JP5147031B2

JP5147031B2 - 堆肥化設備

Info

Publication number: JP5147031B2
Application number: JP2001063897A
Authority: JP
Inventors: 直昭道宗; 功福森; 泰弘原田; 喜四郎上原; 巧治清水
Original assignee: National Agriculture and Food Research Organization; Panasonic Environmental Systems and Engineering Co Ltd
Current assignee: National Agriculture and Food Research Organization; Panasonic Environmental Systems and Engineering Co Ltd
Priority date: 2001-03-07
Filing date: 2001-03-07
Publication date: 2013-02-20
Anticipated expiration: 2021-03-07
Also published as: JP2002265290A

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、堆積された堆肥材料に通気配管の通気孔から放出された空気を通してその堆肥材料の堆肥化を促進させる堆肥化設備に関する。
【０００２】
【従来の技術】
堆肥材料である家畜糞等の好気性発酵（堆肥化）を促進させるため、堆積された家畜糞等に床面から強制的に通気を行う方法が利用されている。家畜糞等に対する通気は床面に設置された開口率の大きな通気配管を利用して行われる。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】
しかし、通気配管を床面に設置する構造では、水分の多い家畜糞等によって通気配管が目詰まりを起こし易い。通気配管が目詰まりすると均一な通気が不可能となるため、その通気配管を取り外して洗浄したり、あるいはその通気配管を定期的に交換する必要がある。このため、堆肥化設備のメンテナンスに手間が掛かるという問題がある。
本発明は、上記問題点に鑑みなされたものであり、通気配管が目詰まりしない構造にして、堆肥化設備のメンテナンスを容易にすることを目的とする。
【０００４】
【課題を解決するための手段】
上記した課題は、各請求項の発明によって解決される。
請求項１の発明は、堆肥材料に対して床面から空気を供給する堆肥化設備であって、可撓性を有する網状樹脂管により構成されており、前記堆肥材料に空気を供給する通気孔を備える通気配管と、前記通気配管の周囲に配設され、その通気配管の通気孔より大きなスペーサからなる粒状層と、前記粒状層と前記堆肥材料との間に配設され、その堆肥材料が通り難い構造で通気性を有する堆肥支持層とを備えており、前記堆肥支持層は、前記堆肥材料が通り難いサイズの貫通孔が形成された樹脂シートと、前記樹脂シートの貫通孔のサイズより大きなサイズの貫通孔が形成されて、その樹脂シートを下方から支える金属板とから形成されており、前記通気配管及び前記粒状層は、前記床面に形成された溝で、排水ピットに接続された排水溝内に配設されており、さらに、前記排水溝内には、前記堆肥支持層が収納されて、その堆肥支持層の前記樹脂シートの高さが前記床面のレベルに等しいことを特徴とする。
本発明によると、通気配管の周囲にはスペーサによる粒状層が設けられており、その粒状層と堆肥材料との間に堆肥材料が通り難い構造で通気性を有する堆肥支持層が配設されている。このため、水分の多い家畜糞等の堆肥材料を使用しても通気配管が目詰まりを起こし難くなり、目詰まりは主に堆肥支持層で発生する。したがって、通気不良が発生した場合には、通気配管をそのままにし、主に堆肥支持層のみを補修すれば良くなり、堆肥化設備のメンテナンスが容易になる。
