(19)【発行国】日本国特許庁(JP)
(12)【公報種別】特許公報(B2)
(11)【特許番号】
(24)【登録日】2022-10-17
(45)【発行日】2022-10-25
(54)【発明の名称】堆肥化装置
(51)【国際特許分類】
C05F 17/979 20200101AFI20221018BHJP
C05F 3/06 20060101ALI20221018BHJP
B09B 3/60 20220101ALI20221018BHJP
【ＦＩ】
C05F17/979
C05F3/06 D
B09B3/60
【請求項の数】
5
(21)【出願番号】P 2019064478
(22)【出願日】2019-03-28
(65)【公開番号】P2020164349
(43)【公開日】2020-10-08
【審査請求日】2021-11-09
(73)【特許権者】
【識別番号】506310050
【氏名又は名称】株式会社アクト
(74)【代理人】
【識別番号】100092565
【弁理士】
【氏名又は名称】樺澤 聡
(74)【代理人】
【識別番号】100112449
【弁理士】
【氏名又は名称】山田 哲也
(74)【代理人】
【識別番号】100062764
【弁理士】
【氏名又は名称】樺澤 襄
(72)【発明者】
【氏名】内海 洋
【審査官】中田 光祐
(56)【参考文献】
【文献】特開２００１－１５８６８２（ＪＰ，Ａ）
【文献】中国特許出願公開第１０８４２４１９５（ＣＮ，Ａ）
【文献】韓国公開特許第１０－２００８－０００３７００（ＫＲ，Ａ）
【文献】特開昭５７－１５０３７８（ＪＰ，Ａ）
【文献】中国実用新案第２０１２９２３２０（ＣＮ，Ｙ）
【文献】特開２０１５－１７１９９２（ＪＰ，Ａ）
【文献】実開昭５９－０７９３００（ＪＰ，Ｕ）
(58)【調査した分野】(Int.Cl.，ＤＢ名)
Ｃ０５Ｂ １／００－２１／００
Ｃ０５Ｃ １／００－１３／００
Ｃ０５Ｄ １／００－１１／００
Ｃ０５Ｆ １／００－１７／９９３
Ｃ０５Ｇ １／００－ ５／４０
Ｂ０９Ｂ １／００－ ５／００
Ｂ０９Ｃ １／００－ １／１０
Ｃ０２Ｆ １１／００－１１／２０
(57)【特許請求の範囲】
【請求項1】
被処理物を堆肥化処理するための堆肥化装置であって、複数の溝部を有する床体と、
この床体上の被処理物に空気を供給する空気供給手段とを備え、
前記空気供給手段は、
前記溝部内に位置する多孔管体と、
この多孔管体に空気を供給するための送風機とを有し、
前記多孔管体は、
複数の第１孔を有する第１多孔管と、
この第１多孔管の下流端側に接続され、複数の第２孔を有し、前記第１多孔管よりも細い第２多孔管とを有する
ことを特徴とする堆肥化装置。
【請求項2】
第２多孔管の軸方向に互いに隣り合う第２孔間の距離が、第１多孔管の軸方向に互いに隣り合う第１孔間の距離よりも短いことを特徴とする請求項１記載の堆肥化装置。
【請求項3】
第２多孔管の第２孔の開口寸法が、第１多孔管の第１孔の開口寸法よりも大きいことを特徴とする請求項１記載の堆肥化装置。
【請求項4】
第２多孔管の軸方向に互いに隣り合う第２孔間の距離が、第１多孔管の軸方向に互いに隣り合う第１孔間の距離よりも短く、かつ、前記第２多孔管の前記第２孔の開口寸法が、前記第１多孔管の前記第１孔の開口寸法よりも大きいことを特徴とする請求項１記載の堆肥化装置。
【請求項5】
床体上の被処理物を撹拌する移動可能な撹拌手段を備えることを特徴とする請求項１ないし４のいずれか一記載の堆肥化装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【0001】
本発明は、被処理物を堆肥化処理するための堆肥化装置に関するものである。
【背景技術】
【0002】
従来、例えば下記の特許文献１に記載された堆肥化装置（有機廃棄物の発酵処理装置）が知られている。
【0003】
この従来の堆肥化装置は、２条の溝部を有する床体と、この床体上の被処理物（有機廃棄物）に空気を供給する空気供給手段（給気手段）とを備えている。また、空気供給手段は、床体の溝部内に位置する多孔管と、この多孔管に空気を供給するための送風機とを有している。
【先行技術文献】
