| 【発明の名称】 |
農業資材製造装置及び農業資材製造方法 |
| 【発明者】 |
【氏名】佐々木 香
【住所又は居所】愛知県常滑市鯉江本町５丁目１番地 株式会社イナックス内
【氏名】笠原 亜矢乃
【住所又は居所】愛知県常滑市鯉江本町５丁目１番地 株式会社イナックス内
【氏名】今井 茂雄
【住所又は居所】愛知県常滑市鯉江本町５丁目１番地 株式会社イナックス内
【氏名】石田 秀輝
【住所又は居所】愛知県常滑市鯉江本町５丁目１番地 株式会社イナックス内
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| 【要約】 |
【課題】農業資材の製造コストの低廉化を実現し、悪臭の発生や衛生環境の悪化を生じず、かつ環境破壊の防止と今後の安定した農業資材の製造を可能とする農業資材製造装置及び農業資材製造方法を提供する。
【解決手段】多孔質セラミックス製のビーズ８と、乳牛の排せつ物９とを内部に貯留する堆肥化室１ｂが備えられている。堆肥化室１ｂは駆動装置３により水平な軸心回りに回転可能とされている。 |
【特許請求の範囲】
【請求項１】空隙に富む無数の調整素材と有機性廃棄物とを内部に貯留し、該調整素材の存在下において該有機性廃棄物を堆肥化することにより、少なくとも有機栄養素をもつ農業資材を得る堆肥化室を備えた農業資材製造装置であって、前記調整素材は多孔質セラミックス製のビーズであり、前記堆肥化室は略水平な軸心回りに回転可能に構成されていることを特徴とする農業資材製造装置。
【請求項２】堆肥化室は、略水平方向に延在する円筒状をなし、一端側にビーズ又は有機性廃棄物を投入するための投入口を有し、他端側に農業資材を排出させるための排出口を有するドラム内に形成されていることを特徴とする請求項１記載の農業資材製造装置。
【請求項３】ドラムの内壁にはビーズ、有機性廃棄物又は農業資材を排出口側に移動可能な攪拌板が径内方向に突出して設けられていることを特徴とする請求項２記載の農業資材製造装置。
【請求項４】ドラムは周面が駆動されて回転されるようになっていることを特徴とする請求項２又は３記載の農業資材製造装置。
【請求項５】有機性廃棄物は排せつ物であることを特徴とする請求項１乃至４のいずれか１項記載の農業資材製造装置。
【請求項６】多孔質セラミックス製の無数のビーズと有機性廃棄物とを堆肥化室内に投入する投入工程と、該堆肥化室を略水平な軸心回りに回転させ、該調整素材の存在下において該有機性廃棄物を堆肥化することにより、少なくとも有機栄養素をもつ農業資材を得る堆肥化工程とを備えていることを特徴とする農業資材製造方法。
【請求項７】有機性廃棄物は排せつ物であることを特徴とする請求項６記載の農業資材製造方法。
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【発明の詳細な説明】【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は、有機栄養素をもつ培地や肥料等の農業資材を製造するための農業資材製造装置及び農業資材製造方法に関する。この農業資材製造装置及び農業資材製造方法は、牛、豚、鶏等の家畜の排せつ物からキノコ等の植物栽培用の培地や肥料を製造するために用いて好適である。
【０００２】
【従来の技術】従来、空隙に富む無数の調整素材としてのおが粉と、有機性廃棄物としての牛等の排せつ物とから、有機栄養素をもつ肥料を得る農業資材製造方法が知られている。
【０００３】この農業資材製造方法では、おが粉と排せつ物とを内部に貯留し、これらを混合可能なミキサーがまず用いられる。この際、おが粉と排せつ物とがミキサー内に投入され、必要に応じて水分が調整され、ミキサーを略垂直な軸心回りに回転させる。こうしておが粉と排せつ物とが一定の水分の下で混合された混合物が得られる。
【０００４】得られた混合物は、屋内又は屋外の屋根のある大気に開放された堆肥化室に搬送される。そして、円錐状に堆積した混合物を時折ショベルローダ等で掘り返し、内部の混合物を表面付近の混合物と入れ替える「切り返し」と呼ばれる作業が行なわれる。この切り返しにより、混合物全体に満遍なく空気中の酸素が供給され、好気性バクテリアによる排せつ物の分解が促進される。この際、おが粉が空隙に富むため、混合物の通気性が確保される。こうして、排せつ物はおが粉の存在下において堆肥化されて有機栄養素となり、肥料が得られる。
