CN115667188A - 粉末体和粉末体的制造方法 - Google Patents

粉末体和粉末体的制造方法 Download PDF

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Abstract

提供能够在各种用途中广泛利用的粉末体及其制造方法。本实施方式涉及的粉末体，由含水有机物得到，水分率为20[％]以下，并且中温需氧菌的菌数为105/g以下，在差示热分析法中，在300[℃]以上检测到放热最大峰。该粉末体在差示热分析法中放热最大峰的检测温度比以往的粉末体高，因此与以往的粉末体相比能够相应地扩大利用用途，在各种用途中广泛利用。例如，作为粉末体的利用用途，除了肥料、饲料以外，还可以作为在高温下进行成型加工的成型体的原料使用。

Description

粉末体和粉末体的制造方法
技术领域
本发明涉及粉末体和粉末体的制造方法。
背景技术
以往，通过利用需氧菌的分解处理对水分垃圾(日文原文：生ごみ)等含水有机物进行处理。一般的水分垃圾处理装置采用在设有叶片和换气装置的处理槽中收纳木屑、稻壳等培养基材，在其中对通过破碎机破碎了的水分垃圾进行搅拌的方式。
另外，提出了利用臭氧对于向大气排出的细菌或成为恶臭根源的分子进行杀菌、分解，将其转换为无害的分子后再排放到大气中(例如，专利文献1)。并且，对于这样由含水有机物得到的粉末体，不是简单地废弃，而是考虑有效活用于肥料、饲料、成型体的原料(成型材料)等各种用途。
在先技术文献
专利文献1：日本特开平7-136629号公报
专利文献2：日本特开2010-136683号公报
发明内容
发明要解决的课题
但是，上述专利文献1中，在培养基材不良的情况下，含水有机物未被处理而腐败，因此所得到的粉末体有可能无法用于各种用途。另外，由含水有机物得到的一般的粉末体的耐热性低，在大约180[℃]～260[℃]左右开始碳化(参照专利文献2[0007])。因此，通过射出成型或挤出成型等成型加工制造的成型体的原料等，在需要以超过180[℃]～260[℃]的高温进行加热的情况下，难以作为成型体的原料利用。因此，期望开发出耐热性等高、可广泛用于各种用途的新的粉末体。
本发明是考虑以上几点而完成的，目的是提供能够广泛用于各种用途的粉末体及其制造方法。
用于解决课题的手段
本发明涉及的粉末体，是由含水有机物得到的粉末体，水分率为20[％]以下，并且中温需氧菌的菌数为105/g以下，在差示热分析法中，在300[℃]以上检测到放热最大峰。
本发明涉及的粉末体的制造方法，是由含水有机物制造粉末体的制造方法，具备收纳工序和处理工序，在所述收纳工序中，将所述含水有机物收纳于处理槽内，在所述处理工序中，在所述处理槽内对所述含水有机物一边搅拌一边加热，并且从所述处理槽内以1[m3/min]以上且300[m3/min]以下排出气体，将离子密度为200万[pcs/cc]以上的离子气体以1[m3/min]以上且300[m3/min]以下向所述处理槽内供给，由此进行使所述含水有机物的水分子分离、使所述含水有机物所含的水分蒸发的处理，制造所述粉末体。
发明的效果
根据本发明，在差示热分析法中放热最大峰的检测温度高于以往的粉末体，因此与以往的粉末体相比，能够相应地扩大利用用途，从而广泛用于各种用途。
附图说明
图1是表示从侧部侧观察本实施方式涉及的粉末体的制造中使用的处理装置时的截面结构的剖视图。
图2是表示从端部侧观察图1所示的处理装置时的截面结构的剖视图。
图3是表示由苹果渣得到的粉末体的热重量分析、差示热重量分析、以及差示热分析的测定结果的图表。
图4是表示由胡萝卜渣得到的粉末体的热重量分析、差示热重量分析、以及差示热分析的测定结果的图表。
图5是表示由咖啡渣得到的粉末体的热重量分析、差示热重量分析、以及差示热分析的测定结果的图表。
具体实施方式
以下，参照附图对本发明的实施方式进行详细说明。
(1)＜本实施方式涉及的粉末体＞
本实施方式涉及的粉末体通过进行下述处理而制造：在处理槽内对含水有机物一边搅拌一边加热，并且从处理槽内以1[m3/min]以上且300[m3/min]以下排出气体，将离子密度为200万[pcs/cc]以上的离子气体向处理槽内供给。
作为成为粉末体的原材料的含水有机物，例如有蔬菜渣、水果渣、修剪草、饮料提取后的有机物残渣、肉渣、三文鱼等鱼渣、污物、废弃食品等。作为饮料提取后的有机物残渣，有苹果渣、橘子渣、葡萄渣、西柚渣、桃子渣、胡萝卜渣、青椒渣、酒渣、绿茶渣、麦茶渣、咖啡渣等。
再者，由这些含水有机物制造粉末体的情况下，由于各含水有机物的每个种类的处理时间会有些不同，因此期望不混合多种含水有机物，而是对各含水有机物分别处理来制造粉末体。
本实施方式涉及的粉末体，除了能够作为肥料或饲料使用之外，例如还可以用于常用服务托盘、台式托盘、笔盘、杯垫托盘等各种托盘、集装箱、花盆等容器、电子设备的部件、汽车的部件、块体、建材等各种成型体的原料(也称为成型材料)使用。
通过对含水有机物进行上述处理而制造的粉末体，水分率为20[％]以下，并且中温需氧菌的菌数为105/g以下。除了该结构以外，本实施方式涉及的粉末体在差示热分析法中，在大气中加热而从室温升温时，在300[℃]以上检测到放热最大峰，因此耐热性高，具有即使加热至高温也难以碳化的特性。
本实施方式涉及的粉末体的水分率，可以采用干燥减量法测定。所谓干燥减量法，首先计测含有水分的处理前的含水有机物的重量，然后加热含水有机物使水分蒸发，计测水分成为零的含水有机物的重量，由此将减量的重量假定为水分，测定水分率。
中温需氧菌的菌数例如可以采用标准琼脂平板培养法测定。在本实施方式中，按照一般财团法人日本食品分析中心进行的标准琼脂平板培养法(https://www.jfrl.or.jp/storage/file/072.pdf)求出中温需氧菌的菌数。
