JP3173810B2 - 有機肥料の製造方法 - Google Patents
有機肥料の製造方法Info
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Description
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明は鶏糞、牛糞などの畜産排
泄物や、し尿処理汚泥、生活排水汚泥、などの下水汚
泥、またはこれらと草、わら、籾殻、木材チップなどの
セルロース含有有機物との混合物を人工的に処理して短
期間に堆肥化し、悪臭のない有機肥料の製造方法の改良
に関する。
泄物や、し尿処理汚泥、生活排水汚泥、などの下水汚
泥、またはこれらと草、わら、籾殻、木材チップなどの
セルロース含有有機物との混合物を人工的に処理して短
期間に堆肥化し、悪臭のない有機肥料の製造方法の改良
に関する。
【０００２】
【従来の技術】畜産の大規模化による大量の畜産***物
は、適当な処理方法がないまま放置され、悪臭やたれ流
しによる環境汚染が公害問題となっている。一般に鶏、
牛馬、豚などの畜産***物や畜産敷料として使用される
草、わら、籾殻、木材チップなどのセルロース含有粗大
有機物を自然界に放置したまま堆肥化するには５〜６ケ
月を要し、きわめて効率が悪く、しかも、その間悪臭を
放出し続ける。また、表面と深部の発酵ムラのため、均
一に成熟した良質の堆肥を得ることが困難であった。
は、適当な処理方法がないまま放置され、悪臭やたれ流
しによる環境汚染が公害問題となっている。一般に鶏、
牛馬、豚などの畜産***物や畜産敷料として使用される
草、わら、籾殻、木材チップなどのセルロース含有粗大
有機物を自然界に放置したまま堆肥化するには５〜６ケ
月を要し、きわめて効率が悪く、しかも、その間悪臭を
放出し続ける。また、表面と深部の発酵ムラのため、均
一に成熟した良質の堆肥を得ることが困難であった。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】上記の問題点を解決す
るために、本発明の発明者は先に畜産***物とセルロー
ス含有有機物の混合物を特定量の水分量に調整し、これ
を加圧下で剪断・混練し、加圧と混練摩擦により昇温し
て混合物を処理し、ついで該処理物を加圧状態から開放
し、空気との接触のもとに微粉砕することによる有機肥
料の製造方法およびそれを実施するのに適した装置を提
案した（特開平２−１６７８７８）。
るために、本発明の発明者は先に畜産***物とセルロー
ス含有有機物の混合物を特定量の水分量に調整し、これ
を加圧下で剪断・混練し、加圧と混練摩擦により昇温し
て混合物を処理し、ついで該処理物を加圧状態から開放
し、空気との接触のもとに微粉砕することによる有機肥
料の製造方法およびそれを実施するのに適した装置を提
案した（特開平２−１６７８７８）。
【０００４】この方法により短期間に良質の堆肥を製造
することに成功したが、この方法による有機肥料の製造
は、処理槽内での混練摩擦による圧縮熱、摩擦熱によっ
て温度は上昇するが、所望の温度に達するまでには時間
がかかり不安定な状態が続き、その間堆肥の製造にとっ
て望ましくない低温菌等の作用により悪臭を発する懸念
がある。またこの方法に使用する原料はきわめて多様で
あり、しかも変動が烈しく、このため微生物の活動に適
した温度その他の条件が安定化するのに若干時間がかか
り、また原料が変動する場合には安定な運転を維持する
のが困難な時もある。
することに成功したが、この方法による有機肥料の製造
は、処理槽内での混練摩擦による圧縮熱、摩擦熱によっ
て温度は上昇するが、所望の温度に達するまでには時間
がかかり不安定な状態が続き、その間堆肥の製造にとっ
て望ましくない低温菌等の作用により悪臭を発する懸念
がある。またこの方法に使用する原料はきわめて多様で
あり、しかも変動が烈しく、このため微生物の活動に適
した温度その他の条件が安定化するのに若干時間がかか
り、また原料が変動する場合には安定な運転を維持する
のが困難な時もある。
【０００５】そこで発明者は上記の発明を更に改良し、
短時間で安定な運転ができるための方法について検討し
た結果、生成した有機肥料を特定条件下におき、更に発
酵を促進させたものを一部処理槽に戻し、循環して新原
料と混合させて処理することにより、短時間で所望の温
度に達し、きわめて安定な運転ができ、悪臭の発生が更
に抑制され、良質の堆肥が生産されることを見出し、本
発明に到達した。
短時間で安定な運転ができるための方法について検討し
た結果、生成した有機肥料を特定条件下におき、更に発
酵を促進させたものを一部処理槽に戻し、循環して新原
料と混合させて処理することにより、短時間で所望の温
度に達し、きわめて安定な運転ができ、悪臭の発生が更
に抑制され、良質の堆肥が生産されることを見出し、本
発明に到達した。
【０００６】
【課題を解決するための手段】すなわち本発明は、有機
物含有廃棄物、またはこれとセルロース含有有機物の混
合物を水分２５〜７５重量％に調整し、これを加圧下で
剪断・混練し、加圧と混練摩擦により４０〜９０℃に昇
温して混合物を処理し、ついで該処理物を加圧状態から
開放し、空気との接触のもとに微粉砕して有機肥料を製
造する方法において、処理槽から排出され、更に５時間
以上、４０℃以上で高温菌の発酵条件下におかれた有機
肥料を、生成した有機肥料全量の５〜４０重量％に相当
