JP2000288593A

JP2000288593A - 糞尿発酵処理装置の気泡処理機構

Info

Publication number: JP2000288593A
Application number: JP10118899A
Authority: JP
Inventors: Haruji Ajita; 春次味田; Tadayoshi Ajita; 忠義味田; Shoetsu Ajita; 昌悦味田
Original assignee: SHINTO ECO TECHNO KK
Current assignee: SHINTO ECO TECHNO KK
Priority date: 1999-04-08
Filing date: 1999-04-08
Publication date: 2000-10-17

Abstract

(57)【要約】【課題】従来、消泡するために曝気量を減少させると、
発酵処理の速度の低下や嫌気性発酵を招くため好ましく
なく、また、汲み上げ散布方式は、固液分離前のスラリ
ー糞尿のような粘性の高い糞尿には適用し難いものであ
った。【解決手段】処理槽（１）の上部に内部空間と連通させ
て配置し、液面（Ｓ）上に滞積した気泡を取り込んで消
泡する消泡装置（２）と、該消泡装置により液状に戻し
た糞尿液（ＦＬ）を再び処理槽内に戻し、液面上位付近
で回転する散布翼（３）を構成する放射状に立設した翼
板（３１）を取付けた円盤体（３０）上に注ぐことで、
液面上の気泡に散布して消泡する。さらに、散布翼より
上側の位置で略垂直回転軸（４０）をもって回転する拡
散翼（５）を配置し、該拡散翼の回転によって、処理槽
の天井面（１１）に開口させた上記消泡装置の気泡取込
口（１５）へ、滞積した気泡を寄せて取り込むようにし
た。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本願発明は、家畜糞尿を処理
槽内に貯留し、これを曝気して微生物発酵処理する糞尿
発酵処理装置に取り付けられるものであって、該処理槽
内に発生した気泡処理を目的とした糞尿発酵処理装置の
気泡処理機構に関する。

【０００２】

【従来の技術】従来、家畜糞尿の発酵処理装置において
は、好気性発酵を促進させるための曝気によって生じた
気泡を消泡するため、処理槽の液面の上位付近に配置し
た回転翼で気泡を打撃して消滅させる方式のものや、処
理槽内から汲み上げた糞尿を気泡に散布して消泡する方
式（汲み上げ散布方式）のものが用いられていた。

【０００３】しかし、かかる方式では処理槽内に大量の
気泡が発生して滞積した場合には、消泡しきれずに気泡
が処理槽から漏出して周囲に悪臭を放つなどの事態を招
いていた。

【０００４】これを防止するため、気泡が多くなりすぎ
た場合には、注入空気量を減らして気泡発生を抑制した
り、あるいは一時的に曝気を中断して気泡の減少を待っ
て運転を再開したりしていた。

【０００５】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、消泡す
るために曝気量を減少させることは、発酵処理の速度の
低下や嫌気性発酵を招くため好ましいものではなかっ
た。また、従来の汲み上げ散布方式では、汲み上げポン
プの目詰まりを生じ易く、たとえ散布できても飛沫にな
り難いために消泡効果が低く、特に、固液分離前のスラ
リー糞尿のような粘性の高い糞尿においては、適用し難
いものであった。

【０００６】

【目的】そこで、本願発明は、上記課題を解決すべく為
されたものであり、収集した家畜糞尿から固液分離した
液状糞尿の処理装置にはもちろん、固液分離せずにその
ままの高粘度糞尿の処理装置にも適用を可能とし、かつ
発酵処理槽内に生じた気泡を効果的かつ効率的に消泡処
理することを目的とした、糞尿発酵処理装置の気泡処理
機構を提供するものである。

【０００７】

【課題を解決するための手段】上記目的を達成するた
め、本願発明は、以下のように構成している。なお、本
欄及び上記特許請求の範囲で各構成要素に付した記号
は、理解を容易にするために便宜上用いたものであっ
て、かかる形態に限定するものでないことはもちろんで
ある。

【０００８】すなわち、貯留させた家畜糞尿（Ｆ）を曝
気して発酵処理する処理装置であって、糞尿（Ｆ）の液
面（Ｓ）上に発生する気泡を処理する糞尿発酵処理装置
（Ａ）の気泡処理機構において、処理槽（１）の外側上
部（１１）に内部空間と連通させて配置し、液面（Ｓ）
上に滞積した気泡を取り込んで消泡する１又は２以上の
消泡手段と、該消泡手段により液状に戻した糞尿液（Ｆ
Ｌ）を、再び処理槽（１）内に戻して液面（Ｓ）上の気
泡に散布する１又は２以上の散布手段と、からなること
を特徴とする。