【特許文献】
【0004】
【文献】特開２００２－９６０４６号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【0005】
しかしながら、上記従来の堆肥化装置では、上流端から下流端にわたって等径状の多孔管のうち、下流側（送風機側とは反対側）に位置する部分の孔から供給される空気の供給量は、圧力損失の影響により、上流側（送風機側）に位置する部分の孔から供給される空気の供給量よりも少なく、その結果、多孔管の下流側付近では、被処理物に対する空気の供給量が不十分となるおそれがある。
【0006】
本発明は、このような点に鑑みなされたもので、被処理物に対して均一に空気を供給できる堆肥化装置を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【0007】
請求項１記載の堆肥化装置は、被処理物を堆肥化処理するための堆肥化装置であって、複数の溝部を有する床体と、この床体上の被処理物に空気を供給する空気供給手段とを備え、前記空気供給手段は、前記溝部内に位置する多孔管体と、この多孔管体に空気を供給するための送風機とを有し、前記多孔管体は、前記床体上の被処理物に対して均一に空気が供給されるように、管太さ、孔間距離及び孔開口寸法のうち少なくともいずれか１つが変化しているものである。
【0008】
請求項２記載の堆肥化装置は、被処理物を堆肥化処理するための堆肥化装置であって、複数の溝部を有する床体と、この床体上の被処理物に空気を供給する空気供給手段とを備え、前記空気供給手段は、前記溝部内に位置する多孔管体と、この多孔管体に空気を供給するための送風機とを有し、前記多孔管体は、複数の第１孔を有する第１多孔管と、この第１多孔管の下流端側に接続され、複数の第２孔を有し、前記第１多孔管よりも細い第２多孔管とを有するものである。
【0009】
請求項３記載の堆肥化装置は、請求項２記載の堆肥化装置において、第２多孔管の軸方向に互いに隣り合う第２孔間の距離が、第１多孔管の軸方向に互いに隣り合う第１孔間の距離よりも短いものである。
【0010】
請求項４記載の堆肥化装置は、請求項２記載の堆肥化装置において、第２多孔管の第２孔の開口寸法が、第１多孔管の第１孔の開口寸法よりも大きいものである。
【0011】
請求項５記載の堆肥化装置は、請求項２記載の堆肥化装置において、第２多孔管の軸方向に互いに隣り合う第２孔間の距離が、第１多孔管の軸方向に互いに隣り合う第１孔間の距離よりも短く、かつ、前記第２多孔管の前記第２孔の開口寸法が、前記第１多孔管の前記第１孔の開口寸法よりも大きいものである。
【0012】
請求項６記載の堆肥化装置は、請求項１ないし５のいずれか一記載の堆肥化装置において、床体上の被処理物を撹拌する移動可能な撹拌手段を備えるものである。
【発明の効果】
【0013】
本発明によれば、被処理物に対して均一に空気を供給することができる。
【図面の簡単な説明】
【0014】
【図1】本発明の第１の実施の形態に係る堆肥化装置の要部の平面図である。
【図4】同上堆肥化装置の空気供給手段の多孔管体の下面図である。
【図5】同上多孔管体の断面図である。
【図6】本発明の第２の実施の形態に係る堆肥化装置における多孔管体の断面図である。
【図7】本発明の第３の実施の形態に係る堆肥化装置における多孔管体の下面図である。
【図8】本発明の第４の実施の形態に係る堆肥化装置の要部の概略平面図である。
【図9】本発明の第５の実施の形態に係る堆肥化装置の要部の概略平面図である。
【図10】排水管を前側に設けた例を示す断面図である。
【発明を実施するための形態】
【0015】
【0016】
図中の１は堆肥化装置で、この堆肥化装置１は、被処理物Ｗを好気性微生物による好気性発酵により堆肥化処理するための装置（設備）である。つまり、この堆肥化装置１は、有機物を含む有機廃棄物である被処理物Ｗを堆肥化して堆肥（処理済み物）を得るための有機廃棄物発酵処理装置である。なお、被処理物Ｗは、例えば畜糞である牛糞におがくず等を加えたものである。
【0017】
