JP4690273B2

JP4690273B2 - 乾燥装置

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Publication number: JP4690273B2
Application number: JP2006240366A
Authority: JP
Inventors: 由和小林; 眞一下瀬
Original assignee: Miike Tekkou KK
Current assignee: Miike Tekkou KK
Priority date: 2006-09-05
Filing date: 2006-09-05
Publication date: 2011-06-01
Anticipated expiration: 2026-09-05
Also published as: JP2008064345A

Description

本発明は乾燥装置に関し、特に、生ゴミのような有機物を主に含む被乾燥物に好適な乾燥装置に関する。

従来、この種の乾燥装置としては、乾燥槽内で生ゴミを加熱し、この生ゴミの乾燥に伴って生じたガスを凝縮器で冷却、凝縮して凝縮液を生成し、この凝縮液に微生物処理を施すものがある（例えば、特開平８−１３６１３５号公報：特許文献１参照）。

上記乾燥装置は、乾燥槽の側面に設けられた加熱ジャケットで生ゴミを加熱し、乾燥槽の上端部に接続された接続管を介して、生ゴミからのガスを凝縮器に導いている。凝縮器内では、冷却水が供給される熱交換器でガスを冷却、凝縮して凝縮液を生成し、この凝縮液を凝縮器内に貯留している。この凝縮器に接続された排出管を介して凝縮液を回収タンクに導き、この回収タンクに微生物溶液を供給して、凝縮液の臭気成分を微生物によって分解除去するようにしている。微生物処理を行った処理済液は、回収タンクから乾燥装置の外部に排出している。
特開平８−１３６１３５号公報

しかしながら、上記従来の乾燥装置は、乾燥槽内で生じたガスを、乾燥槽と別体の凝縮器に導いて凝縮するので、ガスの凝縮効率が比較的低いという問題がある。ガスの凝縮効率を増大しようとすると、乾燥槽と別体の凝縮器を大型化する必要があるので、乾燥装置の大型化を招いてしまう。

また、上記従来の乾燥装置は、乾燥槽内の生ゴミに対して、微生物処理を行わないで加熱を行うのみであるので、生ゴミが腐敗し易い。したがって、凝縮水の臭気成分が増大し易くて、回収タンクにおける微生物処理の負荷が増大し易いという問題がある。微生物処理の負荷の増大に対応するには、回収タンクの大型化が必要となり、乾燥装置の大型化を招いてしまう。

さらに、上記回収タンクにおける微生物処理の負荷が増大すると、臭気成分の除去効率が低下し、その結果、乾燥装置の外部に排出される処理済液に臭気成分が残留して、周辺環境に悪影響を与える虞がある。

また、上記従来の乾燥装置は、乾燥槽内での被乾燥物の加熱温度が高温になり易く、これにより、被乾燥物に含まれるビタミン等の栄養物質を破壊し易いので、処理後の被乾燥物を飼料や肥料に利用する場合、品質の低下を招き易いという問題がある。

そこで、この発明の課題は、大型化を招くことなくガスの凝縮効率を向上して被乾燥物の乾燥効率を向上でき、微生物処理の負荷を軽減でき、外部への未処理成分の排出を削減でき、また、処理後の被乾燥物を高品質な飼料や肥料として利用できる乾燥装置を提供することにある。

上記課題を解決するため、本発明の乾燥装置は、
被乾燥物を収容するケーシングと、
上記ケーシングに設けられ、上記被乾燥物を加熱する加熱部と、
上記ケーシングに設けられ、冷却水が供給される熱交換器を有し、上記被乾燥物の乾燥に伴って生じたガスを凝縮して凝縮液を生成する凝縮部と、
上記ケーシング内の空気を上記凝縮部で生成された凝縮液と共に吸引して、上記ケーシング内を減圧する真空ポンプと、
上記凝縮部の熱交換器からの冷却水と、上記真空ポンプで吸引された凝縮液とが導かれ、この凝縮液が混ざった上記冷却水を冷却する冷却部と、
上記冷却部で冷却された冷却水を上記凝縮部に戻す冷却水ポンプと
を備え、
上記被乾燥物と上記冷却水は、所定の酵素を有する微生物を含むことを特徴としている。

上記構成によれば、ケーシング内の被乾燥物が加熱部で加熱され、この被乾燥物が加熱されて乾燥するに伴って生じたガスが、上記凝縮部で凝縮される。上記加熱部と凝縮部はケーシングに設けられているので、加熱部で被乾燥物が加熱されて生じたガスは、凝縮部で迅速に凝縮される。したがって、従来のように乾燥槽で生じたガスを乾燥槽と別体の凝縮器に導くよりも、被乾燥物から生じたガスを効率良く凝縮できる。しかも、上記加熱部と凝縮部はケーシングに設けられているので、乾燥装置の小型化を図ることができる。