【０００９】より具体的には散布手段（３）を、処理槽
（１）の液面（Ｓ）の上位で略水平回転する円盤体（３
０）と、該円盤体（３０）の周囲に放射状に配置した複
数枚の翼板（３１）と、から成る散布翼（３）としたこ
とを特徴とする。なお、翼板（３１）の推力作用方向が
下方向となるように翼面傾斜と回転方向を設定すること
が好ましい。

【００１０】また、散布手段（５）より上側の位置で略
垂直回転軸（４０）をもって回転する拡散翼（５）を配
置し、該拡散翼（５）の回転によって、処理槽（１）の
天井面（１１）に開口させた消泡手段（２）の気泡取込
口（１５）へ、滞積した気泡を寄せるようにしたことを
特徴とする。なお、上記において、同一回転軸（４０）
に拡散翼（５）と散布翼（３）とを配置するようにして
もよい。

【００１１】

【作用】上記構成により、本願発明は以下のように作用
するものである。すなわち、曝気のために処理槽内に注
入された空気（酸素）は、その多くが糞尿中に溶存する
ことなく上昇して液面上で弾けて気泡を生じさせる。大
量の空気の注入は、大量の気泡を発生させ、液面上の処
理槽空間内に滞積して充満する。かかる気泡は、消泡手
段に取り込まれて消泡され、液体分と気体分とに分離さ
れる。気体分は放散され、液体分は散布手段に戻されて
処理槽内の気泡上に散布される。この散布によって飛沫
が気泡に当たることで消泡されることになる。

【００１２】請求項２の構成では、消泡された低粘度の
液体が回転する散布翼に当たって放射方向へ広範囲に散
布することになる。請求項３の構成では、散布翼からの
飛沫が自然落下より速い速度で下降して気泡に当たり、
より効果的な消泡処理がなされる。

【００１３】請求項４の構成では、処理槽上部に滞積し
て充満した気泡は、拡散翼の回転により放射状に拡散さ
れ、天井面の消泡手段の気泡取込口に集積され、順次効
率良く消泡手段へ取り込まれて、効率良く消泡が行われ
る。請求項５の構成では、拡散翼と散布翼とが同一回転
数で回転し、単一の駆動モータで気泡拡散および飛沫散
布が行われる。

【００１４】

【発明の実施の形態】次に、本願発明の実施形態につい
て、図面に基づき詳細に説明する。図1は本実施例の散
布手段および拡散手段を拡大して示す縦断面図であり、
図2は本実施例の散布手段および拡散手段の構成を示す
要部拡大斜視図であり、図3は本実施例の全体構成を概
略的に示す縦断面図である。

【００１５】図示符号１は、処理槽である。該処理槽１
は、回収した家畜の糞尿を固液分離して、又は固液分離
せずにそのまま投入して貯留するための容器体であっ
て、略密閉形態の円筒状を成し竪型に配置している。

【００１６】処理槽１の天井面１１には、処理対象とな
る糞尿Ｆを投入するための投入口１２を配置し、また処
理槽１の下部には、下方漸次縮径させたホッパー状の底
部１３を形成し、その最下部には、溜まった砂や砂利等
の沈殿物を取り出すため、又は処理後の糞尿Ｆを排出さ
せるためのドレン部１４を形成している。

【００１７】また、処理槽１の外側上部面には、消泡装
置２を配置している。本実施例で用いている消泡装置２
は、消泡空間２０内で回転するせん断翼（図示省略。）
により、後述の気泡取込口１５から取り込んだ気泡を叩
き潰して液状化させるせん断翼型打撃式のものである。

【００１８】消泡空間２０には、消泡されて液状化した
糞尿Ｆ（以下「糞尿液ＦＬ」）を排出させる排出管２１
を連通させており、該排出管２１の先端部には、上方に
向けて煙突状に開口した排気管２２と、処理槽１内に延
びる送液管２３とを分岐状に連結している。

【００１９】なお、かかるせん断翼型打撃式の消泡装置
は、従来から存する技術であるためその詳細な機構構成
は省略するが、本件出願人は既に特願平成１０−２４６
０９１号において開示している。さらに、処理槽１の天
井面１１には、上側に突出した空間の気泡溜り１６を形
成し、この気泡溜り１６に連通開口した気泡取込口１５
から前記消泡装置２へ気泡を採り入れている。

【００２０】図面符号３は、散布手段としての散布翼３
であり液面Ｓ近傍の上位付近に配置している。該散布翼
３は、その回転面が略水平（液面と略平行）となるよう
に、処理槽１の上部に配置した駆動モータ４から処理槽
１内へ貫通垂下させた回転軸４０に取り付けている。

【００２１】この散布翼３は、軸支中心部を構成する円
盤体３０と、この円盤体３０から中心角略６０度間隔で
略放射方向に取り付けた翼板３１とから構成している。
翼板３１は、回転による推力作用方向が液面方向下向き
となるように、翼面傾斜（実施例では４５度）と回転方
向とを設定している。また、散布翼３の中心付近を構成
する円盤体３０の上面には、送液管２３の流出口２３ｄ
を近接させて配置している。

