WO2021010385A1 - 鶏糞飼料製造方法および鶏糞飼料製造装置 - Google Patents

鶏糞飼料製造方法および鶏糞飼料製造装置 Download PDF

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WO2021010385A1
WO2021010385A1 PCT/JP2020/027323 JP2020027323W WO2021010385A1 WO 2021010385 A1 WO2021010385 A1 WO 2021010385A1 JP 2020027323 W JP2020027323 W JP 2020027323W WO 2021010385 A1 WO2021010385 A1 WO 2021010385A1
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WO
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chicken manure
septic tank
processing furnace
feed
thermal decomposition
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PCT/JP2020/027323
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English (en)
French (fr)
Inventor
利光 加来野
貴徳 岩切
Original Assignee
株式会社加来野製作所
株式会社ノーブル
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Publication date
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    • A—HUMAN NECESSITIES
    • A23—FOODS OR FOODSTUFFS; TREATMENT THEREOF, NOT COVERED BY OTHER CLASSES
    • A23K—FODDER
    • A23K10/00—Animal feeding-stuffs
    • A23K10/20—Animal feeding-stuffs from material of animal origin
    • A23K10/26—Animal feeding-stuffs from material of animal origin from waste material, e.g. feathers, bones or skin
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B09—DISPOSAL OF SOLID WASTE; RECLAMATION OF CONTAMINATED SOIL
    • B09B—DISPOSAL OF SOLID WASTE NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • B09B3/00—Destroying solid waste or transforming solid waste into something useful or harmless

Definitions

  • the present invention relates to a chicken manure feed production method and a chicken manure feed production apparatus for processing chicken manure into feed.
  • Chicken manure discharged from poultry farms has become a problem.
  • Chicken manure is usually treated as fertilizer (see, for example, Patent Document 1) or incinerated (see, for example, Patent Document 2), but attempts have also been made to use chicken manure as feed.
  • Patent Document 3 water is added to chicken manure to produce a mixture, and the produced mixture is screened and fermented by mixing fermenting bacteria with the residue remaining on the sieve to produce feed. Have been described.
  • an object of the present invention is to provide a chicken manure feed production method and a chicken manure feed production apparatus capable of processing chicken manure and safely converting it into feed.
  • the method for producing chicken manure feed of the present invention is characterized in that chicken manure is thermally decomposed and incinerated in a processing furnace without supplying oxygen.
  • thermal decomposition of chicken manure proceeds and ashing occurs.
  • the ash after thermal decomposition contains a large amount of calcium and becomes aseptic, so that it can be used as feed.
  • the thermal decomposition be carried out at 500 to 600 ° C. for 2 to 3 hours.
  • the ash after thermal decomposition becomes sufficiently sterile, and a feed that is sterile and contains a large amount of calcium can be obtained.
  • thermally decomposing at 500 ° C. or higher urea in chicken manure is decomposed, and the feed does not contain nitrogen. If the temperature is lower than 500 ° C., sterilization may be insufficient by thermal decomposition for 2 to 3 hours, and it is necessary to lengthen the thermal decomposition time. Further, when the temperature exceeds 600 ° C., the calcium content is decomposed, so that the calcium content in the feed is reduced.
  • the chicken manure feed production apparatus of the present invention includes a processing furnace having a pyrolysis section that thermally decomposes chicken manure without supplying oxygen. According to the chicken manure feed production apparatus of the present invention, since the hypoxic state is maintained in the treatment path, the thermal decomposition of chicken manure proceeds, and ash containing a large amount of calcium that can be used as feed can be obtained.
  • a feed containing a large amount of calcium that can be used as feed can be obtained due to the configuration in which chicken manure is thermally decomposed and incinerated in the processing furnace without supplying oxygen.
  • FIG. 7 is a sectional view taken along line VII-VII of FIG.
  • FIG. 8 is a cross-sectional view taken along the line IX-IX of FIG.
  • FIG. 8 is a cross-sectional view taken along the line XX of FIG. It is a top view of the primary septic tank.
  • FIG. 20 is a cross-sectional view taken along the line XXI-XXI of FIG.
  • FIG. 1 is a front view of the chicken manure feed production apparatus according to the embodiment of the present invention
  • FIG. 2 is a plan view
  • FIG. 3 is a plan view of a processing furnace
  • FIG. 4 is a vertical sectional view of a drying portion
  • FIG. 5 is V of FIG.
  • FIG. 6 is a view taken along the line VI of FIG. 4
  • FIG. 7 is a vertical sectional view of the thermal decomposition portion
  • FIG. 8 is a sectional view of VII-VII of FIG. 7
  • FIG. 9 is a sectional view of IX-IX of FIG.
  • FIG. 10 is a cross-sectional view taken along the line XX of FIG.
  • the chicken manure feed production device 1 comprises a processing furnace 2 for processing chicken manure, a purification device 3 for purifying exhaust gas generated in the processing furnace, and chicken manure. It has an automatic transfer device 4 that automatically transfers to the processing furnace 2 and an automatic control panel 5.
  • the processing furnace 2 has a cylindrical shape, and has a drying section 2A for drying chicken manure supplied by the automatic transport device 4 at the upper part and a thermal decomposition section 2B for thermally decomposing the chicken manure dried in the drying section 2A at the lower part. Have.
  • the upper cover 20 of the processing furnace 2 has an inlet 21 for charging chicken manure and two exhaust gas suction ports 22 for sucking exhaust gas (smoke exhaust) generated in the processing furnace 2. And are provided.
  • a charging device 40 which will be described later, is connected to the charging port 21, and chicken manure is automatically charged into the processing furnace 2.
  • the drying portion 2A has an outer wall 50 and an inner wall 51.
  • the space between the outer wall 50 and the inner wall 51 is a space portion 52 in which water supply and drainage are automatically performed.
  • a receiving plate 53 for receiving the chicken manure input from the inlet 21 and guiding it to the central portion of the drying portion 2A is provided.
  • a receiving bar 54 and a stirring bar 55 which are of a two-stage upper and lower type are provided.
  • the receiving bar 54 is formed by extending a plurality of rods diagonally downward from the inner wall 51 toward the central portion of the drying portion 2A.
