JP5836393B2 - 鶏糞撹拌搬送装置 - Google Patents

Description

本発明は、鶏糞撹拌搬送装置に関するものであり、特に多数羽の鶏を飼育する家禽ケージから回収された鶏糞を肥料や燃料として再利用するために乾燥させる乾燥装置まで搬送する間に鶏糞の水分率を調製可能な鶏糞撹拌搬送装置に関するものである。

家禽ケージに収容した多数羽の鶏から回収された鶏糞を肥料や燃料等に転用し、再利用することが行われている。鶏から***され、回収された直後の鶏糞は、水分を多量に含むペースト状であるため、そのままで肥料等として使用することは適していない。また、水分率が高いままで鶏糞を保管することは、周囲に臭気を拡散させたり、雑菌の繁殖、或いはハエ等の害虫を大量に発生させる等の問題があった。そこで、回収直後の水分率の高い鶏糞（以下、「湿糞」と称す）に対し、加熱空気を接触させて湿糞中の水分を蒸発させ、規定の水分率以下に乾燥させた鶏糞（以下、「乾糞」と称す）を生成する乾燥処理が行われている。これにより、例えば、回収直後の７０％以上の高い水分率の「湿糞」を２０％以下の低い水分率の「乾糞」に転換することができ、肥料や燃料等の各種用途に再利用するために適した状態にすることができる。また、水分率を低下させることによって、上述した保管時の問題を解消することができる。さらに、鶏糞全体の軽量化及び減容化が可能となり、保管のために要するスペースが小さくなり、かつ輸送時の輸送コストを軽減する利点を有している。

ここで、鶏糞を効率的に乾燥させる乾燥装置が提案されている（特許文献１参照）。この乾燥装置は、通気性を有する素材で形成された板状のエレメントを上下に互いに離間するように配したベースと、上下のエレメントで鉛直方向が一致しないようにそれぞれ設けた孔部と、上下二つのエレメントの間に挿設され水平方向に摺動可能なデッキスクレーパとを具備して主に構成されている。これにより、ベースに投入された鶏糞は、デッキスクレーパによって水平方向に押出され、エレメントに設けられた孔部を通して下方のエレメント上に落下する。このとき、ベースの下方から供給されたボイラーの蒸気によって加熱された加熱空気を利用して、通気性のエレメントに堆積した鶏糞から水分が蒸発する。そして、一定間隔でデッキスクレーパを水平方向に往復摺動させることで、最終的に最下位置のエレメントに設けられた孔部から所定の水分率以下の鶏糞（乾糞）を回収することができる。なお、堆積した鶏糞によってデッキスクレーパに加わる負荷を分散し、安定したデッキスクレーパの摺動を可能とする技術も提案されている。

ここで、家禽ケージから回収された湿糞は、上記乾燥装置までベルトコンベアやスクリューコンベア等の周知の搬送手段を組合わせて搬送されている。例えば、スクリューコンベアは、鶏糞の搬送経路に沿って配された一軸のスクリューと、スクリューを収容し回転自在に軸支したトラフ（ケーシング）と、トラフ内でスクリューを回転させる回転機構部とを具備して主に構成されている。トラフ内でスクリューを回転させることにより、スクリューの螺旋状のスクリュー羽根によって推進力が発生し、鶏糞をトラフの長手方向（スクリュー軸の方向）に沿ってトラフ一端からトラフ他端に向かって搬送することができる。ここで、トラフの他端には鶏糞の排出口が設けられ、スクリューによって押出された鶏糞は当該排出口からトラフ外に排出され、乾燥装置に送られる。

スクリューコンベアのトラフに投入される鶏糞は、前述のように水分率の高い湿糞であり、上記スクリューによる搬送では水分率が変化することはなかった。さらに、家禽ケージからスクリューコンベアの間に介設されるベルトコンベア等も同様に水分率を調製する機能を有していなかった。そのため、係る搬送手段によって乾燥装置まで搬送された鶏糞は、７０％以上の高い水分率のままであり、これを板状のエレメントが互いに離間した状態で積層されたベースに投入した場合、乾燥装置による乾燥に時間がかかることが予想された。すなわち、水分率の高い湿糞を所定の水分率以下（例えば、２０％以下）になるまで乾燥させようとする場合、水分を蒸散させるために多大な熱エネルギーが必要となり、かつ時間も多く要することになった。そのため、乾燥装置による乾燥効率が低下するおそれがあった。そこで、家禽ケージから乾燥装置に搬送するまでの間に、湿糞の水分率を調製し、ある程度の水分率まで低下させる処理が行われている。

