(57)【要約】【課題】刈草をペレット化して肥料や環境改善等の多目的の使用を可能とし、大量の刈草の処理に生じた従来の問題を解決することができる刈草の処理方法を提供する。【解決手段】雑草を刈り取った刈草を適度な水分状態にして細断機２で細断し、この細断刈草に含まれている異物を除去し、次に、細断刈草を粉砕機１１で粉砕し、この粉砕刈草を乾燥機１３で乾燥処理することで細菌や種子を死滅させて含有水分の調整を行い、乾燥刈草を空気輸送配管１６で冷却させながら乾燥機１３からペレット成形機１９に送り、このペレット成形機１９により乾燥刈草をペレットにする。【選択図】図１
2010005586.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
雑草を刈り取った刈草の重量を計測し、この計測をもとに刈草の付着水分又は含有水分の量を算出し、付着水分又は含有水分が多い場合は天日乾燥させ、適度な水分状態にある刈草を細断機で細断した後、刈草に含まれている異物を除去し、次に、細断された刈草を粉砕機で粉砕し、この粉砕刈草を乾燥機で乾燥処理することで細菌や種子を死滅させて含有水分の調整を行い、乾燥刈草を空気輸送で冷却させながら乾燥機からペレット成形機に送り、このペレット成形機により乾燥刈草をペレットにする刈草の処理方法。
【請求項２】
上記乾燥刈草を乾燥機からペレット成形機に送る空気輸送の配管を分岐できるようにし、別に設置したサイロに乾燥刈草を収納できるようにする請求項１に記載の刈草の処理方法。
【請求項３】
上記乾燥機は、熱風発生炉から供給される熱風で粉砕刈草の乾燥を行い、この粉砕刈草を乾燥時の滞留時間と温度調整によりペレット化に必要な水分に調整する請求項１又は２に記載の刈草の処理方法。
【請求項４】
上記ペレット成形工程で成形されたペレットを、二次加工として炭化処理する請求項１乃至３の何れかに記載の刈草の処理方法。
【請求項５】
刈り取った刈草を細断する細断機と、前記細断機から供給された細断後の細断刈草を粉砕する粉砕機と、粉砕刈草を熱風雰囲気中で攪拌搬送し、この粉砕刈草を乾燥させて細菌や種子を死滅させた乾燥刈草とする乾燥機と、前記乾燥刈草をペレット化するペレット成形機とで形成され、前記乾燥機からペレット成形機への乾燥刈草の輸送に、乾燥刈草を冷却しながら送る空気輸送を採用した刈草の処理装置。
【請求項６】
上記乾燥機は、熱風発生炉から供給される熱風で粉砕刈草を乾燥させるスクリューコンベアを用い、乾燥炉内がスクリューでの送りゾーンと攪拌羽根による攪拌ゾーンを交互に設けて形成されている請求項５に記載の刈草の処理装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
この発明は、都道府県の市町村等が管理する道路、河川、公園等に雑草が繁茂した場合に、刈り取った雑草をペレット化することにより、雑草を廃棄することなく有効に利用することができる刈草の処理方法と処理装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
例えば、河川の河川敷、堤防や道路、公園等の雑草繁茂地においては、都市機能の環境面での美麗化や不法投棄防止、害虫発生の防止等で、定期的に雑草を刈り取る必要があるが、刈り取り後には大量の刈草が発生することになり、このため従来の刈草処理方法は、原則焼却処理によって行われている。
【０００３】
焼却による刈草の燃焼によって生じる二酸化炭素ガスの発生は、一地域だけの問題ではなく、日本全国を考えた場合に膨大な量となり、その発生の抑制を考えなければならないと共に、環境保全に関する法律では、大気汚染防止法、悪臭防止法、廃棄物の処理及び清掃に関する法律も有り、減容化をしてリサイクルを目的とした法律も定められており、また、リサイクルの場合には、土壌汚染対策法があり、焼却処理はこれらの法律をクリアすることが条件となる。
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
しかしながら、刈草の容量は大量であり、刈草容積１ｍ３で約１Ｋｇであり、焼却場所までの運搬のコストが高くつくだけでなく、焼却処理は一般廃棄物と共に燃焼させているが、現代問題となっている二酸化炭素ガスの発生と、都市部ではヒートアイランド現象で温暖化を発生させる一因となっており、従って、焼却処理の負荷を可能な限り軽減させる必要がある。