差示热分析法中出现放热最大峰的温度，可以通过热分析装置(例如SII NanoTechnology株式会社制，差示热热重量同时测定装置(产品名“TG/DTA7220”))进行测定。具体而言，在大气中加热试样(粉末体)和基准物质(在此为氧化铝)，使其从室温升温，测定此时的试料与基准物质的温度差，对所得到的表示与基准物质的温度差的曲线(以下也称为差示热分析(DTA：Differential ThermalAnalysis)曲线)进行分析，由此能够确定出现放热最大峰的温度。
本实施方式涉及的粉末体，在差示热分析法中，在大气中加热而从室温升温时，期望在300[℃]以上、优选为350[℃]以上且700[℃]以下、更优选为450[℃]以上且600[℃]以下检测到放热最大峰。
本实施方式中，例如对于将苹果渣、胡萝卜渣和咖啡渣进行处理而分别得到的粉末体，确认了在差示热分析法中出现放热最大峰的温度，放热最大峰均在400[℃]以上检测出。关于该验证试验，会在后面进行说明。
另外，在通过不供给上述离子气体而仅对水分垃圾等含水有机物进行粉碎并加热等处理的以往的水分垃圾处理器制造的粉末体(以下简称为以往的粉末体)中，确认了在差示热分析法中出现放热最大峰的温度为180[℃]～260[℃]左右。即、本实施方式涉及的粉末体在差示热分析法中出现放热最大峰的温度与以往的粉末体相比格外高，具有与以往的粉末体明显不同的物性。
在此，在通过射出成型或挤出成型等成型加工来制造成型体的情况下，一般需要在超过180[℃]～260[℃]的高温下加热原料。因此，如果将耐热性低的以往的粉末体用作成型体的原料，则该粉末体会由于加热而碳化，从而难以用作成型体的原料。
与此相对，本实施方式涉及的粉末体，在差示热分析法中出现放热最大峰的温度为300[℃]以上，耐热性高，因此即使在通过成型加工来制造成型体的情况下作为原料使用，也难以由于加热而碳化，能够作为成型体的原料使用。
另外，确认了以往的粉末体在刚制造后，即使水分率为20[％]以下，随着时间经过，水分率也会上升，水分率会超过20[％]。另外，也确认了在以往的粉末体中，如果水分率超过20[％]，则采用标准琼脂平板培养法测定的中温需氧菌的菌数成为108/g以上。其结果，以往的粉末体从制造起经过预定时间后开始腐烂，无法维持刚制造后的状态1年，因此难以长期保存。
另一方面，本实施方式涉及的粉末体，即使从制造起在常温下放置1年后进行测定，也可以得到上述的水分率、中温需氧菌的菌数、以及差示热分析法的放热最大峰的检测温度。例如，对咖啡渣或苹果渣进行处理而得到的本实施方式涉及的粉末体，在制造后约1年的期间内，在常温(20[℃]±15[℃](5～35[℃]))下放置，在从制造起约1年后测定水分率时，能够确认水分率仍为20[％]以下，中温需氧菌的菌数为105/g以下。另外，即使从制造起约1年后，这些粉末体中也会在差示热分析法中在300[℃]以上检测到放热最大峰。
根据这样的验证结果进行考察，能够推测本实施方式涉及的粉末体与以往的粉末体不同，粉末体的多数细胞壁没有被破坏，因此水分率等可以长时间维持制造时的状态。另外，推测通过在制造时向处理槽内供给离子密度为200万[pcs/cc]以上的离子气体来进行处理，例如发生下述各种现象：减小处理时的水簇的尺寸和极性、或减小粉末体的高分子尺寸、或使高分子表面成为多孔状、或对粉末体进行杀菌、或对粉末体进行除臭、或对粉末体的极性大小进行调整等。
其结果是，能够长期将水分率、中温需氧菌的菌数、差示热分析法的放热最大峰的检测温度维持在制造时的状态，能够提供可长期保存且耐热性高的、成为肥料、饲料、成型体的原料的粉末体。
(2)＜本实施方式涉及的粉末体的制造方法＞
(2-1)＜本实施方式的粉末体的制造中使用的处理装置的整体结构＞
接着，对本实施方式涉及的粉末体的制造中使用的处理装置的一个例子进行说明。图1是表示从侧部24侧观察本实施方式涉及的粉末体的制造中使用的处理装置10时的截面结构的剖视图，图2是表示从端部22侧观察处理装置10时的截面结构的剖视图。
如图1和图2所示，处理装置10具备处理槽12、搅拌部14、离子气体供给部15、排气部61和加热器72，对处理槽12内收纳的含水有机物进行处理。处理槽12具有底部20、在长度方向上相对配置的一对端部22(图1)、在宽度方向上相对配置的一对侧部24(图2)、以及上部25，在内部形成密闭空间。对于处理槽12没有特别限定，例如可以由纤维强化塑料(FRP：Fiber-Reinforced Plastics)形成。在处理槽12的底部20，隔着负载传感器28而设置有基台26。
再者，本实施方式中的处理槽12，一对端部22相对的长度方向上的密闭空间的长度约为4.5[m]左右，一对侧部24相对的宽度方向上的密闭空间的宽度约为2.3[m]左右，从上部25直到底部20的曲面78、80的最下部为止的密闭空间的高度约为1.6[m]左右。
负载传感器28测定从设置在负载传感器28上的处理槽12施加的载荷，当接收到来自于操作面板(未图示)的复位命令时，将接收到复位命令时的测定值设定为基准值。由此，负载传感器28，通过在处理槽12内收纳含水有机物后马上接收到复位命令，能够将处理前的含水有机物的重量设置为基准值，能够以基准值为指导，测定处理中的含水有机物的重量减少倾向、处理结束后的含水有机物(粉末体)的重量。
另外，上部25设有在预定位置沿厚度方向开口的投入口68、和将该投入口68开闭的盖70。盖70在一端经由铰链而可旋转地固定于上部25，将投入口68开闭。由此，含水有机物从通过盖70成为打开状态而露出的投入口68被投入到处理槽12内，收纳在通过盖70成为关闭状态而密闭的处理槽12内。
如图2所示，在侧部24分别设有热丝加热器、PTC加热器等加热器72。加热器72对处理槽12内进行加热，使处理槽12内的温度在25[℃]以上且70[℃]以下的范围内推移。再者，在此处理槽12内的温度是指通过设置在收纳含水有机物的处理槽12内的密闭空间的温度计测定的值。