上記凝縮部で生成された凝縮液は、ケーシング内の空気と共に真空ポンプで吸引され、上記冷却部に導かれる。この冷却部で、上記凝縮液は、上記凝縮部の熱交換器からの冷却水と混ざって冷却される。ここで、上記凝縮液には臭気成分等が混入しているが、この臭気成分等は、上記冷却水に含まれる微生物によって分解されて除去される。また、上記凝縮液に含まれる臭気成分等は、凝縮液が冷却水に混ざることによって濃度が低減する。しかも、ケーシング内の被乾燥物にも微生物が含まれていることにより被乾燥物の腐敗が防止され、その結果、凝縮液中に混入する臭気成分等の量は比較的少ない。これにより、上記凝縮液及び冷却水に対する微生物処理の負荷を、効果的に軽減することができる。その結果、乾燥装置の大型化を招くことなく、微生物による処理効率を向上できる。ひいては、凝縮液中の未処理成分が乾燥装置の外部に排出されて、周辺環境に悪影響を与える不都合を防止できる。なお、上記微生物は、分解すべき物質に対応した所定の酵素を有する微生物であり、例えば臭気成分としてのアンモニア分解酵素を有する微生物や、アルコール分解酵素を有する微生物や、乳糖分解酵素を有する微生物等である。また、上記微生物によって分解する成分は、有機物のみに限られず、無機物も含まれる。

また、上記真空ポンプによってケーシング内が減圧することにより、被乾燥物中の水分や揮発成分の沸点が低下するので、上記加熱部による加熱温度を低減しつつ被乾燥物の乾燥効率を向上できる。これにより、被乾燥物中の例えばビタミン等の栄養物質の破壊を防止できるので、処理後の被乾燥物を飼料や肥料に利用する場合、高品質の飼料や肥料が得られる。さらに、高温に起因する微生物の死滅を防止できるので、ケーシング内における被乾燥物の分解処理能力の低下を防止できる。

さらに、上記ケーシング内の減圧によって、被乾燥物からのガスの凝縮温度が低下するので、熱交換器でガスと熱交換する冷却水の温度上昇を少なくできる。その結果、冷却水に含まれる微生物について、高温に起因する死滅を防止できるので、凝縮液及び冷却水に対する微生物処理の能力の低下を効果的に防止できる。

一実施形態の乾燥装置は、上記ケーシングは、横長の筒形状を有し、かつ、一端部に上記被乾燥物の供給部が設けられていると共に、他端部に上記被乾燥物の排出部が設けられ、
上記ケーシング内に、上記ケーシングの長手方向と略平行に延在して長軸回りに回転駆動される軸部と、上記被乾燥物を上記ケーシングの一端部から他端部に向かって送る送り部と、上記ケーシングの内側面に付着する付着物を掻き取る掻き取り部とを有する攪拌部を備える。

上記実施形態によれば、上記一端部の供給部からケーシング内に投入された被乾燥物は、上記加熱部で加熱されながら、上記攪拌部の送り部によって他端部の排出部に向かって送られる。これにより、被乾燥物の乾燥と微生物分解が促進される。

また、上記ケーシングの内側面では、上記加熱部の近傍に被乾燥物の付着が生じ易い。ここで、上記攪拌部の掻き取り部によって、ケーシングの内側面の付着物を掻き取ることにより、ケーシングの内側面での被乾燥物の焦げ付きを防止することができる。

一実施形態の乾燥装置は、上記加熱部は、上記ケーシングの下部壁内に形成されて熱媒体が供給される中空室を有する。

上記実施形態によれば、上記加熱部の中空室に熱媒体が供給され、これにより、上記ケーシング内の下部に位置する被乾燥物が加熱される。なお、上記熱媒体としては、湯、水蒸気又はオイル等を、設定温度や設定容量に応じて適宜選択することができる。

一実施形態の乾燥装置は、上記攪拌部は、上記被処理物を加熱する補助加熱部を有する。

上記実施形態によれば、ケーシングに設けられた加熱部に加えて、上記攪拌部に設けられた補助加熱部によって被乾燥物を加熱することにより、被乾燥物の乾燥効率を高めることができる。

一実施形態の乾燥装置は、上記補助加熱部は、上記軸部内に形成されて熱媒体が供給される中空室を含む。

上記実施形態によれば、上記軸部内の中空室に熱媒体が供給され、これにより、軸部の近傍の被乾燥物を加熱することができる。なお、上記熱媒体としては、湯、水蒸気又はオイル等を、設定温度や設定容量に応じて適宜選択することができる。

一実施形態の乾燥装置は、上記攪拌部の送り部は、上記軸部の周りに配置された螺旋管で形成され、
上記補助加熱部は、上記螺旋管内に形成されて熱媒体が供給される中空室を含む。

上記実施形態によれば、上記螺旋管によって、被乾燥物をケーシングの一端部から他端部に向かって効率良く送ることができる。さらに、上記螺旋管内の中空室に熱媒体が供給され、これにより、螺旋管の近傍の被乾燥物を加熱することができる。この螺旋管は、螺旋形状を有するので、筒形状を有するよりも、被乾燥物に対する接触面積を増大できて、被乾燥物の加熱効率を増大できる。なお、上記熱媒体としては、湯、水蒸気又はオイル等を、設定温度や設定容量に応じて適宜選択することができる。

一実施形態の乾燥装置は、上記凝縮部は、上記ケーシングの上部の内側に設けられた上記熱交換器としての冷却水配管と、この冷却水配管の下方に設けられて上記凝縮液を受ける受液部とを有し、
上記凝縮部の受液部の内側を臨むように、上記真空ポンプの吸気口が形成されている。

