(57)【要約】 【課題】  発酵処理における作業性を向上させる攪拌装置を提供することを目的とする。【解決手段】  有機性廃棄物の発酵処理のための処理槽５を往復移動可能な自走移動体７と、この自走移動体７に備えられ、有機性廃棄物を攪拌することにより畝をつくる攪拌ローター９とを備えた攪拌装置１である。自走移動体７には、有機性廃棄物の高さを攪拌ローター９により攪拌可能な高さまで均すことが可能な補助ローター１１を備えている。処理槽５内に投入された有機性廃棄物が山状となっていても、補助ローター１１によって、有機性廃棄物の高さを攪拌ローター９により攪拌可能な高さまで均すことができるから、攪拌ローター９により直接攪拌できる。よって、ダンプカー６１で投入されたものを小型の産業機械や手で均す必要がなくなり、作業性が向上する。【選択図】  図２
2005074335.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
投入部に発酵処理がされるべき有機性廃棄物が順次投入される処理槽と、
この処理槽に沿って前記投入部側とその反対側との間を往復移動可能な移動体と、
この移動体に設けられ移動体の移動に合わせて前記有機性廃棄物を攪拌することにより前記移動体の移動方向に沿って延びる有機性廃棄物の畝をつくる攪拌ローターと、
前記移動体に前記攪拌ローターよりも前記処理槽の投入部寄りとなる位置に設けられ、前記投入部に投入された有機性廃棄物を前記攪拌ローターにより攪拌可能な高さまで均すことが可能な補助ローターとを備えてなる有機性廃棄物の発酵処理装置。
【請求項２】
前記補助ローターは、その回転軸が前記移動体の移動方向と交わる方向になるように前記移動体に支持され、
前記補助ローターの前記回転軸には、複数の板状の羽根が立設されており、前記羽根の板面は前記回転軸の軸線の長さ方向の中央付近を境として、その両側で前記移動方向に対して逆方向に傾斜していることを特徴とする請求項１に記載の有機性廃棄物の発酵処理装置。
【請求項３】
投入部に有機性廃棄物が順次投入される処理槽に設けられて投入された有機性廃棄物を攪拌するものであって、
前記処理槽に沿って前記投入部側とその反対側との間を往復移動可能な移動体と、
この移動体に設けられ移動体の移動に合わせて前記有機性廃棄物を攪拌することにより前記移動体の移動方向に沿って延びる有機性廃棄物の畝をつくる攪拌ローターと、
前記移動体に前記攪拌ローターよりも前記処理槽の廃棄物投入部寄りとなる位置に設けられ、前記廃棄物投入部に投入された有機性廃棄物を前記攪拌ローターにより攪拌可能な高さまで均すことが可能な補助ローターとを備えてなる発酵処理装置用攪拌装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、有機性廃棄物の発酵処理装置及びその攪拌装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
堆肥は、鶏糞等の有機性廃棄物を発酵処理したもので、速効性を有する窒素の含有量が高いことなどから、緑化・植栽・園芸用途など幅広い分野で使用されている（例えば、非特許文献１参照）。
【０００３】
発酵処理は、例えば、幅が数ｍ、長さが数十ｍの細長い処理槽内で行われ、この処理槽の上を自走する攪拌装置によって有機性廃棄物の切り返し及び処理槽内での有機性廃棄物の移動が行われている（例えば、特許文献１参照）。
具体的には、有機性廃棄物を処理槽の後端（上流端）から順次投入し、そして、処理槽上を往復動する攪拌装置の攪拌ローターを、攪拌装置が処理槽の前端（下流端）から後端（上流端）に後進する際に駆動し、処理槽内の原料を攪拌しながら掻き上げて前に落すことにより切り返しを行うと共に、処理槽内の原料を前方（下流側）に移動させる。これにより処理槽の後端に投入した原料は数日から数十日程度かけて、処理槽内を前に移動する間に発酵し、処理槽の前端に到達した時点で取り出される。
【特許文献１】特開２００１−４７０１３公報
【非特許文献１】三好洋／嶋田永生／石川昌男／伊達昇  編「土壌肥料用語辞典」  社団法人  農山漁村文化協会、昭和５９年７月３０日、ｐ．２０２−２０６
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
