(57)【要約】【課題】  家畜糞尿凝集スラリーを、堆肥化に適する低含水率までコンベヤで搬送中に連続的に固液分離することができ、しかも固液分離分された液分の処理も容易であり、メンテナンスを殆ど必要とせずに大量処理ができ、設備コストを含む単位処理コストを従来よりも比約的に低減する。【解決手段】  原水攪拌凝集タンク５０で凝集した糞尿凝集スラリーを第１次固液分離部４２に供給して、スクリーンコンベア４５上で搬送中に加圧ローラ５５、５６で軽く加圧して第１次固液分離を行なってケーキ状にし、次いで、第２次固液分離部４３で、まず予備圧搾ローラ８で略均一厚さに均して予備圧搾後、第１の圧搾ローラ１０、第２の圧搾ローラ１１を通過する際に、糞尿ケーキがローラ面とスクリーンコンベヤの間に噛み込み圧搾されて帯状に圧搾され、醗酵に適する含水率を有する糞尿ケーキが得られる。稼働中、スクリーンコンベヤは自動洗浄されるので、目詰まりがなく長時間連続運転が可能である。【選択図】  図４
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
無端ベルト状に回転駆動される水分透過性を有するスクリーンコンベヤ、該スクリーンコンベヤの往路側を横断するように配置された１個又は複数個の圧搾ローラを備え、前記スクリーンコンベヤは、前記圧搾ローラの下側外周面の９０°〜１８０°の範囲に亘ってローラの下側外周面に沿って移動し、搬送中の糞尿ケーキが該スクリーンコンベヤとローラ面との間に噛み込まれることによって帯状に圧搾されることを特徴とする糞尿圧搾装置。
【請求項２】
前記圧搾ローラに沿ってスクリーンコンベヤを移動させるために、少なくとも圧搾ローラへの入口側でベルトを下方に屈曲案内する入口側案内ロールと、圧搾ローラの出口側でベルトを屈曲案内する出口側案内ロールを有し、該出口側案内ロールは圧搾ローラ側に所定圧力で付勢され、該圧力を調整することによって圧搾する糞尿ケーキの含水率がコントロールできる請求項１に記載の糞尿圧搾装置。
【請求項３】
スクリーンコンベヤの上流側入口部に投入ホッパーを有し、その下流側に前記圧搾ローラよりも小径の予備圧搾ローラを有し、該予備圧搾ローラの下流側に前記圧搾ローラが２段階に設けられている請求項１に記載の糞尿圧搾装置。
【請求項４】
前記スクリーンコンベヤの復路側に、該スクリーンコンベヤに付着している糞尿を洗浄するシャワー装置とブラシが配置され、スクリーンコンベヤは稼働中自動洗浄される請求項１〜３何れかに記載の糞尿圧搾装置。
【請求項５】
糞尿原水に凝集剤を混入攪拌して凝集させる原水攪拌凝集タンクを有し、該原水攪拌凝集タンクで凝集した糞尿凝集スラリーを固液分離部に供給する糞尿供給部、回転駆動されるスクリーンコンベア上で搬送中の糞尿凝集スラリーを加圧ローラで軽圧力で加圧して第１次固液分離を行なう第１次固液分離部、該第１次固液分離部に続いて第１次固液分離された糞尿凝集スラリーから得られた糞尿ケーキを圧搾して第２次固液分離を行なって脱水する第２次固液分離部からなり、該第２次固液分離部が請求項１〜４何れかに記載の糞尿圧搾装置で構成されていることを特徴とする家畜糞尿固液分離システム。
【請求項６】
前記第１次固液分離部で糞尿凝集スラリーの含水率が８０〜９５％になるまで固液分離を行い、且つ第２次固液分離部で含水率が６０〜７５％になるまで固液分離を行ない、帯状に圧搾された糞尿ケーキを発酵槽内に落下させ、発酵処理して堆肥化する請求項５に記載の家畜糞尿固液分離システム。
【請求項７】
前記第１次固液分離部で分離された分離汚水は分離槽に戻し、洗浄汚水及び第２次固液分離部で分離された分離汚水は原尿槽に戻されるようにしてなる請求項５又は６に記載の家畜糞尿固液分離システム。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、畜舎汚水中に含まれる家畜の糞等の固形分を凝集させて液分から分離して固形分を低含水率になるまで圧搾して堆肥化するための家畜糞尿圧搾装置及び該装置を用いた家畜糞尿固液分離システムに関する。
