一部を受け入れ得るように
構成されたものである。
【0006】本発明の畜産廃棄物処理装置においては、
上記の堆肥醗酵装置がメタン醗酵装置の全部又は一部を
包囲するように設けられていることが好ましく、場合に
よっては堆肥醗酵装置の側面がメタン醗酵装置の液相滞
留部分の外側面の少なくとも一部を囲むように設けられ
ていてもよい。このように構成することによって堆肥醗
酵装置で発生する醗酵熱をメタン醗酵装置の加温のため
に更に有効に利用できる。
【0007】このような堆肥醗酵装置の側面とメタン醗
酵装置の側面とは直接に接していてもよいが、例えば空
気や水等の熱媒体を流通させ得る空間を介して隣接する
ように構成することができる。この場合、堆肥醗酵装置
で発生する醗酵熱量が多過ぎるときはその熱の一部を前
記の熱媒体によって外部に導いて別途に利用することが
できる。また逆に堆肥醗酵装置で発生する醗酵熱量がメ
タン醗酵装置を保温するのに不足するときは、メタン醗
酵装置で発生するバイオガスなどを燃料として用いて加
熱された熱媒体によりメタン醗酵装置を加温することが
できるので、天候の変動や醗酵反応の進み具合などの影
響を受けることなく醗酵条件を一定に維持することが可
能となる。上記のような熱媒体流通空間としては、メタ
ン醗酵装置の外壁面に設けたジャケットなどを利用する
こともできる。
【0008】本発明の畜産廃棄物処理装置において用い
られる堆肥醗酵装置としては、従来公知の装置を利用す
ることができる。そしてその形状は特に限定されず、例
えば円筒形状や直方体形状などであってもよい。またか
かる堆肥醗酵装置の外壁は醗酵熱の有効利用の観点から
断熱性材料で形成されたものであることが望ましいが、
メタン醗酵装置の側面と隣接する壁面部分は断熱する必
要がなく、単に耐食性があれば充分である。
【0009】また本発明の畜産廃棄物処理装置において
用いられるメタン醗酵装置は従来公知の装置を利用する
ことができるが、メタン醗酵装置の少なくとも外側面の
一部が堆肥醗酵装置で囲まれることから、円筒形状であ
ることが好ましい。かかる円筒形状のメタン醗酵装置と
しては、例えば内部に混合手段を有していて壁面又は内
部に加熱用の熱交換手段を備えた装置を使用することが
好適である。かかるメタン醗酵装置の壁面も、少なくと
も堆肥醗酵装置と隣接する部分は断熱する必要がないこ
とは勿論である。
【0010】更に本発明の畜産廃棄物処理装置は、メタ
ン醗酵液の少なくとも一部を堆肥製造用原料の一部とし
て堆肥醗酵装置に送り込むことができるように構成され
ている。メタン醗酵液は、消化不能の残渣や菌体を含む
固形物が懸濁しているのが普通であるので、このような
醗酵液から例えば沈澱、濾過、限外濾過などの方法で分
離した懸濁物濃縮部分は堆肥醗酵装置に送入することに
よって堆肥の一部とすることが望ましい。一方、このよ
うな固形物を分離した残りの処理液は必要に応じて液肥
として利用することができるが、堆肥醗酵装置内の水分
調整のために水の代わりに利用することもでき、場合に
よっては固形物を分離しない醗酵液のままで堆肥醗酵装
置に送入することもできる。
【0011】
【作用】本発明の畜産廃棄物処理装置は、畜産廃棄物か
ら分離した液状部分をメタン醗酵装置により醗酵させて
バイオガスを回収し、一方畜産廃棄物から分離した固形
状部分とメタン醗酵液に含まれる固形物とを堆肥醗酵装
置により醗酵させて堆肥を回収するもので、メタン醗酵
液から固形物を分離した残りである処理液は必要に応じ
て濃縮して液肥として回収するか、または堆肥醗酵の際
の水分含量調整を兼ねて堆肥製造用原料として利用する
ことができるものである。なお、堆肥の製造に当たって
は上記のような畜産廃棄物を原料とするほか、農業廃棄
物その他の有機性廃棄物を原料として使用することもで
き、醗酵促進のために種菌や各種の栄養成分を追加する
