JPH11147782A - 堆肥処理装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 スクープ式堆肥処理装置において、簡単かつ
安価なシステムで糞尿類の臭気公害を解消する。 【解決手段】 切り返し装置(20)には二重構造のフード
(30)を切り返し装置をほぼ密閉するように覆って設け、
フードには蒸気取り入れ口(32)を形成し、又フード内に
は蒸気に含まれる硫化水素を吸着する吸着材(33)と、蒸
気に含まれるアンモニア及び粉塵を撒水にて回収する撒
水部(34)とを設け、ファン(36)にて蒸気を含むエアーを
フード内に吸引して排気させる。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】この発明は堆肥処理装置に関
し、特に家畜が排泄する糞尿や有機汚泥等の糞尿類をス
クープ方式にて連続的に醗酵乾燥することにより堆肥処
理する装置において簡単かつ安価なシステムで糞尿類の
臭気公害を防止できるようにした装置に関する。

【０００２】

【従来の技術】最近、環境問題との関係から、畜産場に
おいて牛、豚、鶏等の家畜から排泄される糞尿、食品工
場等の各種処理施設から出る有機汚泥等をどのように処
理するかが非常に重要な問題となっている。

【０００３】通常、この種の糞尿類は好気性微生物によ
る醗酵を利用して堆肥化し、土壌改良材として用いるこ
とが行われている。かかる堆肥処理には一般的に堆積方
式と撹拌方式とがあるが、処理施設の大型化及び連続化
という観点から、撹拌方式のうちのスクープ式が採用さ
れる傾向にある。

【０００４】スクープ方式とは床面両側に縦壁を設け、
縦壁の間に水分調整された糞尿類を約２ｍ程度堆積さ
せ、堆積物の下方からエアーを送給して好気性微生物を
増殖させ、堆積物を醗酵させるとともに乾燥させて堆肥
化する一方、縦壁長手方向に沿ってレールを延設し、レ
ールに沿って切り返し装置を走行させつつ、その切り返
し機によって堆積物を撹拌するとともに切り返し、好気
性微生物の増殖に適した条件に維持して均一な醗酵を促
進するようにした連続醗酵乾燥による堆肥処理方式であ
る。

【０００５】

【発明が解決しようとする課題】しかし、スクープ方式
では一般的に開放式で醗酵乾燥が行われるので、臭気が
環境に発散されることとなるが、家畜の糞尿から発生す
る臭気は主として人体に有害な硫化水素やアンニモアと
水蒸気とが大半を占めており、臭気公害が大きな問題と
なっているばかりでなく、冬場にはそれが露結して建物
の鉄筋や鉄骨、機械設備を腐食させ、寿命を短くすると
いう問題がある。

【０００６】上述の臭気公害を解消する方法として、堆
肥処理施設を密閉式の建屋で覆い、建屋内部を換気する
方法が考えられるが、その場合には換気システムがきわ
めて大型となってコスト高になる。

【０００７】本発明は、かかる問題点に鑑み、簡単かつ
安価なシステムで糞尿類の臭気公害を解消できるように
した堆肥処理装置を提供することを課題とする。

【０００８】

【課題を解決するための手段】本件発明者らは上述の課
題を解決すべく鋭意研究した結果、スクープ方式におい
ては下方からのエアーによって堆積物から臭気が徐々に
発散されているが、堆積物の切り返し時に切り返し箇所
から多量の蒸気が発生し、この蒸気が臭気公害の主たる
原因になってこと、又堆肥処理の最終段階になると、堆
積物表面層では乾燥が進行して堆積物が微粉化され、こ
れが切り返し作業によって発塵して大気中の水分と結合
し、これも臭気に原因になっていることを知見するに至
った。

【０００９】そこで、切り返し装置に脱臭設備を搭載
し、堆積物の切り返し箇所から大量に発生する蒸気や粉
塵を吸引して脱臭処理する方法が考えられるが、その場
合、所期の脱臭効果を得る上で、脱臭装置をどのように
構築するかが重要である。

