JPH1160365A - 堆肥化資材製造方法 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 混合物が適温に加熱されるように能率良く混
練できるようにする。 【解決手段】 水分を含有した有機物含有廃棄物と低
水分の副資材とが混合されている混合物を容器１８内に
供給して、その容器内において加圧状態で混練して排出
する加圧混練工程に先行して、その容器を醗酵に適した
温度に加熱する加熱工程を設ける。

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が混合されている混
合物を容器内に供給して、その容器内において加圧状態
で混練して排出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
廃棄物と副資材との混合物を容器内において加圧状態で
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
下での醗酵による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方法の加圧混練
工程においては、混合物を混練するに伴って発生する熱
だけを利用して、その混合物を醗酵し易い適温に加熱す
るように構成している。

【０００３】

【発明が解決しようとする課題】上記従来技術によれ
ば、混合物を混練するに伴って発生する熱が、混合物の
加熱に消費されるだけでなく、その熱の一部が容器に伝
わって、その容器の加熱にも消費されるので、混合物が
適温に加熱されるまでに時間を要し、混合物が適温に加
熱されるように能率良く混練できない欠点がある。本発
明は上記実情に鑑みてなされたものであって、混合物が
適温に加熱されるように能率良く混練できるようにする
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、容器を混合物の醗酵に適した温度に加熱
しておいてから、混合物を容器内に供給して、その容器
内において加圧状態で混練することができる。従って、
混合物を容器内に供給する前に、その容器を混合物の醗
酵に適した温度に加熱しておくことができ、容器内に供
給した混合物を混練するに伴って発生する熱のうちの、
容器の加熱に消費される熱が少なくなって、混合物が適
温に加熱されるまでの時間が短くなり、混合物が醗酵し
易い適温に加熱されるように能率良く混練することがで
きる。請求項２記載の堆肥化資材製造方法は、副資材の
みを容器内に供給して、その供給した副資材を容器内に
おいて加圧状態で混練するに伴って発生する熱で、その
容器を加熱するように構成されているので、ヒータ等の
特別な加熱手段を設けることなく、容器を加熱すること
ができる。請求項３記載の堆肥化資材製造方法は、副資
材のみを容器内に供給して加圧状態で混練するときに
は、容器の排出孔を閉じておいて、容器内で混練されて
温度が上がっている副資材の排出を阻止した状態で容器
を加熱することができ、混合物を容器内に供給して加圧
状態で混練するときには、排出孔を開けておいて、混練
物を排出孔から押し出すことができる。従って、少ない
量の副資材で容器を効率良く加熱することができる。

【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、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に供給する混合用副資材供給
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、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。また、後述す
る加圧混練タンク１８を加熱する為に、副資材タンクＢ
内の副資材のみを加圧混練タンク１８に供給する加熱用
副資材供給手段Ｎと、加圧混練タンク１８の加熱に使用
された後の副資材を回収して副資材タンクＢ内に還元さ
せる副資材還元手段Ｐとが設けられている。

【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、各供給手段Ｈ，Ｊ，
Ｋ，Ｌ，Ｍ，Ｎ、並びに、副資材還元手段Ｐ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、混
合用副資材供給手段Ｊと加熱用副資材供給手段Ｎにて副
資材のみを加圧混練部Ｅに供給して、その副資材を加圧
状態で混練することで、加圧混練タンク１８が混合物の
醗酵に適した温度になるように加熱しながら、加熱に使
用した後の副資材を副資材還元手段Ｐにて副資材タンク
Ｂ内に還元させ（加熱工程）、次に、糞尿供給手段Ｈと
混合用副資材供給手段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。

【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】前記副資材タンクＢは、図７，図９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、混合用副資材供給手段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。また、副資
材揚上搬送コンベア４の先端排出部４ａは、その排出位
置を電動モータ３８の駆動で、副資材をホッパ３に落下
供給する位置と、副資材を加熱用副資材供給手段Ｎに落
下供給する位置とに切換自在に設けられている。

【００１１】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及び混合用副資材供給手段
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。

【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、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とを備えた混合機を設けて構成され、糞尿
と副資材とを混合しながら、その混合物を排出するよう
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。

【００１３】前記混合物タンクＤには、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１２
ａ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７，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１５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１
６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１４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６〜図９に示すよ
うに、混合物や副資材が供給される容器としての横向き
円筒状の加圧混練タンク１８と、その加圧混練タンク１
８内に供給された混合物や副資材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
物や副資材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や副資材を加圧混練タ
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２
１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１９
ａの蓋体１８ａ側端部には、加圧混練スクリュー１９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、副資材還元手段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や副資材の
移動を蓋体１８ａで規制することで、混合物や副資材を
加圧状態で混練して、混合物や加圧混練タンク１８を加
熱し、蓋体１８ａ内面で受け止められている混合物や副
資材を、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】前記加熱用副資材供給手段Ｎは、副資材揚
上搬送コンベア４から落下供給される副資材を受け止め
て加圧混練タンク１８に供給する加熱用副資材供給コン
ベア３４を設けて構成され、副資材還元手段Ｐは、混練
物排出筒３３から排出された加熱用に使用した後の副資
材を副資材タンクＢに搬送して落下排出させる副資材還
元用ベルトコンベア３５を設けて構成されている。