【０００５】得られた肥料は、おが粉以外は、植物の生育に不可欠な有機栄養素からなるため、植物栽培用のものとして適したものとなる。また、この製造方法は、木材の製材工場において副産物として発生するおが粉や牛等から発生する排せつ物を資源として有効に活用するという側面からも優れている。
【０００６】
【発明が解決しようとする課題】しかし、上記従来の製造方法では、ミキサーによる調整素材と有機性廃棄物との混合と、堆肥化室内での混合物の堆肥化とを別々の場所で行なっており、混合物の搬送が不可避である。このため、搬送に手間や時間を要して作業性が悪い。また、堆肥化室内で行なう混合物の堆肥化にショベルローダ等を用いるため、この意味でも作業性が悪い。さらに、手間を惜しんで頻繁に切り返しを行なうことをしない傾向にあったことから、排せつ物が十分に堆肥化し難く、堆肥化に長期間を要することともなっていた。このため、培地や肥料の製造コストの高騰化を招来していた。
【０００７】また、上記従来の製造方法では、屋内又は屋外で大気に開放された堆肥化室内において混合物の好気性発酵を行なうための切り返しを行なっているため、混合物と大気中の酸素との接触面積を大きくする必要性から、堆肥化室が大きな敷地面積を必要とする。このため、悪臭の発生や衛生環境の悪化が生じやすく、この不具合が広範囲に及び易い。特に、最近、環境保全型農業を目指した「家畜排せつ物の管理の適正化及び利用法」、「持続性の高い農業生産方式の導入の促進法」及び「肥料取締法の一部改正」のいわゆる農業系環境三法が成立する等、家畜の排せつ物の適正な処理やそれを堆肥化して利用することが求められている。このため、畜産界には経営規模の拡大が要求されており、こうして経営規模が拡大されれば、上記製造方法により農業資材を製造しようとする場合、堆肥化室の大型化を生じ、悪臭等の不具合がさらに顕著になってしまう。
【０００８】さらに、近年、森林の伐採による環境破壊が社会問題となり、今後は安定したおが粉の供給が困難となることが予想される。このため、上記従来の製造方法によって農業資材を製造することも今後は困難となることが予想される。
【０００９】この点、環境破壊の防止と今後の安定した農業資材の製造のためには、調整素材として多孔質セラミックス製のビーズを採用することも考えられる。このビーズであれば、森林の伐採による環境破壊の問題を生じることはない。また、セラミックスの資源は豊富に存在するため、ビーズの安定供給も可能である。そして、このビーズは、おが粉と同様に空隙に富み、混合物の通気性を確保しやすい。このため、おが粉に替えてビーズを用いた農業資材も、少なくとも有機栄養素をもち、植物栽培用のものとして適したものとなる。さらに、ビーズを製造する際、ビーズの大きさや空隙率を調節することが可能であるため、目的に応じた最適のビーズを製造することができる。また、ビーズは化学的に安定であるため、一度使用したビーズを再度利用することも可能であり、タイル廃材等のセラミックス廃材をビーズとして採用することもできるため、資源の再利用化も可能となる。
【００１０】しかしながら、こうして調整素材としてビーズを採用し、従来の製造方法と同様にビーズと有機性廃棄物とをミキサーにより混合するとすれば、ビーズの比重が有機性廃棄物の比重より大きいため、ビーズが常に下方に位置しやすく、ビーズと有機性廃棄物との混合が不充分となりやすい。このため、ビーズが有機性廃棄物中に不均一に分布した混合物が得られることとなり、その混合物におけるビーズの割合が少ない部分では、通気性が悪いことから、有機性廃棄物への酸素の供給量が少なくなり、十分な堆肥化が行なわれ難いこととなってしまう。このため、有機性廃棄物が十分に堆肥化した農業資材とするために長期を要し、やはり製造コストの高騰化を生じてしまう。
【００１１】本発明は、上記従来の実情に鑑みてなされたものであり、農業資材の製造コストの低廉化を実現し、悪臭の発生や衛生環境の悪化を生じず、かつ環境破壊の防止と今後の安定した農業資材の製造を可能とする農業資材製造装置及び農業資材製造方法を提供することを解決すべき課題としている。
【００１２】
【課題を解決するための手段】本発明の農業資材製造装置は、空隙に富む無数の調整素材と有機性廃棄物とを内部に貯留し、該調整素材の存在下において該有機性廃棄物を堆肥化することにより、少なくとも有機栄養素をもつ農業資材を得る堆肥化室を備えた農業資材製造装置であって、前記調整素材は多孔質セラミックス製のビーズであり、前記堆肥化室は略水平な軸心回りに回転可能に構成されていることを特徴とする。
