(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
供給される糞尿流体を曝気処理する少なくとも１個の曝気処理槽を備え、
この曝気処理槽は、
槽内底部付近に配置された曝気レータと、
槽の上部に配置され、前記曝気処理槽内部に発生した泡を消泡し消泡水を出力する出力装置と、
前記曝気処理槽内部の曝気処理状態を制御する制御部と
を備え、
前記制御部は、
槽内に配設され、表面に螺旋状の羽根が形成された導入部と、
この導入部を鉛直方向に移動させる昇降部と、
この昇降部により前記導入部を鉛直方向に移動させることによって前記曝気処理槽内部の曝気処理状態を制御する曝気処理制御部と
を備えたことを特徴とする糞尿処理装置。
【請求項２】
請求項１記載の糞尿処理装置において、
前記曝気処理槽は、前記曝気処理槽の液面より高い位置に設けられ、前記出力装置からの消泡水を受ける少なくとも１個の消泡水タンクと、
この消泡水タンクに溜められた消泡水を前記曝気処理槽の槽内底部の前記曝気レータあるいはその付近の糞尿流体中に導くパイプ手段と
をさらに有することを特徴とする糞尿処理装置。
【請求項３】
請求項１記載の糞尿処理装置において、
前記曝気処理槽は、第１と第２の曝気処理槽からなり、
この第１と第２の曝気処理槽は、それぞれ液面より高い位置に設けられ、対応した前記出力装置からの消泡水を受ける消泡水タンクと、
各前記消泡水タンクから対応した曝気処理槽の曝気レータまたはその付近の糞尿流体中に前記消泡水を導くパイプ手段と
を有することを特徴とする糞尿処理装置。
【請求項４】
請求項１ないし３のそれぞれに記載の糞尿処理装置において、
前記出力装置は、前記曝気処理槽で発生した泡を導く筒状ガイド部と、
このガイド部の上端に設けられた消泡部と、
この消泡部で消泡されて生じる曝気処理糞尿流体を出力する出力部と
を備えたことを特徴とする糞尿処理装置。
【請求項５】
請求項１ないし４のそれぞれに記載の糞尿処理装置において、
前記制御部は、前記導入部を回転させるモータをさらに備えることを特徴とする糞尿処理装置。
【請求項６】
請求項１ないし３のそれぞれに記載の糞尿処理装置において、
前記制御部は、槽内部にある糞尿流体を出力するポンプ手段と、
槽の上部に配置された糞尿流体拡散部と、
前記ポンプ手段から出力された糞尿流体を曝気処理槽内部上方から放出するシャワー手段と、
前記糞尿流体拡散部、前記シャワー手段または前記曝気レータに前記ポンプ手段から選択的に糞尿流体を出力させることにより、前記曝気処理槽内部の曝気処理状態を制御する曝気処理制御部と
をさらに備えたことを特徴とする糞尿処理装置。
【請求項７】
請求項１ないし６のそれぞれに記載の糞尿処理装置において、
前記曝気処理制御部は、槽内部の曝気処理状態を測定する測定部をさらに備え、
前記測定部が測定した値に基づいて前記曝気処理槽内部の曝気処理状態を制御することを特徴とする糞尿処理装置。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、糞尿処理装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】
近年環境保全に関する問題がクローズアップされ、人と動物等の共生化を図るために、人の生活環境を壊さない状態を維持しながら如何にお互いに満足できるような環境を創るかが真剣に議論されるようになってきた。その際、人の排泄物はもちろんのこと家畜の排泄物の処理についても注目されるようになってきた。
【０００３】
一般に牛、豚、その他の家畜等の糞尿を処理する場合、排泄された糞尿から固形物を除去した後、大型タンクにこの糞尿液を貯留して曝気処理を行うことにより糞尿液の臭いを軽減しかつ微生物の自己分解能を促して酸化発酵処理を行い、沈殿所望の曝気糞尿処理液に加工し、これを肥料等に使っている。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】
しかし、このような従来方法では、曝気処理を行うために粘度の高い糞尿液をタンクに投入すると、糞尿液は粘度が高いために曝気処理されずにタンク底部に停留してしまい、その結果、微生物の自己分解能を促して酸化発酵処理する効率が悪くなり、また所望の曝気処理糞尿流体に加工するのに時間を要していた。
さらに従来のシステムでは、糞尿流体に曝気処理を施したとはいえ曝気処理が安定せず、糞尿流体を所望するｐＨ値やＢＯＤ（Biological Oxygen Demand）値等の所定特性を有した曝気処理液に加工するのが困難であり、場合によってはタンク内部の圧力が上昇し、タンク内部の糞尿液がタンク外部に噴き出すことがあった。
【０００５】
本発明はこのような課題を解決するためになされたもので、その目的とするところは、糞尿流体に従来よりも効率よく曝気処理を行って所定の特性を持った曝気処理糞尿流体を得ることができる糞尿処理装置を提供することにある。
【０００６】
【課題を解決するための手段】
この課題を解決するために本発明に係る糞尿処理装置は、供給される糞尿流体を曝気処理する少なくとも１個の曝気処理槽を備え、この曝気処理槽は、槽内底部付近に配置された曝気レータと、槽の上部に配置され、曝気処理槽内部に発生した泡を消泡して生じる曝気処理糞尿流体を曝気処理槽外部に出力する出力装置と、曝気処理槽内部の曝気処理状態を制御する制御部とを備えたことを特徴とする。この糞尿処理装置によれば、曝気処理槽内の糞尿流体の曝気処理状態は、制御部により制御される。
【０００７】
上記糞尿処理装置において、曝気処理槽は、曝気処理槽の液面より高い位置に設けられ、出力装置からの消泡水を受ける少なくとも１個の消泡水タンクと、この消泡水タンクに溜められた消泡水を曝気処理槽の槽内底部の曝気レータあるいはその付近の糞尿流体中に導くパイプ手段とをさらに有するようにしてもよい。この糞尿処理装置によれば、曝気処理槽内に発生した泡は、消泡されて消泡水タンクに出力され、この消泡水タンクに貯留された消泡水は、曝気レータあるいはその付近に出力される。
【０００８】
上記糞尿処理装置において、曝気処理槽は、第１と第２の曝気処理槽からなり、この第１と第２の曝気処理槽は、それぞれ液面より高い位置に設けられ、対応した出力装置からの消泡水を受ける消泡水タンクと、各消泡水タンクから対応した曝気処理槽の曝気レータまたはその付近の糞尿流体中に消泡水を導くパイプ手段とを有するようにしてもよい。この糞尿処理装置によれば、糞尿流体は、第１および第２の曝気処理槽において同時にもしくは段階的に曝気処理が行われる。
【０００９】
