JP6153129B2 - 燻し焼き装置および燻炭，燻灰，燻液の製造方法 - Google Patents

Description

本発明は、籾殻，そば殻，稲藁，そば藁，竹等、さらには葦，薄等、イネ科の植物原料を燻し焼きして、燻炭，燻灰，燻液（籾酢液，竹酢液，その他の木酢液）を製造する装置および方法に関するものである。

籾殻等のイネ科の植物原料を、例えば５００℃以下の低温で燻し焼き炭化して得られた炭（燻炭）は、農業や園芸などの分野において、植物成長調整剤や土壌改良剤などとして使用される。また、上記燻炭は、畜産や酪農などの分野においては、家畜の整腸剤や栄養補給剤、あるいは畜舎の消臭衛生剤などとして使用される。

しかしながら、上記植物原料を野焼きなどで炭化する場合には、得られた炭はアルカリ性のものとなってしまう。このようなアルカリ性の炭の場合には、そのまま使用すると、植物成長調整剤や土壌改良剤としての効果が低下するので、灰汁ぬき等の略中性にする処理が必要になる。

このため、例えば、籾殻を植物原料として、略円筒型の燻し焼き窯内に充填し、底側（下側）から空気を供給するとともに、天側（上側）から排気しつつ、植物原料の最上層（天面表層）から下層に向けて燻し焼きして層順次に炭化し、この燻し焼き炭化が植物原料の最下層（底面表層）まで達したら、空気供給を停止して消火することによって、低温での層順次の燻し焼きが可能となり、弱酸性〜略中性の燻炭を得ることができる（特許文献１，２参照）。

なお、植物原料の燻し焼きを開始するにあたっては、植物原料の天面に点火する必要があるが、植物原料の湿り等によって点火できず、あるいは点火したあとに燻し焼きが継続せずに鎮火してしまう部分を生じることがあった。これを改善するために、点火の際に、略円筒型の燻し焼き窯の本体円筒部の天面開口と本体天蓋部の間に補助器具を挟み込むことによって、本体円筒部の天側周縁部と本体天蓋部の周縁部の間に空気供給するための略円環型の隙間を確保する技術が提案されている（特許文献２参照）。

籾殻等のイネ科の植物原料は、一般に、そのミネラル成分中に非晶質のケイ酸成分を豊富に含有している。非晶質のケイ酸は、水等の溶解性が高いため、水稲などの農作物の肥料として有効な成分である。なお、ケイ酸は、土壌中に豊富に含まれているが、これらはもともと水等の溶解性が低いため、農作物肥料としての価値が低いものである。

例えば、籾殻を植物原料として、炉内温度を４５０〜８００℃の低温に制御するとともに、空気量や灰自体の温度等の焼成条件を制御して、上記植物原料を灰化することによって、溶解性が高く、従って水稲肥料としての価値が高いケイ酸成分を含有した籾殻灰を得る肥料化法が提案されている（特許文献３参照）。

上記肥料化法を実現する装置としては、例えば、炉内温度の調整機構を備え、籾殻を流動させながら、４００〜８００℃の低温で焼成し、非晶質の籾殻灰を製造するものがある（特許文献４参照）。

さらにまた、コンクリート原料の製造分野では、ポゾラン活性の高い籾殻灰を得るために、焼成炉内に堆積させた籾殻の下側から強制送風する風量を調整することによって炉内温度を調整する機構を備え、上記籾殻を上面から下面に向けて炭化させる際には、大気の強制送風により炉内温度を制御し、そのあとに下面から上面に向けて灰化焼成する際には、大気と排気ガスの混合気を強制送風して炉内温度を制御することにより、上記籾殻を６００〜９００℃の適温で燃焼させるものがある（特許文献５参照）。

このように、籾殻等のイネ科の植物原料を、ケイ酸成分が結晶化しないように、例えば８００°以下の低温で燻し焼き灰化して得られた灰（燻灰）は、農作物のケイ酸質肥料としての価値が高いものとなる。

また、籾殻等のイネ科の植物原料は、一般に、酢成分およびタール成分を含んでいる。この酢成分は、上記燻し焼き炭化あるいは上記燻し焼き灰化のときに、上記タール成分とともに、植物原料あるいは燻炭から揮発して排煙（燻煙）中に気化混合される。

上記燻煙を冷却結露させて得られた原液（燻液原液）からタール成分を分離除去して得られた酢液（燻液）は、農業または園芸などの分野において、病害虫防除剤や植物成長調整剤などとして使用される。

例えば、籾殻を植物原料として、低温で燻し焼いて炭化させ、そのときに発生する燻煙を煙突内で冷却結露させて回収し、この燻液原液からタール成分を除去することによって、燻液を得ることができる（特許文献６，７参照）。

このとき、例えば、煙突を傾斜配置することによって、燻煙の冷却効率を高めて燻液原液の回収効率を高めることができる（特許文献６参照）。あるいは、煙突内に冷却網を設けることによって、燻煙の冷却効率を高めて燻液原液の回収効率を高めることができる（特許文献７参照）。

特開昭５８−１７８０号公報 登録実用新案第３１５６３９１号公報 特開２００６−１１１４８０号公報 特開２００６−１１２６８７号公報 特開平９−２５５９６４号公報 特開平３−２５８８９５号公報 特開平９−７８０７１号公報