また、堆肥材料が通り難い樹脂シートを金属板の上に配置する構造のため、目詰まりが発生してもその樹脂シートだけを洗浄したり、交換するだけで良く、堆肥化設備のメンテナンスが容易になる。また、金属板により堆肥支持層の強度を確保できる。
また、通気配管及び粒状層を排水ピットに接続された排水溝内に配設することにより、堆肥材料から出た水分（排汁）をその排水溝によって排水ピットに導くことができる。このため、堆肥化設備の周辺が排汁で汚れることがなく、環境の悪化を防止できる。
【０００６】
また、請求項２ように、通気配管、樹脂シート及び金属板は耐アルカリ性の材料により形成するのが好ましい。
【０００７】
【発明の実施の形態】
（実施形態１）
以下、図１〜図５に基づいて本発明の実施形態１に係る堆肥化設備の説明を行う。本実施形態１に係る堆肥化設備は堆肥材料として家畜糞を使用し、堆積された家畜糞（以下、堆肥材料という）に対して床面から強制的に通気してその堆肥材料の好気性発酵（堆肥化）を促進させる。ここで、図１は堆肥化設備の堆肥舎の床部拡大断面図（図３のI-I矢視図）であり、図２は図１のII -II矢視図である。また、図３（Ａ）は堆肥化設備の堆肥舎の平面図、図３（Ｂ）は堆肥化設備の堆肥舎の正面図、図４は堆肥化設備の堆肥舎の側面図である。
【０００８】
堆肥化設備１は、堆肥材料を堆積して貯える堆肥舎１０を備えている。堆肥舎１０は、図３等に示すように、平坦な基礎１２の上に建てられた平面長方形の建物であり、例えばコンクリートブロックを積み上げることにより外壁１４が形成される（図３（Ｂ）、図４）。堆肥舎１０の外壁１４は平面コ字形に形成されており、その外壁１４の一方（長方形の一短辺に相当する部分）が開放されている。そして、外壁１４の開放部分１５が堆肥材料の搬入口及び発酵した堆肥の搬出口として使用される。また、外壁１４の上には堆肥材料を雨等から守る屋根１６が設けられている。
以下、堆肥舎１０において開放部分１５のある側を堆肥舎１０の表側として説明を続ける。
【０００９】
堆肥舎１０の床Ｆには、その堆肥舎１０の奥の外壁１４に沿って主排水溝１８ｍが形成されており、その主排水溝１８ｍから堆肥舎１０の表側に延びる複数本（図３では四本）の枝排水溝１８ｂが分岐されている。枝排水溝１８ｂには、堆肥舎１０の奥側に近づくにつれて低くなるような傾斜が設けられている。主排水溝１８ｍは、図４に示すように、枝排水溝１８ｂよりも深く形成されており、図３における左端で奥の外壁１４を横切って堆肥舎１０の裏に設置された排水ピット１９に接続されている。なお、主排水溝１８ｍには、排水ピット１９に近づくにつれて低くなるような傾斜が設けられている。
【００１０】
堆肥舎１０の裏には、排水ピット１９の隣に通気用ブロワー２０が設置されている。通気用ブロワー２０には主通気配管２２が接続されており、その主通気配管２２が主排水溝１８ｍを通って堆肥舎１０の内側まで延びている。主通気配管２２には、主排水溝１８ｍと枝排水溝１８ｂとの接続部分に分岐管２２ｓが形成されており、これらの分岐管２２ｓにそれぞれ枝通気配管２４が接続されている。枝通気配管２４は枝排水溝１８ｂの底面上に配置されている。
【００１１】
主通気配管２２としては、耐アルカリ性の樹脂管（例えばポリエチレン管等）あるいは耐アルカリ性の金属管（例えばステンレス管）等が使用される。また、枝通気配管２４としては外周壁に通気孔が形成された耐アルカリ性の樹脂管（例えばポリエチレン管等）や耐アルカリ性の可撓性を有する網状樹脂管、又は外周壁に通気孔が形成された金属管（例えばステンレス管）等が使用される。ここで、枝通気配管２４としては通気孔面積が約６７％の網状樹脂管を使用するのが好ましい。
