(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前記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、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、
前記消泡部は、前記筒状ガイド部の開口の上方に対向して配置された回転部材を有し、
前記曝気処理槽は、曝気処理部と、この曝気処理部の内部にある糞尿流体を前記糞尿流体拡散部に導くポンプ手段を有する循環部とを備え、
前記出力装置は、曝気処理部に設けられ、
前記曝気処理槽は、槽内を前記曝気処理部と前記循環部に隔てる隔壁を有し、
この隔壁は、少なくとも下部が開口している
ことを特徴とする糞尿処理装置。
【請求項２】
請求項１において、
前記曝気処理槽は、ステンレスユニット構造体によって構成されていることを特徴とする糞尿処理装置。
【請求項３】
請求項１において、
前記曝気処理槽は、従属配置された第１および第２の曝気処理槽からなることを特徴とする糞尿処理装置。
【請求項４】
請求項３において、
前記第１曝気処理槽には、曝気レータが槽底部に配置され、
前記第２曝気処理槽は、前記第１曝気処理部の出力部から送られた糞尿流体を貯留するとともに消泡手段および追加の曝気処理手段を有する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のいずれか１項において、
前記曝気処理槽は、この曝気処理槽の上部に配置された糞尿流体拡散部を有することを特徴とする糞尿処理装置。
【請求項６】
請求項５において、
前記糞尿流体拡散部は、回転構造体であり、消泡部材を有し、糞尿流体攪拌部材を有することを特徴とする糞尿処理装置。
【請求項７】
請求項１において、
前記曝気処理槽は、選択的に糞尿流体を加熱する加熱装置を有することを特徴とする糞尿処理装置。
【請求項８】
請求項１において、
前記曝気処理槽は、前記曝気レータに加えて空気供給装置を有することを特徴とする糞尿処理装置。
【請求項９】
請求項１において、
前記曝気処理槽は、露出したほぼ全面にわたって保温材によって被覆されていることを特徴とする糞尿処理装置。
【請求項１０】
請求項１において、
前記出力装置は、ガス排気口を有することを特徴とする糞尿処理装置。
【請求項１１】
請求項１において、
前記循環部は、異なるレベルの糞尿流体のみを汲み出す複数のポンプを備えていることを特徴とする糞尿処理装置。
【請求項１２】
請求項１１において、
前記曝気処理槽は、曝気処理部および循環部の底部に断面が上方に向かって開放するテーパをもった溝を有することを特徴とする糞尿処理装置。
【請求項１３】
請求項１において、
前記曝気処理槽の出力装置を構成する筒状ガイド部の上端は、開口に向かって狭められるテーパを有することを特徴とする糞尿処理装置。
【請求項１４】
請求項１において、
前記出力部は、前記筒状ガイド部の外周部の上端付近に上方に向かって開口する溝を有することを特徴とする糞尿処理装置。
【請求項１５】
請求項１において、
前記消泡部の回転部材は、前記筒状ガイド部の開口内にまで延在する泡ガイドを有することを特徴とする糞尿処理装置。
【請求項１６】
請求項１において、
前記曝気処理槽は、槽下部の沈殿物を排出するドレーンパイプと、ドレーンパイプ方向に沈殿物を移動させる移動手段を有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】
近年環境保全に対する問題がクローズアップされ、人と動物等の強制化を図るために、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、希望する曝気処理液が得られたとしても所定の特性を有した状態で曝気処理液を貯留することが困難であった。
【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の一形態における糞尿処理装置は、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を備え、消泡部は、筒状ガイド部の開口の情報に対向して配置された回転部材を有することを特徴とする。この糞尿処理装置によれば、糞尿流体が効率的に曝気処理される。