ところで、処理槽の後端からの有機性廃棄物の投入は、荷台を後方または側方に傾けて、積載物を滑り落とすことができるダンプカーにより行われている。
しかしながら、ダンプカーで投入された有機性廃棄物は山状となっておりその高さが高いため攪拌ローターによって直接攪拌することは困難であった。このため、従来はダンプカーで投入されたものをショベル等の小型の産業機械や手により攪拌ローターで攪拌可能な高さまで均す必要があり、作業が煩雑であった。
本発明は、上記のような事情に基づいて完成されたものであって、発酵処理における作業性を向上させることを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００５】
＜請求項１＞
上記の目的を達成するための手段として、請求項１の発明は、投入部に発酵処理がされるべき有機性廃棄物が順次投入される処理槽と、この処理槽に沿って前記投入部側とその反対側との間を往復移動可能な移動体と、この移動体に設けられ移動体の移動に合わせて前記有機性廃棄物を攪拌することにより前記移動体の移動方向に沿って延びる有機性廃棄物の畝をつくる攪拌ローターと、前記移動体に前記攪拌ローターよりも前記処理槽の投入部寄りとなる位置に設けられ、前記投入部に投入された有機性廃棄物を前記攪拌ローターにより攪拌可能な高さまで均すことが可能な補助ローターとを備えてなる有機性廃棄物の発酵処理装置とした。
【０００６】
＜請求項２＞
請求項１のものにおいて、前記補助ローターは、その回転軸が前記移動体の移動方向と交わる方向になるように前記移動体に支持され、前記補助ローターの前記回転軸には、複数の板状の羽根が立設されており、前記羽根の板面は前記回転軸の軸線の長さ方向の中央付近を境として、その両側で前記移動方向に対して逆方向に傾斜していることを特徴とする。
【０００７】
＜請求項３＞
請求項３の発明は、投入部に有機性廃棄物が順次投入される処理槽に設けられて投入された有機性廃棄物を攪拌するものであって、前記処理槽に沿って前記投入部側とその反対側との間を往復移動可能な移動体と、この移動体に設けられ移動体の移動に合わせて前記有機性廃棄物を攪拌することにより前記移動体の移動方向に沿って延びる有機性廃棄物の畝をつくる攪拌ローターと、前記移動体に前記攪拌ローターよりも前記処理槽の廃棄物投入部寄りとなる位置に設けられ、前記廃棄物投入部に投入された有機性廃棄物を前記攪拌ローターにより攪拌可能な高さまで均すことが可能な補助ローターとを備えてなる発酵処理装置用攪拌装置である。
【発明の効果】
【０００８】
＜請求項１及び請求項３＞
請求項１及び請求項３に記載のものによれば、処理槽内に投入された有機性廃棄物が山状となっていても、補助ローターによって有機性廃棄物を攪拌ローターにより攪拌可能な高さまで均すことができる。従って、ダンプカーで投入されたものを小型の産業機械や手によって予め均す必要はなくなり、作業性が向上する。
【０００９】
＜請求項２＞
本請求項に記載のものによれば、補助ローターには複数の板状の羽根が立設されており、羽根の板面は回転軸の軸線の長さ方向の中央付近を境として、その両側で移動方向に対して逆方向に傾斜している。
従って、有機性廃棄物は補助ローターの中央付近からその両側に向かってほぼ均等に均されるから、補助ローターによる均し効果が顕著となる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１０】
＜第１実施形態＞
本発明の第１実施形態について図１から図７を参照しつつ説明する。
本実施形態の攪拌装置１は、有機性廃棄物の発酵処理を行うための処理槽５に敷かれたレール５Ａ上を往復移動するものである。
処理槽５は、上部を開放した概ね長方形の箱形であり、例えばコンクリートによりその側壁及び底壁が形成されている。具体的には、例えば幅約４ｍ、深さ約０．５ｍ、長さ約数十ｍとなっている。なお、以下の説明では、有機性廃棄物の投入部を上流、発酵後の有機性廃棄物の回収部を下流とする。
この処理槽５は、その上流（図１において右端部）に鶏糞等の有機性廃棄物を投入し、この有機性廃棄物が下流（図１において左端部）に移動していく間に発酵され、下流において発酵後の有機性廃棄物（堆肥）を回収するためものである。
【００１１】