具体的に説明すると、家禽ケージから回収された湿糞に対し、乾燥装置への搬送途中に、水分率の低い乾糞を所定の比率で混合し、湿糞及び乾糞を撹拌混合しながら搬送することで、乾燥装置に投入される直前に鶏糞の水分率を全体として低下される処理が行われている。このとき、湿糞を搬送するスクリューコンベアの搬送経路の途中に乾糞を添加する装置を追加することで、スクリューコンベア内で湿糞及び乾糞が適度に混合することが行われる。これにより、鶏糞全体の水分率を例えば５０％以下に抑えることができ、乾燥装置による処理時間を短くし、かつエネルギー消費量を抑えることができる。ここで、湿糞と混合される乾糞は、乾燥装置によって乾燥処理された鶏糞の一部を抽出したものを利用することができる。

しかしながら、上述したスクリューコンベアを利用して、水分率を調製しながら乾燥装置まで搬送する鶏糞撹拌搬送装置は下記に掲げる問題点を生じることがあった。すなわち、一般に、鶏糞が搬送されるトラフに回転自在に軸支されるスクリューは一軸であり、当該スクリューでは湿糞及び乾糞が均一に混合されない可能性があった。ここで、螺旋状のスクリュー羽根を有するスクリューは、スクリュー羽根の間に侵入した湿糞及び乾糞が回転による推進力を受けることで所定方向に搬送するものであり、当該スクリュー羽根の間の湿糞及び乾糞は搬送の途中であまり大きく移動することがなく、周囲の鶏糞と混じり合うケースも少なかった。したがって、湿糞に対して下流側から乾糞を添加しても一軸のスクリューでは、双方の撹拌及び混合が十分でないことがあった。さらに、水分率の高いペースト状の湿糞は、それ自体で粘性が高いため、撹拌によって凝集しトラフ内で塊状物として形成されることがあり、係る塊状の湿糞に対して乾糞を加えても、湿糞の表面に粉状の乾糞が付着するだけで、均一に混じり合うことができないことがあった。すなわち、一軸のスクリューコンベアでは、トラフ内の湿糞及び乾糞の動きが単純化され、撹拌及び混合に適していない可能性があった。その結果、乾燥装置に送られた鶏糞に対する乾燥効率の向上やエネルギー消費の効率化にほとんど寄与しないことがあった。

そこで、本発明は上記実情に鑑み、家禽ケージから回収された湿糞を乾燥装置に搬送するまでの間で、湿糞及び乾糞を均一に混合し、水分率を調製した状態で乾燥装置に送ることが可能な鶏糞撹拌搬送装置の提供を課題とするものである。

本発明の鶏糞撹拌搬送装置は、「螺旋状のスクリュー羽根を有する第一スクリューと、前記第一スクリューと左右対称形状に形成された第二スクリューと、前記第一スクリュー及び前記第二スクリューを互いに並設しそれぞれ回転自在に軸支して収容するとともに、鶏糞を搬送する鶏糞搬送空間を有する長溝状のトラフと、前記トラフの一端側と接続され、家禽ケージから回収された湿糞を前記鶏糞搬送空間に投入するための湿糞投入口と、前記湿糞投入口の下流側に設けられ、前記湿糞よりも水分率の低い乾糞を前記鶏糞搬送空間に投入するための乾糞投入口と、前記トラフの他端側に設けられ、前記湿糞及び前記乾糞が混合された鶏糞を前記鶏糞搬送空間から排出するための鶏糞排出口と、前記第一スクリュー及び前記第二スクリューを互いに相反する回転方向に回転させ、前記湿糞及び前記乾糞を前記鶏糞搬送空間で撹拌しながら前記鶏糞排出口まで搬送する回転機構部と」を具備して主に構成されている。

ここで、第一スクリュー及び第二スクリューは、長軸棒状に形成されたスクリュー軸と、スクリュー軸の周囲に予め規定されたピッチ間隔になるように取付けられた螺旋状のスクリュー羽根とを具備して構成されている。ここで、第二スクリューは、第一スクリューに対して左右対称形状になるように形成されている。すなわち、第一スクリューのスクリュー羽根の螺旋方向（例えば、左巻き）に対し、逆の螺旋方向（例えば、右巻き）になるように第二スクリューのスクリュー羽根が取付けられている。さらに、回転機構部によって、並設された互いのスクリューの回転方向が相反するように回転制御される。そのため、第一スクリュー及び第二スクリューのスクリュー軸方向から観察すると、第一スクリューが時計方向に回転する場合には第二スクリューが反時計方向に回転するように制御される。これにより、第一スクリュー及び第二スクリューの間の鶏糞は、それぞれのスクリューによってトラフの外側方向から内側方向に力、及びトラフの内側方向から外側方向に向かう力を繰り返し受けながらスクリューの推進力によって搬送される。

