JP5405774B2 - 含水有機物の乾燥固形化方法 - Google Patents
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Description
しかしながら、それらの有機物(バイオマス資源)は大量の水分を含んでおり、有効に利用するためには適切且つ低コストで乾燥する必要がある。そして、それらのバイオマス資源を取り扱い易いものにするためには、固形化することが望まれる。
そこで、その乾燥と固形化を適切且つ低コストで行う方法が課題となっている。
そこで、本発明の目的は、含水有機物を適切且つ低コストで乾燥及び固形化できる含水有機物の乾燥固形化方法を提供することにある。
本発明にかかる含水有機物の乾燥固形化方法の一形態によれば、粉状や粒状又はそれらの集合物の雑菌に汚染されていない含水有機物に、好気性菌を接種する菌付け工程と、前記含水有機物を、前記好気性菌の繁殖による乾燥作用によって、該好気性菌の生長が鈍化する含水率まで乾燥させる乾燥工程と、前記乾燥工程によって水分調整がなされた前記含水有機物を、加圧による成形機によって固形状に成形する成形工程とを有する。
さらに、本発明にかかる含水有機物の乾燥固形化方法の一形態によれば、前記菌付け工程が、菌糸が切断されてキノコの生長力が失われた直後の雑菌の侵入が少ない段階であって前記キノコ廃菌床を掻き出す掻き出し装置から一時的に堆積させて保管される貯留槽へコンベアによって移送される間に、好気性菌の種菌を投入することで行われることを特徴とすることができる。
また、本発明にかかる含水有機物の乾燥固形化方法の一形態によれば、前記乾燥工程によって、前記含水有機物の含水率を25〜45%まで調整することを特徴とすることができる。
また、本発明にかかる含水有機物の乾燥固形化方法の一形態によれば、前記乾燥用箱体には、前記通気性に富む材料によって中空の壁状に形成されて通気がなされる仕切壁が設けられていることを特徴とすることができる。
また、本発明にかかる含水有機物の乾燥固形化方法の一形態によれば、前記成形工程の後、通気性に富む袋に詰めて自然乾燥させることを特徴とすることができる。
また、本発明にかかる含水有機物の乾燥固形化方法の一形態によれば、前記含水有機物の少なくとも一部が、キノコ廃菌床、食品残渣、生ゴミ、畜糞、有機汚泥のうち少なくとも一種を含むことを特徴とすることができる。
図1は本発明にかかる含水有機物の乾燥システムの形態例を示す説明図である。図2は本発明にかかる乾燥工程に用いる乾燥用箱体の形態例を示す斜視図である。また、図3は本発明にかかる乾燥工程に用いる乾燥用箱体の他の形態例を示す斜視図である。
含水有機物がキノコ廃菌床である場合、その菌付け工程が、菌床栽培キノコの収穫が終わった後にキノコの栽培瓶から掻き出されることなどによって、菌糸が切断されてキノコの生長力が失われた直後の雑菌の侵入が少ない段階で、好気性菌の種菌を投入することで行われるとよい。キノコの菌糸によって占有されていたキノコ培地は、そのキノコの生長力が失われることで他の菌にとっては無菌状態の培地となり、特定の菌を接種することでその菌を爆発的に繁殖させることができる。
なお、キノコの菌床栽培は袋詰めされた培地によって行われる場合があり、その栽培袋から出したキノコ廃菌床を含水有機物として利用することもある。
乾燥の度合いは、次の成形工程で好適に固化できる範囲で、且つ、例えば後述するような押し出し成形機の摩擦抵抗が過大にならないような適切な含水率まで行うとよい。この乾燥の度合いは、好気性菌の生長が鈍化する含水率とほぼ同等になっている。このため、好気性菌の繁殖による乾燥を行った後、直ぐに次の成形工程に進むことができる。従って、効率的な生産システムを構築できる。
さらに、菌付け後、図1に示すように、貯留槽25に一旦堆積させて発酵を促進させ、その後で後述する乾燥用箱体10によって乾燥させることで、菌回りを早め、乾燥時間を短縮できる。
なお、冬季などに発酵や乾燥を促進させるためには、図1に示すように本システムで得られた乾燥物などを燃料として、加温装置26によって乾燥用箱体10の中の含水有機物を加温してもよい。
乾燥用箱体10の各構成面を形成する網状或いは格子状等の通気性に富む材料としては、ラス網、金網、有孔板、或いは紐を編んだ状態の網目材などを用いることができる。