【０００７】
上記糞尿処理装置において、曝気処理槽は、ステンレスユニット構造体によって構成される。この糞尿処理装置によれば、耐久性に優れた糞尿処理装置が短期間で建設される。
【０００８】
上記糞尿処理装置において、曝気処理槽は、従属配置された第１および第２の曝気処理槽から構成される。この糞尿処理装置によれば、糞尿流体は２個の曝気処理槽により少なくとも２回曝気処理される。
【０００９】
上記糞尿処理装置において、第１曝気処理槽には、曝気レータが槽底部に配置され、第２曝気処理槽は、第１曝気処理部の出力装置から送られた糞尿流体を貯留するとともに消泡手段および追加の曝気処理手段を有するようにしてもよい。この糞尿処理装置によれば、糞尿流体が効果的に曝気処理される。
【００１０】
上記糞尿処理装置において、第２曝気処理槽は、さらに泡の侵入を防ぎかつ追加の曝気処理が行われた糞尿流体を出力する出力装置を備えるようにしてもよい。この糞尿処理装置によれば、出力装置から消泡された糞尿流体が出力される。
【００１１】
上記糞尿処理装置において、曝気処理槽は、この曝気処理槽の上部に糞尿流体拡散部を配置してもよい。この糞尿処理装置によれば、糞尿流体は、糞尿流体拡散部により曝気処理槽内に効果的に拡散される。
【００１２】
上記糞尿処理装置において、糞尿流体拡散部は、回転構造体にしてもよい。この糞尿処理装置によれば、糞尿流体は糞尿流体拡散部により遠心力を付加されて、曝気処理槽内に効果的に拡散される。
【００１３】
上記糞尿処理装置において、糞尿流体拡散部は、消泡部材を備えてもよい。この糞尿処理装置によれば、曝気処理槽内に発生した泡が効果的に消される。
【００１４】
上記糞尿処理装置において、糞尿流体拡散部は、糞尿流体攪拌部材を備えてもよい。この糞尿処理装置によれば、曝気処理槽内の糞尿流体は、効果的に攪拌される。
【００１５】
上記糞尿処理装置において、出力部は、筒状ガイド部の外周部の上端付近に上方に向かって開口する溝を設けてるようにしてもよい。この糞尿処理装置によれば、消泡部によって液化された糞尿流体は、一度溝に貯留される。
【００１６】
本発明の他の形態における糞尿処理装置において、曝気処理槽は、選択的に糞尿流体を加熱する加熱装置を備えてもよい。この糞尿処理装置によれば、寒冷下においても曝気処理が行える。
【００１７】
本発明の他の形態における糞尿処理装置において、曝気処理槽は、曝気レータに加えて空気供給装置を備えてもよい。この糞尿処理装置によれば、糞尿流体が効果的に曝気処理される。
【００１８】
本発明の他の形態における糞尿処理装置において、曝気処理槽は、露出したほぼ全面にわたって保温材によって被覆してもよい。この糞尿処理装置によれば、寒冷下においても曝気処理が行える。
【００１９】
本発明の他の形態における糞尿処理装置において、出力装置は、ガス排気口を備えてもよい。この糞尿処理装置によれば、糞尿流体は出力装置から効率的に出力される。
【００２０】
本発明の他の形態における糞尿処理装置において、曝気処理槽は、曝気処理部と、この曝気処理部の内部にある糞尿流体を糞尿流体拡散部に導くポンプ手段を有する循環部とを備え、出力装置は、曝気処理部に設けられている
【００２１】
上記糞尿処理装置において、曝気処理槽は、槽内を曝気処理部と循環部に隔てる隔壁を有し、この隔壁は、少なくとも下部が開口しているようにしてもよい。この糞尿処理装置によれば、曝気処理槽内部は、隔壁により仕切られる。
【００２２】
上記糞尿処理装置において、循環部は、異なるレベルの糞尿流体のみを汲み出す複数のポンプを備えてもよい。この糞尿処理装置によれば、異なるレベルの糞尿流体を選択的に曝気処理槽内を循環させることができる。
【００２３】
上記糞尿処理装置において、曝気処理槽は、曝気処理部および循環部の底部に断面が上方に向かって開放するテーパをもった溝を設けてもよい。この糞尿処理装置によれば、泡を排除した糞尿流体のみを循環部に案内することができる。
【００２４】
上記糞尿処理装置において、曝気処理槽の出力装置を構成する筒状ガイド部の上端は、開口に向かって狭められるテーパを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効果的に消される。
【００２５】
