蓄糞資源の燃料及び堆肥化装置
【課題】畜糞を燃料、堆肥及び牛舎にリサイクルすることによって、親環境的な畜産経営指針に合理的に対処し、畜産農家の難題を解決でき、かつ、農地不足による糞尿の処理困難と放置による悪臭から発生する民願を解決すると同時に、廃棄物とされてきた畜糞を資源化できる畜糞資源の燃料及び堆肥化装置を提供する。
【解決手段】畜糞を貯蔵し、発酵及び乾燥させるためのもので、垂直方向に設置され、上部に入口が形成され、下部に出口が形成された円筒形状の発酵槽と、発酵槽の外側面に設置され、畜糞を発酵槽内に供給する畜糞供給器と、発酵槽内で回転可能に設置されて発酵槽内の畜糞を均一に撹はんする撹はん器と、撹はん器を回転駆動させる駆動手段と、発酵槽に備えられ、発酵槽外部の空気を内部に供給する空気供給器と、発酵槽内で発酵された発酵畜糞をそのまま排出したり固形化して排出する発酵畜糞排出手段と、を含む畜糞資源の燃料及び堆肥化装置とした。
【解決手段】畜糞を貯蔵し、発酵及び乾燥させるためのもので、垂直方向に設置され、上部に入口が形成され、下部に出口が形成された円筒形状の発酵槽と、発酵槽の外側面に設置され、畜糞を発酵槽内に供給する畜糞供給器と、発酵槽内で回転可能に設置されて発酵槽内の畜糞を均一に撹はんする撹はん器と、撹はん器を回転駆動させる駆動手段と、発酵槽に備えられ、発酵槽外部の空気を内部に供給する空気供給器と、発酵槽内で発酵された発酵畜糞をそのまま排出したり固形化して排出する発酵畜糞排出手段と、を含む畜糞資源の燃料及び堆肥化装置とした。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、畜糞資源の燃料及び堆肥化装置に係り、より詳細には、牛、豚などの家畜の糞尿を発酵槽内に投入して均一に撹はんし、高温性微生物を用いて発酵処理しながら乾燥させたのち排出させ、畜糞燃料として使用したり、堆肥または牛舎にリサイクルでき、また、畜糞の発酵時に発生する熱は回収し、温水または暖房に利用できるようにした畜糞資源の燃料及び堆肥化装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
大量生産と大量消費が行われている現代社会は、大量廃棄による深刻な環境汚染の問題に悩んでいる。代表的な環境汚染問題としては、大量廃棄による土壌・水質汚染の問題とエネルギーの大量消費による空気汚染が挙げられる。
【０００３】
このような土壌・水質汚染の問題から農業分野も自由ではない。生産の効率性を優先視しながら集約的農業が推進され、その結果、農薬・化学肥料の過剰投与及び家畜糞尿の不適切な管理によって土壌・水質汚染の問題を招いているわけである。特に、家畜糞尿の不適切な管理による土壌及び水質汚染の深刻性を認識し、各国では、家畜糞尿による環境問題を解消し、その管理の効率性を高めるために、家畜糞尿を堆肥・液肥として全量資源化し、堆肥・液肥の利用を促進することを法制化している。
【０００４】
一方、食物類の廃棄物は、土壌に直接埋め立ててきたが、埋め立てられる食物類の廃棄物が益々大量化しながら深刻な環境問題として台頭されてきている。そこで、食物廃棄物は、直接埋め立てから堆肥または飼料への加工による資源化へとその処理が展開されている。
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
しかしながら、家畜経営の急速な大規模化、畜産業者の経営悪化、高齢化などによって家畜糞尿を資源化するのには限界があり、家畜糞尿の大部分は捨てられたり無断投棄され、地下水の汚染や土壌・海洋汚染の深刻な原因として急浮上しており、したがって、畜産副産物リサイクルの定立が切実に要望されている現状である。
【０００６】
本発明は、上記従来の問題点を解決するためのもので、その目的は、牛糞などの畜糞を燃料、堆肥及び牛舎にリサイクルすることによって、親環境的な畜産経営指針に合理的に対処し、畜産農家の難題を解決でき、農地不足による糞尿の処理困難と放置による悪臭を解決すると同時に、廃棄物とされてきた畜糞を資源化することができる畜糞資源の燃料及び堆肥化装置を提供することにある。
【０００７】
また、畜糞の発酵時に発生する廃熱を、家畜に供給される飲水が冬季に冷たくなったり凍るのを防止する保温維持手段として活用することによって、従来の飲水保温維持のために使用した電気ヒーターまたはボイラーを使用せずにすむので、電力または燃料の消費を減らし、畜産運営に必要な経費を節減させることができる畜糞資源の燃料及び堆肥化装置を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
上記の目的を達成するために、本発明は、畜糞を貯蔵し発酵及び乾燥させるためのもので、垂直方向に設置され、上部に入口が形成され、下部に出口が形成された円筒形状の発酵槽と、前記発酵槽の外側面に設置され、畜糞を発酵槽内に供給する畜糞供給器と；前記発酵槽内で回転可能に設置され、発酵槽内の畜糞を均一に撹はんする撹はん器と；前記撹はん器を回転駆動させる駆動手段と；前記発酵槽に備えられ、発酵槽外部の空気を内部に供給する空気供給器と；前記発酵槽内で発酵された発酵畜糞をそのまま排出したり、固形化して排出する発酵畜糞排出手段と；を含んで構成され、
前記撹はん器は、発酵槽内に垂直方向に設置された中空の回転軸と、前記回転軸の外周面に半径方向に設置されて回転軸の内部と連通し、空気排出穴を有する中空の撹はん棒と、からなり、前記空気供給器は、発酵槽の外側に設置されたエアーコンプレッサーと、前記エアーコンプレッサーより発生した空気を回転軸の内部に供給するために、エアーコンプレッサーと撹はん器の回転軸とを連結する空気供給管と、から構成されることを特徴とする畜糞資源の燃料及び堆肥化装置を提示する。
【０００９】
また、上部が開放され、家畜に提供する飲水を収容できるようになっている飲水槽と、前記飲水槽を支持する受け台と、前記飲水槽内に設置され、飲水を供給するための飲水供給管に連結された飲水開閉バルブと、を備える家畜用飲水供給部と；前記熱交換器と循環配管及び復帰配管を介して連結された温水貯蔵槽と、前記循環配管に設置され、前記温水貯蔵槽内の水を熱交換器に循環させるためのポンプと、前記循環配管から分岐された温水供給配管に一端が連結され、他端は温水復帰配管を介して前記温水貯蔵槽に連結され、前記家畜用飲水供給部の飲水槽内に位置して前記飲水槽内の飲水と熱交換する放熱器と、前記循環配管と温水供給配管にそれぞれ設置された開閉バルブと、を備える飲水保温維持部と；からなることを特徴とする畜糞資源の燃料及び堆肥化装置を提示する。
【００１０】
また、支持フレームと；畜糞を貯蔵し、発酵及び乾燥させるためのもので、前記支持フレームに水平方向に設置され、上部に蓋によって開閉可能な入口が形成され、一側下部に第１出口及び第２出口が形成された円筒形状の発酵槽と；前記発酵槽の内部に水平方向に配置され、両端が両側壁に回転自由に支持された中空軸と；前記中空軸に設置され、発酵槽内の畜糞を前記第１及び第２出口側に水平移動させながら均一に撹はんする複数個の撹はん棒と；前記支持フレームに設置され、前記撹はん棒を回転駆動させる撹はん駆動手段と；前記支持フレームに設置され、発酵槽の内部に空気を供給する空気供給手段と；前記第１及び第２出口から排出される発酵畜糞を、そのまま排出したり固形化して排出する発酵畜糞排出手段と；を含むことを特徴とする畜糞資源の燃料及び堆肥化装置を提示する。
【００１１】
また、支持台と；畜糞を貯蔵し、発酵及び乾燥させるためのもので、前記支持台に水平方向に支持設置され、一側壁に蓋によって開閉可能な入口が形成され、他側壁に蓋によって開閉可能な出口が形成された円筒形状の発酵槽と；前記支持台に設置され、発酵槽が水平軸線を中心に回転可能なように下部から支持する第１乃至第４ローラと；前記第１乃至第４ローラのうちいずれか一つを回転させる回転駆動手段と；前記発酵槽の内周面に沿ってらせん状に突出形成され、一端部の排出ガイド部が出口に近接した位置まで延在し、発酵槽の回転により畜糞を出口側に移動させるようにしたせん状の突出板と；前記出口から排出される発酵畜糞をそのまま排出したり、固形化して排出する発酵畜糞排出手段と；を含むことを特徴とする畜糞資源の燃料及び堆肥化装置を提示する。
【発明の効果】
【００１２】
本発明の第１及び第２実施例による畜糞資源の燃料及び堆肥化装置によれば、畜糞を発酵槽内で発酵及び自然乾燥させた後、選択的に発酵畜糞排出筒体の第１排出口から排出する場合、様々な形態の固形物に成形し、畜糞燃料や畜糞ペレットとして活用でき、第２排出口から排出する場合、堆肥や牛舎にリサイクルすることが可能になり、かつ、発酵槽内で畜糞を均一に撹はんしながら外部空気を供給するので、畜糞が全体的に均一に発酵及び乾燥される他、発酵及び乾燥効率も増大させることが可能になる。
【００１３】
また、本発明は、畜糞を発酵させて様々な用途に活用することによって、親環境的な畜産経営指針に合理的に対処し、畜産農家の難題を解決でき、かつ、農地不足による糞尿の処理困難と放置による悪臭に起因する民願を解決すると同時に、廃棄物とされてきた畜糞を資源化できる有用な発明である。
【００１４】
なお、発酵時に発酵槽内で発生する廃熱は、飲水保温維持部を通して家畜用飲水供給部に伝達され、家畜に供給される飲水が冬季に冷たくなったり凍るのを防止する保温維持手段としても活用されるので、従来の飲水保温維持のために使用してきた電気ヒーターまたはボイラーを使用しなくて済み、電力または燃料の消費を節減し、畜産運営の経費節減を図ることができる。
【００１５】
したがって、本発明は、農地不足による糞尿の処理困難と放置による悪臭に起因する民願を解決でき、かつ、廃棄物とされてきた畜糞を資源化できると同時に、畜糞の発酵時に発生する廃熱を、家畜に供給される飲水の保温維持のために活用することによって省エネルギー化を実現し、畜産農家に経済的な利点を提供できる極めて有用な発明である。
【００１６】
本発明の第３実施例による畜糞資源の燃料及び堆肥化装置によれば、発酵槽が水平方向に設置され、畜糞を発酵槽内で水平方向に移動させながら撹はんできるので、発酵槽内で畜糞が空気と十分に接触し、全体的に均一に発酵及び乾燥されることはもちろん、発酵及び乾燥効率も増大し、かつ、畜糞の移動及び撹はんのための駆動部の負荷が減少し、駆動が円滑になるという効果が得られる。
【００１７】
本発明の第４実施例による畜糞資源の燃料及び堆肥化装置によれば、水平に設置された発酵槽を回転させながら畜糞を発酵槽内で水平方向に移動させつつ撹はんできるので、内部に別途回転する撹はん手段を備えずに済み、構成がより簡素化するという効果が得られる。また、畜糞の移動及び撹はんのための駆動部の負荷が減少し、駆動が円滑になる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１８】
以下、本発明の好ましい第1実施例乃至第５実施例を、添付の図面に基づいて詳細に説明する。
【００１９】
本発明の第１乃至第５実施例は、略円筒形状に形成され、畜糞が貯蔵及び発酵される発酵槽と、発酵槽の内部に備えられ、畜糞を混ぜて均一に発酵されるようにする撹はん手段と、発酵を促進するために発酵槽内に外部の空気を供給する空気供給手段と、発酵した畜糞（以下、発酵畜糞という。）を排出するにあたり、使用者の選択によって発酵槽内から粉末形態で排出したり、燃料として取扱いやすいように固形化して排出する発酵畜糞排出手段と、を備える。
【００２０】
以下、本発明の第１実施例を、添付図面を用いて詳細に説明する。
【００２１】
図１に示すように、本発明の第１実施例による畜糞資源の燃料及び堆肥化装置は、畜糞を貯蔵して発酵及び乾燥させるための発酵槽１１０を備える。この発酵槽１１０は、垂直方向に設置され、上部には入口１１１が形成され、下部には開閉駆動機構１１４により動作する開閉板１１３で開閉される出口１１２が形成される。また、開閉駆動機構１１４は、開閉板１１３に固定されたラック１１４ａと、このラック１１４ａに噛合うピニオンギア１１４ｂと、このピニオンギア１１４ｂを回転させるための電動モーター１１４ｃとで構成される。
【００２２】
また、発酵槽１１０の入口１１１には、発酵及び乾燥処理する畜糞を発酵槽１１０内に供給するための畜糞供給器１２０が連結されている。
【００２３】
畜糞供給器１２０は、図１及び図３に示すように、発酵槽１１０の外側面に垂直方向に設置され、発酵槽１１０の入口１１１を通じて発酵槽１１０と上部が連通するする供給筒体１２１を備え、供給筒体１２１の下部にはバケット１２２が備えられ、発酵槽１１０内に供給する畜糞を、供給筒体１２１の下部に容易に投入できるようになっている。また、供給筒体１２１内には、供給スクリュー１２３が回転自在に設置され、バケット１２２を通じて投入された下部の畜糞を上部に移動させ、入口１１１から発酵槽１１０内に供給し、供給スクリュー１２３を回転駆動させるための駆動手段は、供給スクリュー１２３の軸を回転させるように結合された電動モーター１２４で構成されている。
【００２４】
図２及び図４を参照すると、発酵槽１１０内には、供給された畜糞を均一に撹はんする撹はん器１３０が備えられている。この撹はん器１３０は、発酵槽１１０内に回転自在に垂直方向に設置された中空の回転軸１３１と、この回転軸１３１の長さ方向に沿って複数個配置された撹はん棒１３２とからなり、撹はん棒１３２は、回転軸１３１の外周面に半径方向に設置されるとともに回転軸１３１の内部と連通し、複数の空気排出穴１３２ａが下面に形成された中空の形態となっている。
【００２５】
撹はん棒１３２の断面形状は、撹はん棒１３２の上面に畜糞が積もらないと共に、撹はん棒１３２下面の空気排出穴１３２ａが畜糞により塞がらないようにすることが好ましい。第１実施例では、撹はん棒１３２の断面形状を三角形としたが、この他にも円形、菱形等、上記の作用ができる断面形状であればいずれも適用可能である。前記のような構成の撹はん器１３０を駆動させるための駆動手段は、発酵槽１１０の上面に設置され、撹はん器１３０の回転軸１３１を回転させる電動モーター１３３からなる。
【００２６】
なお、発酵槽１１０には、発酵槽１１０外部の空気を内部に供給する空気供給器１４０が備えられる。空気供給器１４０は、発酵槽１１０の外側上面に設置され、空気を発生させるエアーコンプレッサー１４１と、エアーコンプレッサー１４１により発生した空気を、回転軸１３１内部の中空部に供給するために、エアーコンプレッサー１４１と撹はん器１３０の回転軸１３１を連結する空気供給管１４２とから構成され、このため、撹はん器１３０を駆動するための電動モーター１３３は、回転軸１３１が電動モーター１３３を貫通して反対側に露出されるタイプを採用することが好ましい。
【００２７】
発酵槽１１０には、畜糞の発酵時に発生する熱を温水または暖房用に活用するための熱回収器１５０をさらに備えている。熱回収器１５０は、発酵槽１１０の上部に設置され、発酵槽１１０内部と連通する熱交換筒体１５１と、熱交換筒体１５１内に設置された熱交換器１５２と、熱交換器１５２と連結された温水貯蔵槽１５３と、温水貯蔵槽１５３内の水を、熱交換器１５２に循環させるためのポンプ１５４と、で構成され、熱交換筒体１５１には、送風器１５５を設置し、熱交換筒体１５１内の空気を外部に強制排出させることによって発酵槽１１０内の熱の流れを円滑にし、熱交換器１５２との熱交換効率を増大させることが好ましい。また、熱交換器１５２は、図８に示すように、温水貯蔵槽１５３と連結される熱交換管１５２ａをジグザグ形態に屈曲形成し、薄くて広い複数枚の熱吸収板１５２ｂを設置することによって熱交換効率を増大させることが好ましい。
【００２８】
一方、第１実施例による畜糞資源の燃料及び堆肥化装置は、発酵畜糞排出手段１６０として、図１及び図２に示すように、発酵槽１１０の下部に設置された発酵畜糞排出筒体１６１を備える。この発酵畜糞排出筒体１６１は、発酵槽１１０の下部に水平方向に設置され、発酵槽１１０の出口１１２を通じて連通し、両側に第１及び第２排出口１６１ａ，１６１ｂを有しており、第１排出口１６１ａは、水平方向の一端に形成され、第２排出口１６１ｂは、他端である第１排出口１６１ａの反対側の底部に形成されている。
【００２９】
発酵槽１１０から出口１１２を通って発酵畜糞排出筒体１６１内に流入した発酵畜糞は、発酵畜糞排出筒体１６１内に回転可能に設置された排出スクリュー１６２によって第１排出口１６１ａまたは第２排出口１６１ｂから排出されるようになっている。排出スクリュー１６２は、駆動手段によって正・逆方向に回転するもので、その駆動手段は、発酵畜糞排出筒体１６１の一側に設置され、排出スクリュー１６２の軸と結合する電動モーター１６３から構成され、この電動モーター１６３は、排出スクリュー１６２を正・逆方向の両側に回転させることができるタイプの電動モーターを採用することによって、電動モーター１６３の回転方向によって、排出スクリュー１６２は発酵畜糞を第１排出口１６１ａまたは第２排出口１６１ｂに押して排出させることができる。
【００３０】
一方、発酵畜糞排出筒体１６１の第１排出口１６１ａには、発酵畜糞を任意形態に固形化するための固形物成形部材１７０が備えられている。固形物成形部材１７０は、任意形態の固形物を形成できるように様々な形状に構成されることができ、発酵畜糞排出筒体１６１の第１排出口１６１ａから着脱自在に取り付けられ、交換可能に構成することが好ましい。
【００３１】
また、第１排出口１６１ａ側の発酵畜糞排出筒体１６１は、第１排出口１６１ａ側に向かって直径が次第に減少するテーパー部１６１ｃとし、排出される発酵畜糞を圧縮し結合力を増大させることによって、固形物の形成後に固形物の形状を維持できるようにし、また、排出スクリュー１６２には、固形物成形部材１７０の内部中心に位置する成形軸棒１６２ａをさらに延長形成させ、中央に穴を持つ固形物を形成できるようにすることが好ましい。
【００３２】