  • the stirring bar 55 extends diagonally upward from the rotating shaft 56 extending in the vertical direction to the central portion of the drying portion 2A toward the upper part of the receiving bar 54.
  • the rotary shaft 56 is rotationally driven by a drive device 23 provided on the upper cover 20 of the processing furnace 2, and the stirring bar 55 rotates together with the rotary shaft 56.
  • the upper and lower two-stage receiving bars 54 are provided so as to be staggered in length in a plan view, and the stirring bars 55 are provided at positions different by 90 ° in a plan view. This prevents chicken manure from falling straight down the upper and lower tiers.
  • the drive device 23 is driven by a geared motor 24 provided on the upper cover 20.
  • the rotation speed of the stirring bar 55 (rotating shaft 56) is controlled by a driving device 23, a geared motor 24, and an inverter (not shown).
  • thermometers 57A and 57B are provided at the upper part and the lower part of the drying portion 2A, respectively.
  • the thermometers 57A and 57B are connected to the automatic control panel 5.
  • a rostrum 60 and an automatic ignition device 61 that automatically ignites the chicken manure on the rostrum 60 so as to continue thermal decomposition are provided below the thermal decomposition section 2B. ..
  • Refractory cement is provided in the wall portion 62A of the thermal decomposition portion 2B. Refractory cement is also provided on the bottom 62B.
  • the inside of the wall portion 62A on the rostrum 60 is covered with the expanded metal 63.
  • a heat exchange pipe 64 is spirally provided on the upper portion of the thermal decomposition section 2B.
  • Thermometers 58A, 58B, and 58C are provided at the upper, middle, and lower parts of the pyrolysis unit 2B, respectively.
  • the thermometers 58A, 58B, 58C are connected to the automatic control panel 5.
  • the chicken manure that has fallen from the drying portion 2A is heated from the lower part of the rostrum 60 by the automatic ignition device 61 for a certain period of time to start thermal decomposition. Then, the chicken manure dried in the drying portion 2A intermittently falls onto the rostrum 60 substantially uniformly, and thermal decomposition is continued on the rostrum 60. Pyrolyzed chicken manure in a low oxygen state is carbonized and becomes magnetic ash, which falls downward from the grid of Rostle 60.
  • inspection doors 65 and 66 are provided at the upper and lower positions of the rostrum 60, respectively.
  • the inspection door 65 is provided with a viewing window 65A.
  • the viewing window 65A makes it possible to check the internal condition of the thermal decomposition unit 2B.
  • the inspection door 66 is provided with a small window 66A. It is possible to take out the magnetic ash at the bottom of the rostrum 60 from the inspection door 66. Further, even while the chicken manure feed production device 1 is in operation, magnetic ash can be sucked and collected from the small window 66A using an electric suction tool.
  • the purification device 3 uses a septic water tank 7 in which water 70 is stored and a gas reservoir 71 is formed at the upper portion, a primary septic tank 8 for primary purifying the exhaust gas sucked from the treatment furnace 2, and gas purified by the primary septic tank 8. It has a secondary septic tank 9 for secondary purification and a circulation septic tank 10 for circulating and purifying the gas purified by the secondary septic tank 9.
  • FIG. 11 is a plan view of the primary septic tank 8
  • FIG. 12 is a front view of FIG. 11
  • FIG. 13 is a right side view of FIG.
  • the primary septic tank 8 is a box-shaped object provided in the upper part of the septic water tank 7 and the lower surface is opened to the upper part of the septic water tank 7 and connected.
  • the two inlets 80 of the primary septic tank 8 and the two exhaust gas inlets 22 of the processing furnace 2 are connected by a flue 11, respectively.
  • the primary septic tank 8 includes a nozzle 81 that injects water from the upper part of the processing furnace 2 through the flue 11 and a pump 82 that sucks water 70 from the septic water tank 7 and supplies it to the nozzle 81 (FIG. 1). (See FIG. 2), a pipe 83 that sucks gas from the gas reservoir 71 of the septic water tank 7 and returns it to the primary septic tank 8, and an electric blower 84 provided in the middle of the pipe 83.
  • the nozzle 81 is a conical nozzle that injects water 70 in a conical shape.
  • the nozzle 81 is provided sideways in the primary septic tank 8.
  • FIG. 14 is a plan view of the secondary septic tank 9
  • FIG. 15 is a front view of FIG. 14
  • FIG. 16 is a right side view of FIG.
  • the secondary septic tank 9 is a cylindrical object provided in the upper part of the septic water tank 7 and whose lower surface is opened and connected to the upper part of the septic water tank 7.
  • the inflow port 90 of the secondary septic tank 9 and the suction port 72 provided on the upper wall of the septic water tank 7 are connected by a pipe 91.
  • An electric blower 92 is provided in the middle of the pipe 91.
  • the secondary septic tank 9 has a nozzle 93 that injects water from the gas reservoir 71 of the septic water tank 7 to the gas sucked by the electric blower 92 through the pipe 91, and a nozzle 93 that sucks water 70 from the septic water tank 7 to the nozzle 93.
  • a pump 94 for supplying is provided.
  • the nozzle 93 is a conical nozzle that injects water 70 in a conical shape.
  • the nozzles 93 are provided in the secondary septic tank 9 upward and in two upper and lower stages.
  • FIG. 17 is a plan view of the circulation septic tank 10
  • FIG. 18 is a front view of FIG. 17,
  • FIG. 19 is a right side view of FIG.
  • the circulation septic tank 10 is a cylindrical object provided in the upper part of the septic water tank 7 and whose lower surface is opened to the upper part of the septic water tank 7 and connected.
  • the circulation septic tank 10 is provided between the secondary septic tank 9 and the return pipe 12.
  • the return pipe 12 is a pipe that sends the gas that has passed through the secondary septic tank 9 and the circulation septic tank 10 into the processing furnace 2.
  • the return pipe 12 is connected to the suction port 104.
  • An electric blower 13 for sending gas to the processing furnace 2 is provided in the middle of the return pipe 12.
  • the inflow port 100 of the circulation septic tank 10 and the suction port 95 of the secondary septic tank 9 are connected by a pipe 101.
  • the suction port 95 of the secondary septic tank 9 is formed in the lower part of the secondary septic tank 9 below the nozzle 93 so as to suck the gas that has passed through the secondary septic tank 9.
