JPH1160363A - 堆肥化資材製造設備 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 攪拌機からの混合物の単位時間当たり排出量
が変化しても、加圧混練機において混合物を醗酵し易い
適温に加熱することができるようにする。 【解決手段】 水分を含有した有機物含有廃棄物と低水
分の副資材とを混合する混合部Ｃと、その混合部にて混
合された混合物を加圧状態で混練する加圧混練機Ｅとを
備え、混合部が、有機物含有廃棄物と副資材とが供給さ
れて、それらを攪拌して混合する攪拌機Ｎと、その攪拌
機から排出される混合物を貯留しながら混合する混合物
タンクＤとを備え、その混合物タンクに貯留されている
混合物を加圧混練機に供給するように構成する。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、水分を含有した有
機物含有廃棄物と低水分の副資材とを混合する混合部
と、その混合部にて混合された混合物を加圧状態で混練
する加圧混練機とを備えた堆肥化資材製造設備に関す
る。

【０００２】

【従来の技術】上記堆肥化資材製造設備は、有機物含有
廃棄物と副資材との混合物を加圧混練機によって加圧状
態で混練することで、その混練に伴って発生する熱を利
用して、混合物を醗酵し易い適温に加熱するとともに、
低温下での醗酵に伴う悪臭の発生を防止するようにした
ものである。そして、従来の堆肥化資材製造設備におい
ては、有機物含有廃棄物と副資材とを攪拌しながら混合
する攪拌機だけで混合部を構成して、その攪拌機から排
出される混合物を排出順に加圧混練機に供給するように
構成している。

【０００３】

【発明が解決しようとする課題】この為、攪拌機からの
混合物の単位時間当たり排出量が変化すると、加圧混練
機への混合物の単位時間当たり供給量も変化するので、
混合物を醗酵し易い適温に加熱することができない欠点
がある。つまり、攪拌機からの混合物の単位時間当たり
排出量が減って、加圧混練機において同時に混練される
混合物の量が減ると、混合物の加圧力が不足して混練に
伴って発生する熱が少なくなるので、混合物を充分加熱
できないおそれがあり、攪拌機からの混合物の単位時間
当たり排出量が増えて、同時に混練される混合物の量が
増えると、混合物の加圧力が過大になって混練に伴って
発生する熱が多くなるので、混合物が過剰に加熱される
おそれがあるからである。本発明は上記実情に鑑みてな
されたものであって、攪拌機からの混合物の単位時間当
たり排出量が変化しても、加圧混練機において混合物を
醗酵し易い適温に加熱することができるようにすること
を目的とする。

【０００４】

【課題を解決するための手段】請求項１記載の堆肥化資
材製造設備は、混合部においては、有機物含有廃棄物と
副資材とが攪拌機にて攪拌混合されて、その混合物が混
合物タンクに貯留され、加圧混練機には、その混合物タ
ンクに貯留されている混合物が供給されて混練される。
また、混合物タンクは混合物を貯留しながら混合するの
で、貯留されている混合物が分離してしまうおそれがな
い。従って、攪拌機からの混合物の単位時間当たり排出
量が減ると、不足分の混合物を混合物タンクに既に貯留
されている混合物で補充して、混合物を略一定の単位時
間当たり供給量で加圧混練機へ供給することができ、攪
拌機からの混合物の単位時間当たり排出量が増えると、
余分の混合物を混合物タンクに貯留して、混合物を略一
定の単位時間当たり供給量で加圧混練機へ供給すること
ができるので、攪拌機からの混合物の単位時間当たり排
出量が変化しても、加圧混練機において、混合物の加圧
力を略一定に維持して、混合物を醗酵し易い適温に加熱
することができる。請求項２記載の堆肥化資材製造設備
は、攪拌機を加圧混練機の上方に位置させて、攪拌機と
加圧混練機とが混合物タンクの横一側に隣接する状態で
配置されているので、攪拌機と加圧混練機と混合物タン
クとをコンパクトに設置することができ、しかも、攪拌
機が加圧混練機の上方側に位置する状態で配置されてい
るので、攪拌機で混合された混合物を混合物タンク内に
排出し易い。