堆肥化装置１は、左右方向に細長い矩形板状の床体２と、この床体２の長手方向両端部にそれぞれ立設された左壁体３及び右壁体４と、床体２の後端部に立設された後壁体５とを備えている。これら床体２、左壁体３、右壁体４及び後壁体５によって、その中で被処理物Ｗの堆肥化処理が行われる前面開口状のコンクリート製の発酵槽６が構成されている。なお、発酵槽６の上方部は、屋根体（図示せず）によって覆われている。
【0018】
床体２の前端部における左右方向に等間隔をおいた複数の所定箇所には、屋根体の前端部を支持する前柱体７が立設されている。互いに隣り合う両前柱体７間には、前方に向かって開口する開口部（前面開口部）９が形成されている。そして、この開口部９を介して、被処理物Ｗの発酵槽６への投入及び処理済み後の堆肥の発酵槽６からの取り出しが行われる。
【0019】
【0020】
床体２は、上方に向かって開口する前後方向長手状の複数の溝部11を有し、これら複数の溝部11の後端部は、床体２の長手方向一端部から長手方向他端部にわたって位置する左右方向長手状の１本の共通溝部12に連通している。細長い複数本の溝部11は、互いに間隔をおいて床体２の全体にわたって左右方向に並設されている。
【0021】
図１及び図３の矢印で示すように、被処理物Ｗからでた水は、各溝部11内を流れた後、共通溝部12の下方の排水管10内を流れて排水桝13に流入するようになっている。つまり、各溝部11の内底面（溝底面）11aは、下流側（後壁体５側である後側）が低くなるように、水平方向に対して所定の傾斜角度（水勾配）をもって若干傾斜している。また、共通溝部12の内底面（溝底面）12aには孔部15が形成されており、各溝部11から流れてきた水は、その孔部15を通って排水管10内に流れ込み、その後排水桝13に流入する。なお図示しないが、排水管10の上部のうち孔部15に対応する部分には、水を排水管10内に流入するための孔部が形成されている。
【0022】
なお、各溝部11の内底面11aは、下流側である後側が低くなるように、水平方向に対して所定の傾斜角度（後方への水勾配）をもって若干傾斜した構成には限定されず、例えば下流側である前側が低くなるように、水平方向に対して所定の傾斜角度（前方への水勾配）をもって若干傾斜した構成でもよい。この場合には、例えば排水管10及び排水桝13を前側に設ける（図１０を参照）。
【0023】
また、堆肥化装置１は、発酵槽６に投入されて床体２上に堆積された被処理物Ｗに空気を供給する複数（例えば６つ）の同一構成の空気供給手段21を備えている。つまり、この堆肥化装置１では、６つの各ゾーンごとに、１つの空気供給手段21がそれぞれ設けられている。
【0024】
さらに、堆肥化装置１は、発酵槽６に投入されて床体２上に堆積された被処理物Ｗを撹拌する前後方向及び左右方向に移動可能な撹拌手段22を備えている。この撹拌手段22は、所定方向に回転しながら被処理物Ｗを撹拌する撹拌回転体23を有するスクリュー式のものである。なお、撹拌手段22は、スクリュー式には限定されず、例えばコンベヤ式等でもよく、その構成は任意である。
【0025】
各空気供給手段21は、床体２の溝部11内に配置され、被処理物Ｗに空気を供給する空気供給用の複数の多孔管体26と、これら複数の多孔管体26に空気を供給するための送風機27と、これら多孔管体26と送風機27とを接続する接続管体28とを有している。送風機27は、発酵槽６外の空気（大気中の外気）を取り入れることができるように、発酵槽６の後壁体５の後方側に設けられている。
【0026】
【0027】
図４に示すように、多孔管体26は、複数の第１孔31aを有する等径状の第１多孔管（例えばＶＰパイプ１００）31と、この第１多孔管31の下流端部に管継手（例えばＶＰソケット１００×７５）34を介して接続され、複数の第２孔32aを有し、第１多孔管31よりも細い等径状の第２多孔管（例えばＶＰパイプ７５）32と、この第２多孔管32の下流端部に管継手（例えばＶＰソケット７５×５０）35を介して接続され、複数の第３孔33aを有し、第２多孔管32よりも細い等径状の第３多孔管（例えばＶＰパイプ５０）33とを有している。
【0028】