即ち、通気用ブロワー２０から圧送された空気は主通気配管２２によって枝通気配管２４まで送られ、その枝通気配管２４の外周面に形成された通気孔から堆肥舎１０内に放出される。
【００１２】
主排水溝１８ｍにはステンレス製の蓋が被せられており、堆肥舎１０内の堆肥材料がその主排水溝１８ｍに入り込まないようになっている。
枝排水溝１８ｂには、図１に示すように、枝通気配管２４を被うようにスペーサ（例えば、砕石又は砂利）が収納されている。スペーサ２６は、枝通気配管２４の通気孔よりも十分に大きな約5〜10mm径のサイズのものが使用される。なお、スペーサ２６の代わりに樹脂製のビーズを使用することも可能である。スペーサ２６は枝排水溝１８ｂの開口近くまで収納される。即ち、スペーサ２６の層が本発明の粒状層に相当する。
スペーサ２６の上には貫通孔が形成された多孔板２８がほぼ水平に配置される。ここで、多孔板２８は、スペーサ２６の上に直接載置しても良いし、枝排水溝１８ｂの両側壁に支持部材（図示されていない）を固定し、その支持部材上に配置しても良い。
多孔板２８としては、例えば厚さ約5mmのステンレス板に直径約5mmの貫通孔を均等に空けたものを使用するのが好ましい。
【００１３】
多孔板２８をステンレス等によって形成した場合、小口径（例えば直径2mm）の貫通孔を形成するのが困難であるため、約5mm程度の貫通孔を形成している。しかし、約5mm程度の貫通孔では籾殻やチップダストが通過してしまうため、多孔板２８の上には可撓性のある樹脂シート２９が敷かれる。樹脂シート２９は耐アルカリ性の樹脂（例えば、ポリエチレン）により約30mm程度の厚さに形成されており、堆肥材料や籾殻、チップダストを通さずに通気及び通水を確保できるように約2mm程度の貫通孔を有している。樹脂シート２９としては、例えば樹脂繊維により網目約2mmに形成された樹脂ネットが好適に使用される。以下、樹脂シート２９のことを樹脂ネット２９と呼ぶ。
【００１４】
図１に示すように、多孔板２６の上に樹脂ネット２９が配置された状態でその樹脂ネット２９の高さが堆肥舎１０の床面Ｆのレベルにほぼ等しくなる。なお、堆肥材料が堆肥舎１０の床面Ｆに堆積された状態で、その樹脂ネット２９の高さを堆肥舎１０の床面Ｆのレベルにほぼ等しくするように、樹脂ネット２９を床面Ｆより若干高くすることも可能である。
なお、多孔板２８として小口径（例えば、約2mm）の貫通孔を形成することができ、さらに十分な強度を有するものを使用できれば、樹脂ネット２９を省略しても良い。
即ち、多孔板２８が本発明の堆肥支持層の金属層に相当し、樹脂ネット２９が本発明の堆肥支持層の樹脂層に相当する。
【００１５】
次に、堆肥化設備１の動作説明を行う。
先ず、堆肥舎１０の床面Ｆ及び樹脂ネット２９の上にチップダストやおがくず、籾殻等の敷き料が所定の厚みで敷かれ、その敷き料の上に堆肥材料である家畜糞等（図示されていない）が堆積される。次に、通気用ブロワー２０が駆動されて空気が主通気配管２２から各々の枝通気配管２４に圧送される。枝通気配管２４に圧送された空気はその枝通気配管２４の外周面に形成された通気孔から放出されて、スペーサ２６の粒状層を通過し、多孔板２８の貫通孔から樹脂ネット２９を経由して、敷き料の上に堆積された堆肥材料中に通される。これによって、堆肥材料が乾燥されるとともに、堆肥材料の好気性発酵（堆肥化）が促進される。
【００１６】
また、堆肥材料から出た水分（排汁）は敷き料及び樹脂ネット２９を通過して多孔板２８の貫通孔からスペーサ２６の粒状層を通り、枝排水溝１８ｂ及び主排水溝１８ｍによって堆肥舎１０の裏に位置する排水ピット１９まで導かれる。そして、排水ピット１９に導かれた排汁が排水管（図示されていない）によって排水処理装置まで送られる。このように、枝排水溝１８ｂ及び主排水溝１８ｍによって排汁を排水ピット１９に導けるため、排汁が堆肥舎１０の外に流れ出て周囲を汚染したり、環境の悪化を招くことがない。
