(57)【要約】【課題】堆肥の醗酵処理工程等における被処理物の攪拌と解砕を効果的に行う事のできる装置を提供する。【解決手段】本発明の自走式攪拌解砕装置は、被処理物（１）の受入れホッパー部（Ａ）と、その下部に配置されたスクリュー式送給部（Ｂ）と、その一端下部に配置された解砕部（Ｃ）とからなり、前記スクリュー式送給部（Ｂ）は、少なくとも１本の第１回転軸（３）と、その外周面に沿って形成された被処理物を移送する正スクリュー部（４）と、前記第１回転軸（３）の他端部外周面に形成され且つ前記正スクリュー部（４）と逆向きの逆スクリュー部（５）と、前記正逆スクリュー部との間に形成され、スクリュー羽根を有しない落下部（７）とからなり、前記解砕部（Ｃ）は、前記落下部（７）の下方に配置され、複数の第２回転軸（１１）と、その周方向に突出して配置された複数本の解砕バー（１２）とからなり、前記ホッパー部（Ａ）と前記スクリュー式送給部（Ｂ）と前記解砕部（Ｃ）とを自走式の架台（１０）上に一体的に搭載したものである。【選択図】        図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
堆積して醗酵処理中の堆肥等の被処理物（１）を攪拌及び解砕する攪拌解砕装置であって、
前記被処理物（１）の受入れホッパー部（Ａ）と、該ホッパー部（Ａ）の下部に配置されたスクリュー式送給部（Ｂ）と、該スクリュー式送給部（Ｂ）の一端下部に配置された解砕部（Ｃ）とからなり、
前記スクリュー式送給部（Ｂ）は、
第１駆動部（２）に連結された少なくとも１本の第１回転軸（３）と、
該第１回転軸（３）の外周面に沿って形成され且つ該第１回転軸（３）の一端側から他端側に被処理物を移送する正スクリュー部（４）と、
前記第１回転軸（３）の他端部外周面に形成され且つ前記正スクリュー部（４）と逆向きの送給力を有する様に形成された逆スクリュー部（５）と、
前記正スクリュー部（４）と逆スクリュー部（５）との間に形成され、スクリュー羽根を有しない落下部（７）とからなり、
前記解砕部（Ｃ）は、
前記落下部（７）の下方に配置され、
複数の第２回転軸（１１）と、該第２回転軸（１１）の周方向に突出して配置された複数本の解砕バー（１２）と、前記第２回転軸（１１）に連結された第２駆動部（１３）とからなり、
前記ホッパー部（Ａ）、前記スクリュー式送給部（Ｂ）及び前記解砕部（Ｃ）が、自走式の架台（１０）上に一体的に搭載されている事を特徴とする自走式攪拌解砕装置
【請求項２】
前記第１回転軸（３）の落下部（７）には、該第１回転軸（３）の周方向に複数本の落下促進バー（６）が突出して配置されている請求項１に記載の自走式攪拌解砕装置
【請求項３】
前記解砕部（Ｃ）に設けられている解砕バー（１２）が、前記第２回転軸（１１）の外周面に螺旋状に複数条配置されている請求項１又は２に記載の自走式攪拌解砕装置
【請求項４】
前記解砕部（Ｃ）の下部に、ベルトコンベア（１４）が配置され且つ該ベルトコンベア（１４）も前記自走式の架台（１０）に搭載されている請求項１乃至３のいずれかに記載の自走式攪拌解砕装置
【請求項５】
前記被処理物が、堆肥の醗酵，熟成工程における堆肥化処理物である請求項１乃至４のいずれかに記載の自走式攪拌解砕装置
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、主として、牛，豚，鶏等の家畜糞尿排泄物や生ゴミに代表される有機性廃棄物或いは剪定枝，刈草，籾殻，廃木材等に代表される植物性廃棄物等々を利用して堆肥を製造するに当り、これらの混合物からなる被処理物を堆積させて醗酵処理する際に使用する攪拌解砕装置に関するもので、更に詳しくは、自走式の攪拌解砕装置に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
