JP2011083206A - ソフト水熱プロセスによる廃きのこ培地再生処理方法と新しいバイオマス活用方法 - Google Patents
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Abstract
【解決手段】
廃きのこ培地の流通式再生処理方法であって、廃きのこ培地に飽和水蒸気を連続的に供給し、該飽和水蒸気が廃きのこ培地と接触することにより凝縮して得られる液相において、廃きのこ培地中に含まれるきのこ生育阻害物質を加水分解し、更に、外部から加熱により供給された飽和水蒸気の温度を上昇させることによって蒸気飽和度が100%以下に低下した乾燥水蒸気を得、該乾燥水蒸気により廃きのこ培地中の有害物質及び/又はきのこ生育阻害物質を抽出除去し、更に、廃きのこ培地を乾燥させることを特徴とする、前記方法。
【選択図】図2
Description
†蒸気飽和度: Steam saturation ratio (%)は次式による。
Steam saturation ratio (%) = {Steam density (kg/m3) / Saturated steam density (kg/m3)} × 100
1.廃きのこ培地の流通式再生処理方法であって、廃きのこ培地に飽和水蒸気を連続的に供給し、該飽和水蒸気が廃きのこ培地と接触することにより凝縮して得られる液相において、廃きのこ培地中に含まれる物質を加水分解し、更に、外部から加熱により供給された飽和水蒸気の温度を上昇させることによって蒸気飽和度が100%以下に低下した乾燥水蒸気を得、該乾燥水蒸気により廃きのこ培地に含まれる物質を抽出除去し、更に、廃きのこ培地を乾燥させることを特徴とする、前記方法。
2.加水分解される物質が廃きのこ培地中に含まれるきのこ生育阻害物質であり、及び/又は、抽出除去される物質が廃きのこ培地中に含まれるきのこ生育阻害物質及び/又は有害物質である、請求項1記載の方法。
3.加水分解されるきのこ生育阻害物質がタンパク質である、抽出除去されるきのこ生育阻害物質がテルペン類及びフェノール類である、態様2記載の方法。
4.有害物質が有機化合物である、態様2または3記載の方法。
5.乾燥水蒸気により廃きのこ培地に含まれていた水分及び飽和水蒸気が凝縮して得られた水分が除去されることによって廃きのこ培地が乾燥する、態様1〜4のいずれか一項に記載の方法。
6.イオン積・誘電率が低下したことによって有機物との親和性が高くなった乾燥水蒸気によって廃きのこ培地中の化合物が抽出除去される、態様1〜5のいずれか一項に記載の方法。
7.飽和水蒸気の温度が100〜200℃である、態様1〜6のいずれか一項に記載の方法。
8.外部からの加熱を100〜200℃で行なう、態様1〜7のいずれか一項に記載の方法。
9.処理時間が10〜120分間である、態様1〜9のいずれか一項に記載の方法
10.態様1〜9のいずれか一項に記載の方法で得られる再生廃きのこ培地を含むきのこ培地。
11.態様10記載のきのこ培地を使用することを特徴とする、きのこ栽培方法。
1.阻害物質を含まないこと。
2.通気性に優れること。
3.充分な栄養を保有すること。
4.保水性に富むこと。
1)被処理物(廃きのこ培地)の処理部。
2)前記処理部に供給する水蒸気を発生するスチーム発生部。
3)前記処理部の内部温度を制御して、所定の水蒸気条件を制御しうるヒータ制御部。
上記3)において、ヒータ制御部は、上記説明の如く被処理物の処理部の内部温度を制御して、所定の水蒸気条件を制御して乾燥水蒸気を発生させる部位であり、例えば図1の26「ヒータ」および27「温度調節器」に該当する。
A)前記処理部の内部圧力を制御して、所定の飽和水蒸気条件を制御しうるコントロール弁;
B)飽和水蒸気を導く過程および/または発生した凝縮水を排除するためのスチームトラップ部。
開閉蓋22aを開けると、被処理物設置部23をスライドレール24に沿って再生処理器22から引き出すことが可能となっている。また、再生処理器22の内部22bにはその中心を軸線方向にスチーム吹き出し管25が延びており、このスチーム吹き出し管25の端が水蒸気供給管7に接続されている。
この実験は、廃きのこ培地が、木材チップ床敷き材と同様に水熱処理され、再びきのこ培地として再利用できることを確認する為に、本発明の再生処理方法を以下の手順で行った。尚、再生処理実験は各廃培地につき2回行った。
(1)実験装置:100l乾燥水蒸気処理装置 (有効容量50l, 回転機構付:図1に示す装置システムと実質的に同等の装置)東北大学大学院医学系研究科附属動物実験施設地階洗浄室
(2)実験試料:JA中野市農協より提供される廃きのこ培地(SA培地及び三幸培地)及び対照培地(JAコーン)は以下の通りである。