上記糞尿処理装置において、出力装置は、曝気処理槽で発生した泡を導く筒状ガイド部と、このガイド部の上端に設けられた消泡部と、この消泡部で消泡されて生じる曝気処理糞尿流体を出力する出力部とを備え、制御部は、表面に螺旋状の羽根が形成された導入部と、この導入部を鉛直方向に移動させる昇降部と、この昇降部により導入部を鉛直方向に移動させることによって曝気処理槽内部の曝気処理状態を制御すること曝気処理制御部とを備えるようにしてもよい。この糞尿処理装置によれば、曝気処理槽内の曝気処理状態は、導入部を上下させることにより制御される。
【００１０】
上記糞尿処理装置において、制御部は、導入部を回転させるモータをさらに備えてもよい。この糞尿処理装置によれば、曝気処理槽内部の糞尿流体は、導入部が回転することにより、攪拌される。
【００１１】
他の形態の糞尿処理装置において、制御部は、槽内部にある糞尿流体を出力するポンプ手段と、槽の上部に配置された糞尿流体拡散部と、ポンプ手段から出力された糞尿流体を曝気処理槽内部上方から放出するシャワー手段、糞尿流体拡散部、シャワー手段または曝気レータにポンプ手段から選択的に糞尿流体を出力させることにより、曝気処理槽内部の曝気処理状態を制御する曝気処理制御部とを備えるようにしてもよい。この糞尿処理装置において、曝気処理制御部は、ポンプ手段により出力される曝気処理槽内部の糞尿流体を、糞尿流体拡散部、シャワー手段または曝気レータに選択的に出力する。
【００１２】
上記糞尿処理装置において、曝気処理制御部は、槽内部の曝気処理状態を測定する測定部をさらに備え、測定部が測定した値に基づいて曝気処理槽内部の曝気処理状態を制御するようにしてもよい。この糞尿処理装置によれば、曝気処理制御部は、測定部が測定した値に基づいて、曝気処理槽内部の曝気処理状態を制御する。
【００１３】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の実施の形態について図面を参照して詳細に説明する。
図１ないし図５に示された本発明が適用された糞尿処理装置は、糞尿流体の曝気処理を行う第１曝気処理槽１と、この第１曝気処理槽１の後段に配置された第２曝気処理槽２と、上述した曝気処理槽１、２で曝気処理された糞尿流体を所定特性を有した状態で貯留する第１熟成槽３と、この第１熟成槽３の後段に配置された第２熟成槽４と、排泄物から固液分離された糞尿流体を投入して前述した第１曝気処理槽１に糞尿流体を供給する前貯留槽５と、第２熟成槽４からの曝気処理液を貯留する外部貯留槽６と、上述した曝気処理槽１、２の槽下部の沈殿物を貯留するドレーンタンク７と、処理槽全体の各部の動作制御を行うコントローラ８と、制御装置９とから構成されている。
なお、本実施の形態は曝気処理槽が２つ設けられているが、曝気処理槽の数は２つに限定されず例えば１つなど適宜自由に変更することができる。
【００１４】
第１曝気処理槽１について、図２を用いて具体的に説明すると、第１曝気処理槽１の外形を定める箱体１０は、全体として直方体であり、隔壁１１により内部が曝気処理部１ａと循環部１ｂに仕切られている。曝気処理部１ａの上方には、糞尿流体拡散部１２と、出力装置１３、１４、消泡された糞尿流体（消泡水）を貯留する消泡水タンク２５が設けられている。曝気処理部１ａおよび循環部１ｂの内部上方には、糞尿流体を出力するシャワー１５が配設され、曝気処理部１ａの内部下方には、糞尿流体と空気を混ぜ合わせて吐出する曝気レータ１６と曝気処理部１ａ内の糞尿流体中に直接供給されて曝気処理をさらに促進させる空気供給装置１７が配設され、曝気処理槽１底部には、曝気処理槽１底部の沈殿物を循環部１ｂに移動させるミキサ１８が配設されている。曝気処理部１ａに併設された循環部１ｂの内部下方には、曝気処理部１ａから移動してきた糞尿流体を糞尿流体拡散部１２へ送出するポンプ１９、曝気処理部２ａから移動してきた糞尿流体をシャワー１５および消泡水タンク２５もしくは後述する第２曝気処理槽２のシャワー３７へ送出するポンプ２０、第１曝気処理槽１下部の沈殿物を第１曝気処理槽１外部に排出するするドレーンパイプ２１が配設され、循環部２ｂの下部側壁には、糞尿流体を第１曝気処理槽１と第２曝気処理槽２との間を往来させるパイプ２２が接続されている。箱体１０底部外周には、加熱パイプ２３が配設されており、箱体１０の露出した外面は保温材２４により被覆されている。
【００１５】
糞尿流体拡散部１２は、拡散板１２ｃが軸１２ｅにより曝気処理部１ａ上部より垂下されており、この軸１２ｅはモータ１２ｄに取り付けられている。
図１および図２によく示されるように、箱体１０内部から糞尿流体拡散部１２付近で箱体１０外部に導出されているパイプ１２ａは、バルブ１１４を介して第１曝気処理槽１の循環部１ｂに配設されたポンプ１９のパイプ１９ｂに接続されている。これにより第１曝気処理槽１内部において、曝気処理部１ａから循環部１ｂに導かれた糞尿流体は、糞尿流体拡散部１２から再び曝気処理部１ａに導かれ、第１曝気処理槽１内部を循環して連続的な曝気処理が施される。
また、パイプ１２ａは、バルブ１１１，１１２，１１３，１１４を介して後述する第２曝気処理槽２、前貯留槽５およびドレーンタンク７にも接続されている。
【００１６】
引き込み管１２ｂは、前述したパイプ１２ａに接続され、このパイプ１２ａから送られてきた糞尿流体が、糞尿流体拡散部１２の下端部に設けられた複数の孔からその下方に垂下された拡散板１２ｃに向けて放出される。
ここに示される拡散板１２ｃは、大小２個の円盤からなり、モータ１２ｄにより回転されると、拡散板１２ｃに衝突した糞尿流体は、拡散板１２ｃの遠心力によって周方向に飛ばされ、曝気処理部１ａ内に効果的に拡散される。
【００１７】
なお、図２に示される本実施の形態において、糞尿流体拡散部１２に引き込み管１２ｃが設けられているが、この引き込み管１２ｃは設けられていなくてもよい。パイプ１２ａから送られてくる糞尿流体を、曝気処理部１ａ上部から直接拡散板１２ｃに落とし込むようにしてもよい。また、拡散板１２ｃに糞尿流体が確実に衝突するようガイド等を設けるようにすることもできる。
【００１８】
シャワー手段を実現するシャワー１５は、図２に示すようにバルブ１１５介してポンプ２０と接続されており、ポンプ２０から送出される糞尿流体を曝気処理部１ａおよび循環部１ｂ内部に複数のノズル１５ａから出力する。これにより第１曝気処理槽１底部の糞尿流体は、シャワー１５から第１曝気処理槽１上方から出力されることにより、空気との接触面積が大きくなり、効果的に曝気処理が施されることになる。
また、シャワー１５は、バルブ１１６を介して消泡水タンク２５に接続されたパイプ１５ｂを有し、このパイプ１５ｂにより第１曝気処理槽１内部の糞尿流体は選択的に消泡水タンク２５に出力される。
【００１９】