【０００５】
また、受託業者の中には、原則焼却処理となっているにもかかわらず、酵母を使い刈草を醗酵させて処理しているが、醗酵促進のために攪拌すると悪臭と塵が発生し、環境破壊を生じさせると共に、長い処理期間が必要になると共に、酵母の醗酵では、堆肥として使用した場合、堆肥を播いた場所に雑草が繁茂するという問題がある。
【０００６】
そこで、この発明の課題は、雑草を刈り取った刈草を処理し、リサイクルを目的として再利用するために、減容して熱処理で細菌と種子を死滅させ、小径のペレットに成形することで、大量の刈草の処理に生じた従来の問題を解決することができる刈草の処理方法と処理装置を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
上記のような課題を解決するため、請求項１の発明は、雑草を刈り取った刈草の重量を計測し、この計測をもとに刈草の付着水分又は含有水分の量を算出し、付着水分又は含有水分が多い場合は天日乾燥させ、適度な水分状態にある刈草を細断機で細断した後、刈草に含まれている異物を除去し、次に、細断された刈草を粉砕機で粉砕し、この粉砕刈草を乾燥機で乾燥処理することで細菌や種子を死滅させて含有水分の調整を行い、乾燥刈草を空気輸送で冷却させながら乾燥機からペレット成形機に送り、このペレット成形機により乾燥刈草をペレットにする構成を採用したものである。
【０００８】
請求項２の発明は、上記乾燥刈草を乾燥機からペレット成形機に送る空気輸送の配管を分岐できるようにし、別に設置したサイロに乾燥刈草を収納できるようにする構成を採用したものである。
【０００９】
請求項３の発明は、上記乾燥機は、熱風発生炉から供給される熱風で粉砕刈草の乾燥を行い、この粉砕刈草を乾燥時の滞留時間と温度調整によりペレット化に必要な水分に調整する構成を採用したものである。
【００１０】
請求項４の発明は、上記ペレット成形工程で成形されたペレットを、二次加工として炭化処理する構成を採用したものである。
【００１１】
請求項５の発明は、刈り取った刈草を細断する細断機と、前記細断機から供給された細断後の細断刈草を粉砕する粉砕機と、粉砕刈草を熱風雰囲気中で攪拌搬送し、この粉砕刈草を乾燥させて細菌や種子を死滅させた乾燥刈草とする乾燥機と、前記乾燥刈草をペレット化するペレット成形機とで形成され、前記乾燥機からペレット成形機への乾燥刈草の輸送に、乾燥刈草を冷却しながら送る空気輸送を採用した構成を採用したものである。
【００１２】
請求項６の発明は、上記乾燥機は、熱風発生炉から供給される熱風で粉砕刈草を乾燥させるスクリューコンベアを用い、乾燥炉内がスクリューでの送りゾーンと攪拌羽根による攪拌ゾーンを交互に設けて形成されている構成を採用したものである。
【００１３】
ここで、刈り取った刈草は、中間処理工場にトラックで搬入し、トラックスケールで重量を計測し、容積との関係から刈草の付着水分又は含有水分の量を導き出し、付着水分又は含有水分が多い場合は天日乾燥させ、適度な水分状態にある刈草を細断機に供給して細断する。
【００１４】
刈草には、雑草繁茂の中に瓶、缶、金物、その他雑草を刈り取る時に、石、砂利、土等の異物が含まれており、ある程度大きなものは作業者が除去できるが、小さいものは刈草内に含まれ、これが粉砕工程において粉砕機に磨耗を生じさせることになるため、細断工程の後に、電磁ローラ、振動ふるい又はトロンメルで異物を除去するようにし、このように、トラックスケールでの重量計測から異物の除去までを第１次処理工程とする。
【００１５】
第１次処理工程で処理された細断刈草は、粉砕機で細かく粉砕し、粉砕刈草は、コンベアで乾燥機に投入し、熱風による攪拌乾燥で斑なく乾燥され、この乾燥で細菌や刈草の種子を死滅させる。この乾燥機の熱風は、粉砕刈草の移動方向と反対の自流式とする。
【００１６】
乾燥機から取出された乾燥刈草は、空気輸送配管で冷却されながらストックタンクに送られて貯留され、ストックタンクから取出した乾燥刈草をペレット成形機に送り、成形されたペレットは、計量後に袋詰めされ、このような、粉砕機による刈草の粉砕からペレットの袋詰めまでが第２次処理工程となる。
【００１７】
なお、第２次処理工程において、空気輸送配管の配管を分岐できるようにし、別に設置したサイロに乾燥刈草を収納することで、乾燥刈草をそのままの状態で使用することができる。