第３多孔管33の下流端部には、この第３多孔管33の下流端側の開口を閉鎖する閉鎖部材であるキャップ36が取り付けられている。このキャップ36の下端部は、床体２の溝部11の内底面11aに当接している。そして、前後方向長手状の多孔管体26と溝部11の内底面11aとの間には、所定の大きさの隙間40が存在している（図３参照）。なお、３本の多孔管31，32，33を有する多孔管体26は、水平方向に対して所定角度をもって前低後高の傾斜状に若干傾斜している。
【0029】
そして、上述のように、各多孔管体26では、第２多孔管32は第１多孔管31よりも細く、かつ、第３多孔管33は第２多孔管32よりも細い。なお、これらパイプ径が異なる３本の多孔管（送風パイプ）31，32，33は、いずれも同じ肉厚の円筒状のパイプである。
【0030】
また、第２多孔管32の軸方向に互いに隣り合う両第２孔32a間の距離（図４中のＰ２）は、第１多孔管31の軸方向に互いに隣り合う両第１孔31a間の距離（図４中のＰ１）よりも短く、かつ、第３多孔管33の軸方向に互いに隣り合う両第３孔33a間の距離（図４中のＰ３）は、第２多孔管32の軸方向に互いに隣り合う両第２孔32a間の距離（図中のＰ２）よりも短い（Ｐ１＞Ｐ２＞Ｐ３）。なお、ピッチである孔間距離（Ｐ１、Ｐ２、Ｐ３）は、各多孔管31，32，33において、図示した如く一定でもよく、また、下流側に向かって減少変化してもよい。
【0031】
そして、この図４に図示した例では、被処理物Ｗに向けて空気を噴射する円形状の空気供給孔である各孔31a，32a，33aの開口寸法（開口径）は、すべて同じである。それゆえ、この図４に示す多孔管体26は、床体２上の被処理物Ｗに対して均一に空気が供給されるように、軸方向の位置に応じて、管太さ、孔間距離及び孔開口寸法のうち少なくともいずれか１つ、すなわち例えば管太さ及び孔間距離の２つが段階的に変化している。
【0032】
また、図５から明かなように、各多孔管31，32，33で２列状をなす孔31a，32a，33aは、多孔管31，32，33の下部に左右対をなすように形成されている。多孔管31，32，33の中心Ｏを通る鉛直線ａと、その中心Ｏと孔31a，32a，33aとを通る傾斜線ｂとがなす角度αは、例えば４５°である。
【0033】
他方、接続管体28は、図４に示すように、床体２の共通溝部12内に位置する接続管（例えば第１多孔管よりも太いパイプであるＶＰパイプ２００）41を有し、この接続管41は、管継手（例えばＶＰチーズ２００×１００）42を介して第１多孔管31の上流端部に接続されている。
【0034】
また、接続管体28は、発酵槽６外に位置する縦管（例えばＶＰパイプ２００）45を有し、この縦管45の下流端部は、管継手（例えばＶＰエルボ２００）46、横管（例えばＶＰパイプ２００）47及び管継手（例えばＶＰチーズ２００）48を介して接続管41に接続されている。縦管45の上流端部は、接続ホース49を介して送風機27に接続されている。なお、送風機27には、この送風機27を制御する制御手段（図示せず）が電気的に接続されている。
【0035】
次に、上記堆肥化装置１の作用等を説明する。
【0036】
堆肥化装置１の発酵槽６に投入されて床体２上に堆積された被処理物Ｗは、空気供給手段21による空気供給と、撹拌手段22による撹拌とに基づき、堆肥化処理されて低水分の粉状の堆肥となる。この低水分（例えば水分約３０％）の粉状の堆肥は、発酵槽６から取り出されて有効利用される。
【0037】
そして、この堆肥化装置１によれば、空気供給手段21の各多孔管体26は、床体２上の被処理物Ｗに対して均一に空気が供給されるように、軸方向（長手方向）の位置に応じて、管太さ、孔間距離及び孔開口寸法のうち少なくともいずれか１つ、すなわち例えば管太さ及び孔間距離の２つが変化しているため、発酵槽６の床体２上に堆積された被処理物Ｗに対して全体的に均一かつ十分に空気を供給でき、よって、被処理物Ｗを効率良く堆肥化処理できる。
【0038】
すなわち、多孔管体26の上流端側（送風機側である基端側）と下流端側（送風機側とは反対側である先端側）とで、空気の供給量のばらつきがなく、全体にわたって一定となり、その結果、被処理物Ｗの全体にわたって適正な発酵条件が維持され、被処理物Ｗ中の好気性微生物が活発に増殖及び活動を繰り返すこととなり、よって、被処理物Ｗを効率良く堆肥化できる。