本発明の他の形態における糞尿処理装置において、消泡部の回転部材は、筒状ガイド部の開口内にまで延在する泡ガイドを設けてもよい。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、泡ガイドにより筒状ガイド部の上端に効果的に案内される。
【００２６】
本発明の他の形態における糞尿処理装置において、曝気処理槽は、槽下部の沈殿物を排出するドレーンパイプと、ドレーンパイプ方向に沈殿物を移動させる移動手段を設けてもよい。この糞尿処理装置によれば、曝気処理槽下部の沈殿物は、ドレーンパイプにより曝気処理槽外部に排出される。
【００２７】
【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６は、本発明の糞尿処理装置を示す概略図である。
【００２８】
図１は、本発明における糞尿処理装置の一実施の形態を示す概略図である。本発明の糞尿処理装置は、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制御装置８とから構成されている。
【００２９】
図２は、第１曝気処理槽の断面図である。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１５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１６が配設され、曝気処理部１ａの底部には、曝気処理槽１底部の沈殿物を循環部１ｂに移動させる移動装置１７が配設されている。曝気処理部１ａに併設された循環部１ｂの上方には、点検ハッチ１８が設けられ、この循環部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、２０と曝気処理槽１下部の沈殿物を第１曝気処理槽１外部に送出するドレーンパイプ２１が配設されている。また、箱体１０底部外周には、加熱パイプ２２が配設されており、箱体１０の露出した外面は保温材２３により被覆されている。
【００３０】
箱体１０は、前述したように全体としては直方体であり、断面は上部および下部に凸部を備えた矩形である。この箱体１０内部は、隔壁１１により曝気処理部１ａと循環部１ｂに仕切られている。そして、箱体１０は、接触する流体と化学反応せずに長期にわたって腐食が起きない材料であるステンレスによって構成されている。
曝気処理部１ａに発生した泡は、箱体１０上部に設けられた凸部により出力装置１３、１４に案内される。箱体下部に設けられた溝は、曝気処理された糞尿流体または沈殿物をポンプ１９、２０またはドレーンパイプ２１に導くのを容易にする。
なお、箱体１０上部の凸部を出力装置１３、１４の方向に傾斜を設けるようにすることもできる。これにより、曝気処理部１ａ内部に発生した泡は、効果的に出力装置１３、１４に導かれる。
【００３１】
隔壁１１は、板状の形状を有し、上部および下部が開口している。この隔壁１１は、第１曝気処理槽１内部を曝気処理部１ａと循環部１ｂに仕切っており、下部が開口していることは、第１曝気処理槽１底部において糞尿流体または沈殿物が曝気処理部１ａと循環部１ｂの間を往来することを可能にしている。また、隔壁１１の上部が開口していることにより、曝気処理部１ａと循環部１ｂの内部圧力は、等しくなる。
【００３２】
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はモーター１２ｄに取り付けられている。
本発明の糞尿処理装置の配管の概略図である図５に示されるように、符号▲７▼で示すパイプ１２ａに導かれる糞尿流体は、符号▲１▼、▲２▼で示す第１曝気処理槽１の循環部１ｂに配設されたポンプ１９、２０のパイプ１９ｂ、２０ｂから送出される。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、後述する前貯留槽５、外部貯留槽６およびドレーンタンク７にも接続されている。前貯留槽５に投入された糞尿流体、外部貯留槽６内の曝気処理糞尿流体およびドレーンタンク７内の糞尿流体は、パイプ１２ａを経由して第１曝気処理槽１に送出される。
さらに、図５中で符号▲７▼で示すパイプ１２ａに導かれる糞尿流体は、符号▲４▼、▲５▼で示す後述する第２曝気処理槽２のポンプ３０、３１からも送出される。これにより、第２曝気処理槽２内の糞尿流体をパイプ１２ａを経由して再び第１曝気処理槽１に送ることができるので、糞尿流体を第１曝気処理槽１と第２曝気処理槽２との間を循環させてこの経路においても連続的な曝気処理を行うことができる。