曝気レータ１６は、図２に示すように曝気処理部１ａ下方の中央付近に配設されており、この曝気レータ１６から箱体１０外部に空気導入管１６ａが導出されている。曝気レータ１６は、コントローラ８の指示により曝気レータ１６付近の糞尿流体と空気導入管１６ａから取り込まれた空気を混合し、この混合物を糞尿流体中に放出する。
【００２０】
空気供給装置１７は、筒の形状を有し、曝気処理部１ａ下方付近に配設された端部には空気供給口１７ａが形成され、この空気供給口１７ａから糞尿流体中に空気が放出される。また、空気供給装置１７の一端は箱体１０の外部に導出されて、後述する制御装置９の空気供給口１０５に接続されており、この空気供給口１０５から図１および図２において符号▲５▼で示す空気が供給される。このように第１曝気処理槽１内部に曝気レータ１６に加えて空気供給装置１７を設けることにより、曝気処理部１ａ内の糞尿流体中に空気が十分に供給されて、糞尿流体は効果的に曝気処理される。
【００２１】
ポンプ部１９ａとパイプ１９ｂから構成されるポンプ１９は、図１および図２に示すように、パイプ１９ｂがバルブ１１４を介して糞尿流体拡散部１２のパイプ１２ａに接続されており、ポンプ１９から送出される糞尿流体は、糞尿流体拡散部１２から曝気処理部１ａに放出される。これにより糞尿流体は、曝気処理部１ａと循環部１ｂを循環し、連続的に曝気処理が施される。
【００２２】
また、ポンプ１９は、バルブ１１４、１１２、１３４を介して第１熟成槽３のパイプ５３に接続されており、第１曝気処理槽１内部の糞尿流体を第１熟成槽３に送出することができる。これにより第１曝気処理槽１のメンテナンスは、容易に行うことができる。
【００２３】
ポンプ部２０ａとパイプ２０ｂから構成されるポンプ２０は、図１および図２に示すように、パイプ２０ｂがバルブ１１５を介してシャワー１５に接続されており、ポンプ２０から送出される糞尿流体は、シャワー１５から曝気処理部１ａ、循環部１ｂおよびバルブ１１６を介して消泡水タンク２５に放出される。これにより糞尿流体は、曝気処理部１ａと循環部１ｂを循環し、連続的に曝気処理が施される。
なお、ポンプ２０は、シャワー１５に設けられているバルブ１１６により、消泡水タンク２５に糞尿流体を送出するか否かを選択することができる。
また、パイプ２０ｂは、バルブ１１７を介して後述する第２曝気処理槽２のパイプ４７に接続されており、ポンプ２０から送出される糞尿流体を第２曝気処理槽２に送出することができる。これにより糞尿流体は、第１曝気処理槽１から第２曝気処理槽２に送出され、段階的に曝気処理が施される。
【００２４】
なお、ポンプ１９ｂは、ポンプ２０ｂより循環部１ｂ内において上方に配設されている。このようにポンプ１９ｂと２０ｂが循環部１ｂ内において異なる高さに配設されることにより、曝気処理を施された度合いが異なる糞尿流体を選択的に第１曝気処理槽内部で循環させることができる。
【００２５】
ドレーンパイプ２１は、図１および図２に示すように循環部１ｂ下方から箱体１０外部に導出され、バルブ１３５およびポンプ９８を介してドレーンタンク７に接続される。循環部１ｂ底部に堆積している沈殿物は、ドレーンパイプ２１によりドレーンタンク７へ送出される。これにより、第１曝気処理槽１底部の沈殿物は第１曝気処理槽１外部に送出され、第１曝気処理槽１は、糞尿流体のみに曝気処理を施すことになり、曝気処理の効率が向上する。
【００２６】
パイプ２２は、図１および図２に示すように片方の端部を循環部１ｂ下方の箱体１０側壁に、もう片方の端部を後述する第２曝気処理槽２の循環部２ｂ下方の箱体３１の側壁にバルブ１１９を介して接続されており、同図において符号▲２▼で示す第１曝気処理槽および第２曝気処理槽内部の糞尿流体を移動させる。
第１曝気処理槽１内部の糞尿流体が第２曝気処理槽２内部の糞尿流体の量より少ないときに、バルブ１１９を開放すると、第２曝気処理槽２から糞尿流体が第１曝気処理槽１に送出される。このようにパイプ２２により第１曝気処理槽１と第２曝気処理槽２の糞尿流体の量を調節することにより、糞尿流体の曝気処理効率を安定させることができる。
なお、このパイプ２２は、第１曝気処理槽１内部の糞尿流体を、第２曝気処理槽２に送出することもできる。
【００２７】
加熱パイプ２３は、図１および図２に示すように、箱体１０底部の側壁に沿って箱体１０底部に配設され、両方の端部が後述する制御装置９の流体出力口１０６および流体入力口１０７に接続されている。図１および図２において符号▲６▼で示す流体出力口１０６出力された加熱された流体は、加熱パイプ２３内部を通り、図１および図２において符号▲７▼で示す加熱パイプ２３内部を通ってきた流体は、流体入力口１０７に出力される。このように加熱パイプ２３は、この加熱パイプ２３内部に制御装置９から送出される加熱された流体を循環させることにより、第１曝気処理槽内部を加熱する。
【００２８】
出力装置１３、１４は、上端が開口に向かって狭められるテーパを有する筒状ガイド部１３ａ、１４ａの上部に筒状の外囲器１３ｂ、１４ｂが設けられ、この外囲器１３ｂ、１４ｂには曝気処理されて発生した泡を消泡する消泡部材１３ｃ、１４ｃが内設されている。また、外囲器１３ｂ、１４ｂの側壁には出口部１３ｄ、１４ｄとガス出力部１３ｅ、１４ｅが設けられ、それぞれはパイプ１３ｇ、１４ｇに接続されている。パイプ１３ｇ、１４ｇの片方の端部にはガス排気口１３ｆ、１４ｆが設けられ、もう片方の端部は後述する第２曝気処理槽２の消泡水タンク３６に接続されている。また、外囲器１３ｂ、１４ｂの上部には、ガス排気管１３ｈ、１４ｈが少なくとも１つ設けられている。導入部１３ｉ，１４ｉは、軸１３ｊ、１４ｊにより外囲器１３ｂ、１４ｂ上部より筒状ガイド部１３ａ、１４ａおよび曝気処理部１ａ内部に垂下されており、軸１３ｊ、１４ｊは外囲器１３ｂ、１４ｂ上部に配設された昇降部１３ｋ，１４ｋと、モータ１３ｌ，１４ｌとに取り付けられている。
【００２９】
曝気処理部１ａで曝気処理されて発生した大量の泡は、導入部１３ｉ，１４ｉの表面に形成された螺旋状の羽根に沿って筒状ガイド部１３ａ、１４ａに導かれ、この筒状ガイド部１３ａ、１４ａ内を上昇してきた泡は、円錐状の消泡部材１３ｃ、１４ｃにより液化され、液化した糞尿流体（消泡水）は出口部１３ｄ、１４ｄに滴下し、パイプ１３ｇ、１４ｇから後述する消泡水タンク２５に送出される。
ガス排気口１３ｆ、１４ｆは、筒の形状を有し、パイプ１３ｇ、１４ｇの上端に接続されている。このガス排気口１３ｆ、１４ｆを設けることにより、消泡部材１２ｃ、１３ｃにより液化された糞尿流体がパイプ１３ｇ、１４ｇから効率的に出力される。
【００３０】
