(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
上板と側板および底板とを組み合わせて内部を密閉状態を維持可能に構成する槽本体と、
前記槽本体の上部に配置する開閉可能な上蓋を有する投入口と、
前記槽本体の下部材として構成し、側板から排出口に向けて絞るように傾斜させて配置する底板と、
前記排出口に配置するゲートと、
前記底板を振動させるための加振装置と、
前記槽本体の内部に収容される堆肥材料内部に空気を供給するために、略垂直に配置する多数の孔を設けた給気パイプと、
各給気パイプを槽本体の上部に配置した上パイプに各々接続し、前記上パイプに対して空気を供給するための送風機と、を設け、
前記槽本体の内部に垂直に配置する多数の給気パイプの上端部を、槽本体の上部部材に対して防振機能を有する支持体を用いて支持させるとともに、
前記槽本体の内部に垂直に配置する給気パイプにバイブレータを取り付け、
前記バイブレータによる振動を給気パイプに加えることを特徴とする堆肥製造装置
【請求項２】
前記槽本体の底板に対応する部分を加熱室として構成し、
前記加熱室に配置する加熱装置と、前記加熱装置または加熱室の熱を前記給気パイプに向けて供給する送風機とを設けたことを特徴とする請求項１に記載の堆肥製造装置。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、堆肥製造槽を用いて堆肥を製造する装置に関し、特に、槽本体内部に配置する多数本の給気パイプから空気を供給し、堆肥の発酵を促進させる堆肥製造装置に関する。
【０００２】
【従来の技術および解決しようとする課題】
農業廃棄物等を材料として堆肥を製造する際には、堆肥材料の発酵を促進させるような畜舎の廃棄物や水分の多い野菜の屑等を混入し、定期的に雑排水等を散布することが行われている。また、堆肥の発酵をさらに促進させるためには、定期的に切り返しを行うことにより、堆肥層の内部にも空気を多量に供給して、好気性の細菌や微生物の増殖を促進させるような手段が用いられる。ところが、従来の堆肥製造方法を用いる場合には、堆肥発酵に要する時間を比較的長く必要とする他に、比較的広い面積と切り返し等を行うための設備等を必要とするという問題があり、堆肥製造能率を向上させることが望まれている。
【０００３】
そこで、前述したような問題を解消するために、例えば、特公平５−２２６７４号公報等に示されるように、ドラム状の容器を用いて堆肥を製造することが行われている。前記従来例の堆肥製造装置においては、水平に設けたドラムの軸を中心にして回転させる手段を設け、前記ドラムの内側に突出させて配置した羽根部材により、堆肥材料を切り返す動作を行わせるようにしている。そして、前記ドラムを用いた堆肥製造装置においては、堆肥の切り返しの動作を定期的に行うことと、必要に応じて水分等を供給することにより、堆肥製造能率を向上させることができ、完熟堆肥を容易に得ることができるものとされる。
【０００４】
ところが、前記従来例のドラムを用いた堆肥製造装置は、比較的小型の装置を構成することは容易であるが、例えば、ドラムの直径が３ｍ以上の大きな装置を構成するには、ドラムの構造と強度の点で、多くの解決を要する問題が残っている。また、ドラムの内部で堆肥材料を切り返して、発酵速度にムラが生じないように材料を混合するとともに、空気を混入する必要があるために、ドラムの内部に収容可能な堆肥材料の量が限定されるという問題がある。さらに、多数のドラムを用いて大量に堆肥を製造しようとする場合には、非常に大きな設備を構成することにもなり、堆肥製造装置の管理が面倒である等の問題が残っている。
【０００５】