【背景技術】
【０００２】
従来、畜舎から排出される糞尿等の畜舎汚水（以下、原水という。）の処理方法として、固液分離して固形分を醗酵処理して堆肥化することが一般に行われている。しかしながら、従来のセパレータによって分離する方法は、固形分の含水率が高く、堆肥化するにはおがくず等を大量に混入して水分調節をする必要があると共に発酵処理に長時間を要するなどの問題点があった。その問題を解決するために、本発明者は、スクリーンコンベヤで搬送中に複数段の加圧ローラで糞尿スラリーを加圧して連続的に固液分離を行う方法を提供した（特許文献１）。また、他の方法として、例えば、原水に凝集剤を加えて原水中の懸濁物質を凝集させた後、濾布を有する多数の濾板をアクチュエータでスライド可能に多段に設けてなるフィルタープレスに導き、該フィルタープレスにより、圧搾濾過することによって、固形分（圧搾ケーキ）の含水率を低くする方法及び装置が提案されている（特許文献２参照）。また、圧縮濾過する他の方法として、搾取穴付円筒でスクリューが回転して搬送中の糞尿スラリーをプレスするスクリュープレス式等も知られている。
【特許文献１】登録実用新案第３０９１００８号公報
【特許文献２】特開平７−２５６２９６号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００３】
しかしながら、前記提案の方法は、連続して大量の糞尿凝集スラリーを高速で処理できる利点があったが、醗酵に適するまで糞尿ケーキの含水率を低下させるには、加圧ローラを多段にしなければならず、装置が大型化になる等の問題点があった。一方、従来のフィルタープレス方式あるいはスクリュープレス方式は、濾布や円筒面に形成された搾取穴が目詰りを起こし易く、メンテナンスに多大な動力と時間を要すると共に処理能力が低く、管理コストが嵩むなどの問題点があった。しかも、従来のこれらの圧搾装置は、大型化がコストの点で困難であり、その処理能力に制限を受けるため、大規模な畜舎では複数台の設備を設置しなければならず、多額の設備コストを要する等の問題点があった。また、より大きな問題として、従来は堆肥化を促進するために、上記のように強脱水を行っているが、浮遊分が凝集処理された原水を強加圧して濾布やその他のフィルターを通して濾過することによって、凝集処理された浮遊分の一部が濾布を通過し、その結果濾過水が、浮遊物質量（ＳＳ）および生物化学的酸素要求量（ＢＯＤ）の高い大量の汚水となり、該汚水は再び原尿槽に戻して処理しなければならず、処理効率が悪いとい問題点があった。
【０００４】
そこで、本発明は、凝集処理された家畜汚水の固形分を装置が目詰まり等を起こす恐れも少なく、連続的にコンベヤで搬送中の家畜糞尿スラリーを高速で圧搾処理して、堆肥化に適する低含水率まで固液分離することができ、しかもメンテナンスも殆ど必要でなく大量処理ができ、且つ脱水処理によりＳＳ、ＢＯＤの少ない良好な処理水を大量に得、再び原水槽に戻して再脱水処理する汚水量を低減させることができ、設備コストを含む単位処理コストを従来よりも比約的に低減することが可能な家畜糞尿圧搾装置及び該装置を用いた家畜糞尿固液分離システムを提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００５】
上記課題を達成するための本発明の家畜糞尿圧搾装置は、無端ベルト状に回転駆動される水分透過性を有するスクリーンコンベヤ、該スクリーンコンベヤの往路側を横断するように配置された１個又は複数個の圧搾ローラを備え、前記スクリーンコンベヤは、前記圧搾ローラの下側外周面の９０°〜１８０°の範囲に亘ってローラの下側外周面に沿って移動し、搬送中の糞尿ケーキが該スクリーンコンベヤとローラ面との間に噛み込まれることによって帯状に圧搾されることを特徴とするものである。
【０００６】