ことができる。
【0012】このような本発明の畜産廃棄物処理装置に
おいては、堆肥醗酵装置における醗酵温度が60〜80
℃となることが珍しくなく、従ってメタン醗酵装置の運
転に当たって空気や水などの冷却用の熱媒体を用いてメ
タン醗酵装置を冷却することが必要となる場合がある
が、そのときには堆肥醗酵装置の側面とメタン醗酵装置
の側面との間に形成された熱媒体流通空間に、熱媒体を
流通させて冷却することができる。また寒冷地域などで
堆肥醗酵装置の製品取り出しや原料仕込みなどの際に醗
酵熱が不足してメタン醗酵装置の保温に充分でないとき
には、回収したバイオガスを燃焼して得た温水を上記の
熱媒体流通空間に流通させて、不足する熱量を補うこと
もできる。
【0013】
【実施例】本発明の畜産廃棄物処理装置を図1の実施例
に基づいて説明する。図において、1は家畜の屎尿など
の畜産廃棄物を液状部分と固形状部分とに分離する濾過
装置であり、液状部分はポンプ2によってメタン醗酵槽
10に送られ、また固形状部分は水分を調整したのち堆
肥醗酵槽3に送られる。堆肥醗酵槽3は断熱性の良い壁
体4と、同じく断熱性の良い扉体5とを用いて、周囲を
囲むように作られている。扉体5は開閉可能であって、
原料の装填や堆肥の取出をするための開口部を閉鎖し密
閉できるように取り付けられている。6は断熱性の良い
天井体であり、壁体4との間に隙間がないように設けら
れていて、必要に応じて開閉できるように構成されてい
る。また堆肥醗酵槽3の上部から空気を抜き出し下部に
吹き込むことによって内部の温度と湿度の調節を行なう
ためのブロア7が設けられており、更に堆肥醗酵を促進
するに必要な水分を補給するための給液管8が堆肥醗酵
槽3の上部に接続され、ここから水又はメタン醗酵液な
どを供給することができるようになっている。
【0014】また10はメタン醗酵槽であって下部に原
料装入管11が接続されており、上部にはバイオガス抜
出管12が接続されている。また13は槽内の液を上部
から吸引して下部に送り込むことによって攪拌を行なう
ためのポンプであり、14は醗酵液排出管である。この
醗酵液排出管14は加圧ポンプ16を経て濾過装置9に
接続されているが、必要に応じて加圧ポンプ16の前に
貯留タンクを設けることもできる。濾過装置9によって
醗酵液から分離された泥状固形物又はその濃縮液は、直
接に又は一時貯留されたのちに給液管8などを介して堆
肥醗酵槽3に送入することができるが、その一部はメタ
ン醗酵槽10に返送してメタン醗酵槽10内のメタン菌
の濃度を高めるようにしている。また濾過装置9で濾過
された処理液は、前述のように液肥として利用してもよ
く或いは堆肥醗酵槽3内の水分調整のために利用しても
よい。
【0015】このようなメタン醗酵槽10は空気等の熱
媒体を循環させるためのジャケット15を有する円筒状
槽であって、断面方形の堆肥醗酵槽3のほぼ中央部に立
設されており、頂部が堆肥醗酵槽3の天井体6の上方に
突出している。この場合、堆肥の醗酵はメタン醗酵槽1
0を囲む筒状空間内で行なわれるが、堆肥醗酵槽3内の
堆肥原料の積込高さはメタン醗酵槽10内の液相の高さ
に見合うように調整することが望ましい。
【0016】更に図2に本発明の畜産廃棄物処理装置の
別な例を示すが、ここでは堆肥醗酵槽3が円筒状であ
り、天井体6はメタン醗酵槽10の頂部より更に高い位
置に設けられている。従ってメタン醗酵槽10は完全に
堆肥醗酵槽3の内部に設けられていることになり、図1
の例に比べてメタン醗酵槽10の保温効果が高いから、
寒冷な環境において設置するのに適している。
【0017】また図3及び図4には本発明の畜産廃棄物
処理装置のまた別な例を示す。図3は方形の堆肥醗酵槽
3の片隅部分にメタン醗酵槽10を設けた構成を有する
装置で、環境温度が比較的に高くてメタン醗酵槽10の
保温がそれほど重要でない場合に適しており、配管など