一方、長溝状のトラフは、並設した第一スクリュー及び第二スクリューを回転可能に軸支する軸受部を備えるとともに、トラフ底部が各スクリューの回転軌跡に応じて凹状に窪んで形成され、湿糞及び乾糞を含む鶏糞が搬送される鶏糞搬送空間を有している。なお、スクリューを回転させる回転機構部は、駆動モータや駆動モータの回転をスクリュー軸に伝達するギアボックス等の周知の構成を採用することができるため、こでは説明は省略する。また、家禽ケージから回収された湿糞を湿糞投入口まで移送するため、及び、乾糞を乾糞投入口まで移送するための手段としては、周知のベルトコンベア等の移送手段を利用することができる。

したがって、本発明の鶏糞撹拌搬送装置によれば、左右対称形状の一組のスクリューを並設し、回転方向を互いに相反するように回転させることで、トラフの鶏糞搬送空間に投入された水分率の相違する二種類の鶏糞（湿糞及び乾糞）を偏りなく混合し、鶏糞排出口から乾燥装置に向かって排出することが可能となる。特に、互いに二つのスクリューを利用し二軸で回転させることにより、湿糞及び乾糞の混合が均一になされるとともに、スクリューの回転方向を相反させることで鶏糞搬送空間における鶏糞の偏りも解消される。さらに、鶏糞排出口から排出される際には、鶏糞搬送空間の幅方向に対して中央付近が山状に盛り上がった状態で排出することが可能となる。

さらに、本発明の鶏糞撹拌搬送装置は、上記構成に加え、「前記回転機構部は、前記第一スクリュー及び前記第二スクリューの回転数をそれぞれ独立して制御するとともに、異なる回転数で回転させた前記第一スクリュー及び前記第二スクリューの回転数比を稼動時間に応じて変化させる」ものであっても構わない。

したがって、本発明の鶏糞撹拌搬送装置によれば、第一スクリュー及び第二スクリューのそれぞれの回転数を独立して制御することにより、鶏糞搬送空間の幅方向（鶏糞の搬送方向に直交する方向に相当）の鶏糞量を偏らせることができる。例えば、第一スクリュー及び第二スクリューの回転数の比率を６：４にセットした場合、第一スクリューの回転よって搬送される鶏糞の量が多くなり、その結果、並設された第二スクリュー側に搬送される鶏糞の一部が押出されることになる。その結果、鶏糞搬送空間の第二スクリュー側に多くの鶏糞が偏って存在することになる。これにより、鶏糞搬送方向の動きに加え、幅方向への鶏糞の動きが加わることで、湿糞及び乾糞の混合が良好なものとなる。さらに、稼動時間に応じて第一スクリュー及び第二スクリューの回転数の比率を変化させることにより、上記作用が顕著なものとなる。ここで、第一スクリュー及び第二スクリューの回転数をそれぞれ独立して制御するための機構として、例えば、スクリュー回転用モータのモータ軸に連結された複数の駆動ギアを利用し、ギア比に応じて各スクリューの回転数及び回転方向を制御するトランスミッションや、モータ軸及びスクリュー軸の間に架渡された駆動チェーンや駆動ベルトによって制御する駆動機構等を用いることができる。

さらに、本発明の鶏糞撹拌搬送装置は、上記構成に加え、「前記回転機構部は、前記第一スクリューの第一スクリュー軸端と連結され前記第一スクリューを回転駆動する第一駆動モータと、前記第一駆動モータに並設され前記第二スクリューの第二スクリュー軸端と連結され前記第二スクリューを回転駆動する第二駆動モータと」を具備するものであっても構わない。

したがって、本発明の鶏糞撹拌搬送装置によれば、第一スクリュー及び第二スクリューをそれぞれ独立して回転可能な一組の駆動モータが独立して設けられている。ここで、第一駆動モータ及び第二駆動モータは、それぞれのスクリュー軸端と連結され、トラフに回動可能に軸支された第一スクリュー及び第二スクリューにそれぞれ回転を与えるものである。さらに、各駆動モータが独立しているため、各スクリュー毎の回転数を互いに相違するように制御することも容易となり、第一スクリュー及び第二スクリューの回転数の比率を任意に設定することができる。

本発明の鶏糞撹拌搬送装置の効果によれば、トラフ内に互いに並設された一組のスクリューを利用して、トラフの一端から他端に向かって湿糞及び乾糞を撹拌しながら搬送し、乾燥装置まで送出することができる。特に、二軸のスクリューによって湿糞及び乾糞が均一に混合されるとともに、左右対称形状のスクリューの回転方向を互いに相反することで、鶏糞搬送空間における湿糞及び乾糞の動きを複雑化し、良好な混合状態を保持することができる。