【００１０】即ち、本発明に係る堆肥処理装置は、床面
両側の縦壁間に糞尿類を堆積し、堆積物の下方からエア
ーを供給しつつ好気性微生物によって堆積物を醗酵乾燥
させて堆肥化する一方、縦壁長手方向に沿って切り返し
装置を走行させつつ、その切り返し機によって堆積物を
撹拌切り返すようにした連続醗酵乾燥による堆積処理装
置において、上記切り返し装置には該切り返し装置とと
もに走行される二重構造のフードが上記切り返し装置を
ほぼ密閉するように覆って設けられ、該フードには上記
堆積物切り返し時に発生する硫化水素及びアンモニアを
主として含む蒸気を上記フード内に取り入れるための蒸
気取り入れ口が上記切り返し機上方に位置して形成され
るとともに、上記フード内には上記蒸気に含まれる硫化
水素を吸着する吸着材と、撒水にて上記蒸気に含まれる
アンモニア及び粉塵を回収する撒水部とが設けられる一
方、上記切り返し装置には上記蒸気を含むエアーを上記
フード内に吸引して排気するファンが搭載されているこ
とを特徴とする。

【００１１】本発明の特徴の１つは切り返し装置を二重
構造のフードで覆い、切り返し時に発生する蒸気や粉塵
をフード内に吸引して除去するようにした点にある。こ
れにより、スクープ方式で堆肥処理する場合における臭
気公害を減少できることとなる。

【００１２】二重構造のフードは蒸気取り入れ口を除い
てほぼ密閉されていればどのような構造であってもよ
い。また、このフードは切り返し装置の上方をほぼ覆っ
ていればよいが、切り返し装置と堆積物との間を密閉す
るノレンを設けて蒸気が外方に飛散するのを防止するの
がよい。

【００１３】吸着材は硫化水素を吸着できればどのよう
なものでもよく、例えば酸化鉄を用いると吸着後に酸素
に曝すことによって再使用ができるのでコスト面から最
適である。

【００１４】硫化水素の吸着処理、アンモニア及び粉塵
の撒水処理を経た吸引エアー中には依然として水滴が存
在しているが、かかる水滴にはアンモニアや粉塵、さら
に微量ではあるが硫化水素も吸着される傾向があり、こ
れがファンによってそのまま大気に放出されるのは公害
問題との関係から好ましくない。そこで、フード内には
吸引エアー中の水滴を付着除去するデミスター部をファ
ンの吸引上流側に設け、公害問題の原因となる水滴を除
去して大気に放出するのがよい。デミスター部は例えば
目の小さい網、例えば金網等を用いることができる。

【００１５】アンモニア及び粉塵を回収した水をそのま
ま排水すると公害の問題が懸念される。そこで、切り返
し装置にはフード内に撒水された水及び／又はデミスタ
ー部で付着除去された水を回収する水タンクを搭載し、
水タンクと撒水部との間には水を循環させる循環装置を
設けて循環使用するのが好ましい。

【００１６】また、糞尿類を堆肥処理する場合、例えば
寒冷地等、装置の設置場所によって好気性微生物による
醗酵の速度にバラツキがあるのが一般的である。さら
に、スクープ式堆肥処理装置の構造上、縦壁近傍の醗酵
熱は縦壁に吸熱されやすいので、堆積箇所によって醗酵
の状況にバラツキがあることが多い。しかし、多くの場
合、作業者の経験や感によって切り返し作業を行ってお
り、醗酵が十分でない状況で切り返し作業を行なうと、
切り返し作業を行っていない時に下方からのエアーによ
って発散する臭気が増大し、臭気公害の低減効果が期待
できない。従って、正確な時期に切り返し作業を開始す
るとともに、醗酵状況を装置の全体で均一にすることが
望ましい。

【００１７】即ち、堆積物の切り返し時期は脱臭効果を
期する上で、堆積物の醗酵熟成の状況に応じて正確であ
るのが望ましい。この堆積物の醗酵熟成の状況は堆積物
の温度と密接に関係し、堆積物の表面から５００ｍｍの
位置での温度が醗酵熟成の状況を最も正確に示すとされ
ている。そこで、切り返し装置には堆積物の温度を測定
する温度センサーを上下動自在に支持するとともに、該
温度センサーを堆積物の表面下方所定距離に差し込む駆
動装置を設ける一方、温度サンサーの信号を受け、切り
返し装置の走行及び切り返し機の切り返し作業を制御す
る制御装置を更に備えるのが好ましい。