这样，处理槽12内的温度在25[℃]以上且70[℃]以下的范围内推移的现象，是由于处理槽12内的温度根据含水有机物的处理状态而变化，处理槽12内的温度为25[℃]以上且70[℃]以下的范围时的处理槽12内的平均温度优选为30[℃]以上且50[℃]以下。在此，处理槽12内的平均温度是指在通过加热器72的加热使处理槽12内的温度为25[℃]以上且70[℃]以下的范围时，以预定间隔或任意定时多次测定处理槽12内的温度，最终结束含水有机物的处理时的平均温度。
如果以处理槽12内的平均温度低于30[℃]的加热处理来处理含水有机物，则含水有机物难以干燥，因此处理槽12内的平均温度优选为30[℃]以上。另外，如果以处理槽12内的平均温度大于50[℃]的加热处理来处理含水有机物，则含水有机物有可能过度干燥，在处理结束时，粉末体容易成为粉尘扩散到大气中，因此处理槽12内的平均温度优选为50[℃]以下。
设置于处理槽12内的搅拌部14，如图2所示，具有配置在处理槽12的宽度方向的一侧的第1搅拌部74、和配置在另一侧的第2搅拌部76。第1搅拌部74和第2搅拌部76具有相同结构，如图1所示，具有配置在端部22之间的旋转轴30、以及设置于该旋转轴30的叶片32。旋转轴30通过分别设置在端部22的轴承34，相对于处理槽12可旋转地被支承。旋转轴30的一端与驱动部36连结。
本实施方式中，第1搅拌部74逆时针旋转，第2搅拌部76顺时针旋转，以将处理槽12内收纳的含水有机物从处理槽12的底部20侧起向第1搅拌部74与第2搅拌部76之间引导的方式进行搅拌。
底部20具有沿着这些第1搅拌部74和第2搅拌部76的圆弧上的曲面78、80。曲面78、80沿着以旋转轴30为中心旋转的第1搅拌部74和第2搅拌部76的各叶片32呈圆状旋转的轨道而形成。
除了这些结构以外，本实施方式中的处理槽12的上部25，还设有在预定位置沿厚度方向贯穿的排气口57。排气口57经由流路60与排气部61连接。排气部61例如为鼓风机，在处理槽12中对含水有机物进行处理时，抽吸处理槽12内的气体，将处理槽12内的气体向外部排气。
本实施方式中，排气部61优选从处理槽12内以1[m3/min]以上且300[m3/min]以下排出气体，更优选以50[m3/min]以上且300[m3/min]以下进行排气。再者，来自处理槽12内的气体的排气量，是来自将处理槽12内的气体排出至外部气体的排气部61的气体的排气量，例如，在将排气部61设为鼓风机的情况下，通过调整鼓风机的设定值，能够调整为期望的排气量。
在此，以从处理槽12排出气体的量，相应地从后述的离子气体供给部15向处理槽12供给离子气体(在此是包含负离子的气体(例如包含负离子的空气))。该情况下，通过从处理槽12内以1[m3/min]以上排出气体，能够将从后述的离子气体供给部15供给到处理槽12内的离子气体供给量维持在最佳值，并且能够在处理槽12内使气体适度循环，防止处理槽12内发生结露，促进含水有机物的水分气化。通过设为50[m3/min]以上，能够增加来自离子气体供给部15的离子气体供给量，并且能够在处理槽12内使气体进一步循环，更切实地得到防止结露发生等效果。
另一方面，通过从处理槽12内以300[m3/min]以下排出气体，能够将从离子气体供给部15导入到处理槽12内的离子气体留在处理槽12内，并且能够抑制由于在处理槽12内循环的气体使含水有机物的水分过度气化从而导致粉末体成为粉尘。
离子气体供给部15具有负离子发生器38A、形成有上侧喷嘴44的上侧供给管40A、以及将负离子发生器38A与上侧供给管40A连通的流路42。离子气体供给部15例如通过电晕放电或热电离等由负离子发生器38A产生负离子，将包含负离子的离子气体经由流路42供给到上侧供给管40A，从上侧供给管40A的上侧喷嘴44排出到处理槽12内。
本实施方式中，伴随来自处理槽12内的气体的排出，从负离子发生器38A吸引外部气体，使通过负离子发生器38A的气体内产生负离子。负离子发生器38A例如通过从外部气体所包含的氧、氮等气体分子中使电子脱离，将气体分子离子化。
在此，本实施方式中，通过调整排气部61从处理槽12内的气体的排气量，调整从离子气体供给部15供给到处理槽12内的离子气体供给量。该情况下，期望从离子气体供给部15供给到处理槽12内的离子气体的离子密度为200万[pcs/cc]以上，优选超过2000万[pcs/cc]，进一步优选为6000万[pcs/cc]以上。
再者，例如“将离子密度为200万[pcs/cc]以上的离子气体以1[m3/min]以上且300[m3/min]以下进行供给”，表示每分钟供给200万×106＝2×1012[pcs]以上的离子。通过这样供给离子，使离子切实地扩散到含水有机物中，促进水分子从含水有机物分离，使含水有机物所含的水分蒸发，使含水有机物减量。
再者，以往的水分垃圾处理器中使用的负离子，是为了对水分垃圾处理器内进行除臭而使用的，从直接影响水分垃圾等含水有机物本身来进行处理的观点出发是不使用的。因此，在水分垃圾处理器中生成的离子气体为空气净化器中使用的离子发生器的离子密度程度，一般为106[个/cc]级左右(参考文献1：日本特开2011-206665号公报，参考文献2：日本特开2008-175428号公报)。
参考文献1、2中记载的离子计数器ITC-201A的采样风量在产品规格中记载为“约500cc/秒”(https://www.andes.co.jp/product/prd_ai/prd_ai_inti_itc-201a/)。由此，通过106[个/cc]×500[cc/秒]计算为5×108[个/秒]，换算为每分钟则计算为3×109[个]。该值比本申请的“每分钟2×1012[pcs]以上”这一数值小大约3个数量级。