本実施形態の鶏糞撹拌搬送装置を含む鶏糞乾燥システムの概略構成を示す上方から視た説明図である。 鶏糞乾燥システムの概略構成を示す側方から視た説明図である。 鶏糞撹拌搬送装置の構成を示す平面図である。 鶏糞撹拌搬送装置の構成を示す正面図である。 鶏糞撹拌搬送装置の構成を示す右側面図である。 鶏糞撹拌搬送装置の構成を示す断面図である。

次に、本発明の一実施形態である鶏糞撹拌搬送装置１について、図１乃至図６に基づいて説明する。ここで、図１乃至図６において、説明を簡略化するため、一部構成の図示を省略している。また、図３及び図４において、第一スクリュー９ａ及び第二スクリュー９ｂの構成を明確に示すため、特に実線で図示している。

本実施形態の鶏糞撹拌搬送装置１は、多数羽の鶏を収容し飼育する家禽ケージ（図示しない）から回収された水分率の高い鶏糞（湿糞２）を加熱空気を利用して乾燥させる乾燥装置４まで搬送するものであり、湿糞２を乾燥させて肥料や燃料として再利用される乾糞６を生成する鶏糞乾燥システム３の一部として構成されている。ここで、鶏糞乾燥システム３は、家禽ケージに付設された除糞システム（図示しない）によって回収及び集積された湿糞２を、家禽ケージの立設された傾斜から本実施形態の鶏糞撹拌搬送装置１まで搬送する第一搬送コンベア３ａと、第一搬送コンベア３ａによって搬送された湿糞２を乾燥装置４に向かって搬送しながら乾糞６と撹拌し、水分率を調製する鶏糞撹拌搬送装置１と、水分率の調製された鶏糞５を乾燥装置４まで搬送する第二搬送コンベア３ｂと、加熱空気を利用して鶏糞５を乾燥させ、所定の水分率まで低下させる乾燥装置４と、乾燥装置４によって乾燥処理された乾糞６の一部を抽出し、鶏糞撹拌搬送装置１の湿糞２と混合させるために循環させる乾糞循環搬送ユニット７とを具備して主に構成されている。

これにより、家禽ケージから回収された湿糞２が乾燥装置４に搬送されるまでの間に水分率の調製が予め行われ、乾燥装置４の乾燥効率やエネルギー効率を良好な状態で乾燥処理が行われる。鶏糞乾燥システム１は、養鶏施設内に立設された鶏を飼育する鶏舎と区画して設けられ、鶏舎及び鶏糞乾燥システム１の設けられた建物の間を上記第一搬送コンベア３ａによって連結されている。ここで、第一搬送コンベア３ａ及び第二搬送コンベア３ｂは、通常のベルトコンベアを利用した搬送機構が採用されている。

本実施形態の鶏糞撹拌搬送装置１は、図１乃至図６に示すように、螺旋状のスクリュー羽根８ａを有する第一スクリュー９ａと、第一スクリュー９ａと左右対称形状に形成され、螺旋状のスクリュー羽根８ｂを有する第二スクリュー９ｂと、第一スクリュー９ａ及び第二スクリュー９ｂを軸方向を互いに平行にして並設した状態で、それぞれ回転可能に軸支するとともに、家禽ケージから回収された湿糞２及び上記乾糞循環搬送ユニット７によって供給された乾糞６を撹拌混合しながら乾燥装置４に向かって搬送する鶏糞搬送空間１０を有する長溝状のトラフ１１と、トラフ１１の一端側の上方に設けられ、ベルトコンベアを利用した第一搬送コンベア３ａによって家禽ケージから回収され搬送された湿糞２をトラフ１１の鶏糞搬送空間１０に投入する湿糞投入口１２と、湿糞投入口１２の下流（乾燥装置４に向かう側）の上方位置に設けられ、乾糞循環搬送ユニット７によって搬送された乾糞６をトラフ１１の鶏糞搬送空間１０に投入する乾糞投入口１３と、トラフ１１の他端側に設けられ、鶏糞搬送空間１０で湿糞２及び乾糞６が所定比率で均一に混合された鶏糞５を鶏糞搬送空間１０から排出し第二搬送コンベア３ｂに送出する鶏糞排出口１５と、第一スクリュー９ａ及び第二スクリュー９ｂをそれぞれ互いに相反する方向に回転可能に制御するとともに、互いの回転数の比率を可変し、かつ規定の稼動時間毎に当該回転数の比率を交互に変更可能な回転機構部１６とを具備して主に構成されている。