攪拌装置１は、処理槽５の両側壁に、上流側から下流側に向かって敷設された一対のレール５Ａ上に沿って往復走行する自走移動体７と、これに備えられた攪拌ローター９及び補助ローター１１を備えてなる。ダンプカーによって山状に投入された有機性廃棄物は補助ローター１１によって攪拌ローター９により攪拌可能な高さまでならされ、その後、攪拌ローター９によって攪拌されながら掬い上げられ、上流側から下流側へ移動するようにされている。
【００１２】
自走移動体７は、鋼材からなる堅牢な概ね四角枠状のフレーム２３と、このフレーム２３の四隅に回動可能に支持され、モータ２５により駆動される４つの走行車輪２７とを備える。なお、モータ２５の動力はチェーン２９により走行車輪２７に伝達されている。そして、自走移動体７は、図示しない制御装置によってモータ２５を駆動制御することによって上流方向、及び下流方向に往復移動可能とされている。
【００１３】
フレーム２３には、その中央付近に高台部２３Ａが設けられている。高台部２３Ａには、下流側に向かって延びるアーム部材３１が、その基端部を軸として上下に回動するように取り付けられている。詳細にはアーム部材３１は、高台部２３Ａの両側からほぼレール５Ａの幅を開けつつ下流方向に向かって互いに平行となるように延び、先端側でＬ字状に下方に屈曲した一対のアーム部３１Ａと、これらのアーム部３１Ａをその中腹及び基端で結ぶ連結部３１Ｂとからなり、基端の連結部３１Ｂが高台部２３Ａにヒンジ２４を介して取り付けられている。これにより、アーム部材３１は、ヒンジ２４を中心として回動し、図２の二点鎖線で示す上昇位置と実線で示す下降位置との間で上下に変位するようにされている。
なお、アーム部材３１の屈曲部よりも上流側の下面は、カバー３１Ｃにより覆われている。
両アーム部３１Ａの先端付近には軸受け３１Ｄが設けられ、これらによって攪拌ローター９の回転軸９Ａが、自走移動体７の移動方向と直交する方向で軸支され、回転可能とされている。
なお、攪拌ローター９の回転軸９Ａは、両アーム部３１Ａの上面に固定された取付台３２上のモータ３３によりチェーン３４を介して駆動されるようになっている（例えば、約１５０ｒｐｍで回転する）。
【００１４】
攪拌ローター９は、両アーム部３１Ａにそれぞれ取り付けられた油圧シリンダ３５によって昇降可能とされている。すなわち、油圧シリンダ３５は、その両端部を回動可能に軸受けされつつ、アーム部３１Ａの屈曲部付近とフレーム２３の下流端寄りの部分とを結ぶように取り付けられている。油圧シリンダ３５が伸びた状態で、後述する攪拌ローター９の耕耘爪９Ｂが、約５０ｃｍの畝の上面よりも高く上がるようにされており、油圧シリンダ３５が縮んだ状態では、攪拌ローター９の耕耘爪９Ｂの先端が処理槽５の底面付近まで下がるようにされている。なお、攪拌ローター９は後述するように下がった位置で回転駆動するように制御されている。
また、高台部２３Ａには、その上面に油圧シリンダ３５を駆動するための油圧ポンプユニット３９が備えられている。
【００１５】
さらに、高台部２３Ａの上面には、配線コード４３を保持するためのコード保持フレーム２３Ｂが高台部２３Ａから上方に突出するように立設されている。
攪拌装置１の配線コード４３は、コード保持フレーム２３Ｂに沿って保持されている。
処理槽５の上方には自走移動体７の移動方向に延びるレール４５が設けられ、このレール４５には、複数のスライダ４７がレール４５をスライド移動可能に取り付けられている。配線コード４３は、コード保持フレーム２３Ｂの先端からは複数のスライダ４７のフック４７Ａに蛇行するように掛けられて図示しない制御装置に接続されている。
【００１６】
攪拌ローター９の回転軸９Ａには、耕耘爪９Ｂが回転軸９Ａに対して略垂直となるように多数配設されている。耕耘爪９Ｂの長さは、攪拌ローター９が下がった状態（図２中実線で示す）で、処理槽５の底壁に摺接する程度に長手のものである。そして、それらの先端は、回転軸９Ａの軸線の長さ方向の中央に向けて屈曲している。この耕耘爪９Ｂは一般的に、なた爪と呼ばれているものである。
攪拌ローター９が図２の矢印方向に回転すると、耕耘爪９Ｂの先端が有機性廃棄物を攪拌しながら掬い上げ、処理槽５の内側斜め下流側に落す。これにより発酵処理に適した高さ約５０ｃｍの、処理槽５の長手方向に延びる断面略台形の畝（図７（Ｃ）参照）が形成されるとともに、攪拌ローター９が畝を攪拌する毎に畝が下流側に所定距離、例えば５０ｃｍずつ移動するようになっている。