上記実施形態によれば、上記ケーシング内で被乾燥物から生成されたガスを、上記ケーシングの冷却水配管によって迅速に凝縮し、この冷却水配管の表面に析出して滴下する凝縮液を上記受液部で受ける。この受液部の内側を臨んだ吸気口から、真空ポンプによって、ケーシング内の空気と凝縮液とを効果的にケーシングの外部に排出することができる。

一実施形態の乾燥装置は、上記冷却部は、
上記凝縮液の混ざった冷却水が流れる流下部と、
上記流下部を流れる冷却水に風を送るファンと、
上記流下部から冷却水を受ける水槽部と、
上記水槽部に溜まった冷却水を上記流下部に導くポンプと
を有する空冷式冷却塔である。

上記実施形態によれば、空冷式冷却塔において、凝縮液の混ざった冷却水が、流下部を流れるときにファンから風が送られて冷却する。また、凝縮液の混ざった冷却水が流下部と水槽部を循環することにより、凝縮液中の例えば臭気成分等の微生物処理を、比較的長い時間をかけて行うことができる。また、ケーシング内から凝縮液と共に導かれた空気に、上記流下部を流れる冷却水が接触することにより、スクラバとして作用させることができる。これにより、ケーシング内の空気に含まれる気体の臭気成分等を、冷却水に溶解させて、この冷却水に含まれる微生物によって分解除去することができる。

なお、上記流下部は、例えば多孔性樹脂等の充填物を有するのが好ましく、微生物の担体として機能させることができる。また、上記流下部や水槽部内に、例えば臭気成分や有害成分を分解する触媒を設けてもよい。

一実施形態の乾燥装置は、上記微生物は、アルコールデハイドロゲナーゼ、ラクテートデハイドロゲナーゼ、グルコース６リン酸デハイドロゲナーゼ、アルデヒドデハイドロゲナーゼ、Ｌ・アスパルテイト・ベーターセミアルデヒド・ＮＡＤＰオキシドレクターゼ、グルタミン酸デハイドロゲナーゼ、アスパラギン酸セミアルデヒド・デハイドロゲナーゼ、ＮＡＤＰＨ２チクトクロームＣ・リアクターゼ、グルタチオン・デハイドロゲナーゼ、トレハローズリン酸シンテクターゼ、ポリフォスヘエードキナーゼ、エタノールアミンフォスヘエードサイチジル・トランスフェラーゼ、トレハローズフォスファターゼ、メタルチオ・フォスフォ・グリセレート・フォスファターゼ、イヌラーゼ、β−マンノシターゼ、ウリジン・ヌクレオシターゼ、シトシン・ジアミナーゼ、メチルシステインシンテターゼ、アスパラギン酸シンテターゼ、コハク酸デハイドロゲナーゼ、アコニチン酸ハイドロゲナーゼ、フマレイトハイドロゲナーゼ、マレイトデハイドロゲナーゼ、クエン酸シンテターゼ、イソクエン酸デハイドロゲナーゼ、ＬＳＮＡＤＰオキシダクターゼ、モノアミンオキシダクターゼ、ヒスタミナーゼ、ピルビン酸デカルボキシラーゼ、ＡＴＰアーゼ、ヌクレオチドピロフォスファターゼ、エンドポリフォスファターゼ、ＡＴＰフォスフォハイドロラーゼ、オロチジン５リン酸デカルボキシラーゼからなる群から選択された少なくとも１つの酵素を有する微生物である。

上記実施形態によれば、上記被乾燥物と凝縮液に対して、上記各酵素を有する微生物のうち、上記被乾燥物や凝縮液に含まれる物質に対応する酵素を有する微生物が作用することにより、幅広い種類の被乾燥物に対する分解処理を行うことができる。ここで、海、山及び陸の自然環境の土着菌に由来する微生物を用いることにより、多種類の酵素を有する微生物を確保することができる。

先ず、図１によって本発明の乾燥装置１の全体の構成を説明する。乾燥装置１は、下部ケーシング１２の周囲壁１２ａに加熱部Ｈ１（ボイラー５から熱媒体としての加熱蒸気が供給され、加熱済み蒸気をボイラー５に戻す）を備え、上部ケーシング１１の一端部（上流側）に生ゴミなどの被乾燥物Ｗの供給部１１ａを有すると共に下部ケーシング１２の他端部（下流側）に乾燥処理済み材ｗの排出部１２ｂを有した横長の筒状のケーシング１０と、該ケーシング１０の内部において供給された被乾燥物Ｗを回転中に撹拌しながら前記一端部から前記他端部に送りをかける送り部付き撹拌棒２２を有し、ケーシング両端壁の軸受３０、３５によって軸承された回転体２０と、該回転体２０を前記送りをかける方向に回転駆動するインバータモータＭと、下部ケーシング１２の周囲壁１２ａの内面に付着した付着物を掻き取るように回転体２０の外周部に取り付けられた掻き取り部４０と、ケーシング内における乾燥過程で被乾燥物Ｗから生じる蒸気Ｓを凝縮して、凝縮水Ｇを排出する凝縮部５０と、被乾燥物Ｗからの蒸気Ｓと共にケーシング内部の空気を凝縮部５０の凝縮水Ｇの排出管５９を介して吸引する真空ポンプＶＰと、凝縮部５０に冷却水ポンプＰによって供給する冷却水を風冷で冷やして水槽６１に保持し、排出管５９から真空ポンプＶＰによって吸引された凝縮水Ｇと空気が供給されるクーリングタワー６０とから構成されている。