【００１３】本発明の農業資材製造装置では、調整素材としての多孔質セラミックス製のビーズと有機性廃棄物とがまず堆肥化室内に貯留される。この際、必要に応じて水分が調整される。そして、堆肥化室を略水平な軸心回りに回転させれば、ビーズと有機性廃棄物とが回転し、均一な混合が可能となる。また、連続して堆肥化室の回転が繰り返されていることから、混合物は堆肥化室内で絶えず空気と接触する。ここで、ビーズは、空隙に富む多孔質であり、混合物の通気性を確保しやすい。このため、混合物の有機性廃棄物は、多くの酸素が取り込まれ、好気性バクテリアが繁殖して分解されやすく、急速に堆肥化される。こうして、有機性廃棄物は堆肥化され、農業資材が得られる。得られた農業資材が肥料であれば、ビーズ以外は、植物の生育に不可欠な有機栄養素からなるため、植物栽培用のものとして適したものとなる。また、混合物中のビーズ量を増やせば、有機栄養素がビーズ上に担持された培地が得られ、この培地では、ビーズ自身が水分及び酸素の保持力に優れていることから、やはり植物栽培用のものとして適したものとなる。
【００１４】こうして、この農業資材製造装置では、ビーズと有機性廃棄物との混合と、有機性廃棄物の堆肥化とを同じ堆肥化室内で行い、混合物の搬送を省略することができるため、優れた作業性を発揮する。また、堆肥化室の回転により従来のような切り返しが不要となるため、この意味でも作業性に優れる。さらに、堆肥化室の回転により有機性廃棄物の堆肥化を連続して自動的に行うことができるため、農業資材の製造に手間がかからない。また、有機性廃棄物の水分量や温度等の条件が変わったとしても、堆肥化室の回転速度を調節することによって堆肥化をコントロールすることができ、一定品質の農業資材を製造しやすい。このため、農業資材の製造コストの低廉化が可能となる。
【００１５】また、堆肥化室は、ビーズと有機性廃棄物とを内部に貯留し、これらからなる混合物も内部に貯留することから、外部から閉鎖された空間とされ、悪臭の発生や衛生環境の悪化を防止することができる。この作用効果は堆肥化室が大型である場合に顕著である。
【００１６】さらに、ビーズはセラミックス製であるため、森林の伐採による環境破壊の問題を生じることはなく、ビーズの安定供給も可能である。また、ビーズの大きさや空隙率を調節することが可能であるため、目的に応じた最適のビーズを製造することができる。さらに、一度使用したビーズを再度利用することも可能であり、タイル廃材等のセラミックス廃材をビーズとして採用することもできるため、資源の再利用化も可能となる。
【００１７】また、セラミックスからなるビーズは比重が有機性廃棄物の比重より大きいが、堆肥化室の回転により、下方に位置するビーズも順次上方に位置することとなる。このため、ビーズと有機性廃棄物との混合が充分となり、ビーズが有機性廃棄物中に均一に分布した混合物が得られやすい。また、セラミックスは化学的に安定であり、堆肥化が進んでも空隙率が変化しない。このため、混合物の有機性廃棄物に好適に酸素が供給されやすく、堆肥化が行なわれやすい。このため、有機性廃棄物の堆肥化が急速に進行し、堆肥化を短期間で終了させることができる。このため、やはり製造コストの低廉化を実現できる。
【００１８】したがって、本発明の農業資材製造装置は、農業資材の製造コストの低廉化を実現し、悪臭の発生や衛生環境の悪化を生じず、かつ環境破壊の防止と今後の安定した農業資材の製造が可能である。
【００１９】堆肥化室は、略水平方向に延在する円筒状をなし、一端側にビーズ又は有機性廃棄物を投入するための投入口を有し、他端側に農業資材を排出させるための排出口を有するドラム内に形成されていることができる。こうであれば、ドラムの一端側の投入口から投入されたビーズ又は有機性廃棄物が内部の有機性廃棄物又はビーズと混合され、堆肥化されて農業資材となる。そして、ドラムの他端側の排出口から堆肥化室内の農業資材が取出される。このため、農業資材の連続製造が可能となり、製造コストを極めて低廉化できる。
【００２０】ドラムの内壁には、ビーズ、有機性廃棄物又は農業資材を排出口側に移動可能な攪拌板が径内方向に突出して設けられていることが好ましい。こうであれば、堆肥化室内の下方に位置するビーズ、有機性廃棄物又は農業資材が攪拌板によってかき上げられ、混合、堆肥化を促進しやすいとともに、それらを排出口側に自動的に移動させることができる。
