JPS5845185A - 堆肥発酵方法 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 本発明は、垂直方向に多段に配備された複数の水平床を
有する多段発酵槽における堆肥発酵方法に関するもので
ある。

堆肥化は、好気性発酵によって堆肥原料中の有機物の一
部を分解するものであり、従って発酵が進むにつれ電量
が減少し、堆肥原料の組成によって異なる□が、Ｖ３□
からはな゛はだし−い場合は塊程度にまで減少すること
もある。多段発酵槽によって堆肥化を行なう場合、これ
までは各段における滞留時間はほぼ同一であるような方
法か用いられていたρで、下段にゆくほど発酵槽内の堆
肥原料層厚が薄“〈なシ、放熱量が増加して発酵温度が
維持しにくく、また通風抵抗が不安定になシ好気性発酵
のための均一な適量の曝気空気を確保する。ことが容易
でなく、有効な発酵を行なう仁とが困難であっ九。また
下段はど設備能力に対して少ない量を処理していること
Ｋなシ、過剰設備となる欠点があり九。

本発明は、水平軸のまわりの掻板を回転せしめる回転掻
板式攪拌ユニットを用い、各段からそのすぐ下段へ堆肥
原料を落下せしめる場合、その落下量を各段ととに調整
して、下段になるほど落下量を減少せしめて、各段にお
ける堆肥原料の滞留量をほぼ同量とすることにより、従
来の方式の欠点を除き、各段の堆肥原料の層厚をほぼ同
じとして発酵温度が維持され、適量の均一曝気空気量が
確保され、有効な発酵を行なわしめ、設備能力の過剰部
分もなく、しかも、全体の滞留時間を長くして発酵を十
分行なうことができ、しかも回転掻板により原料が細粒
化されて表面積が大とな択、まだ圧密されず通風が良好
であり、かつ所要動力が少ない堆肥発酵方法を提供する
ことを目的とするものである。

本発明は、多段の発酵槽中の、各段ごとに貯留された堆
肥原料を、各段の中を移動する攪拌ユニットにより攪拌
して発酵を行なわしめ、各段ごとの発酵工程を終えた堆
肥原料を順次下段に落下せしめて順次堆肥化を行なう堆
肥化発酵方法において、前記攪拌ユニットが、水平軸の
まわりに掻板を回転せしめる回転掻板式であり、前記各
段からの堆肥の落下量を、下段になるにつれて減少せし
める落下量調節を行なうことを特徴とする堆肥発酵方法
である。

本発明を実施例につき図面を用いて説明する。

第１図ないし第４図において、堆肥落下孔２を有μ する多段の水平床３を備えた垂直円筒槽１の中心部に、
互に独立に垂直中心軸を中−心に回転し得るよう−Ｅ下
に重ねられた主軸筒６，６′が備えられている。北部主
軸筒６．鴎軸受４にて支えられ駆動装置５により回転せ
しめられ、下部主軸筒６′は軸受イにて支えられ駆動装
置ぎにより回転せしめられる。各水平床３の上面には、
原子の軸心（イ）ｃ口）・・・・・・（至）を有する回
転水平軸としての中心軸８，８′と、この中心軸８，８
′の長手方向に沿って分布して取り付けられた掻板７．
τとからなる攪拌ユニット９．９′が設けられ、中、６
軸８，８′は主軸筒６，６′と一体の軸受１０　、１０
’によって主軸筒６，６′からオーバーハングして、支
えられ、各水平床３の段ごとに一組づつの攪拌ユニツ）
　９　、９’を保持している。

攪拌ユニット９，９′は各段ごとに放射状に複数個用い
ることもできる。

主軸楠６．σに対し中心軸８，８′は第２図に示す如く
Ｅなる偏心量を以て取付けられているので厳密には半径
方向では表いが、これを「はぼ半径方向」とき現する。

各１段の中心軸８，８′の軸心は止 第２図の（イ）５０）（ハ）・・・・・・（ホ）Ｋボす
如く平面投影宸おいて位相がずれ、等ピッチ位相で配備
され、主軸筒６．６′の回転（反時計方向）Ｋより矢印
Ａの進行方向に回転進行する。