【００１８】制御装置は切り返し装置に搭載してもよ
く、又切り返し装置とは別個に設け、無線等を利用して
制御を行うようにしてもよい。温度センサーの駆動装置
はエアリンリダ等の流体シリンダ、駆動モータとギアの
組合わせ等、適切なアクチュエータで構成することがで
きる。

【００１９】また、上述のように、脱臭効果を期する上
で、縦壁による醗酵熱の吸収を防止するのがよい。そこ
で、両側縦壁の内面には表面を固化した発泡ウレタン系
のシート状断熱材をそのほぼ全面に固着するのがよい。
その場合、発泡ウレタンの表面を固化させているので、
糞尿に対する耐久性は高い。

【００２０】また、上述のように、切り返し時期を正確
に行うようにすると、完熟した堆肥を生産できる。ま
た、飼料には雑草の種子等が混入していることがあり、
これが糞尿とともに家畜から未消化で排泄されて堆肥化
されると、雑草の種子が発芽してしまうおそれがある
が、温度管理を適切に行って糞尿類を完熟させると雑草
の種子の発芽を防止できることとなる。

【００２１】即ち、本発明によれば、床面両側の縦壁間
に糞尿類を堆積し、堆積物の下方からエアーを供給しつ
つ好気性微生物によって堆積物を醗酵乾燥させて堆肥化
する一方、縦壁長手方向に沿って切り返し装置を走行さ
せつつ、その切り返し機によって堆積物を撹拌切り返す
ようにした連続醗酵乾燥による堆積処理装置において、
上記切り返し装置には上記堆積物の温度を測定する温度
センサーが上下動自在に支持されるとともに、該温度セ
ンサーを上記堆積物の表面下方所定距離に差し込む駆動
装置が設けられる一方、上記温度サンサーの信号を受
け、上記切り返し装置の走行及び切り返し機の切り返し
作業を制御する制御装置を備えたことを特徴とする堆肥
処理装置を提供することができる。

【００２２】また、上述のように、両側縦壁の内面には
表面を固化した発泡ウレタン系のシート状断熱材をその
ほぼ全面に固着し、縦壁による醗酵熱の吸収を防止する
と、装置全体の温度分布を均一化し、未完熟の堆肥が残
るのを防止できるばかりでなく、堆肥を完熟させる日数
を短くできる。本件発明者らの実験によれば寒冷地にお
いて堆肥を完熟させるのに５〜７日程度短縮できること
が確認されている。

【００２３】即ち、本発明によれば、床面両側の縦壁間
に糞尿類を堆積し、堆積物の下方からエアーを供給しつ
つ好気性微生物によって堆積物を醗酵乾燥させて堆肥化
する一方、縦壁長手方向に沿って切り返し装置を走行さ
せつつ、その切り返し機によって堆積物を撹拌切り返す
ようにした連続醗酵乾燥による堆積処理装置において、
上記両側縦壁の内面には表面を固化した発泡ウレタン系
のシート状断熱材がそのほぼ全面に固着されていること
を特徴とする堆肥処理装置を提供することができる。

【００２４】

【作用及び発明の効果】本発明によれば、切り返し装置
を二重構造のフードで覆い、切り返し時に発生する蒸気
や粉塵をフード内に吸引して除去するようにしたので、
スクープ方式で堆肥処理する場合における臭気公害を低
減できる。しかも、切り返し作業を行わない時にも切り
返し装置を走行させることによって堆積物下方のエアー
によって発散する臭気を脱臭することができ、これによ
って臭気公害を大幅に低減できることとなる。

【００２５】また、切り返し装置とともに走行して臭気
の原因となる蒸気を吸引するようにしているので、脱臭
システムを非常に小型でかつ構造簡単に構築でき、コス
ト高を招来することもない。