例えば、図５（ａ）及び図５（ｂ）に示すように、断面が円形である固形物成形部材１７０によっては、成形軸棒１６２ａにより中空の円筒形状の固形物を長く排出させて成形でき、一定の大きさに切断すると、燃料として使用しやすい固形物Ｗ１の形状とすることができる。この時、固形物成形部材１７０の内周面には凹凸部１７１を形成し、固形物Ｗ１が長く排出される時に、成形軸棒１６２ａの回転によって固形物Ｗ１が回転するのを防止することが好ましい。
【００３３】
また、図６（ａ）及び図６（ｂ）に示すように、小さな穴１８１を複数形成した固形物成形部材１８０によっては、小さい直径の固形物を長く成形でき、これを一定の大きさに切断すると、畜糞ペレットＷ２が形成できる。また、発酵畜糞を第１排出口１６１ａから排出させずに第２排出口１６１ｂから排出させる場合には、発酵畜糞が固形化されず、そのまま堆肥や牛舎に使用することができる。
【００３４】
そして、発酵槽内に投入される畜糞の最小及び最大貯蔵量を検出できるように、発酵槽内の上、下部に上部位置検出センサーと下部位置検出センサーを取り付け、発酵槽内部の温・湿度を検出できるように、発酵槽の側壁に温・湿度計を設置することができる。
【００３５】
このように構成された本発明の第１実施例による畜糞資源の燃料及び堆肥化装置の作用について説明すると、下記の通りである。
【００３６】
畜糞供給器１２０の駆動手段である電動モーター１２４を駆動して供給スクリュー１２３を回転させ、下部に位置するバケット１２２を通って発酵及び乾燥処理する畜糞を供給筒体１２１内の下部に投入すると、回転する供給スクリュー１２３により畜糞が下部から上部に移送され、これで、上部に位置した発酵槽１１０の入口１１１から発酵槽１１０内に畜糞が供給される。
【００３７】
発酵槽１１０内部に供給された畜糞は自然発酵され、発酵される過程で熱を発生するので、発酵槽１１０内部の温度は発酵熱によりますます上昇し、畜糞は発酵槽１１０内の温度により発酵されると同時に自然乾燥される。この時、畜糞の発酵時に生成されて活動する微生物のうち、高温性で且つ拮抗作用をする微生物が活動すると、発酵槽１１０内部の温度が約７０〜８０℃の範囲に上昇し、発酵畜糞を燃料や堆肥とするのに好適な状態になる。
【００３８】
このように発酵槽１１０内で畜糞を発酵及び乾燥させる過程で撹はん器１３０の電動モーター１３３を駆動すると、回転軸１３１及び撹はん棒１３２が回転しつつ畜糞を均一に撹はんし、全体的に均一な発酵及び乾燥が可能になり、これと同時に、空気供給器１４０のエアーコンプレッサー１４１を駆動し、空気供給管１４２を通じて回転軸１３１内に外部空気を供給すると、空気は、撹はん棒１３２に形成された空気排出穴１３２ａから噴射され、発酵槽１１０内への均一な空気供給が可能になる。その結果、畜糞の発酵時に消費される酸素を十分に補充可能になり、かつ、撹はん棒１３２の撹はんと同時に空気が供給されるので、発酵及び乾燥効率をより増大させることができる。
【００３９】
また、発酵槽１１０内部の空気は、発酵槽１１０上部に備えられた熱回収器１５０の熱交換筒体１５１へと流入し、熱交換器１５２を経て外部に排出される。この時、熱回収器１５０のポンプ１５４を駆動し、温水貯蔵槽１５３内の水を熱交換器１５２に循環させると、発酵槽１１０内の熱い空気と熱交換器１５２の熱交換管１５２ａ内部に流れる冷たい水が熱交換し、冷たい水は温度が上昇して再び温水貯蔵槽１５３に復帰になって、熱い空気は、温度が低くなって外部に放出され、熱回収器１５０の送風器１５５を駆動すると、発酵槽１１０内の熱い空気が熱交換筒体１５１内に強制流入すると同時に、熱交換器１５２を通る空気の流れを良くするので、熱交換効率をより増大させることができる。
【００４０】
このように温水貯蔵槽１５３内の水を熱交換器１５２に反復して循環させることによって、温水貯蔵槽１５３内の水の温度を上げ、温水として使用することができ、図示せぬが、熱交換器１５２をボイラーの配管と連結すると、暖房用にも活用することができる。
【００４１】
発酵槽１１０内で畜糞の発酵及び乾燥処理が完了した後、図１及び図２に示すように、開閉板１１３を開閉するための電動モーター１１４ｃを駆動すると、ピニオンギア１１４ｂの回転動作がラック１１４ａの直線移動に切り替わり、これによって、開閉板１１３が出口１１２を開放するので、発酵畜糞を出口１１２を通じて発酵畜糞排出筒体１６１内に流入させることができる。続いて、排出用電動モーター１６３を駆動すると、排出スクリュー１６２が回転しつつ、発酵畜糞排出筒体１６１内の畜糞を第１排出口１６１ａまたは第２排出口１６１ｂに押して排出させることができる。
【００４２】
排出用電動モーター１６３は、正・逆方向に回転可能になっているもので、例えば、排出スクリュー１６２を正方向に回転させると、発酵畜糞が第１排出口１６１ａ側に移動して排出され、排出スクリュー１６２を逆方向に回転させると、発酵畜糞が反対に第２排出口１６１ｂ側に移動して排出される。
【００４３】
発酵畜糞を第１排出口１６１ａ側に排出させる場合には、図５（ａ）及び図５（ｂ）に示すように、第１排出口１６１ａに着脱可能に取り付けられた固形物成形部材１７０と、この固形物成形部材１７０の中心に位置する排出スクリュー１６２の成形軸棒１６２ａにより、中空の円筒形状の固形物Ｗ１を形成でき、このような形状の固形物Ｗ１は、畜糞燃料として活用できる。また、図６（ａ）及び図６（ｂ）に示すように、小さい穴１８１を多数有する固形物成形部材１８０に取り替えると、小さい円筒形の畜糞ペレットＷ２を形成でき、その他にも、固形物成形部材１７０の形状によって様々な形状の固形物を形成できる。この時、発酵畜糞排出筒体１６１のテーパー部１６１ｃによっては、第１排出口１６１ａ側に移動する畜糞が次第に圧縮されながら排出するので、固形物成形部材１７０，１８０により成形される固形物Ｗ１及び畜糞ペレットＷ２の結合力が増大し、よく壊れない形態をそのまま維持することができる。
【００４４】
また、発酵畜糞を第２排出口１６１ｂ側に排出する場合は、発酵畜糞を固形化しない状態のまま排出でき、このような発酵畜糞は、堆肥や牛舎に活用するのに適している。
【００４５】
そして、発酵槽内の上、下部に設置された上部位置検出センサーと下部位置検出センサーによっては、発酵槽内に貯蔵される畜糞の上限線と下限線を検出でき、畜糞の貯蔵量が上限線を越える場合、畜糞供給器の電動モーターを制御し駆動を停止させることによって畜糞の投入を中断し、畜糞の貯蔵量が下限線の下に下りる場合、撹はん器の電動モーターを制御し駆動を停止させることによって、撹はん動作を中断する。
【００４６】
また、発酵槽の側壁に設置された温・湿度計によっては、発酵槽内部の温・湿度を検出でき、あらかじめ設定した温・湿度設定値と比較し、設定値を越える場合には、熱回収器のポンプ及び送風器を制御し駆動させることによって、発酵槽内の高温を熱回収器により回収し、発酵槽内の温度を下げ、また、空気供給器のエアーコンプレッサーを制御し駆動させることによって、発酵槽内に空気を供給し、高温性微生物が活発に活動できるような環境を提供する。
【００４７】
一方、図１に示すように、家畜に飲水を提供するための家畜用飲水供給部１９０と、家畜用飲水供給部１９０に供給される飲水の保温を維持するための飲水保温維持部１００とがさらに備えられることができる。
【００４８】
家畜に飲水を提供するための家畜用飲水供給部１９０は、上部が開放され、家畜に提供する飲水を収容できるようになっている飲水槽１９１を備える。飲水槽１９１は、下部に脚１９６を有する受け台１９５により支持されており、飲水槽１９１内には飲水を供給するための飲水供給管１９８と連結された飲水開閉バルブ１９９が設けられており、この飲水開閉バルブ１９９は、フロート１９９ａを用いて開閉されるもので、飲水槽１９１内に飲水が供給されて一定高さになると、飲水開閉バルブ１９９は閉じ、一定高さ以下になると、飲水開閉バルブ１９９を開き、これにより、飲水は常に一定高さに維持されることができる。
【００４９】
また、発酵槽１１０で畜糞の発酵時に発生する廃熱を用いて、家畜用飲水供給部１９０に供給される飲水の保温を維持するための飲水保温維持部１００は、発酵槽１１０の上部に設置され、発酵槽１１０内部と連通する熱交換筒体１５１と、熱交換筒体１５１内に設置された熱交換器１５２と、熱交換器１５２と循環配管１５６及び復帰配管１５７を介して連結され、給水口１５８と排水口１５９を持つ温水貯蔵槽１５３と、前記循環配管１５６に設置され、温水貯蔵槽１５３内の水を熱交換器１５２間で循環させるポンプ１５４と、を備えている。
【００５０】
熱交換筒体１５１には送風器１５５を設置し、熱交換筒体１５１内の空気を外部に強制排出させることによって発酵槽１０内の熱の流れを円滑にし、熱交換器１５２との熱交換効率を増大させることが好ましい。
【００５１】
また、循環配管１５６には、温水供給配管１５６−１が分岐され、放熱器１５６−３の一端に連結され、放熱器１５６−３の他端は、温水復帰配管１５６−２を介して温水貯蔵槽１５３に連結される。また、循環配管１５６と温水供給配管１５６−１には、温水の流れを選択的に遮断するための開閉バルブ１５６−５、１５６−６がそれぞれ設置されている。
【００５２】
放熱器１５６−３は、家畜用飲水供給部１９０の飲水槽１９１内に配置されるもので、温水供給配管１５６−１と温水復帰配管１５６−２に両端が連結された放熱管１５６−４をジグザグ形態に屈曲形成し、放熱効率を高める構造となっており、飲水槽１９１内の中間部分に位置し、飲水槽１９１内の飲水と熱交換することによって飲水の保温を維持する。
【００５３】
また、飲水槽１９１内には、飲水の温度を検出する温度計１９２が設置され、飲水槽１９１の底部外側には電気ヒーター１９３を設置し、温度計１９２と電気ヒーター１９３は、受け台１９５に備えられたコントロールボックス１９７内の制御手段（図示せず）と電気的に連結され、飲水槽１９１内の飲水が設定された温度より低い時には飲水を加熱する。なお、飲水槽１９１内に設置される放熱器１５６−３、飲水開閉バルブ１９９、温度計１９２は、家畜が水を飲む時に家畜の口に触れないように蓋１９４で覆うことが好ましい。
【００５４】
この場合、畜糞供給器１２０によって発酵槽１１０内部に畜糞を供給し、発酵槽１１０内部に供給された畜糞は、回転軸１３１と撹はん棒１３２によって均一に発酵されると同時に自然乾燥され、これと同時に、空気供給器１４０によって外部空気が発酵槽１１０内に、畜糞の発酵が円滑になるように供給される。以降、発酵畜糞排出手段１６０によって発酵槽１１０内の発酵畜糞がそのまま又は固形化して排出される。一方、発酵槽１１０内部に発生する熱は、発酵槽１１０上部に備えられた飲水保温維持部１００の熱交換筒体１５１に流入し、熱交換器１５２を経て外部に排出される。
【００５５】
この時、飲水保温維持部１００の循環配管１５６側の開閉バルブ１５６−５を開き、ポンプ１５４を駆動し、温水貯蔵槽１５３内の水を循環配管１５６と復帰配管１５７を通じて熱交換器１５２を経由して循環させると、発酵槽１０内の熱い空気と熱交換器１５２の熱交換管１５２ａの内部に流れる冷たい水が熱交換し、水は温度が上昇して再び温水貯蔵槽１５３に復帰し、熱い空気は、温度が低くなって外部に放出される。この場合、送風器１５５を駆動すると、発酵槽１０内の熱い空気が熱交換筒体１５１内に強制流入すると同時に、熱交換器１５２を通る空気の流れを良くするので、熱交換効率をより増大させることができる。
【００５６】
このように温水貯蔵槽１５３内の水を熱交換器１５２に反復して循環させることによって、温水貯蔵槽１５３内の水の温度を上げることができ、この時、循環配管１５６から分岐された温水供給配管１５６−１側の開閉バルブ１５６−６を開くと、温水貯蔵槽１５３の温水が家畜用飲水供給部１９０の飲水槽１９１に備えられた放熱器１５６−３を経由して温水復帰配管１５６−２を通って温水貯蔵槽１５３に循環され、これにより、放熱器１５６−３の放熱管１５６−４の内部に流れる温水と飲水槽１９１内に貯蔵された飲水が熱交換し、飲水の温度を上げることができ、特に、冬季に家畜に飲水を供給する際に、飲水槽１９１の飲水が冷たくなったり凍るのを防止できる。
【００５７】
また、飲水槽１９１に設置された温度計１９２及び電気ヒーター１９３は、飲水の保温を維持するための補助手段で、発酵槽１１０を稼動しない場合または冬季酷寒によって、飲水保温維持部１００を稼動しても保温を十分に維持できない場合、飲水槽１９１内の飲水を加熱することによって飲水の保温を維持でき、発酵槽１１０で畜糞の発酵時に発生する廃熱を用いて、温水貯蔵槽１５３に貯蔵された温水は排水口１５９を通じて他の用途の温水にも使用することができ、給水口１５８を通じて水を補充できる。
【００５８】
本第１実施例では、飲水保温維持部１００が一つの家畜用飲水供給部１９０に適用されたものを取り上げて説明したが、これに限定されず、図９に示すように、循環配管１５６から分岐される温水供給配管１５６−１に、複数の分岐供給配管１５６−１ａ、１５６−１ｂ、１５６−１ｃを並列設置し、温水貯蔵槽１５３に連結される温水復帰配管１５６−２に、複数の分岐復帰配管１５６−２ａ、１５６−２ｂ、１５６−２ｃを並列設置して複数の放熱器１５６−３ａ、１５６−３ｂ、１５６−３ｃとそれぞれ連結し、それぞれの放熱器１５６−３ａ、１５６−３ｂ、１５６−３ｃを複数の家畜用飲水供給部１９０ａ、１９０ｂ、１９０ｃの飲水槽１９１ａ、１９１ｂ、１９１ｃ内に設置することができ、この場合、複数の家畜用飲水供給部１９０ａ、１９０ｂ、１９０ｃに供給される飲水の保温を維持することができる。
【００５９】
図１０は、本発明の第２実施例を示す図である。同図に示すように、本実施例は、発酵槽１１０で畜糞の発酵時に発生する廃熱を用いて、家畜用飲水供給部１９０に供給される飲水の保温を維持するための飲水保温維持部２００を、発酵槽１１０上部に設置され、発酵槽１１０内部と連通する熱交換筒体２５１と、熱交換筒体２５１内に設置された熱交換器２５２と、熱交換器２５２と熱循環配管２３１及び熱供給配管２３２により連結され、家畜用飲水供給部１９０の飲水槽１９１内に位置して飲水槽１９１内の飲水と熱交換する放熱器２４０と、熱循環配管２３１に設置され、配管内に流れる熱媒体を熱交換筒体２５１と放熱器２４０との間で循環させるためのポンプ２５０と、で構成した以外は、畜糞発孝部の発酵槽１１０、畜糞供給器１２０、撹はん器１３０、空気供給器１４０、発酵畜糞排出手段１６０及び家畜用飲水供給部１９０は前述の第１実施例と同一に構成し、その重複説明は省略する。
【００６０】
このような第２実施例の構成によれば、ポンプ２５０を駆動し、熱循環配管２３１及び熱供給配管２３２内に流れる熱媒体を熱交換器２５２と放熱器２４０との間で循環させると、熱交換器２５２内部に流れる熱媒体は、発酵槽１１０内の熱い空気と熱交換し温度が上昇した後、熱供給配管２３２を通って家畜用飲水供給部１９０の飲水槽１９１に設置された放熱器２４０に流れる。
【００６１】
これにより、放熱器２４０の内部に流れる熱媒体と飲水槽１９１内に貯蔵された飲水が熱交換され、飲水の温度を上げることができ、熱交換されて冷たくなった熱媒体は、熱循環配管２３１を通って再び熱交換器２５２に移動して再び温度が上昇した後、放熱器２４０に供給されるので、飲水槽１９１内の飲水の保温を持続して保つことができ、これによって、冬季に家畜に飲水を供給する時に、飲水槽１９１の飲水が冷たくなったり凍るのを防止できる。
【００６２】
また、本実施例でも、第１実施例と同様に、飲水保温維持部２００が一つの家畜用飲水供給部１９０に適用されるとして説明したが、これに限定されず、図１１に示すように、熱循環配管２３１と熱供給配管２３２に複数個の分岐熱循環配管２３１ａ、２３１ｂ、２３１ｃと分岐熱供給配管２３２ａ、２３２ｂ、２３２ｃを並列に連結し、複数個の放熱器２４０ａ、２４０ｂ、２４０ｃとそれぞれ連結し、それぞれの放熱器２４０ａ、２４０ｂ、２４０ｃを複数の家畜用飲水供給部１９０ａ、１９０ｂ、１９０ｃの飲水槽１９１ａ、１９１ｂ、１９１ｃ内に設置することができ、この場合、複数の家畜用飲水供給部１９０ａ、１９０ｂ、１９０ｃに供給される飲水の保温を維持できる。
【００６３】
次いで、本発明の第３実施例を、添付の図面を用いて詳細に説明する。
【００６４】
図１２は、本発明の第３実施例による畜糞資源の燃料及び堆肥化装置を示す斜視図であり、図１３は、発酵槽の内部構成を示す断面図である。図示のように、本実施例の畜糞資源の燃料及び堆肥化装置は、畜糞を貯蔵して発酵及び乾燥させる発酵槽３１０と、発酵槽３１０を支持する支持フレーム３２０と、を備える。
【００６５】
発酵槽３１０は、円筒形状に形成され、支持フレーム３２０に水平方向に設置されるもので、上部には畜糞を供給できるように蓋３１１によって開閉される入口３１２が形成され、一側下部には、発酵処理の完了した発酵畜糞を発酵槽３１０から排出するための第１及び第２出口３１３，３１４が形成され、内部には、供給された畜糞を均一に撹はんする撹はん棒３３１が備えられている。
【００６６】
撹はん棒３３１は、発酵槽３１０内に水平方向に配置され、両端を発酵槽３１０の両側壁３１５，３１６に回転自在に軸支した中空軸３３２に取り付けられるもので、中空軸３３２の軸線方向（長さ方向）に沿って複数個配置される。
【００６７】
図１５に示すように、撹はん棒３３１は、中空軸３３２の軸線方向に対して傾斜した傾斜面３３１ａを有し、第１及び第２出口３１３、３１４側の端部に配置された一つの撹はん棒３３１を除外した残りの撹はん棒３３１は、傾斜面３３１ａを第１及び第２出口３１３，３１４側に向くように配置し、中空軸３３２及び撹はん棒３３１の回転時に、発酵槽３１０内の畜糞を第１及び第２出口３１３，３１４側に移動させるようにし、また、第１及び第２出口３１３，３１４側の端部に配置された一つは、逆方向の撹はん棒３３１であって、傾斜面３３１ａを他の撹はん棒３３１とは反対側に向くように配置し、発酵槽３１０内の畜糞を第１及び第２出口３１３，３１４の反対側に移動させることによって、逆方向の撹はん棒３３１によって畜糞が発酵槽３１０の第１及び第２出口３１３，３１４側に過度に積もるのを防止する役割を果たす。