【００３３】
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、モーター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。
上述した糞尿流体拡散部１２のそれぞれの部品は、公知の材料から構成され、好ましくは化学変化の少ないステンレスのような材料である。
【００３４】
なお、図２に示される本実施の形態において、拡散板１２ｃは、モーター１２ｄにより回転されているが、この拡散板１２ｃは回転しなくてもよい。第１曝気処理槽１の一実施の形態における断面図である図３に、回転しない拡散板１２ｃ’を有する糞尿流体拡散部１２’を示す。糞尿流体拡散部１２’には、モーターが設けられていない。拡散板１２ｃ’は、中央部が中空に加工された大きさの異なる３個の円盤からなり、引き込み管１２ｂ’から放出されて拡散板１２ｃ’に衝突した糞尿流体は、大きさの異なる３個の円盤により曝気処理部１ａ内に効果的に拡散される。
【００３５】
また、本実施の形態において糞尿流体拡散部１２に引き込み管１２ｂが設けられているが、この引き込み管１２ｂ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。
【００３６】
糞尿流体拡散部１２は、拡散板１２ｃの下面に糞尿流体中にまで延びた攪拌棒等の攪拌部材を設けることができる。これにより、第１曝気処理槽内の糞尿流体は効果的に攪拌され、効率的に曝気処理が施される。なお、攪拌部材の形状および数量は、必要に応じて自由に変形、変更ができる。
【００３７】
曝気レータ１５は、図２および図３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１５から箱体１０外部に空気導入管１５ａが導出されている。曝気レータ１５は、空気導入管１５ａから取り込んだ空気を糞尿流体と混合し、この空気と糞尿流体の混合物を糞尿流体中に放出する。
空気供給装置１６は、筒の形状を有し、その表面に複数の空気供給口１６ａが形成され、曝気処理部１ａ下方に配設されている。空気供給装置１６の一端は箱体１０の外部に導出され、後述する制御装置８に接続されている。このように第１曝気処理槽１内部に曝気レータ１５に加えて空気供給装置１６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。
【００３８】
移動装置１７は、羽根１７ａとモーター１７ｂから構成され、曝気処理部１ａ底部に配設され、後述する制御装置８により制御される。第１曝気処理槽１底部に蓄積した沈殿物は、移動装置１７のモーター１７ｂが羽根１７ａを回転させることにより第１曝気処理槽１底部に流れを作り、循環部１ｂの方へ移動させられる。
【００３９】
ポンプ１９、２０は、ポンプ部１９ａ、２０ａとパイプ１９ｂ、２０ｂから構成される。パイプ１９ｂ、２０ｂの片方の端部はポンプ部１９ａ、２０ａに接続され、もう片方の端部は後述するパイプ１２ａに接続されている。図２および図５に示すように、矢印▲１▼、▲２▼で示したポンプ１９、２０から送出される糞尿流体は、矢印▲７▼としてパイプ１２ａに導かれる。これにより糞尿流体は、第１曝気処理槽１の循環部１ｂから糞尿流体拡散部１２を介して曝気処理部１ａに導かれ、第１曝気処理槽１内を循環し、連続的に曝気処理を行うことができる。
また、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。
【００４０】
ドレーンパイプ２１は、循環部１ｂ下方から箱体１０外部に導出され、ポンプ４０に接続される。図２および図５において矢印▲３▼で示す循環部１ｂ底部に堆積している沈殿物は、ドレーンパイプ２１によりポンプ４０を介してドレーンタンク７もしくは図示しない堆肥舎へ送出される。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。
【００４１】
加熱パイプ２２は、図３に示すように箱体１０底部の側壁に沿って配設されている。加熱パイプ２２は、両方の端部を後述する制御装置８に接続され、この制御装置８から加熱された流体の供給を受ける。