因此，以往的水分垃圾处理器使用的离子气体，只是扩散到水分垃圾处理器内的臭气(气体)中的程度，没考虑到使负离子扩散到水分垃圾中。
与此相对，本实施方式中，将处理槽12内的离子密度设为200万[pcs/cc]以上，优选超过2000万[pcs/cc]，进一步优选为6000万[pcs/cc]以上，通过将处理槽12内的离子密度设为比以往用于除臭的水分垃圾处理器高得多的高密度，离子气体中的负离子也切实地扩散到含水有机物中，促进水分子从含水有机物分离。
在此，从含水有机物分离出的水分子在处理槽12内上升，上述水分子的一部分在上升时，多个(例如5～6个)水分子结合而成的团簇结构被破坏而蒸发，通过排气部61向外部放出。
另一方面，剩余的水分子、即维持了团簇结构的水分子，滞留在被搅拌的含水有机物与处理槽12内的充满气体的空间的边界，但离子气体被吹到上述边界，因此离子气体中的负离子将水分子的团簇结构分解。团簇结构被分解了的水分子，通过由加热器72施加的热量而容易地蒸发，并通过排气部61向外部放出。
如上所述，通过将离子气体的离子密度设为高密度，离子气体将含水有机物中所含的水分从含水有机物中分离，进而离子气体将水分子的团簇结构分解。因此，处理装置10能够蒸发含水有机物中所含的水分，容易地将其减量。
在此，通过使处理槽12内的离子密度超过2000万[pcs/cc]，负离子更容易扩散到含水有机物中，因此能够相应地通过离子气体使含水有机物中所含的水分从含水有机物分离，并且能够促进水分子的团簇结构的分解。另外，通过将处理槽12内的离子密度设为6000万[pcs/cc]以上，能够使负离子更切实地扩散到含水有机物中。
与负离子发生器38A连通的上侧供给管40A，在预定位置以预定间隔形成例如由圆形的开口构成的上侧喷嘴44。另外，上侧供给管40A与旋转轴30平行地配置，设置在比旋转轴30靠上方的位置。
在本实施方式的情况下，上侧供给管40A以在处理槽12内收纳了含水有机物时位于比该含水有机物靠上方的方式配置，在处理槽12内收纳了含水有机物时不被该含水有机物掩埋，能够经由上侧喷嘴44从含水有机物的上方照射离子气体。
上侧供给管40A具有夹着设置于处理槽12的宽度方向中央的排气口57而配置在两侧的第1配管64和第2配管66。第1配管64以沿着一方的侧部24(图2中为左侧的侧部)的方式配置，第2配管66以沿着另一方的侧部24(图2中为右侧的侧部)的方式配置。
在第1配管64形成有第1上侧喷嘴45作为上侧喷嘴44，在第2配管66形成有第2上侧喷嘴47作为上侧喷嘴44。第1上侧喷嘴45和第2上侧喷嘴47优选在从水平方向的处理槽12的中央朝向到铅垂方向的下方朝向的范围开口。
本实施方式中，将第1配管64的中心部与第1上侧喷嘴45连结的直线a1、以及将第2配管66的中心部与第2上侧喷嘴47连结的直线a1，向第1搅拌部74与第2搅拌部76之间延伸。由此，第1配管64和第2配管66向从处理槽12的底部20导入到第1搅拌部74与第2搅拌部76之间的含水有机物与处理槽12的被气体充满的空间的边界照射离子气体。
(2-2)＜使用处理装置的粉末体的制造方法＞
下面，对使用处理装置10由含水有机物制造粉末体的制造方法进行说明。该情况下，使用者将作为处理对象的含水有机物投入处理槽12内，在处理槽12内的密闭空间收纳含水有机物(收纳工序)。然后，使用者经由处理装置10的操作面板(未图示)发出处理开始命令，由此使搅拌部14、排气部61、加热器72和负离子发生器38A驱动，在处理装置10中开始含水有机物的处理。
该情况下，处理装置10在被赋予处理开始命令时，驱动搅拌部14，搅拌处理槽12内的含水有机物(搅拌工序)。再者，此时，由搅拌部14进行的含水有机物的搅拌，是按照使含水有机物在整个处理槽12内循环的程度进行的。
另外，处理装置10在被赋予处理开始命令时，驱动排气部61，从处理槽12内以1[m3/min]以上且300[m3/min]以下开始排出气体(排气工序)，并且驱动负离子发生器38A使气体中产生负离子。
负离子发生器38A以由排气部61从处理槽12内排出气体的量相应地吸引外部气体，从外部气体所包含的氧、氮等气体分子中使电子脱离，将气体分子离子化。此时，调整排气部61的排气量，例如将离子密度为200万[pcs/cc]以上、优选为超过2000万[pcs/cc]、进一步优选为6000万[pcs/cc]以上的离子气体从离子气体供给部15供给到处理槽12内，使处理槽12内被离子气体充满(离子气体供给工序)。
另外，此时，处理装置10驱动加热器72，对处理槽12内进行加热，使处理槽12内的温度在25[℃]以上且70[℃]以下之间推移，并且将在该温度范围内的处理结束时的处理槽12内的平均温度调整为30[℃]以上且50[℃]以下(加热工序)。
这样，处理装置10持续进行预定时间的含水有机物的搅拌、处理槽12内的加热、从处理槽12内的气体的排气、以及离子密度为预定以上的离子气体向处理槽12内的供给(处理工序)。
由此，处理装置10进行含水有机物的搅拌和加热、由排气实现的处理槽12内的气体的循环、向处理槽12内的离子气体的供给，通过其协同效果，容易分离含水有机物中所含的水分子，将含水有机物分解，并且分解水分子的团簇结构，有效地分解含水有机物。由此，通过处理装置10处理的含水有机物，最终能够成为具有期望的水分率、并且与当初的含水有机物相比大幅减量的粉末体。
在此，结束含水有机物的处理的时间优选以含水有机物的水分率为基准来确定。更具体而言，期望在粉末体的水分率成为2[％]以上且20[％]以下、更优选为10[％]以上且20[％]以下时，结束含水有机物的处理。再者，水分率是采用上述干燥减量法测定出的值。