しかしながら、上記従来の技術において得られる燻炭は、燻し焼き窯内の温度の変動によってＰＨ値にばらつきを生じる場合があり、そのようなＰＨ値のばらつきがある燻炭は、植物成長調整剤や土壌改良剤などとしての価値が低いものとなってしまう。このため、植物成長調整剤や土壌改良剤などとしての価値が高い燻炭を得るためには、植物原料の燻し焼き炭化を安定した低温で継続できるようにする必要がある。

また、上記従来の技術において得られる燻灰は、燻し焼き窯内の温度が例えば８００°を超える高温になると、燻炭中の非晶質ケイ酸成分が結晶化し、含有ケイ酸成分の溶解性が著しく低下してしまうため、農作物肥料としての価値が著しく低いものとなってしまう。さらに、このケイ酸成分の結晶化が燻炭中の有機成分の完全燃焼を阻害するため、得られる燻灰中に未燃焼の有機成分が残留することになり、このことが燻灰中のケイ酸成分含有率を低下させる原因となっていた。このため、農作物のケイ酸質肥料としての価値が高い燻灰を得るには、燻炭の燻し焼き灰化をより低温で継続できる技術の開発が望まれている。

また、上記従来の技術において得られる燻液原液は、燻煙の温度が高くなるほど、燻液成分の冷却結露効率が低くなり、得られる燻液原液の量自体が減少するとともに、燻液原液における燻液の含有率が低下してしまう。このため、燻液原液の回収量自体を増やして燻液原液における燻液の含有率を高くするためにも、つまり得られる燻液の量を増やすためにも、より低温で燻し焼きを継続できる技術の開発が望まれている。

なお、燻し焼き窯内の温度を検知制御するための機構を設けると、装置が大型で複雑な構成のものとなるので、農家個人が自身の田畑で使用するには適さない。また、燻炭の低温での燻し焼き灰化には時間がかかるので、炉内温度を監視しながら手動で温度調整機構を操作することは現実的でない。

本発明は、このような従来の課題を解決するためになされたものであり、燻し焼き温度の検知制御をしなくても、従来よりも低温かつ安定した温度での燻し焼き継続が可能な燻し焼き装置を提供することを目的としてなされたものである。

上記目的を達成するために、本発明の第１の燻し焼き装置は、イネ科の植物原料を燻し焼きする燻し焼き装置において、内部を燻し焼きのための空隙とした燻し焼き窯本体と、前記燻し焼き窯本体内の空気導入室に空気を自然送気する空気導入口と、前記燻し焼き窯本体内の燻し焼き室で生じる燻煙を自然排気する煙突とを備え、前記燻し焼き窯本体が、天面が開口された略円筒型の本体円筒部と、天面および底面が開口されて底側周縁部が前記本体円筒部の天側周縁部に載置された略円錐台型の本体円錐台部と、前記本体円錐台部の天側周縁部に載置された略円盤型の本体天蓋部とを有し、前記空気導入室が、前記燻し焼き室の底側に配置されており、前記煙突が、前記本体天蓋部に接続されることを特徴とするものである。

本発明の第２の燻し焼き装置は、上記第１の燻し焼き装置おいて、前記本体円錐台部が前記本体円筒部から取りはずし可能であることを特徴とするものである。

本発明の第３の燻し焼き装置は、上記第１または第２の燻し焼き装置おいて、前記本体天蓋部が前記本体円錐台型部から取りはずし可能であることを特徴とするものである。

本発明の第４の燻し焼き装置は、上記第１ないし第３の何れかの燻し焼き装置おいて、前記煙突の長尺が傾斜配置されることを特徴とするものである。

本発明の第５の燻し焼き装置は、上記第１ないし第４の何れかの燻し焼き装置おいて、前記本体円錐台部の底角が４０°〜５０°であることを特徴とするものである。

本発明の第１の燻炭の製造方法は、上記第１ないし第５の何れかの燻し焼き装置を使用した燻炭の製造方法であって、前記空気導入開口による送気条件および前記煙突による排気条件を固定したまま、前記燻し焼き室に充填された前記植物原料を天側の最上層から底側の下層に向けて層順次に燻し焼きして燻炭化する手順と、前記植物原料の最下層が燻炭化したら、前記空気導入口を閉成して消火する手順とを含むことを特徴とするものである。

本発明の第２の燻炭の製造方法は、上記第１の燻炭の製造方法において、前記植物原料を、その天面位置が前記本体円錐台部の途中位置に達するように前記燻し焼き室に充填することを特徴とするものである。

本発明の燻灰の製造方法は、上記第１ないし第５の何れかの燻し焼き装置を使用した燻灰の製造方法であって、前記空気導入開口による送気条件および前記煙突による排気条件を固定したまま、前記燻し焼き室に充填された前記植物原料を、天側の最上層から底側の下層に向けて層順次に燻し焼きして燻炭化する手順と、前記植物原料の最下層が燻炭化したら、前記空気導入開口による送気条件および前記煙突による排気条件を固定したまま、燻炭を最下層から上層に向けて層順次に燻灰化する手順とを含み、前記燻灰化時の前記送気条件が、前記空気導入開口の送気開口を燻炭化時よりも狭くしたものであり、前記燻灰化時の前記排気条件が、燻炭化時の排気条件と同じであることを特徴とするものである。

本発明の燻液の製造方法は、上記第１ないし第５の何れかの燻し焼き装置を使用した燻液の製造方法であって、前記燻し焼き室に充填された前記植物原料を燻し焼きして燻炭化し、あるいはこの燻炭をさらに燻し焼きして燻灰化する手順と、前記燻炭化時あるいは前記燻灰化時に、前記煙突の内面に結露した燻液原液を回収する手順とを含むことを特徴とするものである。