鶏糞撹拌搬送装置１の各構成について詳述すると、第一スクリュー９ａ及び第二スクリュー９ｂは、それぞれ断面円形状（図６等参照）の長棒状のスクリュー軸１７ａ，１７ｂと、当該スクリュー軸１７ａ，１７ｂの軸周に沿って予め定められたピッチ間隔で巻設されたスクリュー羽根８ａ，８ｂとを具備して構成されている。ここで、図３等に示すように、第一スクリュー９ａのスクリュー羽根８ａの巻設方向（螺旋方向）に対し、第二スクリュー９ｂのスクリュー羽根８ｂの巻設方向は逆方向になるように設定されている。その結果、第一スクリュー９ａ及び第二スクリュー９ｂは、互いに左右対称形状となっている。なお、第一スクリュー９ａ及び第二スクリュー９ｂは、それぞれのスクリュー軸１７ａ，１７ｂの一方の軸端１９ａ，１９ｂが後述のトラフ１１の軸受部１８に回転自在に軸支され、他方が後述の第一駆動モータ２７ａ及び第二駆動モータ２７ｂのそれぞれのモータ軸２８ａ，２８ｂと連結している。これにより、各駆動モータ２７ａ，２７ｂの回転駆動に応じて第一スクリュー９ａ及び第二スクリュー９ｂの回転数及び回転方向をそれぞれ独立して制御することができる。

長溝状のトラフは、前述の第一スクリュー９ａ及び第二スクリュー９ｂを収容するとともに、湿糞２及び乾糞６を撹拌し搬送するための鶏糞搬送空間１０を有している。ここで、トラフ１１のトラフ底部２０は、互いに並設された第一スクリュー９ａ及び第二スクリュー９ｂのそれぞれのスクリュー羽根８ａ，８ｂの回転軌跡に合わせて凹状に窪んだ半円形状の半円部２１ａ，２１ｂを有している。また、トラフ１１の他端側（図３等における紙面左側に相当）には第一スクリュー９ａ及び第二スクリュー９ｂを並設して軸支するための軸受部１８が設けられた軸受側面部２２が形成されている。なお、トラフ１１の一端側（図３等における紙面右側に相当）には回転機構部１６の各駆動モータ２７ａ，２７ｂが設置されている。さらに、トラフ１１の上方は、開口し一端側にはそれぞれ湿糞２及び乾糞６を鶏糞搬送空間１０に投入するための湿糞投入口１２及び乾糞投入口１３が設けられている。さらに、乾糞投入口１３が設けられた位置より上流側からトラフ１１の他端に至るまでの間は、鶏糞搬送空間１０に異物等が混入することを防ぐためにトラフ上面を被覆するトラフカバー（図示しない）を設置するものであってもよい。

さらに、トラフ１１の他端側には、撹拌及び搬送された鶏糞５を鶏糞搬送空間１０から排出し、第二搬送コンベア３ｂに受渡すための鶏糞排出口１５が設けられている。また、トラフ１１は、鶏糞乾燥システム３の設置面２３に対してトラフ長手方向が傾斜するように設置されている。ここで、トラフ１１の一端側は、設置面から垂設された一端支持脚部２４ａによって支持され、トラフ１１の他端側は、前述の一端支持脚部２４ａよりも長い他端支持脚部２４ｂと連結して支えられている。その結果、トラフ１１の一端側より他端側が高い位置になり、鶏糞搬送空間１０を搬送される鶏糞５はトラフ１１の傾斜に沿って斜め上方に向かって搬送されることになる。

さらに、回転機構部１６は、第一スクリュー９ａの第一スクリュー軸１７ａの一端側とモータ軸２８ａを介して連結した第一駆動モータ２７ａと、第二スクリュー９ｂの第二スクリュー軸１７ｂの一端側とモータ軸２８ｂを介して連結した第二駆動モータ２７ｂと、第二駆動モータ２７ａ及び第二駆動モータ２７ｂをそれぞれ独立して回転制御する回転制御部と、メモリとを具備して構成されている。回転制御部は、第一駆動モータ２７ａ及び第二駆動モータ２７ｂの回転を電気的に制御するプロセッサであり、ここでは図示を省略する。また、第一駆動モータ２７ａ及び第二駆動モータ２７ｂは、周知のモータが利用されている。これにより、トラフ１１に軸支された第一スクリュー９ａ及び第二スクリュー９ｂは、回転制御部によって各スクリュー９ａ，９ｂを独立して制御され、回転数、回転数の比率、及び稼動時間毎の変化等を任意に設定することができる。さらに、本実施形態の鶏糞撹拌搬送装置１において、回転機構部１６のメモリに予め記憶された制御プログラムに従って、プロセッサは鶏糞搬送空間１０における第一スクリュー９ａ及び第二スクリュー９ｂの回転数の比率が稼動開始時点において、第一スクリュー：第二スクリュー＝６：４になるようにセットされ、さらに所定の稼動時間（例えば、３０秒）毎に第一スクリュー：第二スクリュー＝４：６に交互に可変する機能を有している。また、回転機構部１６は、図６に示すように、第一スクリュー９ａ及び第二スクリュー９ｂの回転方向（第一回転方向δ１、第二回転方向δ２）がそれぞれ相反するように制御する。