【００２６】

【発明の実施の形態】以下、本発明を図面に示す具体例
に基づいて詳細に説明する。図１ないし図３は本発明に
係る連続醗酵乾燥による堆肥処理装置を示す。図におい
て、地面Ｆには側面が開放された建屋（図示せず）が建
てられ、該建屋内の地面Ｆ上には高さ約２ｍの縦壁１
０、１０が相互に約３ｍの間隔をあけて長さ約１００ｍ
にわたって形成され、縦壁１０、１０の間の地面Ｆには
複数本のエアー供給用の配管１１・・・が長手方向ほぼ
全長にわたって敷設されている。

【００２７】また、縦壁１０、１０の上面にはレール１
２、１２が長手方向に設置され、該レール１２、１２に
は切り返し装置２０が走行可能に搭載されている。この
切り返し装置２０ではフレーム２１がほぼ四角形状をな
し、該フレーム２１には前後左右に車輪２２・・・が回
転自在に支持されるとともに、詳細には図示していない
がスリップ防止機能付きの走行用駆動機２３が設けら
れ、該走行用駆動機２３によって車輪２２・・・がレー
ル２１上を前後に走行される。

【００２８】また、フレーム２１には切り返し機２４の
後端側が支持軸２５によってその前端側を傾動可能に支
持され、傾動用駆動機２６によって収納状態（図１の一
点鎖線参照）と切り返し状態（図１の実線参照）との間
で傾動されるようになっている。

【００２９】この切り返し機２４では前後の支持軸２
５、２５の両端にホイールが取付けられ、前後のホイー
ルの間にはチェーン２７、２７が掛け渡され、左右のチ
ェーン２７、２７の間には複数の切り返しブレード２８
・・・が横架され、切り返し駆動機２９によってチェー
ン２７、２７が駆動され、切り返しブレード２８・・・
がホイール間を送られることによって堆積物が掬い上げ
落下されて撹拌されるとともに切り返されるようになっ
ている。

【００３０】また、フレーム２１には堆積物Ｗとの間を
密閉するノレン８０が設けられるとともに、フード３０
が切り返し装置２０をほぼ覆って支持され、該フード３
０は上面側がほぼ密閉された二重構造をなし、又上面側
の前半部は下方に傾斜され、その先端側縦部分には水タ
ンク３１が形成されている。このフード３０の後端側に
は直角三角形状の２枚の板をその斜辺で相互に接続した
平面三角形状で側面三角形状の均し部分３９が形成さ
れ、切り返し装置２０のリターン時に堆積物Ｗの表面を
均すようになっている。

【００３１】このフレーム２１の上面側二重構造部分に
は蒸気取り入れ口３２が切り返し機２４の上方に位置し
て形成され、又フード２１の二重構造部分内には酸化鉄
からなる硫化水素吸着材３３が配置され、その前方には
アンモニア及び粉塵を除去するための撒水部３４が設け
られ、その前方には目の小さい金網等からなるデミスタ
ー部３５が配置され、その前方にはファン３６から延び
るダクト３７が接続されている。また、水タンク３１と
撒水部３４との間には循環ポンプ及び配管からなる水循
環システム（図示せず）が設けられている。

【００３２】また、フレーム２１に後端部には温度セン
サー４０、４０が設けられ、該温度センサー４０、４０
は横アーム５１の両端に取付けられ、該横アーム５１は
エアーシリンダ５２のロッド５３に支持されている。こ
のエアーシリンダ５２にはエアー供給パイプ５４とエア
ー還流パイプ５５が接続され、該両パイプ５４、５５の
上流端は２つに分岐されて電磁弁５６と手動切替弁５７
とに接続され、該電磁弁５６と手動切替弁５７はエアー
ユニット５８を介してコンプレッサー５８に接続されて
おり、こうして温度センサー４０、４０を堆積物Ｗの表
面から５００ｍｍの位置に差し込む駆動装置５０が構成
されている。

【００３３】また、フレーム２１には制御装置６０が搭
載されている。この制御装置６０は予め設定されたタイ
ミングで電磁弁５６を開閉して駆動装置５０の作動を制
御する一方、温度センサー４０の信号を無線又は有線で
受けて切り返し装置２０の走行を制御するとともに、切
り返し機２４の作動を制御し、さらにファン３６及び水
循環システムのポンプの作動を制御し、又切り返し作業
の最適なタイミングを解析できるように温度センサー４
０の信号を自動記録するようになっている。