本発明は、前述したような従来の堆肥製造装置の問題を解消するもので、多数の箱型の堆肥製造槽を配置して堆肥製造装置を構成し、各堆肥製造槽には内部に空気噴出孔を多数設けた給気パイプを配置し、前記給気パイプから堆肥材料中に空気を供給して、堆肥発酵を促進させ得るような装置を提供すること、および、前記給気パイプに加振装置を取り付けて、前記加振装置により給気パイプを振動させて堆肥材料内部に空気を入り込ませる作用を促進できる堆肥製造装置を提供することを目的としている。
【０００６】
【課題を解決するための手段】
本発明は、堆肥製造装置に関するもので、請求項１の発明は、上板と側板および底板とを組み合わせて内部を密閉状態を維持可能に構成する槽本体と、前記槽本体の上部に配置する開閉可能な上蓋を有する投入口と、前記槽本体の下部材として構成し、側板から排出口に向けて絞るように傾斜させて配置する底板と、前記排出口に配置するゲートと、前記底板を振動させるための加振装置と、
前記槽本体の内部に収容される堆肥材料内部に空気を供給するために、略垂直に配置する多数の孔を設けた給気パイプと、各給気パイプを槽本体の上部に配置した上パイプに各々接続し、前記上パイプに対して空気を供給するための送風機とを設け、
前記槽本体の内部に垂直に配置する多数の給気パイプの上端部を、槽本体の上部部材に対して防振機能を有する支持体を用いて支持させるとともに、前記槽本体の内部に垂直に配置する給気パイプにバイブレータを取り付け、前記バイブレータによる振動を給気パイプに加えることを特徴とする。
【０００７】
請求項２の発明は、前記槽本体の底板に対応する部分を加熱室として構成し、前記加熱室に配置する加熱装置と、前記加熱装置または加熱室の熱を前記給気パイプに向けて供給する送風機とを設けたことを特徴とする。
【０００８】
本発明の堆肥製造装置は、前述したように構成したものであるから、略密閉状態に構成した槽本体の内部にその槽の容積全体を使用して堆肥材料を収容して、堆肥製造を行うことが可能であり、堆肥材料の内部には給気パイプから空気を吹き込むことにより、堆肥発酵を促進させることができる。また、槽本体の下部に配置する加熱装置により槽を下部から加熱して、堆肥製造に用いる菌や微生物類の活動を活発にするとともに、加熱した空気を給気パイプから堆肥の中に吹き込むことにより、有用な菌類等の活動をより増加させることができる。さらに、前記槽本体の内部に垂直に配置する給気パイプには、バイブレータを取り付けているので、空気の吹き込みとともに給気パイプの振動により堆肥材料に隙間を形成する作用を行い、堆肥発酵に適する好気性の菌類の増殖を促進させて、堆肥の製造効率を向上させることが可能である。前記バイブレータを設けた給気パイプは、堆肥を槽から排出する際にも使用されるもので、固化した堆肥を振動によりほぐす作用を行い、槽の底板を加振器により振動させる動作と合わせて、槽からの堆肥の排出の作業を容易に行い得るようにすることができる。
【０００９】
【発明の実施の形態】
図示される例にしたがって、本発明の堆肥製造装置を説明する。図１に示すように、本発明の堆肥製造装置１は、多数の堆肥製造槽１０、１０ａ……を建物内部の床２上に列設して配置しており、前記堆肥製造槽の上部には、堆肥材料供給用のコンベヤ５を配置して、各堆肥製造槽に分岐投入部材６を用いて供給するようにしている。また、堆肥製造槽の下部には搬出コンベヤ７を配置しており、槽本体の排出口から排出される堆肥を、前記コンベヤ７を用いて建物の外に搬出させるようにしている。なお、前記堆肥製造槽に供給する堆肥材料としては、生または乾燥した藁や草の他に、木の葉や穀物の茎等のような材料や野菜の屑、畜産廃棄物や鶏舎の廃棄物、その他の堆肥に使用可能な任意の材料を用いることができる。
【００１０】