  • the circulation septic tank 10 has a nozzle 102 that sucks gas from the secondary septic tank 9 through the pipe 101 by the suction force of the electric blower 13 provided in the middle of the return pipe 12 and injects water to the sucked gas, and a septic water tank.
  • a pump 103 that sucks up water 70 from 7 and supplies it to the nozzle 102 is provided.
  • the nozzle 102 is a conical nozzle that injects water 70 in a conical shape.
  • the nozzles 102 are provided in the circulation septic tank 10 upward and in two upper and lower stages.
  • the suction port 104 of the return pipe 12 is formed in the lower part of the circulation septic tank 10 below the nozzle 102 so as to suck the gas that has passed through the circulation septic tank 10.
  • the return pipe 12 is connected to a gas discharge pipe 6 provided in the space below the rostrum 60 in the processing furnace 2.
  • the gas discharge pipe 6 discharges the gas sent by the return pipe 12 substantially evenly into the space below the rostrum 60 in the processing furnace 2.
  • the gas discharge pipe 6 has a ring-shaped portion 67 in which the steel pipe is arranged in a ring shape centered on the central portion of the processing furnace 2 in a plan view, and the central portion of the processing furnace 2 in which the steel pipe is viewed in a plan view. It has a linear portion 68 arranged linearly toward the direction of the pipe and a suction port 69A to which the return pipe 12 is connected.
  • the ring-shaped portion 67 is provided with a plurality of openings 67A formed diagonally upward on the central portion side of the processing furnace 2 at predetermined intervals in the circumferential direction of the ring shape.
  • the linear portion 68 has holes 68A and 68B formed diagonally upward on both the left and right sides in the extension direction of the linear portion 68, respectively, in the extension direction of the linear portion 68. There are multiple units at predetermined intervals.
  • the ring-shaped portion 67 is connected to air suction ports 69B, 69C, 69D with cocks for sucking air from three directions around the processing furnace 2.
  • the air suction ports 69B, 69C, and 69D with cocks are opened only when the magnetic ash is taken out, and are always closed when the chicken manure feed production apparatus 1 is operated.
  • the automatic transfer device 4 has a charging device 40 that automatically loads chicken manure from the upper part of the processing furnace 2, and a transport conveyor 41 that transports chicken manure to the loading device 40.
  • FIG. 20 is an enlarged front view of the loading device 40 portion
  • FIG. 21 is a sectional view taken along line XXI-XXI of FIG.
  • the charging device 40 is connected to the upper part of the processing furnace 2 and has a tubular portion 42 for charging chicken manure supplied from above into the processing furnace 2 and an upper and lower tubular portion 42.
  • a pair of dampers 43A and 43B that are provided at predetermined intervals and open and close inside the tubular portion 42.
  • the dampers 43A and 43B are moved back and forth inside the tubular portion 42 by the air cylinders 44A and 44B, respectively.
  • the pair of upper and lower dampers 43A and 43B alternately open and close the inside of the tubular portion 42 at regular time intervals.
  • a screw conveyor, a bucket conveyor, a belt conveyor, or the like can be used as the conveyor 41 .
  • the conveyor 41 is provided horizontally or inclined.
  • the transfer amount of the transfer conveyor 41 can be freely controlled by a geared motor, an inverter, or the like.
  • the chicken manure is supplied to the transport conveyor 41, and is supplied above the loading device 40 by the transport conveyor 41.
  • the chicken manure supplied from above the charging device 40 is charged into the processing furnace 2 in a fixed amount by alternately opening and closing a pair of upper and lower dampers 43A and 43B at regular time intervals.
  • the chicken manure put into the processing furnace 2 is dried by the heat rising from the pyrolysis section 2B in the drying section 2A. At this time, the chicken manure is dried while being stirred by the stirring bar 55 that rotates on the upper and lower two-stage receiving bar 54. Further, since the temperature measured by the thermometers 57A and 57B provided at the upper part and the lower part of the drying unit 2A is displayed on the automatic control panel 5, the temperature is controlled based on the displayed temperature. Further, in the chicken manure feed production apparatus 1 of the present embodiment, it is possible to obtain warm air by residual heat by automatically sucking and exhausting air into the space 52 between the outer wall 50 and the inner wall 51 of the drying portion 2A. It has become. It is also possible to obtain hot water by residual heat by automatically supplying and draining water to the space portion 52.
  • the chicken manure dried by the drying section 2A intermittently falls onto the rostrum 60 in the pyrolysis section 2B almost uniformly.
  • the dropped chicken manure is heated from the lower part of the rostrum 60 for a certain period of time by the automatic ignition device 61 and is thermally decomposed.
  • the air suction ports 69B, 69C, and 69D with cocks are always operated in a closed state, and the low oxygen state is maintained in the pyrolysis section 2B, so that the chicken manure in the pyrolysis section 2B shifts to oxidation (combustion). No, thermal decomposition proceeds.
  • the automatic control panel 5 displays the temperatures measured by the thermometers 58A, 58B, and 58C provided at the upper, middle, and lower parts of the pyrolysis unit 2B, respectively. Based on the displayed temperatures, the temperature is displayed. Temperature control is performed so that the thermal decomposition temperature of chicken manure is 500 to 600 ° C.
  • the oxygen molecules in the low oxygen state do not combine with the carbon molecules in combustion (oxidation), but collide with the molecular structure of chicken manure (organic matter) that started combustion by ignition in a translational state.
  • the potential energy of is converted into thermal energy, and thermal ion decomposition (molecular dynamics with chemical reaction) begins near the critical temperature (low temperature plasma state) peculiar to each organic substance.
  • thermal ion decomposition molecular dynamics with chemical reaction
  • oxygen molecules that were not involved in this thermal ion decomposition attract each other by the van der Waals force of the oxygen molecule and the potential energy of the wall of the substance in the process of gradual incineration of organic substances by thermal ion decomposition.
  • oxygen molecules are confined inside in a state of being arranged in a grid pattern (ladder shape) in an electromagnetic field generated in a plasma state. This produces a magnetic ash with ferromagnetism.