一方、鶏糞乾燥システム３の構成の一部である第二搬送コンベア３ｂは、鶏糞撹拌搬送装置１によって水分率が調製された鶏糞５を鶏糞排出口１５と相反する位置で受取り、乾燥処理の行われる乾燥装置４の上部に向かって斜め上方向にベルトコンベアによって搬送するものである。また、乾燥装置４は、複数のエレメント、デッキスクレーパ、及び加熱空気の発生及び供給装置等（いずれも図示しない）によって構成され、乾燥装置４の上部から投入された鶏糞を徐々に下方位置のエレメントまで押出ながら移送し、ボイラーの蒸気によって加熱された加熱空気の熱エネルギーを利用して鶏糞５に含まれる水分を蒸発させる機能を有している。最終的に乾燥装置４の下段のエレメントから排出されると、水分率の低い乾糞６として生成され、肥料等としての再利用が可能な状態になる。ここで、図１及び図２に示すように、生成された乾糞６の一部は抽出され、乾糞循環搬送ユニット７を通じて鶏糞撹拌搬送装置１まで搬送される。なお、乾糞循環搬送ユニット７は、乾燥装置４の下方位置から抽出された一部の乾糞６を鶏糞撹拌搬送装置１の乾糞投入口１３の位置まで水平方向及び高さ方向に搬送するものであり（図１及び図２）、帯環状のコンベアベルトと、コンベアベルトのベルト内面と当接した複数のローラと、当該ローラを回転駆動するローラ回転用モータと等を具備して主に構成されている。

次に、本実施形態の鶏糞撹拌搬送装置１を利用した水分率の調製された鶏糞５の乾燥装置４への搬送の一例について説明する。始めに、鶏糞撹拌搬送装置１及び鶏糞乾燥システム３を稼動状態とする。そして、鶏糞撹拌搬送装置１の回転機構部１６の回転制御部からの制御信号に基づいて、鶏糞搬送空間１０に並設して軸支された一組の第一スクリュー９ａ及び第二スクリュー９ｂを所定の回転数で回転させる。このとき、図６に示すように、第一スクリュー９ａは時計方向（第一回転方向δ１）に回転し、一方、第二スクリュー９ｂは反時計方向（第二回転方向δ２）に回転するように制御する。さらに、稼動開始の初期条件では、第一スクリュー９ａ及び第二スクリュー９ｂの回転数の比率が“６：４”になるようにセットされている。ここで、回転機構部１６は、第一駆動モータ２７ａ及び第二駆動モータ２７ｂをそれぞれ独立して備えているため、上記回転数の比率の制御を容易に行うことができる。

鶏糞搬送空間１０のスクリュー９ａ，９ｂが所定の回転条件で回転した状態で、第一搬送コンベア３ａによって家禽ケージから回収された湿糞２が湿糞投入口１２まで搬送される（図１等における矢印α参照）。ここで、第一搬送コンベア３ａは周知のベルトコンベアが利用され、コンベア端（湿糞投入口１２）に到達した湿糞２は自重に従って落下し（図２における矢印α’参照）、鶏糞搬送空間１０に投入される。

鶏糞搬送空間１０に投入された湿糞２は、一組のスクリュー９ａ，９ｂによって発生する推進力によって、トラフ１１の一端側から他端側に向かって押出されるようにして搬送される（図１及び図２の矢印β参照）。このとき、一組のスクリュー９ａ，９ｂが互いに相反する方向に回転するため、鶏糞搬送空間１０の上方付近では、トラフ１１の両外側方向（図６における左右方向に相当）から、トラフ１１の中央のスクリュー９ａ，９ｂの間に向かって湿糞２が移動する力が作用する。その結果、両外側方向から運ばれた湿糞２同士が衝突し、互いに混じり合いながらスクリュー９ａ，９ｂの間に吸い込まれる。さらに、スクリュー９ａ，９ｂの間に吸い込まれた湿糞２は、鶏糞搬送空間１０の下方中央付近に運ばれ、その後、両外側方向に向かって分離する。これにより、鶏糞搬送空間１０では、二軸のスクリュー９ａ，９ｂによって湿糞２同士が衝突及び分離を繰返しながら他端側に向かって搬送される。