各段の水平床３には堆肥を次の下段の水平床３に落下せ
しめるための堆肥落下孔２，２′が設けられている。平
面投影における各段の堆肥落下孔２゜τの位相は第２図
及び１８３図に示されるようにずれており、かつ下段の
水平床３の堆肥落下孔２゜τはその上段の水平床３の堆
肥落下孔２．２’に比べ、攪拌ユニットの進行方向の矢
印Ａの方向を正の方向にとれば、進んでいる位置に配備
されている。本実施例においては、中心軸８，８′のピ
ッチと堆肥落下孔２，２′のピッチとが同じであるので
、第２図又は第３図の如く各中心軸は同時に各堆肥落下
孔２，２′の上釦位置する。

しかして各段の堆肥落下孔２，２′は、第２図、第３図
に示す如く、上部４段においては下段になるにつれて次
第に面積が小となシ、下部４段においては、軸心（へ）
が移動する最上段では堆肥落下孔τは再び広くとられ、
・下段になるにつれて次第に面積が小となっている。

中心軸８，８′はネジ歯車、ハイポイドギヤ、ウオーム
歯車などの食′違い歯車ｎ、ｔｚ、ｘｒ、ｘｚ’及び駆
動軸１３．１３’を介して攪拌ユニッ）　９　、９’の
駆動モータ１４，１イと接続し回転される。駆動軸１３
　、１３’は軸受１５　、１５’によって主軸筒６，６
′と同心に支承されている。

１６は原料投入口、１７は堆肥取出しスクリュー、１８
は各水平床３上面に設けられた空気孔１９を介して空気
を供給するブロワである。

しかして、上部槽内の堆肥落下孔２は、下段になるにつ
れて次第に面積が小となっており、攪拌ユニット９が堆
肥落下孔２を通過する際これを飛び込える量がふえ、一
方各攪拌ユニット９は垂直中心軸のまわりに等速で旋回
するので、各段の堆肥原料の層厚が同じならば、堆肥落
下孔２から轄下する堆肥原料の落下量は下段になるにつ
れて次第に少量となる。成る段にては発酵にょシ堆肥原
料の一部は分解してガスとなり失なわれてゆくので、各
段の落丁量が同じであると、各段の堆肥原料は下段にな
る程少量となるが１．各段から下段に落ドせしめる際に
分解して４失なわれた量に相当する量の分だけ落Ｆｔを
抑制して調節すれば、各段における滞留量をほぼ同一に
することができる。

堆肥落丁孔２の面積の減少の度合いは、このように各段
の滞留量が１１ぼ同一になるように選ばれている。

下部槽内においても同様な考えにより、堆肥落下孔τの
面積は下段になるにつれ減少している。

上部主軸筒６と下部主軸筒６′とは独立に回転せしめら
れる。その回転の相違は次の如き考えに従って選択され
る。

層厚が同じである成る二段を考えた場合、次段への落丁
量を、上段のものより下段のものを減少せしめるために
は、下段の条件を、下段の条件より次の如く変えること
が考えられる。

（１）　　堆肥落下孔の面積を小さくする（前述）。

（２）攪拌ユニットの数を減らす。

（３）成る時間内における攪拌回数（攪拌頻度）を減ら
す（例えば上段は一日に６回、下段は一日に３回。攪拌
してｈない間の長い時間は停止している）。

（４）　　−回の攪拌における攪拌ユニットの旋回回数
を減らす（例えば−回の攪拌に対して上段は４旋回、下
段は２旋回）。旋回速度が同一なら一回当走りの攪拌時
間を減らす。−回当たシの攪拌時間が同一なら旋回速度
を減らす。或いはこれらの組み合わせで旋回回数を減ら
す。

以上の諸条件は何れか一つを適用してもよいし、複数を
ｔみ合わせてもよい。各条件は独立であるので、各要素
の減少度合いを異ならしめて組み合わせてもよく（例え
ば堆肥落下孔面積はｌＯチ減、−回の攪拌における攪拌
ユニットの旋何回数は％として組み合わせてもよい）、
また必要に応じて何れかの要素をむしろ増大せしめて、
その影響以上に他の要素を減少せしめて組み合わせても
よい。

例えば堆肥落下孔の面積は増大せしめ、その代りに一回
の攪拌当たりの攪拌ユニットの旋回回数を減少せしめて
、総合的に落下量減少をはかってもよい。、 上部主軸＃６の最下段の堆肥落下孔２０大きさよりも、
下部主軸筒６′の最上段の堆肥落下孔τの大きさは大き
く選ばれているが、−回の攪拌当たりの下部主軸筒６′
の旋回回数は上部主軸筒６の旋回回数よりも小さくとら
れていて、−一回の攪拌時間のうちに、攪拌ユニット９
′が堆肥落下孔、２′の上を通過する回数は、上段の攪
拌ユニット９が堆肥落下孔２の上を通過する回数より４
小となり、総合的に落下量は上段の落丁量よシも減少せ
しめられる。堆肥落下孔の面積のみで落下量調節を行な
うと、段数の多い場合は最下段の堆肥落下孔の面積は小
さくなり過ぎて実用にならなくなる場合があるが、この
ような場合Ｋ（２）〜（４）を組み合わせてもよい。