  • the heat generated in the pyrolysis part 2B rises to the drying part 2A and is used for drying the chicken manure in the drying part 2A, so that it is not necessary to dry the chicken manure in advance and it is efficient. It can be thermally decomposed and incinerated. As described above, the thermal decomposition temperature of chicken manure is 500 to 600 ° C., and the thermal decomposition time per batch is 2 to 3 hours. The ash after thermal decomposition contains a large amount of calcium and becomes aseptic, so that it can be used as feed.
  • the chicken manure feed production apparatus 1 of the present embodiment it is possible to obtain hot water by residual heat by automatically supplying and draining water to the heat exchange pipe 64. If it is not necessary to dry the chicken manure, the drying portion 2A may be omitted.
  • the exhaust gas in the processing furnace 2 is sent from the exhaust gas suction port 22 at the upper part of the processing furnace 2 to the purification device 3 through the flue 11. At this time, the exhaust gas generated in the processing furnace 2 is prevented from flowing back to the charging device 40 by alternately opening and closing the pair of upper and lower dampers 43A and 43B of the charging device 40.
  • the water 70 of the septic water tank 7 is sucked up by the pump 82 and injected from the nozzle 81 in a conical shape at a pressure of 0.2 to 0.3 MPa.
  • the exhaust gas is rapidly cooled, decomposed and purified, and the water 70 in contact with the exhaust gas falls into the purified water tank 7.
  • the gas in the gas reservoir 71 of the purified water tank 7 is sucked up by the electric blower 84 from the suction port 83A and sent to the primary septic tank 8 through the pipe 83.
  • the water 70 is repeatedly injected from the nozzle 81 in the primary septic tank 8 with respect to the exhaust gas, the pressure rise of the gas pool portion 71 is suppressed, and the concentration of the exhaust gas is lowered.
  • the gas in the gas reservoir 71 of the purified water tank 7 is sucked up by the electric blower 92 from the suction port 72 and sent to the secondary septic tank 9 through the pipe 91.
  • the water 70 of the septic water tank 7 is sucked up by the pump 94, and is ejected from the upper and lower two-stage nozzles 93 at a pressure of 0.2 to 0.3 MPa in a conical shape.
  • the gas sent to the secondary septic tank 9 is decomposed, smokeless, and odorless, and then sent from the suction port 95 to the circulation septic tank 10.
  • the water 70 jetted from the nozzle 93 falls from the lower part of the secondary septic tank 9 into the purified water tank 7.
  • the gas that has passed through the secondary septic tank 9 is sucked up from the suction port 95 to the pipe 101 by an electric blower 13 (see FIG. 1) provided in the middle of the return pipe 12 and circulated. It is sent to the septic tank 10.
  • the water 70 of the septic water tank 7 is sucked up by the pump 103, and is injected in a conical shape at a pressure of 0.2 to 0.3 MPa from the upper and lower two-stage nozzles 102.
  • the gas sent to the circulation septic tank 10 is decomposed, smokeless, and odorless, and then sent from the suction port 104 to the return pipe 12.
  • the water 70 jetted from the nozzle 102 falls from the lower part of the circulation septic tank 10 into the purified water tank 7.
  • the circulation septic tank 10 may be omitted, and the secondary septic tank 9 may be directly sent to the return pipe 12.
  • the gas sent to the return pipe 12 enters the gas discharge pipe 6 from the suction port 69A, and goes diagonally upward from the openings 68A and 68B of the linear portions 68 and the openings 67A of the ring-shaped portions 67 into the space below the rostrum 60. It is discharged almost evenly toward.
  • the purification gas supplied from the suction port 69A is smokeless, odorless, and has a low oxygen concentration, and a low oxygen state is maintained in the processing furnace 2, so that the chicken manure in the thermal decomposition section 2B is thermally decomposed. Progresses. All the above operations are automatically controlled by the automatic control panel 5.
  • the exhaust gas generated in the processing furnace 2 is discharged from the upper part of the processing furnace 2 through the flue 11 to the primary septic tank 8, the septic water tank 7, the secondary septic tank 9, and the circulation septic tank 10. Since the exhaust gas is completely returned to the processing furnace 2 through the return pipe 12, the exhaust gas is not released to the atmosphere and there is no environmental pollution. Further, since the purifying gas passing through the openings 67A, 68A, 68B and the suction port 69A of the gas discharge pipe 6 is smokeless and odorless, soot generation and adhesion are prevented, and maintenance is not required.
  • the water 70 in the purified water tank 7 is purified by using a coagulant in a separately provided reserve tank (not shown) and circulated, so that replacement is not necessary.
  • the purification gas having a low oxygen concentration which is smokeless and odorless, is discharged substantially evenly to the space below the rostrum 60 in the processing furnace 2.
  • the amount of oxygen in the thermal decomposition section 2B of the processing furnace 2 becomes uniform, and chicken manure is uniformly and efficiently thermally decomposed in the thermal decomposition section 2B.
  • the chicken manure in the thermal decomposition section 2B can be thermally decomposed evenly and efficiently.
  • the present invention is useful as a chicken manure feed production method and a chicken manure feed production apparatus for treating chicken manure and converting it into feed. Suitable as an apparatus.