前記圧搾ローラに沿ってスクリーンコンベヤを移動させるために、少なくとも圧搾ローラへの入口側でベルトを下方に屈曲案内する入口側案内ロールと、圧搾ローラの出口側でベルトを屈曲案内する出口側案内ロールを有し、該出口側案内ロールは圧搾ローラ側に所定圧力で付勢され、該圧力を調整することによって圧搾する糞尿ケーキの含水率がコントロールできる。前記スクリーンコンベヤの上流側入口部に投入ホッパーを有し、その下流側に前記圧搾ローラよりも小径の予備圧搾ローラを有し、該予備圧搾ローラの下流側に前記圧搾ローラを２段階に設けて構成するのが望ましい。前記スクリーンコンベヤの復路側に、該スクリーンコンベヤに付着している糞尿を洗浄するシャワー装置とブラシが配置され、スクリーンコンベヤは稼働中自動洗浄されることによって、稼動中目詰まりを起こすことが殆どないので、長時間連続運転ができ作業管理が容易である。
【０００７】
そして、上記家畜糞尿圧搾装置を利用した本発明の家畜糞尿固液分離システムは、糞尿原水に凝集剤を混入攪拌して凝集させる原水攪拌凝集タンクを有し、該原水攪拌凝集タンクで凝集した糞尿凝集スラリーを固液分離部に供給する糞尿供給部、回転駆動されるスクリーンコンベア上で搬送中の糞尿凝集スラリーを加圧ローラで軽圧力で加圧して第１次固液分離を行なう第１次固液分離部、該第１次固液分離部に続いて第１次固液分離された糞尿凝集スラリーから得られた糞尿ケーキを圧搾して第２次固液分離を行なって脱水する第２次固液分離部からなり、該第２次固液分離部が請求項１〜４何れかに記載の糞尿圧搾装置で構成されていることを特徴とする構成からなる。
【０００８】
前記第１次固液分離部で糞尿凝集スラリーの含水率がほぼ８０〜９５％になるまで固液分離を行い、第２次固液分離部で含水率がほぼ６０〜７５％になるまで固液分離を行ない、帯状に圧搾された糞尿ケーキを発酵槽内に落下させることによって、効率良く発酵処理ができ、短時間に堆肥化することができ、発酵槽の小型化を可能とする。且つ第１次固液分離部でＳＳ及びＢＯＤの少ない大量の濾過水を得ることができ、濾過水の処理が容易であり、第２次固液分離部の濾過水はＳＳ及びＢＯＤが高いが，濾過水量を従来と比べ比較的に低減させることができる。そして、前記第１次固液分離部で分離された分離汚水は分離槽に戻して処理することができ、洗浄汚水及び第２次固液分離部で分離された分離汚水は原尿槽に戻して再度処理を繰り返すようにすることによって、効率よく濾液処理ができ、環境を汚染することなく効果的に畜舎汚水を処理することができる。
【発明の効果】
【０００９】
本発明の家畜糞尿圧搾装置によれば、凝集処理された家畜汚水の固形分を装置が目詰まり等を起こす恐れも少なく、連続的にコンベヤで搬送中の家畜糞尿スラリーを高速で圧搾処理して、堆肥化を促進する低含水率まで固液分離することができ、しかもメンテナンスも殆ど必要とすることなく大量処理ができ、設備コストを含む単位処理コストを従来よりも飛躍的に低減することができる。また、請求項２によれば、比較的簡単に糞尿ケーキの含水率を調節することができ、おがくず等を混ぜなくても発酵に好適な含水率となるように調整することができる。さらに、請求項３によれば、スクリーンコンベヤに供給された糞尿凝集スラリーをスクリーンコンベヤ上に均等に均して圧搾ローラ部に供給することができ、圧縮ローラ部でほぼ均一な含水率に圧搾することができる。さらに、請求項４によれば、稼動中にスクリーンコンベヤの自動洗浄ができ、目詰まりを防止できメンテナンスが楽である。
【００１０】