如果通过处理含水有机物而得到的粉末体的水分率小于2[％]，则粉末体会过于干燥而成为粉尘，在打开处理槽12时等粉末体会飞扬到大气中等，因此粉末体的水分率优选为2[％]以上。另外，通过使粉末体的水分率为20[％]以下，能够使中温需氧菌的菌数为105/g以下，能够将粉末体用作肥料或饲料、成型体的原料。在将粉末体作为肥料或饲料、成型体的原料使用的情况下，从操作容易度出发，优选将粉末体的水分率设为10[％]以上且20[％]以下。
再者，这样的含水有机物的处理时间，虽然会根据含水有机物的投入量、含水有机物的种类、含水有机物的水分状态、处理槽12内的加热温度、离子气体的供给量、从处理槽12内的气体的排气量等而变化，但如果是水分率为40[％]以上且90[％]以下、大约30[kg]以上且300[kg]以下左右的一般的蔬菜渣、或饮料提取后的有机物残渣，则例如通过在上述处理条件下将离子密度设为6000万[pcs/cc]以上，以2小时以上且70小时以下的时间连续处理含水有机物，能够得到水分率为20[％]以下的粉末体。
再者，一般在50[℃]以下的低温度的处理槽中，难以使含水有机物内的中温需氧菌的菌数成为105/g以下。但是，处理装置10中，在处理含水有机物时，通过进行含水有机物的搅拌、处理槽12内的气体的循环、向含水有机物的离子气体的供给，即使将处理槽12内的平均温度降低至50[℃]以下，也能够通过这些的协同效果，在短时间内使粉末体的中温需氧菌的菌数达到105/g以下。
再者，除了上述以外，在以处理含水有机物、使含水有机物的总量减少为目的的情况下，也可以以通过负载传感器28得到的含水有机物的重量测定的结果为基准，确定含水有机物的处理时间。处理装置10中，通过在上述处理条件下对含水有机物连续处理2小时以上且70小时以下的时间，能够使处理槽12内的处理前的含水有机物减少至8分之1以上且3分之1以下。
该情况下，处理装置10通过负载传感器28，检测处理槽12内的处理前的含水有机物的重量变为8分之1以上且3分之1以下，并通过声音或光等通知使用者，由此能够将含水有机物的处理结束时间告知使用者。
(3)＜工作和效果＞
在以上的技术构成中，该粉末体由含水有机物得到，水分率为20[％]以下，并且中温需氧菌的菌数为105/g以下，在差示热分析法中，在300[℃]以上检测到放热最大峰。该粉末体在差示热分析法中放热最大峰的检测温度高于以往的粉末体，因此与以往的粉末体相比，能够相应地扩大利用用途，广泛地利用于各种用途。例如，作为粉末体的利用用途，除了肥料、饲料以外，还可以作为在高温下进行成型加工的成型体的原料使用。
另外，作为这样的粉末体的制造方法，首先利用搅拌部14对处理槽12内收纳的含水有机物进行搅拌，并且利用加热器72对处理槽12内进行加热。另外，与此同时，处理装置10利用排气部61从处理槽12内以1[m3/min]以上且300[m3/min]以下排出气体，伴随该排气，将离子密度为200万[pcs/cc]以上的离子气体从离子气体供给部15供给到处理槽12内，对含水有机物进行处理(处理工序)。
这样，在处理装置10中，不使用以往的培养基材，而是利用含水有机物的搅拌、处理槽12内的加热、从处理槽12内的气体排出、以及向含水有机物的离子气体供给，来对含水有机物进行处理，由此能够制造本实施方式涉及的粉末体。
另外，处理装置10在含水有机物的处理中，利用加热器72使处理槽12内的温度在25[℃]以上且70[℃]以下的范围推移，优选使离子密度成为6000万[pcs/cc]以上，在处理槽12内以2小时以上且70小时以下的时间连续进行含水有机物的处理。由此，能够由水分率等不同的各种含水有机物制造本实施方式涉及的粉末体。
这样得到的本实施方式涉及的粉末体，水分率为20[％]以下，并且营养价值高，因此能够作为肥料或饲料使用。另外，该粉末体在常温下即使从制造起放置1年，也能够维持水分率为20[％]以下、中温需氧菌的菌数为105/g以下、差示热分析法的放热最大峰的检测温度为300[℃]以上这样的制造时的状态。由此，能够提供可长期保存的粉末体，能够实现容易处理的肥料、饲料、成型体的原料。
另外，关于为了再次利用含水有机物而制造出的以往的粉末体，差示热分析法的放热最大峰的检测温度低于300[℃]，耐热性低，因此难以用于像射出成型、挤出成型等需要高温加热的成型加工，但本实施方式涉及的粉末体，能够使差示热分析法的放热最大峰的检测温度为300[℃]以上，因此能够用于高温加热的成型加工。
(4)＜其他实施方式＞
本发明并不限定于上述实施方式，可以在本发明的主旨范围内适当变更，作为处理槽可以应用各种尺寸的处理槽。另外，在上述实施方式中，作为离子气体供给部应用了设有负离子发生器38A、将负离子的离子密度为200万[pcs/cc]以上、优选为超过2000万[pcs/cc]、进一步优选为6000万[pcs/cc]以上的离子气体供给到处理槽12内的离子气体供给部15，但本发明不限于此。例如，也可以应用作为离子气体发生器设有正离子发生器、将正离子的离子密度为200万[pcs/cc]以上、优选为超过2000万[pcs/cc]、进一步优选为6000万[pcs/cc]以上的离子气体供给到处理槽12内的离子气体供给部。
另外，作为其他的离子气体供给部，也可以应用设有产生正离子和负离子这两者的离子发生器、将正离子和负离子的合计离子密度为200万[pcs/cc]以上、优选为超过2000万[pcs/cc]、进一步优选为6000万[pcs/cc]以上的离子气体供给到处理槽12内的离子气体供给部。
另外，在上述实施方式中，对于作为排气部61设置鼓风机从处理槽12内强制性地排出气体的情况进行了叙述，但本发明不限于此。例如，也可以在成为吸引侧的负离子发生器38A设置成为吸气部的鼓风机，将排气部设为单纯的过滤器等，通过吸气部的吸引，从排气部将处理槽12内的气体以1[m3/min]以上且300[m3/min]以下排出。
(5)＜验证试验＞
(5-1)＜本实施方式涉及的粉末体的水分率和中温需氧菌的菌数＞