本発明によれば、燻し焼き窯本体を本体円筒部と本体天蓋部の間に本体円錐台部を設けた構成としたことにより、燻し焼き温度の検知制御をしなくとも、従来の略円筒型の燻し焼き窯本体を使用した場合よりも、燻し焼き温度を低温にかつ安定した温度に保持して燻炭化、あるいは燻炭化および燻灰化を継続できるので、従来よりもＰＨ値のばらつきが少ない燻炭を得ることができ、従来よりも含有ケイ酸成分の溶解性が極めて高い燻灰を得ることができ、従来よりも大量の燻液を得ることができるという効果がある。

本発明の実施の形態の燻し焼き装置の全体構成を説明する図である。 本発明の実施の形態の燻し焼き装置においての燻し焼き窯の構成および燻し焼き手順を説明する図である。 本発明の他の実施の形態の燻し焼き装置においての燻し焼き窯の構成を説明する側面図である。

本発明を実施するための形態について、図面を参照しつつ、以下に詳細に説明する。

図１は本発明の実施の形態の燻し焼き装置の全体構成を説明する図であり、（ａ）は正面図、（ｂ）は側面図、（ｃ）は天面（上面）図である。

図１のように、本実施の形態の燻し焼き装置は、燻し焼き窯１００と、支持機構２００と、空気導入口３００と、煙突４００と、燻液原液収容器５００とを備えている。

また、図２は本発明の実施の形態の燻し焼き装置においての燻し焼き窯１００の構成および燻し焼き手順を説明する図であり、（ａ）は本体円錐台部１２０を本体円筒部１１０から取りはずして分離し、本体天蓋部１３０を本体円錐台部１２０から取りはずして分離し、空気導入口３００の開閉蓋部３３０を閉成したときの側面図、（ｂ）は本体円錐台部１２０の底側周縁部を本体円筒部１１０の天側周縁部に載置し、本体円錐台部１２０の天側周縁部に載置して燻し焼き窯本体を構成し、空気導入口３００の開閉蓋部３３０を開成支持部３４０によって支持して開成し、煙突４００の煙突本体接続部４２０を煙突嵌合部４３０に挿嵌したときの側面図、（ｃ１）はイネ科の植物原料Ｍを本体円筒部１１０にのみ充填したときの燻し焼き窯本体の断面図、（ｃ２）はイネ科の植物原料Ｍを本体円錐台部１２０の途中に達するまで充填したときの燻し焼き窯本体の断面図である。なお、図２において、図１と同様のものには同じ符号を付してある。

燻し焼き窯１００は、本体円筒部１１０と、本体円錐台部１２０と、本体天蓋部１３０と、グリッド部１４０と、フック１５０，１６０によって構成されている。なお、本体円筒部１１０、本体円錐台部１２０、および本体天蓋部１３０は、内部を燻し焼きのための空隙（底側の空気導入室１０１およびその天側の燻し焼き室１０２）とした燻し焼き窯本体を構成している。

本体円筒部１１０は、底面（下面）は開口されておらず、天面（上面）が開口された略円筒型（略ドラム缶型）をなす、例えばステンレス鋼製あるいは鉄製の金属体であって、燻し焼き窯本体を構成する部分である。

本体円錐台部１２０は、その天面および底面がいずれも開口された略円錐台型をなす、例えばステンレス鋼製あるいは鉄製の金属体であって、その底側周縁部が本体円筒部１１０の天側周縁部に載置されて、本体円筒部１１０とともに燻し焼き窯本体を構成する部分である。

本体天蓋部１３０は、略円盤型をなす、例えばステンレス鋼製あるいは鉄製の金属体であって、その周縁部が本体円錐台部１２０の天側周縁部上に載置されて、本体円錐台部１２０の天面開口を閉成する蓋として、本体円筒部１１０および本体円錐台部１２０とともに燻し焼き窯本体を構成する部分である。

このように、燻し焼き窯１００の燻し焼き窯本体は、本体円筒部１１０と本体天蓋部１３０の間に本体円錐台部１２０を配設した複合体構造となっている。

なお、本体円錐台部１２０の天面開口径と本体天蓋部１３０の径は略同じであり、本体円錐台部１２０の底面開口径と本体円筒部１１０の天面開口径も略同じであるが、本体円錐台部１２０が略円錐台型をなしているため、本体円錐台部１２０の天面開口径（従って本体天蓋部１３０の径）は、および本体円錐台部１２０の底面開口径（従って本体円筒部１１０の天面開口径）よりも狭くなっている。

側面視において、本体円錐台部１２０の底角をθとすると、本実施の形態の燻し焼き装置では、底角θは１０°〜８０°の範囲内とする。つまり、底角θが１０°未満あるいは８０°を超えるものは、本体円錐台部１２０として使用しないものとする。

さらに、本体円錐台部１２０の底角θは、４０°〜５０°であることが望ましい。つまり、この底角θが４０°〜５０°の範囲内となるように、本体円錐台部１２０の天面開口径寸法および底側開口径寸法ならびに高さ寸法を設定することが望ましい。

グリッド部１４０は、例えばステンレス鋼製あるいは鉄製のグリッド円盤体であって、燻し焼き窯本体の本体円筒部１１０内に、取りはずし可能に水平張設されている。そして、このグリッド部１４０によって、燻し焼き窯本体内の空隙は、底側（下側）の空気導入室１０１と、天側の燻し焼き室１０２に分割されている。