全体として円筒状の導入部１３ｉ、１４ｉの表面には螺旋状の羽根（以下、羽根という）が隣り合う羽根と等間隔に形成されている。曝気処理槽内部に発生した泡は、羽根に接触することにより筒状ガイド部１３ａ，１４ａ内部に導かれ、羽根に沿って筒状ガイド部１３ａ，１４ａ内部を上昇する。曝気処理槽内部に発生した泡は、羽根に沿って筒状ガイド部１３ａ，１４ａ内部を上昇するため、筒状ガイド部１３ａ，１４ａ内部を上昇するにつれて羽根との接触面積が増加し、体積が小さくなり、効率的に消泡部材１３ｃ、１４ｃに導かれる。
【００３１】
昇降部１３ｋ，１４ｋは、例えば、モータとこのモータの動力を伝達するピニオンとから構成され、軸１３ｊ、１４ｊにラックを設け、このラックにピニオンを噛み合わせて、モータを起動させることにより導入部１３ｉ，１４ｉを鉛直方向に移動させる。
【００３２】
モータ１３ｌ、１４ｌは、軸１３ｊ、１４ｊを介して導入部１３ｉ，１４ｉをこの導入部１３ｉ，１４ｉの周方向に回転させる。曝気処理槽内部の曝気処理状態が促進していない場合、昇降部１３ｋ、１４ｋにより導入部１３ｉ，１４ｉを糞尿流体中に降下させ、モータ１３ｌ、１４ｌにより導入部１３ｉ，１４ｉを回転させることにより、曝気処理部１ａの糞尿流体を攪拌して、曝気処理槽内部の曝気処理を促進させる。
【００３３】
上述した出力装置１３、１４のそれぞれの部品は、公知の材料から構成される。
【００３４】
図１および図２によく示されるように示すように第１曝気処理槽１の出力装置１３、１４のパイプ１３ｇ、１４ｇから送出される消泡された糞尿流体（消泡水）は、公知のタンクからなる消泡水タンク２５に導かれる。この消泡水タンク２５に導かれた糞尿流体は、消泡水タンク２５の底部に片方の端部が接続された設けられたパイプ２５ａまたはポンプ２５ｂに接続されたパイプ２５ｃから曝気処理部１ａ底部に放出される。これにより糞尿流体は、第１曝気処理槽１内部で行われている曝気処理の促進を妨げることなく曝気処理部１ａの内部を循環し、連続的に曝気処理が施される。
【００３５】
なお、パイプ２５ａおよびパイプ２５ｃは、片方の端部を曝気レータ１６に接続するようにしてもよい。このような構成にすると、パイプ２５ａおよびパイプ２５ｃから送出される糞尿流体は、曝気レータ１６により空気と混合され、より効率よく曝気処理が施される。
また、消泡水タンク２５に消泡水タンク２５の所定量より多くの消泡水が送出されてくると、図２において符号▲４▼で示す過剰の消泡水は、消泡水タンク２５の側壁に接続されたパイプ２５ｄから第１熟成槽３へ送出される。
また、消泡水タンク２５上部にはガス排気管２５ｅが設けられており、このガス排気管２５ｅにより消泡水タンク２５内部に発生したガスは消泡水タンク２５外部に放出される。
【００３６】
第１曝気処理槽１内部には、例えば、圧力、温度、ｐＨなどの曝気処理槽内部の曝気処理状態を測定するための測定部（図示しない）が設けられている。この測定部により測定された値は、コントローラ８に出力される。
【００３７】
上述したそれぞれの部品は、公知の材料から構成される。
【００３８】
次に、第２曝気処理槽２について説明する。なお、第２曝気処理槽２は、第１曝気処理槽１とほぼ同等の構成をなしており、同等の構成要素については同じ名前を付して、説明を適宜省略する。
糞尿流体拡散部３３のパイプ３３ａは、バルブ１１３を介して後述する前貯留槽５のポンプ８６に接続されており、前貯留槽５に投入された糞尿流体は、選択的に第２曝気処理槽２に導かれる。
【００３９】
パイプ４７は、前述したように端部が第１曝気処理槽１のポンプ２０に接続されており、第１曝気処理槽１で曝気処理を施された糞尿流体を第２曝気処理槽２へ送出する。パイプ４７は、その開口した端部がバルブ１３７を介して曝気処理部２ａ底部の曝気レータ３８付近に配設されており、第１曝気処理槽１から送出されてくる糞尿流体を、曝気レータ３８付近に出力する。これにより、第１曝気処理槽１から送出されてくる糞尿流体は、曝気レータ３８に取り込まれ、第２曝気処理槽２においても曝気処理が施される。
また、パイプ４７は、バルブ１３８を介して糞尿流体拡散部３３にも接続されている。これにより第１曝気処理槽１から送出されてくる糞尿流体は、第２曝気処理槽２の糞尿流体拡散部３３から第２曝気処理槽２内部に放出され、第１曝気処理槽１に引き続いて第２曝気処理槽２で段階的に曝気処理が施される。
なお、パイプ４７から出力される糞尿流体は、バルブ１３８および１３９により選択的に第２曝気処理槽２内部に出力される。
【００４０】
消泡水タンク３６に消泡水タンク３６の所定量より多くの消泡水が送出されてくると、過剰の消泡水は、消泡水タンク３６の側壁および前述した第１曝気処理槽１の消泡水タンク２５のパイプ２５ｄに接続されたパイプ３６ｄから第１熟成槽３へ送出される。
【００４１】
ポンプ部４１ａとパイプ４１ｂから構成されるポンプ４１は、図１に示すように、パイプ４１ｂがバルブ１２０を介してシャワー３７に接続されており、ポンプ４１から送出される糞尿流体は、シャワー３７から第２曝気処理槽２およびバルブ１３９を介して消泡水タンク３６に放出される。これにより糞尿流体は第２曝気処理槽２内部を循環し、連続的に曝気処理が施される。
なお、ポンプ４１は、シャワー３７に設けられているバルブ１３９により、消泡水タンク３６に糞尿流体を送出するかどうかを選択することができる。
また、パイプ４１ｂは、バルブ１２１を介して後述する第１熟成槽３に接続されたパイプ５３に接続されており、ポンプ４１から送出される糞尿流体は、第１熟成槽３に導かれる。
【００４２】
ポンプ部４２ａとパイプ４２ｂから構成されるポンプ４２は、図１に示すように、パイプ４２ｂがバルブ１１８を介して糞尿流体拡散部３３のパイプ３３ａに接続されており、ポンプ４２から送出される糞尿流体は、糞尿流体拡散部３３から曝気処理部２ａに放出される。これにより糞尿流体は、曝気処理部２ａと循環部２ｂを循環し、連続的に曝気処理が施される。
さらに、パイプ４２ｂは、バルブ１１８、１１３、１３４、１１２を介して第１曝気処理槽１の糞尿流体拡散部１２のパイプ１２ａに接続されており、ポンプ４２から送出される糞尿流体は、選択的に第１曝気処理槽１に導かれる。
なお、ポンプ４２は、ポンプ４１より下方に配設される。
【００４３】
前述したように箱体３１の循環部２ｂの下方側壁には第１曝気処理槽１の循環部１ｂと第２曝気処理槽２の循環部を接続するパイプ２２の片方の端部が接続されている。このパイプ２２は、第１曝気処理槽１内部の糞尿流体が第２曝気処理槽２内部の糞尿流体より少ないときにバルブ１１９を開放することにより、第２曝気処理槽２内部の糞尿流体を選択的に第１曝気処理槽１に送出する。
【００４４】