接着，作为含水有机物，准备饮料提取后的苹果渣、桃子渣、胡萝卜渣、青椒渣、酒渣、绿茶渣、麦茶渣和咖啡渣，按照上述制造方法，由各含水有机物分别制造粉末体，并调查了各粉末体的水分率和中温需氧菌的菌数。
在此，从处理槽12内以50[m3/min]排出气体，将供给到处理槽12内的离子气体的离子密度维持在6000万[pcs/cc]左右，使含水有机物的处理中的处理槽12内的温度在20[℃]～70[℃]推移，这样的处理连续进行预定时间。
具体而言，准备饮料提取后水分率为78.9[％]的苹果渣200[kg]，使用处理装置10按照上述处理条件，将离子密度设为6000万[pcs/cc]左右，持续处理42小时。对于所得到的粉末体，调查水分率和重量，确认了水分率为3.2[％]，重量为45[kg]。确认了所得到的粉末体从处理前的重量减少至大约五分之一。
另外，准备饮料提取后水分率为71.0[％]的桃子渣40[kg]，使用处理装置10按照上述处理条件，将离子密度设为6000万[pcs/cc]左右，持续处理18小时。对于所得到的粉末体，调查水分率和重量，确认了水分率为6.2[％]，重量为12[kg]。确认了所得到的粉末体从处理前的重量减少至大约四分之一。
另外，准备饮料提取后水分率为87.1[％]的胡萝卜渣231[kg]，使用处理装置10按照上述处理条件，将离子密度设为6000万[pcs/cc]左右，持续处理48小时。对于所得到的粉末体，调查水分率和重量，确认了水分率为2.8[％]，重量为24[kg]。确认了所得到的粉末体从处理前的重量减少至大约十分之一。
另外，准备饮料提取后水分率为84.4[％]的青椒渣200[kg]，使用处理装置10按照上述处理条件，将离子密度设为6000万[pcs/cc]左右，持续处理48小时。对于所得到的粉末体，调查水分率和重量，确认了水分率为12.1[％]，重量为68[kg]。确认了所得到的粉末体从处理前的重量减少至大约三分之一。
另外，准备饮料提取后水分率为45.0[％]的酒渣(含小麦麸)189[kg]，使用处理装置10按照上述处理条件，将离子密度设为6000万[pcs/cc]左右，持续处理48小时。对于所得到的粉末体，调查水分率和重量，确认了水分率为3.5[％]，重量为96[kg]。确认了所得到的粉末体从处理前的重量减少至大约二分之一。
另外，准备饮料提取后水分率为86.4[％]的绿茶渣106[kg]，使用处理装置10按照上述处理条件，将离子密度设为6000万[pcs/cc]左右，持续处理24小时。对于所得到的粉末体，调查水分率和重量，确认了水分率为2.3[％]，重量为17[kg]。确认了所得到的粉末体从处理前的重量减少至大约六分之一。
另外，准备饮料提取后水分率为80.2[％]的麦茶渣130[kg]，使用处理装置10按照上述处理条件，将离子密度设为6000万[pcs/cc]左右，持续处理18小时。对于所得到的粉末体，调查水分率和重量，确认了水分率为20[％]以下，重量为69[kg]。确认了所得到的粉末体从处理前的重量减少至大约二分之一。
另外，准备饮料提取后水分率为47.0[％]的咖啡渣303[kg]，使用处理装置10按照上述处理条件，将离子密度设为6000万[pcs/cc]左右，持续处理68小时。对于所得到的粉末体，调查水分率和重量，确认了水分率为19.8[％]以下，重量为109[kg]。确认了所得到的粉末体从处理前的重量减少至大约三分之一。
(5-2)＜与长期保存本实施方式涉及的粉末体时的水分再吸湿相关的验证试验＞
接着，将制造苹果汁时残留的苹果汁榨渣(苹果渣)，利用本实施方式的处理装置10进行处理而制造了粉末体。另外，对于咖啡的榨渣(咖啡渣)，也利用本实施方式的处理装置10进行处理而制造了粉末体。
在此，从处理槽12内以50[m3/min]排出气体，将供给到处理槽12的离子气体的离子密度维持在6000万[pcs/cc]以上，使含水有机物的处理中的处理槽12内的温度在20[℃]～70[℃]推移，这样的处理连续进行约20小时左右，由苹果渣和咖啡渣分别制造了粉末体。再者，该验证试验中使用与上述验证试验中说明的实施例的苹果渣和咖啡渣不同的苹果渣和咖啡渣。
对于使用处理装置10处理苹果渣而制造的粉末体(以下称为苹果渣处理粉末体)、和使用处理装置10处理咖啡渣而制造的粉末体(以下称为咖啡渣处理粉末体)，不进行特别严格的密封等处理，观察长期保存时的水分再吸湿。
再者，对于将咖啡渣、苹果渣进行处理而得到的本实施方式涉及的粉末体，在进行该验证试验之前，已经在制造后于常温(20[℃]±15[℃](5～35[℃]))下在屋外放置大约1年时间，即使从制造起算大约1年后，也确认了水分率为20[％]以下、中温需氧菌的菌数为105/g以下、差示热分析法中放热最大峰为300[℃]以上，但此时，由于不是从这些观点出发的验证试验，因此重新进行了该验证试验。
在该验证试验中，准备了由使用聚乙烯、聚丙烯等结实的化学纤维编织的片材形成的容量为1000[kg]的柔软集装袋(株式会社热田资材公司制，商品名AS-002F(单向集装袋))。
在2019年6月20日，在日本的青森县弘前市内的工厂中，制作上述苹果渣处理粉末体，将苹果渣处理粉末体投入该柔软集装袋内，使整个柔软集装袋被苹果渣处理粉末体充满。然后，将装有苹果渣处理粉末体的柔软集装袋的开口部系好而成为密封状态。
将装有这样的苹果渣处理粉末体的柔软集装袋不堆积地简单排列放置于上述工厂(日本的青森县弘前市内)用地内的仓库内。再者，放置有柔软集装袋的仓库是由混凝土块形成侧壁、屋顶由铁皮形成、没有特别使用隔热材料等的遮蔽风雨的仓库。
另外，对于咖啡渣处理粉末体，同样地装入柔软集装袋并将开口部系好密封，同样地放置于放置有装入苹果渣处理粉末体的柔软集装袋的同一仓库内。
在此，测定了装入柔软集装袋开始验证试验时的苹果渣处理粉末体和咖啡渣处理粉末体各自的水分率。该验证试验中的水分率是采用上述干燥减量法测定出的值。