上述した曝気レータ１５、空気供給装置１６、移動装置１７、点検ハッチ１８、ポンプ１９、２０、ドレーンパイプ２１、加熱パイプ２２および保温材２３のそれぞれの部品は、公知の材料から構成される。
【００４２】
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の上部に備えられたモーター１３ｃ、１４ｃから軸１３ｄ、１４ｄにより筒状ガイド部１３ａ、１４ａの開口部直上に消泡部材１３ｅ、１４ｅが垂下されている。消泡部材１３ｅ、１４ｅは、両端が下方に突出した短冊形状を有し、モーター１３ｃ、１４ｃにより回転させられて、曝気処理部１ａから筒状ガイド部１３ａ、１４ａの開口部まで侵入してきた泡に衝突して、この泡を液化する。消泡部材１３ｅ、１４ｅにより液化された糞尿流体は、筒状ガイド部１３ａ、１４ａの外周に設けられた溝１３ｆ、１４ｆに一度貯留され、この溝１３ｆ、１４ｆからあふれて出て筒状ガイド部１３ａ、１４ａの外周をつたい、出口部１３ｈ、１４ｈに向けて傾斜が設けられた誘導板１３ｇ、１４ｇにより出口部１３ｈ、１４ｈに送出される。出口部１３ｈ、１４ｈから送出された糞尿流体は、片方の端部が第２曝気処理槽２に接続された図２および第２曝気処理槽２の断面図である図４において符号▲８▼、▲９▼で示すパイプ１３ｉ、１４ｉを通って、後述する第２曝気処理槽２の曝気処理部４０に送出される。
【００４３】
パイプ１３ｉ、１４ｉのもう片方の端部には、筒の形状を有するガス排気口１３ｊ、１４ｊが形成されている。このガス排気口１３ｊ、１４ｊからは、第１曝気処理槽１内部のガスが外囲器１３ｂ、１４ｂの上部側壁からパイプ１３ｉ、１４ｉに接続されたガス出力部１３ｋ、１４ｋを通って第１曝気処理槽１外部に放出される。これにより消泡部材１３ｅ、１４ｅにより液化された糞尿流体は、パイプ１３ｉ、１４ｉから効率的に出力される。
【００４４】
外囲器１３ｂ、１４ｂ内部上方には、円錐の形状を有する部材１３ｌ、１４ｌが設けられており、この部材１３ｌ、１４ｌは、筒状ガイド部１３ａ、１４ａを通って曝気処理部１ａから上昇してきた泡がこれ以上外囲器１３ｂ、１４ｂ上方へ上昇するのを防ぐ。
なお、部材１３ｌ、１４ｌの形状は円錐に限定されない。例えば円盤状など、必要に応じて自由に変形、変更することができる。また、部材１３ｌ、１４ｌは、出口部１３ｈ、１４ｈに対向する場所から出口部１３ｈ、１４ｈに向けて上昇する傾斜を有する板材から構成してもよい。これにより、曝気処理部１ａ内部のガスが効率的第１曝気処理槽１外部に放出される。
【００４５】
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。
なお、溝１３ｆ、１４ｆと、誘導板１３ｇ、１４ｇと、出口部１３ｈ、１４ｈから出力部は構成される。
【００４６】
本実施の形態において、消泡部材１３ｅ、１４ｅから筒状ガイド部１３ａ，１４ａの内部に垂下された棒状の泡ガイドを設けるようにしてもよい。この泡ガイドにより、曝気処理部１ａ内部に発生した泡は、泡ガイドをつたって効果的に消泡部材１３ｅ、１４ｅまで侵入する。
【００４７】
図６および図７は、糞尿処理装置の一実施の形態における拡大図であり、図６（ａ）および図７（ａ）は、消泡部材１３ｅ’、１３ｅ”の側面図、図６（ｂ）および図７（ｂ）は、消泡部材１３ｅ’、１３ｅ”の平面図である。
本実施の形態における消泡部材１３ｅ、１４ｅの形状は、図６および図７において示す消泡部材１３ｅ’、１３ｅ”のように変形することもできる。
消泡部材１３ｅ’は、短冊状の部材が軸１３ｄの下端部に十字状に取り付けられている。なお、本実施の形態において消泡部材１３ｅ’の軸１３ｄに対して垂直方向の長さは、筒状ガイド部１３ａの開口部の直径よりも小さくなるように構成されているが、必要に応じて自由に変更することができる。
消泡部材１３ｅ”は、筒状ガイド部１３ａの開口部の半径より短い短冊形状を有し、軸１３ｄの下端部に軸１３ｄの長手方向に対して消泡部材１３ｅ”の長手方向が垂直になるように取り付けられている。なお、本実施の形態において消泡部材１３ｅ”の長手方向の長さは、筒状ガイド部１３ａの開口部の半径より短くなるように構成されているが、必要に応じて自由に変更することができる。