【０００５】

【発明の実施の形態】

〔第１実施形態〕本発明の実施形態を、水分を含有した
有機物含有廃棄物として家畜の糞尿を利用する堆肥化資
材製造設備について説明する。図１は本発明による堆肥
化資材製造設備全体の概略構成を示し、家畜としての牛
が排泄した糞尿を貯留しておく糞尿溜部Ａ１を設けてあ
る牛舎（家畜飼育場）Ａと、藁や草，籾殻，おが屑等の
セルロースを含有した低水分の副資材を貯留する副資材
タンクＢと、糞尿溜部Ａ１から供給される糞尿と副資材
タンクＢから供給される副資材とを混合して排出する混
合部Ｃと、その混合部Ｃから排出された混合物を加圧状
態で混練して排出する加圧混練部Ｅと、その加圧混練部
Ｅにて加圧混練された混練物を堆積発酵させて堆肥化資
材を生成する発酵部Ｆと、制御部Ｇとを備えている。

【０００６】また、混合部Ｃには、糞尿と副資材とが供
給されて、それらを攪拌して混合する攪拌機Ｎと、その
攪拌機Ｎから排出される混合物を貯蔵しながら混合する
混合物タンクＤとが設けられ、加圧混練部Ｅは、後述す
るように、加圧混練機を設けて構成されている。そし
て、攪拌機Ｎと加圧混練機Ｅとが、図６〜図８に示すよ
うに、混合物タンクＤの横一側に隣接する状態で、且
つ、攪拌機Ｎが加圧混練機Ｅの上方側に位置する状態で
それらが配置されている。

【０００７】更に、牛舎Ａにおける糞尿溜部Ａ１の糞尿
を取得保持して混合部Ｃに対する供給位置まで搬送し
て、その供給位置にて保持している糞尿を混合部Ｃに供
給するように構成された糞尿供給手段Ｈと、副資材タン
クＢ内の副資材を混合部Ｃに供給する副資材供給手段Ｊ
と、混合部Ｃから排出される混合物を加圧混練部Ｅに供
給する混合物供給手段Ｋと、加圧混練部Ｅから排出され
る混練物を発酵部Ｆに供給する混練物供給手段Ｌと、発
酵部Ｆにて生成された堆肥化資材を排出する堆肥化資材
排出手段Ｍとを備えている。

【０００８】前記制御部Ｇは、図２のブロック図で示す
ように、制御盤３２にて設定された稼働開始時刻や糞尿
と副資材との混合比、堆肥化資材の製造量等の情報に基
づいて、混合部Ｃと加圧混練部Ｅ、並びに、各供給手段
Ｈ，Ｊ，Ｋ，Ｌ，Ｍの作動を制御するように構成されて
いる。そして、設定された稼働開始時刻になると、糞尿
供給手段Ｈと副資材供給手段Ｊにて糞尿と副資材とを混
合部Ｃに供給して、その糞尿と副資材とを混合しながら
その混合物を混合物タンクＤに貯留し（混合工程）、そ
の混合物タンクＤに貯留されている混合物を混合物供給
手段Ｋにて加圧混練部Ｅへ供給して、加圧状態で混練し
（加圧混練工程）、加圧混練部Ｅにて生成された混練物
を混練物供給手段Ｌにて発酵部Ｆに供給して堆積醗酵さ
せ（醗酵工程）、発酵部Ｆにて生成された醗酵済の混練
物を堆肥化資材として堆肥化資材排出手段Ｍで排出する
（堆肥化資材排出工程）までの作業を、制御部Ｇによる
制御によって自動的に行うように構成されている。

【０００９】前記糞尿供給手段Ｈは、図３，図４に示す
ように、糞尿搬送コンベア１にて構成してあり、この糞
尿搬送コンベア１は、牛舎Ａの糞尿溜部Ａ１、及び、混
合部Ｃに対する供給位置（後述する混合タンク５に設け
たホッパ３の上方位置に相当する）を巡る所定の周回経
路に沿って周回するように敷設した無端周回チェーン１
ａと、その無端周回チェーン１ａに設定間隔をあけて片
持ち状に付設されて、糞尿を係止保持する多数の係止搬
送体１ｂと、無端周回チェーン１ａを周回駆動する糞尿
供給用電動モータ１ｃとを備えて構成してある。尚、糞
尿搬送コンベア１のうちの、糞尿を混合部Ｃに対する供
給位置にまで揚上搬送する揚上搬送部１Ａは、係止搬送
体１ｂが傾斜姿勢の受け板１ｄ上を移動するように設け
られ、受け板１ｄの上端では係止搬送体１ｂが受け板１
ｄの先端よりも突出する状態で旋回するよう設けられて
いる。

