JP2009213364A - 種子の消毒方法及びその装置 - Google Patents

Abstract

【課題】消毒処理能力を向上させる。
【解決手段】種籾消毒装置１０では、コンベア１２によって上側の照射トレー２０が前方へ移動される。さらに、照射トレー２０内の種籾が、照射ダクト３０から照射される蒸気により加熱されて消毒された直後に、冷却ダクト４４から照射される空気により冷却される。このため、種籾を照射蒸気により急速に加熱して短時間で種籾を消毒できると共に、種籾を照射空気により急速に冷却して短時間で種籾を乾燥でき、種籾の発芽率の低下を抑制しつつ、消毒処理能力を向上できる。
【選択図】図１

Description

本発明は、種子を消毒する種子の消毒方法及びその装置に関する。

水稲の種子（種籾）の伝染性病害（いもち病、ばか苗病、苗立枯細菌病、籾枯細菌病、ごま葉枯病、褐条病等）に対する対策（消毒）は、その重要性から高い防除効果が求められており、基本的には化学合成農薬の使用によって実施されてきた。

しかしながら、近年は、クリーン農業が望まれ、減農薬消毒技術の開発や使用済み農薬廃液の適正処理が望まれるようになってきている。

このような状況の中で、農薬に依存しない水稲の種子の消毒技術として、温湯浸漬法が普及しつつある（例えば、特許文献１及び特許文献２参照）。

この温湯浸漬法では、種籾を、約６０℃の温湯に約１０分間浸漬して消毒した後、数時間（３時間から６時間）乾燥させて、保存する。

しかしながら、この温湯浸漬法では、種籾の浸漬処理と乾燥処理とに時間がかかる（消毒処理能力が低い）ため、設備が大型化して、コストが高くなる。
特開２０００−３１６３２１公報 特開２０００−３４２０１８公報

本発明は上記事実を考慮し、消毒処理能力を向上できる種子の消毒方法及びその装置を得ることが目的である。

請求項１に記載の種子の消毒方法は、種子を蒸気により加熱して消毒した後冷却する、ことを特徴としている。

請求項２に記載の種子の消毒方法は、請求項１に記載の種子の消毒方法において、種子の加熱と冷却とを繰り返す、ことを特徴としている。

請求項３に記載の種子の消毒装置は、種子が収容される収容部と、前記収容部を移動させる移動手段と、前記収容部に収容された種子を蒸気により加熱して消毒する加熱手段と、前記収容部に収容された種子を送風により冷却する冷却手段と、を備えている。

請求項１に記載の種子の消毒方法では、種子を、蒸気により加熱して消毒した後、冷却する。

このように、種子を蒸気により加熱するため、短時間で良好に種子を消毒することができる。さらに、種子を冷却するため、短時間で種子を乾燥させることができる。このため、種子の発芽率の低下を抑制しつつ、消毒処理能力を向上させることができる。

請求項２に記載の種子の消毒方法では、種子の加熱と冷却とを繰り返す。このため、種子の発芽率の低下を抑制しつつ、一層良好に種子を消毒することができる。

請求項３に記載の種子の消毒装置では、収容部に種子が収容されると共に、移動手段が収容部を移動させる。さらに、収容部に収容された種子を、加熱手段が蒸気により加熱して消毒すると共に、冷却手段が送風により冷却する。

このように、種子を蒸気により加熱するため、短時間で良好に種子を消毒することができる。さらに、種子を送風により冷却するため、短時間で種子を乾燥させることができる。このため、種子の発芽率の低下を抑制しつつ、消毒処理能力を向上させることができる。

図１には、本発明の種子の消毒方法及びその装置が適用されて構成された実施の形態に係る種籾消毒装置１０が右方から見た側面図にて示されている。さらに、図２には、種籾消毒装置１０の主要部が右方から見た側面図にて示されており、図３には、種籾消毒装置１０の主要部が前方から見た断面図にて示されている。なお、図面では、種籾消毒装置１０の前方を矢印ＦＲで示し、種籾消毒装置１０の左方を矢印ＬＨで示し、種籾消毒装置１０の上方を矢印ＵＰで示す。

本実施の形態に係る種籾消毒装置１０は、移動手段としてのコンベア１２（チェーンコンベア）を備えている。

コンベア１２には、前端と後端とにおいて、それぞれ一対のスプロケット１４が設けられており、一対のスプロケット１４は、互いに左右方向において対向すると共に、一体に回転可能にされている。前側かつ右側のスプロケット１４と後側かつ右側のスプロケット１４との間、及び、前側かつ左側のスプロケット１４と後側かつ左側のスプロケット１４との間には、それぞれ無端のチェーン１６が掛け回されている。