する量を処理槽に戻し、循環処理することを特徴とする
有機肥料の製造方法である。
物含有廃棄物、またはこれとセルロース含有有機物の混
合物を水分２５〜７５重量％に調整し、これを加圧下で
剪断・混練し、加圧と混練摩擦により４０〜９０℃に昇
温して混合物を処理し、ついで該処理物を加圧状態から
開放し、空気との接触のもとに微粉砕して有機肥料を製
造する方法において、処理槽から排出され、更に５時間
以上、４０℃以上で高温菌の発酵条件下におかれた有機
肥料を、生成した有機肥料全量の５〜４０重量％に相当
する量を処理槽に戻し、循環処理することを特徴とする
有機肥料の製造方法である。
【０００７】本発明の原料となる有機物含有廃棄物とし
ては牛糞、鶏糞、豚糞等の畜産***物、し尿処理汚泥、
生活排水汚泥、食品工業排水汚泥、畜糞汚泥等の下水汚
泥あるいは生ゴミ、あおこ、海草等の水性植物等をあげ
ることができるが、特に畜産***物、下水汚泥または生
ごみが好ましい。またこれらは単独でも用いることがで
きるが、セルロース含有有機物と混合してもよい。セル
ロース含有有機物としては草、わら、籾殻、木材チッ
プ、バーク等が好適に使用される。
ては牛糞、鶏糞、豚糞等の畜産***物、し尿処理汚泥、
生活排水汚泥、食品工業排水汚泥、畜糞汚泥等の下水汚
泥あるいは生ゴミ、あおこ、海草等の水性植物等をあげ
ることができるが、特に畜産***物、下水汚泥または生
ごみが好ましい。またこれらは単独でも用いることがで
きるが、セルロース含有有機物と混合してもよい。セル
ロース含有有機物としては草、わら、籾殻、木材チッ
プ、バーク等が好適に使用される。
【０００８】本発明において発酵促進をさらに確実にす
るためには、畜産***物と草、藁、籾殻、木材チップな
どのセルロース含有有機物の混合物を水分２５〜７５％
に調整するとともに、原料にpHが６乃至９になるように
pH調整剤を加えてpH調整し、これを加圧下で切断・混練
し、加圧と混練摩擦により４０℃〜９０℃に昇温させた
処理物を加圧状態から開放し、空気接触のもとに微粉砕
すると一層良い。
るためには、畜産***物と草、藁、籾殻、木材チップな
どのセルロース含有有機物の混合物を水分２５〜７５％
に調整するとともに、原料にpHが６乃至９になるように
pH調整剤を加えてpH調整し、これを加圧下で切断・混練
し、加圧と混練摩擦により４０℃〜９０℃に昇温させた
処理物を加圧状態から開放し、空気接触のもとに微粉砕
すると一層良い。
【０００９】本発明においては、微生物による発酵によ
って有機肥料が製造されるのであるが、微生物としては
高温菌で、かつ好気菌による発酵が好ましい。低温菌、
中温菌あるいは嫌気菌による発酵では悪臭が発生し、ま
たそれらの菌が製品中に生存していた場合には二次発酵
を起こし、腐敗したり、植物に対する障害物質を発生す
るなど、肥料として望ましくない現象が起こる。
って有機肥料が製造されるのであるが、微生物としては
高温菌で、かつ好気菌による発酵が好ましい。低温菌、
中温菌あるいは嫌気菌による発酵では悪臭が発生し、ま
たそれらの菌が製品中に生存していた場合には二次発酵
を起こし、腐敗したり、植物に対する障害物質を発生す
るなど、肥料として望ましくない現象が起こる。
【００１０】菌の活動に適した温度範囲は高温菌が５０
〜７０℃、中温菌が３０〜４０℃、低温菌が１０〜２０
℃であり、この温度範囲を１５〜２０℃以上越えると発
育は阻害されるが、胞子は完全に死滅せず高温になって
も休眠している場合があるので、たとえ有機肥料の製造
を高温で行なっても、製品として袋詰されて、適当な水
分を与えられ、温度が下がり、空気の流通が遮断される
と低温菌、中温菌あるいは嫌気菌の活動が活発となり、
二次障害を起こすおそれがある。
〜７０℃、中温菌が３０〜４０℃、低温菌が１０〜２０
℃であり、この温度範囲を１５〜２０℃以上越えると発
育は阻害されるが、胞子は完全に死滅せず高温になって
も休眠している場合があるので、たとえ有機肥料の製造
を高温で行なっても、製品として袋詰されて、適当な水
分を与えられ、温度が下がり、空気の流通が遮断される
と低温菌、中温菌あるいは嫌気菌の活動が活発となり、
二次障害を起こすおそれがある。
【００１１】本発明の方法では原料混合物を加圧下で剪
断・混練し、加圧と混練摩擦により、中温菌、低温菌を
死滅させることができる。原料は機械的に圧縮、混練さ
れ温度を４０℃乃至９０℃に上昇させるので、圧力によ
り熱水が原料の内部にまで浸透し、熱水の浸透と摩擦に
より胞子が破壊され、中温菌、低温菌が死滅する。また
この圧縮混練による物理的、温度的刺激により、高温菌
が活性化され、また、加圧混練によりセルロース含有有
機物が細分化され、菌の主たる栄養分である処理原料が
均一にゆきわたり、且つ温度、水分等菌の発育条件がす
べての均一の状態で菌の活性化がなされることにより、
すべて菌がむらなく活動を始め、短時間のうちに均一な
発酵がなされる。この場合、第１処理槽では高温菌が活
性化し、低温菌は殆ど死滅する。また、第２処理槽では
加圧状態から開放された処理物が微粉砕され、空気との
接触が促進されるので好気性菌が活性化しやすくなり、
相対的に嫌気性菌が減少する。このように、原料を加圧
下で剪断・混練し、次いで空気と接触させながら微粉砕
することにより、発酵に有益な高温菌と好気性菌が活性
化して急増殖し、悪臭の原因である低温菌と嫌気性菌が
減少するので、悪臭をなくし、短時間で良質の堆肥を製
造するのに有効である。従って処理槽の温度としては４