【００２２】かかる散布翼３の構成により、消泡装置２
で消泡されて液状化した糞尿液ＦＬは排出管２１を経て
送液管２３に導かれ、流出口２３ｄから回転する円盤体
３０の上面に注がれる。注がれた糞尿液ＦＬは、回転す
る円盤体３０の遠心力と翼板傾斜により飛沫となって放
射下方へ散布されることになる。

【００２３】図示符号５は、気泡の拡散手段としての拡
散翼である。該拡散翼５は、上述した散布翼３の上位に
配置し、散布翼３と同じ回転軸４０に取り付けている。
この拡散翼５は、軸支中心部を構成する円盤体５０と、
この円盤体５０から中心角略６０度間隔で略放射方向に
取り付けた翼板５１とから構成している。さらに、該翼
板５１の立設配置は、半径方向より周方向へ略５度偏向
して取り付けており、かつ前記の散布翼３の翼板３１と
の位相差を略３０度に設定している。

【００２４】かかる拡散翼５の構成により、散布翼３を
超えて天井面１１付近まで滞積した気泡は、拡散翼５の
回転力または旋回風力によって天井面１１の周辺部に集
積されて旋回する。そして、天井面１１の気泡溜り１６
に集まった気泡は気泡取込口１５から消泡空間２０に取
り込まれるため、つぎつぎと連続して気泡が気泡溜り１
６に送り込まれて、効率良く回収されることになる。

【００２５】次に、図示符号６は、空気混入手段であ
る。該空気混入手段６は、処理槽１内の糞尿Ｆの好気性
を確保して好気性菌の繁殖を活発化させるために空気
（酸素）を混入（以下「曝気」）させるためのものであ
る。かかる機構の構成は、従来から種々存在しており、
糞尿Ｆへの溶存酸素量を増やすため可能な限り微細な気
泡を混入させる装置、例えば、ジェットポンプや気泡発
生装置などが考えられる。なお、この空気混入手段６
は、本願発明の要旨でなく、また従来から存する装置を
適用できるものであるため詳細な構成の説明は省略す
る。

【００２６】図示符号７は、撹拌手段としての撹拌翼で
ある。該撹拌翼７は貯留糞尿Ｆの中程に配置され、上述
した散布翼３及び拡散翼５を取り付けた回転軸４０を垂
下延長させて上下二段に配置している。該撹拌翼７の翼
形は対向した直線状をなし、下向きの推力が作用するよ
うに回転方向に対する翼面傾斜を設定し、かつ上下の取
付け位相差を９０度に設定している。なお、回転軸４０
を含めた撹拌翼７は既製のものである。

【００２７】［実施例の作用］次に、上記発酵処理装置
Ａにおける作用について説明する。先ず、家畜の糞や
尿、及びこれら糞尿Ｆが付着した藁やおが屑等の敷料等
を含む糞尿Ｆ（又は単に「糞尿Ｆ」と略称。）を、処理
槽１の投入口１２から投入して貯留し、撹拌翼７を回転
（略毎分５１回転）させて撹拌すると共に、空気混入手
段６から空気を注入する。

【００２８】注入された空気は、撹拌されてその一部が
糞尿Ｆ内に溶存するがその大部分は気泡のまま上昇し、
液面Ｓで弾けて気泡を発生させる。この気泡は粘度の高
い糞尿からなるため表面張力が大きく自然消泡せずに次
々と液面Ｓ上の空間内に滞積して行く。

【００２９】このように滞積した気泡は、上述したよう
に拡散翼５の回転よって天井面１１の周辺部に寄せられ
て旋回し、気泡溜り１６に開口した気泡取込口１５から
消泡装置２の消泡空間２０につぎつぎと取り込まれて回
収される。

【００３０】次いで、消泡装置２に取り込まれた気泡
は、上述したように、消泡されて液状糞尿液ＦＬとな
り、排出管２１、送液管２３を経て再び処理槽１内に戻
されて、散布翼３の円盤体３０の上面に注がれる。この
糞尿液ＦＬが、散布翼３の回転により放射下方へある程
度の初速度をもって散布されて気泡に衝突することによ
り消泡の役目を担うこととなる。なお、処理槽１内で所
定時間曝気して処理した糞尿Ｆは、ドレン部１４や別に
設けた排出手段（図示省略）によって系外へ排出され
る。

【００３１】

【他の実施例の可能性】上記実施の形態は、本願発明の
技術的思想を具現化する好ましくかつ簡易な実施形態で
あるが、これは１実施形態例に過ぎず、これに限定する
ものでないことはもちろんあり、そのほかに以下の形態
を採っても発明の技術的思想としては同一範疇に含まれ
るものである。