次に、第１熟成槽３について説明する。図３に示すように、箱体５１は、隔壁５２により内部を熟成部３ａと熟成部３ｂに仕切られている。熟成部３ａの内部上方にはパイプ５３が配設され、熟成部３ａの下方側壁には前述した第２曝気処理槽２の消泡水タンク３６のパイプ３６ｄが接続されている。熟成部３ａおよび熟成部３ｂの底部にはポンプ５４、５５が設置され、このポンプ５４、５５に接続されたシャワー５６、５７が熟成部３ａ、３ｂの内部上方に配設されている。また、ポンプ５４に接続されたパイプ５８は、熟成部３ｂの内部上方に導出され、ポンプ５５に接続されたパイプ５９は、第１熟成槽３外部に導出されている。また、熟成部３ａおよび３ｂの両方において、内部下方には空気供給装置６０が配設され、底部には加熱パイプ６１が設けられている。また、箱体５１の外部は、保温材６２により被覆されている。
【００４５】
箱体５１の熟成部３ａの下方側壁にはパイプ３６ｄが接続されており、このパイプ３６ｄからは、図２および図３において符号▲４▼で示す前述した消泡水タンク３６の所定量を越えた消泡された糞尿流体（消泡水）が送出されてくる。
【００４６】
パイプ５３は、片方の端部は熟成部３ａ上部に配設され、もう片方の端部は箱体５１外部に導出されて第２曝気処理槽２のポンプ４１のパイプ４１ｂに接続されている。前述したように第２曝気処理槽２のポンプ４１から送出される曝気処理が施された糞尿流体（曝気処理液）は、パイプ５３を経由して熟成槽３ａに送出される。
【００４７】
ポンプ部５４ａとパイプ５４ｂから構成されるポンプ５４は、図１および図３に示されるように、パイプ５４ｂがバルブ１２２を介してシャワー５６に接続されており、ポンプ５４から送出される曝気処理液は、シャワー５６から放出される。これにより曝気処理液は、熟成部３ａを循環して所定の特性を有した状態で熟成部３ａ内部に貯留される。
また、パイプ５４ｂは、バルブ１２３を介してパイプ５８に接続されており、熟成部３ａに貯留された曝気処理液は、ポンプ５４により隔壁５２によって隔てられた熟成部３ｂに送出される。
【００４８】
ポンプ５５は、上述したポンプ５４と同等の構成を有し、パイプ５５ｂはバルブ１２４を介してシャワー５７に接続されており、パイプ５８により熟成部３ｂに送出された曝気処理液は、ポンプ５５とシャワー５７により熟成部３ｂを循環して、所定の特性を有した状態で熟成部３ｂに貯留される。
また、パイプ５５ｂは、バルブ１２５を介して第２熟成槽４に接続されたパイプ５９に接続されており、熟成部３ｂに貯留された曝気処理液は、ポンプ５５によって第２熟成槽４に送出される。
【００４９】
空気供給装置６０は、その表面に複数の空気供給口６０ａが形成され、箱体５１下方に配設されている。空気供給装置６０の一端は、箱体６１の外部に導出され、後述する制御装置９の空気供給口１０５に接続されており、この空気供給口１０５から図１および図３において符号▲５▼で示す空気が供給される。空気供給装置６０が曝気処理液中に空気を供給することにより曝気処理液は、所定の特性を保った状態で第１熟成槽３内部に貯留される。
【００５０】
箱体５１の底部に張り巡らされている加熱パイプ６１は、両方の端部が後述する制御装置９の流体出力口１０６および流体入力口１０７に接続されている。図１および図３において符号▲６▼で示す流体出力口１０６から出力された加熱された流体は、加熱パイプ６１内部を通り、図１および図３において符号▲７▼で示す加熱パイプ６１内部を通ってきた流体として、流体入力口１０７に出力される。このように加熱パイプ６１は、制御装置９から送出される加熱された流体を循環させることにより、第１曝気処理槽内部を加熱する。
【００５１】
上述したそれぞれの部品は、公知の材料から構成されている。
【００５２】
次に、第２熟成槽４について説明する。第２熟成槽４は、前述した第１熟成槽３と同等の構成をなしており、同じ機能を有するものには同じ名称を用いており、したがって説明は適宜省略する。
【００５３】
パイプ５９は、片方の端部は熟成槽４ａ上部に接続され、もう片方の端部は箱体６５の外部に導出され、バルブ１２５を介して第１熟成槽３のポンプ５５のパイプ５５ｂに接続されている。第１熟成槽３の熟成部３ｂに貯留された曝気処理液は、パイプ５９を経由して熟成槽４ａに送出される。
【００５４】
ポンプ６９の片方の端部は、図１に示すように箱体５１外部に導出され、後述する前貯留槽５から導出されているパイプ８５および外部貯留槽６から導出されているパイプ９１に接続されている。熟成部４ｂに貯留された曝気処理液は、前貯留槽５もしくは外部貯留槽６に送出される。
第２熟成槽を構成する全ての要素は、公知の材料で構成されている。
【００５５】
上述した第１熟成槽３、第２熟成槽４は、第１曝気処理槽１および第２曝気処理槽２において所定の特性を有するよう曝気処理が施された曝気処理液を、空気供給装置により空気を供給しかつ補助的に曝気処理を行うことよって、所定の特性を有した状態のままで貯留する。
【００５６】
次に、前貯留槽５について説明する。図４に示すように、箱体８１は、隔壁８２により前貯留部５ａ、５ｂに糞尿流体がそれぞれの前貯留部を移動可能なように仕切られている。前貯留部５ａ上部には投入口８３が、前貯留部５ａ底部にはミキサ８４が設置されており、前貯留部５ｂ上方にはパイプ８５が、前貯留部５ｂ底部にはポンプ８６が配設され、前貯留部５ａおよび５ｂの底部には加熱パイプ８７が配設されている。また、箱体８１外部は保温材８８により被覆されている。
【００５７】
隔壁８２は、板状の形状を有し、箱体８１を前貯留部５ａと５ｂに仕切る。この隔壁８２には、糞尿流体が前貯留部５ａと５ｂのそれぞれの間を移動できるように複数の孔が形成されている。
【００５８】
投入口８３は、前貯留部５ａ上部に形成され、ここから固液分離された糞尿流体が前貯留槽５に投入される。
ミキサ８４は、前貯留部５ａに設置され前貯留槽５内の糞尿流体を攪拌する。パイプ８５は、片方の端部は前貯留部５ｂ上部に接続され、もう片方の端部は図１に示すように箱体８１の外部に導出され、バルブ１２８、１３０、１３１を介して第２熟成槽４のポンプ６９のパイプ６９ｂと、バルブ１３１、１３３を介して後述する外部貯留槽６のポンプ９２のパイプ９２ｂに接続されている。これにより、第２熟成槽４の熟成部４ｂに貯留されている曝気処理液は、選択的に前貯留槽５に送出される。また、外部貯留槽６に貯留されている曝気処理液も、選択的に前貯留槽５に送出される。
【００５９】
ポンプ８６は、ポンプ部８６ａとパイプ８６ｂから構成され、パイプ８６ｂは、片方の端部はポンプ部８６ａに接続され、もう片方の端部は図１に示すように箱体８１外部に導出されてバルブ１１２、１３４を介して第１曝気処理槽１のパイプ１２ａに接続されている。これにより、前貯留槽５に投入された糞尿流体は、第１曝気処理槽１に送出される。