これらの消泡部材１３ｅ’、１３ｅ”は、筒状ガイド部１３ａの開口部直上に配設され、モーター１３により回転させられる。これにより消泡部材１３ｅ’、１３ｅ”は、曝気処理部１ａから上昇してくる泡に衝突して、泡を効果的に液化する。
【００４８】
次に、第２曝気処理槽２について説明する。なお、第１曝気処理槽１と同等の構成要素については同じ名前を付して、適宜説明を省略する。
図４に示すように箱体２４は、隔壁２５により内部を曝気処理部２ａと循環部２ｂに仕切られている。曝気処理部２ａの上部には、パイプ１３ｉ、１４ｉが接続されかつ出力装置２６、ファン３５、糞尿流体拡散手段６４、６５が設けられている。曝気処理部２ａ内部上方には消泡手段２７が設けられ、曝気処理部２ａ下方には、曝気処理手段２８が設けられ、曝気処理部２ａ底部には、移動装置２９が配設されている。曝気処理部２ａに併設された循環部２ｂの内部下方には、ポンプ３０、３１とドレーンパイプ３２が配設されている。また、箱体２４の底部外周には、加熱パイプ３３配設されており、箱体２４の露出した外面は保温材３４により被覆されている。
【００４９】
糞尿流体拡散手段６４、６５は、円盤形状を有する拡散板６４ａ、６５ａと、軸６４ｂ、６５ｂと、モーター６４ｃ、６５ｃから構成される。拡散板６４ａ、６５ａは、軸６４ｂ、６５ｂを介してモーター６４ｃ、６５ｃより垂下され、このモーター６４ｃ、６５ｃにより曝気処理部２ａ内部で回転させられる。
【００５０】
箱体２４の内部は、隔壁２５により曝気処理部２ａと循環部２ｂに仕切られている。曝気処理部２ａ上部に接続されているパイプ１３ｉ、１４ｉからは、図２において矢印▲８▼、▲９▼で示した出力装置１３、１４から送出される糞尿流体が曝気処理部２ａ内部に送出される。
パイプ１３ｉ、１４ｉから送出される糞尿流体は、モーター６４ｃ、６５ｃにより回転させられている拡散板６４ａ、６５ａに衝突することにより遠心力を付加されて、曝気処理部２ａ内部に効果的に拡散される。
【００５１】
出力装置２６のパイプ２６ｉの片方の端部は、ガス排気口２６ｊに接続され、もう片方の端部は第１熟成槽３に接続されている。出力装置２６から出力される糞尿流体は、第１熟成槽３へ送出される。
【００５２】
消泡手段２７は、筒の形状を有し、その表面に複数のシャワー部２７ａが形成され、曝気処理部２ａの上方に配設されている。消泡手段２７の一端は、箱体２１の外部に導出され、制御装置７に接続されている。曝気処理部２ａに発生した泡は、消泡手段２７により液化される。また、消泡手段２７は、曝気処理部２ａに水を供給して糞尿流体の攪拌を容易にするとともに曝気処理の反応速度を制御するのにも使用される。
【００５３】
曝気処理手段２８は、前述した空気供給装置１６と同等の空気供給装置から構成され、曝気処理部２ａ底部に配設されている。第１曝気処理槽１で曝気処理された糞尿流体は、第２曝気処理槽２で再び曝気処理される。
なお、この曝気処理手段２８は、曝気レータを設けるようにしてもよい。
【００５４】
ポンプ３０、３１は、ポンプ部３０ａ、３１ａとパイプ３０ｂ、３１ｂから構成される。図４および図５に示すように、矢印▲４▼、▲５▼で示したポンプ３０、３１から送出される糞尿流体は、矢印▲７▼としてパイプ１２ａに導かれるか、あるいは熟成槽３または第２曝気処理槽２外部へ送出される。これにより糞尿流体は、第１曝気処理槽１の循環部１ｂから糞尿流体拡散部１２を介して曝気処理部１ａに導かれ、第１曝気処理槽１と第２曝気処理槽２を循環し、連続的に曝気処理を行うことができる。
ポンプ３０ｂは、ポンプ３１ｂより循環部２ｂ内において上方に配設されている。このようにポンプ３０ｂと３１ｂが循環部２ｂ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１、第１熟成槽３、第２曝気処理槽２外部へと送出することができる。
【００５５】
ドレーンパイプ３２は、循環部２ｂ下方から箱体２４外部に導出され、ポンプ４０に接続される。図２および図５において矢印▲６▼で示す循環部２ｂ底部に堆積している沈殿物は、ドレーンパイプ３２によりポンプ４０を介してドレーンタンク７もしくは図示しない堆肥舎へ送出される。これにより、第２曝気処理槽２底部の沈殿物は第２曝気処理槽２外部に送出され、第２曝気処理槽２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。
【００５６】