【００６８】
上記のように構成された撹はん棒３３１は、撹はん駆動手段によって中空軸３３２を回転駆動させると同時に、中空軸３３２と共に回転するようになっており、撹はん駆動手段は、支持フレーム３２０に設置された減速電動モーター３４１と、減速電動モーター３４１の回転動力を中空軸３３２に伝達する動力伝達機構３４２とからなる。
【００６９】
また、発酵槽３１０の内部には、空気供給手段により空気を供給するようになっている。この空気供給手段は、支持フレーム３２０に設置され、空気を発生させる空気発生器３５１と、空気発生器３５１によって発生した空気を発酵槽３１０の内部に供給する空気供給管３５２と、からなる。
【００７０】
発酵槽３１０内の空気供給は、図１５に示すように、それぞれの撹はん棒３３１の内部に空気通路３３１ｂを形成して中空軸３３２の内部と連通させ、撹はん棒３３１の長手方向に沿って空気通路３３１ｂに連通する複数個の空気排出穴３３１ｃを形成し、また、空気供給手段の空気供給管３５２を中空軸３３２の一端に連結し、空気発生器３５１より発生した空気が中空軸３３２を通って撹はん棒３３１の空気排出穴３３１ｃから噴出されることによってなされる。
【００７１】
そして、第１及び第２出口から排出される発酵畜糞をそのまま排出したり固形化して排出する発酵畜糞排出手段として、図１２及び図１６に示すように、発酵槽３１０の下部に設置され、発酵槽３１０内で発酵完了した発酵畜糞を固形化して排出する固形物成形部３６０と、発酵畜糞をそのまま排出する発酵畜糞排出部３７０とを備えている。
【００７２】
固形物成形部３６０は、図１７に示すように、発酵槽３１０の下部に円筒形状の成形筒体３６１を水平方向に設置し、上部を第１出口３１３と連通させ、発酵槽３１０内の発酵畜糞が内部に流入するようになっており、成形筒体３６１の一端には、発酵畜糞を圧縮して固形化させる固形物成形部材３６２が連結され、成形筒体３６１の内部には、発酵畜糞を固形物成形部材３６２側に移動させる移動スクリュー３６３が設置される。
【００７３】
移動スクリュー３６３は、駆動手段により回転駆動する。この駆動手段は、支持フレーム３２０に設置された減速電動モーター３６４と、減速電動モーター３６４の回転動力を移動スクリュー３６３に伝達する動力伝達機構３６５とからなる。
【００７４】
固形物成形部材３６２は、フランジ継ぎ目３６６ａ、３６６ｂにより成形筒体３６１に着脱自在に取り付け、交換可能に構成することが好ましく、成形筒体３６１の連結部分から次第に直径が減少する傾斜部３６２ａと、この傾斜部３６２ａの最小直径部から水平方向に延在する水平部３６２ｂとで構成される。ここで、排出される発酵畜糞は傾斜部３６２ａによって圧縮されて結合力が増大するので、固形物の成形後に固形物の形状を維持できる。また、水平部３６２ｂの内周面は、任意形態の固形物を形成できるように様々な形状にすることができ、移動スクリュー３６３には、固形物成形部材３６２の内部中心に位置する成形軸棒３６７を延設し、中央に中空部を持つ固形物を形成できるようにすることが好ましい。
【００７５】
例えば、図１８に示すように、水平部３６２ｂの内周面の断面が円形である固形物成形部材３６２によっては、成形軸棒３６７により中空の円筒形状の固形物を長く排出させて成形でき、固形物を一定の大きさに切断すると、燃料として使用するのに適合する畜糞ペレットを生産できる。
【００７６】
そして、固形物成形部材３６２の水平部３６２ｂの内周面には複数個の凹溝３６２ｃを水平部３６２ｂの長さ方向に沿って直線に形成し、固形物が長く排出される時に成形軸棒３６７の回転によって固形物が共に回転するのを防止することが好ましい。
【００７７】
発酵畜糞排出部３７０は、図１９に示すように、発酵槽３１０の下部に水平方向に設置された排出筒体３７１を備える。排出筒体３７１の上部は、発酵槽３１０の第２出口３１４と連通し、発酵槽３１０内の発酵畜糞が排出筒体３７１内に流入するようになっており、一側下部には、発酵畜糞を外部に排出するための排出管３７２が連結されている。また、排出筒体３７１内には、排出スクリュー３７３が回転可能に設置され、発酵畜糞を排出管３７２側に移動させるようになっており、排出スクリュー３７３は駆動手段によって回転する。
【００７８】
この駆動手段は、支持フレーム３２０に設置された減速電動モーター３７４と、減速電動モーター３７４の回転動力を排出スクリュー３７３に伝達する動力伝達機構３７５と、で構成され、本実施例では、撹はん棒３３１の回転のための撹はん駆動手段である動力伝達機構３４２、固形物成形部３６０の移動スクリュー３６３及び発酵畜糞排出部３７０の排出スクリュー３７３を回転させる駆動手段である動力伝達機構３６５，３７５として、スプロケットホイールをチェーンで連結した構成を示したが、これに限定されず、ベルトまたはギアを用いても構わない。
【００７９】
そして、発酵槽３１０内部の温・湿度を検出できるように発酵槽３１０の一側壁３１５に温・湿度計３１７を設置し、発酵槽３１０の外周壁面には電源の印加によって発熱される面状発熱体３１８を設置し、発酵槽３１０内部の温度を人工的に上昇させることができるようにすることが好ましい。
【００８０】
このように構成された本発明の第３実施例による畜糞資源の燃料及び堆肥化装置の作用について説明すると、下記の通りである。
【００８１】
まず、上部に位置した発酵槽３１０の入口３１２を通じて発酵槽３１０の内部に畜糞を供給すると、畜糞は、発酵槽３１０内で自然発酵され、発酵される過程で熱を発生するので、この発酵熱によって発酵槽３１０内部の温度は次第に上昇し、畜糞は発酵槽３１０内の温度によって自然乾燥される。この時、畜糞の発酵時に生成されて活動する微生物のうち、高温性で且つ拮抗作用をする微生物が活動すると、発酵槽３１０内部の温度が約７０〜８０℃の範囲に上昇し、発酵畜糞を燃料や堆肥とするのに好適な状態になる。
【００８２】
このように発酵槽３１０内で畜糞を発酵及び乾燥させる過程で撹はん駆動手段の減速電動モーター３４１を駆動すると、中空軸３３２及び撹はん棒３３１が回転することによって畜糞を均一に撹はんし、全体的に均一に発酵及び乾燥させることができ、これと同時に、空気供給手段の空気発生器３５１を駆動し、空気供給管３５２を通じて中空軸３３２に空気を供給すると、空気は、撹はん棒３３１に形成された空気排出穴３３１ｃから噴出され、発酵槽３１０内に均一に空気を供給可能である。
【００８３】
これにより、畜糞の発酵時に消費される酸素を十分に補充可能になり、撹はん棒３３１の撹はんと同時に空気が供給され、また、発酵槽３１０が水平方向に設置されるので畜糞が空気と接触する量が増加し、発酵及び乾燥効率をより増大させることができ、かつ、水平方向に畜糞を移動させると同時に撹はんするので、その駆動のための駆動部の負荷を最小化させることができる。
【００８４】
このようにして発酵槽３１０内で畜糞の発酵及び乾燥処理が完了した後、固形物成形部３６０の駆動手段または発酵畜糞排出部３７０の駆動手段を選択的に駆動させることによって、発酵畜糞を固形化した固形物として排出したり、発酵畜糞をそのまま排出することができる。
【００８５】
すなわち、図１３に示すように、撹はん棒３３１が回転すると、撹はん棒３３１の傾斜面３３１ａにより発酵畜糞が第１及び第２出口３１３、３１４側に押されて移動するので、第１及び第２出口３１３、３１４から固形物成形部３６０の成形筒体３６１と発酵畜糞排出部３７０の排出筒体３７１内に発酵畜糞を流入させることが可能になる。
【００８６】
この状態で、図１７に示すように、固形物成形部３６０の減速電動モーター３６４を駆動すると、移動スクリュー３６３が回転して成形筒体３６１内の発酵畜糞を固形物成形部材３６２側に移動させ、発酵畜糞は、固形物成形部材３６２を通過しながら傾斜部３６２ａにより圧縮され、結合力が増大して容易に壊れず、その形態をそのまま維持できるようになり、続いて水平部３６２ｂの内周面形状と固形物成形部材３６２の中心に位置した成形軸棒３６７により中空の円筒形状の固形物Ｗを連続して排出できるようになる。
【００８７】
また、図１９に示すように、発酵畜糞排出部３７０の減速電動モーター３７４を駆動させると、排出スクリュー３７３が回転しつつ排出筒体３７１内の発酵畜糞を排出管３７２側に移動させ、排出管３７２を通って発酵畜糞を固形化しない状態のまま排出可能になり、このような発酵畜糞は、堆肥や牛舎として活用すれば良い。
【００８８】
なお、図１２に示すように、発酵槽３１０の側壁に設置された温・湿度計３１７によっては発酵槽３１０の内部の温・湿度を検出でき、発酵槽３１０の外周面に設置された面状発熱体３１８によっては発酵槽３１０内の温度が畜糞の発酵に適合する温度より低い場合、温度を上昇させ、高温性微生物が活発に活動できる環境を提供する。
【００８９】
以下、本発明の好ましい第４実施例を、添付の図面を用いて詳細に説明する。図２０は、本発明の畜糞資源の燃料及び堆肥化装置を示す斜視図であり、図２１は、発酵槽の内部構成を示す断面図である。図示のように、本発明の畜糞資源の燃料及び堆肥化装置は、畜糞を貯蔵し発酵及び乾燥させるための発酵槽４１０と、発酵槽４１０を支持するのための支持台４２０と、を備える。
【００９０】
発酵槽４１０は、円筒形状に形成され、支持台４２０に水平方向に設置されるもので、一側壁４１０ａに蓋４１１で開閉可能な入口４１２が形成され、他側壁４１０ｂに蓋４１３で開閉可能な出口４１４が形成されている。
【００９１】
発酵槽４１０は、支持台４２０に設置された第１乃至第４ローラ４３１〜４３４によって水平軸線（図２１のＸ−Ｘ線）を中心に回転可能になっているもので、第１乃至第４ローラ４３１〜４３４は、発酵槽４１０を両側下部で支持し、第１乃至第４ローラ４３１〜４３４のうちいずれか一つ、例えば、第１ローラ４３１は、回転駆動手段により回転可能になっている。
【００９２】
回転駆動手段は、減速電動モーター４３５と、この減速電動モーター４３５の回転動力を第１ローラ４３１に伝達する動力伝達機構４３６とからなり、動力伝達機構４３６は、図２０に示すように、減速電動モーター４３５と第１ローラ４３１にチェーンスプロケットをそれぞれ設置し、これらをチェーンで連結して構成しても良く、この他にもギアまたはベルトプーリをベルトで連結して構成しても良い。また、第１乃至第４ローラ４３１〜４３４と転がり接触する発酵槽４１０の外周面には、ガイドリング体４１５を備え、発酵槽４１０の回転をガイドすることによって離脱を防止する。
【００９３】
また、発酵槽４１０の内周面にはらせん状の突出板４１６が備えられ、このらせん状の突出板４１６は、発酵槽４１０の水平軸線方向に沿ってらせん状に突出形成され、一端部の排出ガイド部４１６ａは、出口４１４に近接した位置（図２２（ａ）参照）まで延在し、発酵槽４１０の回転により畜糞を出口４１４側に誘導するようになっている。この場合、出口４１４は、発酵槽４１０の回転中心に形成することが好ましい。
【００９４】
一方、発酵畜糞の排出は、発酵畜糞をそのまま排出したり、固形化して排出する発酵畜糞排出手段によって行われる。この発酵畜糞排出手段は、図２３に示す発酵畜糞排出器４４０からなる。この発酵畜糞排出器４４０は、前述した第１実施例の発酵畜糞排出手段１６０と機能、構成及び作用が同一なので、その重複説明は省略する。
【００９５】
一方、発酵槽４１０の内部に空気を供給するための空気供給手段を備える。空気供給手段は、連結筒体４２１及び出口４１４側の蓋４１３を貫通し、その末端が発酵槽４１０の内部まで延びる空気供給管４５１と、支持台４２０に設置された空気発生器４５２と、空気発生器４５２から発生した空気を発酵槽４１０内部に供給するよう、空気発生器４５２と空気供給管４５１とを連結する連結ホース４５３と、で構成される。
【００９６】
ここで、空気供給管４５１は、図２１に示すように、発酵槽４１０と蓋４１３の回転中心である水平軸線方向に設置し、蓋４１３との間に軸受け４５４を設置し、停止状態にある空気供給管４５１を中心に蓋４１３が発酵槽４１０と一緒に回転するようにすることが好ましく、空気供給管４５１は、水平軸線方向に直線移動可能にし、蓋４１３を出口４１４から開閉できるようにし、連結筒体４２１には、空気供給管４５１の直線移動を案内する支持部４２１ａを備えることが好ましい。
【００９７】
また、本実施例は、発酵槽４１０の上部に水平方向に設置され、発酵槽４１０の外側に冷却水を噴出する冷却水噴出穴４６１ａを複数個有する冷却水供給パイプ４６１をさらに備えることができる。冷却水としては水を使用し、冷却水供給パイプ４６１に上水道（図示せず）を連結して水を取り込み、開閉バルブ４６２を設置して選択的に冷却水を取り込むようにする。
【００９８】
また、発酵槽４１０内に畜糞を投入するための畜糞供給器４７０をさらに備える。畜糞供給器４７０は、図２０及び図２４に示すように、発酵槽４１０の入口４１２の位置から下方に傾斜して設けられたガイド筒体４７１と、ガイド筒体４７１の下部に設けられ、畜糞を収容する供給筒体４７２と、を備える。
【００９９】
なお、ガイド筒体４７２の内部には、コンベアベルト４７３が設置される。具体的に、供給筒体４７２に位置する駆動ホイール４７４ａと、発酵槽４１０の入口４１２に位置する従動ホイール４７４ｂとをガイド筒体４７１に回転自在に取り付け、この駆動ホイール４７４ａと従動ホイール４７４ｂとをコンベアベルト４７３で連結する。ここで、駆動ホイール４７４ａは、減速電動モーター４７５により回転するようになっている。また、コンベアベルト４７３上には、畜糞を収容するための複数個のバケット４７６を備え、コンベアベルト４７３の駆動時に、供給筒体４７２内の畜糞を発酵槽４１０の入口４１２を通じて発酵槽４１０内に投入できるようにし、また、供給筒体４７２の下部には輪４７７を取り付け、畜糞供給器の移動を容易にすることが好ましい。
【０１００】
このように構成された第４実施例による畜糞資源の燃料及び堆肥化装置の作用について説明すると、下記の通りである。
【０１０１】
図２０及び図２４に示すように、まず、入口４１２の蓋４１３を開き、畜糞供給器４７０の駆動手段である減速電動モーター４７５を駆動して駆動ホイール４７４ａを回転させると、コンベアベルト４７３が駆動する。続いて供給筒体４７２内に発酵及び乾燥処理する畜糞を入れると、供給筒体４７２内の畜糞は、駆動するコンベアベルト４７３のバケット４７６によって発酵槽４１０の入口４１２側に運搬され、入口４１２を通じて発酵槽４１０内部に供給される。
【０１０２】
発酵槽４１０内に供給された畜糞は自然発酵され、発酵される過程で熱を発生するので、この発酵熱によって発酵槽４１０内部の温度は次第に上昇し、畜糞は発酵槽４１０内の温度により自然乾燥される。この時、畜糞の発酵時に生成されて活動する微生物のうち、高温性で且つ拮抗作用をする微生物が活動すると、発酵槽４１０内部の温度が約７０〜８０℃の範囲に上昇し、発酵畜糞を燃料や堆肥とするのに好適な状態となる。
【０１０３】
畜糞の発酵温度は、７０〜８０℃の範囲に維持されることが好ましく、この温度よりも高くなると、冷却水供給パイプ４６１の開閉バルブ４６２を開き、冷却水噴出穴４６１ａから冷却水を発酵槽４１０外側に噴出することによって発酵槽４１０を冷却させ、発酵槽４１０の内部の温度が過度に上昇するのを防止することができる。
【０１０４】
このように発酵槽４１０内で畜糞を発酵及び乾燥させる過程で、発酵槽４１０の回転駆動手段である減速電動モーター４３５を駆動させると、動力伝達機構４３６により第１ローラ４３１が回転し、これにより、この第１ローラ４３１と転がり接触する発酵槽４１０が水平軸線を中心に回転する。このとき、発酵槽４１０は、両側下部で回転支持する第１乃至第４ローラ４３１〜４３４によって、安定して回転することができる。
【０１０５】
発酵槽４１０が回転すると、図２２（ｂ）に示すように、畜糞は、発酵槽４１０の内周面に沿って水平軸線を中心に下部から上部に回転し、上部で自然落下すると同時に、発酵槽４１０内周面に形成されたらせん状の突出板４１６により入口４１２側から出口４１４側へ順次移動する。この時は、出口４１４が蓋４１３によって閉じた状態であるから、畜糞は出口４１４から排出されない。
【０１０６】
これと同時に空気供給手段の空気発生器４５２を駆動させると、連結ホース４５３及び空気供給管４５１を通って発酵槽４１０内部に空気が供給され、これにより、畜糞を均一に撹はんし全体的に均一に発酵及び乾燥させながら畜糞の発酵時に消費される酸素を十分に補充可能になる。また、発酵槽４１０の水平方向への設置によって、畜糞が空気と接触する量が増加されるので、発酵及び乾燥効率をより増大させることができ、水平方向に畜糞を移動させると同時に撹はんするので、その駆動のための駆動部の負荷を最小限に抑えることができる。
【０１０７】
このようにして発酵槽４１０内で畜糞の発酵及び乾燥処理が完了した後、出口４１４の蓋４１３を開き、発酵畜糞排出器４４０の駆動手段である電動モーター４４６を駆動すると、発酵畜糞を、固形化した固形物として排出したり、そのまま排出させることができる。
【０１０８】
すなわち、まず、図２１に示すように、空気供給管４５１を仮想線のように水平軸線方向に後進させると、空気供給管４５１に軸受け４５４を介して固定された蓋４１３を移動させて出口４１４を開くことができ、これにより、図２２（ｂ）に示すように、らせん状の突出板４１６により出口４１４側に移動する発酵畜糞を、排出ガイド部４１６ａにより出口４１４に誘導し排出でき、排出される発酵畜糞は、連結筒体４２１を通って発酵畜糞排出器４４０の発酵畜糞排出筒体４４１内に投入される。
【０１０９】
続いて、図２３に示すように、発酵畜糞排出器４４０の電動モーター４４６を駆動させると排出スクリュー４４２が回転し、発酵畜糞排出筒体４４１内の畜糞を第１排出口４４１ａまたは第２排出口４４１ｂに押して排出させることができる。
【０１１０】
