JP2008088029A

JP2008088029A - 貝殻肥料製造装置および製造方法

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Publication number: JP2008088029A
Application number: JP2006272617A
Authority: JP
Inventors: Kiyoshi Mitsuzuka; 潔三塚
Original assignee: Individual
Current assignee: Individual
Priority date: 2006-10-04
Filing date: 2006-10-04
Publication date: 2008-04-17

Abstract

【課題】低コストな製造装置でもって、カキ殻のヒダ間に付着した塩水、油分等を完全に除去することができると共に、カキ殻の粒径約３ｍｍ以上の粗破砕物を粒径３ｍｍ以下になるまで短い稼働時間で効率良く細破砕することができる貝殻肥料製造装置および製造方法を提供する。
【解決手段】水を投入しながら貝殻を粒径約３〜５ｃｍ程度に粗破砕するロールクラッシャー３と、この粗破砕物を品温が約２００℃以内となるよう熱風乾燥するトンネル型ドライヤ４と、トンネル型ドライヤ４の排出部から篩７を介して設置し、粒径約３ｍｍ以上の粗破砕物を、粒径３ｍｍ以下になるまで細破砕するハンマーミル８とを備える。
【選択図】図１

Description

本発明は、カキ・ホタテ・ハマグリ・アサリ・シジミ・バカ貝・ホッキ貝等の種々の貝殻類を使った肥料・土壌改良材・飼料等の製造装置および製造方法に係り、主としてカキ殻を顆粒状に破砕するための貝殻肥料製造装置および製造方法に関する。

従来、廃棄対象とされていたカキ殻等の貝殻を処理して、新しい資源として有効利用を図ることが広く普及されつつある。このような貝殻肥料の使用方法としては、例えば特許文献１に開示されているように、カキ殻を破砕したカキ殻粉粒体を土壌に混入して当該土壌の通気性を良好にし、土壌の熱や酸素の保有を向上させた土壌改良剤なる技術が存在する。

また、従来の貝殻肥料製造方法としては、特許文献２に開示されているように、粗砕し洗浄されたカキ殻を、この有機質骨格構造の崩壊温度より充分に低温の１２７℃以下の温度に保持して乾燥し、この乾燥物を摩砕型の縄折込動作式の円筒型遠心流動破砕機により粒径２μｍ程度に摩砕する活性吸収型カルシウム粉体の製造方法が存在する。

また、特許文献３に開示されているように、カキ殻を破砕機で微破砕し、これに水溶性バインダーを添加・混連して粒状カキ殻を得て、これに粒状燐酸肥料・粒状苦土肥料・粒状珪酸質肥料・粒状腐植肥料を適量混合して成る粒状カキ殻の粒子混合肥料なる技術がある。

また、特許文献４に開示されているように、易分解性有機物とカキ殻を混合して、醗酵槽内で空気の供給下、７０℃以上の醗酵温度で処理する醗酵工程と、得られた醗酵物から醗酵カキ殻を篩装置で分解する分離工程と、分離した醗酵カキ殻を、風化槽にて湿度３０〜６０％に調湿し、風化させることによりカキ殻のキチン質を脱アセチル化してカキ殻処理素材を得る土壌改良剤の製造方法および混合有機肥料なる技術が存在する。
特開平１０−４６１４６号公報特開平５−１５５７７５号公報特開平５−１５７０７７号公報特開２００２−２６５９４４号公報

しかしながら、従来においては、何層ものヒダ状となって殻が形成されている所謂ミルフィーユ状のカキ殻は、そのヒダ間に塩水、油分等が多量に付着しており、最初の水洗いではこれらの完全除去が不可能である。また、カキ殻の粒径約３ｍｍ以上の粗破砕物を、粒径３ｍｍ以下になるまで細破砕させる際に、この破砕作業が不十分であると、細破砕物が粗破砕物と混在したままの状態で製品サイロに送られてしまう虞れがある。しかも、従来のように、摩砕型の縄折込動作式の円筒型遠心流動破砕機等を使う場合には、作業時間が掛かりすぎてしまい、したがって装置自体はもちろん、製品もコスト高となってしまうという問題点を有していた。

そこで、本発明は、叙上のような従来存した諸事情に鑑み案出されたもので、低コストな製造装置でもって、カキ殻のヒダ間に付着した塩水、油分等を完全に除去することができると共に、カキ殻の粒径約３ｍｍ以上の粗破砕物を粒径３ｍｍ以下になるまで短い稼働時間で効率良く細破砕させることができ、かつ低コスト製品の製造が可能である貝殻肥料製造装置および製造方法を提供することを目的とする。