０〜９０℃、好ましくは５０〜７０℃が好適である。第
１処理層において、原料は加圧下で剪断・混練されるの
で、加圧と混練摩擦熱により上記温度に保つ。
断・混練し、加圧と混練摩擦により、中温菌、低温菌を
死滅させることができる。原料は機械的に圧縮、混練さ
れ温度を４０℃乃至９０℃に上昇させるので、圧力によ
り熱水が原料の内部にまで浸透し、熱水の浸透と摩擦に
より胞子が破壊され、中温菌、低温菌が死滅する。また
この圧縮混練による物理的、温度的刺激により、高温菌
が活性化され、また、加圧混練によりセルロース含有有
機物が細分化され、菌の主たる栄養分である処理原料が
均一にゆきわたり、且つ温度、水分等菌の発育条件がす
べての均一の状態で菌の活性化がなされることにより、
すべて菌がむらなく活動を始め、短時間のうちに均一な
発酵がなされる。この場合、第１処理槽では高温菌が活
性化し、低温菌は殆ど死滅する。また、第２処理槽では
加圧状態から開放された処理物が微粉砕され、空気との
接触が促進されるので好気性菌が活性化しやすくなり、
相対的に嫌気性菌が減少する。このように、原料を加圧
下で剪断・混練し、次いで空気と接触させながら微粉砕
することにより、発酵に有益な高温菌と好気性菌が活性
化して急増殖し、悪臭の原因である低温菌と嫌気性菌が
減少するので、悪臭をなくし、短時間で良質の堆肥を製
造するのに有効である。従って処理槽の温度としては４
０〜９０℃、好ましくは５０〜７０℃が好適である。第
１処理層において、原料は加圧下で剪断・混練されるの
で、加圧と混練摩擦熱により上記温度に保つ。
【００１２】尚、発酵に必要なセルロース分解菌等の主
要菌の成育に好適なpHは６乃至９、成育最適pHは７〜８
の間にある。発酵過程で生成される有機酸によって原料
のpHが下がり過ぎ、あるいはアンモニア等が多いとpHが
高すぎて発酵が遅れる場合がある。発酵過程のpHが６乃
至９になるように予めpH調製剤で調整することによりこ
の問題が解消されるとともに、pH調整剤として肥料を兼
ねた物質を用いることにより肥料効果も一層高まる。こ
のようなpH調整剤としては、アンモニア、ケイ酸石灰、
石灰チッソ、生石灰、消石灰、炭酸石灰、苦土石灰、苦
土生石灰など、カルシウムを含み肥料として使用可能な
物質（pHが下がり過ぎる場合）あるいは液体燐酸、過燐
酸石灰、重過燐酸生灰などのリン酸系肥料（pHが上がり
過ぎる場合）等を使用することができる。pH調整剤の添
加は上記の水分調整とともにあるいは水分調整後に行な
う。
要菌の成育に好適なpHは６乃至９、成育最適pHは７〜８
の間にある。発酵過程で生成される有機酸によって原料
のpHが下がり過ぎ、あるいはアンモニア等が多いとpHが
高すぎて発酵が遅れる場合がある。発酵過程のpHが６乃
至９になるように予めpH調製剤で調整することによりこ
の問題が解消されるとともに、pH調整剤として肥料を兼
ねた物質を用いることにより肥料効果も一層高まる。こ
のようなpH調整剤としては、アンモニア、ケイ酸石灰、
石灰チッソ、生石灰、消石灰、炭酸石灰、苦土石灰、苦
土生石灰など、カルシウムを含み肥料として使用可能な
物質（pHが下がり過ぎる場合）あるいは液体燐酸、過燐
酸石灰、重過燐酸生灰などのリン酸系肥料（pHが上がり
過ぎる場合）等を使用することができる。pH調整剤の添
加は上記の水分調整とともにあるいは水分調整後に行な
う。
【００１３】本発明においては、処理槽から排出され、
更に５時間以上、４０℃以上で高温菌の発酵条件下にお
かれた有機肥料の一部（以下循環原料という）を処理槽
に戻し新原料と混合し循環することを特徴としている。
循環原料は処理槽で加圧と混練摩擦による発熱処理と空
気接触のもとの微粉砕により、発酵に有益な高温好気性
菌が活性化して急増殖し、このような状態で排出された
後５時間以上、４０℃以上の温度条件下で高温菌による
有機肥料生成およびセルロース分解に好適な環境で発酵
が行なわれているので、これを一部循環して、新原料と
混合することにより、最初から安定した反応が始まる。
すなわち循環することにより、処理装置中での高圧高温
混練（物理的刺激）、粉砕、酸化および発酵が常に一定
に繰り返されるので、これに適応した菌がスクリーニン
グされ、更にこのスクリーニングされた菌が強化される
ため、活動が活発で増殖も激しく、新原料から入ってく
る異種の菌に対し抑制力が働き、その後の発酵が常に一
定のパターンで早く安定する。また、循環をしない場合
には外気温度により条件の変動が激しく、外気温度が低
い場合は安定運転のためには温風等の加熱手段が必要で
あったが、循環運転の場合は外気温度による変動が殆ど
ない。更に循環原料中における菌の活動中に排出された
活性な菌体外酵素と死滅した菌から漏洩した活性な菌体
内酵素の作用で原料の悪臭が分解されやすくなるので、
悪臭の発生を押える効果がきわめて大きい。
更に５時間以上、４０℃以上で高温菌の発酵条件下にお
かれた有機肥料の一部（以下循環原料という）を処理槽
に戻し新原料と混合し循環することを特徴としている。
循環原料は処理槽で加圧と混練摩擦による発熱処理と空
気接触のもとの微粉砕により、発酵に有益な高温好気性
菌が活性化して急増殖し、このような状態で排出された
後５時間以上、４０℃以上の温度条件下で高温菌による
有機肥料生成およびセルロース分解に好適な環境で発酵
が行なわれているので、これを一部循環して、新原料と
混合することにより、最初から安定した反応が始まる。