さらに、本発明の家畜糞尿固液分離システムによれば、上記効果に加え、第１次固液分離部で適切な凝集剤の選定のもとで良好な浮遊物質凝集を実現し、適度な軽圧力のローラ加圧によるＳＳとＢＯＤが大幅に低減した良質な処理水を大量に得ることができる。反面１次固液分離での固体分の含水率は高いが、第２次固液分離部では、強加圧（圧搾）のため、最終含水率を醗酵効率の良い水分含有率まで低減させることができ、且つ第２次固液分離分離部での濾過水はＳＳとＢＯＤが多いがその発生量を従来と比べて低減させることができる。その結果、本発明の家畜糞尿固液分離システムによれば、原水から良質な成分の処理水を非常に効率的に獲得し、処理水の水質劣化を伴わずに低含水率の最終脱水固形分（残滓）を得、その後の堆肥化処理において水分調整の殆ど不要で高度醗酵を実現することができる。そして、糞尿原水から堆肥化まで連続して自動処理が可能で畜舎の汚水処理コストと労力及び設備スペースの低減化、ならびに堆肥までの処理時間の短縮を図ることができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１１】
以下、本発明の家畜糞尿分離圧搾方法及びその装置の実施形態を図面を基に詳細に説明する。
図１は、本発明の実施形態に係る家畜糞尿分離圧搾装置の正面図概略図であり、図２はその平面図である。本実施形態の家畜糞尿分離圧搾装置は、原液を凝集処理した糞尿凝集スラリーを水分がほぼ８０〜９５％程度（望ましくは８５〜９５％）のケーキ状になっている（以下、糞尿ケーキという）高含水固形分と、ＳＳとＢＯＤの少ない液分に効率良く分離し、前記高含水固形分を、簡単な設備でさらに水分がほぼ約６０〜７５％程度に低下するまで高速で圧搾するもので、均質な圧搾が可能で且つ大量処理が可能な装置である。
【００１２】
本実施形態の家畜糞尿分離圧搾装置１は、複数本の支柱２で支持された本体フレーム３の両端部に設けられた駆動ロール４−１、従動ロール４−２間に無端ベルト状のスクリーンコンベヤ５を掛け渡され、該スクリーンコンベヤが図示しないモータで回転駆動される。
スクリーンコンベヤは、下流側が上流側よりも若干高くなるように傾斜状態に設置してある。そして、その往路側には上流から順に、投入ホッパー６、予備圧搾ローラ８、第１圧搾ローラ１０、第２圧搾ローラ１１が配置され、復路側には、シャワー１２と回転ブラシ１３が対になっている洗浄装置１４が所定間隔をおいて２組配置され、そして該洗浄装置間にコンベヤの内側から加圧エアを吹きつけるエアノズル群１５が配置されている。
【００１３】
第１の圧搾ローラ１０及び第２の圧搾ローラ１１は、圧搾部を構成する重要な構成部材であり、本発明では圧搾部を２本の圧搾ローラを用いて２段階で圧搾するように構成しているが、必ずしも２段に限らず、処理量に応じて１段又は３段以上に構成してもよい。圧搾ローラ１０、１１は、有効な圧搾効果を得るには直径が４０〜１００ｃｍ程度の径大なのが望ましく、またその表面は滑らかなものが望ましい。本実施形態では圧搾ローラ１０、１１が、直径約７０ｃｍ程度のステンレスローラで形成され、その軸が本体フレームに上下動調節可能に支持された軸受けに自由回転可能に軸受されている。そして、該圧搾ローラ１０、１１に対してスクリーンコンベヤ５は、これらの圧搾ローラの下側外周面の９０°〜１８０°、より望ましくは１６０°〜１８０°の範囲に亘ってローラの下側外周面に沿って移動し、搬送中の糞尿ケーキが該スクリーンコンベヤとローラ面との間に噛み込まれて帯状に圧搾されるような、位置関係で設けられている。そのため、圧搾ローラ１０、１１への入口側でスクリーンコンベヤ５を下方に屈曲案内するロール入口側案内ロール１６、１７と、圧搾ローラ１０、１１の出口側でスクリーンコンベヤを屈曲案内する出口側案内ロール１８、１９を設けてある。両側の案内ロールとも回転自在に軸受され、該軸受は、圧搾ローラの径方向に調節可能に本体フレーム３に設けられており、入口側案内ロール１６は糞尿ケーキが圧搾ローラとスクリーンコンベヤとの間にスムーズに噛み込まれるように、圧搾ローラ１０、１１との隙間を調節して、最適位置で固定する。一方、出口側案内ロール１８、１９は図３に示すように、該出口側案内ロールの軸受支持プレート２４と本体フレーム３に突出して設けたボルト等の適宜のブラケット２０との間にスプリング２１を設け、出口側案内ロールを圧搾ローラ側に所定圧力で付勢して、スクリーンコンベヤ５による圧搾力を得ている。したがって、スプリング２１のバネ力を調節することにより、糞尿ケーキの圧搾力を調整することができ、適正な含水率を維持することができる。