上述した課題を解決するため、本発明に係る貝殻肥料製造装置における請求項１にあっては、水を投入しながら貝殻を粗破砕するロールクラッシャーと、この粗破砕物を品温が約２００℃以内となるよう熱風乾燥するトンネル型ドライヤと、該トンネル型ドライヤの排出部から篩を介して設置され、粒径約３ｍｍ以上の粗破砕物を、粒径３ｍｍ以下になるまで細破砕させるハンマーミルと、を備えたことを特徴とする。

また、請求項２にあっては、貝殻の細破砕物を製品化するよう集塵機を備えた製品サイロを含むとなっている。

さらに、請求項３にあっては、内部空気を窒素ガス等の不活性ガスでガス置換させて、貝殻の細破砕物を包装する包装機を含むとなっている。

一方、本発明に係る貝殻肥料製造方法における請求項４にあっては、水洗いした身剥ぎ貝殻に含まれる金属屑類の不純物を磁気選別機あるいは手作業で取り除く不純物除去工程と、ロールクラッシャーにて、ミセル水を投入しながら貝殻を粒径約３〜５ｃｍ程度に粗破砕する粗破砕工程と、この粗破砕物をトンネル型ドライヤへ送って品温が約２００℃以内となるよう熱風乾燥する乾燥工程と、トンネル型ドライヤの排出部近傍に設置されたバグフィルターにより、粗破砕時に粗破砕物に混在した状態で生成されたカキ殻パウダーだけを捕集するカキ殻パウダー捕集工程と、約２％程度の水分を含んだ粗破砕物を、篩を介してハンマーミルに投入し、ここで粒径約３ｍｍ以上の粗破砕物を粒径３ｍｍ以下に細破砕する細破砕工程と、集塵機を備えた製品サイロに送って貝殻の細破砕物を製品化する製品化工程とから成ることを特徴とする。

また、請求項５にあっては、粒径３ｍｍ以下の粗細破物は、ハンマーミルに入ることなく、次の製品サイロへ直接移送させる工程を含むとなっている。

さらに、請求項６にあっては、包装機により、内部空気を窒素ガス等の不活性ガスでガス置換させ、且つ貝殻の細破砕物を適宜の重量に区分して包装する包装工程を含むものとなっている。

本発明によれば、低コストな製造装置でもって、カキ殻のヒダ間に付着した塩水、油分等を完全に除去することができると共に、カキ殻の粒径約３ｍｍ以上の粗破砕物を粒径３ｍｍ以下になるまで短い稼働時間で効率良く細破砕させることができる。

以下、図面を参照して本発明を実施するための最良の一形態を説明する。
図において示される符号Ｐは、貝殻肥料を製造するための装置本体であり、該装置本体Ｐは、図１および図２に示すように、水洗いした状態の身剥ぎカキ殻を投入する原料投入ホッパー１と、水を投入しながら粒径約３〜５ｃｍ程度に粗破砕するロールクラッシャー３と、粗破砕物を品温が約２００℃以内となるよう熱風乾燥するトンネル型ドライヤ４と、トンネル型ドライヤ４の排出部近傍に設置されたバグフィルター５と、篩７下方に設置されたハンマーミル８と、投入ホッパーおよび集塵機を備えた製品サイロ９と、内部空気を窒素ガス等の不活性ガスでガス置換させて包装する包装機１０とから概ね構成されている。

図３乃至図５に示すように、原料投入ホッパー１の下方からロールクラッシャー３の上方にかけてコンベアベルト２が配置され、このコンベアベルト２に沿った上側には、身剥ぎカキ殻に含まれる金属屑等の不純物を除去するための磁気選別機２ａが設置されている。また、原料投入ホッパー１の排出口内側には、モータ１ｂによって回転される多数の円形羽根を備えた撹拌バー１ａが設置されている。

ロールクラッシャー３は、水、特に親水性部分と親油性部分とを有する物質の高分子集合体である所謂エアロゾルと称されるミセル水を投入しながら原料を粒径約３〜５ｃｍ程度に粗破砕するものである。したがって、何層ものヒダ状となって殻が形成されている所謂ミルフィーユ状のカキ殻の当該ヒダ間に含まれている塩水、油分等は、ロールクラッシャー３においてミセル水をかけながら破砕することで略完全に洗い流せる。

ミセル水は、ステンレス製の水槽内で、ネオジウム鉄ボロンまたはフェライト等の永久磁石のＮ極同士を対向させ、その近傍にゲルマニウム内在黒雲母を配置させ、この反発磁界の内部に２０℃または４０℃の温度の水を通過させると共に、加圧気体強制溶存−爆裂破泡器に連結させて、遠赤外線共鳴吸収振動水と、空気または窒素ガスを循環させることにより製造される。