ファン３５は、公知のファンから構成され、第２曝気処理槽２内部のガスの圧力を調節する。
【００５７】
なお、本実施の形態において、出力装置１３、１４および２６のパイプ１３ｉ、１４ｉおよび２６ｉは、それぞれ筒状ガイド部１３ａ、１４ａおよび２６ａの外部に設けられているが、必要に応じて筒状ガイド部１３ａ、１４ａおよび２６ａの内部に設けることができる。このような構成にすることにより、曝気処理が施された糞尿流体は、寒冷下においてでも効率的にパイプ１３ｉ、１４ｉおよび２６ｉから出力される。
【００５８】
第１熟成槽３および第２熟成槽４は、公知の熟成槽からなり、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に曝気処理を施された曝気処理液を、所定の特性を有した状態のままで貯留する。
外部貯留槽５は、公知の貯留槽からなり、第２熟成槽から送出される曝気処理液を貯留する。
【００５９】
第１熟成槽３には、図４および図５に矢印▲４▼、▲５▼で示す第２曝気処理槽２のポンプ３０、３１から送出される曝気処理液が、送出される。次いで第１熟成槽３に送出された曝気処理液は、第２熟成槽４に送出される。
第２熟成槽４は、第２熟成槽４内の曝気処理液を外部貯留槽５に送出し、外部貯留槽５は、曝気処理液を貯留する。また、第２曝気処理槽２は、第２熟成槽４内の曝気処理液を、後述する前貯留槽５に送出することもできる。
【００６０】
前貯留槽５は、公知の貯留槽からなり、固液分離された糞尿流体を貯留し、この糞尿流体を図２および５で矢印▲７▼としてパイプ１２ａを経由して第１曝気処理槽１内部へ送出する。
【００６１】
外部貯留槽６は、公知の貯留槽からなり、第２熟成槽４から送出される曝気処理が施された糞尿流体を貯留する。
また、貯留している曝気処理が施された糞尿流体を、第１曝気処理槽１に送出することもできる。第１曝気処理槽１内部の糞尿流体が不足した場合には、外部貯留槽６から曝気処理が施された糞尿流体を第１曝気処理槽１に送出することによって不足を補うことにより、糞尿流体の曝気処理が滞りなく行うことが可能となる。
【００６２】
次に、ドレーンタンク７について説明する。ドレーンタンク７は、公知のタンク３６から構成され、タンク３６上部にはパイプ３７が接続され、タンク３６内部にはポンプ３８ａとパイプ３８ｂからなるポンプ部３８とドレーンパイプ３９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。
【００６３】
ドレーンタンク７には、図２、図４および図５で矢印▲３▼、▲６▼で示す沈殿物が、ポンプ４０によりパイプ３８を経由してタンク３６内部に送出される。
タンク３６内部に貯留された沈殿物の上澄みの流体成分は、ポンプ３８により図２および図５における矢印▲７▼として第１曝気処理槽１に送出される。これにより図２、図４および図５で矢印▲３▼、▲６▼で示す沈殿物の流体成分は、曝気処理が施される。
タンク３６底部の沈殿物は、ドレーンパイプ３９からポンプ４０によりドレーンタンク７から図示しない堆肥舎へ送出される。
【００６４】
次に、制御装置８について説明する。図１に示すように制御装置７は、コンプレッサー４１、タンク４２、ボイラー４３、制御盤４４、空気供給口４５、流体出力口４６、流体入力口４７、流体供給口４８から構成されている。この制御装置７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４１、タンク４２、ボイラー４３は公知の材料から構成される。
なお、ボイラー４３は、電気温水器から構成されるようにしてもよい。
【００６５】
空気供給口４５は、曝気レータ１５、空気供給装置１６、曝気処理手段２８に接続されており、制御盤４４の指示に基づいてそれぞれにコンプレッサー４１から空気を供給する。
流体出力口４６は、パイプ２２、３３に接続されており、制御盤４４の指示に基づいてそれぞれにボイラー４３等により加熱した水や不凍液等の流体を出力する。
流体入力口４７は、パイプ２２、３３に接続されており、制御盤４４の指示に基づいてそれぞれから流体出力口４６が出力した水や不凍液を回収する。
流体供給口４８は、消泡手段２７に接続されており、制御盤４４の指示に基づいてそれぞれに水等の流体を供給する。
【００６６】