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Abstract

鶏糞を処理して安全に飼料化することが可能な鶏糞飼料製造方法および鶏糞飼料製造装置の提供。　酸素を供給することなく処理炉（２）内で鶏糞を熱分解して灰化する。処理路（２）内では低酸素状態が維持されるので、鶏糞の熱分解が進行し、灰化する。この熱分解後の灰はカルシウム分を多く含み、無菌状態となるため、飼料として利用することが可能である。

Description

鶏糞飼料製造方法および鶏糞飼料製造装置
　本発明は、鶏糞を処理して飼料化する鶏糞飼料製造方法および鶏糞飼料製造装置に関する。
　養鶏場から排出される鶏糞の処理が問題となっている。鶏糞は通常、肥料として処理される（例えば、特許文献１参照。）か、焼却処理される（例えば、特許文献２参照。）が、鶏糞を飼料として利用する試みもなされている。例えば、特許文献３には、鶏糞に水を加えて混合物を生成し、生成された混合物を篩選別して篩上に残留する残渣物に発酵菌を混合して発酵させることによって飼料を生成することが記載されている。
特開２００２－１６０９８６号公報 特開２００４－３７０６２号公報 特開２００８－１４２０２２号公報
　特許文献３に記載の方法では、残渣物に発酵菌を混合して発酵させることにより、残渣物に含まれる水分や栄養分を栄養源として増殖させるものであるため、残渣物に有害菌が含まれている場合には飼料として使用することができず、安全性に問題がある。
　そこで、本発明においては、鶏糞を処理して安全に飼料化することが可能な鶏糞飼料製造方法および鶏糞飼料製造装置を提供することを目的とする。
　本発明の鶏糞飼料製造方法は、酸素を供給することなく処理炉内で鶏糞を熱分解して灰化することを特徴とする。本発明の鶏糞飼料製造方法では、処理路内で低酸素状態が維持されるので、鶏糞の熱分解が進行し、灰化する。この熱分解後の灰はカルシウム分を多く含み、無菌状態となるため、飼料として利用することが可能である。
　熱分解は、５００～６００℃で２～３時間を行うことが望ましい。これにより、熱分解後の灰は十分に無菌状態となり、無菌でカルシウム分を多く含む飼料が得られる。また、５００℃以上で熱分解することで鶏糞中の尿素が分解され、窒素分が含まれない飼料となる。なお、５００℃未満とする場合には２～３時間の熱分解では滅菌が不十分となる可能性があり、熱分解時間を長くする必要がある。また、６００℃超とする場合には、カルシウム分が分解されてしまうため、飼料中のカルシウム分が少なくなる。
　本発明の鶏糞飼料製造装置は、酸素を供給することなく鶏糞を熱分解する熱分解部を有する処理炉を含むものである。本発明の鶏糞飼料製造装置によれば、処理路内で低酸素状態が維持されるので、鶏糞の熱分解が進行し、飼料として利用可能なカルシウム分を多く含む灰が得られる。
　酸素を供給することなく処理炉内で鶏糞を熱分解して灰化する構成により、飼料として利用することが可能なカルシウム分を多く含む飼料が得られる。
本発明の実施の形態における鶏糞飼料製造装置の正面図である。 図１の鶏糞飼料製造装置の平面図である。 処理炉の平面図である。 乾燥部の縦断面図である。 図４のＶ矢視図である。 図４のＶＩ矢視図である。 熱分解部の縦断面図である。 図７のＶＩＩ－ＶＩＩ断面図である。 図８のＩＸ－ＩＸ断面図である。 図８のＸ－Ｘ断面図である。 一次浄化槽の平面図である。 図１１の一次浄化槽の正面図である。 図１１の一次浄化槽の右側面図である。 二次浄化槽の平面図である。 図１４の二次浄化槽の正面図である。 図１４の二次浄化槽の右側面図である。 循環浄化槽の平面図である。 図１７の循環浄化槽の正面図である。 図１７の循環浄化槽の右側面図である。 投入装置部分を拡大した正面図である。 図２０のＸＸＩ－ＸＸＩ断面図である。
　１　鶏糞飼料製造装置
　２　処理炉
　２Ａ　乾燥部
　２Ｂ　熱分解部
　３　浄化装置
　４　自動搬送装置
　５　自動制御盤
　６　ガス吐出管
　７　浄化水槽
　８　一次浄化槽
　９　二次浄化槽
　１０　循環浄化槽
　１１　煙道
　１２　返送配管
　１３　電動送風機
　２０　上部カバー
　２１　投入口
　２２　排ガス吸入口
　２３　駆動装置
　２４　ギヤードモータ
　４０　投入装置
　４１　搬送コンベア
　４２　筒状部
　４３Ａ，４３Ｂ　ダンパー
　４４Ａ，４４Ｂ　エアシリンダ
　５０　外壁
　５１　内壁
　５２　空間部
　５３　受け板
　５４　受けバー
　５５　攪拌バー
　５６　回転軸
　５７Ａ，５７Ｂ，５８Ａ，５８Ｂ，５８Ｃ　温度計
　６０　ロストル
　６１　自動着火装置
　６２Ａ　壁部
　６２Ｂ　底部
　６３　エキスパンドメタル
　６４　熱交換用パイプ
　６５　点検扉
　６５Ａ　窓
　６６　点検扉
　６６Ａ　小窓
　６７　リング状部
　６７Ａ　開孔
　６８　直線状部
　６８Ａ，６８Ｂ　開孔
　６９Ａ　吸入口
　６９Ｂ，６９Ｃ，６９Ｄ　コック付き空気吸入口
　７０　水
　７１　ガス溜まり部
　７２　吸込口
　８０　流入口
　８１　ノズル
　８２　ポンプ
　８３　配管
　８３Ａ　吸込口
　８４　電動送風機
　９０　流入口
　９１　配管
　９２　電動送風機
　９３　ノズル
　９４　ポンプ
　９５　吸込口
　１００　流入口
　１０１　配管
　１０２　ノズル
　１０３　ポンプ
　１０４　吸込口
　図１は本発明の実施の形態における鶏糞飼料製造装置の正面図、図２は平面図、図３は処理炉の平面図、図４は乾燥部の縦断面図、図５は図４のＶ矢視図、図６は図４のＶＩ矢視図、図７は熱分解部の縦断面図、図８は図７のＶＩＩ－ＶＩＩ断面図、図９は図８のＩＸ－ＩＸ断面図、図１０は図８のＸ－Ｘ断面図である。