そして、それ等の材料を適当に混合する状態で堆肥製造槽に投入し、水分を必要とする場合には上から散水するとともに、堆肥の製造に役立つ菌類、鋸屑のような廃棄物や、必要に応じてカルシウム成分、ゼオライトや活性炭等のような無機質の材料等を混合して用いることも可能である。また、前記堆肥製造層１０……の上下に配置するコンベヤは、堆肥の製造の途中で、槽から発酵の途中の状態にある堆肥を一旦排出して、搬出コンベヤにより別の場所に蓄積し、その後に、搬入コンベヤを用いて槽の上部から投入する動作を行って、堆肥の切り返しを行う際にも使用される。前述したような方法とは別に、搬出コンベヤと搬入コンベヤとを接続しておき、槽の下部のものを抜き出しながら、搬入コンベヤにより槽の上に投入する作業を行って、槽の下部の堆肥の半分位の量を上下反転させるようにして、槽の内部の堆肥材料の発酵を調整するようにする場合もある。
【００１１】
前記堆肥製造槽１０は、図２、３に示すように構成するもので、腐食を防止する表面処理を施した鉄板等を用いて略箱型に構成する槽本体１１は、複数の投入口２０を設けた上板１２と、周囲を囲むように配置する側板１３、傾斜して配置する底板１４、１４ａにより構成している。また、前記底板の下端部には排出口１５を設けており、前記投入口２０には開閉可能な上蓋２１を配置して、槽本体１１の内部を密閉状態に設定可能に構成している。さらに、前記排出口１５を塞ぐように設けているゲート１７は、シリンダ装置１８により開閉されるもので、その下部にはシュート１６を配置して、コンベヤ７に向けて製造した堆肥を案内させるようにしている。前記槽本体１１の底板１４、１４ａには、加振装置４９、４９ａをそれぞれ配置しており、前記加振装置を作動させることにより、底板に対して振動を付与し、堆肥の排出の作用を促進させるようにしている。
【００１２】
前記構成に加えて、前記槽本体の下部には、堆肥材料からしみ出た過剰な水分を収容する汚水タンク８を配置しており、槽本体の下部からしみ出した汚水を一時タンク８に収容しておき、必要に応じて、ポンプを用いて送り出し、槽本体の上部から堆肥材料中に散布することにより、堆肥発酵に必要な水分を適宜供給できるようにする。そして、堆肥材料中から排出される汚水を、堆肥発酵に使用することができるために、後で説明するように、槽本体から排出される空気を処理する作用とともに、外部環境を汚染することを防止できる。
【００１３】
また、前記槽本体１１を床上に支持する支持フレーム２５に設けた垂直な板材２７ａ〜２７ｃと、槽本体の下部に配置する仕切り板２６により、槽本体の周囲を覆って密閉した加熱室２７を構成し、前記加熱室２７に対して熱気を供給するための加熱装置３０を配置している。また、前記加熱室としては、槽の下部の底板に対応する部分のみを覆うようにして構成し、底板に対して加熱の作用を行うようにすることも可能である。そして、前記加熱装置３０から供給する熱により槽を周囲と底板を介して加熱して、槽本体内に収容した堆肥材料に対して熱を供給し、堆肥発酵の作用を促進させるようにする。前記加熱装置３０としては、任意の加熱手段、オイルバーナやガスバーナ等のような任意の加熱手段を用いることができるものであり、槽本体の上部に配置した吸気パイプ３４を介して吸引した空気を前記加熱装置に供給して、堆肥発酵により生成されるガス体等の排気の処理を行うこともできる。本実施例では、槽本体１１の上部空間に溜まった空気を、吸気パイプ３４を介して脱臭器３２に送り、臭気を除去してから外部に排出させるように構成しているが、前記堆肥の製造に際して排出される排気の処理を任意の手段を用いて行うことも可能である。
【００１４】
