JPH1160364A - 堆肥化資材製造方法 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 有機物含有廃棄物から多量の液分を分離した
り、多量の副資材を必要とすることなく、有機物含有廃
棄物の水分含有率を調節できるようにする。 【解決手段】 水分を含有した有機物含有廃棄物を加圧
状態で混練する加圧混練工程で生成された混練物を未醗
酵状態で水分含有率が設定値以下になるまで乾燥させる
乾燥工程が備えられ、その乾燥工程で生成された乾燥混
練物を、加圧混練工程で有機物含有廃棄物に混合するこ
とにより還元する。

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
機物含有廃棄物を加圧状態で混練する加圧混練工程を備
えた堆肥化資材製造方法に関する。

【０００２】

【従来の技術】上記堆肥化資材製造方法は、有機物含有
廃棄物を加圧混練工程において加圧状態で混練して、そ
の混練に伴って発生する熱を利用して、有機物含有廃棄
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
が、有機物含有廃棄物の醗酵を促進して、短時間で堆肥
化資材を製造するためには、有機物含有廃棄物の水分含
有率を醗酵に適した値に調節しておく必要がある。この
為、従来、有機物含有廃棄物から液分を分離したり、有
機物含有廃棄物に低水分の副資材を混合して、有機物含
有廃棄物の水分含有率を調節している。

【０００３】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、有機物
含有廃棄物から多量の液分を分離して、その有機物含有
廃棄物の水分含有率を調節する場合は、その分離した多
量の液分を適切に廃棄できるように処理しなければなら
ず、液分の処理に手間を要する欠点がある。また、有機
物含有廃棄物に低水分の副資材を混合して、その有機物
含有廃棄物の水分含有率を調節する場合は、多量の副資
材を必要とする欠点がある。本発明は上記実情に鑑みて
なされたものであって、有機物含有廃棄物から多量の液
分を分離したり、多量の副資材を必要とすることなく、
有機物含有廃棄物の水分含有率を調節できるようにする
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
材製造方法は、加圧混練工程で生成された混練物を乾燥
工程で未醗酵状態で水分含有率が設定値以下になるまで
乾燥させ、その水分含有率が少ない乾燥混練物を加圧混
練工程で有機物含有廃棄物に混合することにより還元し
て、有機物含有廃棄物の水分含有率を調節することがで
きる。つまり、加圧混練工程で生成された混練物を利用
して、その混練物を加圧混練工程と乾燥工程とに亘って
循環させて、有機物含有廃棄物の水分含有率を調節する
ことができる。従って、有機物含有廃棄物から多量の液
分を分離したり、多量の副資材を必要とすることなく、
有機物含有廃棄物の水分含有率を醗酵に適した値に調節
することができる。請求項２記載の堆肥化資材製造方法
は、乾燥工程における混練物の乾燥を促進させることが
できるので、混練物を自然乾燥させるような場合に比べ
て、必要量の乾燥混練物を迅速に生成することができ
る。請求項３記載の堆肥化資材製造方法は、有機物含有
廃棄物に低水分の副資材を混合して、水分含有率を少な
くした混合物を加圧状態で混練するので、加圧混練工程
において生成された混練物の水分含有率も少なく、その
混練物を短時間で設定値以下の水分含有率に乾燥させる
ことができるとともに、有機物含有廃棄物の水分含有率
を調節するにあたって、還元に必要な乾燥混練物の量を
少なくすることができる。そして、有機物含有廃棄物
と、副資材と、乾燥混練物とを醗酵に適した水分含有率
となる混合比で混合するにあたって、副資材の加圧混練
工程への供給量のみを調節するので、乾燥混練物の生成
量が不足するような場合でも、醗酵に適した水分含有率
となる混合比で混合できる。請求項４記載の堆肥化資材
製造方法は、醗酵が進んだ醗酵混練物、つまり、醗酵を
促進させる微生物が活性化して増殖している醗酵混練物
を、加圧混練工程で有機物含有廃棄物に混合することに
より還元するので、混練物の醗酵を促進することができ
る。

【０００５】

【発明の実施の形態】

〔第１実施形態〕本発明の第１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
化資材製造方法について説明する。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後述する乾燥混練
物とを混合して排出する混合部Ｃと、その混合部Ｃにて
混合された混合物を貯留並びに排出自在な貯留部として
の混合物タンクＤと、その混合物タンクＤ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、加圧混練
部Ｅにて加圧混練された混練物の一部を５０％以下の水
分含有率になるように乾燥させる乾燥部Ｎと、制御部Ｇ
とを備えている。