【００１４】
また、圧搾ローラ１０、１１の下方外周面に沿って過負荷が作用した際にスクリーンコンベヤの外方への拡がりを防止するために複数の規制ローラ２２、２３が設けられている。該規制ローラもスクリーンコンベヤ５の搬送面と圧搾ローラ外周面との最大隙間を調節できるように、本体フレーム３にその軸受が調節可能に設けられている。予備圧搾ローラ８は、投入ホッパー６を介してスクリーンコンベヤ上に投入された糞尿ケーキをスクリーンコンベヤで均等厚さに均す役割と軽く予備圧搾する役割を果たすものであり、そのローラ径は第１及び第２圧搾ローラのよりも小さく形成されており、図示のように、スクリーンコンベヤ面よりも深く位置して圧搾ローラと同様に所定角度範囲にわたってスクリーンコンベヤが予備圧搾ローラの外周面に沿うように配置してもよく、あるいはスクリーンコンベヤ面と略同じ高さか僅かな隙間を有するように配置してもよい。なお、図示してないが、スクリーンコンベヤ上の例えば予備圧搾ローラ８、第１の圧搾ローラ１０、第２の圧搾ローラ１１の各上流側にスクリーンコンベヤ上の糞尿スラリーの幅を所定範囲に揃えるための幅揃えスクレパーが適宜配置されている。
【００１５】
一方、復路側に配置されているシャワー１２は、スクリーンコンベヤの内側に該コンベヤを横断するように配置されたマニホルド管に所定間隔で複数個のノズルが配置され、スクリーンコンベヤの内側から圧力水を噴射することにより、スクリーンコンベヤ５に付着している固形物を洗浄除去する。また、シャワー１２と対向するように配置された回転ブラシ１３は、毛足の長い硬い植物繊維を植え込んだ複数個の棒体を回転フレームに放射状に配置して構成され、糞尿スラリーが載る表面を掻き落とすようになっている。したがって、内側から洗浄水が噴射され、外側から回転ブラシで汚れが掻き押されるので、効果的に汚れが除去され目詰まりが防止される。しかも、本実施形態では、回転ブラシ（シャワー）の下流側にコンベヤの内側からブロワー２７によって加圧エアを噴射するエアノズル群を配置しているので、スクリーンコンベヤの内面に水膜となって残留している汚水が内部より吹き飛ばされ、目詰りの原因となり易い水膜を確実に除去することができ、より効果的に目詰まりを防止することができる。
【００１６】
スクリーンコンベヤ５の往路側の下方には、図１に示すように、往路搬送中にスクリーンコンベヤ５から透過した分離汚水を受ける分離汚水受樋２５が無端コンベヤ内に設けられ、分離汚水は回収されて再び分離槽に戻されて再処理される。また、スクリーンコンベヤの復路側の下方には洗浄排水を受ける洗浄排水受け樋２６が設けられ、洗浄排水は回収されて洗浄排水槽３７に集められ、そこから原尿槽にポンプで供給される。
【００１７】
本実施形態の家畜糞尿圧搾装置は、以上のように構成され、後述するように、糞尿スラリーを前段階でほぼ水分が８５〜９５％程度まで搾られた高含水糞尿ケーキが投入ホッパーに供給されると、まず予備圧搾ローラ８で略均一厚さに均され、予備圧搾される。続いて、第１圧搾ローラ１０を通過する際に、該ローラの円周面にスクリーンコンベヤ５に作用する張力でスクリーンコンベヤが第１の圧搾ローラに圧接されることにより、スクリーンコンベヤに載っている糞尿ケーキがローラ面とスクリーンコンベヤの間に噛み込み圧搾されて帯状に伸せられた状態となる。その際、出口側案内ロール１６は搬送処理量に応じてスプリングにより加圧力を調整されているので、常に均一な加圧力で圧搾することができ、たとえスクリーンコンベヤに過負荷が掛かったりしても途切れたりすることなく、連続的な帯状となって均一な圧搾状態で処理され、常に所定の含水率に圧搾することができる。同様に、第１の圧搾ローラ１０を通過した糞尿ケーキは、さらに第２の圧搾ローラ１１によって同様に圧搾されて水分が調整される。このように、段階的に圧搾することによって、１度に圧搾する場合と比べて無理がなく、確実に所定の含水率まで圧搾することができる。このように、本実施形態の装置によれは、従来と比べて連続的に多量の糞尿スラリーを処理することができ、且つ発酵条件に最適なように低含水率に直接圧搾されるので、従来のように暗渠を設けた貯蔵槽で長時間保持して自然脱水させてから、発酵処理槽に移して醗酵させる必要がなく、直接堆肥醗酵槽３８に供給することができるので、省スペース、処理時間の短縮、処理コストの低減を図ることができる。
