JP2010058085A

JP2010058085A - 焼酎粕の固液分離装置及び固液分離方法

Info

Publication number: JP2010058085A
Application number: JP2008228415A
Authority: JP
Inventors: Nobuo Higuchi; 信夫樋口; Masakatsu Uchida; 正勝内田; Toshiro Nomoto; 寿郎野元
Original assignee: KANKYO KAGOSHIMA KK
Current assignee: KANKYO KAGOSHIMA KK
Priority date: 2008-09-05
Filing date: 2008-09-05
Publication date: 2010-03-18

Abstract

【課題】従来、焼酎粕の固液分離にはデカンター等による遠心分離が広く用いられてきたが、多額の設備投資と多くの動力を必要とし、業者にとって大きな負担となっていた。また、デカンターだけでは微細な有機物粒子の除去が不十分であった。
【解決手段】中心部の上下に膨らんだ円板状の濾過体が水平に配置され、濾過体の上面には濾材が張設され、濾材の上面で中心部近くに焼酎粕の給液ノズルが設けられ、濾過体の下面は濾過水の受け皿となっており、受け皿は周縁部から中心に向って傾斜しているため、濾過水は受け皿の中心に向って集中するようになっており、濾過体の中心部を貫通する回転軸があって、受け皿の回転軸に近接する部分は下方に折り曲げられていて、受け皿と回転軸との間隙は濾過水の排水口となっていることを特徴とする焼酎粕の固液分離装置である。
【選択図】図３

Description

本発明は、焼酎粕の固液分離装置及び固液分離方法に関する。

焼酎粕は、焼酎製造の際、醸造醪を蒸留するとき、蒸留残渣として焼酎の約倍量が発生するが、大量の有機物を含み、ＢＯＤが高く、固形物も多く含んでいる。焼酎粕をそのまま廃棄すると河川等の水質汚濁や、農地の汚染、悪臭の発生が懸念され、海洋投棄も厳しく規制されるようになり、その処理が大きな課題となっている。

焼酎粕処理の第一段階として固液分離があげられるが、これが必ずしも容易でないことがまず問題となっている。焼酎粕の固液分離の手段としてデカンター等による遠心分離があげられるが、デカンター等は多額の設備投資と多くの動力を必要とし、業者にとって大きな負担となっている。また、デカンターだけでは微細な有機物粒子の除去が不十分であり、その後の処理に大きな負担がかかっている。

本発明は、焼酎粕をそのまま濾過するか、又は一次処理で粗大な固形物を除去した焼酎粕をさらに濾過し、次の工程を容易にするためになされたものである。

ところで、懸濁物質を含む被処理水を効率良く濾過するための各種装置が提案されており、例えば、少なくとも一方の外面に濾過媒体を有し、中心部に処理水の排出口を有する平板状の中空濾過部材を複数個上下に間隔をあけて重ね合わされた濾過体と、前記処理水排水口と連通し、濾過体の中心部にこれを貫通して固定された中空回転軸と、濾過媒体の外表面に形成されたケーキ状汚濁物質を掻き取るスクレイパーを具備する濾過装置と、懸濁物質を含有する被処理水の流入口と流出口を有するとともに、濾過装置を収容する被処理水貯留槽を具えていることを特徴とする固液分離装置が開示されている（例えば、特許文献１参照。）。

また、濾過水集水管兼用の中空回転軸に中心が貫通され、濾過水室と回転軸内が連通した円板状汚泥層濾過モジュールからなる回転円板型固液分離装置も開示されている（例えば、特許文献２参照。）。

また、水平に設置された濾材が、該濾材の表面を基準として水平方向の円運動および垂直方向の振動運動することにより、濾過されて前記濾材上に残った固形物を装置外に排出することを特徴とする濾過装置も開示されている（例えば、特許文献３参照。）。

特開２００２−１６６１１０特開平１１−２２６３１７特開２００３−２０３０７

特許文献１及び２記載の発明では、複数の濾過媒体が中空回転軸に支持されて、被処理水槽に浸漬されているため、濾過水は清澄なものが得られるが濾過残渣は未だ多量の水分を含むため、さらに濃縮、脱水あるいは乾燥することがその利用を図るため必要となる。また、特許文献３の発明は、濾材が一段だけであり濾過面積を増加させるため濾材を複数段重ね合せるとするには構造が複雑になりすぎるおそれがある。本発明は、これらの課題を解決し、多額の設備投資を必要とせず、微細な固形物までできるだけ除去してその後の処理を容易に行えるようにしたものである。

