JPH0627627Y2 - 堆肥短期熟成装置 - Google Patents

Description

【考案の詳細な説明】 〔産業上の利用分野〕 本考案は農業生産の基盤となる基本的な土作りにおい
て、地力の回復、維持、増強等に欠かせない良質の有機
質肥料を速成する装置に関するものである。

〔従来の技術〕

農産物の良好な生育のためには、土譲に窒素，リン酸，
カリウム等の成分を含む肥料を施さなければならない
が、この肥料としては、化学工業的に大量生産された濃
厚に肥効成分を含むものが使用される場合が多い。

しかし、このような化学肥料は、硫安，尿素，過リン酸
石灰，硫酸カリ等の主として無機質のものであるため、
この化学肥料の使い過ぎで土譲の粒子が年々細かくな
り、いわゆる地力が落ちていると指摘されるようになっ
た。

このような土譲に、地力を回復させると共に、地力を維
持，増強させるためには、その土譲に良質の有機質肥料
である堆肥等の自給肥料を大量に投入する必要がある。

その理由は、堆肥を田畑に投入すると、 土譲の物理化学特性を改善し、とくに土譲の緩衝作用
を増大させる（土譲改良剤） 土譲中に生息する有用生物（ミミズや各種土譲細菌）
の栄養源となりこれらの繁殖を助ける 窒素，リン酸，カリの肥料三要素をはじめ植物の生育
に必要な微量要素を含み肥料効果を持つ などの利点があるからである。

従って、堆肥を毎年田畑に入れ地力を維持または向上さ
せつつ、化学肥料を適度に併用して作物を栽培すること
により、冷害や病虫害などの悪影響が少ない、安定した
収穫量を得ることが望ましい。

〔考案が解決しようとする課題〕

然し乍ら、上記のような堆肥を作るためには、現在数ケ
月という長期間を要し、また、１ケ月に２〜３回の切り
返し作業を行わなければならないという煩しさがあり、
また、堆肥材料によっては完熟に１年以上かかる場合も
ある。

即ち、堆肥は、牛糞等の家畜糞尿や、小麦の穀、野菜く
ず、豆殻、てん菜収穫時の遊離土等の農産加工廃棄物の
堆肥原料を酸素のある状態で好気性菌の働きにより徐々
に発酵分解させ、堆肥化させることにより作られている
が、この堆肥化においては、発酵により50〜80℃に発熱
して堆肥材料中の有害な病原菌や雑草の種子などを死滅
させることができるという利点がある反面、堆肥化の過
程で作物の生育障害物質を生じるため、主発酵（一次発
酵）の後に切り返し作業を行なわなければならず、手間
がかかると共に、少なくとも４〜６ケ月間堆積させた後
でなければ完熟（二次発酵）した堆肥が作れないという
のが現状なのである。

ここで、堆肥化に必要な条件は、 発酵の材料となる有機物があること、 好気性菌の呼吸に必要な酸素があること、 好気性菌の生育に必要な水分があること、 好気性菌が活発に活動するための材料初期温度（40℃
〜70℃） であり、これらの条件が整えば堆肥化は容易に進み、そ
の結果、熱，二酸化炭素，水などが発生する。

従って、この堆肥を、切り返しのための労力を要せず、
且つ、短期間に効率良く作ることができれば、地力の回
復、維持、増強を図る上で有用なことは勿論、合理的営
農の上でもきわめて望ましい。

〔課題を解決するための手段〕

本考案は、堆肥材料の中に、好気性菌が良好な状態で繁
殖できる雰囲気を形成，維持してやれば堆肥化が促進さ
れることに着目し、完熟した堆肥を短期間に速成できる
と共に、切り返し作業の必要のない堆肥化の装置を提供
することを目的として成されたもので、その構成は、積
み上げられた堆肥材料の中に埋設されるプラスチック等
から成る適宜長さの複数の有孔通風パイプと、水抜きバ
ルブが取付けられ、かつ、前記通風パイプの手前側を左
右方向で略等間隔に着脱自在に接続できるように形成し
たチェンバー機能を有するヘッダー管と、該ヘッダー管
の略央部に着脱自在に吸引口側が連結される送風ユニッ
トと、該送風ユニットの駆動制御部に接続されて該ユニ
ットの通風時間の切換えをするための信号を形成する温
度センサとから成り、前記温度センサを前記堆肥材料の
内部に埋設して内部温度を検出すると共に、この検出温
度に基づく信号により前記ヘッダー管を介して前記複数
の有孔通風パイプから均等に吸引される通風を、前記送
風ユニットの吸引通風時間を連続吸引通風、間欠吸引通
風、吸引通風のいずれかで制御することによって、予め
任意に設定した堆肥化適正温度になるように前記堆肥材
料の内部に外部空気を吸引供給するようにしたことを特
徴とするものである。