　図１および図２に示すように、本発明の実施の形態における鶏糞飼料製造装置１は、鶏糞を処理する処理炉２と、処理炉内で発生した排ガスを浄化する浄化装置３と、鶏糞を処理炉２内へ自動的に搬送する自動搬送装置４と、自動制御盤５とを有する。処理炉２は、円筒状であり、上部に自動搬送装置４により供給される鶏糞を乾燥する乾燥部２Ａを、下部に乾燥部２Ａにおいて乾燥された鶏糞を熱分解する熱分解部２Ｂを、それぞれ有する。
　図３および図４に示すように、処理炉２の上部カバー２０には、鶏糞を投入する投入口２１と、処理炉２内で発生した排ガス（排煙）を吸入する２つの排ガス吸入口２２とが設けられている。投入口２１には、後述する投入装置４０が接続され、鶏糞が処理炉２内に自動的に投入されるようになっている。
　乾燥部２Ａは外壁５０と内壁５１とを有する。外壁５０と内壁５１との間の空間は自動的に給排水が行われる空間部５２となっている。乾燥部２Ａ内には、投入口２１から投入される鶏糞を受けて乾燥部２Ａの中央部へ導くための受け板５３が設けられている。また、乾燥部２Ａ内には、上下２段式とした受けバー５４および攪拌バー５５が設けられている。
　受けバー５４は、複数の棒体を内壁５１から乾燥部２Ａの中央部へ向けて斜め下方に延設したものである。攪拌バー５５は乾燥部２Ａの中央部に上下方向に延設された回転軸５６から受けバー５４の上部へ向けて斜め上方へ延設したものである。回転軸５６は処理炉２の上部カバー２０上に設けられた駆動装置２３によって回転駆動され、この回転軸５６とともに攪拌バー５５は回転する。図５および図６に示すように、上下２段式の受けバー５４は平面視で長さが互い違いとなるように設けられ、攪拌バー５５は平面視で９０°異なる位置に設けられている。これにより、鶏糞が上段および下段を真っ直ぐに落下しないようにしている。
　駆動装置２３は上部カバー２０上に設けられたギヤードモータ２４により駆動される。攪拌バー５５（回転軸５６）は、駆動装置２３、ギヤードモータ２４およびインバータ（図示せず。）により回転速度が制御される。また、乾燥部２Ａの上部および下部にはそれぞれ温度計５７Ａ，５７Ｂが設けられている。温度計５７Ａ，５７Ｂは、自動制御盤５に接続されている。
　図７に示すように、熱分解部２Ｂの下部にはロストル６０と、ロストル６０上の鶏糞の熱分解が継続するように自動的に着火する自動着火装置６１（図８参照。）とを有する。熱分解部２Ｂの壁部６２Ａ内には耐火セメントが設けられている。底部６２Ｂ上にも耐火セメントが設けられている。ロストル６０上の壁部６２Ａの内側はエキスパンドメタル６３で覆われている。熱分解部２Ｂの上部には、熱交換用パイプ６４が螺旋状に設けられている。熱分解部２Ｂの上部、中部および下部にはそれぞれ温度計５８Ａ，５８Ｂ，５８Ｃが設けられている。温度計５８Ａ，５８Ｂ，５８Ｃは、自動制御盤５に接続されている。
　乾燥部２Ａから落下した鶏糞は、ロストル６０下部より自動着火装置６１により一定時間加熱され、熱分解を開始する。そして、乾燥部２Ａにおいて乾燥された鶏糞は、断続的にロストル６０上にほぼ均一に落下し、ロストル６０上で熱分解が継続される。低酸素状態で熱分解された鶏糞は炭化され、磁性灰となってロストル６０の格子の目から下方へ落下する。
　また、熱分解部２Ｂの正面には、ロストル６０の上下位置にそれぞれ点検扉６５，６６が設けられている。点検扉６５には覗き窓６５Ａが設けられている。覗き窓６５Ａにより、熱分解部２Ｂの内部の状況を確認することが可能である。また、点検扉６６には小窓６６Ａが設けられている。点検扉６６よりロストル６０下部の磁性灰を取り出すことが可能である。また、鶏糞飼料製造装置１の運転中であっても小窓６６Ａから電動吸入工具を用いて磁性灰を吸入採取することが可能となっている。
　次に、浄化装置３について説明する。浄化装置３は、水７０が貯留され、上部にガス溜まり部７１が形成される浄化水槽７と、処理炉２から吸入した排ガスを一次浄化する一次浄化槽８と、一次浄化槽８により浄化したガスを二次浄化する二次浄化槽９と、二次浄化槽９により浄化したガスを循環浄化する循環浄化槽１０とを有する。
　図１１は一次浄化槽８の平面図、図１２は図１１の正面図、図１３は図１１の右側面図である。図１１～図１３に示すように、一次浄化槽８は浄化水槽７の上部に設けられ、下面が浄化水槽７の上部に開放されて接続された箱状物である。一次浄化槽８の２つの流入口８０と処理炉２の２つの排ガス吸入口２２とは、それぞれ煙道１１により接続されている。
　また、一次浄化槽８は、処理炉２の上部から煙道１１を通じて流入する排ガスに対して水を噴射するノズル８１と、浄化水槽７から水７０を吸い上げてノズル８１へ供給するポンプ８２（図１および図２参照。）と、浄化水槽７のガス溜まり部７１からガスを吸い上げて一次浄化槽８へ戻す配管８３と、配管８３の途中に設けられた電動送風機８４とを備える。ノズル８１は、充円錐状に水７０を噴射する充円錐ノズルである。ノズル８１は、一次浄化槽８内に横向きに設けられている。
　図１４は二次浄化槽９の平面図、図１５は図１４の正面図、図１６は図１４の右側面図である。図１４～図１６に示すように、二次浄化槽９は浄化水槽７の上部に設けられ、下面が浄化水槽７の上部に開放されて接続された円筒状物である。二次浄化槽９の流入口９０と浄化水槽７の上壁に設けられた吸込口７２とは配管９１により接続されている。配管９１の途中には電動送風機９２が設けられている。
　また、二次浄化槽９は、浄化水槽７のガス溜まり部７１から配管９１を通じて電動送風機９２により吸い上げたガスに対して水を噴射するノズル９３と、浄化水槽７から水７０を吸い上げてノズル９３へ供給するポンプ９４とを備える。ノズル９３は、充円錐状に水７０を噴射する充円錐ノズルである。ノズル９３は、二次浄化槽９内に上向きかつ上下２段に設けられている。