畜産施設から排出される糞尿排泄物や生ゴミ等の有機性廃棄物或いは選定枝，刈草，籾殻，廃木材等の植物性廃棄物等々を原料にして堆肥を製造する方法には多種多様な方法が各方面から提案されており、且つ実施されている事は周知の通りである。
【０００３】
これらの各種方法において共通する事項として、前記有機性廃棄物と植物性廃棄物とを均一に混合した後、これを堆積して数ケ月から半年間程度の期間を掛けて行う醗酵，熟成処理工程がある。この工程は、前記均一に混合された被処理物を、図４に示す如く、屋内に設けられ且つ縦壁２１と隔壁２２ａ〜２２ｄによって画成された醗酵区２３ａ〜２３ｃからなる醗酵処理場２０において、通気しつつ醗酵処理を行う工程である。具体的には、前工程において混合攪拌等の前処理をされた前記被処理物を、先ず第１醗酵区２３ａに搬入して堆積させて１次醗酵処理を行い、所定の１次醗酵期間が経過すると隣接する第２醗酵区２３ｂに移送し、更に、所定の２次醗酵期間が経過すると隣の第３醗酵区２３ｃ（熟成区）に移送し、所定の熟成を行った後に該第３醗酵区２３ｃから製品堆肥として出荷する様になっている。
【０００４】
上記各醗酵区２３ａ〜２３ｃにおける醗酵，熟成工程においては、適度に通気させておく必要があるので、前記各醗酵区２３ａ〜２３ｃの底部に通気パイプを配置して常時空気を該堆積物の中に噴出させたりする方法が採用されている。しかし乍ら、単に通気させただけでは、前記被処理物１は次第に凝集して塊状になるので、これを防止するため、適度に被処理物を攪拌する必要がある。そこで、小規模な醗酵処理場の場合には、作業員が定期的にスコップで各区の被処理物１を切り返して凝集化を防止すると共に通気性を維持する方法も取られているが、多くの場合には、ショベルカーを用いて前記堆積物の切り返しを定期的に行う方法が採用されている（例えば、特許文献１参照）。更に、前記被処理物１を、次の醗酵区に移送する方法としては、前記ショベルカーを用いて定期的に移送する方法が一般的である（例えば、特許文献１参照）。
【０００５】
又、前記醗酵区内に、スクリューコンベアとバケットエレベータとを有する醗酵促進装置を配置し、該醗酵区の底部に設けた前記スクリューコンベアによって底部堆積物をバケットエレベータの場所まで移送し、該バケットエレベータによって底部の被処理物を掬い上げて表面部に移動させる装置も提案されている（特許文献２参照）。この装置は、バケットエレベータによって底部の堆積物を上方に移動させる事により、通気と攪拌による凝集防止を行って好気性醗酵を促進させる様にしたものである。
【０００６】
【特許文献１】
特開平１１−１２０７０号公報（図１）
【特許文献２】
特表平９−５０２４１９号公報（図６）
【０００７】
【発明が解決しようとする課題】
上記醗酵区における各攪拌，移送方法において、作業員がスコップを用いて堆積された被処理物を切り返したり、隣接する醗酵区に移送する方法は問題外として、先ず、特許文献１に代表される様な一般的な方法であるショベルカーを用いて前記被処理物の切り返しと隣接する醗酵区への移送を行う方法では、ショベルカーのショベルが届く範囲内の切り返しは容易であるが、各醗酵区２３ａ〜２３ｃの奥部の切り返しは困難であり、奥部の切り返しのためには被処理物１をショベルカーが踏みつけて入らなければならず、これでは却って該被処理物１を固めてしまう事になる。又、ショベルで掬い上げて落下させる操作の繰り返しによる攪拌作業であるので、その攪拌効果には限界がある事は否めない。
【０００８】
