JPS5918353B2 - 畜糞等の発酵装置 - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 この発明は畜糞その他の塵状、粒状物、粉体又はこれら
の混合物等の発酵を行わしめる畜糞等の発酵装置に関す
るものである。

従来例えば家畜の糞の処理は、衛生面や悪臭公害防止の
見地からこれを自然処理に委ねずに大量に集めて機械的
、化学的手法によって行っている。

一般に広く採用されている具体的方法としては畜糞を多
段式のドラム状の発酵槽内に投入し、その内部に発酵菌
を供給して燃焼バーナーによって継続的に温風を送ると
ともに全時間を通じて畜糞の撹拌を行い、槽内の各段に
おいて第１次発酵、粉砕、乾燥等を行って取出し、第２
次発酵にまわして処理していた。

しかし従来のこのような方法によれば、畜糞の投入から
取出しまでに１２０時間前後の長時間を要し、しかもこ
の全期間を通じて撹拌と温風供給を行わなければならな
いのでその処理コストが著しく増大するほか処理装置そ
のものも非常に高価なもので、小規模の畜産農家向けの
処理としては極めて不適当であった。

また上記方法においては燃焼ガスを用いることもあって
第１次発酵（好気性発酵）が十分でない結果第２次発酵
（嫌気性発酵）も不十分となり最終処理品の肥料として
の品質も良質のものが得られないという欠点を有してい
た。

この発明は上記のような諸問題を解消する畜糞等の発酵
装置を提供することを目的としており、以下図示するそ
れぞれの実施態様につき詳細に説明する。

第１図は本発明の畜糞等の発酵装置の１例を示す要部断
面図で、左側にはモーター１によって回転駆動される撹
拌爪２を内蔵している撹拌機３を付設し、該撹拌機３よ
り取出された畜糞を右側の発酵装置上に搬送落下せしめ
るコンベア装置４が移動自在に配置されている。

上記撹拌機３はその上部のホッパー５より畜糞を投入し
てこれを撹拌せしめるもので、後述するように畜糞の水
分調整も行われる。

コンベア装置４の下端は移動台車６上に取付けられ、そ
の上に撹拌機３が設置されるとともにコンベア装置４の
上端には搬送されて落下する畜糞を案内するホッパー７
が付設されている。

発酵装置は脚１１上に大型のドラム状の発酵槽１２を載
置してなり、該槽１２の上部開口部には内部に耐熱性断
熱層を形成した蓋１３が開閉自在に取付けられ、蓋１３
上には排気筒１４及び温度計１５が付設されている。

上記発酵槽１２は薄鋼板等をベンディングしてその内面
にグラスウール等よりなる断熱材層１６を形成するとと
もにその内周面にはエポキシ樹脂塗料を塗布する等して
耐熱性表皮１７が形成されている。

上記発酵槽１２の内側には耐熱性の網状物又は多孔板よ
りなる上部開口型の内部容器１８が槽１２の内周面との
間に一定の間隙を保持して槽１２と同心的に且つ固定的
に設けられ、また内部容器１８の底部と槽１２の底部と
の間には所定空間よりなる掻き出し室１９が形成されて
いる。

前記槽１２の中心位置には分散装置駆動軸２１が上下方
向に貫通して設けられ、その下部は槽１２の底部に設け
た軸受部２２で、またその上部は槽１２の上部開口端に
放射状に固定的に又は挿脱自在に架設されている支持フ
レーム２３の中央の軸受部２４でそれぞれ回転自在に軸
支されている。

内部容器１８は畜糞の収容室及び発酵室をなしているが
、その内部には槽１２と同心をなすピッチサークルを形
成するように上下が開放されている通気管２５が配置さ
れ、該通気管２５は網状物又は多孔管よりなり、その上
端は前記支持フレーム２３に取付けて固定され、内部容
器１８内に吊持された構造となっている。

またその上部開口端には通気を妨げないように且つその
内部に投入物が落下しないようにキャップ２６が付設さ
れている。

さらに支持フレーム２３の中央にも、分散装置駆動軸２
１に遊嵌しその全長を通じて内外の通気が自在な如き構
造で通気管２５が設けられ、各通気管２５ともに内部容
器１８の底部付近でその下端が開口している。

発酵槽１２の底部と内部容器１８の底部間には、前記分
散装置駆動軸２１に回転自在に外嵌せしめられている掻
き出し駆動軸２７が回転自在に軸支され、該駆動軸２７
には内部容器１８内の全底面に沿って回転するステンレ
ス鋼等よりなる撹拌爪２８が内部容器１８内に、また掻
き出し室１９内ではその内部において発酵槽口の内部底
面に落下した糞を掻き出すように回転する掻き出し板２
９がそれぞれ固定されている。