【００３２】すなわち、散布手段、拡散手段は、図示す
るように単一ではなく、処理容量を考慮して複数個を配
置するようにしてもよく、また、散布手段と拡散手段と
は上下一対である必要もなく、それぞれ独立に配置し、
それぞれ独立に作動するようにしてもよい。さらに、撹
拌手段においても、図示するように同軸上に配置する必
要もなく、それぞれ無関係に独立して配置し、それぞれ
別個に作動させてもよい。

【００３３】

【発明の効果】本願発明は以上のように構成しているた
め、以下に列挙した効果を奏する。すなわち、処理槽内
で糞尿から発生した気泡は、効率よく消泡装置に取りこ
むことが可能であり、さらに消泡されて低粘度となった
糞尿液を再び散布翼から飛沫として放射状に散布するた
め、処理槽内の気泡を効果的に消泡することができる。

【００３４】請求項２の構成を採ることにより、簡易な
構造で効果的に散布することができ、また複数個を配置
した場合は、より効率的に消泡させることができる。

【００３５】また請求項３の構成にあっては、飛沫を放
射下向きにある程度の初速度をもって飛ばすことが可能
となるため、気泡をより効果的に消滅させることができ
る。

【００３６】請求項４の構成にあっては、回転する拡散
手段によ散布手段を越えてきた気泡を天井面の周辺部に
拡散させかつ旋回させることにより、気泡取込口から効
果的に消泡装置に取り込むことができる。

【００３７】さらに請求項５の構成により、拡散翼と散
布翼とを同軸上に配置することにより、簡易な構造にし
て保守メンテナンスを容易とする効果がある。

【図面の簡単な説明】

【図１】本実施例の散布手段および拡散手段を示す縦
断面図である。

【図２】本実施例の散布手段および拡散手段の構成を
示す要部拡大斜視図である。

【図３】本実施例の全体構成を概略的に示す縦断面図
である。

【符号の説明】

Ａ発酵処理装置Ｆ糞尿ＦＬ糞尿液Ｓ液面１処理槽１１天井面１２投入口１３底部１４ドレン部１５気泡取込口１６気泡溜り２消泡装置２０消泡空間２１排出管２２排気管２３送液管２３ｄ流出管３散布翼（散布手段）３０円盤板３１翼板４駆動モータ４０回転軸５拡散翼（拡散手段）５０円盤板５１翼板６空気混入手段７撹拌翼（撹拌手段）

フロントページの続き (72)発明者味田昌悦福島県郡山市久留米６丁目２番５号株式会社新東エコテクノ内Ｆターム(参考） 4B029 AA02 BB01 CC01 CC02 CC07 DA10 DB01 DB11 DE02 DE08 4D059 AA01 BA03 BA48 BJ03 BK30

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】貯留させた家畜糞尿（Ｆ）を曝気して発
酵処理する処理装置であって、糞尿（Ｆ）の液面（Ｓ）
上に発生する気泡を処理する糞尿発酵処理装置（Ａ）の
気泡処理機構において、処理槽（１）の外側上部（１１）に内部空間と連通させ
て配置し、液面（Ｓ）上に滞積した気泡を取り込んで消
泡する１又は２以上の消泡手段と、該消泡手段により液状に戻した糞尿液（ＦＬ）を、再び
処理槽（１）内に戻して液面（Ｓ）上の気泡に散布する
１又は２以上の散布手段と、からなることを特徴とした
糞尿発酵処理装置の気泡処理機構。
【請求項２】散布手段を、処理槽（１）の液面（Ｓ）の上位で略水平回転する円盤
体（３０）と、該円盤体（３０）の周囲に放射状に配置した複数枚の翼
板（３１）と、から成る散布翼（３）としたことを特徴
とした請求項１記載の糞尿発酵処理装置の気泡処理機
構。
【請求項３】翼板（３１）の推力作用方向が下方向と
なるように翼面傾斜と回転方向を設定したことを特徴と
する請求項２記載の糞尿発酵処理装置の気泡処理機構。
【請求項４】散布手段（５）より上側の位置に略垂直
回転軸（４０）をもって回転する拡散翼（５）を配置
し、該拡散翼（５）の回転によって、処理槽（１）の天
井面（１１）に開口させた消泡手段（２）の気泡取込口
（１５）へ、滞積した気泡を寄せるようにしたことを特
徴とする請求項１、２、又は３記載の糞尿発酵処理装置
の気泡処理機構。
【請求項５】同一回転軸（４０）に拡散翼（５）と散
布翼（３）とを配置したことを特徴とする請求項１、
２、３、又は４記載の糞尿発酵処理装置の気泡処理機
構。