次に、特許文献２に記載の方法では、攪拌装置を各醗酵区内に配置して、バケットエレベータで底部のものを掬い上げて攪拌するものであるので、前記ショベルカーを用いる方法に比して攪拌効果は期待できるが、凝集して固まってしまったものについての解砕機能は有しておらず、且つ、基本的には醗酵区内に配置して使用する装置であり、隣接する醗酵区や離れた場所に移送する装置としては不適である事は言うまでもない。
【０００９】
本発明は、係る問題点に鑑みてなされたもので、醗酵処理中の被処理物の凝固防止のための攪拌を効果的に行うと共に、凝固したものについては効果的に解砕し、且つ、隣接した醗酵区や離れた場所にある醗酵区或いは梱包出荷場所まで容易に搬送可能な装置を提供する事を目的とするものである。
【００１０】
【課題を解決するための手段】
本発明は、係る観点の元になされたものであって、その特徴とするところは、第１に自走式架台に攪拌解砕装置を搭載して任意の場所に被処理物を搬送可能にした点であり、第２に解砕機能を保持させて被処理物の凝固を防止して醗酵処理を容易にした点にある。
【００１１】
具体的には、堆積して醗酵処理中の堆肥等の被処理物を攪拌及び解砕する自走式攪拌解砕装置であって、
前記被処理物の受入れホッパー部と、該ホッパー部の下部に配置されたスクリュー式送給部と、該スクリュー式送給部の一端下部に配置された解砕部とからなり、
前記スクリュー式送給部は、第１駆動部に連結された少なくとも１本の第１回転軸と、該第１回転軸の外周面に沿って形成され且つ該第１回転軸の一端側から他端側に被処理物を移送する正スクリュー部と、前記第１回転軸の他端部外周面に形成され且つ前記正スクリュー部と逆向きの移送力を有する様に形成された逆スクリュー部と、前記正スクリュー部と逆スクリュー部との間に形成され、スクリュー羽根を有しない落下部とからなり、
前記解砕部は、前記落下部の下方に配置され、複数の第２回転軸と、該第２回転軸の周方向に突出して配置された複数本の解砕バーと、前記第２回転軸に連結された第２駆動部とからなり、
前記ホッパー部、前記スクリュー式送給部及び前記解砕部が、自走式の架台上に一体的に搭載されている事を特徴とするものである。
これにより、被処理物の攪拌と解砕が容易に行える様になり、且つ、自走式架台に搭載しておく事により、任意の場所への移送も極めて容易になる。
【００１２】
上記装置において、前記第１回転軸の周方向に複数本の落下促進バーを突出して配置する事により、前記落下部からの被処理物の落下を促進する様になすのが好ましい。又、前記第２回転軸の外周面に、前記解砕バーを螺旋状に複数条配置するのが好ましく、更に、前記解砕部の下部にベルトコンベアを配置し、且つ該ベルトコンベアも前記自走式架台上に搭載しておくのも好ましい態様である。
【００１３】
【発明の実施の形態】
以下に本発明について、図面の実施例に基づいて詳細に説明する。図１は、本発明に係る自走式攪拌解砕装置の一部断面側面図であり、図２は、図１のスクリュー式送給部の平面図であり、図３は、図１の右側面図である。これらの図面において、本発明の自走式攪拌解砕装置は、被処理物を収容するホッパー部Ａと、該ホッパー部Ａの下部に配置され且つ内部に回転スクリューが配置されたスクリュー式移送部Ｂと、該スクリュー式移送部Ｂの一端の下部に配置された解砕部Ｃとからなっており、これらホッパー部Ａとスクリュー式移送部Ｂと解砕部Ｃとが自走式架台１０に搭載された構成となっている。
【００１４】