すなわち循環することにより、処理装置中での高圧高温
混練（物理的刺激）、粉砕、酸化および発酵が常に一定
に繰り返されるので、これに適応した菌がスクリーニン
グされ、更にこのスクリーニングされた菌が強化される
ため、活動が活発で増殖も激しく、新原料から入ってく
る異種の菌に対し抑制力が働き、その後の発酵が常に一
定のパターンで早く安定する。また、循環をしない場合
には外気温度により条件の変動が激しく、外気温度が低
い場合は安定運転のためには温風等の加熱手段が必要で
あったが、循環運転の場合は外気温度による変動が殆ど
ない。更に循環原料中における菌の活動中に排出された
活性な菌体外酵素と死滅した菌から漏洩した活性な菌体
内酵素の作用で原料の悪臭が分解されやすくなるので、
悪臭の発生を押える効果がきわめて大きい。
【００１４】循環原料としては処理槽から排出された生
成物を、５時間以上好ましくは、２４時間以上、そして
４０℃以上、好ましくは５０℃以上の温度条件下で高温
菌の発酵条件下におかれた有機肥料が用いられる。排出
されたものをそのまま、あるいは上記以下の温度、時間
の条件におかれたものでは、処理槽から排出後の高温菌
による発酵が不十分であり、運転を安定化させるための
循環原料として好適でない。処理槽から排出され、５時
間以上、４０℃以上で高温菌の発酵条件下におかれたも
ので、その後４０℃未満の温度に低下したものでも、高
温好気性菌や前記菌体外酵素や菌体内酵素が活性の状況
にあるものであれば循環原料として使用できる。
成物を、５時間以上好ましくは、２４時間以上、そして
４０℃以上、好ましくは５０℃以上の温度条件下で高温
菌の発酵条件下におかれた有機肥料が用いられる。排出
されたものをそのまま、あるいは上記以下の温度、時間
の条件におかれたものでは、処理槽から排出後の高温菌
による発酵が不十分であり、運転を安定化させるための
循環原料として好適でない。処理槽から排出され、５時
間以上、４０℃以上で高温菌の発酵条件下におかれたも
ので、その後４０℃未満の温度に低下したものでも、高
温好気性菌や前記菌体外酵素や菌体内酵素が活性の状況
にあるものであれば循環原料として使用できる。
【００１５】循環する量は生成品全量の５〜４０重量％
であり、特に１０〜３０重量％が好ましい。５重量％以
下では、循環による効果が充分でなく、また４０％以上
循環させても効果はそれほど増大せず、循環に要するエ
ネルギーの消費が増すので経済的でない。
であり、特に１０〜３０重量％が好ましい。５重量％以
下では、循環による効果が充分でなく、また４０％以上
循環させても効果はそれほど増大せず、循環に要するエ
ネルギーの消費が増すので経済的でない。
【００１６】本発明は有機肥料の原料混合物を加圧下で
剪断・混練し、加圧と混練摩擦により４０〜９０℃に昇
温させ処理する工程と、該処理物を加圧状態から開放
し、空気との接触のもとに微粉砕する工程との２工程か
らなるので、本発明の方法を実施するための装置は、第
１処理槽と第２処理槽および、第２処理槽から排出され
た生成物を製品および循環原料とするために更に発酵さ
せるための発酵マスとからなり、後部に原料投入口を有
する筒状第１処理槽の先端部と、先端部に取出口を設け
た筒状第２処理槽の後部とは、開閉ゲートを介して連通
可能に接続されている。前記第１処理槽はその筒体内部
にスクリュー圧送手段と切断・混練手段を具備するとと
もに、前記第２処理槽はその筒体内部に回転粉砕刃を配
設し、且つ筒体後方に送風装置を具備している。この一
連の装置で原料は一貫処理され、堆肥として取り出され
る。
剪断・混練し、加圧と混練摩擦により４０〜９０℃に昇
温させ処理する工程と、該処理物を加圧状態から開放
し、空気との接触のもとに微粉砕する工程との２工程か
らなるので、本発明の方法を実施するための装置は、第
１処理槽と第２処理槽および、第２処理槽から排出され
た生成物を製品および循環原料とするために更に発酵さ
せるための発酵マスとからなり、後部に原料投入口を有
する筒状第１処理槽の先端部と、先端部に取出口を設け
た筒状第２処理槽の後部とは、開閉ゲートを介して連通
可能に接続されている。前記第１処理槽はその筒体内部
にスクリュー圧送手段と切断・混練手段を具備するとと
もに、前記第２処理槽はその筒体内部に回転粉砕刃を配
設し、且つ筒体後方に送風装置を具備している。この一
連の装置で原料は一貫処理され、堆肥として取り出され
る。
【００１７】以下に本発明を実施するための装置の概要
を、添付図面に基づいて説明する。図１に示すように有
機肥料製造装置は円筒状の第１処理槽１と第２処理槽２
を開閉ゲート３を介して連通可能に接続した構成になっ
ている。図２に示すように第１処理槽は一側に原料混合
ホッパー４を有し、他側に前記開閉ゲート３に通じる開
放口５を有する円筒体１’からなり、この円筒体１’内
にモーター等の駆動装置６で回転するスクリュー圧送装
置７と切断・混練装置８を具備している。ホッパー４は
新原料の投入用ホッパー４ａおよび循環原料投入用ホッ
パー４ｂから搬送された原料を均一に混合する。スクリ
ュー圧送装置７はホッパー４から投入された原料を圧縮
しながら開閉ゲート３側に送り出すもので、ホッパー投
入口に一部を臨ませた第１（メイン）スクリュー７ａの
他に、この第１スクリュー７ａとは逆方向に回転する第
２スクリュー７ｂ（逆送り羽根）を組合わせるのが望ま
しい。この第２スクリューは第１処理槽１の開放口５付