〔作用〕

本考案の堆肥短期熟成装置は、送風ユニットの通風作用
により、所定のタイミングで、新鮮な空気を堆肥材料の
全域にほぼ均等に行きわたらせることができるから、良
好な状態で好気性菌を短時間に繁殖させて堆肥化を促進
させることができる。

また、堆肥材料の内部温度を、上記送風ユニットの通風
時間の切換えにより、所望温度にコントロールすること
ができるので、切り返し作業をする必要がない。

更に、通風パイプと送風ユニットの間にチェンバの機能
を有するヘッダー管を設けてあるため、多数の通風パイ
プが接続されている場合においても、各通風パイプには
均等に通風が行なわれ、堆肥材料に全体にわたって均質
の堆肥化を行うことができる。

しかも、本考案装置は、組立，分解自在であるから、所
望する場所に運搬して組立て、そこで堆肥化を図ること
ができる。

〔実施例〕

次に、本考案の実施例を第１図乃至第３図を参照して説
明する。

第１図は本考案装置の実施の一例である堆肥短期熟成装
置の斜視図、第２図は第１図の装置を左右に多数並べて
使用している状態を示す斜視図、第３図は本考案装置の
別の実施例の一部切開斜視図である。

第１図及び第２図において、１は左右を封止した適宜長
さ及び内径を有するヘッダー管で、１ａ〜１ｃはこのヘ
ッダー管１の前部壁面に左右略等間隔に設けた接続用の
開口部である。

２は、ヘッダー管１の後側に隣接して設置された送風ユ
ニットであり、ヘッダー管１とその長さ方向の略央部に
おいて着脱自在の連結パイプ３を介して連通されてい
る。

この送風ユニット２は、ケース２ａの内部に設けられて
ファンの運転時間を任意に切換えることができ、且つ、
ブロワー又はスロワーとして作用する送風機（図に表わ
れず）、制御部２ｂ、操作盤などにより形成され、送風
機の吹出口又は吸込口が前記ヘッダー管１に上記着脱自
在の連結パイプ３を介して連通させられている。この連
結パイプ３を送風機の吹出口側、又は、吸込口側につけ
るかにより送風方向を変えることが出来る。尚、このユ
ニット２はそのケース２ａがヘッダー管１より少し高く
位置するように脚枠２ｃ上に設置される。而して、本考
案は、連結パイプ３を送風機の吸込口側に取り付け、後
述する通風パイプ側から空気を吸引するようにしてい
る。このようにしたのは、堆肥製造は通常寒い季節に行
われるので、送風機側から通風パイプにより堆肥材パイ
ルの内部に直接冷たい空気を送風すると、適正な発酵温
度が保ち難いのに対し、通風パイプ側から空気を吸引す
るようにすると、一旦空気が堆肥の中に入って温度が上
昇し、通風パイプに吸引されるので、それ程、堆肥材パ
イルの内部温度が低下することがなく、適正な発酵温度
を保つことができるからである。

上記送風ユニット２は、その制御部に、先端に温度セン
サ４を取付けた適宜長さのコード５の後端側が接続さ
れ、この温度センサ４で検出される温度によって上記送
風機の通風時間を変えるように制御される。

尚、温度センサ４は２ケ所又はそれ以上設けてもよく、
また、堆肥材パイル８の外側に設け外気温度を測る場合
もある。

また、酸素濃度計や炭酸ガス濃度計を設置し、これらの
検出データから発酵状況をセンシングし、送風ユニット
２の作動を制御するようにすることも可能である。

６ａ〜６ｃは、適宜長さ及び内径の真直な、例えば、塩
化ビニル製の通風パイプで、先端が閉塞されている一
方、長さ方向の壁面に適宜間隔で小径の通気孔ｔを多数
設けてある。この通風パイプ６ａ〜６ｃは、平坦な地盤
等の上に適宜間隔をおいて平行に並べて使用する。