掻き出し板２９は駆動軸２７に放射状に固着されたアー
ム３０に固着され、可撓性を有する硬質のゴム又は合成
樹脂よりなっている。

掻き出し室１９の底部には開閉自在な蓋３１を付設しあ
るいは畜糞を外部へ導くシュート（図示しない）を付設
している取出口３２が形成され、またその周面には外部
より温風を導入する温風フード３３が開口し、該温風フ
ード３３の外端には非燃焼式の温風機３４が設置され、
掻き出し室１９内へ一定の温風を供給する構造となって
いる。

駆動軸２Ｌ２７の下端にはそれぞれチェンホイール３５
、ベルトプーリー３６等の伝動手段が嵌設され、槽１２
下に設けられたそれぞれの駆動モーター３７．３８によ
って各別に回転駆動される機構を有している。

次に投入物分散装置について述べると、この装置４０は
第１図に示すように分散装置駆動軸２１の上端に連結し
又は一体的に設けられている。

即ち、第２図にもその詳細構造を示すように、内部容器
１８の上部中央の軸受部２４には水平なカム台４１が固
定的に設けられ、該カム台４１上には上端が傾斜面をな
す円筒状のカム４２が固定されている。

このカム４２の中心位置には分散装置駆動軸２１の上端
（又は着脱自在なカップリング４３を介して接合される
駆動軸端２１ａ）が挿通され、上記カム４２上の駆動軸
端２１ａにはフランジ状のラム４４が昇降自在に嵌合さ
れるとともに、ラム４４はその上方に設けたフランジ状
のスプリング受４５との間に介挿されているスプリング
４６によって一定の押圧力で常時下方へ押圧されている
。

また上記ラム４４の下面には前記カム４２の上端面に押
接される滑車４７がブラケット４８を介して軸支されて
おり、軸２１が回転するとカム４２上端の傾斜面に従っ
てラム４４が昇降駆動される構造となっている。

駆動軸端２１ａ（又は駆動軸２１の上端）のまわりには
多数の開閉骨４９が等角度間隔に配置され、該開閉骨４
９の上端はスプリング受４５上方の駆動軸端２１ａのま
わりに多数等間隔に設けられた軸支部５０に回動自在に
軸支され、さらに一定寸法下方の同心円上の位置では前
記ラム４４の外周との間に設けた多数のリンク５１と回
動自在な連結が行われている。

上記開閉骨４９は軸２１を中心として放射状をなして取
付けられているが、その外側面にはフレキシプツシな樹
脂又はゴム製のシート若しくは多数の三角形又は扇形の
金属薄板を多数のヒンジで連結してなるカバー５２が円
形若しくは正多角形をなして固着され、軸２１が回転す
ると上記傘状の開閉骨４９及びこれと一体のカバー５２
は回転しながら第２図想像線及び実線で示すように開閉
しくこの時カバー５２は傘状に折畳まれる）、その外表
面に落下する投入物に一定の遠心力を与えながら外周方
向に溌ね飛ばす。

５３はカバー５２の内側に投入物が落下しないように軸
２１の上端に付設されている傘状のトップカバーである
。

上記のように構成される投入物分散装置によれば、発酵
槽内への投入物の投入が均質にしかも小さくほぐされて
万遍なく行われるので、投入物内に多数の間隙を有して
通気性の良い状態で積層され、好気性発酵が促進される
とともに発酵物の均質性が保たれ、それ以外の一般貯蔵
用投入物の場合の積層状態も均一に保持できる。

以上の如く構成される畜糞等の発酵装置の使用方法及び
作動を畜糞発酵の場合について説明すると次の通りであ
る。

（１） 生の家畜糞尿と鋸屑、粉研わら、乾草、粉砕
樹皮、切断した紙屑、乾燥堆肥等の乾燥物を適量づつ撹
拌機３に投入して撹拌し、全体の水分を６０％〜６５係
位に調節する。

（注：生糞の水分は８０係〜９０係ある。

）（２）水分調整された畜糞は撹拌機３より取出してコ
ンベア装置４により、既に蓋１３が開かれ投入物分散装
置が装着されている発酵槽１２に連続的に投入される。

このとき畜糞は分散装置４０上に位置するホッパー７よ
り投下されるが、既に回転、開閉作動している分散装置
４０によって発酵槽１２内に万遍なく分散され、しかも
均質を保って順次積層される。

このようにして投入された畜糞は小さくほぐされており
、各粒子間に多くの空気を含んでいるので比較的押圧も
受けず内部の空間度も大きく空気の流通性も良好な状態
にある。

（３）上記投入後、着脱式の分散装置にあってはこれを
取り外した後蓋１３を閉じ、３０℃〜４０°Ｃ程度に設
定された非燃焼式の温風機３４より温風を発酵槽１２内
に送り込むが、この温風供給は１０〜１５分間隔で５分
間前後、約５時間位の間断続的に行うと発酵槽１２内は
４５℃〜５０℃に温度上昇し、温風機３４はサーモスタ
ット等により自動的に停止する。