【００２１】ドラムは周面が駆動されて回転されるようになっていることが好ましい。こうであれば、堆肥化室を広くすることができ、農業資材を大量に製造しやすい。
【００２２】上記本発明の農業資材製造装置は本発明の農業資材製造方法を行なう。すなわち、本発明の農業資材製造方法は、多孔質セラミックス製の無数のビーズと有機性廃棄物とを堆肥化室内に投入する投入工程と、該堆肥化室を略水平な軸心回りに回転させ、該調整素材の存在下において該有機性廃棄物を堆肥化することにより、少なくとも有機栄養素をもつ農業資材を得る堆肥化工程とを備えていることを特徴とする。この農業資材製造方法では、上記本発明の農業資材製造装置と同様、農業資材の製造コストの低廉化を実現し、悪臭の発生や衛生環境の悪化を生じず、かつ環境破壊の防止と今後の安定した農業資材の製造が可能である。
【００２３】有機性廃棄物は排せつ物とすることができる。こうであれば、牛、豚、鶏等の家畜の排せつ物等を資源として有効に活用することができるとともに、排せつ物による悪臭の発生や衛生環境の悪化を防止することもできる。
【００２４】他方、有機性廃棄物としては、排せつ物以外に食品残渣や食品加工工場の廃棄物を採用することも可能である。食品残渣等を有機性廃棄物として採用すれば、食品の無駄のない利用という側面からも優れている。
【００２５】
【発明の実施の形態】以下、本発明を具体化した実施形態を図面１〜５を参照しつつ説明する。
【００２６】実施形態の農業資材製造装置は、図１に示すように、水平方向に延在する円筒状のドラム１と、このドラム１を回転可能に支持するフレーム２と、フレーム２に設けられ、ドラム１をその周面１ａから軸心回りに回転駆動する駆動装置３とを備えている。
【００２７】ドラム１の一端側は、図１及び図２に示すように、フレーム２の支柱２ａに固定された投入側側壁４により開閉可能に隠蔽されており、ドラム１の他端側は、図１及び図３に示すように、フレーム２の支柱２ｂに固定された排出側側壁５により開閉可能に隠蔽されている。図１に示すように、ドラム１、投入側側壁４及び排出側側壁５内が円柱状の堆肥化室１ｂとされている。
【００２８】投入側側壁４には、図２に示すように、上方に向かって開く投入ホッパ６が固定されており、投入ホッパ６内が外気と堆肥化室１ｂとを連通させる投入口６ａとされている。投入ホッパ６の上方には図示しないベルトコンベアが設けられている。また、排出側側壁５には、図３に示すように、下方に開く排出ホッパ７が固定されており、排出ホッパ７内が堆肥化室１ｂと外気とを連通させる排出口７ａとされている。また、ドラム１の内壁には、図４及び図５に示すように、複数枚の攪拌板１ｃが径内方向に突出して設けられている。各攪拌板１ｃは、ドラム１の底部から上部にかけての回転方向の上流側では、排出口７ａ側が下方に傾斜しており、ドラム１の上部から底部にかけての回転方向の下流側では、投入口６ａ側が下方に傾斜している。
【００２９】図１に示すように、ドラム１の軸方向の略中央に位置するフレーム２の上部には、モータ３ａが固定されており、モータ３ａの出力軸にはギア３ｂが固定されている。また、ドラム１の軸方向の略中央の周面１ａにはギア３ｃが設けられており、ギア３ｂとギア３ｃとはチェーン３ｄにより連結されている。また、ドラム１の両端近くに位置するフレーム２の下端には軸受３ｅ、３ｆが設けられており、ドラム１の両端近くの周面１ａには軸受３ｅ、３ｆと整合するベルト３ｇ、３ｈが固定されている。これらモータ３ａ、ギア３ｂ、３ｃ、チェーン３ｄ、軸受３ｅ、３ｆ及びベルト３ｇ、３ｈにより駆動装置３が構成されている。
【００３０】以上のように構成された農業資材製造装置を用い、次の工程によって培地を製造する。
【００３１】＜投入工程＞タイル工場で発生するタイル廃材を粉砕機で粉砕し、篩い分けを行うことによって多孔質セラミックス製のビーズ８を用意する。また、図示しない密閉型コンテナ車を用い、畜産農家から乳牛の排せつ物９を収集する。こうして用意されたビーズ８及び排せつ物９の重量、水分含有率をそれぞれ計測した後、ベルトコンベアによってビーズ８及び排せつ物９を投入ホッパ６の投入口６ａから堆肥化室１ｂ内に投入する。ビーズ８及び排せつ物９の投入量はそれぞれ４５００ｋｇ／日である。