具体的に図１に基づいて説明すると、先ず架台１０は、運転室１６からの操作により周知のシステムによって自走可能なキャタピラ１５によって自走可能とされており、該架台１０上には、前記スクリュー式送給部Ｂを駆動する電動モータ等の第１駆動部２と、前記解砕部Ｃを駆動させる電動モータ等の第２駆動部１３と、前記ホッパー部Ａ，スクリュー式送給部Ｂ及び解砕部Ｃを支持する複数のフレーム１７と、これら各部の操作を行う操作盤１８とが搭載されている。
【００１５】
前記フレーム１７の上部には、該フレーム１７に支持されて前記ホッパー部Ａが配置され、該ホッパー部Ａの下部開口部に連通し且つ該ホッパー部Ａに連結して前記スクリュー式送給部Ｂが配置されている。該スクリュー式送給部Ｂは、図２に示されている様に、前記フレーム１７に保持されたケーシング１９内に複数本の第１回転軸３が平行に配置され、その一端は前記第１駆動部２に減速機を介して回転可能に連結されており、前記第１回転軸３の外周面には、前記一端部からスクリュー羽根が形成されて、前記ホッパー部Ａから落下してくる被処理物を図中右方向に移送する正スクリュー部４と、他端部（図中右端）から前記正スクリュー部４とは逆向きのスクリュー羽根が形成されている逆スクリュー部５と、両スクリュー部４，５間のスクリュー羽根を有しない落下部７とから構成されており、該落下部７の前記第１回転軸３には、外側に突出する落下促進バー６が複数箇所に複数本設けられている。この落下促進バー６は前記第１回転軸３の同一円周上に３本乃至４本（図２では４本）配置され且つ前記第１回転軸３の軸方向に所定間隔をおいて同様に複数列配置されている。
【００１６】
又、前記解砕部Ｃは、前記落下部７の下方に連接して配置されており、その構造は、図３に示している様に、前記スクリュー式送給部Ｂの第１回転軸３と直交方向に配置された複数本（図２では２本）の第２回転軸１１と、その外周面に多数突設された解砕バー１２とからなっている。前記第２回転軸１１は、図１に示した第２駆動部１３によって回転駆動される様に構成されており、前記解砕バー１２は、該第２回転軸１１の外周面に螺旋状に複数条配置されている。具体的には、前記第２回転軸１１の同一円周上に３乃至４本の解砕バー１２が配置され且つ各解砕バー１２は夫々軸方向に螺旋条に配置されて構成されている。
【００１７】
係る本発明の自走式攪拌解砕装置を用いて前記被処理物を攪拌解砕する場合について説明すると、先ず該装置を被処理物を堆積させている前記醗酵区の被処理物の手前に自走させて移動させ、別途準備されているベルトコンベアの先端部を前記ホッパー部Ａの上部に配置し、スコップ或いはショベルカーを用いて該ベルトコンベアを通してホッパー部Ａ内に所定量の被処理物を搬入する。所定量の被処理物がホッパー部Ａ内に搬入されると、前記解砕部Ｃの下部に前記ベルトコンベアを移設し、前記第１駆動部２及び第２駆動部１３を駆動させて前記スクリュー式送給部Ｂ及び解砕部Ｃを稼働する。すると、ホッパー部Ａ内の被処理物は前記スクリュー式送給部Ｂの正スクリュー部４によって落下部７に向けて送給されると共に、前記正スクリュー部の回転によって攪拌されて、被処理物中の醗酵が相対的に進んでいる部分と遅れている部分とが混合されて醗酵状態が均一化される。尚、前記第１回転軸３の端部に形成されている逆スクリュー部５は、前記正スクリュー部４の送給力によって該正スクリュー部４の先端部に形成されている前記落下部７を越えて該第１回転軸３の端部に移送される被処理物を逆方向の移送力によって前記落下部７に押し戻す作用を有しているものであって、前記第１回転軸３の端部に被処理物が押し付けられて堆積するのを防止する機能を有している。
【００１８】