【００１７】従って、加熱工程においては、混合用副資
材供給手段Ｊと加熱用副資材供給コンベア３４とを駆動
するとともに、副資材揚上搬送コンベア４の先端排出部
４ａを加熱用副資材供給コンベア３４に落下供給する位
置に切り換えて、副資材のみを加圧混練タンク１８に供
給する。そして、混練用電動モータ２０を駆動するとと
もに、混練物排出筒３３を副資材還元用ベルトコンベア
３５に排出する位置に切り換えて、副資材還元用ベルト
コンベア３５を駆動し、副資材を加圧状態で混練しなが
ら、その副資材の混練に伴って発生する圧縮熱及び摩擦
熱によって、加圧混練タンク１８を混合物の醗酵に適し
た温度、例えば、好気性細菌が繁殖し易い５０℃程度の
温度になるように加熱する。また、加圧混練工程におい
ては、混合物タンクＤから供給される混合物の混練に伴
って発生する圧縮熱及び摩擦熱によって、その混合物を
好気性細菌の繁殖で醗酵し易い５０℃程度の温度に加熱
するように構成されている。

【００１８】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。

【００１９】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。

【００２０】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。

【００２１】〔第２実施形態〕図１１，図１２は、本発
明の第２実施形態の要部を示し、加圧混練機Ｅにおける
加圧混練タンク１８の蓋体１８ａを、加圧混練タンク１
８に固定される円形の固定蓋体１８ｂと、電動モータ３
６の駆動で固定蓋体１８ｂに対して中心軸Ｘ周りで回動
する円形の回動蓋体１８ｃとで構成して、夫々の蓋体１
８ｂ，１８ｃには排出孔としての同じ径の貫通孔３７
ｂ，３７ｃが同じ配置で形成してある。そして、加熱工
程においては、回動蓋体１８ｃを回動させて、その回動
蓋体１８ｃの貫通孔３７ｃが形成されていない部分で固
定蓋体１８ｂの貫通孔３７ｂを塞ぐことで貫通孔３７
ｂ，３７ｃを閉じて、少ない量の副資材で加圧混練タン
ク１８を効率良く加熱し、加圧混練タンク１８の加熱が
終わると、固定蓋体１８ｂの貫通孔３７ｂと回動蓋体１
８ｃの貫通孔３７ｃとが連通するように回動蓋体１８ｃ
を回動させて、加圧混練タンク１８内の副資材がそれら
の貫通孔３７ｂ，３７ｃから押し出されるように構成し
てある。尚、加圧混練工程においては、固定蓋体１８ｂ
の貫通孔３７ｂと回動蓋体１８ｃの貫通孔３７ｃとを連
通させておいて、混練物がそれらの貫通孔３７ｂ，３７
ｃから押し出されるようにしてある。その他の構成は第
１実施形態と同様である。

【００２２】〔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、容器を電気ヒ
ータで醗酵に適した温度に加熱する加熱工程が設けられ
ていても良い。 ２．本発明による堆肥化資材製造設備は、混合物供給手
段が、混合部で混合された混合物を加圧混練部に直接供
給するように構成されていても良い。 ３．本発明による堆肥化資材製造方法は、有機物含有廃
棄物と副資材とを混合した混合物を加圧状態で混練して
から、その混練物の全量を排出するバッチ処理方式の加
圧混練工程を備えていても良い。 ４．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。 ５．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。 ６．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。 ７．第１実施形態において、加熱工程における容器の加
熱と、混合工程における有機物含有廃棄物と副資材との
混合とを並行して行うように構成しても良い。 ８．加熱工程において容器の加熱に使用したあとの副資
材を副資材タンクに戻さずに、その副資材を混合工程に
おいて有機物含有廃棄物と混合するように構成しても良
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実施形態の要部を示す断面図

【図１２】第２実施形態の要部を示す正面図

【符号の説明】

１８ 容器 ３７ｂ，３７ｃ 排出孔

Claims (3)

【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
   分の副資材とが混合されている混合物を容器内に供給し
   て、その容器内において加圧状態で混練して排出する加
   圧混練工程を備えた堆肥化資材製造方法であって、 前記加圧混練工程に先行して前記容器を醗酵に適した温
   度に加熱する加熱工程が備えられている堆肥化資材製造
   方法。
2. 【請求項２】 前記加熱工程が、前記副資材のみを前記
   容器内に供給して、その供給した副資材を容器内におい
   て加圧状態で混練するに伴って発生する熱でその容器を
   加熱するように構成されている請求項１記載の堆肥化資
   材製造方法。
3. 【請求項３】 前記容器の混合物供給方向下手側部位
   に、前記混合物の加圧状態での混練に伴って混練物が押
   し出される排出孔が開閉自在に設けられ、 前記加熱工程においては、前記排出孔を閉じて、前記副
   資材を加圧状態で混練するように構成されている請求項
   ２記載の堆肥化資材製造方法。