すなわち、電動モーター４４６は正・逆方向の回転が可能なもので、例えば、排出スクリュー４４２を正方向に回転させると、発酵畜糞は第１排出口４４１ａ側に移動して排出され、排出スクリュー４４２を逆方向に回転させると、発酵畜糞は反対に第２排出口４４１ｂ側に移動して排出される。
【０１１１】
発酵畜糞を第１排出口４４１ａ側に排出させる場合には、発酵畜糞が固形物成形部材４４３を通過しながらテーパー部４４３ａで圧縮されて結合力が増大し、容易に壊れず、その形態をそのまま維持可能になり、続いて水平部の内周面の形状と固形物成形部材の中心に位置する成形軸棒によって中空の円筒形状の固形物が連続して排出される。
【０１１２】
また、発酵畜糞を第２排出口４４１ｂ側に排出する場合には、発酵畜糞を固形化しない状態のまま排出でき、このような発酵畜糞は堆肥や牛舎として活用すれば良い。
【図面の簡単な説明】
【０１１３】
【図１】本発明の第１実施例による畜糞資源の燃料及び堆肥化装置を示す斜視図である。
【図２】図１に示す畜糞資源の燃料及び堆肥化装置に採用された発酵槽の内部構成及び飲水保温維持部を示す縦断面図である。
【図３】図１に示す畜糞資源の燃料及び堆肥化装置の内部構成を示す図１のＡ−Ａ線断面図である。
【図４】図１に示す畜糞資源の燃料及び堆肥化装置に採用された撹はん器を示す一部切欠斜視図である。
【図５】（ａ）及び（ｂ）は、図１に示す畜糞資源の燃料及び堆肥化装置の固形物成形部材を示す図２のＢ−Ｂ線断面図、及び固形物成形部材により製造された畜糞燃料を示す斜視図である。
【図６】（ａ）及び（ｂ）は、図１に示す畜糞資源の燃料及び堆肥化装置の固形物成形部材の変形例を示す正面図、及び変形例の固形物成形部材により製造された畜糞ペレットを示す斜視図である。
【図７】図１に示す畜糞資源の燃料及び堆肥化装置に採用された家畜用飲水供給部を示す図１のＣ−Ｃ線断面図である。
【図８】図１に示す畜糞資源の燃料及び堆肥化装置の飲水保温維持部の熱交換器を示す斜視図である。
【図９】本発明の第１実施例において家畜用飲水供給部の変形例を概略的に示す構成図である。
【図１０】本発明の第２実施例による畜糞資源の燃料及び堆肥化装置を示す斜視図である。
【図１１】本発明の第２実施例において家畜用飲水供給部の変形例を概略的に示す構成図である。
【図１２】本発明の第３実施例による畜糞資源の燃料及び堆肥化装置を示す斜視図である。
【図１３】図１２に示す畜糞資源の燃料及び堆肥化装置に採用された発酵槽の内部構成を示す縦断面図である。
【図１４】図１２に示す畜糞資源の燃料及び堆肥化装置の撹はん駆動手段を示す右側面図である。
【図１５】図１２に示す畜糞資源の燃料及び堆肥化装置に採用された中空軸及び撹はん棒を示す斜視図である。
【図１６】図１２に示す畜糞資源の燃料及び堆肥化装置の左側面図である。
【図１７】図１６のＡ−Ａ線断面図で、固形物成形部を示す。
【図１８】図１７の固形物成形部において固形物成形部材の固形物排出部分を示す正面図である。
【図１９】図１６のＢ−Ｂ線断面図で、発酵畜糞排出部を示す。
【図２０】本発明の第４実施例による畜糞資源の燃料及び堆肥化装置を示す斜視図である。
【図２１】図２０に示す畜糞資源の燃料及び堆肥化装置に採用された発酵槽の内部構成を示す縦断面図である。
【図２２】（ａ）及び（ｂ）は、図２０に示す畜糞資源の燃料及び堆肥化装置に採用された発酵槽の回転状態を示す側断面図である。
【図２３】図２０に示す畜糞資源の燃料及び堆肥化装置に採用された発酵畜糞排出器を示す断面図である。
【図２４】図２０に示す畜糞資源の燃料及び堆肥化装置に採用された畜糞供給器を示す断面図である。
【符号の説明】
【０１１４】
１１０：発酵槽
１１１：入口
１１２：出口
１２０：畜糞供給器
１２１：供給筒体
１２２：バケット
１２３：供給スクリュー
１３０：撹はん器
１３１：回転軸
１３２：撹はん棒
１３２ａ：空気排出穴
１４０：空気供給器
１４１：エアーコンプレッサー
１４２：空気供給管
１５０：熱回収器
１５１：熱交換筒体
１５２：熱交換器
１５３：温水貯蔵槽
１５４：ポンプ
１６１：発酵畜糞排出筒体
１６１ａ，１６１ｂ：第１及び第２排出口
１６２：排出スクリュー
１７０，１８０：固形物成形部材
１９０：家畜用飲水供給部
１９１：飲水槽
１９１：受け台
１９４：飲水供給管
１９９：飲水開閉バルブ
１００，２００：飲水保温維持部
１５１，２５１：熱交換筒体
１５２，２５２：熱交換器
１５６：循環配管
１５７：復帰配管
１５３：温水貯蔵槽
１５４，２５０：ポンプ
１５６−１：温水供給配管
１５６−２：温水復帰配管
１５６−３，２４０：放熱器
１５６−５，１５６−６：開閉バルブ
２３１：熱循環配管
２３２：熱供給配管
３１０：発酵槽
３１１：蓋
３１２：入口
３１３，３１４：第１及び第２出口
３１７：温・湿度計
３１８：面状発熱体
３２０：支持フレーム
３３１：撹はん棒
３３１ｃ：空気排出穴
３６０：固形物成形部
３６１：成形筒体
３６２：固形物成形部材
３６３：移動スクリュー
３７０：発酵畜糞排出部
３７１：排出筒体
３７２：排出管
３７３：排出スクリュー
４１０：発酵槽
４１１，４１３：蓋
４１２：入口
４１４：出口
４１６：らせん状の突出板
４１６ａ：排出ガイド部
４２０：支持台
４２１：連結筒体
４３１〜４３４：第１〜第４ローラ
４４０：発酵畜糞排出器
４４１：発酵畜糞排出筒体
４４２：排出スクリュー
４４３：固形物成形部材
４４３ａ：テーパー部
４４３ｂ：水平部
４４４：成形軸棒
４５１：空気供給管
４５２：空気発生器
４５３：連結ホース
４６１：冷却水供給パイプ
４６１ａ：冷却水噴出穴
４７０：畜糞供給器
４７１：ガイド筒体
４７２：供給筒体
４７３：コンベアベルト
４７４ａ：駆動ホイール
４７４ｂ：従動ホイール
４７６：バケット
【技術分野】
【０００１】
本発明は、畜糞資源の燃料及び堆肥化装置に係り、より詳細には、牛、豚などの家畜の糞尿を発酵槽内に投入して均一に撹はんし、高温性微生物を用いて発酵処理しながら乾燥させたのち排出させ、畜糞燃料として使用したり、堆肥または牛舎にリサイクルでき、また、畜糞の発酵時に発生する熱は回収し、温水または暖房に利用できるようにした畜糞資源の燃料及び堆肥化装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
大量生産と大量消費が行われている現代社会は、大量廃棄による深刻な環境汚染の問題に悩んでいる。代表的な環境汚染問題としては、大量廃棄による土壌・水質汚染の問題とエネルギーの大量消費による空気汚染が挙げられる。
【０００３】
このような土壌・水質汚染の問題から農業分野も自由ではない。生産の効率性を優先視しながら集約的農業が推進され、その結果、農薬・化学肥料の過剰投与及び家畜糞尿の不適切な管理によって土壌・水質汚染の問題を招いているわけである。特に、家畜糞尿の不適切な管理による土壌及び水質汚染の深刻性を認識し、各国では、家畜糞尿による環境問題を解消し、その管理の効率性を高めるために、家畜糞尿を堆肥・液肥として全量資源化し、堆肥・液肥の利用を促進することを法制化している。
【０００４】
一方、食物類の廃棄物は、土壌に直接埋め立ててきたが、埋め立てられる食物類の廃棄物が益々大量化しながら深刻な環境問題として台頭されてきている。そこで、食物廃棄物は、直接埋め立てから堆肥または飼料への加工による資源化へとその処理が展開されている。
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
しかしながら、家畜経営の急速な大規模化、畜産業者の経営悪化、高齢化などによって家畜糞尿を資源化するのには限界があり、家畜糞尿の大部分は捨てられたり無断投棄され、地下水の汚染や土壌・海洋汚染の深刻な原因として急浮上しており、したがって、畜産副産物リサイクルの定立が切実に要望されている現状である。
【０００６】
本発明は、上記従来の問題点を解決するためのもので、その目的は、牛糞などの畜糞を燃料、堆肥及び牛舎にリサイクルすることによって、親環境的な畜産経営指針に合理的に対処し、畜産農家の難題を解決でき、農地不足による糞尿の処理困難と放置による悪臭を解決すると同時に、廃棄物とされてきた畜糞を資源化することができる畜糞資源の燃料及び堆肥化装置を提供することにある。
【０００７】
また、畜糞の発酵時に発生する廃熱を、家畜に供給される飲水が冬季に冷たくなったり凍るのを防止する保温維持手段として活用することによって、従来の飲水保温維持のために使用した電気ヒーターまたはボイラーを使用せずにすむので、電力または燃料の消費を減らし、畜産運営に必要な経費を節減させることができる畜糞資源の燃料及び堆肥化装置を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
上記の目的を達成するために、本発明は、畜糞を貯蔵し発酵及び乾燥させるためのもので、垂直方向に設置され、上部に入口が形成され、下部に出口が形成された円筒形状の発酵槽と、前記発酵槽の外側面に設置され、畜糞を発酵槽内に供給する畜糞供給器と；前記発酵槽内で回転可能に設置され、発酵槽内の畜糞を均一に撹はんする撹はん器と；前記撹はん器を回転駆動させる駆動手段と；前記発酵槽に備えられ、発酵槽外部の空気を内部に供給する空気供給器と；前記発酵槽内で発酵された発酵畜糞をそのまま排出したり、固形化して排出する発酵畜糞排出手段と；を含んで構成され、
前記撹はん器は、発酵槽内に垂直方向に設置された中空の回転軸と、前記回転軸の外周面に半径方向に設置されて回転軸の内部と連通し、空気排出穴を有する中空の撹はん棒と、からなり、前記空気供給器は、発酵槽の外側に設置されたエアーコンプレッサーと、前記エアーコンプレッサーより発生した空気を回転軸の内部に供給するために、エアーコンプレッサーと撹はん器の回転軸とを連結する空気供給管と、から構成されることを特徴とする畜糞資源の燃料及び堆肥化装置を提示する。
【０００９】
また、上部が開放され、家畜に提供する飲水を収容できるようになっている飲水槽と、前記飲水槽を支持する受け台と、前記飲水槽内に設置され、飲水を供給するための飲水供給管に連結された飲水開閉バルブと、を備える家畜用飲水供給部と；前記熱交換器と循環配管及び復帰配管を介して連結された温水貯蔵槽と、前記循環配管に設置され、前記温水貯蔵槽内の水を熱交換器に循環させるためのポンプと、前記循環配管から分岐された温水供給配管に一端が連結され、他端は温水復帰配管を介して前記温水貯蔵槽に連結され、前記家畜用飲水供給部の飲水槽内に位置して前記飲水槽内の飲水と熱交換する放熱器と、前記循環配管と温水供給配管にそれぞれ設置された開閉バルブと、を備える飲水保温維持部と；からなることを特徴とする畜糞資源の燃料及び堆肥化装置を提示する。
【００１０】
また、支持フレームと；畜糞を貯蔵し、発酵及び乾燥させるためのもので、前記支持フレームに水平方向に設置され、上部に蓋によって開閉可能な入口が形成され、一側下部に第１出口及び第２出口が形成された円筒形状の発酵槽と；前記発酵槽の内部に水平方向に配置され、両端が両側壁に回転自由に支持された中空軸と；前記中空軸に設置され、発酵槽内の畜糞を前記第１及び第２出口側に水平移動させながら均一に撹はんする複数個の撹はん棒と；前記支持フレームに設置され、前記撹はん棒を回転駆動させる撹はん駆動手段と；前記支持フレームに設置され、発酵槽の内部に空気を供給する空気供給手段と；前記第１及び第２出口から排出される発酵畜糞を、そのまま排出したり固形化して排出する発酵畜糞排出手段と；を含むことを特徴とする畜糞資源の燃料及び堆肥化装置を提示する。
【００１１】
また、支持台と；畜糞を貯蔵し、発酵及び乾燥させるためのもので、前記支持台に水平方向に支持設置され、一側壁に蓋によって開閉可能な入口が形成され、他側壁に蓋によって開閉可能な出口が形成された円筒形状の発酵槽と；前記支持台に設置され、発酵槽が水平軸線を中心に回転可能なように下部から支持する第１乃至第４ローラと；前記第１乃至第４ローラのうちいずれか一つを回転させる回転駆動手段と；前記発酵槽の内周面に沿ってらせん状に突出形成され、一端部の排出ガイド部が出口に近接した位置まで延在し、発酵槽の回転により畜糞を出口側に移動させるようにしたせん状の突出板と；前記出口から排出される発酵畜糞をそのまま排出したり、固形化して排出する発酵畜糞排出手段と；を含むことを特徴とする畜糞資源の燃料及び堆肥化装置を提示する。
【発明の効果】
【００１２】
本発明の第１及び第２実施例による畜糞資源の燃料及び堆肥化装置によれば、畜糞を発酵槽内で発酵及び自然乾燥させた後、選択的に発酵畜糞排出筒体の第１排出口から排出する場合、様々な形態の固形物に成形し、畜糞燃料や畜糞ペレットとして活用でき、第２排出口から排出する場合、堆肥や牛舎にリサイクルすることが可能になり、かつ、発酵槽内で畜糞を均一に撹はんしながら外部空気を供給するので、畜糞が全体的に均一に発酵及び乾燥される他、発酵及び乾燥効率も増大させることが可能になる。
【００１３】
また、本発明は、畜糞を発酵させて様々な用途に活用することによって、親環境的な畜産経営指針に合理的に対処し、畜産農家の難題を解決でき、かつ、農地不足による糞尿の処理困難と放置による悪臭に起因する民願を解決すると同時に、廃棄物とされてきた畜糞を資源化できる有用な発明である。
【００１４】
なお、発酵時に発酵槽内で発生する廃熱は、飲水保温維持部を通して家畜用飲水供給部に伝達され、家畜に供給される飲水が冬季に冷たくなったり凍るのを防止する保温維持手段としても活用されるので、従来の飲水保温維持のために使用してきた電気ヒーターまたはボイラーを使用しなくて済み、電力または燃料の消費を節減し、畜産運営の経費節減を図ることができる。
【００１５】
したがって、本発明は、農地不足による糞尿の処理困難と放置による悪臭に起因する民願を解決でき、かつ、廃棄物とされてきた畜糞を資源化できると同時に、畜糞の発酵時に発生する廃熱を、家畜に供給される飲水の保温維持のために活用することによって省エネルギー化を実現し、畜産農家に経済的な利点を提供できる極めて有用な発明である。
【００１６】
本発明の第３実施例による畜糞資源の燃料及び堆肥化装置によれば、発酵槽が水平方向に設置され、畜糞を発酵槽内で水平方向に移動させながら撹はんできるので、発酵槽内で畜糞が空気と十分に接触し、全体的に均一に発酵及び乾燥されることはもちろん、発酵及び乾燥効率も増大し、かつ、畜糞の移動及び撹はんのための駆動部の負荷が減少し、駆動が円滑になるという効果が得られる。
【００１７】
本発明の第４実施例による畜糞資源の燃料及び堆肥化装置によれば、水平に設置された発酵槽を回転させながら畜糞を発酵槽内で水平方向に移動させつつ撹はんできるので、内部に別途回転する撹はん手段を備えずに済み、構成がより簡素化するという効果が得られる。また、畜糞の移動及び撹はんのための駆動部の負荷が減少し、駆動が円滑になる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１８】
以下、本発明の好ましい第1実施例乃至第５実施例を、添付の図面に基づいて詳細に説明する。
【００１９】
本発明の第１乃至第５実施例は、略円筒形状に形成され、畜糞が貯蔵及び発酵される発酵槽と、発酵槽の内部に備えられ、畜糞を混ぜて均一に発酵されるようにする撹はん手段と、発酵を促進するために発酵槽内に外部の空気を供給する空気供給手段と、発酵した畜糞（以下、発酵畜糞という。）を排出するにあたり、使用者の選択によって発酵槽内から粉末形態で排出したり、燃料として取扱いやすいように固形化して排出する発酵畜糞排出手段と、を備える。
【００２０】
以下、本発明の第１実施例を、添付図面を用いて詳細に説明する。
【００２１】
図１に示すように、本発明の第１実施例による畜糞資源の燃料及び堆肥化装置は、畜糞を貯蔵して発酵及び乾燥させるための発酵槽１１０を備える。この発酵槽１１０は、垂直方向に設置され、上部には入口１１１が形成され、下部には開閉駆動機構１１４により動作する開閉板１１３で開閉される出口１１２が形成される。また、開閉駆動機構１１４は、開閉板１１３に固定されたラック１１４ａと、このラック１１４ａに噛合うピニオンギア１１４ｂと、このピニオンギア１１４ｂを回転させるための電動モーター１１４ｃとで構成される。
【００２２】
また、発酵槽１１０の入口１１１には、発酵及び乾燥処理する畜糞を発酵槽１１０内に供給するための畜糞供給器１２０が連結されている。
【００２３】
畜糞供給器１２０は、図１及び図３に示すように、発酵槽１１０の外側面に垂直方向に設置され、発酵槽１１０の入口１１１を通じて発酵槽１１０と上部が連通するする供給筒体１２１を備え、供給筒体１２１の下部にはバケット１２２が備えられ、発酵槽１１０内に供給する畜糞を、供給筒体１２１の下部に容易に投入できるようになっている。また、供給筒体１２１内には、供給スクリュー１２３が回転自在に設置され、バケット１２２を通じて投入された下部の畜糞を上部に移動させ、入口１１１から発酵槽１１０内に供給し、供給スクリュー１２３を回転駆動させるための駆動手段は、供給スクリュー１２３の軸を回転させるように結合された電動モーター１２４で構成されている。
【００２４】
図２及び図４を参照すると、発酵槽１１０内には、供給された畜糞を均一に撹はんする撹はん器１３０が備えられている。この撹はん器１３０は、発酵槽１１０内に回転自在に垂直方向に設置された中空の回転軸１３１と、この回転軸１３１の長さ方向に沿って複数個配置された撹はん棒１３２とからなり、撹はん棒１３２は、回転軸１３１の外周面に半径方向に設置されるとともに回転軸１３１の内部と連通し、複数の空気排出穴１３２ａが下面に形成された中空の形態となっている。
【００２５】
撹はん棒１３２の断面形状は、撹はん棒１３２の上面に畜糞が積もらないと共に、撹はん棒１３２下面の空気排出穴１３２ａが畜糞により塞がらないようにすることが好ましい。第１実施例では、撹はん棒１３２の断面形状を三角形としたが、この他にも円形、菱形等、上記の作用ができる断面形状であればいずれも適用可能である。前記のような構成の撹はん器１３０を駆動させるための駆動手段は、発酵槽１１０の上面に設置され、撹はん器１３０の回転軸１３１を回転させる電動モーター１３３からなる。