【００６０】
加熱パイプ８７は、前述した加熱パイプ６１、７５と同等の構成を有する。この加熱パイプ８７により前貯留槽５内部の糞尿流体を加熱することができる。
【００６１】
上述した隔壁８２、投入口８３、ミキサ８４、パイプ８５、ポンプ８６、加熱パイプ８７、保温材８８は、公知の材料から構成される。
【００６２】
次に、外部貯留槽６について説明する。外部貯留槽６は、公知のタンク９０から構成され、その内部上方にパイプ９１、内部下方にはポンプ９２が配設されている。
図１に示すように、パイプ９１は、第２熟成槽４のパイプ６９ａに接続されており、ポンプ６９から送出される曝気処理液を貯留する。
また、ポンプ部９２ａとパイプ９２ｂから構成されるポンプ９２は、図１に示すようにパイプ６９ａとパイプ８５に接続されている。これにより外部貯留槽６に貯留されている曝気処理液は、第２熟成槽４または前貯留槽５に選択的に送出される。
【００６３】
次に、ドレーンタンク７について説明する。図１に示すようにドレーンタンク７は、公知のタンク９５から構成され、タンク９５上部にはポンプ９８に接続されたパイプ９６が配設され、タンク９５内部上方にはポンプ部９７ａとパイプ９７ｂからなるポンプ９７が配設されている。ドレーンタンク７を構成する各要素は、それぞれ公知の材料から構成される。
【００６４】
パイプ９６は、第１曝気処理槽１のドレーンパイプ２１と第２曝気処理槽２のドレーンパイプ４３にバルブ１３５、１３６およびポンプ９８を介して接続されており、第１曝気処理槽１および第２曝気処理槽２底部に停留している沈殿物をポンプ９８によりタンク９７に送出する。
【００６５】
パイプ９７ｂは、ドレーンタンク７外部に導出され、バルブ１１１を介して第１曝気処理槽１のパイプ１２ａに接続されている。これによりタンク９５内部に貯留された沈殿物の上澄みの流体成分は、第１曝気処理槽１に送出されて、曝気処理が施される。
【００６６】
次に、制御部を構成するコントローラ８について説明する。図１に示すようにコントローラ８は、モータ１２ｄ、３３ｄ、昇降部１３ｋ、１４ｋ、３４ｋ、３５ｋ、昇降部１３ｋ、１４ｋ、３４ｋ、３５ｋ、モータ１３ｌ、１４ｌ、３４ｌ、３５ｌ、曝気レータ１６、３８、ミキサ１８、４０、ポンプ１９、２０、４１、４２、５４、５５、６８、６９、８６、９２、９７、バルブ１１１〜１４１と電気的に接続され、それぞれの制御を行う。
また、コントローラ８は、コンプレッサー１０１、タンク１０２、ボイラー１０３の制御も行う。
また、コントローラ８には、図示しない測定部と電気的に接続されており、この測定部が測定した値に基づいて、糞尿処理装置全体の制御を行う。
なお、曝気処理制御部は、図示しない測定部が測定した値に基づいてコントローラ８が昇降部１３ｋ、１４ｋ、３４ｋ、３５ｋ、モータ１３ｌ、１４ｌ、３４ｌ、３５ｌを制御することにより実現される。
【００６７】
なお、コントローラ８およびバルブ１１１〜１４１は公知の材料から構成される。
【００６８】
次に、制御装置９について説明する。図１に示すように制御装置９は、コンプレッサー１０１、タンク１０２、ボイラー１０３、空気供給口１０５、流体出力口１０６、流体入力口１０７から構成されている。この制御装置９は、本発明の糞尿処理装置の動作およびこれに付随する制御全般を司る。
コンプレッサー１０１、タンク１０２、ボイラー１０３は公知の材料から構成される。
なお、ボイラー１０３は、電気温水器から構成されるようにしてもよい。
【００６９】
空気供給口１０５は、空気供給装置１７、３９、６０、７４に接続されており、制御盤１０４の指示に基づいてそれぞれにコンプレッサー１０１から図１〜４において符号▲５▼で示す空気を供給する。
流体出力口１０６は、加熱パイプ２３、４５、６１、７５、８７の片方の端部に接続されており、コントローラ８の指示に基づいてそれぞれにボイラー１０３により図１〜６において符号▲６▼で示す加熱した水や不凍液等の流体を出力する。
流体入力口１０７は、加熱パイプ２３、４５、６１、７５、８７の片方の端部に接続されており、コントローラ８の指示に基づいてそれぞれから図１〜６において符号▲７▼で示す流体出力口１０６が出力した水や不凍液等の流体を回収する。
【００７０】
次に、本発明の糞尿処理装置の動作について説明する。
家畜が排泄した糞尿は、一般に用いられている固液分離装置により、固体成分と液体成分に分離される。次いで液体成分（糞尿流体）は、前貯留槽５の上部に設けられている投入口８３より箱体４８内部の前貯留部５ａに投入される。この前貯留槽５に投入された糞尿流体のｐＨ値は、約５．０〜７．０である。
【００７１】
前貯留部５ａに投入された糞尿流体は、固液分離されたばかりであるため、糞尿流体中に残留固形物が混じっていて、粘性が高い。そこで、前貯留部５ａに投入した糞尿流体を、ミキサ８４で攪拌する。このようにすると、糞尿流体は、糞尿流体中の液体成分と残留固液物が攪拌されて粘性が低くなり、後の曝気処理が効果的に行われる。
また、隔壁８２が孔８２ａを有しているので、糞尿流体は、ミキサ８４で攪拌されるときに孔８２ａを通過し、前貯留部５ａおよび前貯留部５ｂの間を移動することにより効果的に攪拌される。
【００７２】
上述したように前貯留槽５に投入されてミキサ８４により攪拌された糞尿流体は、ポンプ８６により、パイプ８６ｂおよびパイプ１２ａを経由して、第１曝気処理槽１の糞尿流体拡散部１２に送出される。
【００７３】
前貯留槽５から送出された糞尿流体は、糞尿流体拡散部１２のパイプ１２ａから引き込み管１２ｂ内部を通り、引き込み管１２ｂの下端部から拡散板１２ｃに向けて放出される。モータ１２ｄにより回転させられている拡散板１２ｃに衝突した糞尿流体は、曝気処理部１ａ内部に効果的に拡散する。これにより、第１曝気処理槽１内部に放出された糞尿流体が１ヶ所に堆積してしまうのを防ぐことができ、糞尿流体全体が効果的に曝気処理される。
【００７４】
糞尿流体拡散部１２により曝気処理部１ａ内部に拡散された糞尿流体は、曝気処理部１ａ底部に貯留し、曝気レータ１６により曝気処理が行われる。このとき、空気供給装置１７により補助的に空気が糞尿流体中に供給されることにより、糞尿流体の曝気処理の効率が向上する。
また、昇降部１３ｋ、１４ｋにより導入部１３ｉ，１４ｉを糞尿流体中に降下させ、モータ１３ｌ、１４ｌにより導入部１３ｉ，１４ｉを回転させることにより、曝気処理部１ａの糞尿流体を攪拌して、糞尿流体の曝気処理の効率を向上させる。
【００７５】