近に第１スクリュー７ａに対向して設けられており、第
１スクリュー７ａによって圧送される原料をさらに加圧
するようになっている。切断・混練装置８は第１処理槽
１内の第１スクリュー７ａ後流側、すなわち第１スクリ
ュー７ａと第２スクリュー７ｂの間に設けられている。
この切断・混練装置８はモーター等の駆動装置によって
回転する複数の回転歯８ａと、これら回転歯８ａに対応
して第１処理槽１内に突出させた固定歯８ｂから構成さ
れている。この固定歯８ｂは回転歯８ａとの摺り合いで
原料の切断を助けるとともに原料の共回りを防止する作
用を有する他、原料圧送の邪魔板として機能するように
なっている。従って、固定歯８ｂは好ましくは螺送り等
の手段で第１処理槽１内へ進退自在に取付け、突出長さ
を調節して原料送り量及び圧縮・摩擦による温度制御が
できるようにするのが望ましい。
を、添付図面に基づいて説明する。図１に示すように有
機肥料製造装置は円筒状の第１処理槽１と第２処理槽２
を開閉ゲート３を介して連通可能に接続した構成になっ
ている。図２に示すように第１処理槽は一側に原料混合
ホッパー４を有し、他側に前記開閉ゲート３に通じる開
放口５を有する円筒体１’からなり、この円筒体１’内
にモーター等の駆動装置６で回転するスクリュー圧送装
置７と切断・混練装置８を具備している。ホッパー４は
新原料の投入用ホッパー４ａおよび循環原料投入用ホッ
パー４ｂから搬送された原料を均一に混合する。スクリ
ュー圧送装置７はホッパー４から投入された原料を圧縮
しながら開閉ゲート３側に送り出すもので、ホッパー投
入口に一部を臨ませた第１（メイン）スクリュー７ａの
他に、この第１スクリュー７ａとは逆方向に回転する第
２スクリュー７ｂ（逆送り羽根）を組合わせるのが望ま
しい。この第２スクリューは第１処理槽１の開放口５付
近に第１スクリュー７ａに対向して設けられており、第
１スクリュー７ａによって圧送される原料をさらに加圧
するようになっている。切断・混練装置８は第１処理槽
１内の第１スクリュー７ａ後流側、すなわち第１スクリ
ュー７ａと第２スクリュー７ｂの間に設けられている。
この切断・混練装置８はモーター等の駆動装置によって
回転する複数の回転歯８ａと、これら回転歯８ａに対応
して第１処理槽１内に突出させた固定歯８ｂから構成さ
れている。この固定歯８ｂは回転歯８ａとの摺り合いで
原料の切断を助けるとともに原料の共回りを防止する作
用を有する他、原料圧送の邪魔板として機能するように
なっている。従って、固定歯８ｂは好ましくは螺送り等
の手段で第１処理槽１内へ進退自在に取付け、突出長さ
を調節して原料送り量及び圧縮・摩擦による温度制御が
できるようにするのが望ましい。
【００１８】図３に示すように第２処理槽２は一側に前
記開閉ゲート３に連通する導入口９を有し、他側に製品
取出口１０を設けた円筒体２’を有し、この円筒体２’
内に、処理物を微細に粉砕しながら取出口１０に送り出
すための回転粉砕刃１１を配設するとともに該円筒体
２’の前記導入口９側端部に円筒内へ空気を送るための
送風装置１２を具備している。回転粉砕刃１１と送風装
置１２はモーター１３によって駆動される共通回転軸に
取付けられている。図中１４は送風装置１２の空気取入
口である。
記開閉ゲート３に連通する導入口９を有し、他側に製品
取出口１０を設けた円筒体２’を有し、この円筒体２’
内に、処理物を微細に粉砕しながら取出口１０に送り出
すための回転粉砕刃１１を配設するとともに該円筒体
２’の前記導入口９側端部に円筒内へ空気を送るための
送風装置１２を具備している。回転粉砕刃１１と送風装
置１２はモーター１３によって駆動される共通回転軸に
取付けられている。図中１４は送風装置１２の空気取入
口である。
【００１９】取出し口１０から排出された生成物を貯蔵
し、更に発酵を進行させ、その１部を循環原料とするた
めの発酵マス１７が取出し口の近傍に数個連続して配列
されている。発酵マス１７は図５の如き構造を有し、側
板１８および底板１９よりなり上部は開放されている。
底板は細孔つき鉄板であり、処理物を充填した場合、そ
の保有熱によって自然対流により底面から空気が流通す
るので好気菌の活動が促進される。
し、更に発酵を進行させ、その１部を循環原料とするた
めの発酵マス１７が取出し口の近傍に数個連続して配列
されている。発酵マス１７は図５の如き構造を有し、側
板１８および底板１９よりなり上部は開放されている。
底板は細孔つき鉄板であり、処理物を充填した場合、そ
の保有熱によって自然対流により底面から空気が流通す
るので好気菌の活動が促進される。
【００２０】次に、図の装置を用いて堆肥を製造する本
発明の方法を説明する。先ず、鶏糞、牛馬糞その他の畜
産***物、下水汚泥または生ごみと草、わら、籾殻、木
材チップなどのセルロース含有有機物（好ましくは蓄舎
の敷料として使用したもの）を原料とし、この原料１５
を水分２５％乃至７５％に調整した後ホッパー４ａから
ホッパー４を経て第１処理槽１に投入する。原料１５は
圧送手段７の第１スクリュー７ａによって送り出され途
中の切断・混練装置８によって細かく細分化される。切
断・混練装置８、特に固定歯８ｂは邪魔板の役割をす
る。従って、第１スクリュー７ａによって送られた原料
は圧縮されながら切断・混練されるため、圧縮熱と摩擦
熱により温度が急上昇する。この場合、固定歯８ｂの突
出長さを調節して、混練摩擦の強弱、原料送り量等を加
減できるほか、第２スクリュー７ｂを設けることにより