【０００６】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、混合物タンクＤ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、加圧混練部Ｅから排出される混練物の一部を乾燥部
Ｎに供給する乾燥用混練物供給手段Ｐと、乾燥部Ｎで乾
燥した乾燥混練物を混合部Ｃに供給する乾燥混練物供給
手段Ｑ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。

【０００７】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，Ｐ，Ｑ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、図３のブロック図で示すように、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に貯留するとともに、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）するまでの作業、並びに、加圧混練部Ｅに
て生成された混練物の一部を乾燥用混練物供給手段Ｐに
て乾燥部Ｎに供給して乾燥させ（乾燥工程）、乾燥工程
で既に生成された乾燥混練物を乾燥混練物供給手段Ｑに
て混合部Ｃに供給して、糞尿と副資材とに混合すること
により還元する作業を、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。

【０００８】前記糞尿供給手段Ｈは、図４，図５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。

【０００９】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。

【００１０】図７，図９に示すように、前記副資材タン
クＢは、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とを設けて構成されている。

【００１１】尚、混合部Ｃにおいて糞尿と副資材と乾燥
混練物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、制御部Ｇは、副資材供給手段
Ｊによる副資材の供給量を調節するように構成してあ
る。つまり、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、また、乾燥混練物の水分含有
率は前述のように５０％以下であり、制御部Ｇは、混合
物タンクＤ内の混合物の水分含有率を計測する水分計Ｒ
の計測情報に基づいて、副資材供給手段Ｊによる副資材
の搬送速度を制御して、それらの糞尿と副資材と乾燥混
練物との混合後の水分含有率が例えば６０〜７０％、望
ましくは６５％程度となるように、副資材の供給量のみ
を調節するように構成されている。

【００１２】前記混合部Ｃは、図６〜図９に示すよう
に、糞尿搬送コンベア１から供給される糞尿と副資材揚
上搬送コンベア４から供給される副資材、及び、乾燥混
練物供給手段Ｑにて供給される乾燥混練物が投入される
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
尿と副資材、及び、乾燥混練物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とを備えた混合機を設けて構成
され、糞尿と副資材と乾燥混練物とを混合しながら、そ
の混合物を混合物タンクＤ内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、糞尿と副資材と乾燥混練
物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。

【００１３】前記混合物タンクＤには、図６，図７，図
９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。尚、混合機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】前記混合物供給手段Ｋは、図６〜図９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。

【００１５】前記加圧混練部Ｅは、図７〜図９に示すよ
うに、混合物が供給される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
とを備えた加圧混練機を設けて構成されている。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１
６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とが
設けられ、加圧混練タンク１８の混合物供給方向下手側
部位には着脱自在な蓋体１８ａが設けられ、蓋体１８ａ
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が形成され、貫通孔２１から押し出された混練
物の排出位置を変更自在な混練物排出筒３３が設けられ
ている。また、図１０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。前記混練物排出筒３３は、電動モータ３３ａの駆動
で、混練物供給手段Ｌに排出する位置と、乾燥用混練物
供給手段Ｐに排出する位置とに切換自在に設けられてい
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、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、その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
し、蓋体１８ａ内面で受け止められている混合物を、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。

【００１６】前記乾燥用混練物供給手段Ｐは、混練物排
出筒３３から排出された混練物を乾燥部Ｎに搬送して落
下排出させるスクリューコンベア４０を設けて構成さ
れ、乾燥工程においては、混練物排出筒３３をスクリュ
ーコンベア４０に混練物を排出する位置に切り換えて、
乾燥部Ｎに落下排出させるように構成されている。前記
乾燥部Ｎは、後述する堆肥舎２５の二階部分に設けら
れ、混練物の乾燥を促進させる乾燥促進手段としての通
風ファン４１と、床面の幅と略同幅の搬送面を備えた乾
燥用コンベア４２とを設けて、乾燥用コンベア４２上に
薄く堆積させた混練物をゆっくりと搬送しながら、水分
含有率が設定値としての５０％以下になるまで未醗酵状
態で３〜４日程度の期間に亘って強制的に通風乾燥させ
るように構成されている。また、前記乾燥混練物供給手
段Ｑは、図１に示すように、乾燥用コンベア４２の搬送
終端側に搬送されていて、水分含有率が５０％以下に乾
燥した乾燥混練物を混合部Ｃに搬送する乾燥混練物搬送
スクリュー４３を設けて構成してある。