【００２６】
なお、発酵槽１１０には、発酵槽１１０外部の空気を内部に供給する空気供給器１４０が備えられる。空気供給器１４０は、発酵槽１１０の外側上面に設置され、空気を発生させるエアーコンプレッサー１４１と、エアーコンプレッサー１４１により発生した空気を、回転軸１３１内部の中空部に供給するために、エアーコンプレッサー１４１と撹はん器１３０の回転軸１３１を連結する空気供給管１４２とから構成され、このため、撹はん器１３０を駆動するための電動モーター１３３は、回転軸１３１が電動モーター１３３を貫通して反対側に露出されるタイプを採用することが好ましい。
【００２７】
発酵槽１１０には、畜糞の発酵時に発生する熱を温水または暖房用に活用するための熱回収器１５０をさらに備えている。熱回収器１５０は、発酵槽１１０の上部に設置され、発酵槽１１０内部と連通する熱交換筒体１５１と、熱交換筒体１５１内に設置された熱交換器１５２と、熱交換器１５２と連結された温水貯蔵槽１５３と、温水貯蔵槽１５３内の水を、熱交換器１５２に循環させるためのポンプ１５４と、で構成され、熱交換筒体１５１には、送風器１５５を設置し、熱交換筒体１５１内の空気を外部に強制排出させることによって発酵槽１１０内の熱の流れを円滑にし、熱交換器１５２との熱交換効率を増大させることが好ましい。また、熱交換器１５２は、図８に示すように、温水貯蔵槽１５３と連結される熱交換管１５２ａをジグザグ形態に屈曲形成し、薄くて広い複数枚の熱吸収板１５２ｂを設置することによって熱交換効率を増大させることが好ましい。
【００２８】
一方、第１実施例による畜糞資源の燃料及び堆肥化装置は、発酵畜糞排出手段１６０として、図１及び図２に示すように、発酵槽１１０の下部に設置された発酵畜糞排出筒体１６１を備える。この発酵畜糞排出筒体１６１は、発酵槽１１０の下部に水平方向に設置され、発酵槽１１０の出口１１２を通じて連通し、両側に第１及び第２排出口１６１ａ，１６１ｂを有しており、第１排出口１６１ａは、水平方向の一端に形成され、第２排出口１６１ｂは、他端である第１排出口１６１ａの反対側の底部に形成されている。
【００２９】
発酵槽１１０から出口１１２を通って発酵畜糞排出筒体１６１内に流入した発酵畜糞は、発酵畜糞排出筒体１６１内に回転可能に設置された排出スクリュー１６２によって第１排出口１６１ａまたは第２排出口１６１ｂから排出されるようになっている。排出スクリュー１６２は、駆動手段によって正・逆方向に回転するもので、その駆動手段は、発酵畜糞排出筒体１６１の一側に設置され、排出スクリュー１６２の軸と結合する電動モーター１６３から構成され、この電動モーター１６３は、排出スクリュー１６２を正・逆方向の両側に回転させることができるタイプの電動モーターを採用することによって、電動モーター１６３の回転方向によって、排出スクリュー１６２は発酵畜糞を第１排出口１６１ａまたは第２排出口１６１ｂに押して排出させることができる。
【００３０】
一方、発酵畜糞排出筒体１６１の第１排出口１６１ａには、発酵畜糞を任意形態に固形化するための固形物成形部材１７０が備えられている。固形物成形部材１７０は、任意形態の固形物を形成できるように様々な形状に構成されることができ、発酵畜糞排出筒体１６１の第１排出口１６１ａから着脱自在に取り付けられ、交換可能に構成することが好ましい。
【００３１】
また、第１排出口１６１ａ側の発酵畜糞排出筒体１６１は、第１排出口１６１ａ側に向かって直径が次第に減少するテーパー部１６１ｃとし、排出される発酵畜糞を圧縮し結合力を増大させることによって、固形物の形成後に固形物の形状を維持できるようにし、また、排出スクリュー１６２には、固形物成形部材１７０の内部中心に位置する成形軸棒１６２ａをさらに延長形成させ、中央に穴を持つ固形物を形成できるようにすることが好ましい。
【００３２】
例えば、図５（ａ）及び図５（ｂ）に示すように、断面が円形である固形物成形部材１７０によっては、成形軸棒１６２ａにより中空の円筒形状の固形物を長く排出させて成形でき、一定の大きさに切断すると、燃料として使用しやすい固形物Ｗ１の形状とすることができる。この時、固形物成形部材１７０の内周面には凹凸部１７１を形成し、固形物Ｗ１が長く排出される時に、成形軸棒１６２ａの回転によって固形物Ｗ１が回転するのを防止することが好ましい。
【００３３】
また、図６（ａ）及び図６（ｂ）に示すように、小さな穴１８１を複数形成した固形物成形部材１８０によっては、小さい直径の固形物を長く成形でき、これを一定の大きさに切断すると、畜糞ペレットＷ２が形成できる。また、発酵畜糞を第１排出口１６１ａから排出させずに第２排出口１６１ｂから排出させる場合には、発酵畜糞が固形化されず、そのまま堆肥や牛舎に使用することができる。
【００３４】
そして、発酵槽内に投入される畜糞の最小及び最大貯蔵量を検出できるように、発酵槽内の上、下部に上部位置検出センサーと下部位置検出センサーを取り付け、発酵槽内部の温・湿度を検出できるように、発酵槽の側壁に温・湿度計を設置することができる。
【００３５】
このように構成された本発明の第１実施例による畜糞資源の燃料及び堆肥化装置の作用について説明すると、下記の通りである。
【００３６】
畜糞供給器１２０の駆動手段である電動モーター１２４を駆動して供給スクリュー１２３を回転させ、下部に位置するバケット１２２を通って発酵及び乾燥処理する畜糞を供給筒体１２１内の下部に投入すると、回転する供給スクリュー１２３により畜糞が下部から上部に移送され、これで、上部に位置した発酵槽１１０の入口１１１から発酵槽１１０内に畜糞が供給される。
【００３７】
発酵槽１１０内部に供給された畜糞は自然発酵され、発酵される過程で熱を発生するので、発酵槽１１０内部の温度は発酵熱によりますます上昇し、畜糞は発酵槽１１０内の温度により発酵されると同時に自然乾燥される。この時、畜糞の発酵時に生成されて活動する微生物のうち、高温性で且つ拮抗作用をする微生物が活動すると、発酵槽１１０内部の温度が約７０〜８０℃の範囲に上昇し、発酵畜糞を燃料や堆肥とするのに好適な状態になる。
【００３８】
このように発酵槽１１０内で畜糞を発酵及び乾燥させる過程で撹はん器１３０の電動モーター１３３を駆動すると、回転軸１３１及び撹はん棒１３２が回転しつつ畜糞を均一に撹はんし、全体的に均一な発酵及び乾燥が可能になり、これと同時に、空気供給器１４０のエアーコンプレッサー１４１を駆動し、空気供給管１４２を通じて回転軸１３１内に外部空気を供給すると、空気は、撹はん棒１３２に形成された空気排出穴１３２ａから噴射され、発酵槽１１０内への均一な空気供給が可能になる。その結果、畜糞の発酵時に消費される酸素を十分に補充可能になり、かつ、撹はん棒１３２の撹はんと同時に空気が供給されるので、発酵及び乾燥効率をより増大させることができる。
【００３９】
また、発酵槽１１０内部の空気は、発酵槽１１０上部に備えられた熱回収器１５０の熱交換筒体１５１へと流入し、熱交換器１５２を経て外部に排出される。この時、熱回収器１５０のポンプ１５４を駆動し、温水貯蔵槽１５３内の水を熱交換器１５２に循環させると、発酵槽１１０内の熱い空気と熱交換器１５２の熱交換管１５２ａ内部に流れる冷たい水が熱交換し、冷たい水は温度が上昇して再び温水貯蔵槽１５３に復帰になって、熱い空気は、温度が低くなって外部に放出され、熱回収器１５０の送風器１５５を駆動すると、発酵槽１１０内の熱い空気が熱交換筒体１５１内に強制流入すると同時に、熱交換器１５２を通る空気の流れを良くするので、熱交換効率をより増大させることができる。
【００４０】
このように温水貯蔵槽１５３内の水を熱交換器１５２に反復して循環させることによって、温水貯蔵槽１５３内の水の温度を上げ、温水として使用することができ、図示せぬが、熱交換器１５２をボイラーの配管と連結すると、暖房用にも活用することができる。
【００４１】
発酵槽１１０内で畜糞の発酵及び乾燥処理が完了した後、図１及び図２に示すように、開閉板１１３を開閉するための電動モーター１１４ｃを駆動すると、ピニオンギア１１４ｂの回転動作がラック１１４ａの直線移動に切り替わり、これによって、開閉板１１３が出口１１２を開放するので、発酵畜糞を出口１１２を通じて発酵畜糞排出筒体１６１内に流入させることができる。続いて、排出用電動モーター１６３を駆動すると、排出スクリュー１６２が回転しつつ、発酵畜糞排出筒体１６１内の畜糞を第１排出口１６１ａまたは第２排出口１６１ｂに押して排出させることができる。
【００４２】
排出用電動モーター１６３は、正・逆方向に回転可能になっているもので、例えば、排出スクリュー１６２を正方向に回転させると、発酵畜糞が第１排出口１６１ａ側に移動して排出され、排出スクリュー１６２を逆方向に回転させると、発酵畜糞が反対に第２排出口１６１ｂ側に移動して排出される。
【００４３】
発酵畜糞を第１排出口１６１ａ側に排出させる場合には、図５（ａ）及び図５（ｂ）に示すように、第１排出口１６１ａに着脱可能に取り付けられた固形物成形部材１７０と、この固形物成形部材１７０の中心に位置する排出スクリュー１６２の成形軸棒１６２ａにより、中空の円筒形状の固形物Ｗ１を形成でき、このような形状の固形物Ｗ１は、畜糞燃料として活用できる。また、図６（ａ）及び図６（ｂ）に示すように、小さい穴１８１を多数有する固形物成形部材１８０に取り替えると、小さい円筒形の畜糞ペレットＷ２を形成でき、その他にも、固形物成形部材１７０の形状によって様々な形状の固形物を形成できる。この時、発酵畜糞排出筒体１６１のテーパー部１６１ｃによっては、第１排出口１６１ａ側に移動する畜糞が次第に圧縮されながら排出するので、固形物成形部材１７０，１８０により成形される固形物Ｗ１及び畜糞ペレットＷ２の結合力が増大し、よく壊れない形態をそのまま維持することができる。
【００４４】
また、発酵畜糞を第２排出口１６１ｂ側に排出する場合は、発酵畜糞を固形化しない状態のまま排出でき、このような発酵畜糞は、堆肥や牛舎に活用するのに適している。
【００４５】
そして、発酵槽内の上、下部に設置された上部位置検出センサーと下部位置検出センサーによっては、発酵槽内に貯蔵される畜糞の上限線と下限線を検出でき、畜糞の貯蔵量が上限線を越える場合、畜糞供給器の電動モーターを制御し駆動を停止させることによって畜糞の投入を中断し、畜糞の貯蔵量が下限線の下に下りる場合、撹はん器の電動モーターを制御し駆動を停止させることによって、撹はん動作を中断する。
【００４６】
また、発酵槽の側壁に設置された温・湿度計によっては、発酵槽内部の温・湿度を検出でき、あらかじめ設定した温・湿度設定値と比較し、設定値を越える場合には、熱回収器のポンプ及び送風器を制御し駆動させることによって、発酵槽内の高温を熱回収器により回収し、発酵槽内の温度を下げ、また、空気供給器のエアーコンプレッサーを制御し駆動させることによって、発酵槽内に空気を供給し、高温性微生物が活発に活動できるような環境を提供する。
【００４７】
一方、図１に示すように、家畜に飲水を提供するための家畜用飲水供給部１９０と、家畜用飲水供給部１９０に供給される飲水の保温を維持するための飲水保温維持部１００とがさらに備えられることができる。
【００４８】
家畜に飲水を提供するための家畜用飲水供給部１９０は、上部が開放され、家畜に提供する飲水を収容できるようになっている飲水槽１９１を備える。飲水槽１９１は、下部に脚１９６を有する受け台１９５により支持されており、飲水槽１９１内には飲水を供給するための飲水供給管１９８と連結された飲水開閉バルブ１９９が設けられており、この飲水開閉バルブ１９９は、フロート１９９ａを用いて開閉されるもので、飲水槽１９１内に飲水が供給されて一定高さになると、飲水開閉バルブ１９９は閉じ、一定高さ以下になると、飲水開閉バルブ１９９を開き、これにより、飲水は常に一定高さに維持されることができる。
【００４９】
また、発酵槽１１０で畜糞の発酵時に発生する廃熱を用いて、家畜用飲水供給部１９０に供給される飲水の保温を維持するための飲水保温維持部１００は、発酵槽１１０の上部に設置され、発酵槽１１０内部と連通する熱交換筒体１５１と、熱交換筒体１５１内に設置された熱交換器１５２と、熱交換器１５２と循環配管１５６及び復帰配管１５７を介して連結され、給水口１５８と排水口１５９を持つ温水貯蔵槽１５３と、前記循環配管１５６に設置され、温水貯蔵槽１５３内の水を熱交換器１５２間で循環させるポンプ１５４と、を備えている。
【００５０】
熱交換筒体１５１には送風器１５５を設置し、熱交換筒体１５１内の空気を外部に強制排出させることによって発酵槽１０内の熱の流れを円滑にし、熱交換器１５２との熱交換効率を増大させることが好ましい。
【００５１】
また、循環配管１５６には、温水供給配管１５６−１が分岐され、放熱器１５６−３の一端に連結され、放熱器１５６−３の他端は、温水復帰配管１５６−２を介して温水貯蔵槽１５３に連結される。また、循環配管１５６と温水供給配管１５６−１には、温水の流れを選択的に遮断するための開閉バルブ１５６−５、１５６−６がそれぞれ設置されている。
【００５２】
放熱器１５６−３は、家畜用飲水供給部１９０の飲水槽１９１内に配置されるもので、温水供給配管１５６−１と温水復帰配管１５６−２に両端が連結された放熱管１５６−４をジグザグ形態に屈曲形成し、放熱効率を高める構造となっており、飲水槽１９１内の中間部分に位置し、飲水槽１９１内の飲水と熱交換することによって飲水の保温を維持する。
【００５３】
また、飲水槽１９１内には、飲水の温度を検出する温度計１９２が設置され、飲水槽１９１の底部外側には電気ヒーター１９３を設置し、温度計１９２と電気ヒーター１９３は、受け台１９５に備えられたコントロールボックス１９７内の制御手段（図示せず）と電気的に連結され、飲水槽１９１内の飲水が設定された温度より低い時には飲水を加熱する。なお、飲水槽１９１内に設置される放熱器１５６−３、飲水開閉バルブ１９９、温度計１９２は、家畜が水を飲む時に家畜の口に触れないように蓋１９４で覆うことが好ましい。
【００５４】
この場合、畜糞供給器１２０によって発酵槽１１０内部に畜糞を供給し、発酵槽１１０内部に供給された畜糞は、回転軸１３１と撹はん棒１３２によって均一に発酵されると同時に自然乾燥され、これと同時に、空気供給器１４０によって外部空気が発酵槽１１０内に、畜糞の発酵が円滑になるように供給される。以降、発酵畜糞排出手段１６０によって発酵槽１１０内の発酵畜糞がそのまま又は固形化して排出される。一方、発酵槽１１０内部に発生する熱は、発酵槽１１０上部に備えられた飲水保温維持部１００の熱交換筒体１５１に流入し、熱交換器１５２を経て外部に排出される。
【００５５】
この時、飲水保温維持部１００の循環配管１５６側の開閉バルブ１５６−５を開き、ポンプ１５４を駆動し、温水貯蔵槽１５３内の水を循環配管１５６と復帰配管１５７を通じて熱交換器１５２を経由して循環させると、発酵槽１０内の熱い空気と熱交換器１５２の熱交換管１５２ａの内部に流れる冷たい水が熱交換し、水は温度が上昇して再び温水貯蔵槽１５３に復帰し、熱い空気は、温度が低くなって外部に放出される。この場合、送風器１５５を駆動すると、発酵槽１０内の熱い空気が熱交換筒体１５１内に強制流入すると同時に、熱交換器１５２を通る空気の流れを良くするので、熱交換効率をより増大させることができる。
【００５６】
このように温水貯蔵槽１５３内の水を熱交換器１５２に反復して循環させることによって、温水貯蔵槽１５３内の水の温度を上げることができ、この時、循環配管１５６から分岐された温水供給配管１５６−１側の開閉バルブ１５６−６を開くと、温水貯蔵槽１５３の温水が家畜用飲水供給部１９０の飲水槽１９１に備えられた放熱器１５６−３を経由して温水復帰配管１５６−２を通って温水貯蔵槽１５３に循環され、これにより、放熱器１５６−３の放熱管１５６−４の内部に流れる温水と飲水槽１９１内に貯蔵された飲水が熱交換し、飲水の温度を上げることができ、特に、冬季に家畜に飲水を供給する際に、飲水槽１９１の飲水が冷たくなったり凍るのを防止できる。
【００５７】
また、飲水槽１９１に設置された温度計１９２及び電気ヒーター１９３は、飲水の保温を維持するための補助手段で、発酵槽１１０を稼動しない場合または冬季酷寒によって、飲水保温維持部１００を稼動しても保温を十分に維持できない場合、飲水槽１９１内の飲水を加熱することによって飲水の保温を維持でき、発酵槽１１０で畜糞の発酵時に発生する廃熱を用いて、温水貯蔵槽１５３に貯蔵された温水は排水口１５９を通じて他の用途の温水にも使用することができ、給水口１５８を通じて水を補充できる。
【００５８】
本第１実施例では、飲水保温維持部１００が一つの家畜用飲水供給部１９０に適用されたものを取り上げて説明したが、これに限定されず、図９に示すように、循環配管１５６から分岐される温水供給配管１５６−１に、複数の分岐供給配管１５６−１ａ、１５６−１ｂ、１５６−１ｃを並列設置し、温水貯蔵槽１５３に連結される温水復帰配管１５６−２に、複数の分岐復帰配管１５６−２ａ、１５６−２ｂ、１５６−２ｃを並列設置して複数の放熱器１５６−３ａ、１５６−３ｂ、１５６−３ｃとそれぞれ連結し、それぞれの放熱器１５６−３ａ、１５６−３ｂ、１５６−３ｃを複数の家畜用飲水供給部１９０ａ、１９０ｂ、１９０ｃの飲水槽１９１ａ、１９１ｂ、１９１ｃ内に設置することができ、この場合、複数の家畜用飲水供給部１９０ａ、１９０ｂ、１９０ｃに供給される飲水の保温を維持することができる。
【００５９】