【００１０】前記糞尿溜部Ａ１は、牛舎Ａの床に排泄さ
れた糞尿が流れ込むように溝状に形成され、その溝状糞
尿溜部Ａ１と受け板１ｄの下端部分とは、地面等に形成
した溝状搬送路Ａ２にて連結してあり、無端周回チェー
ン１ａは、溝状糞尿溜部Ａ１内、溝状搬送路Ａ２内、及
び、受け板１ｄ上を移動するように敷設してある。そし
て、溝状糞尿溜部Ａ１内の糞尿を係止搬送体１ｂに係止
保持させた状態で、溝状糞尿溜部Ａ１内、溝状搬送路Ａ
２内及び受け板１ｄ上を経て、ホッパ３の上方の供給位
置まで搬送し、そこで、落下させて、混合部Ｃに供給す
るように構成してある。

【００１１】前記副資材タンクＢは、図６〜図８に示す
ように、糞尿溜部Ａ１よりも混合部Ｃの横側部に近接し
て設けられ、副資材供給手段Ｊは、副資材タンクＢ内の
底部に設けられていて、副資材をタンク外に排出する副
資材排出スクリュー２と、その副資材排出スクリュー２
にて排出される副資材を受けて、ホッパ３の上方まで揚
上搬送して、ホッパ３に落下供給する副資材揚上搬送コ
ンベア４とを設けて構成してある。

【００１２】尚、混合部Ｃにおいて糞尿と副資材とを混
合した混合物の水分含有率が発酵に適した水分含有率に
なるように、糞尿供給手段Ｈ及び副資材供給手段Ｊ夫々
による供給量を調節してある。例えば、牛の糞尿の場
合、糞尿の水分含有率は８５％程度であり、籾殻、おが
屑等の副資材の水分含有率は１５〜２０％程度であり、
それらの糞尿と副資材とを、混合後の水分含有率が例え
ば６０〜７０％、望ましくは６５％程度になるような供
給量比で供給する。

【００１３】前記攪拌機Ｎは、図５〜図８に示すよう
に、糞尿搬送コンベア１から供給される糞尿、及び、副
資材揚上搬送コンベア４から供給される副資材が投入さ
れる前述のホッパ３と、横向き円筒状の混合タンク５
と、混合物を混合物タンクＤ内に投入する為の混合物投
入路６と、ホッパ３の底部から糞尿及び副資材を混合タ
ンク５内に供給する供給スクリュー７と、混合タンク５
内の糞尿及び副資材を攪拌混合して混合物を生成する多
数の攪拌混合羽根８と、攪拌混合羽根８で攪拌混合され
た混合物を混合物投入路６に向けて撥ね上げる板状の撥
ね上げ羽根９とを備え、糞尿と副資材とを混合しなが
ら、その混合物を混合物タンクＤに排出するように構成
されている。前記供給スクリュー７と攪拌混合羽根８及
び撥ね上げ羽根９は、混合用電動モータ１０で駆動され
る同じ回転軸１１に取り付けられ、糞尿と副資材とを供
給スクリュー７で混合タンク５の一端側に供給しなが
ら、混合タンク５内で攪拌混合されている混合物を混合
タンク５の他端側に押し出して、その混合物を撥ね上げ
羽根９で撥ね上げ、混合物投入路６を通って混合物タン
クＤ内に投入するように構成してある。尚、混合部Ｃで
混合された混合物を混合物タンクＤ内に投入するに当た
って、混合タンク５から排出される混合物をスリューコ
ンベア等で混合物タンクＤ上部に搬送して投入するよう
に構成しても良い。

【００１４】前記混合物タンクＤには、図５，図６，図
８に示すように、貯留されている混合物が分離しないよ
うに攪拌混合する多数の攪拌羽根１２ａを備えた攪拌用
回転体１２が設けられている。