本発明の乾燥装置１において、横長の筒状のケーシング１０内に供給部１１ａから供給された被乾燥物Ｗは、下部ケーシング１２の加熱部Ｈ１によって加熱されながら排出部１２ｂに向けて、回転駆動される回転体２０の送り部によって送られて行く。その間に被乾燥物Ｗは、下部ケーシング１２の加熱部Ｈ１による外側からの加熱と、回転体２０に設けられた補助加熱部Ｈ２による内側からの加熱を受けて、更に回転する送り部付き撹拌棒２２による撹拌を受けているために乾燥が格段に早まる。また、ケーシング内部は、真空ポンプＶＰによって負圧状態になっているために被乾燥物Ｗ中の水分の沸点が下がって（例えば、３２０ｈＰａで７０℃）水分の沸騰蒸発が促進され、乾燥が更に早まる。この場合、飽和蒸気が加熱部Ｈに供給されて加熱温度が１００℃に達しない場合でも、ケーシング内部での水分の沸騰蒸発が促進されることになる。

なお、ケーシング１０内の減圧量は、被乾燥物の種類に応じて調節するのが好ましい。例えば、被乾燥物が生ゴミや食品ゴミ等の場合、大気圧から４００ｈＰａの減圧を行う。これにより、被乾燥物中の水の沸点が８０℃程度に低減するので、被乾燥物の加熱に伴う栄養成分の破壊を防止できる。したがって、処理後の被乾燥物を利用して、高品質の飼料や肥料を製造できる。一方、被乾燥物が、焼酎粕や人糞等のような水分量が多い場合、大気圧から７００〜８００ｈＰａの減圧を行う。これにより、被乾燥物中の水の沸点が６０℃程度に低減するので、被乾燥物中の水分を効率的に蒸発させて、迅速に乾燥処理を行うことができる。

被乾燥物Ｗ中の水分が蒸発して生じた蒸気Ｓは、凝縮部５０によって凝縮されて凝縮水Ｇとしてケーシング内部から排出されるので、処理後の被乾燥物ｗを再び濡らしたり湿らせることがない。また、ケーシング１０に加熱部Ｈ１を配置し、ケーシング１０内に補助加熱部Ｈ２と凝縮部５０を配置しているので、被乾燥物が加熱されて生じたガスを迅速かつ効率的に凝縮することができる。しかも、乾燥装置全体の小型化を図ることができる。

また、加熱部Ｈ１で加熱される下部ケーシング１２の内壁面に、被乾燥物が焦げ付いたり付着した場合でも、回転体２０の外周部に取り付けられた掻き取り部４０によって内壁面近傍の被乾燥物を掻き取ることができる。これにより、付着物により熱の伝達量が低下して加熱部Ｈ１による加熱効率が低下する不都合を防止できる。加熱部Ｈ１では、蒸気加熱の他に電気加熱も可能であるが、食品加工場等ではランニングコスト上有利な蒸気加熱方式が好ましい。なお、上記加熱部Ｈ１及び補助加熱部Ｈ２には、熱媒体として飽和水蒸気を供給したが、過熱水蒸気、湯又はオイル等の他の熱媒体を供給してもよい。

図２及び図３は、乾燥装置１を詳細に示した図である。乾燥装置１において、ケーシング１０は、横断面が円弧状に形成された底部と乾燥処理済み材ｗの前記排出部１２ｂと軸受３０、３５とを有したＵ字状の横断面の下部ケーシング１２と、該下部ケーシング１２を上から覆うように開放可能にボルトで結合され、被乾燥物Ｗの前記供給部１１ａを有した逆Ｕ字状の横断面の上部ケーシング１１とから構成されている。