【発明の効果】
【００１８】
この発明によると、粉砕した刈草を加熱処理して乾燥させることで細菌や種子を死滅させ、この乾燥刈草をペレットに形成するようにしたので、刈草をペレット化によって土壌改良材、有用微生物の培養、環境改善等の多目的に使用することができるようになり、刈草の処理に関係する各種法律の要件をクリアして刈草を焼却することなく有効に利用することができ、刈草の処理に生じた従来の問題をことごとく解決することができる。
【００１９】
また、加熱処理した粉砕刈草でペレットを形成する場合に添加物を一切加えないことにより、肥料としての三要素である窒素、燐、カリウムを含み、ペレットを植物の育成に使用した場合、植物育成についてペレットが水分により分解されて生育向上に大きく寄与し、草の繊維は土壌となるので、有効な植物育成材となる。
【００２０】
更に、添加物を一切加えないで成形したペレットを炭化処理すると、生活においては調湿、調温等、農業に利用した場合は、土壌改良（地力増進）、有用微生物の培養、脱臭等、環境においては、微生物分解、水質浄化、イオン変換、化学物質の吸着等に使用できるほか、燃料にも応用できるという広範な用途が得られる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００２１】
以下、この発明の実施の形態を添付図面に基づいて説明する。
【００２２】
図１は、この発明に係る刈草の処理装置の全体構造を示し、この処理装置を用いた処理方法は、図３に示す第１次処理工程と図４の第２次処理工程からなっている。
【００２３】
処理装置の第１次処理工程部分は、図１と図３のように、トラックで搬入してきた刈草ａの重量と容積を計測し、この計測をもとに刈草ａの付着水分又は含有水分の量を算出するためのトラックスケール１と、所定の水分状態にある刈草ａを小さく細断する細断機２と、細断刈草から異物を除去する異物除去機構３と、細断刈草を貯留するストックヤード４で構成されている。
【００２４】
雑草の刈草は、受託業者により工場へ運ばれ、この工場内に設置したトラックスケール１で重量と容積を計測し、乾燥されたものは適宜ストックヤード５に貯留し、雨降りによる付着水分又は含有水分の多いものは、乾燥場に運び、天日干しによって１次乾燥６を行い、乾燥したものは適宜ストックヤード７に貯留しておく。
【００２５】
乾燥刈草を細断機２に供給して小さく細断する。この細断工程の後に、電磁ローラ、振動ふるい又はトロンメル等を用いた異物除去機構３で異物を除去するようにし、細断刈草は、ストックヤード４に貯留するか、図１のように、ベルトコンベア９やシュート１０を介して第２次処理工程へ直接供給する。
【００２６】
上記第１次処理工程の場合、受託業者による刈草の持ち込み量は、日によってバラツキがあり、また、降雨時期には刈草の表面に付着水があり、その乾燥が必要になるため、天日干による１次乾燥６を行うと共に、細断機２で細断された刈草に含まれている異物の除去を、金物の場合は電磁ローラで、小石、土塊、砂利、砂等は、騒音の少ないトロンメルで行い、細断刈草はストックヤード４に貯留するか第２次処理工程へ直接供給する。
【００２７】
この第１次処理工程での刈草の細断は、集荷運搬されてきた刈草を減容することを目的とし、第２次処理工程に対する定量供給により、各機械装置の負荷を下げるものであり、細断機２で１０〜２０ｃｍの長さに細断される刈草は、第１次乾燥後においても適度な水分を保有しているので、細断時の粉塵飛散の発生はない。
【００２８】
処理装置の第２次処理工程部分は、図１と図４のように、細断機２やストックヤード４からベルトコンベア９やシュート１０で供給された細断刈草を更に細かく粉砕する粉砕機１１と、粉砕後の粉砕刈草を搬送するスクリューコンベア１２と、このスクリューコンベア１２によって送り込まれた粉砕刈草を乾燥させ、細菌や種子を死滅させて含有水分の調整を行う乾燥機13と、乾燥機１３から定量フィーダ１４を介して取出された乾燥刈草をサイクロン付ストックタンク１５に空気輸送し、この輸送中に乾燥刈草を冷却する空気輸送配管１６と、前記サイクロン付ストックタンク１５に貯留された乾燥刈草を取出す定量フィーダ１７及び乾燥刈草を搬送するスクリューコンベア１８と、このスクリューコンベア１８で供給された乾燥刈草をペレットに成形するペレット成形機１９と、成形後のペレットを収納したバスケット２０を搬送するローラコンベア２１及びベルトコンベア２２と、ベルトコンベア２２で送り込まれたペレットを貯留すると共に冷却するペレット貯留ホッパー２３と、このホッパー２３から取出したペレットを計量する計量機２４と、計量したペレットを袋詰めする袋詰め機２５とで構成されている。