【００１８】
次に、上記家畜糞尿圧搾装置を用いた家畜糞尿固液分離システムの実施形態について説明する。図４は、本発明の糞尿圧搾装置１が適用される畜舎糞尿固液分離システムを示す概略平面図である。図５はその平面図である。
この畜舎糞尿固液分離システムは、糞尿原水に凝集剤を混入攪拌して凝集させる原水攪拌凝集タンク４０を有し、該原水攪拌凝集タンク４０で凝集した糞尿凝集スラリーを固液分離部に供給する糞尿供給部４１、回転駆動されるスクリーンコンベア上で搬送中の糞尿凝集スラリーを加圧ローラで軽圧力で加圧して第１次固液分離を行なう第１次固液分離部４２、該第１次固液分離部に続いて第１次固液分離されてケーキ状となった高含水糞尿ケーキを圧搾して第２次固液分離を行なう第２次固液分離部４３から構成され、第２次固液分離部で分離された固形分は、そのまま堆肥発酵槽３８に供給されて発酵して堆肥化でき、第１次固液分離分離で良質な濾過水を大量に発生させ、該濾過水を分離槽に送り曝気槽で浄化処理できるシステムである。糞尿供給部４１と第１次固液分離部４２は軽加圧脱水で高含水率糞尿ケーキを得る点を除き本発明者が先に提案した特許文献１のものが採用でき、第２固液分離部として、上記糞尿圧搾装置１を適用したものである。
【００１９】
豚舎等の畜舎から排水される糞尿が混じった畜舎排水（原水）を一旦原水貯留タンク４７に貯留して、そこから糞尿供給部を構成する原水攪拌凝集タンク４０にポンプで供給する。原水攪拌凝集タンク４０で、原水に凝集剤を混合して攪拌することにより微細固形分を凝集させ、原水攪拌凝集タンク４０上部の糞尿をスラリー化する。得られた糞尿凝集スラリーを第１次固液分離のスクリーンコンベヤ４５の下流端に供給して、スクリーンコンベヤによって５〜１５ｍ搬送する間に、固液分離するものである。分離された液分は、図示しない分離沈殿槽５８に送られ、分離水は浄化槽に送られて浄化処理され、沈殿汚泥は原水槽に戻される。固形分、即ち糞尿ケーキは、スクリーンコンベヤ４２の先端から第２次固液分離装置の投入ホッパー６に落下させて再びスクリーンコンベヤ５で搬送されて前記のような方法で圧搾され、堆肥発酵槽３８に供給されて醗酵処理して堆肥化処理するものであり、大量の畜舎排水を効果的に処理するものとして有効である。
【００２０】
図中、４６は糞尿固液分離装置設置ピットであり、該ピット内に、図５に示すように、原水凝集供給部４１から第２次固液分離部４３までが設置されている。なお、図の例では、第１次固液分離４２と第２次固液分離部４３を直線状に配置されているが、必ずしも直線状に配置する必要はなく、設置場所の地形に応じて直角乃至は適宜の角度で交差するように配置してもよい。原水凝集供給部は、スクリーンコンベヤの上流側に配置され、原水貯留槽４７、凝集剤供給タンク４８、原水攪拌凝集タンク４０、及び凝集スラリー供給樋４９とから構成されている。原水攪拌凝集タンク４０には、その中央部に攪拌翼５０を有しモータで駆動される攪拌装置５１が設けられている。
【００２１】
本実施形態の第１次固液分離部４２は、長さ５〜１５ｍ（本実施形態では約５ｍ）程度の長大な無端状のスクリーンコンベヤ４５を５〜１５°（本実施形態では約１０°）の範囲内で上向き傾斜に配置して構成され、無端状スクリーンコンベヤの上流側の低い位置に前記原水攪拌凝集タンク４０から糞尿凝集スラリ−を供給し、下流側に向かって上昇搬送する間に、液分がスクリーンコンベヤ４５から落下し、固形分はその下流側端部まで搬送されて落下することによって固液分離を行うものである。