フック１５０は、本体円筒部１１０の天側周縁部近傍の側面部位に複数個設けられており、本体円筒部１１０の天側周縁部上に載置された本体円錐台部１２０を当接固定する役目を果たす。

同様に、フック１６０は、本体円錐台部１２０の天側周縁部近傍の側面部位に複数個設けられており、本体円錐台部１２０の天側周縁部上に載置された本体天蓋部１３０を本体円錐台部１２０に当接固定する役目を果たす。

燻し焼き窯１００の燻し焼き窯本体において、本体円錐台部１２０は、本体円筒部１１０から取りはずし可能であり、本体天蓋部１３０も、本体円錐台部１２０から取りはずし可能である。

つまり、本体円筒部１１０と、本体円錐台部１２０と、本体天蓋部１３０とは、互いに分離可能な単体部品となっている。なお、本体円筒部１１０と本体円錐台部１２０を分離不可能な一体構造とすること、または／および本体円錐台部１２０と本体天蓋部１３０を分離不可能な一体構造とすることも可能である。

イネ科の植物原料の燻炭化およびこの燻炭の燻灰化の際には、燻し焼き窯本体内に燻し焼きのための略閉成された空隙を確保する必要がある。

本実施の形態の燻し焼き装置では、本体円錐台部１２０をフック１５０で本体円筒部１１０の天側周縁部に当接固定し、本体天蓋部１３０をフック１６０で本体円錐台部１２０の天側周縁部に当接固定して本体円錐台部１２０の天面開口を閉成することによって、上記の空隙を確保する。

しかし、上記植物原料を燻し焼き窯本体の燻し焼き室内に充填する際や、燻し焼きによって得られた燻炭あるいは燻灰を燻し焼き室内から取り出す際には、上記空隙の一部に開口を確保する必要がある。

本実施の形態の燻し焼き装置では、本体円錐台部１２０および本体天蓋部１３０を本体円筒部１１０から取りはずす、あるいは本体天蓋部１３０を本体円錐台部１２０から取りはずすことによって、上記植物原料の充填および燻炭または燻灰の取り出しのための開口を確保する。

また、上記植物原料の燻炭化を開始するにあたっては、この植物原料の天面に点火するが、この点火のための種火を投入する投入口あるいは隙間を確保する必要がある。

本実施の形態の燻し焼き装置では、本体天蓋部１３０の周端部位を持上げることによって、本体円錐台部１２０の天側周縁部との間に僅かな略円環型の隙間を作り、この隙間から種火を投入することによって、上記植物原料の天面に点火をする。

本体円錐台部１２０を本体円筒部１１０から取りはずし可能な構成とすることによって、本体円筒部１１０，本体円錐台部１２０，本体天蓋部１３０の内面の洗浄や、グリッド部１４０の取りはずし洗浄等、燻し焼き窯１００のメンテナンス作業を容易にすることができるとともに、植物原料Ｍの充填作業や燻炭または燻灰の取り出し作業を容易にすることができる。

また、本体天蓋部１３０を本体円錐台部１２０から取りはずし可能な構成とすることによって、本体天蓋部１３０の洗浄等のメンテナンス作業を容易にすることができるとともに、植物原料Ｍの点火の際の種火の投入のための隙間を容易に確保できるので、種火の投入口を設ける必要がない。

支持機構２００は、燻し焼き窯１００の周面に凸設された２つの支軸を掛支することによって、燻し焼き窯１００を中空位置に支持している。なお、上記２つの支軸は、上面視において、互いのなす中心角が１８０°となり、かつそれぞれが空気導入口３００となす中心角が９０°となる位置に設けられている。

この支持機構２００は、植物原料Ｍの充填作業や燻炭または燻灰の取り出し作業の際には、上記２つの支軸を揺動軸として揺動可能なように燻し焼き窯１００を支持し、燻し焼きの際には、上記揺動を抑止して中空に静止固定されるように燻し焼き窯１００を支持する。

空気導入口３００は、開口部３１０と、フード部３２０と、開閉蓋部３３０と、開成支持部３４０によって構成されている。

この空気導入口３００は、本体円筒部１１０の底面に近い周面部位に設けられて燻し焼き窯１００の空気導入室１０１に通じており、開成時には、燻し焼き窯１００の空気導入室１０１およびグリッド部１４０を介して、燻し焼き窯１００の燻し焼き室１０２内に空気（大気）を自然送気し、閉成時には、空気の自然送気を停止する役目を担っている。

開口部３１０は、本体円筒部１１０の底面に近い周面部位に削設されており、この部位を開口している。

フード部３２０は、開口部３１０を囲い込むようにして、本体円筒部１１０の周面に突設された略角筒型の部分である。

開閉蓋部３３０は、フード部３２０の突端に設けられており、フード部３２０の天側端辺（上端辺）を回動軸として回動可能であり、この開閉蓋部３３０を回動させることによって、空気導入口３００を開閉可能としている。

つまり、開閉蓋部３３０をフード部３２０の左右端辺および底側端辺（下端辺）から離間させることによって、空気導入口３００が開成され、燻し焼き窯１００の空気導入室１０１に空気が自然送気される。

逆に、開閉蓋部３３０をフード部３２０の左右端辺および底側端辺に当接させることによって、空気導入口３００が閉成され、燻し焼き窯１００の空気導入室１０１に空気が自然送気されないようにする。