苹果渣处理粉末体从2019年6月20日起开始验证试验，验证试验开始时的水分率为11.8[％]。然后，将装有苹果渣处理粉末体的柔软集装袋在常温下持续放置于上述日本的青森县弘前市内的仓库中，并在2020年1月7日对柔软集装袋内的苹果渣处理粉末体再次测定水分率。
再者，作为进行验证试验的时期，为了也确认季节变化、气温变动所带来的影响等，选择了暴露于夏天(30℃)和冬天(﹣10℃)的环境中的时期(2019年6月～2020年1月)。
在仓库内从2019年6月20日起放置到了2020年1月7日的柔软集装袋内的苹果渣处理粉末体的水分率为12.2[％]。再者，对于苹果渣处理粉末体，在验证试验中也进行菌数检查等，约每个月进行柔软集装袋的开封。以上，根据验证试验的结果可以确认，利用本实施方式的处理装置10制造的苹果渣处理粉末体，能够在制造时使水分率成为20[％]以下，并且能够将制造时的水分率长期(约6个月)维持在20[％]以下。另外，即使在2020年6月这一时间点，对苹果渣处理粉末体也确认了能够将制造时的水分率长期维持在20[％]以下。
另外，咖啡渣处理粉末体从2019年7月6日起开始验证试验，验证试验开始时的水分率为9.4[％]。然后，将装有苹果渣处理粉末体的柔软集装袋在常温下持续放置于上述日本的青森县弘前市内的仓库中，并在2020年1月7日对柔软集装袋内的咖啡渣处理粉末体再次测定水分率。
在仓库内从2019年7月6日起放置到了2020年1月7日的柔软集装袋内的咖啡渣处理粉末体的水分率为9.4[％]。由此，对于制造时水分率为20％以下的咖啡渣处理粉末体，可以确认能够将制造时的水分率长期(约6个月)维持在20[％]以下。另外，即使在2020年6月这一时间点，对咖啡渣处理粉末体也确认了能够将制造时的水分率长期维持在20[％]以下。
对于这些苹果渣处理粉末体和咖啡渣处理粉末体，还确认了通过标准琼脂平板培养法测定的中温需氧菌的菌数为105/g以下。在该验证试验中，虽然是保存了约6个月的粉末体的测定结果，但从水分率等的推移来看，没有发现急剧的变化，再次了解到能够实现1年的长期保存。
另外，通过将水分垃圾等含水有机物一边粉碎一边加热而进行处理的以往的水分垃圾处理器制造的以往的粉末体，即使在刚制造后水分率为20[％]以下，随着时间的推移，水分率也会上升，通常大约3～4个月左右水分率就会超过20[％]。而且，还确认了以往的粉末体的结果是中温需氧菌的菌数达到108/g以上，开始腐烂，难以长期保存。
在本验证试验中，对分别由苹果渣和咖啡渣制造的粉末体进行长期保存，并进行了关于水分再吸湿的验证试验，根据由这些苹果渣和咖啡渣得到的粉末体的验证结果可推测关于其他的桃子渣、胡萝卜渣、青椒渣、酒糟、绿茶渣、麦茶渣，同样能够将制造时的水分率长期维持在20[％]以下。
即、本实施方式涉及的粉末体，是将含水有机物在处理槽12内一边搅拌一边加热，并且从处理槽12内以1[m3/min]以上且300[m3/min]以下排出气体，将离子密度为200万[pcs/cc]以上的离子气体以1[m3/min]以上且300[m3/min]以下向处理槽12内供给，由此进行使含水有机物的水分子分离、使含水有机物所含的水分蒸发的处理，通过这样的处理，与以往的粉末体不同，可以说粉末体的多数细胞壁没有被破坏，能够长期维持水分率为20[％]以下。
由此，通过上述处理，在由桃子渣、胡萝卜渣、青椒渣、酒渣、绿茶渣、麦茶渣分别制造的粉末体中，与由苹果渣和咖啡渣制造的粉末体同样，粉末体的多数细胞壁没有被破坏从而能够使水分率为20[％]以下，因此可以推测能够长时间维持水分率为该状态。
(5-3)＜与本实施方式涉及的粉末体的热重量分析、差示热重量分析和差示热分析相关的验证试验＞
接着，对于制造苹果汁时残留的苹果汁榨渣(苹果渣)，制造胡萝卜汁时残留的胡萝卜榨渣(胡萝卜渣)和咖啡的榨渣(咖啡渣)，分别利用本实施方式的处理装置10进行处理而制造了粉末体。
作为处理条件，与上述验证试验同样，从处理槽12内以50[m3/min]排出气体，将供给到处理槽12内的离子气体的离子密度维持在6000万[pcs/cc]以上，使含水有机物的处理中的处理槽12内的温度在20[℃]～70[℃]推移，连续进行约20小时左右这样的处理。然后，分别由苹果渣、胡萝卜渣和咖啡渣制造粉末体。另外，在该验证试验中，使用与上述验证试验中说明的实施例的苹果渣、胡萝卜渣和咖啡渣不同的苹果渣、胡萝卜渣和咖啡渣。
对于所得到的粉末体，进行加热粉末体调查重量减少的热重量分析、对热重量的测定结果进行微分的差示热重量分析、以及调查加热粉末体时的吸热或放热的差示热分析。
对于粉末体的热重量分析、差示热重量分析和差示热重量分析，使用SII NanoTechnology株式会社制的差示热热重量同时测定装置(产品名“TG/DTA7220”)进行测定。
该情况下，在差示热热重量同时测定装置中设置作为试样的粉末体和作为基准物质的氧化铝，在大气中加热试样(粉末体)和基准物质(氧化铝)，使其从30[℃]升温到500[℃]。对于此时的试样的热重量曲线(TG(Thermo Gravimetry)曲线)、差示热重量曲线(DTG(Differential Thermo-Gravimetry)曲线)、以及差示热曲线(DTA(Differential ThermalAnalysis)曲线)，通过差示热热重量同时测定装置进行测定。
其结果，关于由苹果渣制造的粉末体，得到图3所示的结果(标记为“试料名称：苹果”)。图3示出对由苹果渣制造的粉末体进行的热重量分析、差示热重量分析和差示热分析的测定结果。