【００２２】
スクリーンコンベヤ４５は、駆動ローラ５２と従動ローラ５３間に無端状に回転駆動可能に濾布を張設して構成され、スクリーンコンベヤ上を搬送される糞尿スラリーに軽圧の所定圧力を加えることによって、その下方を通過する糞尿スラリーを板状に均して液分を濾過する加圧ローラ５５が多段に設けられている。本実施形態ではスクリーンコンベヤのやや上流側寄り中央部から下流側に２段階に加圧ローラ５５が所定間隔で設けられている。加圧ローラ５５は、表面に糞尿が付着しにくく且つ容易に腐食しないように、表面が滑らかなステンレス製ローラで構成され、ブラケット５６に高さ位置調節可能に設けられた軸受に回転自在に軸受されている。２段階に配置されたコンベヤ面とローラ面との隙間を上流側から下流側に向かって順に小さくなるように調節することにより、スクリーンコンベヤ４５によって搬送される糞尿スラリーが段階的に強く搾られるように構成されている。スクリーンコンベヤの復路下側には、前記糞尿圧搾装置と同様に、シャワー、回転ブラシ、エアノズル群が設けられている。また、搬送中にコンベヤから落下する汚水を受ける汚水受け樋６１が略全長に亘って設けられ、分離槽５８に集められて図示しない汚水浄化槽に送られる。また、スクリーンコンベヤの復路にも往路と同様に洗浄排水受け樋６２を設けて、スクリーンコンベヤから垂れる洗浄排水液を回収して、洗浄排水槽３７に一旦貯留して、原尿槽に戻している。駆動ローラ５２は、その表面にゴムをコーティングしてスクリーンコンベヤとの摩擦力を強めると共に糞尿が付着しにくいようにし、摩擦力によりスクリーンコンベヤを回転駆動する。該駆動ローラ５２は、回転ブラシ５９と同一のモータにより駆動されている。
【００２３】
以上のように形成された、第１次固液分離部４２では、原水攪拌凝集タンク４０で原水と凝集剤を攪拌混合することによって、原水中の固形分が凝集して該タンク上面がスラリー化し、それを固液凝集スラリー供給樋を介してスクリーンコンベヤの上流端部面に流し込む。原水攪拌凝集タンク４０には連続的に原水貯留槽４７から原水が送りこまれるので、原水攪拌凝集タンク４０の上面は常にオーバーフローして凝集スラリー供給樋４９に流れ、スクリーンコンベヤ４５の上流端部面に連続して固液凝集スラリーが送られる。スクリーンコンベヤ４５は連続運転され、その上流端部で供給された糞尿凝集スラリー４０は、スクリーンコンベヤ上を搬送中に自然濾過されると共に、第１の加圧ローラ５５の下方を通過することによって、加圧されて均一な平坦面になって均されて固液分離分離を行う。本実施形態では、加圧ローラを２段階配置して、糞尿凝集スラリーを２段階で適宜圧力で加圧することによって、糞尿凝集スラリーの含水率を調節可能にしている。加圧ローラの数を増やして多段で搾ることにより、より効果的に固液分離ができて固体分の含水率を低下させることができるが、後工程で醗酵させて堆肥化するには、固形分に約６０〜７５％程度の水分が含まれているのが望ましいとされているが、本実施形態では、第１次固液分離では糞尿スラリーを軽く加圧して８５〜９５％程度の高含水になるように調節している。それにより、第１次固液分離分離部では、凝集した固形分が無理にスクリーンを通過することなく、スクリーンを通過した濾過水は、ＳＳが９５〜９７％程度、ＢＯＤが６５〜６７％程度除去された良好な処理水となって大量に分離される。したがって、第１次固液分離部の処理水は、再度原尿槽に戻して再処理を行う必要がなく、分離槽を介して浄化槽に送って浄化処理することができる。
【００２４】