【００３４】また、縦壁１０、１０の内面には断熱材７
０が全面にわたって接着剤で固着され、該断熱剤７０に
は表面が固化された発泡ウレタン系のシート状断熱材が
用いられ、堆積物Ｗの醗酵熱が縦壁１２、１２に吸熱さ
れるのを軽減防止するようになっている。

【００３５】糞尿類Ｗを堆肥処理する場合、縦壁１０、
１０間に約２ｍに堆積し、下方のエアー供給用の配管１
１・・・にエアーを送って堆積物Ｗの下方から供給す
る。すると、堆積物Ｗ内に含まれている好気性微生物が
増殖して堆積物Ｗを醗酵させ、堆積物Ｗの温度ｂは図４
に示されるように大気温度ａ以上の最大温度まで急激に
上昇した後、下降する。

【００３６】その際、予め設定されたタイミングになる
と、温度センサー４０、４０が堆積物Ｗ内の約５００ｍ
ｍの深さに差し込まれて堆積物Ｗの温度が測定されてお
り、これが所定の温度、例えば初回は下降時の５９℃に
なると（例えば図４のＭ参照）、制御装置６０が切り返
し装置２０を低速度、例えば２５０〜５００ｍｍ／ｍｉ
ｎの速度で走行させるとともに、切り返し機２４を下方
に傾動させるとともに作動させ、下方の堆積物Ｗが切り
返し機２４によって掬い上げられて落下されることによ
り撹拌されるとともに切り返され、好気性微生物の増殖
に適した条件に維持される。

【００３７】切り返し装置２０が縦壁１０、１０の終端
まで走行し、堆積物Ｗの全体が切り返されると、切り返
し機２４が上方に傾動され、切り返し装置２０は縦壁１
０、１０の始端に向けて急速度で戻される。その際、均
し部分３９が堆積物Ｗの表面を均すこととなる。

【００３８】他方、切り返された堆積物Ｗは増殖に適し
た条件に維持された好気性微生物によって再び醗酵さ
れ、堆積物Ｗの温度ｂは再び大気温度近くから上昇して
下降するので、下降時の所定の温度（図４のＭ参照）に
なると、再び切り返しが開始される。

【００３９】また、上述のように堆積物Ｗの切り返しが
開始されると、切り返し箇所からは硫化水素、アンモニ
ア及び粉塵を含む蒸気が多量に発生し、これが臭気公害
の原因となるが、切り返しが開始されると同時に、ファ
ン３６及び循環ポンプが作動され、切り返し箇所から発
生する蒸気がエアーとともに取り入れ口３２からフード
３０の二重構造部内に吸引され、蒸気に含まれる硫化水
素は吸着材３３で吸着除去され、蒸気に含まれるアンモ
ニア及び粉塵は撒水部３４から撒水された水と接触して
溶解又は付着して除去され、エアー中の水滴はデミスタ
ー部３５で付着除去され、清浄無臭となったエアーがフ
ァン３６から大気に放出される。

【００４０】アンモニア及び粉塵が溶解し付着した水、
デミスター部３５で回収された水はフード３０の二重構
造部の下面に沿って流下し、水タンク３１内に集められ
て循環ポンプによって再び撒水部３４に送られる。水タ
ンク３１内の水が汚れた状態になった時にはこれを新し
い水と交換するとともに適当な方法で処理し、又吸着材
３３については酸素と接触させることによって再生でき
る。

【００４１】また、非切り返し時には下方のエアー供給
用の配管１１・・・からのエアーによって臭気が発散さ
れる。そこで、切り返し機２４を収納状態に保持したま
ま、切り返し装置２０を走行させるとともに、ファン３
６及び循環ポンプを作動させてその臭気を取り入れ口３
２からフード３０の二重構造部内に吸引して脱臭するこ
とができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】 本発明に係る堆肥処理装置の好ましい実施形
態を示す要部側面構成図である。