さらに、湿糞投入口１２からの湿糞２の投入と同時に、さらに下流位置に設けられた乾糞投入口１３から乾糞６が鶏糞搬送空間１０に投入される。したがって、湿糞２がスクリュー９ａ，９ｂによって撹拌されながら乾燥装置４に向かって搬送され乾糞投入口１３の直下に到達すると、湿糞２の上方から乾糞６が落下し鶏糞搬送空間１０に投入される。なお、湿糞投入口１２及び乾糞投入口１３によってそれぞれ投入される湿糞２及び乾糞６の投入比率は特に限定されるものではなく、家禽ケージから回収された湿糞２の水分率に応じて任意に設定することができる。これにより、鶏糞搬送空間１０に湿糞２及び乾糞６が存在する。このとき、一組のスクリュー９ａ，９ｂは互いに相反する方向に回転しているため、上述した湿糞２において説明した動きが、湿糞２及び乾糞６に対して行われる。その結果、鶏糞搬送空間１０への乾糞６の投入直後は、双方が均一に混じり合った状態ではなかったものの、上記“衝突”及び“分離”を繰返すことで、湿糞２及び乾糞６が偏りなく混合した鶏糞５となる。これにより、水分率の異なる２種類の鶏糞（湿糞２及び乾糞）を搬送しながら撹拌することで、得られる鶏糞５の水分率は双方の混合比率に応じて調製される。なお、本実施形態の鶏糞撹拌搬送装置１では湿糞２及び乾糞６が混合したことにより得られた鶏糞５の水分率が約５０％以下になるように調製されている。

ここで、前述したように、本実施形態の場合、回転機構部１６によって第一スクリュー９ａ及び第二スクリュー９ｂの回転数の比率を稼動開始直後は、“６：４”に設定している。その結果、鶏糞搬送空間１０（トラフ１１）の幅方向（図３における紙面上下方向に相当）で搬送速度及び鶏糞５の搬送量に偏りが生じる。すなわち、回転数の速い第一スクリュー９ａ側では湿糞２及び乾糞６の混じった鶏糞５の搬送速度が速く、かつ単位時間当たりの搬送量が多くなる。一方、回転数の遅い第二スクリュー９ｂ側で鶏糞の搬送速度が遅く、かつ単位時間当たりの搬送量が少なくなる。その結果、鶏糞搬送空間１０の上方付近の中央で衝突する鶏糞５は、第一スクリュー９ａ側から第二スクリュー９ｂ側に押出される量が多くなる。すなわち、トラフ１１の幅方向に鶏糞５を移動させることができる。これにより、一組のスクリュー９ａ，９ｂによって単に鶏糞搬送方向βに向かって撹拌しながら搬送させるだけでなく、トラフ１１の幅方向への移動が可能となり、鶏糞搬送空間１０における鶏糞５の動きを複雑化することができる。その結果、湿糞２及び乾糞６の混合が短時間で効率的に行われる。

さらに、本実施形態の鶏糞撹拌搬送装置１は、回転機構部１６の回転制御部によって、予め規定された稼動時間毎に第一スクリュー９ａ及び第二スクリュー９ｂの回転数の比率を交互に可変する切替制御が行われる。これにより、稼動時間毎（例えば、３０秒毎）に第一スクリュー９ａ及び第二スクリュー９ｂの回転数の比率を“６：４”→“４：６”→“６：４”のように変化させることで、鶏糞搬送空間１０における鶏糞５の動きをさらに複雑化することができ、湿糞２及び乾糞６の良好な撹拌状態をさらに効率的に行うことができる。なお、本実施形態の鶏糞撹拌搬送装置１は、湿糞投入口１２に湿糞２を投入してから他端側の鶏糞排出口１５から撹拌混合された鶏糞５が排出されるまでの時間（搬送滞留時間）はおよそ６０秒に設定されている。そのため、投入された湿糞２及び乾糞６は、搬送中に少なくとも一回は左右のスクリュー９ａ，９ｂの回転数の比率の変更処理を受けることになる。

その後、トラフ１１の他端側に到達し、湿糞２及び乾糞６が均一に混合された鶏糞５は、鶏糞排出口１５を通じて第二搬送コンベア３ｂに送出され、乾燥装置４の上部に向かって搬送される（図２における矢印β’参照）。前述したように、本実施形態の鶏糞撹拌搬送装置１を経て鶏糞排出口１５から排出された鶏糞５は、湿糞２及び乾糞６の水分率が調製され、約５０％以下になっている。そのため、第二搬送コンベア３ｂから当該鶏糞５を受け取った乾燥装置４は、水分を蒸発させるために熱エネルギーの消費を抑えて鶏糞５を乾燥処理することができる。

乾燥装置４によって乾燥処理されることにより、約５０％程度の水分率の鶏糞５は、最終的に約２０％以下の水分率の乾糞６に転換される。これにより、乾糞６は肥料等として再利用される。このとき、乾糞６の一部は抽出され、前述したように、乾糞循環搬送ユニット７を介して鶏糞撹拌搬送装置１の乾糞投入口１３から鶏糞搬送空間１０に投入される（図１及び図２における矢印γ参照）。これにより、湿糞２の水分率を調製するために必要な乾糞６が乾燥装置４によって処理された一部から供給することができ、鶏糞乾燥システム３を効率的に運用することができる。