前側又は後側における一対のスプロケット１４には、駆動手段としてのモータ１８の出力軸１８Ａが連結されており、モータ１８が駆動されることで、各対のスプロケット１４が回転されると共に、一対のチェーン１６が所定速度で回転されて、一対のチェーン１６の上側部分が所定速度で前方へ移動可能にされている。

コンベア１２には、収容部としての直方体形容器状の照射トレー２０（種籾収納容器）が複数設けられている。照射トレー２０の底部は、右端において右側のチェーン１６に結合されると共に、左端において左側のチェーン１６に結合されており、照射トレー２０は、一対のチェーン１６間に架け渡されている。複数の照射トレー２０は、一対のチェーン１６の長手方向に沿って略隙間なく並べられており、一対のチェーン１６が所定速度で回転されることで、一対のチェーン１６と共に複数の照射トレー２０が所定速度で回転されて、上側の照射トレー２０が所定速度で前方へ移動可能にされている。

照射トレー２０の底板（一対のチェーン１６側の壁）は、多数の孔が貫通形成された多孔板にされて、通気性を有しており、照射トレー２０の天面（一対のチェーン１６と反対側の面）は、開口されている。また、照射トレー２０は、幅寸法（左右方向寸法）が２００ｍｍにされ、奥行寸法（前後方向寸法）が１００ｍｍにされ、高さ寸法（上下方向寸法）が１０ｍｍにされている。

コンベア１２の後端の上側には、供給手段としての漏斗状の供給ホッパ２２（原料種籾ホッパ）が設けられており、供給ホッパ２２には、上側から種子としての種籾２４（水稲の種子）を供給（投入）可能にされている。供給ホッパ２２の下側には、上側の照射トレー２０が配置されており、供給ホッパ２２に上側から供給された種籾２４は、供給ホッパ２２の下端から落下されて、上側の照射トレー２０に上側から供給可能にされている。照射トレー２０の底板（多孔板）に貫通形成された孔は、種籾２４に比し小さくされており、上側の照射トレー２０に収容された種籾２４は、照射トレー２０から当該孔を介して落下不能にされている。

供給ホッパ２２の下端部には、量調整手段としての供給器２６（定量供給器）が設けられおり、供給器２６は、供給ホッパ２２の下端から落下される種籾２４の落下量を調整して一定にする。これにより、複数の照射トレー２０が一対のチェーン１６と共に所定速度で回転されることで、供給ホッパ２２の下端から上側の各照射トレー２０に供給される種籾２４の供給量が一定にされる。

コンベア１２の上側部分には、供給ホッパ２２の前側において、加熱手段としての加熱部２８が所定数（本実施の形態では３つ）設けられており、加熱部２８内には、所定数（本実施の形態では１つ）の照射トレー２０を収容可能にされている。

加熱部２８の下部には、管状の照射ダクト３０（送気ダクト）が設けられており、照射ダクト３０の上面は、加熱部２８内に収容された照射トレー２０の底面の略全体を被覆可能にされている。照射ダクト３０には、配管３２を介して、蒸気温度制御手段としての過熱器３４が接続されており、過熱器３４には、配管３６を介して、蒸気発生手段としてのボイラ３８（飽和蒸気発生器）が接続されている。ボイラ３８は、適切な比で空気と水蒸気とを混合して蒸気（空気と水蒸気との混合気体、特に飽和蒸気）を発生し（蒸気の露点温度を制御し）、蒸気を配管３６を介して過熱器３４へ供給可能にされている。過熱器３４は、ボイラ３８から供給された蒸気を過熱することで、蒸気の温度を所定蒸気温度（例えば２００℃程度）に制御（調整）して、温度を所定蒸気温度に制御した蒸気（高湿度空気）を、配管３２を介して、照射ダクト３０へ供給可能にされている。

照射ダクト３０は、過熱器３４から供給された蒸気を、被覆する照射トレー２０の底板（多孔板）を介して、当該照射トレー２０内の種籾２４に所定加熱時間（一対のチェーン１６と共に所定速度で前方へ移動される照射トレー２０が加熱部２８内を通過する時間であり、例えば２秒以上８秒以下（特に３秒以下）の短時間）照射（送気）可能にされている。これにより、当該照射トレー２０内の種籾２４が、蒸気の凝縮により水分を表面に付与されつつ、急速に所定消毒温度（例えば５０℃以上１００℃以下）に加熱（凝縮加熱）されて、消毒可能にされている（種籾２４の表面に付着する又は種籾２４の籾殻と種皮（玄米の表面皮）との間に潜む菌（病原菌）を殺菌可能にされている）。また、過熱器３４によって蒸気の温度が所定蒸気温度に制御されることで、蒸気の凝縮により種籾２４の表面に付与される水分の量が制御されて、種籾２４の表面の性状に影響が出ることが抑制される。さらに、種籾２４に蒸気が照射される時間が所定加熱時間（短時間）にされることで、種籾２４の内部（玄米）において温度が上昇して含水率が変化する前（種籾２４の内部がダメージを受ける前）に、種籾２４の加熱が終了される。