制御盤４４は、モーター１２ｄ、１３ｃ、１４ｃ、１７ｂ、２６ｃ、２９ｂ、曝気レータ１５、空気供給装置１６、曝気処理手段２８、ポンプ１９、２０、３０、３１、３８、４０、と電気的に接続され、それぞれの制御を行う。また、制御盤は、図５に示すようにパイプ１２ａ、１９ｂ、２０ｂ、３０ｂ、３１ｂ、３８ｂと第１熟成槽３、前貯留槽５を接続するのにバルブ４９〜５７、ドレーンパイプ２１、３２、３９とパイプ３７、ポンプ４０、図示しない堆肥舎を接続するのにバルブ５８〜６３が設けられているが、これらのバルブと電気的に接続され、それぞれの動作の制御を行う。
また、制御盤４４は、コンプレッサー４１、タンク４２、ボイラー４３の制御も行う。
なお、制御盤４４およびバルブ４９〜６３は公知の材料から構成される。
【００６７】
制御装置７は、上述したような構成を有することにより、本発明の曝気処理装置において行われる糞尿流体の曝気処理に関する全ての動作を制御することができる。
【００６８】
【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、糞尿流体の曝気処理が効率よく行うことができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】  本発明における糞尿処理装置の一実施の形態を示す概略図である。
【図２】  第１曝気処理槽１の断面図である。
【図３】  第１曝気処理槽１の一実施の形態における断面図である。
【図４】  第２曝気処理槽２の断面図である。
【図５】  本発明における糞尿処理装置の配管を示す概略図である。
【図６】  出力装置の一実施の形態における拡大図である。
【図７】  出力装置の一実施の形態における拡大図である。
【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、４…第２熟成槽、５…前貯留槽、６…外部貯留槽、７…ドレーンタンク、８…制御装置、１０…箱体、１１…隔壁、１２、１２’…糞尿流体拡散部、１２ａ…パイプ、１２ｂ、１２ｂ’…引き込み管、１２ｃ、１２ｃ’…拡散板、１２ｄ…モーター、１２ｅ…軸、１３、１４…出力装置、１３ａ、１４ａ…筒状ガイド部、１３ｂ、１４ｂ…外囲器、１３ｃ、１４ｃ…モーター、１３ｄ、１４ｄ…軸、１３ｅ、１３ｅ’、１３ｅ”、１４ｅ…消泡部材、１３ｆ、１４ｆ…溝、１３ｇ、１４ｇ…誘導板、１３ｈ、１４ｈ…出口部、１３ｉ、１４ｉ…パイプ、１３ｊ、１４ｊ…ガス排気口、１３ｋ、１４ｋ…ガス出力部、１３ｌ、１４ｌ…部材、１５…曝気レータ、１６…空気供給装置、１７…移動装置、１７ａ…羽根、１７ｂ…モーター、１８…点検ハッチ、１９、２０…ポンプ、１９ａ、２０ａ…ポンプ部、１９ｂ、２０ｂ…パイプ、２１ドレーンパイプ、２２…加熱パイプ、２３…保温材、２４…箱体、２５…隔壁、２６…出力装置、２６ａ…筒状ガイド部、２６ｂ、…外囲器、２６ｃ…モーター、２６ｄ…軸、２６ｅ…消泡部材、２６ｆ…溝、２６ｇ…誘導板、２６ｈ…出口部、２６ｉ…パイプ、２６ｊ…ガス排気口、２６ｋ…ガス出力部、２６ｌ…部材、２７…消泡手段、２７ａ…シャワー部、２８…曝気処理手段、２９…移動装置、２９ａ…羽根、２９ｂ…モーター、３０、３１…ポンプ、３０ａ、３１ａ…ポンプ部、３０ｂ、３１ｂ…パイプ、３２ドレーンパイプ、３３…加熱パイプ、３４…保温材、３５…ファン、３６…タンク、３７…パイプ、３８…ポンプ部、３８ａ…ポンプ、３８ｂ…パイプ、３９…ドレーンパイプ、４０…ポンプ、４１…コンプレッサー、４２…タンク、４３…ボイラー、４４…制御盤、４５…空気供給口、４６…流体出力口、４７…流体入力口、４８…流体供給口、４９、５０、５１、５２、５３、５４、５５、５６、５７、５８、５９、６０、６１、６２、６３…バルブ。６４、６５…糞尿流体拡散手段、６４ａ、６５ａ…拡散板、６４ｂ、６５ｂ…軸、６４ｃ、６５ｃ…モーター。
【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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【図６】
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【図７】
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