図１０は、本発明の第２実施例を示す図である。同図に示すように、本実施例は、発酵槽１１０で畜糞の発酵時に発生する廃熱を用いて、家畜用飲水供給部１９０に供給される飲水の保温を維持するための飲水保温維持部２００を、発酵槽１１０上部に設置され、発酵槽１１０内部と連通する熱交換筒体２５１と、熱交換筒体２５１内に設置された熱交換器２５２と、熱交換器２５２と熱循環配管２３１及び熱供給配管２３２により連結され、家畜用飲水供給部１９０の飲水槽１９１内に位置して飲水槽１９１内の飲水と熱交換する放熱器２４０と、熱循環配管２３１に設置され、配管内に流れる熱媒体を熱交換筒体２５１と放熱器２４０との間で循環させるためのポンプ２５０と、で構成した以外は、畜糞発孝部の発酵槽１１０、畜糞供給器１２０、撹はん器１３０、空気供給器１４０、発酵畜糞排出手段１６０及び家畜用飲水供給部１９０は前述の第１実施例と同一に構成し、その重複説明は省略する。
【００６０】
このような第２実施例の構成によれば、ポンプ２５０を駆動し、熱循環配管２３１及び熱供給配管２３２内に流れる熱媒体を熱交換器２５２と放熱器２４０との間で循環させると、熱交換器２５２内部に流れる熱媒体は、発酵槽１１０内の熱い空気と熱交換し温度が上昇した後、熱供給配管２３２を通って家畜用飲水供給部１９０の飲水槽１９１に設置された放熱器２４０に流れる。
【００６１】
これにより、放熱器２４０の内部に流れる熱媒体と飲水槽１９１内に貯蔵された飲水が熱交換され、飲水の温度を上げることができ、熱交換されて冷たくなった熱媒体は、熱循環配管２３１を通って再び熱交換器２５２に移動して再び温度が上昇した後、放熱器２４０に供給されるので、飲水槽１９１内の飲水の保温を持続して保つことができ、これによって、冬季に家畜に飲水を供給する時に、飲水槽１９１の飲水が冷たくなったり凍るのを防止できる。
【００６２】
また、本実施例でも、第１実施例と同様に、飲水保温維持部２００が一つの家畜用飲水供給部１９０に適用されるとして説明したが、これに限定されず、図１１に示すように、熱循環配管２３１と熱供給配管２３２に複数個の分岐熱循環配管２３１ａ、２３１ｂ、２３１ｃと分岐熱供給配管２３２ａ、２３２ｂ、２３２ｃを並列に連結し、複数個の放熱器２４０ａ、２４０ｂ、２４０ｃとそれぞれ連結し、それぞれの放熱器２４０ａ、２４０ｂ、２４０ｃを複数の家畜用飲水供給部１９０ａ、１９０ｂ、１９０ｃの飲水槽１９１ａ、１９１ｂ、１９１ｃ内に設置することができ、この場合、複数の家畜用飲水供給部１９０ａ、１９０ｂ、１９０ｃに供給される飲水の保温を維持できる。
【００６３】
次いで、本発明の第３実施例を、添付の図面を用いて詳細に説明する。
【００６４】
図１２は、本発明の第３実施例による畜糞資源の燃料及び堆肥化装置を示す斜視図であり、図１３は、発酵槽の内部構成を示す断面図である。図示のように、本実施例の畜糞資源の燃料及び堆肥化装置は、畜糞を貯蔵して発酵及び乾燥させる発酵槽３１０と、発酵槽３１０を支持する支持フレーム３２０と、を備える。
【００６５】
発酵槽３１０は、円筒形状に形成され、支持フレーム３２０に水平方向に設置されるもので、上部には畜糞を供給できるように蓋３１１によって開閉される入口３１２が形成され、一側下部には、発酵処理の完了した発酵畜糞を発酵槽３１０から排出するための第１及び第２出口３１３，３１４が形成され、内部には、供給された畜糞を均一に撹はんする撹はん棒３３１が備えられている。
【００６６】
撹はん棒３３１は、発酵槽３１０内に水平方向に配置され、両端を発酵槽３１０の両側壁３１５，３１６に回転自在に軸支した中空軸３３２に取り付けられるもので、中空軸３３２の軸線方向（長さ方向）に沿って複数個配置される。
【００６７】
図１５に示すように、撹はん棒３３１は、中空軸３３２の軸線方向に対して傾斜した傾斜面３３１ａを有し、第１及び第２出口３１３、３１４側の端部に配置された一つの撹はん棒３３１を除外した残りの撹はん棒３３１は、傾斜面３３１ａを第１及び第２出口３１３，３１４側に向くように配置し、中空軸３３２及び撹はん棒３３１の回転時に、発酵槽３１０内の畜糞を第１及び第２出口３１３，３１４側に移動させるようにし、また、第１及び第２出口３１３，３１４側の端部に配置された一つは、逆方向の撹はん棒３３１であって、傾斜面３３１ａを他の撹はん棒３３１とは反対側に向くように配置し、発酵槽３１０内の畜糞を第１及び第２出口３１３，３１４の反対側に移動させることによって、逆方向の撹はん棒３３１によって畜糞が発酵槽３１０の第１及び第２出口３１３，３１４側に過度に積もるのを防止する役割を果たす。
【００６８】
上記のように構成された撹はん棒３３１は、撹はん駆動手段によって中空軸３３２を回転駆動させると同時に、中空軸３３２と共に回転するようになっており、撹はん駆動手段は、支持フレーム３２０に設置された減速電動モーター３４１と、減速電動モーター３４１の回転動力を中空軸３３２に伝達する動力伝達機構３４２とからなる。
【００６９】
また、発酵槽３１０の内部には、空気供給手段により空気を供給するようになっている。この空気供給手段は、支持フレーム３２０に設置され、空気を発生させる空気発生器３５１と、空気発生器３５１によって発生した空気を発酵槽３１０の内部に供給する空気供給管３５２と、からなる。
【００７０】
発酵槽３１０内の空気供給は、図１５に示すように、それぞれの撹はん棒３３１の内部に空気通路３３１ｂを形成して中空軸３３２の内部と連通させ、撹はん棒３３１の長手方向に沿って空気通路３３１ｂに連通する複数個の空気排出穴３３１ｃを形成し、また、空気供給手段の空気供給管３５２を中空軸３３２の一端に連結し、空気発生器３５１より発生した空気が中空軸３３２を通って撹はん棒３３１の空気排出穴３３１ｃから噴出されることによってなされる。
【００７１】
そして、第１及び第２出口から排出される発酵畜糞をそのまま排出したり固形化して排出する発酵畜糞排出手段として、図１２及び図１６に示すように、発酵槽３１０の下部に設置され、発酵槽３１０内で発酵完了した発酵畜糞を固形化して排出する固形物成形部３６０と、発酵畜糞をそのまま排出する発酵畜糞排出部３７０とを備えている。
【００７２】
固形物成形部３６０は、図１７に示すように、発酵槽３１０の下部に円筒形状の成形筒体３６１を水平方向に設置し、上部を第１出口３１３と連通させ、発酵槽３１０内の発酵畜糞が内部に流入するようになっており、成形筒体３６１の一端には、発酵畜糞を圧縮して固形化させる固形物成形部材３６２が連結され、成形筒体３６１の内部には、発酵畜糞を固形物成形部材３６２側に移動させる移動スクリュー３６３が設置される。
【００７３】
移動スクリュー３６３は、駆動手段により回転駆動する。この駆動手段は、支持フレーム３２０に設置された減速電動モーター３６４と、減速電動モーター３６４の回転動力を移動スクリュー３６３に伝達する動力伝達機構３６５とからなる。
【００７４】
固形物成形部材３６２は、フランジ継ぎ目３６６ａ、３６６ｂにより成形筒体３６１に着脱自在に取り付け、交換可能に構成することが好ましく、成形筒体３６１の連結部分から次第に直径が減少する傾斜部３６２ａと、この傾斜部３６２ａの最小直径部から水平方向に延在する水平部３６２ｂとで構成される。ここで、排出される発酵畜糞は傾斜部３６２ａによって圧縮されて結合力が増大するので、固形物の成形後に固形物の形状を維持できる。また、水平部３６２ｂの内周面は、任意形態の固形物を形成できるように様々な形状にすることができ、移動スクリュー３６３には、固形物成形部材３６２の内部中心に位置する成形軸棒３６７を延設し、中央に中空部を持つ固形物を形成できるようにすることが好ましい。
【００７５】
例えば、図１８に示すように、水平部３６２ｂの内周面の断面が円形である固形物成形部材３６２によっては、成形軸棒３６７により中空の円筒形状の固形物を長く排出させて成形でき、固形物を一定の大きさに切断すると、燃料として使用するのに適合する畜糞ペレットを生産できる。
【００７６】
そして、固形物成形部材３６２の水平部３６２ｂの内周面には複数個の凹溝３６２ｃを水平部３６２ｂの長さ方向に沿って直線に形成し、固形物が長く排出される時に成形軸棒３６７の回転によって固形物が共に回転するのを防止することが好ましい。
【００７７】
発酵畜糞排出部３７０は、図１９に示すように、発酵槽３１０の下部に水平方向に設置された排出筒体３７１を備える。排出筒体３７１の上部は、発酵槽３１０の第２出口３１４と連通し、発酵槽３１０内の発酵畜糞が排出筒体３７１内に流入するようになっており、一側下部には、発酵畜糞を外部に排出するための排出管３７２が連結されている。また、排出筒体３７１内には、排出スクリュー３７３が回転可能に設置され、発酵畜糞を排出管３７２側に移動させるようになっており、排出スクリュー３７３は駆動手段によって回転する。
【００７８】
この駆動手段は、支持フレーム３２０に設置された減速電動モーター３７４と、減速電動モーター３７４の回転動力を排出スクリュー３７３に伝達する動力伝達機構３７５と、で構成され、本実施例では、撹はん棒３３１の回転のための撹はん駆動手段である動力伝達機構３４２、固形物成形部３６０の移動スクリュー３６３及び発酵畜糞排出部３７０の排出スクリュー３７３を回転させる駆動手段である動力伝達機構３６５，３７５として、スプロケットホイールをチェーンで連結した構成を示したが、これに限定されず、ベルトまたはギアを用いても構わない。
【００７９】
そして、発酵槽３１０内部の温・湿度を検出できるように発酵槽３１０の一側壁３１５に温・湿度計３１７を設置し、発酵槽３１０の外周壁面には電源の印加によって発熱される面状発熱体３１８を設置し、発酵槽３１０内部の温度を人工的に上昇させることができるようにすることが好ましい。
【００８０】
このように構成された本発明の第３実施例による畜糞資源の燃料及び堆肥化装置の作用について説明すると、下記の通りである。
【００８１】
まず、上部に位置した発酵槽３１０の入口３１２を通じて発酵槽３１０の内部に畜糞を供給すると、畜糞は、発酵槽３１０内で自然発酵され、発酵される過程で熱を発生するので、この発酵熱によって発酵槽３１０内部の温度は次第に上昇し、畜糞は発酵槽３１０内の温度によって自然乾燥される。この時、畜糞の発酵時に生成されて活動する微生物のうち、高温性で且つ拮抗作用をする微生物が活動すると、発酵槽３１０内部の温度が約７０〜８０℃の範囲に上昇し、発酵畜糞を燃料や堆肥とするのに好適な状態になる。
【００８２】
このように発酵槽３１０内で畜糞を発酵及び乾燥させる過程で撹はん駆動手段の減速電動モーター３４１を駆動すると、中空軸３３２及び撹はん棒３３１が回転することによって畜糞を均一に撹はんし、全体的に均一に発酵及び乾燥させることができ、これと同時に、空気供給手段の空気発生器３５１を駆動し、空気供給管３５２を通じて中空軸３３２に空気を供給すると、空気は、撹はん棒３３１に形成された空気排出穴３３１ｃから噴出され、発酵槽３１０内に均一に空気を供給可能である。
【００８３】
これにより、畜糞の発酵時に消費される酸素を十分に補充可能になり、撹はん棒３３１の撹はんと同時に空気が供給され、また、発酵槽３１０が水平方向に設置されるので畜糞が空気と接触する量が増加し、発酵及び乾燥効率をより増大させることができ、かつ、水平方向に畜糞を移動させると同時に撹はんするので、その駆動のための駆動部の負荷を最小化させることができる。
【００８４】
このようにして発酵槽３１０内で畜糞の発酵及び乾燥処理が完了した後、固形物成形部３６０の駆動手段または発酵畜糞排出部３７０の駆動手段を選択的に駆動させることによって、発酵畜糞を固形化した固形物として排出したり、発酵畜糞をそのまま排出することができる。
【００８５】
すなわち、図１３に示すように、撹はん棒３３１が回転すると、撹はん棒３３１の傾斜面３３１ａにより発酵畜糞が第１及び第２出口３１３、３１４側に押されて移動するので、第１及び第２出口３１３、３１４から固形物成形部３６０の成形筒体３６１と発酵畜糞排出部３７０の排出筒体３７１内に発酵畜糞を流入させることが可能になる。
【００８６】
この状態で、図１７に示すように、固形物成形部３６０の減速電動モーター３６４を駆動すると、移動スクリュー３６３が回転して成形筒体３６１内の発酵畜糞を固形物成形部材３６２側に移動させ、発酵畜糞は、固形物成形部材３６２を通過しながら傾斜部３６２ａにより圧縮され、結合力が増大して容易に壊れず、その形態をそのまま維持できるようになり、続いて水平部３６２ｂの内周面形状と固形物成形部材３６２の中心に位置した成形軸棒３６７により中空の円筒形状の固形物Ｗを連続して排出できるようになる。
【００８７】
また、図１９に示すように、発酵畜糞排出部３７０の減速電動モーター３７４を駆動させると、排出スクリュー３７３が回転しつつ排出筒体３７１内の発酵畜糞を排出管３７２側に移動させ、排出管３７２を通って発酵畜糞を固形化しない状態のまま排出可能になり、このような発酵畜糞は、堆肥や牛舎として活用すれば良い。
【００８８】
なお、図１２に示すように、発酵槽３１０の側壁に設置された温・湿度計３１７によっては発酵槽３１０の内部の温・湿度を検出でき、発酵槽３１０の外周面に設置された面状発熱体３１８によっては発酵槽３１０内の温度が畜糞の発酵に適合する温度より低い場合、温度を上昇させ、高温性微生物が活発に活動できる環境を提供する。
【００８９】
以下、本発明の好ましい第４実施例を、添付の図面を用いて詳細に説明する。図２０は、本発明の畜糞資源の燃料及び堆肥化装置を示す斜視図であり、図２１は、発酵槽の内部構成を示す断面図である。図示のように、本発明の畜糞資源の燃料及び堆肥化装置は、畜糞を貯蔵し発酵及び乾燥させるための発酵槽４１０と、発酵槽４１０を支持するのための支持台４２０と、を備える。
【００９０】
発酵槽４１０は、円筒形状に形成され、支持台４２０に水平方向に設置されるもので、一側壁４１０ａに蓋４１１で開閉可能な入口４１２が形成され、他側壁４１０ｂに蓋４１３で開閉可能な出口４１４が形成されている。
【００９１】
発酵槽４１０は、支持台４２０に設置された第１乃至第４ローラ４３１〜４３４によって水平軸線（図２１のＸ−Ｘ線）を中心に回転可能になっているもので、第１乃至第４ローラ４３１〜４３４は、発酵槽４１０を両側下部で支持し、第１乃至第４ローラ４３１〜４３４のうちいずれか一つ、例えば、第１ローラ４３１は、回転駆動手段により回転可能になっている。
【００９２】
回転駆動手段は、減速電動モーター４３５と、この減速電動モーター４３５の回転動力を第１ローラ４３１に伝達する動力伝達機構４３６とからなり、動力伝達機構４３６は、図２０に示すように、減速電動モーター４３５と第１ローラ４３１にチェーンスプロケットをそれぞれ設置し、これらをチェーンで連結して構成しても良く、この他にもギアまたはベルトプーリをベルトで連結して構成しても良い。また、第１乃至第４ローラ４３１〜４３４と転がり接触する発酵槽４１０の外周面には、ガイドリング体４１５を備え、発酵槽４１０の回転をガイドすることによって離脱を防止する。
【００９３】
また、発酵槽４１０の内周面にはらせん状の突出板４１６が備えられ、このらせん状の突出板４１６は、発酵槽４１０の水平軸線方向に沿ってらせん状に突出形成され、一端部の排出ガイド部４１６ａは、出口４１４に近接した位置（図２２（ａ）参照）まで延在し、発酵槽４１０の回転により畜糞を出口４１４側に誘導するようになっている。この場合、出口４１４は、発酵槽４１０の回転中心に形成することが好ましい。
【００９４】
一方、発酵畜糞の排出は、発酵畜糞をそのまま排出したり、固形化して排出する発酵畜糞排出手段によって行われる。この発酵畜糞排出手段は、図２３に示す発酵畜糞排出器４４０からなる。この発酵畜糞排出器４４０は、前述した第１実施例の発酵畜糞排出手段１６０と機能、構成及び作用が同一なので、その重複説明は省略する。
【００９５】
一方、発酵槽４１０の内部に空気を供給するための空気供給手段を備える。空気供給手段は、連結筒体４２１及び出口４１４側の蓋４１３を貫通し、その末端が発酵槽４１０の内部まで延びる空気供給管４５１と、支持台４２０に設置された空気発生器４５２と、空気発生器４５２から発生した空気を発酵槽４１０内部に供給するよう、空気発生器４５２と空気供給管４５１とを連結する連結ホース４５３と、で構成される。
【００９６】
ここで、空気供給管４５１は、図２１に示すように、発酵槽４１０と蓋４１３の回転中心である水平軸線方向に設置し、蓋４１３との間に軸受け４５４を設置し、停止状態にある空気供給管４５１を中心に蓋４１３が発酵槽４１０と一緒に回転するようにすることが好ましく、空気供給管４５１は、水平軸線方向に直線移動可能にし、蓋４１３を出口４１４から開閉できるようにし、連結筒体４２１には、空気供給管４５１の直線移動を案内する支持部４２１ａを備えることが好ましい。
【００９７】
また、本実施例は、発酵槽４１０の上部に水平方向に設置され、発酵槽４１０の外側に冷却水を噴出する冷却水噴出穴４６１ａを複数個有する冷却水供給パイプ４６１をさらに備えることができる。冷却水としては水を使用し、冷却水供給パイプ４６１に上水道（図示せず）を連結して水を取り込み、開閉バルブ４６２を設置して選択的に冷却水を取り込むようにする。
【００９８】
また、発酵槽４１０内に畜糞を投入するための畜糞供給器４７０をさらに備える。畜糞供給器４７０は、図２０及び図２４に示すように、発酵槽４１０の入口４１２の位置から下方に傾斜して設けられたガイド筒体４７１と、ガイド筒体４７１の下部に設けられ、畜糞を収容する供給筒体４７２と、を備える。
【００９９】
なお、ガイド筒体４７２の内部には、コンベアベルト４７３が設置される。具体的に、供給筒体４７２に位置する駆動ホイール４７４ａと、発酵槽４１０の入口４１２に位置する従動ホイール４７４ｂとをガイド筒体４７１に回転自在に取り付け、この駆動ホイール４７４ａと従動ホイール４７４ｂとをコンベアベルト４７３で連結する。ここで、駆動ホイール４７４ａは、減速電動モーター４７５により回転するようになっている。また、コンベアベルト４７３上には、畜糞を収容するための複数個のバケット４７６を備え、コンベアベルト４７３の駆動時に、供給筒体４７２内の畜糞を発酵槽４１０の入口４１２を通じて発酵槽４１０内に投入できるようにし、また、供給筒体４７２の下部には輪４７７を取り付け、畜糞供給器の移動を容易にすることが好ましい。
【０１００】