この間温風は内部容器１８の外周及び底面と、通気管２
５を通じて全体に万遍なく行きわたる。

（４）発酵槽１２内の温度は運転開始後１２〜１６時間
で約７０°Ｃ〜７５℃位に上昇し、２４時間後には好気
性発酵（第１次発酵）を概ね完了し、この発酵で糞尿類
は略分解される。

（５）上記第１次発酵で２４時間後直ちに第２次発酵過
程に移すべく内蔵物をすべて取出しても良いが、次の回
の第１次発酵をより完全に行わせるためにその半分以下
のものを残し、次の新規な投入物を入れ、前記（３）
、 （４）と同様に残存発酵物とともに好気性発酵を行
わしめた後に取出すことが望ましい。

その結果例えば上記過程で２４時間後に取出す発酵物の
量を全体の１／２とすると、第１次発酵の全所要時間は
４８時間となり、第１次発酵もさらに完全なものとなる
。

（６）発酵物の取出しはモーター３７を駆動して掻き出
し駆動軸２７、即ち撹拌爪２８及び掻き出し板２９が同
時回転して、内部容器１８内の発酢物を掻き出し室１９
内に落下せしめ、掻き出し板２９によって取出口３２よ
り外部へ取出し、第２次、第３次発酵をさせるべく所定
場所に堆積せしめる。

この第２次、第３次発酵は嫌気性発酵で、約２週間で完
了するが、この発酵によりわら、草類その他糞尿内に含
まれる繊維質のもの等が完全に分解され、全体として極
めて肥効性の高い完全腐熟無臭の有機肥料が完成する。

この発明の装置は以上の如く構成される結果、発酵槽内
への温風の流通が良好であるほか、非燃焼式温風機を用
いているので酸素量も多く好気性発酵が非常に活発に行
われ、従来の発酵に比して極めて短時間に且つ十分な発
酵ができ、第２次発酵を容易且つ良質にする。

また、温風供給も間欠的でしかも供給期間も従来のもの
に比して著しく短縮されるとともに、発酵中の撹拌駆動
が不要なので、発酵装置全体の消費エネルギー量が著し
く節減でき、糞尿の処理コストも低減できる。

さらに発酵菌の供給も不要である。

従来の多段式発酵槽に比して装置の構造及び操作が簡略
化されるとともに、モーター類等の駆動装置も小容量の
ものですみ、製造コストも大幅に低減でき、普及も容易
である。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の発酵装置の構造を示す断面図、第２図
はその発酵装置に利用される投入物分散装置の拡大断面
図である。 １２：発酵槽、１８：内部容器、１９：掻き出し室、２
１：分散装置駆動軸、２１ａ：駆動軸端、２５：通気管
、２７：掻き出し駆動軸、２８：撹拌爪、２９：掻き出
し板、３４：温風機、４０：投入物分散装置、４２：カ
ラ、４４：ラム、４６：スプリング、４７：滑車、４９
：開閉骨、５１：リンク、５２：カバー。

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. １ 上端が開口しているドラム状の発酵槽１２内に、該
   発酵槽１２の内周との間に一定の間隙を保持して耐熱性
   の網状物又は多孔板よりなる上部開口型の内部容器１８
   を収容し、この内部容器１８内には網状物又は多孔板よ
   りなる通気管２５が上下方向に挿通支持された構造にお
   いて、上記発酵槽１２と内部容器１８の底部間に一定の
   空間をなす掻き出し室１９を形成し、発酵槽１２外には
   該掻き出し室１９内に開口する温風機３４を設け、発酵
   槽１２と内部容器１８内にはその両者の中心部を貫く分
   散装置駆動軸２１と発酵槽１２及び内部容器１８の底部
   を貫く掻き出し駆動軸２７とを互に自由に回転するよう
   に同心的に軸支し、該掻き出し駆動軸２７には前記内部
   容器１８の底部羨通気管２５との間で回転する撹拌爪２
   ８と掻き出し室１９内で回転する掻き出し板２９とを各
   付設し、上記分配装置駆動軸２１の上端には、該軸２１
   によって回転駆動され且つ内部容器１８内への投入物を
   均一に分散せしめる投入物分散装置４０を付設し、該投
   入物分散装置４０が、上端に傾斜面を有する円筒状のカ
   ム４２を固定的に設け、分散装置駆動軸２１の上端部に
   多数の開閉骨４９をその上端を回動自在に放射状に軸支
   して設け、上記分散装置駆動軸２１を上記カム４２の中
   心位置に回転自在に挿通するとともに、上記駆動軸２１
   には上部に設けられたスプリング４６により常に一定の
   抑圧を受け、下部において前記カム４２の傾斜面に押接
   される滑車４７を軸支しているラム４４を昇降自在に嵌
   合せしめて設け、該ラム４４の外周と前記開閉骨４９と
   の間を多数のリンク５１によりそれぞれ連結し、さらに
   上記開閉骨４９の上面には開閉骨４９とともに折畳みが
   可能なカバー５２を設けてなる畜糞等の発酵装置。