ケーシング１０内に投入される有機性被乾燥物Ｗには、土着菌から得られた好気性好熱性の複合菌が添加され、腐敗し易い有機物の分解を促進することができる。詳しくは、被乾燥物Ｗには、次の酵素のうちの少なくとも１つを有する微生物が含まれている。なお、各酵素に続く括弧内に、各酵素が作用する物質を記している。アルコールデハイドロゲナーゼ（アルコール）、ラクテートデハイドロゲナーゼ（乳糖）、グルコース６リン酸デハイドロゲナーゼ（糖質）、アルデヒドデハイドロゲナーゼ（アルデヒド）、Ｌ・アスパルテイト・ベーターセミアルデヒド・ＮＡＤＰオキシドレクターゼ（アルデヒド）、グルタミン酸デハイドロゲナーゼ（アミノ酸）、アスパラギン酸セミアルデヒド・デハイドロゲナーゼ（アミノ酸）、ＮＡＤＰＨ２チクトクロームＣ・リアクターゼ（ＮＡＤＰ）、グルタチオン・デハイドロゲナーゼ（グルタチオン）、トレハローズリン酸シンテクターゼ（糖質）、ポリフォスヘエードキナーゼ（ＡＴＰ）、エタノールアミンフォスヘエードサイチジル・トランスフェラーゼ（ＣＴＰ）、トレハローズフォスファターゼ（糖質）、メタルチオ・フォスフォ・グリセレート・フォスファターゼ（グリセリン）、イヌラーゼ（イヌリン）、β−マンノシターゼ（糖質）、ウリジン・ヌクレオシターゼ（アミノ酸）、シトシン・ジアミナーゼ（シトシン）、メチルシステインシンテターゼ（アミノ酸）、アスパラギン酸シンテターゼ（ＡＴＰ）、コハク酸デハイドロゲナーゼ（コハク酸）、アコニチン酸ハイドロゲナーゼ（クエン酸）、フマレイトハイドロゲナーゼ（マロン酸）、マレイトデハイドロゲナーゼ（マロン酸）、クエン酸シンテターゼ（アセチルＣｏｕＡ）、イソクエン酸デハイドロゲナーゼ（クエン酸）、ＬＳＮＡＤＰオキシダクターゼ（クエン酸）、モノアミンオキシダクターゼ（アミン）、ヒスタミナーゼ（アミン）、ピルビン酸デカルボキシラーゼ（オキソ酸）、ＡＴＰアーゼ（ＡＴＰ）、ヌクレオチドピロフォスファターゼ（核酸）、エンドポリフォスファターゼ（ＡＴＰ）、ＡＴＰフォスフォハイドロラーゼ（ＡＴＰ）、オロチジン５リン酸デカルボキシラーゼ（オロチジン）。これらのうちの複数の酵素を含む複数種類の微生物を、被乾燥物Ｗに含ませることにより、多種類の被乾燥物Ｗに対して分解処理を行うことができる。これらの複数種類の微生物として、海、山及び陸の自然環境の土着菌を用いるのが好ましい。

回転体２０は、中空回転軸２１と、該回転軸２１の周囲に９０度ピッチで長手方向に螺旋状に隔設されて放射状に突出した中空撹拌棒２２と、該撹拌棒２２の周囲に取り付けられ、且つ、送り部を構成するように傾けた放熱板２３と、撹拌棒２２の外端に取り付けられた掻き取りスクレーパ４０とを有しており、前記送りをかける回転方向に前記インバータモータＭによって回転駆動されるように構成されている。中空回転軸２１は、上流側端部と下流側端部とに、スリーブ部３０ｂ、３５ｂの蒸気取り込み／排出孔と符合する位置において周囲方向に複数に孔２１ａ、２１ｂを有している。スクレーパ４０は、図５（ａ）及び（ｂ）に示すように、撹拌棒２２への取り付け部４０ａと、掻き取った物に送りをかけるように傾斜した刃を有した掻き取り部２４ｂとを有している。掻き取り部４０ｂは、一方が摩耗した場合に他方が使用できるように２ケ所に形成されている。

ケーシング側の加熱部Ｈ１は、下部ケーシング１２の周囲壁の内部に形成された中空蒸気室１２ｃにボイラー５から発生された過熱又は飽和水蒸気を軸受３０、３５を介して供給する蒸気供給管３１と、加熱済み蒸気をボイラー５に戻す蒸気排出管３６とを接続して構成されている。回転体側の補助加熱部Ｈ２は、回転体２０の内部に形成された中空蒸気室の回転軸蒸気室２１ｃと撹拌棒蒸気室２２ｃとに前記蒸気供給管３１から過熱又は飽和水蒸気を軸受３０、３５を介して供給し、加熱済み蒸気を前記蒸気排出管３６を介してボイラー５に戻して構成されている。中空蒸気室１２ｃの一番低い個所にはバルブ付きドレイン管１２ｅが接続されている。上流側軸受３０は、蒸気供給管３１に接続した筒状の筐体３０ａ内に回転軸２１を軸承するスリーブ部３０ｂを有している。筐体３０ａの内部は、スリーブ部３０ｂの周囲の複数の孔を介して回転軸蒸気室２１ｃと連通すると共に、下部ケーシング１２の周囲壁の中空蒸気室１２ｃにも連通している。下流側軸受３５も、上流側軸受３０と同じ構造にでき（軸２１の通孔は閉鎖フランジで塞ぐ）、蒸気供給管３１への接続部を蒸気排出管３６への接続部とすることができる。図示例では、下流側軸受３５は、筒状の筐体３５ａ内に回転軸２１を軸承するスリーブ部３５ｂを有しており、筐体３５ａの内部は、スリーブ部３５ｂの周囲の複数の孔を介して回転軸蒸気室２１ｃに連通すると共に、下部ケーシング１２の周囲壁の中空蒸気室１２ｃにも連通している。下流側軸受３５に上流側軸受３０と異なって蒸気排出管３６を設けない場合、蒸気排出管３６’を下部ケーシング１２の周囲壁の中空蒸気室１２ｃに接続することができる。