加熱部２８の上部には、管状の排気ダクト４０（吸気ダクト）が設けられており、排気ダクト４０の下面は、加熱部２８内に収容された照射トレー２０の天面開口の略全体を被覆可能にされている。排気ダクト４０の上端には、配管４２が接続されており、当該照射トレー２０内の種籾２４に照射された蒸気は、当該照射トレー２０内の種籾２４を通過して当該照射トレー２０の天面開口から排出され、排気ダクト４０及び配管４２を介して排出（吸気）される。

コンベア１２の上側部分の下側には、冷却手段としての冷却ダクト４４（送風ダクト）が所定数（本実施の形態では３つ）設けられており、冷却ダクト４４は、加熱部２８の前側近傍に配置されている。冷却ダクト４４の上面は、所定数（本実施の形態では８つ）の照射トレー２０の底面の略全体を被覆可能にされている。冷却ダクト４４の下端には、配管４６を介して、冷却空気発生手段としての送風機４８が接続されており、送風機４８は、常温の空気（低湿度空気、冷気）を、配管４６を介して、冷却ダクト４４へ供給（送風）可能にされている。

冷却ダクト４４は、送風機４８から供給された空気を、被覆する照射トレー２０の底板（多孔板）を介して、当該照射トレー２０内の種籾２４に所定冷却時間（一対のチェーン１６と共に所定速度で前方へ移動される照射トレー２０が冷却ダクト４４の上側を通過する時間であり、例えば１５秒程度の短時間）照射（送風）可能にされている。これにより、当該照射トレー２０内の種籾２４が、急速に所定冷却温度（例えば常温程度）まで冷却されて、乾燥可能にされている。また、当該照射トレー２０内の種籾２４に照射された空気は、当該照射トレー２０内の種籾２４を通過して、当該照射トレー２０の天面開口から排出される。

コンベア１２の前端の下側には、排出手段としての漏斗状の排出ホッパ５０（消毒済種籾受けホッパ）が設けられており、加熱部２８及び冷却ダクト４４による消毒処理が終了した種籾２４が収容された照射トレー２０がコンベア１２の前端に移動されて傾動されることで、当該照射トレー２０の天面開口から種籾２４が排出ホッパ５０に上側から落下可能にされている。これにより、排出ホッパ５０に上側から落下された種籾２４が、排出ホッパ５０の下端から排出可能にされている。

次に、本実施の形態の作用を説明する。

以上の構成の種籾消毒装置１０では、コンベア１２において、モータ１８が駆動されることで、各対のスプロケット１４が回転されると共に、一対のチェーン１６及び複数の照射トレー２０が所定速度で回転されて、上側の照射トレー２０が所定速度で前方へ移動される。

さらに、供給ホッパ２２に上側から供給された種籾２４が、供給ホッパ２２の下端から落下されて、所定速度で前方へ移動される照射トレー２０に上側から供給される。なお、供給ホッパ２２下端部の供給器２６が供給ホッパ２２の下端から落下される種籾２４の落下量を一定にすることで、各照射トレー２０に供給される種籾２４の供給量が一定にされる。

また、ボイラ３８が、蒸気を発生して、蒸気を配管３６を介して過熱器３４へ供給する。さらに、過熱器３４が、ボイラ３８から供給された蒸気の温度を所定蒸気温度に制御して、蒸気を配管３２を介して照射ダクト３０へ供給する。このため、照射ダクト３０が、過熱器３４から供給された蒸気を、所定速度で前方へ移動される照射トレー２０内の種籾２４に所定加熱時間照射する。これにより、照射トレー２０内の種籾２４が、急速に所定消毒温度に加熱されて、消毒される。また、照射トレー２０内の種籾２４に照射された蒸気は、照射トレー２０内の種籾２４を通過して照射トレー２０の天面開口から排出され、排気ダクト４０及び配管４２を介して排出される。

さらに、送風機４８が、空気を配管４６を介して、冷却ダクト４４へ供給する。このため、冷却ダクト４４が、送風機４８から供給された空気を、所定速度で前方へ移動される照射トレー２０内の種籾２４に所定冷却時間照射することで、照射トレー２０内の種籾２４が急速に所定冷却温度まで冷却されて乾燥される。また、照射トレー２０内の種籾２４に照射された空気は、照射トレー２０内の種籾２４を通過して、照射トレー２０の天面開口から排出される。