このように構成された第４実施例による畜糞資源の燃料及び堆肥化装置の作用について説明すると、下記の通りである。
【０１０１】
図２０及び図２４に示すように、まず、入口４１２の蓋４１３を開き、畜糞供給器４７０の駆動手段である減速電動モーター４７５を駆動して駆動ホイール４７４ａを回転させると、コンベアベルト４７３が駆動する。続いて供給筒体４７２内に発酵及び乾燥処理する畜糞を入れると、供給筒体４７２内の畜糞は、駆動するコンベアベルト４７３のバケット４７６によって発酵槽４１０の入口４１２側に運搬され、入口４１２を通じて発酵槽４１０内部に供給される。
【０１０２】
発酵槽４１０内に供給された畜糞は自然発酵され、発酵される過程で熱を発生するので、この発酵熱によって発酵槽４１０内部の温度は次第に上昇し、畜糞は発酵槽４１０内の温度により自然乾燥される。この時、畜糞の発酵時に生成されて活動する微生物のうち、高温性で且つ拮抗作用をする微生物が活動すると、発酵槽４１０内部の温度が約７０〜８０℃の範囲に上昇し、発酵畜糞を燃料や堆肥とするのに好適な状態となる。
【０１０３】
畜糞の発酵温度は、７０〜８０℃の範囲に維持されることが好ましく、この温度よりも高くなると、冷却水供給パイプ４６１の開閉バルブ４６２を開き、冷却水噴出穴４６１ａから冷却水を発酵槽４１０外側に噴出することによって発酵槽４１０を冷却させ、発酵槽４１０の内部の温度が過度に上昇するのを防止することができる。
【０１０４】
このように発酵槽４１０内で畜糞を発酵及び乾燥させる過程で、発酵槽４１０の回転駆動手段である減速電動モーター４３５を駆動させると、動力伝達機構４３６により第１ローラ４３１が回転し、これにより、この第１ローラ４３１と転がり接触する発酵槽４１０が水平軸線を中心に回転する。このとき、発酵槽４１０は、両側下部で回転支持する第１乃至第４ローラ４３１〜４３４によって、安定して回転することができる。
【０１０５】
発酵槽４１０が回転すると、図２２（ｂ）に示すように、畜糞は、発酵槽４１０の内周面に沿って水平軸線を中心に下部から上部に回転し、上部で自然落下すると同時に、発酵槽４１０内周面に形成されたらせん状の突出板４１６により入口４１２側から出口４１４側へ順次移動する。この時は、出口４１４が蓋４１３によって閉じた状態であるから、畜糞は出口４１４から排出されない。
【０１０６】
これと同時に空気供給手段の空気発生器４５２を駆動させると、連結ホース４５３及び空気供給管４５１を通って発酵槽４１０内部に空気が供給され、これにより、畜糞を均一に撹はんし全体的に均一に発酵及び乾燥させながら畜糞の発酵時に消費される酸素を十分に補充可能になる。また、発酵槽４１０の水平方向への設置によって、畜糞が空気と接触する量が増加されるので、発酵及び乾燥効率をより増大させることができ、水平方向に畜糞を移動させると同時に撹はんするので、その駆動のための駆動部の負荷を最小限に抑えることができる。
【０１０７】
このようにして発酵槽４１０内で畜糞の発酵及び乾燥処理が完了した後、出口４１４の蓋４１３を開き、発酵畜糞排出器４４０の駆動手段である電動モーター４４６を駆動すると、発酵畜糞を、固形化した固形物として排出したり、そのまま排出させることができる。
【０１０８】
すなわち、まず、図２１に示すように、空気供給管４５１を仮想線のように水平軸線方向に後進させると、空気供給管４５１に軸受け４５４を介して固定された蓋４１３を移動させて出口４１４を開くことができ、これにより、図２２（ｂ）に示すように、らせん状の突出板４１６により出口４１４側に移動する発酵畜糞を、排出ガイド部４１６ａにより出口４１４に誘導し排出でき、排出される発酵畜糞は、連結筒体４２１を通って発酵畜糞排出器４４０の発酵畜糞排出筒体４４１内に投入される。
【０１０９】
続いて、図２３に示すように、発酵畜糞排出器４４０の電動モーター４４６を駆動させると排出スクリュー４４２が回転し、発酵畜糞排出筒体４４１内の畜糞を第１排出口４４１ａまたは第２排出口４４１ｂに押して排出させることができる。
【０１１０】
すなわち、電動モーター４４６は正・逆方向の回転が可能なもので、例えば、排出スクリュー４４２を正方向に回転させると、発酵畜糞は第１排出口４４１ａ側に移動して排出され、排出スクリュー４４２を逆方向に回転させると、発酵畜糞は反対に第２排出口４４１ｂ側に移動して排出される。
【０１１１】
発酵畜糞を第１排出口４４１ａ側に排出させる場合には、発酵畜糞が固形物成形部材４４３を通過しながらテーパー部４４３ａで圧縮されて結合力が増大し、容易に壊れず、その形態をそのまま維持可能になり、続いて水平部の内周面の形状と固形物成形部材の中心に位置する成形軸棒によって中空の円筒形状の固形物が連続して排出される。
【０１１２】
また、発酵畜糞を第２排出口４４１ｂ側に排出する場合には、発酵畜糞を固形化しない状態のまま排出でき、このような発酵畜糞は堆肥や牛舎として活用すれば良い。
【図面の簡単な説明】
【０１１３】
【図１】本発明の第１実施例による畜糞資源の燃料及び堆肥化装置を示す斜視図である。
【図２】図１に示す畜糞資源の燃料及び堆肥化装置に採用された発酵槽の内部構成及び飲水保温維持部を示す縦断面図である。
【図３】図１に示す畜糞資源の燃料及び堆肥化装置の内部構成を示す図１のＡ−Ａ線断面図である。
【図４】図１に示す畜糞資源の燃料及び堆肥化装置に採用された撹はん器を示す一部切欠斜視図である。
【図５】（ａ）及び（ｂ）は、図１に示す畜糞資源の燃料及び堆肥化装置の固形物成形部材を示す図２のＢ−Ｂ線断面図、及び固形物成形部材により製造された畜糞燃料を示す斜視図である。
【図６】（ａ）及び（ｂ）は、図１に示す畜糞資源の燃料及び堆肥化装置の固形物成形部材の変形例を示す正面図、及び変形例の固形物成形部材により製造された畜糞ペレットを示す斜視図である。
【図７】図１に示す畜糞資源の燃料及び堆肥化装置に採用された家畜用飲水供給部を示す図１のＣ−Ｃ線断面図である。
【図８】図１に示す畜糞資源の燃料及び堆肥化装置の飲水保温維持部の熱交換器を示す斜視図である。
【図９】本発明の第１実施例において家畜用飲水供給部の変形例を概略的に示す構成図である。
【図１０】本発明の第２実施例による畜糞資源の燃料及び堆肥化装置を示す斜視図である。
【図１１】本発明の第２実施例において家畜用飲水供給部の変形例を概略的に示す構成図である。
【図１２】本発明の第３実施例による畜糞資源の燃料及び堆肥化装置を示す斜視図である。
【図１３】図１２に示す畜糞資源の燃料及び堆肥化装置に採用された発酵槽の内部構成を示す縦断面図である。
【図１４】図１２に示す畜糞資源の燃料及び堆肥化装置の撹はん駆動手段を示す右側面図である。
【図１５】図１２に示す畜糞資源の燃料及び堆肥化装置に採用された中空軸及び撹はん棒を示す斜視図である。
【図１６】図１２に示す畜糞資源の燃料及び堆肥化装置の左側面図である。
【図１７】図１６のＡ−Ａ線断面図で、固形物成形部を示す。
【図１８】図１７の固形物成形部において固形物成形部材の固形物排出部分を示す正面図である。
【図１９】図１６のＢ−Ｂ線断面図で、発酵畜糞排出部を示す。
【図２０】本発明の第４実施例による畜糞資源の燃料及び堆肥化装置を示す斜視図である。
【図２１】図２０に示す畜糞資源の燃料及び堆肥化装置に採用された発酵槽の内部構成を示す縦断面図である。
【図２２】（ａ）及び（ｂ）は、図２０に示す畜糞資源の燃料及び堆肥化装置に採用された発酵槽の回転状態を示す側断面図である。
【図２３】図２０に示す畜糞資源の燃料及び堆肥化装置に採用された発酵畜糞排出器を示す断面図である。
【図２４】図２０に示す畜糞資源の燃料及び堆肥化装置に採用された畜糞供給器を示す断面図である。
【符号の説明】
【０１１４】
１１０：発酵槽
１１１：入口
１１２：出口
１２０：畜糞供給器
１２１：供給筒体
１２２：バケット
１２３：供給スクリュー
１３０：撹はん器
１３１：回転軸
１３２：撹はん棒
１３２ａ：空気排出穴
１４０：空気供給器
１４１：エアーコンプレッサー
１４２：空気供給管
１５０：熱回収器
１５１：熱交換筒体
１５２：熱交換器
１５３：温水貯蔵槽
１５４：ポンプ
１６１：発酵畜糞排出筒体
１６１ａ，１６１ｂ：第１及び第２排出口
１６２：排出スクリュー
１７０，１８０：固形物成形部材
１９０：家畜用飲水供給部
１９１：飲水槽
１９１：受け台
１９４：飲水供給管
１９９：飲水開閉バルブ
１００，２００：飲水保温維持部
１５１，２５１：熱交換筒体
１５２，２５２：熱交換器
１５６：循環配管
１５７：復帰配管
１５３：温水貯蔵槽
１５４，２５０：ポンプ
１５６−１：温水供給配管
１５６−２：温水復帰配管
１５６−３，２４０：放熱器
１５６−５，１５６−６：開閉バルブ
２３１：熱循環配管
２３２：熱供給配管
３１０：発酵槽
３１１：蓋
３１２：入口
３１３，３１４：第１及び第２出口
３１７：温・湿度計
３１８：面状発熱体
３２０：支持フレーム
３３１：撹はん棒
３３１ｃ：空気排出穴
３６０：固形物成形部
３６１：成形筒体
３６２：固形物成形部材
３６３：移動スクリュー
３７０：発酵畜糞排出部
３７１：排出筒体
３７２：排出管
３７３：排出スクリュー
４１０：発酵槽
４１１，４１３：蓋
４１２：入口
４１４：出口
４１６：らせん状の突出板
４１６ａ：排出ガイド部
４２０：支持台
４２１：連結筒体
４３１〜４３４：第１〜第４ローラ
４４０：発酵畜糞排出器
４４１：発酵畜糞排出筒体
４４２：排出スクリュー
４４３：固形物成形部材
４４３ａ：テーパー部
４４３ｂ：水平部
４４４：成形軸棒
４５１：空気供給管
４５２：空気発生器
４５３：連結ホース
４６１：冷却水供給パイプ
４６１ａ：冷却水噴出穴
４７０：畜糞供給器
４７１：ガイド筒体
４７２：供給筒体
４７３：コンベアベルト
４７４ａ：駆動ホイール
４７４ｂ：従動ホイール
４７６：バケット
【特許請求の範囲】
【請求項１】
畜糞を貯蔵し発酵及び乾燥させるためのもので、垂直方向に設置され、上部に入口が形成され、下部に出口が形成された円筒形状の発酵槽と、
前記発酵槽の外側面に設置され、畜糞を発酵槽内に供給する畜糞供給器と、
前記発酵槽内で回転可能に設置され、発酵槽内の畜糞を均一に撹はんする撹はん器と、
前記撹はん器を回転駆動させる駆動手段と、
前記発酵槽に備えられ、発酵槽外部の空気を内部に供給する空気供給器と、
前記発酵槽内で発酵された発酵畜糞をそのまま排出したり、固形化して排出する発酵畜糞排出手段と、
を含んで構成され、
前記撹はん器は、
発酵槽内に垂直方向に設置された中空の回転軸と、
前記回転軸の外周面に半径方向に設置されて回転軸の内部と連通し、空気排出穴を有する中空の撹はん棒と、からなり
前記空気供給器は、
発酵槽の外側に設置されたエアーコンプレッサーと、
前記エアーコンプレッサーより発生した空気を回転軸の内部に供給するために、エアーコンプレッサーと撹はん器の回転軸とを連結する空気供給管と、から構成されることを特徴とする畜糞資源の燃料及び堆肥化装置。
【請求項２】
前記発酵畜糞排出手段は、
前記発酵槽の下部に水平方向に設置され、発酵槽の出口を通じて連通し、両側に第１及び第２排出口を有する円筒形状の発酵畜糞排出筒体と、
前記発酵畜糞排出筒体内に回転可能に設置され、回転方向によって発酵畜糞を両側の第１排出口または第２排出口に押す排出スクリューと、
前記排出スクリューを正・逆回転駆動させる駆動手段と、
前記発酵畜糞排出筒体の第１排出口に着脱自在に取り付けられ、発酵畜糞を固形化するための固形物成形部材と、
を含んでなることを特徴とする、請求項１に記載の畜糞資源の燃料及び堆肥化装置。
【請求項３】
前記発酵畜糞排出筒体の第１排出口に近接した部分には、前記第１排出口側に向かって直径が次第に減少するテーパー部を形成し、前記排出スクリューには、前記固形物成形部材の内部中心に位置する成形軸棒をさらに延長形成させることを特徴とする、請求項２に記載の畜糞資源の燃料及び堆肥化装置。
【請求項４】
前記発酵槽の上部に設置され、前記発酵槽内部と連通する熱交換筒体と、前記熱交換筒体内に設置された熱交換器と、前記熱交換器と連結された温水貯蔵槽と、前記温水貯蔵槽内の水を熱交換器に循環させるためのポンプと、からなる熱回収器をさらに含むことを特徴とする、請求項１に記載の畜糞資源の燃料及び堆肥化装置。
【請求項５】
前記畜糞供給器は、
前記発酵槽の上部に形成された入口を通じて連通し、前記発酵槽の外側に垂直方向に設置された供給筒体と、
前記供給筒体の下部に備えられ、畜糞が投入されるバケットと、
前記供給筒体内に回転自在に設置され、バケットを通して投入された下部の畜糞を上部に移動させ、入口から前記発酵槽内に供給する供給スクリューと、
前記供給スクリューを回転駆動させる駆動手段と、
から構成されることを特徴とする、請求項１に記載の畜糞資源の燃料及び堆肥化装置。
【請求項６】
上部が開放され、家畜に提供する飲水を収容できるようになっている飲水槽と、前記飲水槽を支持する受け台と、前記飲水槽内に設置され、飲水を供給するための飲水供給管に連結された飲水開閉バルブと、を備える家畜用飲水供給部と、
前記熱交換器と循環配管及び復帰配管を介して連結された温水貯蔵槽と、前記循環配管に設置され、前記温水貯蔵槽内の水を熱交換器に循環させるためのポンプと、前記循環配管から分岐された温水供給配管に一端が連結され、他端は温水復帰配管を介して前記温水貯蔵槽に連結され、前記家畜用飲水供給部の飲水槽内に位置して前記飲水槽内の飲水と熱交換する放熱器と、前記循環配管と温水供給配管にそれぞれ設置された開閉バルブと、を備える飲水保温維持部と、
からなることを特徴とする、請求項４に記載の畜糞資源の燃料及び堆肥化装置。
【請求項７】
前記熱交換筒体に、熱交換筒体内の空気を外部に強制排出させる送風器をさらに備えることを特徴とする、請求項４に記載の畜糞資源の燃料及び堆肥化装置。
【請求項８】
前記家畜用飲水供給部の飲水槽内に飲水の温度を検出する温度計を設置し、飲水槽の底部外側に電気ヒーターを設置したことを特徴とする、請求項６または７に記載の畜糞資源の燃料及び堆肥化装置。
【請求項９】
前記家畜用飲水供給部の飲水槽内に設置された前記放熱器、飲水開閉バルブ、温度計を覆う蓋をさらに備えることを特徴とする、請求項８に記載の畜糞資源の燃料及び堆肥化装置。
【請求項１０】
前記飲水保温維持部の循環配管から分岐される温水供給配管に複数の分岐供給配管を並列設置し、温水貯蔵槽に連結される温水復帰配管に複数の分岐復帰配管を並列設置し、これらを複数の放熱器とそれぞれ連結し、それぞれの放熱器を複数の家畜用飲水供給部の飲水槽内に設置したことを特徴とする、請求項６または７に記載の畜糞資源の燃料及び堆肥化装置。
【請求項１１】
上部が開放され、家畜に提供する飲水を収容できるようになっている飲水槽と、前記飲水槽を支持する受け台と、前記飲水槽内に設置され、飲水を供給するための飲水供給管に連結された飲水開閉バルブと、を備える家畜用飲水供給部と、
前記熱交換器と熱循環配管及び熱供給配管を介して連結され、前記家畜用飲水供給部の飲水槽内に位置して前記飲水槽内の飲水と熱交換する放熱器と、前記熱循環配管に設置され、配管内の熱媒体を前記熱交換筒体と前記放熱器間で循環させるためのポンプと、を備える飲水保温維持部と、
からなることを特徴とする、請求項４に記載の畜糞資源の燃料及び堆肥化装置。
【請求項１２】
前記熱循環配管と熱供給配管に複数個の分岐熱循環配管と分岐熱供給配管を並列に連結して複数個の放熱器とそれぞれ連結し、それぞれの放熱器を複数の家畜用飲水供給部の飲水槽内に設置したことを特徴とする、請求項１１に記載の畜糞資源の燃料及び堆肥化装置。
【請求項１３】
支持フレームと、
畜糞を貯蔵し、発酵及び乾燥させるためのもので、前記支持フレームに水平方向に設置され、上部に蓋によって開閉可能な入口が形成され、一側下部に第１出口及び第２出口が形成された円筒形状の発酵槽と、
前記発酵槽の内部に水平方向に配置され、両端が両側壁に回転自由に支持された中空軸と、
前記中空軸に設置され、発酵槽内の畜糞を前記第１及び第２出口側に水平移動させながら均一に撹はんする複数個の撹はん棒と、
前記支持フレームに設置され、前記撹はん棒を回転駆動させる撹はん駆動手段と、
前記支持フレームに設置され、発酵槽の内部に空気を供給する空気供給手段と、
前記第１及び第２出口から排出される発酵畜糞を、そのまま排出したり固形化して排出する発酵畜糞排出手段と、
を含むことを特徴とする、畜糞資源の燃料及び堆肥化装置。
【請求項１４】
前記発酵畜糞排出手段は、
前記第１出口に連通して設置され、前記第１出口から排出される発酵処理の完了した発酵畜糞を、固形化して排出する固形物成形部と、
前記第２出口に連通して設置され、発酵処理の完了した発酵畜糞を前記第２出口から排出する発酵畜糞排出部と、
を含むことを特徴とする、請求項１３に記載の畜糞資源の燃料及び堆肥化装置。
【請求項１５】
前記固形物成形部は、
前記発酵槽の第１出口に連通する成形筒体と、
前記成形筒体の一側に結合され、発酵畜糞を圧縮し固形化して排出する固形物成形部材と、
前記成形筒体内に回転可能に設置され、発酵畜糞を固形物成形部材側に移動させる移動スクリューと、
前記移動スクリューを回転駆動させる駆動手段と、
前記移動スクリューの先端に延長形成され、固形物成形部材の中央に位置して固形物に中空部を形成させる成形軸棒と、
から構成されることを特徴とする、請求項１４に記載の畜糞資源の燃料及び堆肥化装置。
【請求項１６】
前記発酵畜糞排出部は、
前記発酵槽の第２出口に連通し、一側下部に排出管が連結された排出筒体と、
前記排出筒体内に回転可能に設置され、発酵畜糞を前記排出管側に移動させる排出スクリューと、
前記排出スクリューを回転駆動させる駆動手段と、
から構成されることを特徴とする、請求項１４に記載の畜糞資源の燃料及び堆肥化装置。
【請求項１７】
前記撹はん棒は、前記中空軸の外周面に軸線方向と直交する方向に長く設置されると共に前記中空軸の内部と連通し、また、長さ方向に沿って空気排出穴が複数個形成され、