前述の（１）〜（４）の条件に関しては、上下部の主軸
筒６，６′の境界部についてのみならず、上下部主軸筒
６，６′のそれぞれの中においても適用することが考え
られ−る。但しく３）　、　（４）について蝶、異なる
段にて攪拌ユニ７フト９　、９’が独立に旋回できるよ
う構成する。

攪拌ユニツ）９．９’による攪拌及び移送について説明
すれば、主軸筒６，６’を主軸駆動装置５゜５’によつ
て矢印Ａの方向に回転せしめると共に１駆動モータ１４
，１イによって攪拌ユニット９，９′の中心軸を矢印Ｂ
の方向に回転させると、゛水平床３上に堆積している堆
肥化原料角は掻板７．τによって掻き取られ第４図に示
す矢印りに示すような軌跡ではね飛ばされて充分な攪拌
効果を与えられると同時に、Ａと反対方向即ち点線矢印
Ｃの方向に移動することＫなる。このようにして原料投
入口１６から供給された堆肥化原料角は、水平床３の上
を一周して点線矢印Ｃで示すような経路で堆肥落下孔２
，２′より逐次下段に移動し、最終的に堆肥取出しスク
リュー１ｖよって系外に排出さ、れる。

このようにして、堆肥化原料が堆積によって圧密化して
いたり特に高含水率の場合に屡々見られる不通気性塊が
生じていても、掻板７；τの先端で掻き取られ細粒化さ
れて著しく曝気表面積が増大すると共に、はね飛ばされ
ている間に空気孔１９からのＦ内空気流によって曝気さ
れしかも緩やかに堆積されるめで、極めて良好な好気性
発酵・を行わせることができる。堆肥化原料２０の掻き
取り代即ち粒径は、主軸筒６．Ｃの回転速度に対して掻
板中心軸８，８′の回転速度を適宜退室することによっ
て任意の大きさとすることができる。更に掻板７．τの
回転によって堆肥化原料２０が排除されるので、主軸筒
６，６′の回転抵抗は無視し得る程小さくなり、在来の
レーキによる方式に比して所要動力を大巾に軽減させる
ことができる。

尚、一段当りの堆積高さを増やす目的で、第５図に示す
ように、一段当りに複数個の掻板７．τを設けて４よい
。此の場合の作用・効果も前記と同様である。

また、垂直円筒槽１の垂直中心軸のまわりに多段の水平
床３を回転可能に支え、垂直円筒槽１の槽壁から内部に
攪拌ユニットを・突出せしめて水平床３を旋回せしめて
攪拌移送を７行なうようにしてもよい。この場合各段の
水平床は攪拌時に同一旋回速度（旋回回数）で一体に廻
すようにしてもよく、異なる段で独立に旋回せしめるよ
う圧してもよい。前述の（１）〜（４）の条件と類似の
考え示適用できるＯ そのほか、各段における堆肥原料の移送機構の移送能力
を変化せしめて次段への排出能力を減小せしめたり、絞
りによって減少せしめてもよい。

堆肥落下孔の面積を変えるのに１、開口を固定する（幅
を狭くする、半径方向に断続的に分割する、など。）ほ
か、無双窓式に二重の格子構造として相対的にずらせて
任意の開口面積が得られるようにしてもよい。また、堆
肥落ド孔の直上付近に垂直のじゃま板を下げ、掻板によ
ってはね飛ばされて堆肥落下孔の上を飛び越す堆肥原料
を当てて落とし、このじゃま板を水平に近づけることに
より当たって落ちる分を減らして落下量を減少せしめる
ようにしてもよい。