SA培地:有限会社 信州培養センター(独自のえのき茸用培地)
三幸培地:株式会社 三幸商事(独自のえのき茸用培地)
2.実験機反応器内の6つのカゴに廃培地を詰めて、質量測定後、リアクター内に入れる。
3.下表の運転条件に従い、水熱処理実験を行う。この際、悪臭防止の為、装置から排出される気体は、脱臭装置にて無臭化する。
4.実験の際に分離される抽出液は、実験機貯留槽よりホースで回収用ポリタンク(20 l)に採取し再生きのこ培地に適宜散布する。(分離気体サンプルの採取は省く。)
5.終了後、再びカゴの質量を測定後、きのこ培地を再生廃きのこ培地サンプルとしてすべて回収する。
6.実験前後の質量差より、乾燥率を算出する。
以上の処理条件を表1にまとめた。
使用済のSA培地及び三幸培地を実施例1で処理して得られた再生廃きのこ培地である「水熱SA」及び「水熱三幸」、並びにコントロールとしてJAコーン(コーンコブ:とうもろこしの芯を乾燥させ粉砕し、一定の粒度以下に ふるい分けしたもの、中野市農協コーンコブ標準培地)を用いてきのこ培地(表2)を調製し、えのき茸の栽培実験を以下の要領(表3)で実施した。尚、各培地には、その他に、適当量のコヌカ、フスマ、粉ビート、キノコライムを加えた。得られた収量の結果を表4に示す。又、使用した培地の一例(水熱三幸100%)の成分組成(JAコーン培地中のコーンコブ5.7 kgの代わりに使用済の三幸培地から得られた再生廃きのこ培地9.5 kgを使用する例)を表5に示す。
因みに、新鮮なSA培地(新)及び使用済の同培地を従来のオートクレーブ処理した培地(廃)を用いて、実施例2と同様にえのき茸の栽培実験を実施した。その結果、従来のオートクレーブ処理した培地を新鮮なSA培地と混合する(試験区)ことによって、収量及び収率が対照区と比較して有意に低下することが確認された(図3)。
1 処理システム
2 処理装置
5 スチーム発生装置
7 水蒸気供給管
8 窒素ガス供給管
9、10 ラインヒータ
12、13 ストップ弁
22 再生処理器
22a 開閉蓋
22b 内部
23 被処理物設置部
25 スチーム吹き出し管
26 ヒータ
27 温度調節器
28 温度センサ
29 排気管
32 コントロール弁
33 気液分離装置
34 脱臭装置
36 圧力調節器
38 ドレインパイプ
40、42ストップ弁
41スチームトラップ部
51 水タンク
52 水ポンプ
53 スチーム発生器
53a 電気炉
53b 温度調節器
54 冷却器
55 保圧弁
57a、57b、57d、57e 循環パイプ
57c コイル状通路
68 窒素ガスタンク
Claims (11)
- 廃きのこ培地の流通式再生処理方法であって、廃きのこ培地に飽和水蒸気を連続的に供給し、該飽和水蒸気が廃きのこ培地と接触することにより凝縮して得られる液相において、廃きのこ培地中に含まれる物質を加水分解し、更に、外部から加熱により供給された飽和水蒸気の温度を上昇させることによって蒸気飽和度が100%以下に低下した乾燥水蒸気を得、該乾燥水蒸気により廃きのこ培地中に含まれる物質を抽出除去し、更に、廃きのこ培地を乾燥させることを特徴とする、前記方法。
- 加水分解される物質が廃きのこ培地中に含まれるきのこ生育阻害物質であり、及び/又は、抽出除去される物質が廃きのこ培地中に含まれるきのこ生育阻害物質及び/又は有害物質である、請求項1記載の方法。
- 加水分解されるきのこ生育阻害物質がタンパク質であり、及び/又は、抽出除去されるきのこ生育阻害物質がテルペン類及びフェノール類である、請求項1又は2記載の方法。
- 有害物質が有機化合物である、請求項1〜3のいずれか一項に記載の方法。
- 乾燥水蒸気により廃きのこ培地に含まれていた水分及び飽和水蒸気が凝縮して得られた水分が除去されることによって廃きのこ培地が乾燥する、請求項1〜4のいずれか一項に記載の方法。
- イオン積・誘電率が低下したことによって有機物との親和性が高くなった乾燥水蒸気によって廃きのこ培地中の化合物が抽出除去される、請求項1〜5のいずれか一項に記載の方法。
- 飽和水蒸気の温度が100〜200℃である、請求項1〜6のいずれか一項に記載の方法。
- 外部からの加熱を100〜200℃で行なう、請求項1〜7のいずれか一項に記載の方法。
- 処理時間が10〜120分間である、請求項1〜8のいずれか一項に記載の方法。
- 請求項1〜9のいずれか一項に記載の再生処理方法で得られる再生廃きのこ培地を含むきのこ培地。
- 請求項10記載のきのこ培地を使用することを特徴とする、きのこ栽培方法。
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