さらに、前記加熱装置３０により暖められた空気、または、加熱室２７内で加熱された空気を、ファン３１により給気パイプ３３を介して槽本体１１の上部に供給し、空気注入系統４０を構成する配管系統を介して、槽本体内に配置する中空な給気パイプから堆肥材料の内部に吹き込ませるように構成しており、堆肥材料内部に多量の空気を供給することにより、好気性の菌や微生物等の増殖を促進させるようにしている。前記槽本体１１内で、堆肥材料中に空気を供給するために、図４に示すように、多数本の垂直な給気パイプ４２、４２ａ……を所定の間隔で配置して、各給気パイプに設けた孔４３から槽内に空気を噴出させる手段を構成している。前記図４に示される例において、各給気パイプ４２……は、下端部にバイブレータ４５、４５ａ……をそれぞれ配置しており、給気パイプの孔から空気を放出するとともに、前記バイブレータによりパイプを振動させる作用を行わせる。なお、前記バイブレータは、図示されるように給気パイプの下端部にのみ配置することに限定されるものではなく、前記パイプの振動特性等を考慮して、パイプの中間部等の任意の位置に配置しても良い。
【００１５】
前記給気パイプ４２……は、槽本体１１の上部に配置する支持部材または上板に対して、ゴム部材またはスプリング部材を用いて支持しており、バイブレータにより給気パイプに振動を付与しても、槽本体１１には大きな振動が伝達されないように構成する。また、前記給気パイプの下部に設けたバイブレータ４５に対しては、外部に配置する電源から、上パイプ４１と給気パイプの内部を通した電線を接続して、給電を行うように構成しており、前記電源からの給電の制御は、空気の吹き込みと同時に、または任意のタイミングで行うことができるようにする。さらに、各々の給気パイプの上部を上パイプ４１に接続し、前記上パイプ４１をファンからの排気系統の給気パイプに接続して、加熱装置により暖められた空気を給気パイプの孔から堆肥の内部に噴出させるようにする。なお、前記給気パイプから堆肥中に噴出させる空気は、外気温度が高い場合には特に加熱したものを用いる必要はなく、外気をそのままファンにより送り込むことも可能であり、給気パイプから供給する空気の温度は、堆肥の発酵状況に応じて、任意に管理することができる。
【００１６】
前述したように構成した堆肥製造槽１０において、槽本体１１の上部に設けた投入口２０から堆肥材料を槽内部に投入するが、前記堆肥材料とともに、先に製造した完熟堆肥や堆肥発酵を促進する菌類を適宜混入して、槽の上部にほとんど空間が生じないように堆積させる。そして、槽本体１１に収容した堆肥材料中に混合した有用菌類や微生物により、堆肥材料を発酵させて堆肥を製造するが、前記菌類や微生物等の増殖を促進させるために、空気注入系統４０の給気パイプ４１……から堆肥材料中に空気を吹き込む作用を定期的に行う。また、堆肥発酵の途中で、水分を補給する必要が生じた場合には、前記タンク８から水分を供給するか、あるいは、任意の水源から水を供給すること、畜舎の排水等を槽の上部から散布する等して随時供給することができる。
【００１７】
前記給気パイプから空気を吹き込む動作と同時にバイブレータ４５に対して給電し、給気パイプを振動させるとともに、空気を堆肥材料中に吹き込む作用を行わせるようにする。前述したように、給気パイプに対して振動を付与する作用を行うことは、堆肥材料の発酵が進むことにより、固化する現象が生じた堆肥を振動によりほぐして隙間を増加させるとともに、給気パイプの孔から噴出する空気を堆肥材料中に均一に混合する作用を行わせて、堆肥発酵の作用を促進させるようにする。
【００１８】
また、堆肥材料中で枯草菌等の粘りボンドを生成する菌類が多量に増殖した場合には、前記菌類の生成物である粘りボンドにより有機質が固化する状態となり、槽の内部で次第に有機質の塊が大きくなることがあり、その他に、局部的にのみ堆肥発酵が促進されて、槽の内部での堆肥発酵が不均一になる場合がある。そこで、そのような固化の現象が生じる場合には、堆肥発酵の途中で槽から堆肥材料を一旦排出し、改めて槽に収容させるような処理を行うこともある。前記堆肥の切り返しの動作を行うために、前記堆肥製造層１０……の上下に配置するコンベヤを用いて、槽から発酵の途中の状態にある堆肥を一旦排出して、搬出コンベヤにより別の場所に蓄積し、その後に、搬入コンベヤを用いて槽の上部から投入する動作を行うようにする。前述したような方法とは別に、搬出コンベヤと搬入コンベヤとを接続しておき、槽の下部のものを抜き出しながら、搬入コンベヤにより槽の上に投入する作業を行って、槽の下部の堆肥の半分位の量を上下反転させるようにして、槽の内部の堆肥材料の発酵を調整することも可能である。