【0039】
また、多孔管体26の空気供給用の孔31a，32a，33aは、多孔管31，32，33の下部に形成されているため、被処理物Ｗが孔31a，32a，33aに詰まってしまうのを防止でき、各孔31a，32a，33aから被処理物Ｗ内に空気を適切に供給できる。
【0040】
さらに、水平方向に対して傾斜状の多孔管体26と溝部11の水平な内底面11aとの間に隙間40が存在することから、孔31a，32a，33aから噴出された空気が、隙間40を経て溝部11内を上方へ流動するため、一定量の空気を被処理物Ｗ内に適切に供給できる。
【0041】
なお、上記第１の実施の形態では、孔31a，32a，33aが多孔管31，32，33の下部の形成された構成について説明したが、例えば図６に示す第２の実施の形態の如く、孔31a，32a，33aが多孔管31，32，33の上部に形成された構成でもよい。また、例えば図示しないが、孔が多孔管の上部及び下部の両方にそれぞれ形成された構成でもよい。
【0042】
また、例えば図７に示す第３の実施の形態の如く、多孔管体26は、床体２上の被処理物Ｗに対して均一に空気が供給されるように、軸方向の位置に応じて、管太さ、孔間距離及び孔開口寸法の３つのすべてが徐々に変化する構成でもよい。
【0043】
この図７に図示した例では、多孔管体26の管太さ（パイプ径）が上流側から下流側に向かって細く変化し、多孔管体26の孔間距離（ピッチ）が上流側から下流側に向かって短く変化し、多孔管体26の孔開口寸法（孔径）が上流側から下流側に向かって大きく変化している。なお、これら管太さの変化、孔間距離の変化及び孔開口寸法の変化は、段階的でもよく、連続的でもよい。
【0044】
また、例えば図示しないが、管太さのみが下流側に向かって細く変化する構成、孔間距離のみが下流側に向かって短く変化する構成、孔開口寸法のみが下流側に向かって大きく変化する構成、孔間距離が一定で管太さ及び孔開口寸法の２つが変化する構成、管太さが一定で孔間距離及び孔開口寸法の２つが変化する構成等でもよい。
【0045】
また、例えば図８に示す第４の実施の形態の如く、隣接する２つのゾーンごとに１つの空気供給手段21が設けられた構成でもよく、この堆肥化装置１は、３つの同一構成の空気供給手段21を備えている。
【0046】
さらに、例えば図９に示す第５の実施の形態の如く、発酵槽６が床体２、前壁体８及び後壁体５によって構成され、発酵槽６の左端の開口部9aを介して被処理物Ｗの発酵槽６への投入が行われ、発酵槽６の右端の開口部9bを介して処理後の堆肥の発酵槽６からの取り出しが行われる構成等でもよい。
【0047】
なお、上記いずれの実施の形態においても、互いに平行な複数本の直線状の多孔管体は、前後方向長手状の溝部内に位置する前後方向に延びる構成として説明したが、例えば図示しないが、左右方向長手状の複数の溝部が床体に形成され、この各溝部内に多孔管体が位置する構成としてもよい。
【0048】
また、各多孔管体が有するパイプの本数は、３本には限定されず、例えば２本でもよく、４本以上でもよい。
【0049】
さらに、堆肥化処理される被処理物（堆肥原料）Ｗは、牛糞には限定されず、例えば豚糞、鶏糞等でもよく、或いは、家庭からでる生ごみ等でもよい。
【0050】
本発明のいくつかの実施の形態及びその変形例等について説明したが、本発明の要旨を逸脱しない範囲で、前記各実施の形態及び各変形例等を適宜組み合わせることも可能である。
【符号の説明】
【0051】
１ 堆肥化装置
２ 床体
11 溝部
21 空気供給手段
22 撹拌手段
26 多孔管体
27 送風機
31 第１多孔管
31a 第１孔
32 第２多孔管
32a 第２孔
Ｗ 被処理物
２ 床体
11 溝部
21 空気供給手段
22 撹拌手段
26 多孔管体
27 送風機
31 第１多孔管
31a 第１孔
32 第２多孔管
32a 第２孔
Ｗ 被処理物
【図1】
【図2】
【図3】
【図4】
【図5】
【図6】
【図7】
【図8】
【図9】
【図10】