前記落下部７に送給されてきた被処理物は、前記第１回転軸３の外表面の同一円周上に突設された複数本の落下促進バー６によって下方に落下される。即ち、被処理物は、前記正スクリュー部４と逆スクリュー部５との移送力によって左右から該落下促進部７に送給されてくるので、その送給押圧力によって圧縮され圧密化されて、開放された下方への自然落下が妨げられる場合があるが、前記落下促進バー６の回転によって、前記圧密化が阻止されると共に、被処理物の堆積中に凝集した塊状物を部分的に解砕して強制的に下方の開口部から解砕部Ｃに落下する様になっている。
【００１９】
尚、前記正スクリュー部４の先端部と前記逆スクリュー部５との間隔、即ち、前記落下部７の軸方向の長さが充分に長く設計され、前記両スクリュー部からの送給押圧力により圧密化が生じ難く、被処理物が自然に落下する様な場合には、該落下促進バー６を省略する事も可能である。
【００２０】
次に、スクリュー送給部Ｂから落下してきた被処理物は、前記第１回転軸３と直交する方向に配置された複数の第２回転軸１１と、その該表面に突出して形成された解砕バー１２とからなる前記解砕部Ｃによって解砕され、その下方に配置されているベルトコンベア１４上に落下する事になる。即ち、該解砕部Ｃでは、前記落下部７から落下してきた被処理物は、前記第２回転軸１１から突出して配置された多数の解砕バー１２によってバラバラの粒状に解砕されて、前記ベルトコンベア１４上に落下し、該コンベア１４によって元の醗酵区に戻される事になる。
【００２１】
以上の説明は、所定の醗酵区に堆積されて自然醗酵中の被処理物を攪拌して醗酵の進み具合を均一化すると共に、その醗酵過程で生じた塊状物を解砕して元に戻し、更に醗酵を継続させる場合の説明であり、前記ホッパー部Ａに所定量の被処理物を投入した後に前記スクリュー式送給部Ｂ及び解砕部Ｃを稼働させる所謂バッチ方式について説明したが、前記ホッパー部Ａに被処理物を投入しつつ前記スクリュー式送給部Ｂと解砕部Ｃを稼働させる事により、ホッパー部に被処理物を投入しつつ攪拌解砕して元に戻す所謂連続方式も可能である。
【００２２】
又、所定の醗酵区における醗酵が進行し、次の醗酵区に移送する場合には、所定の醗酵区の被処理物をベルトコンベア等を用いて前記ホッパー部Ａに搬送し、その状態で自走式攪拌解砕装置を所定の他の醗酵区の前に移動させ、前述の要領で前記スクリュー式送給部Ｂ及び解砕部Ｃを稼働させて該被処理物の攪拌と解砕を行いつつ、所定の醗酵区内に堆積させる事になる。同様に、最終熟成区から堆肥の梱包，出荷場に移送する場合にも、該熟成区の被処理物を前記ホッパー部Ａに搭載して該自走式攪拌解砕装置を所定の梱包，出荷場に移動させ、そこで、該梱包，出荷場に設けられているホッパー内に前記ベルトコンベア１４によって移送する事になる。
【００２３】
以上の説明において、解砕部Ｃの下方に設置されるベルトコンベア１４は、本発明に係る自走式攪拌解砕装置とは別に設けられており、前記ホッパー部Ａに投入するために使用したベルトコンベアを移設して使用する場合について説明したが、該ベルトコンベアを前記解砕部Ｃの下方に前記自走式架台１０に搭載しておき、前記ホッパー部Ａへの被処理物の投入はショベルカーによって行う様になす事も可能である。
【００２４】
又、上記説明では、自走式攪拌解砕装置を屋内で使用する場合の例について説明したが、屋外に野積みした被処理物、例えば、剪定枝を粉砕して野積みしておく事によって自然醗酵させる様な場合においても、本発明の装置は使用可能であり、又、伐採林や製材廃材等を粉砕して堆肥化処理したものを、山林に戻してやる様な場合にも、山林に散布すべき堆肥を本装置のホッパー部に搭載して所定場所に搬送し、その場所で解砕放出する事も可能である。係る意味において、自走式架台１０の走行部には、本例の如くキャタピラ１５を採用しておくのが好ましい態様である。
【００２５】