の接続や付属の機器の保守が容易であるという利点があ
る。更に図4は筒状の堆肥醗酵槽3内の偏心位置にメタ
ン醗酵槽10を設けた構成を有する装置であり、保温効
果と装置の保守及び運転の容易さとの双方に配慮した構
成を示している。
【0018】
【発明の効果】本発明の畜産廃棄物処理装置は、堆肥醗
酵槽装置とメタン醗酵装置とを堆肥醗酵槽装置がメタン
醗酵装置の少なくとも外側面の一部を囲むように設けて
堆肥の醗酵熱をメタン醗酵装置の醗酵温度の維持に利用
できるようにしたものであるので、寒冷地域でも効率よ
く畜産廃棄物処理ができ、また畜産廃棄物の固形状部分
と液状部分とを同時に処理するので、設備が小型となる
ばかりでなく運転及び保守が容易であって経済的である
という効果がある。またメタン醗酵装置から排出された
醗酵液中のメタン菌は濾過濃縮液又は泥状固形物中に濃
縮されているので、その一部をメタン醗酵槽に戻すこと
によりメタン醗酵効率が一層改善され、装置の処理能力
が高まる利点もある。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明の畜産廃棄物処理装置の例の概念図であ
り、(A)はその主要部の縦断面を示し、(B)はその
横断面を示す。
【図2】本発明の畜産廃棄物処理装置の別な例の主要部
の概念図であり、(A)はその縦断面を、(B)はその
横断面を示す。
【図3】本発明の畜産廃棄物処理装置の他の例の主要部
の横断面図である。
【図4】本発明の畜産廃棄物処理装置の更に別な例の主
要部の横断面図である。
【符号の説明】
1 濾過装置 2 ポンプ 3 醗酵槽 4 壁体 5 扉体 6 天井体 7 ブロア 8 給液管 9 濾過装置 10 メタン醗酵槽 11 原料装入管 12 バイオガス抜出管 13 ポンプ 14 醗酵液排出管 15 ジャケット 16 加圧ポンプ

Claims (6)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 家畜の屎尿を含む畜産廃棄物を液状部分
    と固形状部分とに分離する分別装置と、前記液状部分を
    受け入れてバイオガスとメタン醗酵液とを回収し得るメ
    タン醗酵装置と、前記固形状部分を受け入れて堆肥を回
    収し得る堆肥醗酵装置とを備えてなり、該堆肥醗酵装置
    が前記メタン醗酵装置の少なくとも外側面の一部を囲ん
    で設けられていると共に前記メタン醗酵液の少なくとも
    一部を受け入れ得るように構成されたことを特徴とする
    畜産廃棄物処理装置。
  2. 【請求項2】 堆肥醗酵装置がメタン醗酵装置の全部又
    は一部を包囲して設けられている、請求項1記載の畜産
    廃棄物処理装置。
  3. 【請求項3】 堆肥醗酵装置の側面がメタン醗酵装置の
    液相滞留部分の外側面の少なくとも一部を囲んで設けら
    れている、請求項1又は2記載の畜産廃棄物処理装置。
  4. 【請求項4】 堆肥醗酵装置の側面とメタン醗酵装置の
    側面とが、熱媒体流通空間を介して隣接するように設け
    られている、請求項1乃至3のいずれかに記載の畜産廃
    棄物処理装置。
  5. 【請求項5】 熱媒体流通空間が、気体流通空間又は液
    体流通空間の少なくとも一つである、請求項4記載の畜
    産廃棄物処理装置。
  6. 【請求項6】 堆肥醗酵装置がメタン醗酵液から分離し
    た懸濁物濃縮部分を受け入れるように構成されている、
    請求項1記載の畜産廃棄物処理装置。
JP31992993A 1993-12-20 1993-12-20 畜産廃棄物処理装置 Withdrawn JPH07171598A (ja)

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