【００２９】
第２次処理工程において、粉砕機１１に供給される細断刈草は、１０〜２０ｃｍの長さになっているので、その内部には水分が含まれており、粉砕機１１は細断刈草を細かく粉砕することで、水分の排出が容易になるようにすることができ、また、粉砕後の粉砕刈草を乾燥機１３に供給する手段に採用した密閉型のスクリューコンベア１２は、悪臭の発生と細断刈草の飛散を防止し、工場内の環境を良好に保つという利点がある。
【００３０】
図１と図２のように、上記乾燥機１３は、一端側に投入された粉砕刈草を他端側に向けて送る水平配置の長いスクリューコンベアに形成され、閉鎖された樋状の乾燥炉２６内に、モータで回転駆動するよう収納したスクリュー主軸２７に、スクリュー羽根２８と複数の攪拌羽根２９及びリボンスクリュー３０を交互等の適宜組み合わせで設け、乾燥炉２６の一端側に投入口３１と熱風排気口３２が、他端側に取出し口３３と熱風供給口３４が設けられ、前記投入口３１にスクリューコンベア１２の上端出口が接続され、投入口３１から乾燥炉２６内に粉砕刈草を供給するようになっている。
【００３１】
上記乾燥炉２６は、熱風供給口３４に熱風発生炉３５が、また、熱風排気口３２に粉塵を除去するためのバグフィルター３６がそれぞれ接続され、この乾燥炉２６は、断面Ｕ字状の循環温湯槽３７と、その外面を覆う保温層３８と、上面を閉鎖する蓋部材３９からなり、循環温湯槽３７には、水の封入管４０が埋設してあり、乾燥炉２６内を流れる熱風で加温されて蓄熱し、乾燥炉２６内を保温することで熱効率の向上を図るようにしている。
【００３２】
上記粉砕機１１で粉砕された粉砕刈草は、スクリューコンベア１２で乾燥機１３内に投入口３１から供給され、スクリュー主軸２７の回転で乾燥炉２６内を投入口３１から取出し口３３に向けて送られ、スクリュー羽根２８とリボンスクリュー３０のゾーンでは送りが与えられ、攪拌羽根２９のゾーンでは攪拌が与えられることで乾燥効率を上げると共に、乾燥炉２６内を供給された熱風は、熱風供給口３４から熱風排気口３２に向けて粉砕刈草の送りと反対方向の自流式となることで粉砕刈草を効率よく乾燥させる。
【００３３】
このような、熱風による攪拌乾燥で斑なく粉砕刈草を乾燥させることができ、この加熱乾燥によって、細菌や刈草の種子を死滅させるものである。なお、熱風温度は、粉砕刈草に含まれる水分を蒸発させることができる温度に設定し、粉砕刈草の滞留時間は５〜１０分位の範囲で調整し、これら、熱風温度と滞留時間は集中自動制御盤において設定することができる。
【００３４】
上記乾燥機１３内で乾燥させられた乾燥刈草は、取出し口３３に設けた定量フィーダ１４で一定量ごとに取出し、この乾燥刈草を空気輸送配管１６でサイクロン付ストックタンク１５に送り込む。空気輸送配管１６には、図１と図４のように、高圧ブロワ４１が接続され、乾燥刈草を空気輸送する時乾燥刈草は熱を持っているのでこれを冷却するすると共に、サイクロン付ストックタンク１５は、上部にサイクロンを設置し、乾燥刈草と空気を分離し、この空気中の粉塵を除去するため、サイクロン１５の空気出口はバグフィルター３６に接続されている。
【００３５】
なお、図４の第２次処理工程において、空気輸送配管１６の途中に切換え可能な分岐管４２を介してサイクロン付ホッパー４３を接続し、乾燥刈草をホッパー４３に貯留することで、乾燥刈草をそのまま取出して袋詰めし、乾燥刈草の状態のままで使用することができるようにしている。
【００３６】
上記サイクロン付ストックタンク１５に貯留されている乾燥刈草は、ペレット成形に必要な水分率を有し、このタンク１５内の乾燥刈草は、下部に設置した定量フィーダ１７で一定量ごとに取出し、スクリューコンベア１８でペレット成形機１９に投入され、この成形機１９内のダイス上に位置するローラにより圧密されて多数個のペレットが同時に成形され、成形されたペレットは、排出口より直下に待機するバスケット２０内に溜まる。
【００３７】