【００１７】
また、高台部２３Ａの上流端の両側からは、上流側に向かって一対の軸受け板２３Ｃが延設されており、これによって補助ローター１１の回転軸１１Ａが、自走移動体７の移動方向と直交する方向で軸支され、回転可能とされている。
補助ローター１１の回転軸１１Ａは、回転位置（図２の実線の下がった状態）にある攪拌ローター９の回転軸９Ａよりも高い位置に支持されている。また、補助ローター１１は、後述する補助攪拌羽根１１Ｃの先端が描く軌跡曲線の最下点が、回転位置にある攪拌ローター９の回転軸９Ａと同一の高さ以下となるように支持されている（図示のものでは、ほぼ同一高さとしている）。このようにすると、山状の有機性廃棄物は、補助攪拌羽根１１Ｃの先端が描く軌跡曲線の最下点程度、つまり攪拌ローター９の回転軸９Ａ以下まで低くされた状態で攪拌ローター９に送られる。ところで、一般に攪拌ローター９は、回転軸９Ａより高い位置よりも、それ以下の位置で有機性廃棄物を効率的に攪拌できる。本実施形態においては、攪拌ローター９の攪拌作用の高いところに有機性廃棄物が送られるから、効率的に有機性廃棄物が攪拌されることとなる。
【００１８】
なお、補助ローター１１の回転軸１１Ａは、両軸受け板２３Ｃを亘るように取り付けられた取付台５１上のモータ５３によりチェーン５５を介して例えば、約９０ｒｐｍで駆動されるようになっている。
【００１９】
補助ローター１１は、円柱状のローター本体１１Ｂの両底面の中心から両側に回転軸１１Ａが突出し、さらに、ローター本体１１Ｂの側面には複数の補助攪拌羽根１１Ｃが備えられたものである。
各補助攪拌羽根１１Ｃは、図６に示すように概ね長方形の板状部材であり、片方の短辺はローター本体１１Ｂの側面に係合するように円弧状に切り欠いており、その反対側では、片方の角部を切り欠いている。
各補助攪拌羽根１１Ｃは、図２に示すように、補助ローター１１の下側において切り欠いた角部が切りかかれていない角部よりも下流側となるように取り付けられている。これにより、補助ローター１１が図２の矢印方向に回転して、補助攪拌羽根１１Ｃが有機性廃棄物の山に入っていく際に、切り欠いた角部が切り欠かれていない角部よりも先に進入し、進入抵抗が減少する。
そして、各補助攪拌羽根１１Ｃは、ローター本体１１Ｂの側面の展開図（図５）に示すように、展開図を長手方向（回転軸１１Ａ方向）に４等分した各領域内で上流側から下流側に向けてローター本体１１Ｂの中央側から外側に下る対角線上に等ピッチをもって取り付けられている。なお、図５の展開図においては円周方向の長さと長手方向の長さとの比率を変えており、実際のものでは、円周方向の長さは例えば約４００ｍｍであり、長手方向の長さは約６０００ｍｍとなっている。
さらに、各補助攪拌羽根１１Ｃの板面は、上流側から下流側に向けてローター本体１１Ｂの中央側から外側に下る傾斜面となっており、ローター本体１１Ｂの中央を境としてその傾斜方向が逆となっている。なお、各補助攪拌羽根１１Ｃは、自走移動体７の進行方向に対して約１０度の角度をもって傾斜している。
補助ローター１１が図２の矢印方向（図５ではその矢印方向）に回転すると、各補助攪拌羽根１１が有機性廃棄物の山を処理槽５の幅方向中央から両側に向けて掻き出して崩すようにされている。
【００２０】
次に本実施形態の攪拌装置１の作用効果について説明する。まず、攪拌装置１は処理槽５の下流端に待機する（図７（Ａ）参照）。
この状態で処理槽５の上流端にダンプカー６１で一定量の有機性廃棄物６３を投入する（図７（Ａ）参照）。続いて、攪拌装置１は、油圧シリンダ３５を縮め攪拌ローター９を下げた状態で、攪拌ローター９及び補助ローター１１を回転しながら処理槽５の上流端まで移動する（図７（Ｂ）参照）。
すると、山状に積み上げられた有機性廃棄物６３は、補助ローター１１によって一旦、攪拌ローター９により攪拌可能な高さまでならされる。続いて、有機性廃棄物６３は攪拌ローター９により攪拌されて下流側へ所定距離（例えば約５０ｃｍ）移動するとともに、所定高さ（例えば約５０ｃｍ）の畝６５とされる（図７（Ｃ）参照）。
処理槽５の上流端まで移動した攪拌装置１は、攪拌ローター９の回転を停止させ、かつ油圧シリンダ３５を伸ばして攪拌ローター９を上げる。この状態で処理槽５の下流端まで移動する（図７（Ｄ）参照）。