图3中，作为热重量分析的测定结果的TG曲线(图中标记为“TG”)，以温度[℃]为横轴，以重量(质量)变化[mg]为纵轴进行表示。另外，作为差示热重量分析的测定结果的DTG曲线，以温度[℃]为横轴，以重量(质量)变化速度[μg/min]为纵轴进行表示。作为差示热分析的测定结果的DTA曲线，以温度[℃]为横轴，以作为热流的热电偶的电动势的输出[uV]为纵轴进行表示。
根据图3的TG曲线，从作为试验开始温度的30[℃]到200[℃]，产生了主要由试料中所含的水分引起的重量减少(约0.25[mg]左右(约10[％])的重量减少)。然后，在350[℃]附近，进一步发生重量减少，向500[℃]燃烧。
图3的DTG曲线(图中标记为“DTG”)中，在70[℃]～80[℃]观察到峰，另外，在220[℃]附近和350[℃]附近也观察到峰。这被认为是伴随着重量的减少。
图3的DTA曲线(图中标记为“DTA”)中，到100[℃]为止，由于与水的挥发相伴的气化热，可以确认吸热峰。另外，在310[℃]附近观察到放热的峰，推测这些是与通过加热产生热分解气体相伴的放热。另外，关于从430[℃]附近开始的陡峭的峰，认为是由于向碳化的燃烧引起的，可以推测大致在500[℃]附近出现放热最大峰而发生碳化。
由以上可以确认，由苹果渣制造的粉末体在差示热分析法中至少在400[℃]以上检测出放热最大峰，耐热性高。
关于由胡萝卜渣制造的粉末体，得到图4所示的结果(标记为“试料名称：胡萝卜”)。图4示出对由胡萝卜渣制造的粉末体进行的热重量分析、差示热重量分析和差示热分析的测定结果(TG曲线、DTG曲线和DTA曲线)。
根据图4的TG曲线，从作为试验开始温度的30[℃]到200[℃]，产生了主要由试料中所含的水分引起的重量减少(约0.3[mg]左右(约10[％])的重量减少)。然后，在320[℃]附近，进一步发生重量减少，向500[℃]燃烧。
图4的DTG曲线中，在220[℃]附近、250[℃]附近和320[℃]附近观察到峰。这被认为是伴随着重量的减少。
图4的DTA曲线中，到200[℃]为止，由于与水的挥发相伴的气化热，可以确认吸热峰。另外，在310[℃]附近观察到放热的峰，推测这些是与通过加热产生热分解气体相伴的放热。另外，关于向500[℃]上升的陡峭的峰，认为是由于向碳化的燃烧引起的，可以推测大致在500[℃]附近出现放热最大峰而发生碳化。
由以上可以确认，由胡萝卜渣制造的粉末体在差示热分析法中至少在400[℃]以上检测出放热最大峰，耐热性高。
关于由咖啡渣制造的粉末体，得到图5所示的结果(标记为“试料名称：咖啡”)。图5示出对由咖啡渣制造的粉末体进行的热重量分析、差示热重量分析和差示热分析的测定结果(TG曲线、DTG曲线和DTA曲线)。
根据图5的TG曲线，从作为试验开始温度的30[℃]到250[℃]，产生了主要由试料中所含的水分引起的重量减少(约0.3[mg]左右(约10[％])的重量减少)。然后，在350[℃]附近，进一步发生重量减少，向500[℃]燃烧。
图5的DTG曲线中，在300[℃]附近和400[℃]附近观察到峰。这被认为是伴随着重量的减少。
图5的DTA曲线中，到200[℃]为止，由于与水的挥发相伴的气化热，可以确认吸热峰。另外，在340[℃]附近观察到放热的峰，推测这些是与通过加热产生热分解气体相伴的放热。另外，关于向500[℃]上升的陡峭的峰，认为是由于向碳化的燃烧引起的，可以推测大致在510[℃]附近出现放热最大峰而发生碳化。
由以上可以确认，由咖啡渣制造的粉末体在差示热分析法中至少在400[℃]以上检测出放热最大峰，耐热性高。
由此可以确认，通过处理装置10处理，由苹果渣、胡萝卜渣和咖啡渣分别制造的粉末体，在差示热分析法中放热最大峰值的检测温度均为400[℃]以上，比以往的粉末体高，因此与以往的粉末体相比，能够相应地扩大利用用途，广泛地利用于各种用途。
附图标记说明
10 处理装置
12 处理槽
14 搅拌部
15 离子气体供给部
38A负离子发生器(离子发生器)
61 排气部
72 加热器。

Claims (9)

1.一种粉末体，是由含水有机物得到的粉末体，
水分率为20％以下，并且中温需氧菌的菌数为105/g以下，
在差示热分析法中，在300℃以上检测到放热最大峰。
2.根据权利要求1所述的粉末体，
在所述差示热分析法中，在350℃以上且700℃以下检测到放热最大峰。
3.根据权利要求1或2所述的粉末体，
作为肥料、饲料、或成型体的原料使用。
4.根据权利要求1～3中任一项所述的粉末体，
所述含水有机物是蔬菜渣、水果渣、修剪草、饮料提取后的有机物残渣、肉渣、鱼渣、污物和废弃食品中的任一种。
5.根据权利要求4所述的粉末体，
所述饮料提取后的有机物残渣是苹果渣、橘子渣、葡萄渣、西柚渣、桃子渣、胡萝卜渣、青椒渣、酒渣、绿茶渣、麦茶渣和咖啡渣中的任一种。
6.根据权利要求1～5中任一项所述的粉末体，
所述水分率、所述中温需氧菌的菌数、以及所述差示热分析法的放热最大峰的检测温度，是从制造开始在常温下放置了1年时的测定结果。
7.一种粉末体的制造方法，是由含水有机物制造粉末体的制造方法，具备收纳工序和处理工序，
在所述收纳工序中，将所述含水有机物收纳于处理槽内，
在所述处理工序中，在所述处理槽内对所述含水有机物一边搅拌一边加热，并且从所述处理槽内以1m3/min以上且300m3/min以下排出气体，将离子密度为200万pcs/cc以上的离子气体以1m3/min以上且300m3/min以下向所述处理槽内供给，由此进行使所述含水有机物的水分子分离、使所述含水有机物所含的水分蒸发的处理，制造所述粉末体。
8.根据权利要求7所述的粉末体的制造方法，
所述处理工序，在所述含水有机物的处理中，使所述处理槽内的温度在25℃以上且70℃以下的范围内推移，以2小时以上且70小时以下的时间连续进行所述处理。
9.一种粉末体，是采用权利要求7或8所述的制造方法制造的粉末体。
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