高精度固液分離装置

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要約

乳牛舎などから排出される含水率90%(w.b.)程度のふん尿を固形分回収率65%以上で含水率75%(w.b.)以下の固形分と液状分とに高精度に分離できるスクリュープレス型の装置。ふん尿に混入する異物(小石など)によるスクリーンの破損を防止する構造であり、毎時3～5m³程度のふん尿を処理できる。

• キーワード:家畜ふん尿、畜産環境、牛舎、固液分離、スクリュープレス、破損防止
• 担当:生研センター・畜産工学研究部・飼養管理工学研究
• 連絡先:電話048-654-7098、電子メールndoshu@affrc.go.jp
• 区分:共通基盤・作業技術、畜産草地
• 分類:技術・普及

背景・ねらい

家畜ふん尿処理の主流である堆肥化処理は、通常、オガクズ等の副資材を混合し、堆肥材料の通気性を改善する前処理が必要である。特に乳牛舎などから排出されるふん尿混合の堆肥材料は含水率90%程度となり、オガクズを副資材として前処理を行う場合、搾乳牛50頭規模で年間250万円程度の資材費が必要となる。高水分のふん尿を固液分離し、そのまま堆肥化できれば副資材費は不要となり、また、堆肥材料の量も減らすことができる。そこで、畜舎から排出されるふん尿を含水率75%以下の固形分と液状分とに分離できる低コストな装置を開発する。

成果の内容・特徴

• 高精度固液分離装置は、電動機、スクリュー、スクリーン等で構成される(図、表1)。スクリューは外周部に切り欠きを設けた形状であり、スクリーンは目の方向が異なる2種類のウェッジワイヤスクリーンを組合せた構造である。固形分排出部の抵抗体は、スクリュー軸と同軸に組込んだバネによる圧力調整方式の簡易な構造である。
• 投入された原料は、スクリューによって移送されながら圧搾されて含水率75%以下(従来機75～80%)の固形分と液状分とに分離され、固形分の回収率も65%以上(従来機35～65%)と高い(表2)。
• 2種類のウェッジワイヤスクリーンによって固形分のスムーズな排出を促進し、毎時3～5m³程度処理することができる。
• スクリューの外周部の切り欠きにより、ふん尿に混入する異物(小石、釘、氷塊など)によるスクリーンの破損を防止できる。
• スクリュー軸径、スクリューピッチが一定であるため構造が簡単になり、同程度の処理量の従来装置と比べ製作コストが安価である。

成果の活用面・留意点

• 高性能農業機械実用化促進事業を経て、平成17年度内に市販化の予定である。
• 敷ワラが混入したふん尿を処理する場合は、ふん尿を高精度固液分離装置へ投入する前にワラを除去する必要がある。また、敷料に砂を利用した場合は、摩耗の原因になりやすいので留意する必要がある。

具体的データ

その他

• 研究課題名:高精度固液分離装置の開発
• 課題ID:21-03-03-01-11-04
• 予算区分:経常・次世代緊プロ
• 研究期間:2000～2004年度
• 研究担当者:道宗直昭、原田泰弘、皆川啓子、山名伸樹、根津昌樹、福森 功、(株)クボタ、平成機工(株)
• 発表論文等:特許(道宗・原田 特開2004-313823)