昇降部１３ｋ、１４ｋは、曝気処理槽内部の曝気処理状態に応じて、導入部１３ｉ，１４ｉを曝気処理部１ａの糞尿流体中から上昇させる。曝気処理部１ａ内部に発生した泡は、導入部１３ｋ、１４ｋの羽根に沿って筒状ガイド部１３ａ、１４ａを上昇し、消泡部材１３ｃ、１４ｃに導かれる。この消泡部材１３ｃ、１４ｃにより曝気処理部１ａ内部に発生した泡は消泡されて液体となり、出口部１３ｄ、１４ｄを通ってパイプ１３ｇ、１４ｇを経由し、消泡水タンク２５に出力される。
【００７６】
パイプ１３ｇ、１４ｇから消泡水タンク２５へ送出された糞尿流体は、消泡水タンク２５の底部に片方の端部が接続された設けられたパイプ２５ａまたはポンプ２５ｂに接続されたパイプ２５ｃから曝気処理部１ａ底部に放出され、曝気処理部１ａにおいて曝気処理が施される。
曝気処理部１ａで糞尿流体が曝気処理が施されることにより発生した泡は、出力装置１３、１４により消泡水タンク２５に出力される。これにより曝気処理部１ａ内部の糞尿流体は、曝気処理部１ａ内部を循環し、連続的に曝気処理が施される。
なお、消泡水タンク２５に消泡水タンク２５の所定量より多くの糞尿流体が送出されてきたときには、過剰の糞尿流体は、消泡水タンク２５の側壁に接続されたパイプ２５ｄから第１熟成槽３へ送出される。
【００７７】
曝気処理部１ａ底部に溜まっている糞尿流体は、ミキサ１８により隔壁１１の下端部と箱体１０から構成される隙間を通過して循環部１ｂに侵入する。この循環部１ｂに侵入した糞尿流体は、ポンプ１９によりパイプ１９ｂを経由してパイプ１２ａを通り、再び糞尿流体拡散部１２に送られ、曝気処理部１ａ内部に拡散される。これにより、糞尿流体全体が効果的に曝気処理される。
また、循環部１ｂに侵入した糞尿流体は、ポンプ２０によりパイプ２０ｂを経由してシャワー１５に送られ、曝気処理部１ａ内部に放出され、第１曝気処理槽１内部を循環して曝気処理が施される。
【００７８】
第１曝気処理槽１内部の糞尿流体は、ｐＨ値が約７．５〜８．５になるまで上述したような方法で曝気処理が行われた後、ポンプ２０によりパイプ２０ｂおよびパイプ４７を経由して第２曝気処理槽２の曝気処理部２ａ底部もしくは糞尿流体拡散部３３に導かれる。
【００７９】
なお、第１曝気処理槽１内部の糞尿流体は、必要に応じてポンプ１９によりパイプ１９ｂおよびパイプ８６ｂを経由してパイプ５３を通り、第１熟成槽３に送出される。このようにすることにより、第１曝気処理槽１と第２曝気処理槽２の両方で２倍の量の糞尿流体の曝気処理を行うことが可能となる。また、第１曝気処理槽１内部の糞尿流体を第２曝気処理槽を経由せずに第１熟成槽３に糞尿流体を送出することができるので、第２曝気処理槽２内部を空にして、メンテナンスを行うことができる。
【００８０】
なお、曝気処理部１ａ底部に溜まっている堆積物は、ドレーンパイプ２１によりドレーンタンク７に送出される。
また、ドレーンタンク７に部に貯留された沈殿物の上澄みの流体成分は、ポンプ９７により第１曝気処理槽１に送出されて、曝気処理が施される
【００８１】
ポンプ２０により第２曝気処理槽２の曝気処理部２ａに放出された糞尿流体は、第１曝気処理槽１と同様の曝気処理が行われる。
隔壁３２の下端部と箱体３１から構成される隙間から出力部２ｂに侵入した糞尿流体のうち出力部２ｂの下方にある糞尿流体は、ポンプ４２により糞尿流体拡散部３３に送出され、この糞尿流体拡散部３３から曝気処理部２ａ内部に拡散されるか、もしくは第１曝気処理槽１の糞尿流体拡散部１２に送出され、第１曝気処理槽１と第２曝気処理槽２を循環し連続的に曝気処理が行われる。これにより所定の特性を有する曝気処理液を得ることができる。
【００８２】
隔壁３２の下端部と箱体３１から構成される隙間から出力部２ｂに侵入した糞尿流体のうち出力部２ｂの液面に近い糞尿流体は、ポンプ４１によりシャワー３７に送出され、このシャワー３７から第２曝気処理槽２内部に放出され、第２曝気処理槽２内部を循環して効果的に曝気処理が施される。
【００８３】
第２曝気処理槽２内部の糞尿流体は、ｐＨ値が約８．３〜８．５になると、ポンプ４１によりパイプ４１ｂを経由してパイプ５３から第１熟成槽３の熟成部３ａに送出される。
【００８４】
なお、本発明の糞尿処理装置は、必要に応じてパイプ２２により第２曝気処理槽２の糞尿流体を第１曝気処理槽１に送出することができる。これにより本発明の糞尿処理装置は、投入される糞尿流体の量が少ない場合でも常に曝気処理槽で処理する糞尿流体を確保でき、糞尿流体中の菌の死滅を防ぐことができる。
【００８５】
第１曝気処理槽１および第２曝気処理槽２で曝気処理が行われると、微生物が酸化発酵する際に熱を放出し、そのときの糞尿流体の温度は、約５０〜５３℃になる。寒冷下で曝気処理を行う際には、微生物の酸化発酵を促進させるために、加熱パイプ２３、４５で曝気処理槽内部を加熱することにより、糞尿流体を効果的に曝気処理することができる。
【００８６】
ポンプ４１によりパイプ４１ｂおよびパイプ５３を経由して第１熟成槽３に送出された曝気処理液およびパイプ２５ｄ、３６ｄにより消泡水タンク２５、３６から送出された曝気処理液は、熟成部３ａに貯留される。熟成部３ａに貯留された曝気処理液は、必要に応じて空気供給装置６０により空気を供給することにより、曝気処理液中の菌が死滅を防ぎかつ曝気処理液が有する所定の特性、すなわち所定のｐＨ値を有した状態に維持することができる。また、熟成部３ａに貯留された曝気処理液は、必要に応じてポンプ５４によりシャワー５６から熟成部３ａに放出することにより、熟成部３ａ内部を循環させることができる。これによっても曝気処理液中の菌が死滅を防ぎかつ曝気処理液が有する所定の特性有した状態に維持することができる。
【００８７】
所定の期間熟成部３ａに貯留された曝気処理液は、ポンプ５４により熟成部３ｂに送出される。熟成部３ｂに送出された曝気処理液は、熟成部３ｂにおいて熟成部３ａと同様に所定の特性を有した状態で貯留され、第２熟成槽の熟成部４ａに送出される。以下同様に熟成部４ａおよび４ｂにおいても熟成部３ａと同様に貯留されて、最終的に曝気処理液は、所定の特性を有した状態で熟成部４ｂから外部貯留槽６に出力され、液肥として耕種作物の栽培に用いる。
また、必要に応じて曝気処理液は、ポンプ６９により前貯留槽５に送出される。これにより前貯留槽５は、投入される糞尿流体の量が少ない場合でも常に糞尿流体を確保でき、糞尿流体中の菌の死滅を防ぐことができる。
【００８８】
本実施の形態において、例えば搾乳牛１００頭の糞尿処理を行うとすると、１日につき搾乳牛は１頭あたり６０ｋｇの糞尿（内訳は糞４０ｋｇ、尿２０ｋｇ）を排出し、この糞尿を固液分離装置で固液分離すると搾乳牛１頭あたり５０ｋｇの糞尿流体が得られるので、搾乳牛１００頭では１日につき５ｔ（５ｍ3）の糞尿流体が排出されることになる。この場合は、第１曝気処理槽１および第２曝気処理槽２の容量を１５ｍ3、第１熟成槽３、第２熟成槽４および前貯留槽５の容量を１０ｍ3と設定すると、それぞれの糞尿処理装置が１日につき５ｍ3ずつ糞尿流体を次段階処理装置に移行することになり、その結果約６日間という短期間で１日分の糞尿流体の曝気処理が完了する。