　図１７は循環浄化槽１０の平面図、図１８は図１７の正面図、図１９は図１７の右側面図である。図１７～図１９に示すように、循環浄化槽１０は浄化水槽７の上部に設けられ、下面が浄化水槽７の上部に開放されて接続された円筒状物である。循環浄化槽１０は二次浄化槽９と返送配管１２との間に設けられる。返送配管１２は二次浄化槽９および循環浄化槽１０を通過したガスを処理炉２内へ送り込む配管である。返送配管１２は吸込口１０４に接続されている。返送配管１２の途中には、ガスを処理炉２へ送り込むための電動送風機１３が設けられている。
　循環浄化槽１０の流入口１００と二次浄化槽９の吸込口９５とは配管１０１により接続されている。二次浄化槽９の吸込口９５は、二次浄化槽９を通過したガスを吸い込むようにノズル９３よりも下方の二次浄化槽９下部に形成されている。循環浄化槽１０は、返送配管１２の途中に設けられた電動送風機１３の吸引力により配管１０１を通じて二次浄化槽９よりガスを吸い上げ、この吸い上げたガスに対して水を噴射するノズル１０２と、浄化水槽７から水７０を吸い上げてノズル１０２へ供給するポンプ１０３とを備える。ノズル１０２は、充円錐状に水７０を噴射する充円錐ノズルである。ノズル１０２は、循環浄化槽１０内に上向きかつ上下２段に設けられている。
　返送配管１２の吸込口１０４は、循環浄化槽１０を通過したガスを吸い込むようにノズル１０２よりも下方の循環浄化槽１０下部に形成されている。返送配管１２は、処理炉２内のロストル６０の下方空間に設けられたガス吐出管６に接続されている。ガス吐出管６は、返送配管１２により送り込まれるガスを処理炉２内のロストル６０の下方空間へ略均等に吐出するものである。ガス吐出管６は、図８に示すように、鋼管を平面視で処理炉２の中央部を中心とするリング状に配置したリング状部６７と、鋼管を平面視で処理炉２の中央部へ向かって直線状に配置した直線状部６８と、返送配管１２が接続される吸入口６９Ａとを有する。
　リング状部６７には、図９に示すように、処理炉２の中央部側の斜め上方に向かって形成された開孔６７Ａを、リング状の円周方向に所定間隔で複数備えている。直線状部６８には、図１０に示すように、直線状部６８の延長方向に向かって左右両側の斜め上方に向かってそれぞれ形成された開孔６８Ａ，６８Ｂを、直線状部６８の延長方向に所定間隔で複数備えている。また、リング状部６７には、処理炉２の周囲の３方向から空気を吸入するためのコック付き空気吸入口６９Ｂ，６９Ｃ，６９Ｄが接続されている。コック付き空気吸入口６９Ｂ，６９Ｃ，６９Ｄは、磁性灰を取り出すときのみ開き、鶏糞飼料製造装置１の運転の際は常時閉じた状態とする。
　次に、自動搬送装置４について説明する。自動搬送装置４は、鶏糞を処理炉２の上部から自動的に投入する投入装置４０と、鶏糞を投入装置４０へ搬送する搬送コンベア４１とを有する。図２０は投入装置４０部分を拡大した正面図、図２１は図２０のＸＸＩ－ＸＸＩ断面図である。
　図２０および図２１に示すように、投入装置４０は、処理炉２の上部に接続され、上方から供給される鶏糞を処理炉２内に投入する筒状部４２と、筒状部４２の上下に所定間隔で設けられ、筒状部４２内を開閉する一対のダンパー４３Ａ，４３Ｂを有する。ダンパー４３Ａ，４３Ｂはそれぞれエアシリンダ４４Ａ，４４Ｂによって筒状部４２内部に進退動作させるものである。上下一対のダンパー４３Ａ，４３Ｂは、筒状部４２内を一定の時間間隔で交互に開閉する。
　搬送コンベア４１は、スクリューコンベア、バケットコンベアやベルトコンベア等を使用することが可能である。搬送コンベア４１は、水平または傾斜させて設けられる。搬送コンベア４１の搬送量は、ギヤードモータやインバータ等により自由に制御することが可能である。
　次に、上記構成の鶏糞飼料製造装置１の動作について説明する。鶏糞は搬送コンベア４１へ供給され、搬送コンベア４１により投入装置４０の上方へ供給される。投入装置４０の上方から供給された鶏糞は、上下一対のダンパー４３Ａ，４３Ｂが一定の時間間隔で交互に開閉することで、一定量ずつ処理炉２内へ投入される。
　処理炉２内へ投入された鶏糞は、乾燥部２Ａにおいて熱分解部２Ｂから上昇する熱により乾燥される。このとき、鶏糞は、上下２段式の受けバー５４上で回転する攪拌バー５５により攪拌されながら乾燥される。また、自動制御盤５には、乾燥部２Ａの上部および下部にそれぞれ設けられた温度計５７Ａ，５７Ｂにより測定された温度が表示されるので、この表示された温度に基づき温度管理が行われる。また、本実施形態における鶏糞飼料製造装置１では、乾燥部２Ａの外壁５０と内壁５１との間の空間部５２に空気を自動的に吸排気することで、余熱により温風を得ることも可能となっている。なお、空間部５２に水を自動的に給排水することで、余熱により温水を得ることも可能である。
　乾燥部２Ａにより乾燥された鶏糞は、断続的に熱分解部２Ｂ内のロストル６０上にほぼ均一に落下する。この落下した鶏糞は、自動着火装置６１によってロストル６０下部より一定時間加熱され、熱分解される。コック付き空気吸入口６９Ｂ，６９Ｃ，６９Ｄは常時閉じた状態で運転され、熱分解部２Ｂ内は低酸素状態が維持されるので、熱分解部２Ｂ内の鶏糞は酸化（燃焼）に移行することなく、熱分解が進行する。すなわち、酸素濃度の薄い状態ではガスの大部分が窒素となり、熱分解部２Ｂ内は低酸素状態で燃焼が抑制され、熱分解（蒸し焼き状態）が進行する。なお、自動制御盤５には、熱分解部２Ｂの上部、中部および下部にそれぞれ設けられた温度計５８Ａ，５８Ｂ，５８Ｃにより測定された温度が表示されるので、この表示された温度に基づき、鶏糞の熱分解温度が５００～６００℃となるように温度管理が行われる。
　このとき、低酸素状態中の酸素分子は、燃焼（酸化）で炭素分子と化合することなく、着火により燃焼を始めた鶏糞（有機物）の分子構造体に並進状態で衝突することにより、衝突時のポテンシャルエネルギが熱エネルギに変換され、それぞれの有機物特有の臨界温度付近（低温プラズマ状態）で熱イオン分解（化学反応を伴う分子動力学）を始める。一方、この熱イオン分解に関わらなかった酸素分子は、有機物が熱イオン分解で徐々に灰化される過程で、酸素分子のファンデルワールス力とその物質の壁が持っているポテンシャルエネルギで互いに引き合うことにより、また、プラズマ状態で生起する電磁界中で酸素分子が格子状（梯子状）に整列した状態で内部に閉じ込められる。これにより、強磁性を持つ磁性灰が生成される。