通常堆肥原料は最初に発酵熱を出して６０〜８０℃・の
高い温度を維持しながら３〜１０日間程度高温菌による
さかんな分解をうけ、これは−次発酵と呼ばれる。それ
が終了して二次発酵と呼ばれる（資）〜６０℃程度の中
低温菌による発酵が緩やかに進行し１０〜３０日間で完
熟に近い堆肥となる。発酵過程における攪拌は温度、炭
酸ガス、アンモニア、酸素濃度等をみながら攪拌・と放
置を繰シ返す必要があるが二次発酵における攪拌頻度は
一次発酵における攪拌頻度に比較して発酵速度が遅いだ
けに少ない。このことから第１図の如き発酵槽は（イ）
〜に）の段で一次発酵を終了させ（ホ）〜（イ）の段で
二次発酵させて、一つの発酵槽で一次発酵、二次発酵を
共に行なわせるのに都合がよい。この結果−次発酵槽と
二次発酵槽を別に設置するのに比較して一次発酵槽の排
出機構、二次発酵槽に再投入するための特殊コンベア、
二次発酵槽の投入装置等がいらなくなり、敷地面積の減
少、機構の単純化等ももたらされる。

このように本実施例は設備の高性能化、低廉化をもたら
し同時に高品位°の堆肥を得ることができる。従って堆
肥化技術への貢献度は大である。

本発明により、多段式発酵槽の各段における堆肥原料の
量をほぼ一定に保つことができ、同一の設備で長い滞留
時間を与えることができ、より完熟した良質で評価の高
い堆肥を得ることができ、逆に同じ発酵期間の設備であ
れば段数を少なくして設備費の低廉化が可能と々す、各
段の層厚が理想的に保てるので、発酵温度の保持均一化
を容易にし、曝気本均−確実に行なえるため曝気のだめ
の動力節減と均一良好な好゛気性発酵を促し、また発酵
の進んだ堆肥の一部が落下せずに再び同じ水平床上を循
環する°ことによって種付けが促進され、各段と、とで
の菌類の相のす電化とともに、より高速な発酵を促すこ
とが期待でき、製品堆肥の良質化、品位の均一化をはか
ることができ、また各段の滞留量がほぼ同一なので部分
的に過剰装置となることもなくバランスのとれたコンパ
クトで経済的な多段発酵槽の実現を可能とすることがで
き、かつ攪拌と共に原料を細粒化して表面積を大となし
、その上圧密せずに軽く堆積せしめ通風を良好として、
じん速にして効率のよい堆肥化を行なうことができ、さ
らに消費動力の少ない堆肥発酵方法を提供することがで
き、実用上極めて大なる効果を奏することができる。

【図面の簡単な説明】

図面は本発明の実施例を示し、第１図は縦断面図、第２
図はそのｌ−１１断面平面図、第３図は第２図の■円上
の断面展開図、第４図は掻板動作説明図、第５図は別の
実施例の掻板動作説明図である。 １・・・垂直円筒槽、２，２′・・・堆肥落下孔、３・
・・水平床、４，４′・・・軸受、５，５′・・・駆動
装置、６．６′・・・主軸筒、７．τ、７′・・・掻板
、８，８′・・・中心軸、９，９′・・・攪拌ユニット
、１０　、１０’・・・軸受、１１　、１１’　、　１
２　、１２’・・・喰、連込歯車、１３　、１３’・・
・駆動軸、１４　、１４’・・・駆動モータ、１５　、
１５’・・・軸受、１６・・・原料投入口、１７・・・
堆肥取出しスクリュー、１８・・・プロワ、１９・・・
空気孔、加・・−堆肥化原料。 特許出願人　株式会社荏原製作所 代理人弁理士　端　　山　　五　　− １７而の、７’＆！Ｆ（内１°−に変更なし）第２３図 手続補正書 昭和５７年１０月６［１ 特許庁長官　若杉和夫　殿 １、事件の表示　昭和５７゛年　特　許　願第１４４７
９７シ３２、発　明の名称　　　す敏月已光ｇ劣じ太３
、補正をする者 事件との関係　　　　特許出願人 住所（居所） ４、代理人 ６、補正により増加する発明の数

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. １、多段の発酵槽中の、各１段ごとに貯留された堆肥原
   料を、各段の中を移動する攪拌ユニットによシ攪拌して
   発酵を行なわしめ、各段ごとの発酵工程を終えた堆肥原
   料を順次下段に落下せしめて順次堆肥化を行なう堆肥化
   発酵方法において、前記攪拌ユニットが、水平軸のまわ
   りに掻板を回転せしめる回転掻板式で１１、前記各段か
   らの堆肥の落下量を、下段になるにつれて減少せしめる
   落下量調節を行なうことを特徴とする堆肥発酵方法。