トンネル型ドライヤ４は、図６および図７に示すように、円筒状のトンネル４ａが前後下側にあるそれぞれ一対の支持ローラ４ｂに支持されながら、モータ４ｃによってトンネル４ａ自体が回転するロータリー式になっている。そして、トンネル４ａの内周面には、中心方向に向けて複数の撹拌羽根４ｄが設けられ、投入部側からは、発熱部４ｆからの熱風をダクト４ｅを介してトンネル４ａ内に送り込むようにしてある。

また、トンネル型ドライヤ４の投入部側は、前記ロールクラッシャー３とコンベアベルト６ａを介して接続され、その接続箇所には、原料をトンネル４ａ内に送り込むためのスクリューコンベア４ｇが配されている。

一方、トンネル型ドライヤ４の排出部側には、粗破砕時に粗破砕物に混在した状態で生成されたカキ殻パウダーだけを通過させて捕集するためのバグフィルター５あるいは製品サイロが設置され（図６参照）、該バグフィルター５はコンベアベルト６ｂを介して、ハンマーミル８上方の篩７に接続されている。

ハンマーミル８は、原料を篩７を介して下方の当該ハンマーミル８に投入し、ここで粒径約３ｍｍ以上の粗破砕物を、粒径３ｍｍ以下になるまで細破砕させるためのものである。すなわち、ハンマーミル８は、図８および図９に示すように、上部に原料投入口８ａおよび下部に破砕物排出口８ｂを設けて成る筒箱形の破砕回転ドラム格納部８ｃ内に、外周に角棒状の破砕具８ｄを一体的に溶接等により固着周設した破砕回転ドラム８ｅを回動可能となるように装設し、破砕回転ドラム８ｅの回転軸一端から突出した駆動ローラ８ｇと、モータ８ｆの出力ローラ８ｈとの間をエンドレスベルト８ｉによって巻架連繋させてある。

ハンマーミル８の使用に際し、破砕回転ドラム８ｅを回動させ、原料投入口８ａよりカキ殻の粗破砕物を投入することにより、対向する破砕具８ｄの角部にて細かく破砕し、粒径３ｍｍ以下の細破砕状に破砕されたカキ殻を破砕物排出口８ｂより下方に排出する。

次に、以上のように構成された最良の形態における貝殻肥料の製造方法について図１および図１０に基づいて説明する。
尚、この工程で処理される例えばカキ等の貝殻には、酸化チタン４１ｐｐｍ、カルシウム４５重量％、鉄６２００ｐｐｍ、亜鉛４３．４１ｐｐｍ、マンガン１４００ｐｐｍ、カリウム３２０ｐｐｍ、リン１６００ｐｐｍ、マグネシウム５２００ｐｐｍ、セレン５２２００ｐｐｍ、モリブデン２７４８ｐｐｍ、珪素７１００ｐｐｍ、銅８．６１ｐｐｍ、ナトリウム１．５５重量％、ゲルマニウム５ｐｐｍ未満、クロム１ｐｐｍ未満、コバルト４４重量％、ニッケル１ｐｐｍ未満、リチウム２ｐｐｍ未満、バナジウム２ｐｐｍ未満、キチン質、炭素、ラミナリン、コンキオリン有機窒素１５重量％、酸素、水素、硫黄、ヨウ素、フルボ酸等のように、植物の成長に有用なミネラル類が含まれている。

先ず、水洗いした身剥ぎカキ殻を原料投入ホッパー１へ投入する。この投入された身剥ぎカキ殻は、コンベアベルト２を介してロールクラッシャー３へ移送される。

（不純物除去工程Ａ）
このコンベアベルト２での原料搬送に際し、身剥ぎカキ殻に含まれる金属屑等の不純物を磁気選別機あるいは手作業等で取り除く。これは、次工程のロールクラッシャー３で破砕するときに当該ロールクラッシャー３のロール表面を傷付けないようにするためである。

（粗破砕工程Ｂ）
ミセル水を投入しながらロールクラッシャー３で粒径約３〜５ｃｍ程度に粗破砕する。このミセル水とは、親水性部分と親油性部分とを有する物質の高分子集合体である。また、何層ものヒダ状となって殻が形成されている所謂ミルフィーユ状のカキ殻は、そのヒダ間に塩水、油分等が含まれており、最初の水洗いではこれらの完全除去が不可能であるため、ミセルを含む水をかけながら破砕することで前記塩水、油分等が洗い流される。

（乾燥工程Ｃ）
粗破砕物をコンベアベルト６ａによりトンネル型ドライヤ４へ送る。このとき粗破砕物は、トンネル型ドライヤ４に投入する以前では約３０％程度の水分を含んでいる。粗破砕物は、このトンネル型ドライヤ４により品温が約２００℃以内となるよう熱風乾燥され、その結果、含有水分が約２％程度となってトンネル型ドライヤ４から排出される。