糞尿凝集スラリーは、第１次固液分離分離部のスクリーンコンベヤ４５の下流端に到達するまでに、上記所定の８０〜９５％、望ましくは８５〜９５％ｋ含水率になるように固液分離されて高含水率糞尿ケーキとなって、スクリーンコンベヤ４５の下流端から第２次固液分離部４３の投入ホッパー６に落下させ、第２次固液分離部４３で前述したような方法で２段の圧搾ローラ１０、１１によって圧搾して、含水率を醗酵に望ましいとされる６０〜７５％になるように調整して、堆肥醗酵槽３８に落下させて、所定時間貯留することにより、醗酵して堆肥となる。第１次固液分離部で含水率を８０％以下となるように脱水すると、分離された濾液に含まれるＳＳ及びＢＯＤが高くなり、濾水の浄化処理に支障をきたすので、望ましくは固形分の含水率は８５％〜９５％程度になるようにする。
【実施例】
【００２５】
前記実施形態と同様な構成の畜舎糞尿固液分離システムにおいて、第１固液分離部及び第２固液分離部とも４ｍに構成して、第１固液分離部で２段階による加圧ローラによる加圧、第２固液分離部で２段階による圧搾ローラによる圧搾で、最終脱水率７０％を目標にして養豚汚水の処理を行った。平均的な養豚業の飼育数である３００〜１０００頭の場合、発生する一日の総汚水量は４０〜１１０トンである。このような汚水量の場合、上記システムによれば、３．５時間（４０ｔの場合）〜１０時間（１１０ｔの場合）該装置を駆動するのみで、全ての汚水を処理することができた。したがって、上記装置１台を設置するのみで、１日の汚水を全て処理が可能である。このようにして、得られた糞尿ケーキは目標通りに含水率がほぼ７０％であり、粘着性が少なく醗酵処理に望ましい状態のものが得られた。
【産業上の利用可能性】
【００２６】
本発明の家畜糞尿圧搾装置及び該装置を用いた家畜糞尿固液分離システムは、家畜数（即ち、処理量）に応じて自由にその大きさを選択することができ、且つ処理量に関わらず目詰まり等がなく連続的な高速処理ができ、且つ安価な設備投資で、豚舎や牛舎等の畜舎汚水の固液分離処理に利用できる。
【図面の簡単な説明】
【００２７】
【図１】本発明の実施形態に係る家畜糞尿圧搾装置の側面図である。
【図２】その平面図である。
【図３】その出口側案内ロールの支持状態を示す要部側面図である。
【図４】本発明の実施形態に係る家畜糞尿固液分離システムを示す側面図である。
【図５】その平面図である。
【符号の説明】
【００２８】
１  家畜糞尿分離圧搾装置                    ３  本体フレーム
５  スクリーンコンベヤ                      ６  投入ホッパー
８  予備圧搾ローラ                        １０  第１の圧搾ローラ
１１  第２の圧搾ローラ                      １２  シャワー
１３  回転ブラシ                            １４  洗浄装置
１５  エアノズル群                          １６、１７  入口側案内ロール
１８、１９  出口側案内ロール                ２０  スプリング
２２  規制ロール                            ２３  マニホルド管
２５  分離汚水受け樋                        ２６  洗浄排水受け樋
３７  洗浄排水槽                            ３８  堆肥醗酵槽
４０  原水各版凝集タンク                    ４１  糞尿供給部
４２  第１次固液分離部                      ４３  第２次固液分離部
４５  スクンリーンコンベヤ                  ４６  糞尿固液分離設置ピット
４７  原水貯留槽                            ４８  凝集剤供給ダンク
４９  凝集スラリー供給樋                    ５０  画半翼
５５  加圧ローラ                            ５８  分離槽
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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