最後に、加熱部２８及び冷却ダクト４４による消毒処理が終了した種籾２４が収容された照射トレー２０がコンベア１２の前端に移動されて傾動されることで、照射トレー２０の天面開口から種籾２４が排出ホッパ５０に上側から落下されて、排出ホッパ５０の下端から排出される。

ここで、照射ダクト３０から照射される蒸気により種籾２４を急速に加熱するため、短時間で充分かつ確実に種籾２４を消毒することができる。さらに、種籾２４を加熱した直後に、冷却ダクト４４から照射される空気により種籾２４を急速に冷却するため、短時間で種籾２４を乾燥させることができる。このため、種籾２４の発芽率の低下を抑制しつつ（種籾２４の高い発芽率を維持しつつ）、消毒処理能力を格段に向上させることができる（例えば毎時３００Ｋｇの種籾２４を消毒処理することができる）。これにより、設備を小型化できて、コストを安くすることができる。

さらに、種籾消毒装置１０では、必要に応じて（種籾２４の品種に応じて）、照射ダクト３０から照射される蒸気による種籾２４の加熱と、冷却ダクト４４から照射される空気による種籾２４の冷却と、を繰り返すことができる。これにより、種籾２４の発芽率の低下を抑制しつつ、一層充分かつ確実に種籾２４を消毒することができる。

（実験例）
図４には、それぞれ本発明の実験例の結果を表すグラフが示されている。

本実験例では、種籾２４の品種毎に、種籾２４の消毒による一般的な生菌及びカビの殺菌率及び消毒後の種籾２４の発芽率について実験しており、一般的な生菌及びカビの分析は、標準寒天平板培養法に拠っている。また、図４のグラフでは、種籾２４の消毒による生菌の殺菌率（種籾２４の消毒後の生菌の残存個数を含む）と消毒後の種籾２４の発芽率とが示されている。

本実験例では、種籾２４に照射される蒸気の温度（所定蒸気温度）が２００℃にされている。また、図４のグラフの下段における各実験区を表す表示においては、「−」の左側の「５０℃」及び「７０℃」の表示が蒸気により加熱される種籾２４の表面温度（所定消毒温度）を示し、「−」の右側の「２ｓ」及び「３ｓ」の表示が種籾２４に蒸気が照射された秒数（所定加熱時間）を示し、所定加熱時間の表示の右側に「＊２」の表示がない場合には種籾２４に蒸気が１回のみ照射されたことを示し、所定加熱時間の表示の右側に「＊２」の表示がある場合には種籾２４に蒸気が２回照射されたことを示している。さらに、種籾２４に蒸気が２回照射される場合には、種籾２４への蒸気の照射間の２分間に常温の空気が速度１．５ｍ／ｓで種籾２４に照射される。また、図４のグラフの下段における実験区を表す「無処理」の表示は、種籾２４が消毒されていないことを示している。

ここで、種籾２４の消毒による殺菌率は、８０％以上が好ましいとされると共に、消毒後の種籾２４の発芽率は、８０％以上が好ましいとされる。

図４のグラフに示す如く、実験区が「７０℃−３ｓ＊２」、「５０℃−３ｓ＊２」、「７０℃−３ｓ」、「７０℃−２ｓ＊２」、「５０℃−２ｓ＊２」である順に、種籾２４の消毒による殺菌率が良い（８０％以上になる）。

なお、種籾２４の品種によって、種籾２４の消毒による殺菌率（種籾２４の消毒後の生菌の残存個数を含む）及び消毒後の種籾２４の発芽率が異なる。

本発明の実施の形態に係る種籾消毒装置を示す右方から見た側面図である。 本発明の実施の形態に係る種籾消毒装置の主要部を示す右方から見た側面図である。 本発明の実施の形態に係る種籾消毒装置の主要部を示す前方から見た断面図である。 本発明の実験例の結果を表すグラフである。

符号の説明

１０ 種籾消毒装置（種子の消毒方法及びその装置）
１２ コンベア（移動手段）
２０ 照射トレー（収容部）
２４ 種籾（種子）
２８ 加熱部（加熱手段）
４４ 冷却ダクト（冷却手段）

Claims (3)

1. 種子を蒸気により加熱して消毒した後冷却する、ことを特徴とする種子の消毒方法。
2. 種子の加熱と冷却とを繰り返す、ことを特徴とする請求項１記載の種子の消毒方法。
3. 種子が収容される収容部と、
   前記収容部を移動させる移動手段と、
   前記収容部に収容された種子を蒸気により加熱して消毒する加熱手段と、
   前記収容部に収容された種子を送風により冷却する冷却手段と、
   を備えた種子の消毒装置。

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