開成支持部３４０は、開閉蓋部３３０を静止支持して、フード部３２０の左右端辺および底側端辺から離間させることによって、空気導入口３００の開口量を固定保持する。

煙突４００は、煙突本体長筒部４１０と、煙突本体接続部４２０によって構成されている。

この煙突４００は、植物原料Ｍの燻し焼き（燻炭化）の際に燻し焼き窯１００の燻し焼き室１０２内に生じる燻煙（炭化時燻煙）を自然排気し、燻炭の燻し焼き（燻灰化）の際に燻し焼き室１０２内に生じる燻煙（灰化時燻煙）を自然排気する役目を果たすとともに、内部を通過する燻煙を高効率に冷却して燻液原液を結露生成させる役目を果たす。

煙突本体長筒部４１０は、略長筒をなしており、その底部近傍の側面部位において煙突本体接続部４２０の一端に連接されており、この煙突本体接続部４２０との連接部位を中心軸として回転可能である。

この煙突本体長筒部４１０の長尺の略中間位置には、１個または複数個の冷却孔が設けられている。また、この煙突本体長筒部４１０の底部には、燻液原液の滴下孔が設けられている。

煙突本体接続部４２０は、Ｌ字型の略円筒をなしており、その他端は、本体天蓋部１３０に固設された煙突嵌合部４３０の内周面に取りはずし可能に挿嵌されている。

煙突嵌合部４３０は、本体天蓋部１３０の周端部の近く、上面視において本体天蓋部１３０の中心からずれた部位に、略円筒をなして凸設されている。

この煙突嵌合部４３０内においては、本体天蓋部１３０が開口されているので、突嵌合部４３０に煙突接続部４２０が挿嵌されることによって、燻し焼き窯１００に煙突４００が取りはずし可能に挿通接続されることとなる。

そして、上面視円周において、空気導入口３００の位置を回転角０°の位置とすると、本体天蓋部１３０は、煙突嵌合部４３０が回転角約１８０°の位置となるように、本体円錐台部１２０の天側周縁部上に載置される。従って、上面視において、煙突嵌合部４３０と、燻し焼き窯１００の周面に設けられている空気導入口３００とのなす中心角は、約１８０°となる。

なお、煙突嵌合部４３０は、上記のように本体天蓋部１３０の中心からずれた部位に設けることの他、本体天蓋部１３０の略中心部位に設けることも可能である。また、煙突嵌合部４３０に煙突嵌合部４３０の内周面が挿嵌される構成とすることも可能である。

煙突支柱部４４０は、煙突本体長筒部４１０の長尺中間位置よりも天側の部位と燻し焼き装置の設置面（例えば地面等の水平面）の間に配置されて、煙突本体長筒部４１０を支持する。

燻液原液収容器５００は、煙突本体長筒部４１０の燻液原液の滴下孔の直下に位置するように、煙突本体長筒部４１０の底部に釣下げられている。

上記の煙突４００は、その長尺が傾斜するようにして配置される。つまり、煙突本体長筒部４１０が、例えばその長尺が鉛直と鈍角をなすように（燻し焼き装置の設置面と鋭角をなすように）、傾斜して配設される。

そして、この煙突本体長筒部４１０を傾斜配置した構成、さらには煙突本体長筒部４１０に冷却孔を設けた構成によって、煙突本体長筒部４１０内面において高効率に冷却結露生成された燻液原液が、滴下孔から滴下して、燻液原液収容器５００内に貯められる。

本実施の形態の燻し焼き装置を使用して、燻炭，燻灰，燻液を製造する手順について、以下に説明する。

イネ科の植物原料として、ここでは籾殻を使用する。なお、この他に、例えば、稲藁，そば殻，竹，葦，薄、あるいはこれらと籾殻を混合したものを植物原料として使用することも可能である。

植物原料となる籾殻は、あらかじめ十分に乾燥させておく。この籾殻全体の含水率は、例えば１０〜３５重量％にすることが望ましく、最適値は１５〜２５重量％である。

このように、植物原料全体の含水率を１０〜３５重量％とするのは、１０％重量未満では燻液原液の回収量が少なくなるおそれがあり、３５重量％を超過すると、含有水分によって燻し焼きが鎮火中断するおそれがあるからである。

なお、植物原料として、稲藁など、主として植物稈部分を使用する場合には、燻し焼き時の空気の流通性を確保するために、上記植物稈部分をあらかじめ例えば３ｃｍ以下に切断しておくことが望ましい。また、植物原料の含水率を調整するために、植物原料に、おが屑や落葉を混合することも可能である。

まず、植物原料を燻し焼き窯１００の燻し焼き室１０２内に集積充填する。つまり、作業者は、本体円錐台部１２０を本体円筒部１１０に載置したまま本体天蓋部１３０を本体円錐台部１２０から取りはずすか、あるいは本体天蓋部１３０および本体円錐台部１２０を本体円筒部１１０から取りはずす（図２（ａ）参照）。そして、グリッド部１４０を底面として仕切られた燻し焼き室１０２内に、植物原料である籾殻を集積充填する。

なお、この植物原料の充填作業の際に、作業者は、支持機構２００によって中空支持されている燻し焼き窯１００の本体円筒部１１０を、必要に応じて揺動させて傾斜させることによって、容易に植物原料の充填作業をすることができる。この場合、植物原料の充填を終えたら、本体円筒部１１０の中心軸が略鉛直となるように、燻し焼き窯１００を支持機構２００に静止支持させる。