凝縮部５０は、上部ケーシング１１の両端壁に各々形成され、供給ポンプＰによって冷却水が供給される供給水室１１ｂと冷却を終えた水を受けて排出する排出水室１１ｃと、供給水室１１ｂ及び排出水室１１ｃに一端と他端が各々接続した状態で集水部５１内においてケーシング長手方向に設けられた複数本の冷却水管５３と、集水部５１から凝縮水Ｇを排出する排出口５９と、上記供給水室１１ｂと排出水室１１ｃの間において上部ケーシング１２の両側縁部に沿ってケーシング長手方向に設けられた凝縮水Ｇの樋状の集水部５１とを備える。集水部５１は、冷却水管５３による凝縮水Ｇの他に上部ケーシング１１の内面で放冷して凝縮した凝縮水Ｇも集水する。

クーリングタワー６０は、排出口５９から真空ポンプＶＰによって吸引された凝縮水Ｇと空気が供給される。クーリングタワー６０は、排出水室１１ｃから受けた冷却水を風で冷やし、冷えた冷却水を供給ポンプＰに供給する。また、クーリングタワーでは、冷却水の冷却に加えて、凝縮水の分解処理をも行う。

上記クーリングタワー６０は、冷却水を噴射するノズル６２と、このノズル６２から噴射された冷却水が流下する流下部６３と、この流下部６３を流れる冷却水に風を送るファン６４と、上記流下６３を流れた冷却水を受ける水槽部６１を有する。水槽部６１には、凝縮部５０から冷却水が導かれる冷却水管と、真空ポンプＶＰから凝縮水が導かれる凝縮水管が接続されている。この凝縮水管には、ダストセパレータが介設されている。水槽部６１内には、散水ポンプ６５が介設された散水管の一端が開口しており、この散水管の他端はノズル６２に接続されている。上記流下部６３には、樹脂で形成された多孔性の充填材が配置されている。クーリングタワー６０において、水槽部６１に導かれた凝縮水が冷却水に混ざり、この凝縮水が混ざった冷却水がノズル６２に導かれる。ノズル６２から噴射された冷却水は、流下部６３を流れる際にファンからの風で温度が降下して、水槽部６１内に流入する。クーリングタワー６０で冷却された冷却水は、冷却水ポンプＰによって凝縮部５０に戻される。

上記クーリングタワー６０と凝縮部５０との間を循環する冷却水には、複数種類の微生物が含まれている。この冷却水に含まれる微生物は、上述のケーシング１０内の被乾燥物Ｗに含まれる微生物と同じである。この冷却水中の微生物により、凝縮水Ｇ中に含まれる臭気成分や水溶性有害物質等を分解除去する。この微生物による臭気成分等の分解は、クーリングタワー６０及び凝縮部５０の間に形成される冷却水の循環路において広く行われる。特に、流下部６３の充填材を微生物の担体として利用し、この流下部６３で微生物分解を促進するのが好ましい。

本実施形態の乾燥装置は、凝縮水Ｇを冷却水に混ぜることにより臭気成分等の濃度を全体として低減させるので、凝縮水Ｇの臭気成分等が増大しても微生物の処理能力を越える虞が少なくて、安定した微生物処理を行うことができる。また、ケーシング１０内が減圧されていることから、凝縮部５０で冷却水がガスと熱交換する際の冷却水の温度上昇が比較的小さくて、冷却水の温度は概ね４０〜４５℃になる。これにより、冷却水中の微生物が高温によって死滅する不都合が防止され、微生物が安定して活性化され、凝縮水Ｇに安定して微生物処理を施すことができる。また、クーリングタワー６０では、冷却水の蒸発が促進されるのでオーバーフローが殆ど生じない。しかも、凝縮水Ｇ中の臭気成分等は冷却水で薄められて高度に分解除去される。したがって、乾燥装置の外部に臭気成分や有害成分が排出される不都合を効果的に防止できる。また、
水槽部６１には、真空ポンプＶＰによって凝縮水管を経由して凝縮水と共にケーシング１０内の空気が導かれる。この水槽部６１に導かれた空気に含まれる臭気成分等は、水槽部６１内の冷却水や、流下部６３から滴下する冷却水に接触して溶解し、この冷却水の微生物によって分解除去される。このように、クーリングタワー６０は、ケーシング１０から導かれる空気のスクラバとしても機能する。

また、クーリングタワー６０では凝縮水Ｇが補給されるので、水槽６１への補給清水ｇの量は少なくてすむ。凝縮水Ｇはダストセパレータ（図示は省略）を通してから水槽部６１に供給される。水槽部６１には、臭気成分や所定成分を除去するための触媒を設けてもよい。また、流下部６３の充填材に、上記触媒を含ませてもよい。

本発明の乾燥装置１は、真空ポンプＶＰでケーシング１０内を減圧することにより、被乾燥物Ｗと冷却水との両方における微生物処理を有効にしている。すなわち、ケーシング１０内を減圧し、被乾燥物Ｗに主に含まれる水分の沸点を１００℃よりも低くすることにより、被乾燥物Ｗの加熱に伴う微生物の死滅を防止する。これと共に、凝縮部５０でのガスの凝縮温度を降下させて、凝縮部５０でガスと熱交換する冷却水の温度上昇を少なくして、冷却水の温度上昇に起因する微生物の死滅を防止する。その結果、被乾燥物Ｗの腐敗を防止して臭気成分等の生成量を抑制でき、しかも、臭気成分等の分解除去効率を向上できる。