本発明は、上記の課題を解決するためになされたものであり、まず請求項１に記載する発明は、大量の固形物粒子が含まれている焼酎粕を、固液分離する装置であって、中心部が上下に膨らんだ円板状の濾過体６が水平に配置され、濾過体６の上面には濾材１０が張設され、濾材１０の上面で中心部近くに焼酎粕の給液ノズル１３が設けられ、濾過体６の下面は濾過水の受け皿１１となっており、受け皿１１は周縁部から中心に向って傾斜しているため、濾過水は受け皿１１の中心に向って集中するようになっており、濾過体６の中心部を貫通する回転軸３があって、受け皿１１の回転軸３と近接する部分は下方に折り曲げられていて、受け皿１１と回転軸３との間隙１２は濾過水の排出口となっていることを特徴とする焼酎粕の固液分離装置である。

請求項２に記載する発明は、濾過体６の縁部が上下に移動可能となっていることを特徴とする請求項１記載の焼酎粕の固液分離装置である。濾過体６の縁部を上に持ち上げて堰を作り、焼酎粕を一時貯留して濾過し、濾過が終ったら縁部を下げ、濾過体の上面に残った固形物を掻き落すようにするためである。

請求項３に記載する発明は、濾過体の上面に設けられているスクレイパー１９は、濾過体６の両脇に立設された支持棒１８に両端が把持され、中央に回転軸３が貫通する環状部２２が設けられた取付棒２０に弾性を有する板状体２１が取り付けられていることを特徴とする請求項１又は２記載の焼酎粕の固液分離装置である。濾過体の上面に残留した固形物を掻き出すためである。

請求項４に記載する発明は、濾過体６が上下に複数重ねて配設され、回転軸３がこれら複数の濾過体６を貫通してなることを特徴とする請求項１乃至３のいずれかに記載の焼酎粕の固液分離装置である。濾過体６を上下に多数重ねることにより、濾過面積を大きくし、装置の設置面積を節減するためである。

請求項５に記載する発明は、中心部が上下に膨らんだ円板状の濾過体６の表面に張設された濾材１０の中心附近に焼酎粕が供給され、中心から縁部に向って傾斜している濾材１０上を焼酎粕が流動しながら濾過され、濾過水は縁部から中心に向って傾斜している下方の受け皿１１に流下して、回転軸３の方向に流れ込み、濾材１０上に残った固形物は濾過体６の周縁部に移動してスクレイパー１９で掻きとられ、濾過体６の周縁外に放出されることを特徴とする焼酎粕の固液分離方法である。

請求項６に記載する発明は、濾過体６の縁部を上方に移動して堰とし、焼酎粕を堰内に貯留して濾過し、濾過終了後、濾過体６の縁部を下方に移動して堰を開放し、濾材１０上に残った固形物をスクレイパー１９で濾過体６の周縁に掻き落すことを特徴とする請求項５記載の固液分離方法である。

本発明により、大量の固形物を含む焼酎粕から微細な固形物まで除去された殆ど澄明な処理水が得られ、その後の排水処理を容易にすることができる。また、分離された固形物は、家畜飼料又は肥料として有効利用が可能となる。直径２.５ｍの円板状濾過体２０枚が設置された固液分離装置で１回の処理量が約５ｍ^３、処理期間が２時間から３時間とすると、１日当りの処理能力は６０〜４０ｍ^３／１日となり、僅かの設置面積で大量の焼酎粕の処理ができる。処理量に対しての処理ランニングコストが従来の処理に比べて各段の低コストで分離処理ができる装置である。

以下、本発明の実施の形態を図１〜図５に基いて説明する。

図１Ａは、本発明の焼酎粕の固液分離装置の平面図である。図１Ｂは、本発明の焼酎粕の固液分離装置の側面図である。図２Ａは濾過体の平面図である。図２Ｂは、濾過体の側面図である。図３は、濾過体６の濾材１０と受け皿１１を離した状態の斜視図である。図４Ａは、濾過体の縁部を上げた状態の拡大説明図である。図４Ｂは、濾過体の縁部を下げた状態の拡大説明図である。図５は、焼酎粕処理全体のフローシートである。

図１Ａ及び図１Ｂは本発明の固液分離装置の平面図及び側面図である。外枠１及び外周板枠２の中心に回転軸３が設けられ、複数の円板状の濾過体６，６…が回転軸３に貫通されて配設されている。

図２Ａは濾過体６の平面図である。図２Ｂは、濾過体６の側面図である。中央が上下に膨らんだ円板状の濾過体６，６…があり、濾過体６の上面には、濾布又は金網等からなる濾材１０が張設され、濾過体６の下面はステンレス製の受け皿１１となっていて、受け皿１１に落下した濾過水は回転軸３の方向に流下し、回転軸３と受け皿１１との間隙１２から流下して下方に排出される。濾過体６，６…の側方にリフター７，７…があり、リフター７，７…が上下に移動することで、濾過体６，６…の縁部が上下に移動するように構成されている。

図３は、濾過体６，６…の濾材１０と受け皿１１を分離した状態の斜視図である。濾過体６，６…の横に給液パイプ１４が立設されており、給液パイプ１４から各段の濾過体６，６…に給液ノズル１３，１３…が分岐している。濾過体６の両側に立設された支持棒１８，１８により、リフター７，…が支持されている。