内部圧力を更に高め温度をさらに急上昇させることがで
きる。かくして、第１処理槽１内の原料１５は圧縮、混
練により温度が上昇し、物理的、温度的刺激により菌が
活性化するため発酵が均一になり且つ著しく促進される
とともに、高温下のため高温菌が急増殖するので相対的
に低温菌が減少し、悪臭が抑制される。
発明の方法を説明する。先ず、鶏糞、牛馬糞その他の畜
産***物、下水汚泥または生ごみと草、わら、籾殻、木
材チップなどのセルロース含有有機物（好ましくは蓄舎
の敷料として使用したもの）を原料とし、この原料１５
を水分２５％乃至７５％に調整した後ホッパー４ａから
ホッパー４を経て第１処理槽１に投入する。原料１５は
圧送手段７の第１スクリュー７ａによって送り出され途
中の切断・混練装置８によって細かく細分化される。切
断・混練装置８、特に固定歯８ｂは邪魔板の役割をす
る。従って、第１スクリュー７ａによって送られた原料
は圧縮されながら切断・混練されるため、圧縮熱と摩擦
熱により温度が急上昇する。この場合、固定歯８ｂの突
出長さを調節して、混練摩擦の強弱、原料送り量等を加
減できるほか、第２スクリュー７ｂを設けることにより
内部圧力を更に高め温度をさらに急上昇させることがで
きる。かくして、第１処理槽１内の原料１５は圧縮、混
練により温度が上昇し、物理的、温度的刺激により菌が
活性化するため発酵が均一になり且つ著しく促進される
とともに、高温下のため高温菌が急増殖するので相対的
に低温菌が減少し、悪臭が抑制される。
【００２１】開閉ゲート３の開閉度を調整することによ
り処理物の排出量が加減されるとともに、これにより内
部圧、温度を調整することができる。このようにして第
１処理槽１内で加圧、混練された処理物は４０乃至９０
℃の温度に昇温させた後、開閉ゲート３から放出され
る。開閉ゲート３から排出された高温の処理物は加圧状
態から開放され、第２処理槽２内に送られるが、第２処
理槽２内では空気と接触させながら処理物を高速回転刃
で微粉砕するため、処理物は酸素にまんべんなく接触
し、その結果、好気性菌が活性化して急増殖し、発酵が
早まるとともに嫌気性菌の減少により悪臭はさらに抑制
される。本発明によれば第２処理槽から排出される段階
において既に悪臭は殆どなく、作業環境が著しく改善さ
れている。
り処理物の排出量が加減されるとともに、これにより内
部圧、温度を調整することができる。このようにして第
１処理槽１内で加圧、混練された処理物は４０乃至９０
℃の温度に昇温させた後、開閉ゲート３から放出され
る。開閉ゲート３から排出された高温の処理物は加圧状
態から開放され、第２処理槽２内に送られるが、第２処
理槽２内では空気と接触させながら処理物を高速回転刃
で微粉砕するため、処理物は酸素にまんべんなく接触
し、その結果、好気性菌が活性化して急増殖し、発酵が
早まるとともに嫌気性菌の減少により悪臭はさらに抑制
される。本発明によれば第２処理槽から排出される段階
において既に悪臭は殆どなく、作業環境が著しく改善さ
れている。
【００２２】かくして、送風下で微粉砕された処理物は
有機肥料１６として取出口１０から排出される。排出さ
れた有機肥料は通常開放された発酵マス１７に移され、
数日間放置する。この間有機肥料は底板１９の細孔を通
して流通する空気により活性化された高温菌、好気菌に
よりさらに発酵が進行する。一定量、例えば１日分毎に
別の発酵マスに貯められ、一定期間、例えば５日間放置
されたものについて、その大部分を製品として出荷し、
一部は循環原料供給ホッパー４ｂに投入され、ホッパー
４で新原料と混合されて第１処理槽１に供給される。
有機肥料１６として取出口１０から排出される。排出さ
れた有機肥料は通常開放された発酵マス１７に移され、
数日間放置する。この間有機肥料は底板１９の細孔を通
して流通する空気により活性化された高温菌、好気菌に
よりさらに発酵が進行する。一定量、例えば１日分毎に
別の発酵マスに貯められ、一定期間、例えば５日間放置
されたものについて、その大部分を製品として出荷し、
一部は循環原料供給ホッパー４ｂに投入され、ホッパー
４で新原料と混合されて第１処理槽１に供給される。
【００２３】
【実施例】比較例１ 下水汚泥１０００Ｋｇ／日、籾殻２００Ｋｇ／日を原料
とし、これに水を加え、水分５０％に調整し、ホッパー
４から第１処理槽１に投入し、混練装置の運転を開始し
た。圧縮熱と摩擦熱により温度が上昇する。ｐＨ調節剤
としてアンモニア水を加え、第１処理槽１内の圧力２Ｋ
ｇ／ｃｍ2、ｐＨ７〜８に保った。第１処理槽で処理さ
れた高温の処理物は開閉ゲート３から排出され、加圧状
態から開放し、第２処理槽２内に送られ、空気と接触さ
せながら処理物を高速回転刃で微粉砕した。微粉砕され
た処理物を有機肥料１６として取出口１０から排出し、
発酵マス１７に移した。外気温度２６℃、１７℃および
８℃の状態でそれぞれ運転を行ない、製品の排出が始ま
ったときから発酵マス中の肥料温度の経時変化を測定し
た。結果を図６に示す。 図６中曲線は外気温度２６℃ 曲線は １７℃ 曲線は ８℃ における運転結果である。発酵マス中の肥料温度は排出
時から一旦低下し、その後上昇して６８℃付近で安定す
るが、安定するまでに長時間を要した。特に外気温度が
低い場合には温度の安定化に時間がかかる。
とし、これに水を加え、水分５０％に調整し、ホッパー
４から第１処理槽１に投入し、混練装置の運転を開始し
た。圧縮熱と摩擦熱により温度が上昇する。ｐＨ調節剤