【図２】 上記装置の要部正面構成図である。

【図３】 上記装置における温度センサーとその駆動装
置を示す構成図である。

【図４】 上記装置の動作を説明するための温度と堆肥
日数とは関係を示す図である。

【符号の説明】

１０ 縦壁 ２０ 切り返し装置 ２４ 切り返し機 ３０ フード ３１ 水タンク ３２ 蒸気取り込み口 ３３ 吸着材 ３４ 撒水部 ３５ デミスター部 ３６ ファン ４０ 温度センサー ５０ 駆動装置 ６０ 制御装置 ７０ 断熱材

Claims (7)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 床面両側の縦壁間に糞尿類を堆積し、堆
   積物の下方からエアーを供給しつつ好気性微生物によっ
   て堆積物を醗酵乾燥させて堆肥化する一方、縦壁長手方
   向に沿って切り返し装置を走行させつつ、その切り返し
   機によって堆積物を撹拌切り返すようにした連続醗酵乾
   燥による堆積処理装置において、 上記切り返し装置には該切り返し装置とともに走行され
   る二重構造のフードが上記切り返し装置上方をほぼ密閉
   するように覆って設けられ、 該フードには上記堆積物切り返し時に発生する硫化水素
   及びアンモニアを主として含む蒸気を上記フード内に取
   り入れるための蒸気取り入れ口が上記切り返し機上方に
   位置して形成されるとともに、上記フード内には上記蒸
   気に含まれる硫化水素を吸着する吸着材と、撒水にて上
   記蒸気に含まれるアンモニア及び粉塵を回収する撒水部
   とが設けられる一方、 上記切り返し装置には上記蒸気を含むエアーを上記フー
   ド内に吸引して排気するファンが搭載されていることを
   特徴とする堆肥処理装置。
2. 【請求項２】 上記フード内には吸引エアー中の水滴を
   付着除去するデミスター部が上記ファンの吸引方向上流
   側に設けられている請求項１記載の堆肥処理装置。
3. 【請求項３】 上記切り返し装置には上記フード内に撒
   水された水及び／又は上記デミスター部で付着除去され
   た水を回収する水タンクが搭載され、該水タンクと上記
   撒水部との間には水を循環させる循環装置が設けられて
   いる請求項１又は２記載の堆肥処理装置。
4. 【請求項４】 上記切り返し装置には上記堆積物の温度
   を測定する温度センサーが上下動自在に支持されるとと
   もに、該温度センサーを上記堆積物の表面下方所定距離
   に差し込む駆動装置が設けられる一方、 上記温度サンサーの信号を受け、上記切り返し装置の走
   行及び切り返し機の切り返し作業を制御する制御装置を
   更に備えた請求項１記載の堆肥処理装置。
5. 【請求項５】 上記両側縦壁の内面には表面を固化した
   発泡ウレタン系のシート状断熱材がそのほぼ全面に固着
   されている請求項１記載の堆肥処理装置。
6. 【請求項６】 床面両側の縦壁間に糞尿類を堆積し、堆
   積物の下方からエアーを供給しつつ好気性微生物によっ
   て堆積物を醗酵乾燥させて堆肥化する一方、縦壁長手方
   向に沿って切り返し装置を走行させつつ、その切り返し
   機によって堆積物を撹拌切り返すようにした連続醗酵乾
   燥による堆積処理装置において、 上記切り返し装置には上記堆積物の温度を測定する温度
   センサーが上下動自在に支持されるとともに、該温度セ
   ンサーを上記堆積物の表面下方所定距離に差し込む駆動
   装置が設けられる一方、 上記温度サンサーの信号を受け、上記切り返し装置の走
   行及び切り返し機の切り返し作業を制御する制御装置を
   備えたことを特徴とする堆肥処理装置。
7. 【請求項７】 床面両側の縦壁間に糞尿類を堆積し、堆
   積物の下方からエアーを供給しつつ好気性微生物によっ
   て堆積物を醗酵乾燥させて堆肥化する一方、縦壁長手方
   向に沿って切り返し装置を走行させつつ、その切り返し
   機によって堆積物を撹拌切り返すようにした連続醗酵乾
   燥による堆積処理装置において、 上記両側縦壁の内面には表面を固化した発泡ウレタン系
   のシート状断熱材がそのほぼ全面に固着されていること
   を特徴とする堆肥処理装置。