以上、説明したように、本実施形態の鶏糞撹拌搬送装置１は、鶏糞乾燥システム３に組込まれ、水分率の高い湿糞２及び水分率の低い乾糞６を適度な比率で混合し、撹拌することで乾燥装置４に投入する前段階で水分率を予め調製することができる。これにより、乾燥装置４において行われる乾燥処理の乾燥時間を短縮し、エネルギー効率を安定したものとすることができる。特に、従来型の一軸のスクリューコンベアに比べ、左右対称形状の一組の第一スクリュー９ａ及び第二スクリュー９ｂを並設し、互いに回転方向を相反するように回転させることで湿糞２及び乾糞６の二種類の成分を効率的かつ均一に混合することができ、鶏糞排出口１５から排出される鶏糞５の水分率に偏りが生じることがない。その結果、よりエネルギー効率を安定させることができる。加えて、水分率の異なる二種類の鶏糞（湿糞２及び乾糞６）を混合させるだけで水分率を効率的に低下させることができ、さらに、混ぜられる乾糞６は、鶏糞撹拌搬送装置１を経て送出された乾燥装置４で生産された乾燥済鶏糞の一部を流用し、循環させるものであり、効率的な運用を行うことができる。

以上、本発明について好適な実施形態を挙げて説明したが、本発明はこれらの実施形態に限定されるものではなく、以下に示すように、本発明の要旨を逸脱しない範囲において、種々の改良及び設計の変更が可能である。

すなわち、本実施形態の鶏糞撹拌搬送装置１は、一組のスクリュー９ａ，９ｂの回転数の比率を“６：４”及び“４：６”の間で交互に可変するものを示したが、係る比率の値はこれに限定されるものではなく、“１０：０”から“０：１０”の間で任意に変更することができる。すなわち、鶏糞搬送空間１０の鶏糞の幅方向の偏りに応じて、いずれか一方のスクリュー９ａ，９ｂの回転を一時的に停止するものであってもよい。また、搬送対象の鶏糞の性状によっては回転数の比率を異ならせるものではなく“１：１”の回転数比であっても構わない。さらに、本実施形態の鶏糞撹拌搬送装置１において、トラフ１１を傾斜させて配置するものを示したが、これに限定されるものではなく、第二搬送コンベア３ｂ或いは乾燥装置４の形状に応じて水平方向に沿って設置するものであっても構わない。また、鶏糞乾燥システム３は、本実施形態の鶏糞撹拌搬送装置１の構成を説明するための一例であり、構成等についてはこれに限定されるものではない。

特許第３７４３７６６号公報

Claims (3)

1. 螺旋状のスクリュー羽根を有する第一スクリューと、
   前記第一スクリューと左右対称形状に形成された第二スクリューと、
   前記第一スクリュー及び前記第二スクリューを互いに並設しそれぞれ回転自在に軸支して収容するとともに、鶏糞を搬送する鶏糞搬送空間を有する長溝状のトラフと、
   前記トラフの一端側と接続され、家禽ケージから回収された湿糞を前記鶏糞搬送空間に投入するための湿糞投入口と、
   前記湿糞投入口の下流側に設けられ、前記湿糞よりも水分率の低い乾糞を前記鶏糞搬送空間に投入するための乾糞投入口と、
   前記トラフの他端側に設けられ、前記湿糞及び前記乾糞が混合された鶏糞を前記鶏糞搬送空間から排出するための鶏糞排出口と、
   前記第一スクリュー及び前記第二スクリューを互いに相反する回転方向に回転させ、前記湿糞及び前記乾糞を前記鶏糞搬送空間で撹拌しながら前記鶏糞排出口まで搬送する回転機構部と
   を具備することを特徴とする鶏糞撹拌搬送装置。
2. 前記回転機構部は、
   前記第一スクリュー及び前記第二スクリューの回転数をそれぞれ独立して制御するとともに、異なる回転数で回転させた前記第一スクリュー及び前記第二スクリューの回転数比を稼動時間に応じて変化させることを特徴とする請求項１に記載の鶏糞撹拌搬送装置。
3. 前記回転機構部は、
   前記第一スクリューの第一スクリュー軸端と連結され前記第一スクリューを回転駆動する第一駆動モータと、
   前記第一駆動モータに並設され前記第二スクリューの第二スクリュー軸端と連結され前記第二スクリューを回転駆動する第二駆動モータと
   をさらに具備することを特徴とする請求項１または請求項２に記載の鶏糞撹拌搬送装置。
   

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