としてアンモニア水を加え、第１処理槽１内の圧力２Ｋ
ｇ／ｃｍ2、ｐＨ７〜８に保った。第１処理槽で処理さ
れた高温の処理物は開閉ゲート３から排出され、加圧状
態から開放し、第２処理槽２内に送られ、空気と接触さ
せながら処理物を高速回転刃で微粉砕した。微粉砕され
た処理物を有機肥料１６として取出口１０から排出し、
発酵マス１７に移した。外気温度２６℃、１７℃および
８℃の状態でそれぞれ運転を行ない、製品の排出が始ま
ったときから発酵マス中の肥料温度の経時変化を測定し
た。結果を図６に示す。 図６中曲線は外気温度２６℃ 曲線は １７℃ 曲線は ８℃ における運転結果である。発酵マス中の肥料温度は排出
時から一旦低下し、その後上昇して６８℃付近で安定す
るが、安定するまでに長時間を要した。特に外気温度が
低い場合には温度の安定化に時間がかかる。
【００２４】実施例１ 比較例１において排出された有機肥料１日分を発酵マス
に移し、ここで更に５日間６０℃に保って発酵処理した
ものを生成量の２０重量％に相当する２００ｋｇ／日
を、ホッパー６から第１処理槽１に投入し、ホッパー５
から投入される新原料とホッパー４で混合し、比較例１
と同様にして有機肥料の製造を行なった。外気温度８℃
の状態で循環運転を行ない、製品の排出が始まったとき
から発酵マス中の肥料温度の経時変化を測定した。結果
を図６に示す（曲線）。外気温度が低い場合でも肥料
温度は８時間後には６８℃で安定し、その後も殆ど恒温
状態に維持された。
に移し、ここで更に５日間６０℃に保って発酵処理した
ものを生成量の２０重量％に相当する２００ｋｇ／日
を、ホッパー６から第１処理槽１に投入し、ホッパー５
から投入される新原料とホッパー４で混合し、比較例１
と同様にして有機肥料の製造を行なった。外気温度８℃
の状態で循環運転を行ない、製品の排出が始まったとき
から発酵マス中の肥料温度の経時変化を測定した。結果
を図６に示す（曲線）。外気温度が低い場合でも肥料
温度は８時間後には６８℃で安定し、その後も殆ど恒温
状態に維持された。
【００２５】
【発明の効果】図６から明らかなように、本発明方法に
よれば、処理槽から排出され、更に発酵させた有機肥料
の一部を循環処理することにより、反応開始後短時間で
安定な運転ができ、安定な状態を維持することができ、
短時間で堆肥化が達成され、しかも均一良質の堆肥が得
られる。また、悪臭の原因となる低温菌、嫌気性菌が著
しく減少され、処理物を悪臭なく取出すことができ、汚
水の流出もなく、公害防止、生活環境の改善にも著しく
貢献できる。
よれば、処理槽から排出され、更に発酵させた有機肥料
の一部を循環処理することにより、反応開始後短時間で
安定な運転ができ、安定な状態を維持することができ、
短時間で堆肥化が達成され、しかも均一良質の堆肥が得
られる。また、悪臭の原因となる低温菌、嫌気性菌が著
しく減少され、処理物を悪臭なく取出すことができ、汚
水の流出もなく、公害防止、生活環境の改善にも著しく
貢献できる。
【図１】本発明による有機肥料製造装置の平面図であ
る。
る。
【図２】図１のII−II線断面図である。
【図３】図１のIII−III線断面図である。
【図４】図１の右側面図である。
【図５】発酵マスの見取り図である。
【図６】本発明方法および原料を循環しない方法による
処理工程における排出された肥料の温度曲線である。
処理工程における排出された肥料の温度曲線である。
１ 第１処理槽 ２ 第２処理槽 ３ 開閉ゲート ４ 原料混合ホッパー ４ａ 新原料投入用 ４ｂ 循環原料投入用 ５ 開放口 ６ 駆動装置 ７ スクリュー圧送装置 ７ａ 第１スクリュー ７ｂ 第２スクリュー ８ 切断・混練装置 ８ａ 回転歯 ８ｂ 固定歯 ９ 導入口 １０ 取出口 １１ 回転粉砕刃 １２ 送風装置 １５ 原料 １６ 製品 １７ 発酵マス １８ 側板 １９ 底板
フロントページの続き (56)参考文献 特開 平２−167878（ＪＰ，Ａ) 特開 昭61−141689（ＪＰ，Ａ) 「新加工鶏糞の利用技術開発懇談会」 農業生産工学研究会、1985年10月18日、 京橋会館、第２〜３頁 「有機物の処理・流通・利用システ ム」農林水産省農業研究センター編、社 団法人農林水産技術情報協会（昭和60年 11月10日）、第88−89頁 (58)調査した分野(Int.Cl.7，ＤＢ名) C05F 3/00 - 17/02 B09B 3/00
Claims (3)
- 【請求項１】 有機物含有廃棄物、またはこれとセルロ
ース含有有機物の混合物を水分２５〜７５重量％に調整
し、これを加圧下で剪断・混練し、加圧と混練摩擦によ
り４０〜９０℃に昇温して混合物を処理し、ついで該処
理物を加圧状態から開放し、空気との接触のもとに微粉
砕して有機肥料を製造する方法において、処理槽から排
出され、更に５時間以上、４０℃以上で高温菌の発酵条
件下におかれた有機肥料を、生成した有機肥料全量の５
〜４０重量％に相当する量を処理槽に戻し、循環処理す
ることを特徴とする有機肥料の製造方法。 - 【請求項２】 有機物含有廃棄物が畜産***物、下水汚
泥または生ごみであることを特徴とする請求項１記載の
有機肥料の製造方法。 - 【請求項３】 原料にpH調整剤を加えてpHが６乃至９に
なるように調整することを特徴とする請求項１または２
に記載の有機肥料の製造方法。
Priority Applications (7)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP9005791A JP3173810B2 (ja) | 1991-03-28 | 1991-03-28 | 有機肥料の製造方法 |