また、ケーシング１０内の減圧によって被乾燥物Ｗの加熱温度を低くすることにより、被乾燥物Ｗに含まれるビタミン等の栄養成分の破壊を防止できる。その結果、処理後の被乾燥物Ｗを用いて高品質の飼料や肥料を製造することができる。

図４は、回転体の変形例を示す図である。この回転体２０’は、撹拌棒２２に代えて螺旋管２２’を中空回転軸２１’の周囲に設けて形成している。回転体２０’は、中空回転軸２１’の周囲にその中空部に一端部と他端部とが接続され、該回転軸２１’の周囲に前記送り部を形成するように螺旋状に巻装された螺旋管２２’と、該螺旋管の外周面に取り付けられた掻き取り部４０とを有しており、中空蒸気室を回転軸中空部２１ｃ’と螺旋管中空部２２ｃ’とによって構成している。スクレーパ４０は、螺旋管２２’の外周部に周囲方向に９０度ピッチで、また長手方向において螺旋ピッチで突設された棒２５の先端に取り付けられている。螺旋管２２’は、下流側での加熱能力の大幅な低下を防ぐために、長手方向において２ブロックＡ、Ｂに分割されていて、各ブロックＡ、Ｂの螺旋管上流端が、同じ高温度の加熱蒸気を取り込むように回転軸２１’の回転軸蒸気室２１ｃ’の上流部分２１ｃ”に接続され、下流端が回転軸蒸気室２１ｃ’に接続されている。更に、螺旋管２２’の上流側の一端部と下流側の他端部の両外側に一周に渡って前記撹拌棒２２と該撹拌棒の周囲の取り付けられ且つ送り部を構成する放熱板２３とを設けることで、被乾燥物Ｗの供給部１１ａと搬出部１２ｂの個所において取り込み能力と排出能力を強化することができる。

本発明の活用例として、生ゴミ、焼酎カス、汚泥などの有機性廃棄物の被乾燥物の他に、洗浄後のペレット、砂などの無機性被乾燥物の乾燥にも適用できる。

本発明の乾燥装置を示す概略構成図である。本発明の乾燥装置の主要部の示す縦断面図である。図２のIII-III線に沿う断面を示す横断面図である。回転体の変形例を示す縦断面図である。図５（ａ）及び（ｂ）は、掻き取り部の例を示す側面図である。

符号の説明

１乾燥装置
５ボイラー
１０ケーシング
１１上部ケーシング
１１ａ被乾燥物の供給部
１１ｂ供給水室
１１ｃ排出水室
１２下部ケーシング
１２ｂ乾燥処理済み材の排出部
１２ｃ下部ケーシング側中空蒸気室
２０回転体
２１回転軸
２１’ 回転軸
２１ｃ回転軸の中空部
２１ｃ’ 回転軸の中空部（蒸気排出部）
２１ｃ” 蒸気供給部
２２撹拌棒
２２ｃ撹拌棒の中空部
２２’ 螺旋管
２２ｃ’ 螺旋管の中空部
２３放熱板
３０軸受
３１蒸気供給管
３５軸受
３６蒸気排出管
４０掻き取り部
５０熱交換部
５１集水部
５３冷却水管
５９凝縮水の排出部
６０クーリングタワー
６１水槽部
６２ノズル
６３流下部
６４ファン
６５散水ポンプ
Ａ螺旋管の上流側ブロック
Ｂ螺旋管の下流側ブロック
Ｇ凝縮水
Ｈ１加熱部
Ｈ１補助加熱部
Ｍモータ
Ｐ冷却水ポンプ
Ｓ被乾燥物からの蒸気
ＶＰ真空ポンプ
Ｗ被乾燥物
ｗ処理後の被乾燥物