【００１７】
堆肥舎１０の床面Ｆに堆積された堆肥材料は、時々ボブキャットやバケットローダ等によって攪拌される。このとき、ボブキャットやバケットローダ等のバケットに樹脂ネット２９が引っ掛かったとしても、樹脂ネット２９は可撓性を有するため大きな破損は生じない。
また、例えば、堆肥材料を堆積するときに堆肥材料の上面を押えることがある。この場合、堆肥材料の上面を押える力が樹脂ネット２９や多孔板２８で吸収されるため、枝通気配管２４が破損することがない。
【００１８】
このように、本実施形態に係る堆肥化設備１では、枝通気配管２４の周囲にはスペーサ２６による粒状層が設けられており、その粒状層と堆肥材料との間に堆肥材料が通り難い構造で通気性を有する堆肥支持層２８，２９が配設されている。このため、水分の多い家畜糞等の堆肥材料を使用しても枝通気配管２４が目詰まりを起こし難くなり、目詰まりは主に堆肥支持層２８，２９（樹脂ネット２９の部分）で発生する。したがって、通気不良が発生した場合には、枝通気配管２４をそのままにし、主に樹脂ネット２９を洗浄したり、交換するだけで良くなる。このため、堆肥化設備のメンテナンスが容易になる。
このとき、多孔板２８を持ち上げることにより、可撓性を有する樹脂ネット２９の取外し等を容易に行うことができる。
【００１９】
また、スペーサ２６の粒状層上に多孔板２８を配置する構造のため、床面を平らに形成できる。さらに、枝通気配管２４はその通気孔よりも大きなスペーサ２６からなる粒状層に埋設されているため、枝通気配管２４の通気孔に砕石等のスペーサ２６が詰まることがない。また、スペーサ２６に砕石、砂利等を使用するため経済的である。
なお、本実施形態に係る堆肥化設備では枝排水溝１８ｂの底面上に枝通気配管２４を直接配置する例を示したが、図５に示すように、枝排水溝１８ｂの底面上に配管支持材３２を幅方向に固定し、その配管支持材３２によって枝通気配管２４を支持しても良い。このようにすれば、枝通気配管２４の下側が枝排水溝１８ｂを流れる排水に浸かることがない。
【００２０】
（実施形態２）
以下、図６に基づいて本発明の実施形態２に係る堆肥化設備の説明を行う。本実施形態に係る堆肥化設備は、実施形態１で説明した枝排水溝１８ｂを使用しない方式の堆肥化設備であり、その他の構造は実施形態１に係る堆肥化設備と同様である。このため、実施形態１で説明した部材については同じ番号を付して説明を省略する。
本実施形態に係る堆肥化設備は、傾斜平面ＦＬ上に複数本の枝通気配管２４が配置されており、それらの枝通気配管２４を埋めるようにスペーサ２６からなる粒状層が所定の厚みで形成されている。さらに、その粒状層の上には多孔板２８が敷かれ、その多孔板２８上に樹脂ネット２９が敷かれている。即ち、樹脂ネット２９の上面が堆肥舎１０の床面Ｆとなる。
【００２１】
傾斜平面ＦＬには堆肥舎１０の奥側に近づくにつれて低くなるような傾斜が設けられており、堆肥材料から出て樹脂ネット２９、スペーサ２６の粒状層等を通過した水分（排汁）はその傾斜平面ＦＬによって主排水溝１８ｍに導かれる。そして、その主排水溝１８ｍによって堆肥舎１０の裏の排水ピット１９まで導かれる。
このように、排汁は傾斜平面ＦＬのほぼ全範囲を流れるため、排汁のレベルが高くならず、枝通気配管２４の下側が排汁に浸かり難くなる。
【００２２】
（実施形態３）
以下、図７に基づいて本発明の実施形態３に係る堆肥化設備の説明を行う。本実施形態に係る堆肥化設備は、堆肥舎１０の奥側半分と表側半分とを独立して通気できる構造であり、その堆肥舎１０を複数棟備えている。