【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、この加圧混練
物用ベルトコンベアＬは、図１に示すように、混練物排
出筒３３から排出された混練物を受け止めて堆肥舎２５
まで搬送し、発酵部Ｆとしてのその一階部分に落下供給
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ヶ月程度の
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〕第１実施形態では、糞尿
と副資材と乾燥混練物とを混合部Ｃにて混合するように
構成したが、図１１に示すように、発酵部Ｆにて醗酵が
進んだ水分含有率が５０％程度の混練物（醗酵混練物）
を、醗酵混練物還元手段としてのスクリューコンベアＳ
で混合部Ｃに還元して、糞尿と副資材と乾燥混練物と醗
酵混練物とを混合するように構成しても良い。尚、この
場合は、制御部Ｇは、水分計Ｒの検出情報に基づいて、
副資材供給手段Ｊによる副資材の搬送速度を制御して、
それらの糞尿と副資材と乾燥混練物と醗酵混練物との混
合後の水分含有率が例えば６０〜７０％、望ましくは６
５％程度となるように、副資材の供給量のみを調節する
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方法は、混練物を未醗
酵状態で水分含有率が設定値以下になるまで自然乾燥さ
せる乾燥工程が設けられていても良い。 ２．本発明による堆肥化資材製造方法は、混練物を攪拌
しながら乾燥させる乾燥工程が設けられていても良い。 ３．本発明による堆肥化資材製造方法は、乾燥工程が、
醗酵部に堆積した混練物のうちの、表面近くに堆積され
ている混練物を自然乾燥させるように構成されていても
良い。この場合、表面近くに堆積されている乾燥混練物
と、その下側の醗酵が進んだ醗酵混練物とを、加圧混練
工程で有機物含有廃棄物に混合することにより還元する
ように構成しても良い。 ４．本発明による堆肥化資材製造方法は、乾燥工程で生
成された乾燥混練物を加圧混練部に供給する乾燥混練物
供給手段を設けて、その加圧混練部で混練されている有
機物含有廃棄物に混合することにより還元するように構
成しても良い。この場合、加圧混練部から排出される混
練物の水分含有率を計測する水分計を設けて、制御部Ｇ
は、その水分計の計測情報に基づいて、有機物含有廃棄
物と乾燥混練物との混合後の水分含有率が例えば６０〜
７０％、望ましくは６５％程度となるように混合比を調
節する。 ５．本発明による堆肥化資材製造方法は、副資材を混合
せずに、家畜糞尿等の有機物含有廃棄物とその乾燥混練
物との混合物を混練して堆肥化資材を製造するように構
成されていても良い。 ６．本発明による堆肥化資材製造方法は、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。 ７．本発明による堆肥化資材製造方法は、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。 ８．本発明による堆肥化資材製造方法は、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】製造工程を示すブロック図

【図４】糞尿搬送コンベアを示す平面図

【図５】糞尿搬送コンベアを示す一部断面側面図

【図６】混合部を示す一部断面側面図

【図７】要部の平面図

【図８】要部の側面図

【図９】図７のIX-IX 線矢視一部断面側面図

【図１０】加圧混練タンクの要部断面図

【図１１】第２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

【符号の説明】

４１ 乾燥促進手段

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 吉富 正資 大阪府堺市石津北町64番地 株式会社クボ タ堺製造所内 (72)発明者 木村 健太郎 大阪府堺市石津北町64番地 株式会社クボ タ堺製造所内

Claims (4)

【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を加圧
   状態で混練する加圧混練工程を備えた堆肥化資材の製造
   方法であって、 前記加圧混練工程で生成された混練物を未醗酵状態で水
   分含有率が設定値以下になるまで乾燥させる乾燥工程が
   備えられ、前記乾燥工程で生成された乾燥混練物を、前
   記加圧混練工程で前記有機物含有廃棄物に混合すること
   により還元する堆肥化資材製造方法。
2. 【請求項２】 前記乾燥工程には混練物の乾燥を促進さ
   せる乾燥促進手段が備えられている請求項１記載の堆肥
   化資材製造方法。
3. 【請求項３】 前記加圧混練工程では、前記有機物含有
   廃棄物に低水分の副資材を混合した混合物を加圧状態で
   混練するように構成され、 前記有機物含有廃棄物と、前記副資材と、前記還元され
   る乾燥混練物とを、前記副資材の前記加圧混練工程への
   供給量のみを調節して、醗酵に適した水分含有率となる
   混合比で混合する請求項１又は２記載の堆肥化資材製造
   方法。
4. 【請求項４】 前記混練物であって、且つ、醗酵が進ん
   だ醗酵混練物を、前記加圧混練工程で前記有機物含有廃
   棄物に混合することにより還元する請求項１〜３のいず
   れか１項記載の堆肥化資材製造方法。