（カキ殻パウダー捕集工程Ｄ）
このとき、トンネル型ドライヤ４の排出部近傍に設置されたバグフィルター５により、粗破砕時に粗破砕物に混在した状態で生成されたカキ殻パウダーだけが通過排出して捕集され、包装後にカキ殻肥料として販売使用される。

（細破砕工程Ｅ）
一方、約２％の水分を含んだ粗破砕物はコンベアベルト６ｂを介して篩７へ搬入される。そして、この篩７下方に設置されているハンマーミル８に投入され、ここで粒径約３ｍｍ以上の粗破砕物は粒径３ｍｍ以下に細破砕される。また、粒径３ｍｍ以下の粗細破物はハンマーミル８に入ることなく、次の製品サイロ９の投入ホッパーへ直接投入される。

（製品化工程Ｆ）
細破砕物は、次の製品サイロ９の投入ホッパーへ投入されて選別・貯蔵される。

（包装工程Ｇ）
この細破砕物は、例えば３ｋｇ、５ｋｇ、２０ｋｇに区分されて、次工程に設置された包装機１０で包装される。この包装の際には、包装内部の空気を窒素ガス等の不活性ガスでガス置換される。

本発明を実施するための最良の形態における貝殻肥料製造装置の構成概要を示す平面図である。同じく貝殻肥料製造装置の構成概要を示す側面図である。同じく原料投入ホッパーとロールクラッシャーとの概要を示す側面図である。同じく原料投入ホッパーの概要を示す拡大された側面図である。同じく原料投入ホッパーの概要を示す拡大された正面図である。同じくトンネル型ドライヤの概要を示す側面図である。図６中、Ａ−Ａ部分の断面図である。同じくハンマーミルの概要を示す平面図である。同じくハンマーミルの概要を示す側面図である。本発明を実施するための最良の形態における貝殻肥料製造方法の作業工程を示すフローチャートである。

符号の説明

Ｐ装置本体
Ａ不純物除去工程
Ｂ粗破砕工程
Ｃ乾燥工程
Ｄカキ殻パウダー捕集工程
Ｅ細破砕工程
Ｆ製品化工程
Ｇ包装工程
１原料投入ホッパー
２コンベアベルト
３ロールクラッシャー
４トンネル型ドライヤ
５バグフィルター
７篩
８ハンマーミル
９製品サイロ
１０包装機

Claims

水を投入しながら貝殻を粗破砕するロールクラッシャーと、この粗破砕物を、品温が約２００℃以内となるよう熱風乾燥するトンネル型ドライヤと、該トンネル型ドライヤの排出部から篩を介して設置され、粒径約３ｍｍ以上の粗破砕物を、粒径３ｍｍ以下になるまで細破砕させるハンマーミルと、を備えたことを特徴とする貝殻肥料製造装置。
貝殻の細破砕物を製品化するよう集塵機を備えた製品サイロを含む請求項１記載の貝殻肥料製造装置。
内部空気を不活性ガスでガス置換させて、貝殻の細破砕物を包装する包装機を含む請求項１または２記載の貝殻肥料製造装置。
水洗いした身剥ぎ貝殻に含まれる金属屑類の不純物を磁気選別機あるいは手作業で取り除く不純物除去工程と、ロールクラッシャーにて、ミセル水を投入しながら貝殻を粒径約３〜５ｃｍ程度に粗破砕する粗破砕工程と、この粗破砕物をトンネル型ドライヤへ送って品温が約２００℃以内となるよう熱風乾燥する乾燥工程と、トンネル型ドライヤの排出部近傍に設置されたバグフィルターにより、粗破砕時に粗破砕物に混在した状態で生成されたカキ殻パウダーだけを捕集するカキ殻パウダー捕集工程と、約２％程度の水分を含んだ粗破砕物を、篩を介してハンマーミルに投入し、ここで粒径約３ｍｍ以上の粗破砕物を粒径３ｍｍ以下に細破砕する細破砕工程と、集塵機を備えた製品サイロに送って貝殻の細破砕物を製品化する製品化工程から成ることを特徴とした貝殻肥料製造方法。
粒径３ｍｍ以下の粗細破物は、ハンマーミルに入ることなく、次の製品サイロへ直接移送させる工程を含む請求項４記載の貝殻肥料製造方法。
包装機により、内部空気を窒素ガス等の不活性ガスでガス置換させ、且つ貝殻の細破砕物を適宜の重量に区分して包装する包装工程を含む請求項４または５記載の貝殻肥料製造方法。