堆肥舎１０の奥側半分は第一通気ブロア２０ａによって通気され、その堆肥舎１０の表側半分は第二通気ブロア２０ｂによって通気される。なお、通気に使用される主通気配管２２及び枝通気配管２４は、実施形態１、実施形態２で使用された配管と同種類の配管が使用される。
【００２３】
枝通気配管２４は、実施形態１で説明したように枝排水溝１８ｂに収納した状態でスペーサ２６内に埋設しても良いし、実施形態２で説明したように傾斜平面ＦＬ上に配置した状態でスペーサ２６内に埋設しても良い。なお、スペーサ２６の上に多孔板２８及び樹脂ネット２９が配置されるのは実施形態１、実施形態２の場合と同様である。
このように、堆肥舎１０の奥側半分と表側半分とを独立して通気できる構造のため、堆肥舎１０を部分的に使用する場合でも一方の通気ブロア２０ａ，２０ｂを停止させることにより、効率的に通気を行うことができる。
【００２４】
なお、実施形態１では主通気配管２２から枝通気配管２４を四本分岐させ、実施形態３では主通気配管２２から枝通気配管２４を六本分岐させる例を示したが、枝通気配管２４の分岐本数は堆肥舎１０の床形状に応じて適宜変更可能である。
また、実施形態１等では、主通気配管２２を堆肥舎１０の幅方向に配置し、枝通気配管２４を堆肥舎１０の前後方向（表裏方向）に配置する例を示したが、主通気配管２２を堆肥舎１０の前後方向に配置し、枝通気配管２４を堆肥舎１０の幅方向に配置することも可能である。
また、多孔板２８、樹脂ネット２９の形状、孔の大きさ、孔の位置、孔の数等は適宜変更可能である。
【００２５】
【発明の効果】
本発明によると、目詰まりは主に堆肥支持層で発生するため、通気不良が発生した場合には、通気配管をそのままにし、主に堆肥支持層のみを補修すれば良くなり、堆肥化設備のメンテナンスが容易になる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の実施形態１に係る堆肥化設備の堆肥舎の床部拡大断面図（図３のI-I矢視図）である。
【図２】図１のII -II矢視図である。
【図３】堆肥化設備の堆肥舎の平面図（Ａ図）、堆肥化設備の堆肥舎の正面図（Ｂ図）である。
【図４】堆肥化設備の堆肥舎の側面図である。
【図５】堆肥化設備の別の堆肥舎の床部拡大断面図である。
【図６】本発明の実施形態２に係る堆肥化設備の堆肥舎の床部拡大断面図である。
【図７】本発明の実施形態３に係る堆肥化設備の堆肥舎の平面図である。
【符号の説明】
１０堆肥舎
１８ｍ主排水溝
１８ｂ枝排水溝
２２主通気配管
２４枝通気配管
２６スペーサ
２８多孔板（堆肥支持層の金属層）
２９樹脂ネット（堆肥支持層の樹脂層）
ＦＬ傾斜平面

Claims

堆肥材料に対して床面から空気を供給する堆肥化設備であって、
可撓性を有する網状樹脂管により構成されており、前記堆肥材料に空気を供給する通気孔を備える通気配管と、
前記通気配管の周囲に配設され、その通気配管の通気孔より大きなスペーサからなる粒状層と、
前記粒状層と前記堆肥材料との間に配設され、その堆肥材料が通り難い構造で通気性を有する堆肥支持層とを備えており、
前記堆肥支持層は、前記堆肥材料が通り難いサイズの貫通孔が形成された樹脂シートと、前記樹脂シートの貫通孔のサイズより大きなサイズの貫通孔が形成されて、その樹脂シートを下方から支える金属板とから形成されており、
前記通気配管及び前記粒状層は、前記床面に形成された溝で、排水ピットに接続された排水溝内に配設されており、
さらに、前記排水溝内には、前記堆肥支持層が収納されて、その堆肥支持層の前記樹脂シートの高さが前記床面のレベルに等しいことを特徴とする堆肥化設備。
請求項１記載の堆肥化設備であって、
前記通気配管、樹脂シート及び金属板は耐アルカリ性の材料で形成されていることを特徴とする堆肥化設備。