| CA 2064313 CA2064313C (en) | 1991-03-28 | 1992-03-27 | Method for manufacturing of organic fertilizers |
| US07/858,946 US5354349A (en) | 1991-03-28 | 1992-03-27 | Method for manufacturing of organic fertilizers |
| EP19920105483 EP0506139B1 (en) | 1991-03-28 | 1992-03-30 | Method for manufacturing of organic fertilizers |
| DK92105483T DK0506139T3 (da) | 1991-03-28 | 1992-03-30 | Fremgangsmåde til fremstilling af organiske gødningsstoffer |
| DE69203767T DE69203767T2 (de) | 1991-03-28 | 1992-03-30 | Verfahren zur Herstellung von organischen Düngemitteln. |
| ES92105483T ES2075514T3 (es) | 1991-03-28 | 1992-03-30 | Metodo para la fabricacion de fertilizantes organicos. |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP9005791A JP3173810B2 (ja) | 1991-03-28 | 1991-03-28 | 有機肥料の製造方法 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH05105564A JPH05105564A (ja) | 1993-04-27 |
| JP3173810B2 true JP3173810B2 (ja) | 2001-06-04 |
Family
ID=13987953
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP9005791A Expired - Lifetime JP3173810B2 (ja) | 1991-03-28 | 1991-03-28 | 有機肥料の製造方法 |
Country Status (7)
| Country | Link |
|---|---|
| US (1) | US5354349A (ja) |
| EP (1) | EP0506139B1 (ja) |
| JP (1) | JP3173810B2 (ja) |
| CA (1) | CA2064313C (ja) |
| DE (1) | DE69203767T2 (ja) |
| DK (1) | DK0506139T3 (ja) |
| ES (1) | ES2075514T3 (ja) |
Families Citing this family (38)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
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| JP2742016B2 (ja) * | 1994-04-04 | 1998-04-22 | 株式会社環境工学研究所 | 水分含有率の高い有機物をコンポスト化する方法及び装置 |
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| US6281001B1 (en) * | 1995-11-13 | 2001-08-28 | Mcnelly James J. | Process for controlled composting of organic material and for bioremediating soils |
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| FR2784316A1 (fr) * | 1998-09-24 | 2000-04-14 | Aralur Sl | Procede d'utilisation du bois pour l'obtention d'un produit de substitution de la tourbe naturelle |
| NL1010441C2 (nl) * | 1998-11-02 | 2000-05-03 | Wierko Raalte B V | Werkwijze en systeem van apparatuur voor het verwerken van mest, in het bijzonder pluimveemest. |
| JP2000203976A (ja) * | 1998-11-09 | 2000-07-25 | Food Cycle Systems:Kk | 有機廃棄物の再生処理方法 |
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