【００１９】
前述したように、槽本体の内部で製造途中の堆肥材料の切り返しを行う場合、または、堆肥発酵が終了したた完熟堆肥を排出する際には、シリンダ装置１８を用いてゲート１７を開き、加振装置４９、４９ａを作動させることにより、底板１４……を振動させながら、もみほぐした状態の完熟堆肥を排出口１５から排出させる。そして、シュート１６を介して搬出コンベヤ７を用いて外部の堆肥収容サイロ等に向けて送り出すことができる。なお、前記槽本体１１から完熟堆肥を排出させる際に、槽の内部で棚吊り状態が発生した場合には、バイブレータ４５…を作動させて給気パイプを振動させて固化した堆肥をほぐす作用を加えたり、給気パイプから空気を吹き込む作用を振動とともに行って、排出作用を促進させることも可能であり、作業員が槽の内部に入って排出作業を行う必要はない。
【００２０】
【発明の効果】
本発明の堆肥製造装置は、前述したように構成したものであるから、略密閉状態に構成した槽本体の内部にその槽の容積全体を使用して堆肥材料を収容して、堆肥製造を行うことが可能であり、堆肥材料の内部には給気パイプから空気を吹き込むことにより、堆肥発酵を促進させることができる。また、槽本体の下部に配置する加熱装置により槽を下部から加熱して、堆肥製造に用いる菌や微生物類等の活動を活発にするとともに、加熱した空気を給気パイプから堆肥の中に吹き込むことにより、有用な菌等の活動をより増加させることができる。さらに、前記槽本体の内部に垂直に配置する給気パイプには、バイブレータを取り付けているので、空気の吹き込みとともに給気パイプの振動により堆肥材料に隙間を形成する作用を行い、堆肥発酵に適する好気性の菌類の増殖を促進させて、堆肥の製造効率を向上させることが可能である。
【００２１】
したがって、本発明の装置においては、堆肥発酵に際して発生する臭気や、ガス成分等を直接外部に放出することはなく、環境に影響を与えることを防止できる。また、大量に堆肥を製造する装置を人手に頼らずに稼働させることができ、堆肥製造の効率を向上させることができるとともに、微生物の有効利用により、良質な完熟堆肥を製造することが可能である。そして、堆肥製造槽の内部容積を有効に利用して、堆肥材料を大量に収容することができ、装置を効率良く稼働させることができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】  本発明の堆肥製造装置の構成を示す説明図である。
【図２】  本発明の堆肥製造槽の構成を示す側面図である。
【図３】  図２の堆肥製造槽の断面図である。
【図４】  堆肥製造槽の内部に配置する空気注入系統の説明図である。
【符号の説明】
１    堆肥製造装置、  ５・７コンベヤ、１０    堆肥製造槽、
１１    槽本体、  １５    排出口、  １６    シュート、
１７    ゲート、  ２０    投入口、  ２５    支持フレーム、
２７    加熱室、  ３０    加熱装置、  ３１    ファン、
３２    脱臭器、  ３３・３４    パイプ、  ４０    空気注入系統、
４１    上パイプ、  ４２    給気パイプ、  ４３    孔、
４４    支持体、  ４５    バイブレータ、  ４９    加振装置。
【図１】
0003703206.tif 000002
【図２】
0003703206.tif 000003
【図３】
0003703206.tif 000004
【図４】
0003703206.tif 000005