次に、作業者は、本体天蓋部１３０および本体円錐台部１２０を取りはずしている場合には、本体円錐台部１２０を本体円筒部１１０の天側周縁部上に載置したあと、さらに本体天蓋部１３０を本体円錐台部１２０の天側周縁部上に載置する（図２（ｂ）参照）。なお、このとき、フック１５０は、ロック解除位置からロック位置に操作されるが、フック１６０はこの次の点火作業に備えて解放位置に保持される。

また、作業者は、本体天蓋部１３０のみを取りはずしている場合には、この本体天蓋部１３０を本体円錐台部１２０の天側周縁部上に載置する（図２（ｂ）参照）。なお、このとき、フック１５０はロック位置に保持されており、フック１６０はこの次の点火作業に備えて解放位置に保持される。

このような作業によって、植物原料Ｍが、本体円筒部１１０，本体円錐台部１２０，本体天蓋部１３０によって構成された燻し焼き窯本体内の燻し焼き室１０２に集積充填される（図２（ｃ１），（ｃ２）参照）。

この場合、植物原料Ｍの底面（下面）位置は、グリッド部１４０の張設位置で固定されるが、植物原料Ｍの天面（上面）位置は、その充填量によって、本体円筒部１１０に留まる場合（図２（ｃ１）参照）と、本体円筒部１１０を超えて本体円錐台部１２０の途中まで達する場合（図２（ｃ２）参照）とがある。

これとともに、作業者は、空気導入口３００の開閉蓋部３３０を開成支持部３４０によって静止支持させ、燻し焼き窯１００の空気導入室１０１に空気が自然送気されるように、開閉蓋部３３０をフード部３２０の左右端辺および底側端辺から離間させて空気導入口３００を開成固定する（図２（ｂ）参照）。

例えば、開成支持部３４０は、その一端で開閉蓋部３３０を支持するとともに、その他端または中間の部位がグリッド部１４０の近傍において可燃物質を介して支持されるように配設される。

さらに、作業者は、煙突４００の煙突本体接続部４２０を煙突嵌合部４３０に挿嵌し、煙突本体長筒部４１０を煙突支柱部４４０によって支持して、煙突４００を傾斜配置する。そして、煙突本体長筒部４１０の底端部位（燻液原液滴下孔の直下）に、燻液原液収容器５００を釣下配置する。

次に、燻し焼き窯本体の燻し焼き室１０２内に充填された植物原料Ｍの天面に点火する。つまり、作業者は、本体天蓋部１３０を天側に僅かにずらす操作をして、本体円錐台部１２０との間に幅の狭い略円環型の隙間を作り、この隙間から植物原料の天面に点火のための種火を投入し、上記隙間から供給される空気との協働によって炎焼（炎を伴った燃焼）部位が広がり、植物原料の全天面表層が炎焼するに至るまで、上記隙間を保持する。

そして、作業者は、植物原料の天面表層の炎焼の様子を上記隙間から目視確認し、植物原料の全天面表層が炎焼したことを確認したら、本体天蓋部１３０をもとの位置に戻す操作、つまり本体天蓋部１３０の全周縁部を本体円錐台部１２０の天側周縁部に載置する操作をして、上記隙間を閉成する。そして、フック１６０をロック解除位置からロック位置に操作して、本体天蓋部１３０を本体円錐台部１２０の天側に当接固定する。

例えば、円盤にテーパ型突起を凸設した補助具をあらかじめ用意しておき、上面視において回転角約０°の本体天蓋部１３０の周端部位を持ち上げ、その本体天蓋部１３０の周端部位と本体円錐台部１２０の天側周縁部位の間に、上記テーパ型突起を挟み込んで、上記隙間を確保する。このとき、略円環型の隙間の最大幅は、例えば３ｃｍ〜５ｃｍである。そして、挟み込んだ上記テーパ型突起を、本体天蓋部１３０と本体円錐台部１２０の間から引き抜くことによって、上記隙間を閉成する。

植物原料の天面表層の炎焼は、本体円錐台部１２０の天面開口が本体天蓋部１３０によって閉成されたあとも、しばらくの間、本体天蓋部１３０と植物原料の天面との間の閉空間に介在する空気中の酸素を消費しながら継続する。

そして、上記介在空気中の酸素を消費すると、炎焼を終了し、燻し焼きが開始される。なお、燻し焼きが開始されると、煙突４００の排煙の色が黒色から白色に変化する。つまり、上記炎焼の間は煙突４００から黒色の煙が排出されるが、本体天蓋部１３０によって本体円錐台部１２０の天面開口が閉成されたあとの５〜１０分間は、上記炎焼が継続し、この間は白色の排煙であるが、燻し焼きが開始されると、黒色の排煙（燻煙）となる。

燻し焼き窯本体を略円筒型とした従来の燻し焼き装置では、植物原料の点火の不完全性に起因して、燻し焼き炭化の終了時に、燻し焼き室の天側周端部位に植物原料が未炭化のまま残ってしまうことがあった。

植物原料を余すことなく燻炭とするためには、燻し焼き室内に充填された植物原料の全天面表層を確実に炎焼させ、充填されている全ての植物原料において余すことなく層順次に燻し焼き炭化を継続できるようにする必要がある。

本実施の形態の燻し焼き装置では、燻し焼き窯本体を、本体円筒部１１０と本体天蓋部１３０の間に本体円錐台部１２０を設けた構成としており、燻し焼き室１０２において、本体天蓋部１３０と植物原料Ｍの天面の間に閉成空間を確保できるようにして、本体円筒部１１０を超えて本体円錐台部１１０の途中に達するまで植物原料Ｍを充填すれば（図２（ｃ２）参照）、点火する植物原料Ｍの天面の表面積を狭くすることができる。