図４Ａは、濾過体６の縁部を上げた状態の拡大説明図であり、図４Ｂは、濾過体６の縁部を下げた状態の拡大説明図である。支持棒１８に支えられたリフター７がエアーシリンダー１７の働きにより移動し、濾過体６の縁部が上下に移動する状態を示した。図５は、焼酎粕処理全体のフローシートである。

当種焼酎粕の分析結果を示した。この資料は平成１８年３月１７日発表の南九州の有機廃棄物資源リサイクルシンポジウムにおいて、焼酎粕処理の現状と今後の課題について（鹿児島県工業技術センターの発表）によるものである。

表１に示すように、ＢＯＤ_５数万といわれる焼酎粕について本発明の固液分離装置では、固体分対液体分の比が４：６ないし、５：５程度に脱水できた。濾過水のＢＯＤ_５は６万〜２万ｐｐｍであった。

本発明の固液分離装置で、分離した液体分は図５に示す活性汚泥法で処理して放流する。図５において本発明の固液分離装置は二次処理に相当する。活性汚泥処理にあたって、固液分離後のＢＯＤ_５６万〜２万ｐｐｍの焼酎粕濾過液を３００〜２００倍に希釈調製して、曝気処理をする。さらに必要があれば、微生物固定化担体クラゲールやウレタン発泡ゴム体に菌体着床をし、処理効率を向上させることもできる。また、曝気槽で沈殿する浮遊物を特別に微細なノズル方式で２５ミクロン以下に微細化し曝気槽に返送し、再度吸着分解する方法も行われる。さらに曝気処理にあたって、焼酎粕はｐＨが４附近と酸性であるため、ｐＨが高い畜産廃水と混合してｐＨを中性附近として処理することも考えられる。また、本発明は、焼酎粕以外の有機質排水、例えば畜産排水や都市下水等のほか、無機質排水等についても広く応用できる。

本発明の固液分離装置の平面図である。本発明の固液分離装置の側面図である。濾過体の平面図である。濾過体の側面図である。濾過体の斜視図である。濾過体の縁部を上げた状態の拡大説明図である。濾過体の縁部を下げた状態の拡大説明図である。焼酎粕処理全体のフローシートである。

符号の説明

１外枠
２外周枠
３回転軸
４モーター
５軸受
６濾過体
７リフター
８粕受
９濾過液溜
１０濾材
１１受け皿
１２間隙
１３給液ノズル
１４給液パイプ
１５受け皿支持金具
１６濾材支持金具
１７エアーシリンダー
１８支持棒
１９スクレイパー
２０取付棒
２１板状体
２２環状部

Claims

大量の固形物粒子が含まれている焼酎粕を、固液分離する装置であって、中心部が上下に膨らんだ円板状の濾過体が水平に配置され、濾過体の上面には濾材が張設され、濾材の上面で中心部近くに焼酎粕の給液ノズルが設けられ、濾過体の下面は濾過水の受け皿となっており、受け皿は周縁部から中心に向って傾斜しているため、濾過水は受け皿の中心に向って集中するようになっており、濾過体の中心部を貫通する回転軸があって、受け皿の回転軸と近接する部分は下方に折り曲げられていて、受け皿と回転軸との間隙は濾過水の排出口となっていることを特徴とする焼酎粕の固液分離装置。
濾過体の縁部が上下に移動可能となっていることを特徴とする請求項１記載の焼酎粕の固液分離装置。
濾過体の上面に設けられているスクレイパーは、濾過体の両脇に立設された支持棒に両端が把持され、中央に回転軸が貫通する環状部を有する取付棒に、弾性を有する板状体が取り付けられてなることを特徴とする請求項１乃至３のいずれかに記載の固液分離装置。
濾過体が上下に複数重ねて配設され、回転軸がこれら複数の濾過体を貫通してなることを特徴とする請求項１乃至３のいずれかに記載の焼酎粕の固液分離装置。
中心部が上下に膨らんだ円板状の濾過体の表面に張設された濾材の中心附近に焼酎粕が供給され、中心から縁部に向って傾斜している濾材上を焼酎粕が流動しながら濾過され、濾過水は縁部から中心に向って傾斜している下方の受け皿に流下して、回転軸の方向に流れ込み、濾材上に残った固形物は濾過体の周縁部に移動してスクレイパーで掻きとられ、濾過体の周縁外に放出されることを特徴とする焼酎粕の固液分離方法。
濾過体の縁部を上方に移動して堰とし、焼酎粕を堰内に貯留して濾過し、濾過終了後、濾過体の縁部を下方に移動して堰を開放し、濾材上に残った固形物をスクレイパーで濾過体の周縁に掻き落すことを特徴とする請求項５記載の固液分離方法。