この仕切壁12の中空内は、含水有機物が入らないようにされ、空気が流通できる空間となっている。そこで、仕切壁12の上面部は、通気性が充分にあると共に内部に含水有機物が入らないように、前述の通気性に富む材料で覆った形態にすればよい。
これによれば、含水有機物を収容する際には間口が広くて入れ易い。そして、乾燥用箱体を反転した際には、含水有機物を落下させて容易に排出できる(図1参照)。従って、作業性を高め、生産効率を向上できる。
ところで、この乾燥用箱体は、全面網張りの合理的な形態の網かごであり、本発明では発酵乾燥槽として用いているが、発酵作用を利用しない他の乾燥槽として用いてもよい。例えば、木材チップなど他の含水有機物の乾燥に用いることもできる。
これによれば、粘着性の添加物を加えることなく、加圧効果によって所要の含水率まで乾燥した含水有機物を固形化できる。このように粘着性の添加物を要しないのは、原料に含まれる糖質や他の栄養素、及び茸や菌類の菌糸(細胞壁)に存在するキトサンが、粘着材としての効果を発揮するためと考えられる。
これによれば、多数の孔から例えば直径6mm前後の細柱状の乾燥固形物を多数の筋状に押し出すことができる。押し出された筋状の乾燥固形物は、その自重によって所定の長さの範囲で自然に割れるように切れてペレット状になる。これによれば、簡単な装置構成で、ペレット状の乾燥固形物を効率よく大量に生産できる。
なお、含水有機物からなる乾燥固形物の成形形態はこれに限定されず、様々な形状やサイズの乾燥固形物を成形できるのは勿論である。
これによれば、そのペレット状の固形物を、優れた有用菌の種菌として活用できる。
なお、含水有機物の成形時に粉粒状の破片が生じるが、これはふるいにかけるなどして分離し、再度水分調整の原料などとして、含水有機物に混ぜればよい。
なお、乾燥固形物は、上記のようなさらなる乾燥によって乾燥度が高くなると、締まって硬くなり、保形性が向上する。
さらに、本発明にかかる含水有機物の乾燥固形化方法によって製造された物は、他の乾燥有機物資材、或は発酵基材や有効菌の種菌としても有効に利用できる。特に、発酵基材や有効菌の種菌としては、生ゴミを堆肥化処理するためのボカシとして好適に利用できる。
12 仕切壁
15 角筒
21 掻き出し装置
22 コンベア
23 菌投入装置
24 コンベア
25 貯留槽
26 加温装置
30 成形機
Claims (7)
- 粉状や粒状又はそれらの集合物の雑菌に汚染されていない含水有機物に、好気性菌を接種する菌付け工程と、
前記含水有機物を、前記好気性菌の繁殖による乾燥作用によって、該好気性菌の生長が鈍化する含水率まで乾燥させる乾燥工程と、
前記乾燥工程によって水分調整がなされた前記含水有機物を、加圧による成形機によって固形状に成形する成形工程とを有する含水有機物の乾燥固形化方法であって、
前記含水有機物がキノコ廃菌床であって、前記菌付け工程が、菌床栽培キノコの収穫が終わった後にキノコの栽培瓶から掻き出されることによって、菌糸が切断されてキノコの生長力が失われた直後の雑菌の侵入が少ない段階で、好気性菌の種菌を投入することで行われることを特徴とする含水有機物の乾燥固形化方法。 - 前記菌付け工程が、菌糸が切断されてキノコの生長力が失われた直後の雑菌の侵入が少ない段階であって前記キノコ廃菌床を掻き出す掻き出し装置から一時的に堆積させて保管される貯留槽へコンベアによって移送される間に、好気性菌の種菌を投入することで行われることを特徴とする請求項1記載の含水有機物の乾燥固形化方法。
- 前記乾燥工程の前に、前記含水有機物の容量比重を0.3〜0.7に調整することを特徴とする請求項1又は2記載の含水有機物の乾燥固形化方法。
- 前記乾燥工程によって、前記含水有機物の含水率を25〜45%まで調整することを特徴とする請求項1〜3のいずれかに記載の含水有機物の乾燥固形化方法。
- 前記乾燥工程が、網状或いは格子状等の通気性に富む材料によって形成された乾燥用箱体によってなされていることを特徴とする請求項1〜4のいずれかに記載の含水有機物の乾燥固形化方法。
- 前記成形工程の前に、前記好気性菌が繁殖した前記含水有機物を攪拌してほぐすことを特徴とする請求項1〜5のいずれかに記載の含水有機物の乾燥固形化方法。
- 前記成形工程の後、通気性に富む袋に詰めて自然乾燥させることを特徴とする請求項1〜6のいずれかに記載の含水有機物の乾燥固形化方法。
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