各通風パイプ６ａ〜６ｃは同径、同長のパイプである
が、その長さや管径、或は、材質などの条件は設置場所
やその上に積み上げられる堆肥材料の性状、水分、量な
どにより適宜決定される。また、通気孔ｔの数も堆肥材
料の種類や量により適宜設けられるものである。

７ａ〜７ｃはヘッダー管１の開口部１ａ〜１ｃと通風パ
イプ６ａ〜６ｃの後端開口部をそれぞれ通風可能に接続
するため使用したフレキシブルな接続パイプで、上記両
開口部に対し着脱自在であり、その材質もプラスチック
やゴム等適宜材質のものでよい。

以上により、本考案の堆肥短期熟成装置の一例を形成す
るので、以下にその使用方法について説明する。

平坦な地盤等の上に通風パイプ６ａ〜６ｃを、ヘッダー
管１と略直角な向きになる様に平行に並べ、これらの通
風パイプ６ａ〜６ｃとヘッダー管１の開口部１ａ〜１ｃ
とを、夫々接続パイプ７ａ〜７ｃで連結される。一方、
通風パイプ６ａ〜６ｃの上にはこれらを覆い被すように
堆肥材料を積み上げて側断面略台形状をなす堆肥材パイ
ル８を形成すると共に、ヘッダー管１を送風ユニット２
に連結パイプ３を介して接続する。

本実施例においては、長さ１８メートルの通風パイプ６
ａ〜６ｃを２メートルの間隔をあけて平行に並べて使用
しているから、この堆肥材パイル８は横６メートル，縦
２０メートル，高さ２メートル程度の大きさとなる。

第２図は本考案装置を左右に１０台並べて使用している
状態を示すが、堆肥材パイル８も左右に連ねて形成さ
れ、横６０メートル，縦２０メートル，高さ２メートル
の大きさなる。

上記の堆肥材料は、農畜産廃棄物、例えば、麦殻、野菜
くず、豆殻、ビート遊離土などの原材料を細断したり、
水分調整材を加えたりして水分含有率や空隙率を調整し
堆積することにより堆肥材パイル８に形成される。尚、
堆肥材パイル８の外層には、第３図に示すように被覆材
８ａで覆われるが、この被覆材８ａは堆肥材料自体の外
層部に位置するものにより兼用させてもよい。

次に、この堆肥材パイル８には、ここでは一例として、
内部中央付近に温度センサ４を埋設して送風ユニット２
を始動し、通風パイプ６ａ〜６ｃの多数の通気孔ｔから
堆肥材パイル８の内部に空気を供給する。この場合、送
風ユニット２の制御部２ｂには、送風ユニットの作動条
件となる温度（約40°〜70℃の範囲の適宜温度、ここで
は、一例として55℃を設定）と、運転時間を計測するタ
イマーなどがセットされる。

而して、上記堆肥材パイル８の温度が設定温度に上昇す
るまでは、送風ユニット２の運転は、例えば、運転時間
５分、停止時間１５分等のような間欠運転を行なう。

これは当初からあまり空気の通風量が多いと、好気性菌
による発酵に伴う堆肥材料自身の発熱も奪われてしまう
からである。

この好気性菌による堆肥材料の発酵、即ち堆肥化は次に
示すように行なわれる。

農産加工廃棄物等の炭水化物を好気性菌で分解して、
水，二酸化炭素と熱を作り出す。

炭水化物 糖（果物），でんぷん（米麦） セルロース（野菜わらの繊維），リグニン（木質） 牛糞等のタンパク質を好気性菌で分解して、水，二酸
化炭素とアンモニアを作り出す。

上記において、熱エネルギー（ΔＥ）が発生して堆肥
材パイル８の内部温度が上昇するが、あまり高温になり
過ぎると発酵が抑制されるので、本考案では温度センサ
４により堆肥材パイル８の内部温度を常時検知し、予じ
め設定した温度以上になった場合には送風ユニット２の
通風状態を制御部により切換える。ここでは、通気孔ｔ
から堆肥材パイル８の内部に強制送風して外気を連続的
に送り冷却し、堆肥材パイル８の内部が所定温度になる
ように維持する。このようにして本考案送置は、所定時
間、例えば、20日間乃至はそれ以上運転される。運転時
間は堆肥材料や気候などにより適宜設定する。