　この鶏糞飼料製造装置１では、熱分解部２Ｂにおいて発生した熱が乾燥部２Ａに上昇し、乾燥部２Ａにおいて鶏糞の乾燥に利用されるので、鶏糞を事前に乾燥することが不要となり、効率よく熱分解処理し、灰化することが可能となっている。なお、前述のように、鶏糞の熱分解温度は５００～６００℃とし、１バッチ当たり熱分解の時間を２～３時間とする。この熱分解後の灰はカルシウム分を多く含み、無菌状態となるため、飼料として利用することができる。
　また、本実施形態における鶏糞飼料製造装置１では、熱交換用パイプ６４に水を自動的に給排水することで、余熱により温水を得ることも可能となっている。なお、鶏糞の乾燥が不要な場合には、乾燥部２Ａを省略した構成とすることも可能である。
　処理炉２内の排ガスは処理炉２の上部の排ガス吸入口２２から煙道１１を通じて浄化装置３へ送られる。このとき、処理炉２内で発生した排ガスは、投入装置４０の上下一対のダンパー４３Ａ，４３Ｂが交互に開閉することで、投入装置４０への逆流が防止される。
　一次浄化槽８では、図１１～図１３に示すように、ポンプ８２により浄化水槽７の水７０が吸い上げられ、ノズル８１から０．２～０．３ＭＰａの圧力で充円錐状に噴射される。これにより、排ガスは急冷されるとともに分解されて浄化され、排ガスと接触した水７０は浄化水槽７内へ落下する。また、浄化水槽７のガス溜まり部７１のガスは、吸込口８３Ａから電動送風機８４により吸い上げられ、配管８３を通じて一次浄化槽８へ送られる。これにより、排ガスに対して繰り返し一次浄化槽８で水７０がノズル８１より噴射され、ガス溜まり部７１の圧力上昇抑制と排ガスの濃度の低下が行われる。
　また、図１４～図１６に示すように、浄化水槽７のガス溜まり部７１のガスは、吸込口７２から電動送風機９２により吸い上げられ、配管９１を通じて二次浄化槽９へ送られる。二次浄化槽９では、ポンプ９４により浄化水槽７の水７０が吸い上げられ、上下２段のノズル９３から０．２～０．３ＭＰａの圧力で充円錐状に噴射される。これにより、二次浄化槽９へ送られたガスは分解、無煙、無臭化された後、吸込口９５から循環浄化槽１０へ送られる。また、ノズル９３から噴射された水７０は、二次浄化槽９の下部から浄化水槽７内へ落下する。
　図１７～図１９に示すように、二次浄化槽９を通過したガスは、返送配管１２の途中に設けられた電動送風機１３（図１参照。）によって吸込口９５から配管１０１へ吸い上げられ、循環浄化槽１０へ送られる。循環浄化槽１０では、ポンプ１０３により浄化水槽７の水７０が吸い上げられ、上下２段のノズル１０２から０．２～０．３ＭＰａの圧力で充円錐状に噴射される。これにより、循環浄化槽１０へ送られたガスは分解、無煙、無臭化された後、吸込口１０４から返送配管１２へ送られる。また、ノズル１０２から噴射された水７０は、循環浄化槽１０の下部から浄化水槽７内へ落下する。なお、循環浄化槽１０を省略し、二次浄化槽９から返送配管１２へ直接送られる構成としても良い。
　返送配管１２へ送られたガスは吸入口６９Ａからガス吐出管６内へ入り、ロストル６０の下方空間へ直線状部６８の開孔６８Ａ，６８Ｂおよびリング状部６７の開孔６７Ａから斜め上方へ向かって略均等に吐出される。この吸入口６９Ａから供給される浄化ガスは、無煙、無臭化された酸素濃度の低いガスであり、処理炉２内では低酸素状態が維持されるので、熱分解部２Ｂ内の鶏糞の熱分解が進行する。以上の動作は、自動制御盤５により全て自動制御される。
　以上のように、本実施形態における鶏糞飼料製造装置１では、処理炉２において発生した排ガスは処理炉２の上部から煙道１１を通じて一次浄化槽８、浄化水槽７、二次浄化槽９および循環浄化槽１０により浄化され、返送配管１２を通じて処理炉２内へ全て戻されるので、排ガスは大気放出されることがなく、環境公害がない。また、ガス吐出管６の開孔６７Ａ，６８Ａ，６８Ｂおよび吸入口６９Ａを通過する浄化ガスは無煙、無臭化されたものであるため、煤の発生と付着が防止され、メンテナンスは不要となる。
　また、排ガス中の炭素は水７０とともに落下した浄化水槽７内で固形化し、タールとなるので、この浄化水槽７内のタールを回収して利用することが可能となる。なお、浄化水槽７内の水７０は、別途設けられたリザーブタンク（図示せず。）内において凝集剤を用いて浄化され、循環するようになっており、交換は不要となっている。
　また、本実施形態における鶏糞飼料製造装置１では、ガス吐出管６により無煙、無臭化された酸素濃度の低い浄化ガスが処理炉２内のロストル６０の下方空間へ略均等に吐出されるので、処理炉２の熱分解部２Ｂ内の酸素量が均等となり、熱分解部２Ｂ内において鶏糞が均等に効率良く熱分解される。これにより、熱分解部２Ｂ内の鶏糞をむらなく効率的に熱分解処理することが可能となっている。
　本発明は、鶏糞を処理して飼料化する鶏糞飼料製造方法および鶏糞飼料製造装置として有用であり、特に、鶏糞を処理して安全に飼料化することが可能な鶏糞飼料製造方法および鶏糞飼料製造装置として好適である。

Claims (3)

  1. 　酸素を供給することなく処理炉内で鶏糞を熱分解して灰化することを含む鶏糞飼料製造方法。
  2. 　前記熱分解は、５００～６００℃で２～３時間行うことを特徴とする請求項１記載の鶏糞飼料製造方法。
  3. 　酸素を供給することなく鶏糞を熱分解する熱分解部を有する処理炉を含む鶏糞飼料製造装置。
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