上述したように最初に糞尿流体を前貯留槽５に投入してから６日以降は、毎日５ｍ3の糞尿流体を前貯留槽５に投入すると、毎日５ｍ3の曝気処理液が第２熟成槽４から得られることになり、糞尿流体の曝気処理を連続的に行うことが可能となる。
【００８９】
次に、第１曝気処理槽１の変形例を図６に示す。図５に示す第１曝気処理槽１と同等の要素については同じ符号および名前を付し、適宜説明を省略する。
図５に示す第１曝気処理槽１には、図２に示す第１曝気処理槽１に設けられていた消泡水タンク２５が設けられていない。そして、出力装置１３、１４のパイプ１３ｇ、１４ｇが、バルブ１４５、１４７を介して拡散部１２のパイプ１２ａおよびバルブ１４４、１４６を介してシャワー１５に接続されている。これにより、出力装置１３、１４から出力される消泡水は、拡散部１２またはシャワー１５から曝気処理部１ａ内部に拡散される。このような構成にしても、本発明の糞尿処理装置は、糞尿流体に効率よく曝気処理を施すことができる。
【００９０】
なお、出力装置１３、１４から出力される消泡水は、自身の曝気処理槽に出力するのみならず、例えば第２曝気処理槽２の拡散部３３またはシャワー３７などの他の槽に出力することもできる。
また、出力装置１３、１４から出力される消泡水は、拡散部やシャワー等を介せずに直接槽上部から槽内部に落とし込むこともできる。これは、他の処理槽に消泡水を出力する場合も同様に行える。
また、出力装置１３、１４から出力される消泡水は、曝気レータ１６あるいは曝気レータ１６付近の糞尿流体中に出力することもできる。これにより、出力装置１３、１４から出力される消泡水は、曝気処理槽内を循環し、連続して曝気処理が行われる。
【００９１】
また、図５において、曝気レータ１６には、パイプ１６ｂが設けられており。このパイプ１６ｂは、前貯留槽５のパイプ８６ｂに接続されている。このような構成にすることにより、符号▲１▼で示す前貯留槽５に貯留されている糞尿流体は、曝気レータ１６に送出され、この曝気レータ１６により空気と効果的に攪拌される。なお、図２に示した第１曝気処理槽１も同様の構成にすることができる。
コントローラ８は、図示しない測定部が測定した値に基づいて第１曝気処理槽１内部の糞尿流体を、糞尿流体拡散部１２、シャワー１５または曝気レータ１６にポンプ１９，２０により選択的に出力することにより、第１曝気処理槽１内部の曝気処理状態を制御することにより曝気処理制御部を実現する。なお、コントローラ８は、第２曝気処理槽２においても上述したのと同様に曝気処理状態の制御をすることができる。
【００９２】
また、図５において、導入部１３ｉ，１４ｉは、表面に形成された羽根の間隔が鉛直上方に向かうにつれて狭くなるように形成されている。このような形状を有することにより、曝気処理槽内部に発生した泡は、導入部１３ｉ，１４ｉの下端部から筒状ガイド部１３ａ，１４ａに導入されやすくなる。
また、導入部１３ｉ，１４ｉの羽根の間隔が鉛直上方に向かうにつれて狭くなるため、第１曝気処理槽１内部の気体の圧力が導入部１３ｉ，１４ｉの鉛直上方に向かうにつれて高まるので、第１曝気処理槽１内部に発生した泡は、導入部１３ｉ，１４ｉに沿って筒状ガイド部１３ａ，１４ａ内部を勢いよく上昇する。これにより、第１曝気処理槽１内部の糞尿流体の曝気処理の効率が向上する。
【００９３】
なお、図５に示す導入部１３ｉ，１４ｉは、図１、２に示す第１曝気処理槽１、第２曝気処理槽２にも適用することができる。
【００９４】
本実施の形態において第１曝気処理槽１、第２曝気処理槽２、第１熟成槽３、第２熟成槽４、前貯留槽５のそれぞれがステンレスユニット構造体によって構成されている。これにより、各ユニットを予め工場で作っておき、設置現場では、このユニットの設置と各ユニット間の接続を行うだけでよく、工期を従来工法より格段に短くすることが可能となる。
【００９５】
本実施の形態では、第１曝気処理槽１、第２曝気処理槽２、第１熟成槽３、第２熟成槽４、前貯留槽５、外部貯留槽６、ドレーンタンク７、コントローラ８および制御装置９から構成されたが、処理槽の数および容量、糞尿処理の曝気処理の順番およびそれぞれの槽のレイアウト等は、これに限定されず、頭数、設置場所等必要に応じて自由に変形、変更することができる。
【００９６】
また、本実施の形態において消泡水タンクは、第１曝気処理槽１および第２曝気処理槽２の両方に設けられているが、第１曝気処理槽１または第２曝気処理槽２のどちらか一方に設けられるようにしてもよい。
【００９７】
【発明の効果】
以上説明したことから明らかなように、本発明によれば、供給される糞尿流体を曝気処理する少なくとも１個の曝気処理槽を備え、この曝気処理槽は、槽内底部付近に曝気レータが配置され、槽の上部には発生した泡を消泡して生じる曝気処理糞尿流体を曝気処理槽外部に出力する出力装置が配置されており、この出力装置は、曝気処理槽で発生した泡を導く筒状ガイド部と、このガイド部の上端に設けられた消泡部と、この消泡部で消泡されて生じる曝気処理糞尿流体を出力する出力部と、消泡部上方から曝気処理槽内部に垂下された導入部とを備えることにより、糞尿流体に効率よく曝気処理を行って所定の特性を持った曝気処理糞尿流体を得ることが可能となる。
【図面の簡単な説明】
【図１】  本発明の糞尿処理装置の概略図である。
【図２】  図１におけるII−II線断面図である。
【図３】  図１におけるIII−III線断面図である。
【図４】  図１におけるIV−IV線断面図である。
【図５】  第１曝気処理槽１の変形例を示す図である。
【符号の説明】
１…第１曝気処理槽、１ａ…曝気処理部、１ｂ…循環部、２…第２曝気処理槽、２ａ…曝気処理部、２ｂ…循環部、３…第１熟成槽、３ａ、３ｂ…熟成部、４…第２熟成槽、４ａ、４ｂ…熟成部、５…前貯留槽、５ａ、５ｂ…前貯留部、６…外部貯留槽、７…ドレーンタンク、８…コントローラ、９…制御装置、１３，１４，３４，３５…出力装置、１３ａ，１４ａ…筒状ガイド部、１３ｃ，１４ｃ…消泡部材、１３ｇ，１４ｇ…パイプ、１３ｉ，１４ｉ…導入部、１３ｊ、１４ｊ…軸、１３ｋ、１４ｋ…昇降部、１３ｌ、１４ｌ…モータ、１６，３８…曝気レータ、２５，３６…消泡水タンク、２５ａ，３６ａ…パイプ、２５ｃ、３６ｃ…パイプ。
【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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