Claims

有機物を主に含む被乾燥物を乾燥させる同時に微生物処理するに当たり、
上記被乾燥物を下記する酵素を含む微生物を添加して、攪拌下に加熱する加熱部と、冷却
水が供給される熱交換器を有し、上記被乾燥物の乾燥に伴って生じたガスを即時凝縮して
凝縮液を生成する凝縮部とを備えるケーシング内に投入し、
上記ケーシング内の空気を真空ポンプで上記凝縮部で生成された凝縮液と共に吸引して
、上記ケーシング内を大気圧から４００〜８００ｈPa減圧し、減圧下に上記被乾燥物
を８０〜６０℃の低温で加熱乾燥するとともに微生物処理する一方、
上記凝縮部の熱交換器からの冷却水と、上記真空ポンプで吸引された凝縮液とが導かれ、
この凝縮液が混ざった上記冷却水を冷却部で冷却し、
上記冷却部で冷却された冷却水を冷却水ポンプで上記凝縮部に戻すようにし、上記凝縮水
を含む冷却水を微生物処理することを特徴とする低温微生物処理乾燥方法。
但し、上記微生物は、アルコールデハイドロゲナーゼ、ラクテートデハイドロゲナーゼ
、グルコース６リン酸デハイドロゲナーゼ、アルデヒドデハイドロゲナーゼ、Ｌ・アスパ
ルテイト・ベーターセミアルデヒド・ＮＡＤＰオキシドレクターゼ、グルタミン酸デハイ
ドロゲナーゼ、アスパラギン酸セミアルデヒド・デハイドロゲナーゼ、ＮＡＤＰＨ２チク
トクロームＣ・リアクターゼ、グルタチオン・デハイドロゲナーゼ、トレハローズリン酸
シンテクターゼ、ポリフォスヘエードキナーゼ、エタノールアミンフォスヘエードサイチ
ジル・トランスフェラーゼ、トレハローズフォスファターゼ、メタルチオ・フォスフォ・
グリセレート・フォスファターゼ、イヌラーゼ、β−マンノシターゼ、ウリジン・ヌクレ
オシターゼ、シトシン・ジアミナーゼ、メチルシステインシンテターゼ、アスパラギン酸
シンテターゼ、コハク酸デハイドロゲナーゼ、アコニチン酸ハイドロゲナーゼ、フマレイ
トハイドロゲナーゼ、マレイトデハイドロゲナーゼ、クエン酸シンテターゼ、イソクエン
酸デハイドロゲナーゼ、ＬＳＮＡＤＰオキシダクターゼ、モノアミンオキシダクターゼ、
ヒスタミナーゼ、ピルビン酸デカルボキシラーゼ、ＡＴＰアーゼ、ヌクレオチドピロフォ
スファターゼ、エンドポリフォスファターゼ、ＡＴＰフォスフォハイドロラーゼ、オロチ
ジン５リン酸デカルボキシラーゼからなる群から選択された少なくとも１つの酵素を含む。
前記ケーシング内の減圧量は、被乾燥物の種類に応じて調整し、被乾燥物が生ゴミや食
品ゴミの場合、大気圧から４００ｈＰａの減圧を行い、被乾燥物中の水の沸点を８０℃
程度に低減させ、被乾燥物が、焼酎粕や人糞の場合、大気圧から７００〜８００ｈＰａの
減圧を行い、被乾燥物中の水の沸点を６０℃程度に低減する請求項１に記載の低温微生物
処理乾燥方法。
請求項１に記載の乾燥方法を実施する装置であって、
上記ケーシングは、横長の筒形状を有し、かつ、一端部に上記被乾燥物の供給部が設け
られていると共に、他端部に上記被乾燥物の排出部が設けられ、
上記ケーシング内に、上記ケーシングの長手方向と略平行に延在して長軸回りに回転駆
動される軸部と、上記被乾燥物を上記ケーシングの一端部から他端部に向かって送る送り
部と、上記ケーシングの内側面に付着する付着物を掻き取る掻き取り部とを有する攪拌部
を備え、該攪拌部は回転体２０からなり、中空回転軸２１と、該回転軸２１の周囲に所定
ピッチで長手方向に螺旋状に隔設されて放射状に突出した中空撹拌棒２２と、該撹拌棒２
２の周囲に取り付けられ、且つ、送り部を構成するように傾けた放熱板２３と、撹拌棒２
２の外端に取り付けられた掻き取りスクレーパ４０とを有しており、前記送りをかける回
転方向に前記インバータモータＭによって回転駆動されるように構成され、
上記加熱部はケーシング側の加熱部Ｈ１と回転体側の補助加熱部Ｈ２とからなり、上記
ケーシング側の加熱部Ｈ１は、下部ケーシング１２の周囲壁の内部に形成された中空蒸気
室１２ｃにボイラー５から発生された過熱又は飽和水蒸気を軸受３０、３５を介して供給
する蒸気供給管３１と、加熱済み蒸気をボイラー５に戻す蒸気排出管３６とを接続して構
成され、上記回転体側の補助加熱部Ｈ２は、回転体２０の内部に形成された中空蒸気室の
回転軸蒸気室２１ｃと撹拌棒蒸気室２２ｃとに前記蒸気供給管３１から過熱又は飽和水蒸
気を軸受３０、３５を介して供給し、加熱済み蒸気を前記蒸気排出管３６を介してボイラ
ー５に戻して構成されていることを特徴とする低温微生物処理乾燥装置。
請求項３に記載の乾燥装置において、
上記攪拌部の送り部は、上記軸部の周りに配置された螺旋管で形成され、
上記補助加熱部は、上記螺旋管内に形成されて熱媒体が供給される中空室を含むことを
特徴とする低温微生物処理乾燥装置。
請求項４に記載の乾燥装置において、
上記凝縮部は、上記ケーシングの上部の内側に設けられた上記熱交換器としての冷却水
配管と、この冷却水配管の下方に設けられて上記凝縮液を受ける受液部とを有し、
上記凝縮部の受液部の内側を臨むように、上記真空ポンプの吸気口が形成されていること
を特徴とする低温微生物処理乾燥装置。
請求項４に記載の乾燥装置において、
上記冷却部は、
上記凝縮液の混ざった冷却水が流れる流下部と、
上記流下部を流れる冷却水に風を送るファンと、
上記流下部から冷却水を受ける水槽部と、
上記水槽部に溜まった冷却水を上記流下部に導くポンプと
を有する空冷式冷却塔であることを特徴とする低温微生物処理乾燥装置。