【００３２】＜堆肥化工程＞モータ３ａを駆動することにより、図４に示すように、ドラム１を略水平な軸心回りに連続して回転する。これにより、堆肥化室１ｂ内に投入されたビーズ８及び排せつ物９は攪拌板１ｃによってかき上げられ、混合され、混合物１０となる。この際、ビーズ８及び排せつ物又は混合物１０は攪拌板１ｃにより排出口７ａ側に自動的に移動する。また、連続して堆肥化室１ｂの回転が繰り返され、投入口６ａ及び排出口７ａが外気に連通していることから、混合物１０は堆肥化室１ｂ内で絶えず空気と接触する。ここで、ビーズ８は、空隙に富む多孔質であり、混合物１０の通気性を確保しやすい。このため、混合物１０の排せつ物９は、多くの酸素が取り込まれ、好気性バクテリアが繁殖して分解されやすく、急速に堆肥化される。こうして、排せつ物９は短期間で堆肥化され、混合物１０は、有機栄養素がビーズ８に担持し、水分及び酸素の保持力に優れた培地１１に変換されながら排出ホッパ７の方向へ徐々に移動する。
【００３３】＜取出し工程＞排出ホッパ７に達した培地１１は、排出口７ａから自動的に取出され、図示しないベルトコンベアにより搬出された後、袋詰される。こうして、培地１１の製造が終了する。
【００３４】こうして、この農業資材製造装置では、ビーズ８と排せつ物９との混合と、排せつ物９の堆肥化とを同じ堆肥化室１ｂ内で行い、混合物１０の搬送を省略することができるため、優れた作業性を発揮する。また、堆肥化室１ｂの回転により従来のような切り返しが不要となるため、この意味でも作業性に優れる。さらに、投入口６ａから投入されたビーズ８及び排せつ物９が堆肥化室１ｂ内で混合されて混合物１０となり、さらに堆肥化されて培地１１となり、排出口７ａから取出される。このため、培地１１の連続製造が可能であり、製造コストを極めて低廉化できる。
【００３５】また、堆肥化室１ｂは、ドラム１と投入側側壁４と排出側側壁５とによって外部から閉鎖された空間とされているため、悪臭の発生や衛生環境の悪化を防止することができる。
【００３６】さらに、ビーズ８はタイル廃材から製造されるため、森林の伐採による環境破壊の問題を生じることはなく、ビーズ８の安定供給も可能であり、タイル廃材が資源として活用されることともなる。
【００３７】また、ビーズ８は比重が排せつ物９の比重より大きいが、図４に示すように、堆肥化室１ｂの回転により、下方に位置するビーズ８も順次上方に位置することとなる。このため、ビーズ８と排せつ物９との混合が充分となり、ビーズ８が排せつ物９中に均一に分布した混合物１０が得られやすい。このため、混合物１０の排せつ物９に好適に酸素が供給されやすく、堆肥化が行なわれやすい。このため、排せつ物９の堆肥化が急速に進行し、堆肥化を短期間で終了させることができる。このため、やはり培地１１の製造コストの低廉化を実現できる。
【００３８】さらに、ドラム１は駆動装置３により周面１ａが駆動されて回転するため、堆肥化室１ｂが広くされており、培地１１を大量に製造することができる。
【００３９】したがって、この農業資材製造装置は、培地１１の製造コストの低廉化を実現し、悪臭の発生や衛生環境の悪化を生じず、かつ環境破壊の防止と今後の安定した培地１１の製造が可能である。
【００４０】なお、上記農業資材製造装置において、混合物中のビーズ量を減らせば、ほとんどが有機栄養素からなる肥料を製造することもできる。
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| 【出願人】 |
【識別番号】００００００４７９
【氏名又は名称】株式会社ＩＮＡＸ
【住所又は居所】愛知県常滑市鯉江本町５丁目１番地
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| 【出願日】 |
平成１４年１月２９日（２００２．１．２９） |
| 【代理人】 |
【識別番号】１００１０９０６９
【弁理士】
【氏名又は名称】中村 敬
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| 【公開番号】 |
特開２００３−２１９７２８（Ｐ２００３−２１９７２８Ａ） |
| 【公開日】 |
平成１５年８月５日（２００３．８．５） |
| 【出願番号】 |
特願２００２−１９７５９（Ｐ２００２−１９７５９） |
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