そして、植物原料Ｍの天面の表面積が狭くなれば、投入した種火による炎焼部位を広げなければならない部分も狭くなるので、従来よりも容易かつ確実に植物原料Ｍの全天面表層を炎焼させることができるようになり、未炎焼の部分あるいは炎焼しても鎮火してしまう部分の発生を防止して、充填した全ての植物原料Ｍを従来よりも確実に燻炭とすることができるようになる。

ここで、本体円錐台部１２０の底角θが鋭角過ぎると、本体円錐台部１２０と本体円筒部１１０の境界部位に未炭化部分を生じてしまうおそれがある。逆に、本体円錐台部１２０の底角θが大き過ぎると、植物原料Ｍの天面の表面積を狭めるためには本体円錐台部１２０の高さ寸法を大きくする必要があるので、植物原料Ｍの充填容量が少なくなってしまう。このため、本体円錐台部１２０の底角θは、４０°〜５０°の範囲内に設定することが望ましい。

次に、燻し焼き窯本体の燻し焼き室１０２内において、植物原料の燻し焼きを層順次に移動継続させて、この植物原料を燻炭化する。

つまり、植物原料の燻し焼きは、この植物原料の天面表層（最上層）の炎焼が完了することによって最上層から開始され、植物原料の内の燻し焼きされている部分（植物原料燻し焼き層）が、最上層から下層に向けて順次進んでいく。そして、この植物原料燻し焼き層がグリッド部１４０の天面直上に位置する底面表層（最下層）まで到達すると、燻炭化を終了する。

植物原料の燻し焼きが開始されると、植物原料燻し焼き層は、その底側からの空気供給に応じて、植物原料の上層から下層に移動していく。酸素を含んだ空気は、空気導入口３００から燻し焼き窯１００の空気導入室１０１内に自然送気され、グリッド部１４０のグリッドを介して、まだ燻し焼きされていない下層の植物原料の間を通過し、植物原料燻し焼き層に供給される。

そして、植物原料燻し焼き層の熱と、底側から供給される空気との相互作用によって、植物原料燻し焼き層直下の植物原料層の燻し焼き炭化（燻炭化）が開始され、このサイクルの繰り返しによって、植物原料燻し焼き層の下層移動がなされる。

このように、燻し焼き層を植物原料の上層から下層に移動させながら継続させ、植物原料の最下層まで中断することなく到達させることにより、燻し焼き室１０２内に充填された植物原料は、層順次に全て燻し焼きされ、燻炭となる。

この植物原料の燻し焼き炭化（燻炭化）は、５００℃以下の低温での燻し焼き炭化（低温燻炭化）となる。なお、この燻炭化の際に、燻し焼き窯１００は静止しており、植物原料を流動させることはしないので、上記燻炭は、植物原料の容姿が略そのまま残ったものとなる。本実施の形態の籾殻を植物原料とした燻炭（籾殻燻炭）では、籾殻の容姿が略そのまま残ったものとなる。

上記植物原料の燻炭化では、空気導入口３００の開閉蓋部３３０の開成位置（開成角度）は開成支持部３４０によってあらかじめ固定されており、開口量を固定された空気導入口３００から燻し焼き窯本体１００の空気導入室１０２内に空気が自然送気され、グリッド部１４０を介して燻し焼き室１０２に送り込まれるようになっている。従って、空気導入口３００による送気条件は、燻炭化の開始から終了まで固定されたままである。

また、上記植物原料の燻炭化において、煙突４００の煙突本体長筒部４１０は、煙突支持部４４０によってあらかじめ固定傾斜配置されており、燻し焼き窯１００の燻し焼き室１０２内から傾斜角および開口量を固定された煙突４００を通過して燻煙（炭化時燻煙）が自然排気されるようになっている。従って、煙突４００による排気条件も、燻炭化の開始から終了まで固定されたままである。

上記植物原料の燻炭化の際、空気導入口３００から自然送気された空気は、植物原料燻し焼き層よりも下層の植物原料層の間を通過して植物原料燻し焼き層まで到達し、主にこの植物原料燻し焼き層で消費される。

植物原料燻し焼き層において生じた燻煙は、そこよりも上層のすでに燻炭となった層（炭化時燻炭層）の間を上昇し、燻し焼き窯１００の本体円錐台部１２０を通過して煙突４００内に誘導され、煙突４００から自然排気される。

上記植物原料の燻炭化において、炭化時燻炭層は、下層の植物原料燻し焼き層からの上記燻煙の保護作用によって灰化が防止されるので、燻炭のまま留まることとなる。

本実施の形態の燻し焼き装置では、燻炭化に必要かつ適量の空気を空気導入口３００から植物原料燻し焼き層の底側に自然送気するとともに、炭化時燻煙を、植物原料燻し焼き層の天側に設けた本体円錐台部１２０を経由させたあとに煙突４００から自然排気する構成とすることによって、植物原料を最上層から下層に向けて層順次に炭化させるようにしているので、燻炭化時において、燻し焼き室１０２内を従来よりも高い安定性（再現性）をもって確実に５００℃以下の低温燻炭化の環境とすることができる。