【００１５】前記混合物供給手段Ｋは、図６〜図８に示
すように、混合物タンクＤの底部に設けた排出口１３か
ら混合物を落下排出させる混合物排出スクリュー１４
と、その混合物排出スクリュー１４で落下排出された混
合物を受け止めて搬送する混合物スクリューコンベア１
５とを設けて構成してあり、混合物スクリューコンベア
１５は、混合物を後述する加圧混練部Ｅの受入れホッパ
１６の上方まで搬送して、そこから受入れホッパ１６に
落下供給するように設けてある。そして、排出用電動モ
ータ１７の駆動で回動する伝動ベルト１７ａを、攪拌用
回転体１２の回転軸１２ｂ及び混合物排出スクリュー１
４の回転軸１４ａに巻掛けて、攪拌用回転体１２と混合
物排出スクリュー１４とを連動して回転させるように構
成されている。

【００１６】前記加圧混練機Ｅは、図５〜図８に示すよ
うに、横向き円筒状の加圧混練タンク１８と、その加圧
混練タンク１８内に供給された混合物をタンクの一端側
から他端側に移動させながら加圧状態で混練する駆動回
転体としての加圧混練スクリュー１９と、そのスクリュ
ー回転軸１９ａを駆動回転させる混練用電動モータ２０
とを備えている。前記加圧混練タンク１８には、混合物
スクリューコンベア１５から落下供給される混合物を受
け入れる受入れホッパ１６と、その受入れホッパ１６に
受け入れた混合物を加圧混練タンク１８内の一端側に供
給する供給口１６ａと、加圧混練タンク１８の他端側を
塞ぐ着脱自在な蓋体１８ａとが設けられ、その蓋体１８
ａには加圧混練された混練物が押し出されてくる多数の
貫通孔２１を形成して、混合物を加圧状態で混練しなが
ら、その貫通孔２１から混練物を排出するように構成さ
れている。また、図９に示すように、スクリュー回転軸
１９ａの蓋体１８ａ側端部には、加圧混練スクリュー１
９と共に一体回転するカッター２２が設けられ、加圧混
練用タンク１８には、カッター２２の回転に伴う混合物
の共回りを阻止する突起部材２３が螺着固定されてい
る。そして、加圧混練スクリュー１９の駆動に伴う混合
物の移動を蓋体１８ａで規制することで、その混合物を
加圧状態で混練して、その混練に伴って発生する圧縮熱
及び摩擦熱によって、混合物を醗酵し易い適温、例え
ば、好気性細菌が繁殖し易い５０℃程度の温度に加熱す
るように構成され、蓋体１８ａ内面で受け止められてい
る適温の混合物を、蓋体１８ａ内面に沿って摺動回転す
るカッター２２で切断しながら貫通孔２１から押し出す
ように構成されている。

【００１７】前記加圧混練物供給手段Ｌは、加圧混練物
用ベルトコンベアを設けて構成してあり、図１に示すよ
うに、この加圧混練物用ベルトコンベアＬは、加圧混練
用タンク１８の蓋体１８ａに設けた貫通孔２１から押し
出されて落下する混練物を受け止めて発酵部Ｆとしての
堆肥舎２５内まで搬送し、堆肥舎２５内に落下供給する
ように設けてある。

【００１８】前記発酵部Ｆを構成している堆肥舎２５
は、図１に示すように、太陽熱が舎内に供給されるよう
にしたビニールハウス等を設けて構成され、加圧混練物
用ベルトコンベアＬから供給された混練物を、新しいも
のほど上層になるように堆肥舎２５内に堆積して、太陽
熱によってその発酵を促進しながら、２〜３ヵ月の期間
に亘って発酵処理するようにしてある。従って、堆積中
の混練物は、下層のものほど発酵が進んでおり、最下層
の最も発酵が進んでいる水分含有率が５０％程度の混練
物を堆肥化資材として、順次、堆肥化資材排出手段Ｍに
て取り出すようになっている。

【００１９】前記堆肥化資材排出手段Ｍは、図１に示す
ように、堆積中の混練物のうちの最下層の混練物を堆肥
化資材として舎外に排出するように設けた堆肥化資材排
出スクリュー２４と、その堆肥化資材排出スクリュー２
４にて排出される堆肥化資材を受け止めて所定の保管場
所に搬送する堆肥化資材排出用ベルトコンベア２６とを
設けて構成してある。