【００２１】
次に、有機性廃棄物６３が移動して空いたスペースにダンプカー６１で一定量の有機性廃棄物６３を投入する（図７（Ｅ）参照）。以上の動作を繰り返し行うことにより処理槽５の上流端に投入した有機性廃棄物６３は数日から数十日程度かけて、処理槽５内を下流側に移動する間に発酵し、処理槽５の下流端から回収される（図７（Ｆ）参照）。
【００２２】
以上説明した本実施形態の攪拌機１によれば、処理槽５内に投入された有機性廃棄物６３が山状となっていても、補助ローター１１によって有機性廃棄物６３を攪拌ローター９により攪拌可能な高さまで均すことができる。従って、ダンプカー６１で投入されたものを小型の産業機械や手によって予め均す必要はなくなり、作業性が向上する。
【００２３】
また、補助ローター１１の補助攪拌羽根１１Ｃの板面は回転軸１１Ａの軸線の長さ方向の中央付近を境として、その両側で自走移動体７の移動方向に対して逆方向に傾斜している。従って、有機性廃棄物６３は補助ローター１１の中央付近からその両側に向かってほぼ均等に均されるから、補助ローター１１による均し効果が顕著となる。
また、有機性廃棄物にはわら等の混合物を混ぜることもあるが、補助攪拌羽根１１Ｃにより混合物を裁断することができる。
【００２４】
＜第２実施形態＞
次に、第２実施形態について図８〜９を参照しつつ説明する。第２実施形態では、第１実施形態と異なる構成のみ説明し、第１実施形態と同一の他の構成、作用、効果については省略する。本実施形態においては、攪拌ローター９の耕耘爪９Ｂの先端形状がＴ字状となっている点が第１実施形態と異なる。
詳細には、耕耘爪９Ｂは、回転軸９Ａに対して略垂直となるように取り付けられた直線板状の軸部６６と、その先端に固定された略長方形の攪拌部６７とからなる。攪拌部６７は、その板面が攪拌ローター９の回転方向と直交する方向で固定されている。
なお、本実施形態では攪拌ローター９の位置は固定され、上下方向には昇降しないようにされている。
【００２５】
＜他の実施形態＞
本発明は上記記述及び図面によって説明した実施形態に限定されるものではなく、例えば次のような実施形態も本発明の技術的範囲に含まれ、さらに、下記以外にも要旨を逸脱しない範囲内で種々変更して実施することができる。
【００２６】
（１）上記実施形態において、攪拌ローター９の耕耘爪９Ｂは、なた状、Ｔ字状としたが、爪の形状は特に限定されない。
また、攪拌ローター９に取り付けられる耕耘爪９Ｂを全て同一形状とする必要はなく、複数種の形状のものを取り付けてもよい。
【００２７】
（２）上記実施形態において、補助ローター１１には、特定形状の補助攪拌羽根１１Ｃが特定配列で取り付けられていることとしたが、その形状、配列は特に限定されない。また、補助ローター１１に取り付けられる補助攪拌羽根１１Ｃを全て同一形状とする必要はなく、複数種の形状のものを取り付けてもよい。
【００２８】
（３）上記実施形態において、有機性廃棄物を発酵処理する場合について説明したが、有機性廃棄物にわら等の混合物を混合したものでも同様に処理することができる。なお、有機性廃棄物は、蓄糞に限らず生ゴミであってもよい。
【図面の簡単な説明】
【００２９】
【図１】本発明の第１実施形態の攪拌装置を用いた発酵処理システムの側面図
【図２】攪拌装置の側面図
【図３】攪拌装置の一部省略平面図
【図４】攪拌装置の一部省略正面図（上流側からみた図）
【図５】ローター本体の側面の展開図
【図６】補助攪拌羽根の平面図
【図７】攪拌装置の動作を説明する説明図
【図８】本発明の第２実施形態の攪拌装置の側面図
【図９】（Ａ）耕耘爪の側面図及び（Ｂ）正面図
【符号の説明】
【００３０】
１…攪拌装置
５…処理槽
７…自走移動体
９…攪拌ローター
９Ａ…回転軸
９Ｂ…耕耘爪
１１…補助ローター
１１Ａ…回転軸
１１Ｂ…ローター本体
１１Ｃ…補助攪拌羽根
【図１】
2005074335.tif 000003
【図２】
2005074335.tif 000004
【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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【図９】
2005074335.tif 000011