尚、送風ユニット２の通風時間を連続通風、間欠通風、
通風停止に切換えたり、或は、通風方向を切換える場合
の設定温度はこの実施例では55℃にしたが、この温度は
温度センサ４の埋設位置や、堆肥材料の種類により適宜
設定，変更可能なこと勿論である。

実際に上記実施例の堆肥短期熟成装置により麦殻、野菜
くず、ビート遊離土、牛糞、オガクズなどを材料として
堆肥を作ったところ、従来は初期発酵及び後熱を含め完
熟までに６ケ月から１年かかっていた堆肥材料をわずか
１ケ月で初期発酵の熟成をさせることができた。また、
熟成までの間に切り返し作業は一度も実施しなかった。

尚、堆肥材料の発酵の際に水が生成するのでヘッダー管
１の下側に水抜きバルブＢを取り付けてこの水を抜くよ
うにしている。９はこのバルブＢから出る水の排水溝で
ある。

堆肥を大量に作る場合には第２図に示すように第１図に
示す堆肥短期熟成装置の多数を左右に連ねて設置する。

第３図に示す堆肥短期熟成装置は、通風パイプの設置本
数を増やして６本としたもので、６ｄ〜６ｆが増設され
たパイプであり、他の構成は先の実施例と同様であるか
ら、符号は同一とした。

尚、この実施例においては、長さ５メートルの通風パイ
プ６ａ〜６ｆを３メートル間隔で平行に並べて使用して
いるため、堆肥材パイル８は横２０メートル，縦６メー
トル，高さ２メートル程度の大きさとする。

〔考案の効果〕

本考案の堆肥短期熟成装置は以上の通りであって、熟成
した堆肥を途中で切り返し作業をすることなく、非常に
短期間に作ることができるから、大量の堆肥を無駄な作
業を行うことなく効率良く製造することができる。

従って、大量の堆肥を使用して地力を回復，維持，増強
する土地作りのためにきわめて好適である。

また、本考案の堆肥短期熟成装置は部品点数が少なく、
構造も比較的簡単であるから、容易に製作でき、また、
組立分解自在であるから堆肥材料のある場所やその他適
宜の場所に運搬して組立て設定し、そこで使用すること
ができるから、作物の収穫時等に合わせるなど、効率良
く使用することができるという利点もある。

【図面の簡単な説明】

第１図は本考案装置の実施の一例である堆肥短期熟成装
置の斜視図、第２図は第１図の装置を左右に多数並べて
使用している状態を示す斜視図、第３図は本考案装置の
別の実施例の一部切開斜視図である。 １……ヘッダー管、１ａ〜１ｃ……開口部、２……送風
ユニット、２ａ……ケース、２ｂ……制御部、３……連
結パイプ、４……温度センサ、５……コード、６ａ〜６
ｃ……通風パイプ、７ａ〜７ｆ……接続パイプ、８……
堆肥材パイル、８ａ……被覆材、９……排水溝、ｔ……
通気孔

Claims (1)

【実用新案登録請求の範囲】
1. 【請求項１】積み上げられた堆肥材料の中に埋設される
   プラスチック等から成る適宜長さの複数の有孔通風パイ
   プと、水抜きバルブが取付けられ、かつ、前記通風パイ
   プの手前側を左右方向で略等間隔に着脱自在に接続でき
   るように形成したチェンバー機能を有するヘッダー管
   と、該ヘッダー管の略央部に着脱自在に吸引口側が連結
   される送風ユニットと、該送風ユニットの駆動制御部に
   接続されて該ユニットの通風時間の切換えをするための
   信号を形成する温度センサとから成り、前記温度センサ
   を前記堆肥材料の内部に埋設して内部温度を検出すると
   共に、この検出温度に基づく信号により前記ヘッダー管
   を介して前記複数の有孔通風パイプから均等に吸引され
   る通風を、前記送風ユニットの吸引通風時間を連続吸引
   通風、間欠吸引通風、吸引通風のいずれかで制御するこ
   とによって、予め任意に設定した堆肥化適正温度になる
   ように前記堆肥材料の内部に外部空気を吸引供給するよ
   うにしたことを特徴とする堆肥短期熟成装置。