【００２０】〔第２実施形態〕図１０は、第２実施形態
を示し、混合部Ｃを構成する攪拌機Ｎと混合物タンク
Ｄ、並びに、加圧混練部Ｅを構成する加圧混練機をケー
シングＰ内にユニット状に組み付けてある。前記攪拌機
Ｎは、糞尿供給手段Ｈにて供給される糞尿と、副資材供
給手段Ｊにて供給される副資材とを上方から受け入れ
て、下方に搬送しながら攪拌混合するように構成され、
混合物タンクＤは、攪拌機Ｎの下部から排出される混合
物を上部から受け入れて貯留しながら混合するように構
成され、加圧混練機Ｅは、混合物タンクＤから供給され
る混合物を下方から受け入れて、上方に搬送しながら加
圧状態で混練し、加圧混練機Ｅの上部から排出される混
練物を加圧混練物供給手段Ｌにて発酵部Ｆに供給するよ
うに構成されている。その他の構成は第１実施形態と同
様である。

【００２１】〔その他の実施形態〕 １．本発明による堆肥化資材製造設備に設けられる攪拌
機の構成は特に限定されず、軸芯を上下方向に沿わせた
円筒状のタンク内に上下軸芯周りで回転する攪拌用の回
転体を設けて、その円筒状のタンク内で有機物含有廃棄
物と副資材とを攪拌して混合する攪拌機を設けても良
い。 ２．本発明による堆肥化資材製造設備に設けられる攪拌
機は、混合物を貯留並びに排出自在な貯留部内において
有機物含有廃棄物と副資材とを攪拌混合するように構成
したものであっても良い。 ３．本発明による堆肥化資材製造設備は、攪拌機の下側
に混合物タンクを設けて、混合物を攪拌機から混合物タ
ンクに落下排出させるように構成しても良い。 ４．本発明による堆肥化資材製造設備は、有機物含有廃
棄物と副資材とを攪拌機にて攪拌混合してから、その混
合物の全量を混合物タンクに排出するバッチ処理方式の
混合部が設けられていても良い。 ５．本発明による堆肥化資材製造設備は、加圧混練部で
混練された混練物を堆肥化資材として製造するものであ
っても良い。 ６．本発明による堆肥化資材製造設備は、ペレット状に
加工した堆肥化資材を製造するものであっても良い。 ７．本発明による堆肥化資材製造設備は、牛以外の家
畜、例えば豚や鶏等の糞尿を有機物含有廃棄物として利
用するものであっても良い。

【図面の簡単な説明】

【図１】第１実施形態にかかる堆肥化資材製造設備の全
体構成を示すブロック図

【図２】制御ブロック図

【図３】糞尿搬送コンベアを示す平面図

【図４】糞尿搬送コンベアを示す一部断面側面図

【図５】混合部を示す一部断面側面図

【図６】要部の平面図

【図７】要部の側面図

【図８】図６のVIII-VIII 線矢視一部断面側面図

【図９】加圧混練機の要部断面図

【図１０】第２実施形態を示す要部側面図

【符号の説明】

Ｃ 混合部 Ｅ 加圧混練機 Ｎ 攪拌機 Ｄ 混合物タンク

Claims (2)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 水分を含有した有機物含有廃棄物と低水
   分の副資材とを混合する混合部と、その混合部にて混合
   された混合物を加圧状態で混練する加圧混練機とを備え
   た堆肥化資材製造設備であって、 前記混合部が、前記有機物含有廃棄物と前記副資材とが
   供給されて、それらを攪拌して混合する攪拌機と、その
   攪拌機から排出される混合物を貯留しながら混合する混
   合物タンクとを備えて構成され、 前記混合物タンクに貯留されている混合物を前記加圧混
   練機に供給するように構成されている堆肥化資材製造設
   備。
2. 【請求項２】 前記攪拌機と前記加圧混練機とが前記混
   合物タンクの横一側に隣接する状態で、且つ、前記攪拌
   機が前記加圧混練機の上方側に位置する状態でそれらが
   配置されている請求項１記載の堆肥化資材製造設備。