ペレットの成形に際して、成形のために添加物は加えず、草の成分により接着するものであり、ペレットが少量の場合、バスケット２０を積み上げ、冷却後、簡易ホッパーに投入して計量した後袋詰めを行なう。
【００３８】
また、大量処理の場合は、ローラコンベア２１とベルトコンベア２２での搬送途中で冷風による冷却を行い、ペレット貯留ホッパー２３に投入後、取出したペレットを計量して袋詰めを行なう。
【００３９】
ペレットは、例えば、直径６〜１０ｍｍ又は直径１０〜２０ｍｍくらいの大きさの円板状に成形し、小型化することで成形に要する動力の低減を図っている。
【００４０】
ペレットは、添加物を一切使用していないので、肥料の三要素である、窒素、燐、カリウムを含み、植物の育成に使用した場合、植物生育の向上が図れることになると共に、二酸化炭酸ガスが封入されており、従って、このペレットを樹木、果樹、園芸等の植物の育成に使用した場合に、徐々に二酸化炭素ガスが分解することで植物の生育向上に大きく寄与することができ。
【００４１】
また、ペレットは、そのままでの使用のほか、炭化処理を施し、また、用途に応じてこれに三次加工を加えることで、生活においては調湿、調温等、農業に利用した場合は、土壌改良（地力増進）、有用微生物の培養、脱臭等、環境においては、微生物分解、水質浄化、イオン変換、化学物質の吸着等に使用できるほか、燃料にも応用できるという広範な用途が得られる。
【００４２】
上記第２次処理工程は、自動、手動切換え操作盤により操作をするものとし、機械トラブル、刈草の詰まりにおいては自動停止により対応するようになっていると共に、刈草の詰まりが発生しやすい粉砕機１１は、一定トルクを設定し、トルクオーバーの場合は、粉砕する刈草の送り装置を逆転させることでトルクオーバーを解消する。
【００４３】
その他、刈草の目詰まりは、乾燥機１３の取出し口３３に設けた定量フィーダ１４であり、取りつけフランジをワンタッチで取外せる工夫をしておくと共に、サイクロン付ストックタンク１５においても、投入口、刈草排出口の取付け取外しがワンタッチで行なえるようにしておく。
【００４４】
また、粉砕機１１、乾燥機１３、ペレット成形機１９はインバータ制御とし、それぞれの機械と連動させて自動制御を行なう。
【図面の簡単な説明】
【００４５】
【図１】この発明に係る刈草の処理装置の全体構造を示す説明図
【図２】（ａ）は処理装置における乾燥機の要部構造を示す縦断正面図、（ｂ）は同縦断側面図
【図３】この発明に係る刈草の処理方法の第１次処理工程を示す工程図
【図４】この発明に係る刈草の処理方法の第２次処理工程を示す工程図
【符号の説明】
【００４６】
１        トラックスケール
２        細断機
３        異物除去機構
４        ストックヤード
５        ストックヤード
６        １次乾燥
７        ストックヤード
９        ベルトコンベア
１０      シュート
１１      粉砕機
１２      スクリューコンベア
１３      乾燥機
１４      定量フィーダ
１５      サイクロン付ストックタンク
１６      空気輸送配管
１７      定量フィーダ
１８      スクリューコンベア
１９      ペレット成形機
２０      バスケット
２１      ローラコンベア
２２      ベルトコンベア
２３      ペレット貯留ホッパー
２４      計量機
２５      袋詰め機
２６      乾燥炉
２７      スクリュー主軸
２８      スクリュー羽根
２９      攪拌羽根
３０      リボンスクリュー
３１      投入口
３２      熱風排気口
３３      取出し口
３４      熱風供給口
３５      熱風発生炉
３６      バグフィルター
３７      循環温湯槽
３８      保温層
３９      蓋部材
４０      水の封入管
４１      高圧ブロワ
４２      分岐管
４３      ホッパー
【図１】
2010005586.tif 000003
【図２】
2010005586.tif 000004
【図３】
2010005586.tif 000005
【図４】
2010005586.tif 000006