前記空気供給手段は、前記支持フレームに設置された空気発生器と、前記空気発生器で発生した空気を中空軸の内部に供給するように連結された空気供給管と、からなり、前記撹はん棒の空気排出穴を通して前記発酵槽の内部に空気を供給することを特徴とする、請求項１３に記載の畜糞資源の燃料及び堆肥化装置。
【請求項１８】
前記発酵槽内の第１及び第２出口側の中空軸端部に、発酵槽内の畜糞を前記第１及び第２出口の反対側に水平移動させながら均一に撹はんする逆方向の撹はん棒をさらに備えたことを特徴とする、請求項１７に記載の畜糞資源の燃料及び堆肥化装置。
【請求項１９】
前記発酵槽内部の温度を上昇させるための面状発熱体と、前記発酵槽内部の温度及び湿度を検出する温・湿度計と、を発酵槽にさらに備えたことを特徴とする、請求項１８に記載の畜糞資源の燃料及び堆肥化装置。
【請求項２０】
支持台と、
畜糞を貯蔵し、発酵及び乾燥させるためのもので、前記支持台に水平方向に支持設置され、一側壁に蓋によって開閉可能な入口が形成され、他側壁に蓋によって開閉可能な出口が形成された円筒形状の発酵槽と、
前記支持台に設置され、発酵槽が水平軸線を中心に回転可能なように下部から支持する第１乃至第４ローラと、
前記第１乃至第４ローラのうちいずれか一つを回転させる回転駆動手段と、
前記発酵槽の内周面に沿ってらせん状に突出形成され、一端部の排出ガイド部が出口に近接した位置まで延在し、発酵槽の回転により畜糞を出口側に移動させるようにしたらせん状の突出板と、
前記出口から排出される発酵畜糞をそのまま排出したり、固形化して排出する発酵畜糞排出手段と、
を含むことを特徴とする、畜糞資源の燃料及び堆肥化装置。
【請求項２１】
前記発酵畜糞排出手段は、
前記発酵槽の出口と連結筒体を介して中央上部が連通するように設置され、水平方向の両側に第１及び第２排出口が形成された円筒形状の発酵畜糞排出筒体と、
前記発酵畜糞排出筒体内に水平軸線を中心に回転可能に設置され、回転方向によって発酵畜糞を両側の第１排出口または第２排出口に押す排出スクリューと、
前記排出スクリューを正・逆方向に回転駆動させる駆動手段と、
前記発酵畜糞排出筒体の第１排出口側に着脱自在に取り付けられ、発酵畜糞を固形化させる固形物成形部材と、
からなることを特徴とする、請求項２０に記載の畜糞資源の燃料及び堆肥化装置。
【請求項２２】
前記固形物成形部材は、前記成形筒体との連結部分から次第に直径が減少するテーパー部と、前記テーパー部の最小直径部から水平方向に延在する水平部と、から構成され、
前記排出スクリューには、固形物成形部材の内部中心に位置する成形軸棒が延長形成されることを特徴とする、請求項２１に記載の畜糞資源の燃料及び堆肥化装置。
【請求項２３】
前記連結筒体及び出口側の蓋を貫通してその先端が前記発酵槽内部に位置する空気供給管と、前記支持台に設置された空気発生器と、前記空気発生器より発生した空気を前記発酵槽の内部に供給するように空気発生器と空気供給管とを連結する連結ホースと、からなる空気供給手段をさらに備えることを特徴とする、請求項２２に記載の畜糞資源の燃料及び堆肥化装置。
【請求項２４】
前記発酵槽上部に水平方向に設置され、発酵槽の外側に冷却水を噴出する冷却水噴出穴を複数個有する冷却水供給パイプをさらに備えることを特徴とする、請求項２３に記載の畜糞資源の燃料及び堆肥化装置。
【請求項２５】
前記発酵槽の入口位置から下方に傾斜して形成されたガイド筒体と、前記ガイド筒体の下部に備えられ、畜糞を収容する供給筒体と、前記ガイド筒体の内部に回転自在に設置され、供給筒体に位置する駆動ホイールと前記発酵槽の入口に位置する従動ホイールとを連結するコンベアベルトと、前記コンベアベルト上に複数個設けられ、畜糞を収容するバケットと、前記コンベアベルトを移動させるために前記駆動ホイールを回転させる駆動手段と、からなる畜糞供給器をさらに備えることを特徴とする、請求項２４に記載の畜糞資源の燃料及び堆肥化装置。
【請求項１】
畜糞を貯蔵し発酵及び乾燥させるためのもので、垂直方向に設置され、上部に入口が形成され、下部に出口が形成された円筒形状の発酵槽と、
前記発酵槽の外側面に設置され、畜糞を発酵槽内に供給する畜糞供給器と、
前記発酵槽内で回転可能に設置され、発酵槽内の畜糞を均一に撹はんする撹はん器と、
前記撹はん器を回転駆動させる駆動手段と、
前記発酵槽に備えられ、発酵槽外部の空気を内部に供給する空気供給器と、
前記発酵槽内で発酵された発酵畜糞をそのまま排出したり、固形化して排出する発酵畜糞排出手段と、
を含んで構成され、
前記撹はん器は、
発酵槽内に垂直方向に設置された中空の回転軸と、
前記回転軸の外周面に半径方向に設置されて回転軸の内部と連通し、空気排出穴を有する中空の撹はん棒と、からなり
前記空気供給器は、
発酵槽の外側に設置されたエアーコンプレッサーと、
前記エアーコンプレッサーより発生した空気を回転軸の内部に供給するために、エアーコンプレッサーと撹はん器の回転軸とを連結する空気供給管と、から構成されることを特徴とする畜糞資源の燃料及び堆肥化装置。
【請求項２】
前記発酵畜糞排出手段は、
前記発酵槽の下部に水平方向に設置され、発酵槽の出口を通じて連通し、両側に第１及び第２排出口を有する円筒形状の発酵畜糞排出筒体と、
前記発酵畜糞排出筒体内に回転可能に設置され、回転方向によって発酵畜糞を両側の第１排出口または第２排出口に押す排出スクリューと、
前記排出スクリューを正・逆回転駆動させる駆動手段と、
前記発酵畜糞排出筒体の第１排出口に着脱自在に取り付けられ、発酵畜糞を固形化するための固形物成形部材と、
を含んでなることを特徴とする、請求項１に記載の畜糞資源の燃料及び堆肥化装置。
【請求項３】
前記発酵畜糞排出筒体の第１排出口に近接した部分には、前記第１排出口側に向かって直径が次第に減少するテーパー部を形成し、前記排出スクリューには、前記固形物成形部材の内部中心に位置する成形軸棒をさらに延長形成させることを特徴とする、請求項２に記載の畜糞資源の燃料及び堆肥化装置。
【請求項４】
前記発酵槽の上部に設置され、前記発酵槽内部と連通する熱交換筒体と、前記熱交換筒体内に設置された熱交換器と、前記熱交換器と連結された温水貯蔵槽と、前記温水貯蔵槽内の水を熱交換器に循環させるためのポンプと、からなる熱回収器をさらに含むことを特徴とする、請求項１に記載の畜糞資源の燃料及び堆肥化装置。
【請求項５】
前記畜糞供給器は、
前記発酵槽の上部に形成された入口を通じて連通し、前記発酵槽の外側に垂直方向に設置された供給筒体と、
前記供給筒体の下部に備えられ、畜糞が投入されるバケットと、
前記供給筒体内に回転自在に設置され、バケットを通して投入された下部の畜糞を上部に移動させ、入口から前記発酵槽内に供給する供給スクリューと、
前記供給スクリューを回転駆動させる駆動手段と、
から構成されることを特徴とする、請求項１に記載の畜糞資源の燃料及び堆肥化装置。
【請求項６】
上部が開放され、家畜に提供する飲水を収容できるようになっている飲水槽と、前記飲水槽を支持する受け台と、前記飲水槽内に設置され、飲水を供給するための飲水供給管に連結された飲水開閉バルブと、を備える家畜用飲水供給部と、
前記熱交換器と循環配管及び復帰配管を介して連結された温水貯蔵槽と、前記循環配管に設置され、前記温水貯蔵槽内の水を熱交換器に循環させるためのポンプと、前記循環配管から分岐された温水供給配管に一端が連結され、他端は温水復帰配管を介して前記温水貯蔵槽に連結され、前記家畜用飲水供給部の飲水槽内に位置して前記飲水槽内の飲水と熱交換する放熱器と、前記循環配管と温水供給配管にそれぞれ設置された開閉バルブと、を備える飲水保温維持部と、
からなることを特徴とする、請求項４に記載の畜糞資源の燃料及び堆肥化装置。
【請求項７】
前記熱交換筒体に、熱交換筒体内の空気を外部に強制排出させる送風器をさらに備えることを特徴とする、請求項４に記載の畜糞資源の燃料及び堆肥化装置。
【請求項８】
前記家畜用飲水供給部の飲水槽内に飲水の温度を検出する温度計を設置し、飲水槽の底部外側に電気ヒーターを設置したことを特徴とする、請求項６または７に記載の畜糞資源の燃料及び堆肥化装置。
【請求項９】
前記家畜用飲水供給部の飲水槽内に設置された前記放熱器、飲水開閉バルブ、温度計を覆う蓋をさらに備えることを特徴とする、請求項８に記載の畜糞資源の燃料及び堆肥化装置。
【請求項１０】
前記飲水保温維持部の循環配管から分岐される温水供給配管に複数の分岐供給配管を並列設置し、温水貯蔵槽に連結される温水復帰配管に複数の分岐復帰配管を並列設置し、これらを複数の放熱器とそれぞれ連結し、それぞれの放熱器を複数の家畜用飲水供給部の飲水槽内に設置したことを特徴とする、請求項６または７に記載の畜糞資源の燃料及び堆肥化装置。
【請求項１１】
上部が開放され、家畜に提供する飲水を収容できるようになっている飲水槽と、前記飲水槽を支持する受け台と、前記飲水槽内に設置され、飲水を供給するための飲水供給管に連結された飲水開閉バルブと、を備える家畜用飲水供給部と、
前記熱交換器と熱循環配管及び熱供給配管を介して連結され、前記家畜用飲水供給部の飲水槽内に位置して前記飲水槽内の飲水と熱交換する放熱器と、前記熱循環配管に設置され、配管内の熱媒体を前記熱交換筒体と前記放熱器間で循環させるためのポンプと、を備える飲水保温維持部と、
からなることを特徴とする、請求項４に記載の畜糞資源の燃料及び堆肥化装置。
【請求項１２】
前記熱循環配管と熱供給配管に複数個の分岐熱循環配管と分岐熱供給配管を並列に連結して複数個の放熱器とそれぞれ連結し、それぞれの放熱器を複数の家畜用飲水供給部の飲水槽内に設置したことを特徴とする、請求項１１に記載の畜糞資源の燃料及び堆肥化装置。
【請求項１３】
支持フレームと、
畜糞を貯蔵し、発酵及び乾燥させるためのもので、前記支持フレームに水平方向に設置され、上部に蓋によって開閉可能な入口が形成され、一側下部に第１出口及び第２出口が形成された円筒形状の発酵槽と、
前記発酵槽の内部に水平方向に配置され、両端が両側壁に回転自由に支持された中空軸と、
前記中空軸に設置され、発酵槽内の畜糞を前記第１及び第２出口側に水平移動させながら均一に撹はんする複数個の撹はん棒と、
前記支持フレームに設置され、前記撹はん棒を回転駆動させる撹はん駆動手段と、
前記支持フレームに設置され、発酵槽の内部に空気を供給する空気供給手段と、
前記第１及び第２出口から排出される発酵畜糞を、そのまま排出したり固形化して排出する発酵畜糞排出手段と、
を含むことを特徴とする、畜糞資源の燃料及び堆肥化装置。
【請求項１４】
前記発酵畜糞排出手段は、
前記第１出口に連通して設置され、前記第１出口から排出される発酵処理の完了した発酵畜糞を、固形化して排出する固形物成形部と、
前記第２出口に連通して設置され、発酵処理の完了した発酵畜糞を前記第２出口から排出する発酵畜糞排出部と、
を含むことを特徴とする、請求項１３に記載の畜糞資源の燃料及び堆肥化装置。
【請求項１５】
前記固形物成形部は、
前記発酵槽の第１出口に連通する成形筒体と、
前記成形筒体の一側に結合され、発酵畜糞を圧縮し固形化して排出する固形物成形部材と、
前記成形筒体内に回転可能に設置され、発酵畜糞を固形物成形部材側に移動させる移動スクリューと、
前記移動スクリューを回転駆動させる駆動手段と、
前記移動スクリューの先端に延長形成され、固形物成形部材の中央に位置して固形物に中空部を形成させる成形軸棒と、
から構成されることを特徴とする、請求項１４に記載の畜糞資源の燃料及び堆肥化装置。
【請求項１６】
前記発酵畜糞排出部は、
前記発酵槽の第２出口に連通し、一側下部に排出管が連結された排出筒体と、
前記排出筒体内に回転可能に設置され、発酵畜糞を前記排出管側に移動させる排出スクリューと、
前記排出スクリューを回転駆動させる駆動手段と、
から構成されることを特徴とする、請求項１４に記載の畜糞資源の燃料及び堆肥化装置。
【請求項１７】
前記撹はん棒は、前記中空軸の外周面に軸線方向と直交する方向に長く設置されると共に前記中空軸の内部と連通し、また、長さ方向に沿って空気排出穴が複数個形成され、
前記空気供給手段は、前記支持フレームに設置された空気発生器と、前記空気発生器で発生した空気を中空軸の内部に供給するように連結された空気供給管と、からなり、前記撹はん棒の空気排出穴を通して前記発酵槽の内部に空気を供給することを特徴とする、請求項１３に記載の畜糞資源の燃料及び堆肥化装置。
【請求項１８】
前記発酵槽内の第１及び第２出口側の中空軸端部に、発酵槽内の畜糞を前記第１及び第２出口の反対側に水平移動させながら均一に撹はんする逆方向の撹はん棒をさらに備えたことを特徴とする、請求項１７に記載の畜糞資源の燃料及び堆肥化装置。
【請求項１９】
前記発酵槽内部の温度を上昇させるための面状発熱体と、前記発酵槽内部の温度及び湿度を検出する温・湿度計と、を発酵槽にさらに備えたことを特徴とする、請求項１８に記載の畜糞資源の燃料及び堆肥化装置。
【請求項２０】
支持台と、
畜糞を貯蔵し、発酵及び乾燥させるためのもので、前記支持台に水平方向に支持設置され、一側壁に蓋によって開閉可能な入口が形成され、他側壁に蓋によって開閉可能な出口が形成された円筒形状の発酵槽と、
前記支持台に設置され、発酵槽が水平軸線を中心に回転可能なように下部から支持する第１乃至第４ローラと、
前記第１乃至第４ローラのうちいずれか一つを回転させる回転駆動手段と、
前記発酵槽の内周面に沿ってらせん状に突出形成され、一端部の排出ガイド部が出口に近接した位置まで延在し、発酵槽の回転により畜糞を出口側に移動させるようにしたらせん状の突出板と、
前記出口から排出される発酵畜糞をそのまま排出したり、固形化して排出する発酵畜糞排出手段と、
を含むことを特徴とする、畜糞資源の燃料及び堆肥化装置。
【請求項２１】
前記発酵畜糞排出手段は、
前記発酵槽の出口と連結筒体を介して中央上部が連通するように設置され、水平方向の両側に第１及び第２排出口が形成された円筒形状の発酵畜糞排出筒体と、
前記発酵畜糞排出筒体内に水平軸線を中心に回転可能に設置され、回転方向によって発酵畜糞を両側の第１排出口または第２排出口に押す排出スクリューと、
前記排出スクリューを正・逆方向に回転駆動させる駆動手段と、
前記発酵畜糞排出筒体の第１排出口側に着脱自在に取り付けられ、発酵畜糞を固形化させる固形物成形部材と、
からなることを特徴とする、請求項２０に記載の畜糞資源の燃料及び堆肥化装置。
【請求項２２】
前記固形物成形部材は、前記成形筒体との連結部分から次第に直径が減少するテーパー部と、前記テーパー部の最小直径部から水平方向に延在する水平部と、から構成され、
前記排出スクリューには、固形物成形部材の内部中心に位置する成形軸棒が延長形成されることを特徴とする、請求項２１に記載の畜糞資源の燃料及び堆肥化装置。
【請求項２３】
前記連結筒体及び出口側の蓋を貫通してその先端が前記発酵槽内部に位置する空気供給管と、前記支持台に設置された空気発生器と、前記空気発生器より発生した空気を前記発酵槽の内部に供給するように空気発生器と空気供給管とを連結する連結ホースと、からなる空気供給手段をさらに備えることを特徴とする、請求項２２に記載の畜糞資源の燃料及び堆肥化装置。
【請求項２４】
前記発酵槽上部に水平方向に設置され、発酵槽の外側に冷却水を噴出する冷却水噴出穴を複数個有する冷却水供給パイプをさらに備えることを特徴とする、請求項２３に記載の畜糞資源の燃料及び堆肥化装置。
【請求項２５】
前記発酵槽の入口位置から下方に傾斜して形成されたガイド筒体と、前記ガイド筒体の下部に備えられ、畜糞を収容する供給筒体と、前記ガイド筒体の内部に回転自在に設置され、供給筒体に位置する駆動ホイールと前記発酵槽の入口に位置する従動ホイールとを連結するコンベアベルトと、前記コンベアベルト上に複数個設けられ、畜糞を収容するバケットと、前記コンベアベルトを移動させるために前記駆動ホイールを回転させる駆動手段と、からなる畜糞供給器をさらに備えることを特徴とする、請求項２４に記載の畜糞資源の燃料及び堆肥化装置。
【図１】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図８】
【図９】
【図１０】
【図１１】
【図１２】
【図１３】
【図１４】
【図１５】
【図１６】
【図１７】
【図１８】
【図１９】
【図２０】
【図２１】
【図２２】
【図２３】
【図２４】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図８】
【図９】
【図１０】
【図１１】
【図１２】
【図１３】
【図１４】
【図１５】
【図１６】
【図１７】
【図１８】
【図１９】
【図２０】
【図２１】
【図２２】
【図２３】
【図２４】
【公開番号】特開２００９−１８３０４（Ｐ２００９−１８３０４Ａ）
【公開日】平成２１年１月２９日（２００９．１．２９）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２００８−１８０４７６（Ｐ２００８−１８０４７６）
【出願日】平成２０年７月１０日（２００８．７．１０）
【出願人】（５０８２１０１３６）イ−レ カンパニー リミテッド (1)
【氏名又は名称原語表記】Ｅ−ＲＡＥ ＣＯ．，ＬＴＤ．
【住所又は居所原語表記】５９２−２ Ｊａｎｇｇｏｋ−ｒｉ，Ｊｏｒｉ−ｅｕｐ，Ｐａｊｕ−ｓｉ，Ｇｙｅｏｎｇｇｉ−ｄｏ，Ｒｅｐｕｂｌｉｃ ｏｆ Ｋｏｒｅａ
【Ｆターム（参考）】
【公開日】平成２１年１月２９日（２００９．１．２９）
【国際特許分類】
【出願日】平成２０年７月１０日（２００８．７．１０）
【出願人】（５０８２１０１３６）イ−レ カンパニー リミテッド (1)
【氏名又は名称原語表記】Ｅ−ＲＡＥ ＣＯ．，ＬＴＤ．
【住所又は居所原語表記】５９２−２ Ｊａｎｇｇｏｋ−ｒｉ，Ｊｏｒｉ−ｅｕｐ，Ｐａｊｕ−ｓｉ，Ｇｙｅｏｎｇｇｉ−ｄｏ，Ｒｅｐｕｂｌｉｃ ｏｆ Ｋｏｒｅａ
【Ｆターム（参考）】
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