又、上記説明では、家畜糞尿や剪定枝から堆肥を製造する工程における被処理物の攪拌と解砕の場合の例であるが、放置しておくと堆積物が凝集して固化する様なもの、例えば、家畜糞尿と籾殻の混合物からなる堆肥化処理前の原料や汚泥の堆肥化処理前の堆積物等にも本発明の装置は使用可能であることはいうまでもない。
【００２６】
又、上記説明では、ホッパー部Ａに被処理物を投入し、しかる後に、前記スクリュー式送給部Ｂと解砕部Ｃとを駆動させる場合において、前記ホッパー部Ａと前記スクリュー送給部Ｂ及び解砕部Ｃとは連通させた状態で行っているが、前記被処理物の投入過程において被処理物が前記スクリュー送給部Ｂ及び解砕部Ｃを素通りして下方に落下する様な場合には、前記スクリュー送給部Ｂと解砕部Ｃとの間にシャッターを配置しておき、前記スクリュー送給部Ｂと解砕部Ｃとを駆動させるときに該シャッターを開ける様になす事も可能である。
【００２７】
【発明の効果】
以上説明した通り、本発明の自走式攪拌解砕装置によれば、ホッパー部Ａとスクリュー式送給部Ｂと解砕部Ｃとが自走式架台１０に搭載されているので、被処理物を定期的に大量に攪拌解砕する事が可能となり、今後建設が計画されている大規模な家畜糞尿を堆肥化する設備において威力を発揮する事が期待される。
【００２８】
又、スクリュー式送給部Ｂの構成として、端部に正スクリュー部４とは逆向きの逆スクリュー部５が形成されているので、スクリュー回転軸の一端部に被処理物が堆積するのが阻止され、又、正逆スクリュー部４，５の間に被処理物の落下部７を形成しているので、該スクリュー式送給部Ｂから解砕部Ｃへの被処理物の落下が確実となる。特に、落下部７に回転軸２の外周面に突出して複数の落下促進バー６を形成しておけば、確実に被処理物を下方に落下させる事が可能となると共に、該落下促進バー６によって、塊状化した被処理物を部分的に解砕する効果もある。
【００２９】
又、解砕部Ｃの構成として、第２回転軸１１の周囲に多数の解砕バー１２を配置しているので、該第２回転軸１１の回転によって上方から落下してきた被処理物を該解砕バー１２の回転によって確実に解砕する事が可能となる。
【００３０】
更に、本発明装置を堆肥化処理における攪拌解砕工程に使用すると、被処理物は、本装置を通って処理される事によって攪拌され、その結果、醗酵度合いが相対的に進行している部分と遅れている部分とが混合されて均一化されるので、全体として醗酵の進行度合いを均一化して均一な堆肥を製造する事が可能となると共に、解砕されて醗酵が進行し易くなるので、全体としての醗酵速度を速める効果もある。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明に係る自走式攪拌解砕装置の側面図である。
【図２】図１の装置のスクリュー式送給部を示す要部平面図である。
【図３】図１の装置の右側面図である。
【図４】堆肥化処理工程における醗酵場の概念図である。
【符号の説明】
１  被処理物
２  第１駆動部
３  第１回転軸
４  正スクリュー部
５  逆スクリュー部
６  落下促進バー
７  落下部
１０  架台
１１  第２回転軸
１２  解砕バー
１３  第２駆動部
１４  ベルトコンベア
Ａ  ホッパー部
Ｂ  スクリュー式送給部
Ｃ  解砕部
【図１】
2004224624.tif 000003
【図２】
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【図３】
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【図４】
2004224624.tif 000006