つまり、送気に関しては、高温炭化を生じるような過剰な空気供給がなされることなく、植物原料の燻し焼きをゆっくりじっくりと継続するのに適量な空気の自然送気がなされる構成とするとともに、排気に関しては、高温炭化を生じるような過剰な高速排気がなされることなく、植物原料の燻し焼きをゆっくりじっくりと継続できるように本体円錐台部１２０において排気通路を徐々に狭めたあとに自然排気がなされる構成とすることによって、同時に燻し焼きされる植物原料層を薄くして燻し焼き層全体の時間当たりの発熱量の増加を抑制し、かつ燻し焼きが途中で途絶えることのない送気と排気の循環をさせることができるので、燻炭化時の燻し焼き温度を従来よりも低温にかつ安定して保持したまま継続させることができる。

そして、このような低温燻炭化によって、燻液成分およびタール成分が適度に揮発除去されるとともに、ケイ酸成分が非晶質構造のまま豊富に残留するとともに、有機成分が豊富に残留した燻炭が得られる。

なお、上記低温燻炭化の環境を確実に確保しつつ、層順次の燻炭化を確実に継続させるために、本体円錐台部１２０の底角θは、４０°〜５０°の範囲内に設定することが望ましい。本実施の形態では、本体円錐台部１２０の底角θを約４５°とする。

本実施の形態によって得られる燻炭は、アルカリ性ではなく弱酸性〜略中性であって、ＰＨ値のばらつきの少ない（再現安定性の高い）ものである。このような燻炭は、その特性条件が厳しい用途にも、容易に使用が可能である。従って、本実施の形態による燻炭は、植物成長調整剤や土壌改良剤としての用途を含め、様々な用途に使用可能な価値が高いものである。

ここで、本実施の形態の燻し焼き装置では、燻し焼き窯本体を構成する本体円錐台部１２０が、従来よりも燻炭化温度のばらつきを少なくする（再現安定性を高くする）作用をすると推測される。

このため、本実施の形態の燻し焼き装置では、燻し焼き窯本体が略円筒型である従来の燻し焼き装置よりも、ＰＨ値の再現安定性が高い燻炭を得ることができる。

なお、本実施の形態の燻し焼き装置では、燻し焼き窯１００を静止配置して、空気導入口３００による自然送気および煙突４００による自然排気をする構成としていることによって、燻炭化時に、植物原料を流動および風動させることもないので、植物原料の容姿が略そのまま残った燻炭が得られる。従って、本実施の形態によって得られた燻灰を目視した者は、それがいかなる植物原料の燻炭であるかを容易に判別可能である。

燻し焼きによって熱せられて植物原料中から揮発した燻液原液成分（燻液成分とともにタール成分等も含むもの）は、燻煙（炭化時燻煙）に混合されて上昇し、煙突４００内に誘導され、この煙突４００内で冷却されて結露し、燻液原液収容器５００内に滴下貯集される。この燻液原液収容器５００内に貯集された燻液原液（炭化時燻液原液）からは、必要に応じてタール成分等が除去分離され、燻液（炭化時燻液）が抽出される。

煙突４００を傾斜配置することによって燻煙の冷却結露効果を高めることができるのは周知であるが、本実施の形態の燻し焼き装置では、さらに燻し焼き窯１００に本体円錐台部１２０を設けて従来よりも低温での燻炭化を可能とすることによって、煙突４００内に誘導される炭化時燻煙を従来よりも低温化することができので、上記炭化時燻煙の冷却結露効果を従来よりもさらに高めることができる。

このため、本実施の形態の燻し焼き装置による上記低温燻炭化では、炭化時燻液原液成分の冷却結露効果、従って炭化時燻液原液の収集効果が極めて高い。本実施の形態の燻し焼き装置による炭化時燻液原液の回収量は、例えば、燻し焼き室本体が略円筒型である従来の燻し焼き装置による炭化時燻液原液の回収量のおよそ１．５〜２．５倍である。

燻炭を製造する場合には、植物原料燻し焼き層が最下層に到達した時点で、燻し焼き窯本体の空気導入室１０１に空気が自然送気されなくなるように、空気導入口３００の開成支持部３４０による開閉蓋部３３０の支持を解除して開閉蓋部３３０をフード部３２０の左右端辺および底側端辺に当接させ、空気導入口３００を閉成する（図２（ａ）参照）。この空気導入口３００の閉成によって、燻し焼き窯１００を消壺のように動作させ、燻炭を消火することができる。

例えば、あらかじめ、その一端で開閉蓋部３３０を支持するとともに、その他端または中間の部位がグリッド部１４０の近傍において可燃物質を介して支持された開成支持部３４０を配設しておくことによって、植物原料燻し焼き層が最下層に到達したときに上記可燃物質が焼けて、開成支持部３４０は、その他端または中間の部位を支持するものがなくなり、これによって開閉蓋部３３０を支持できなくなる。従って、空気導入口３００は、植物原料燻し焼き層が最下層に到達したことを自動検知して、自動閉成することとなる。

なお、燻炭の消火の際には、上記空気導入口３００の閉成とともに、作業者は、煙突４００を本体天蓋部１３０の煙突嵌合部４３０から取りはずし、この煙突嵌合部４３０も閉成することが望ましい。これによって、消火にかかる時間を短縮することができる。

燻灰を製造する場合には、植物原料燻し焼き層が最下層に到達して植物原料を燻炭としたあとに消火せずに、この燻炭の燻し焼きを層順次に移動継続させて、この燻炭を燻灰化する。

つまり、燻炭の燻し焼きは、植物原料の燻し焼きのときとは逆に、直近での植物原料燻し焼き層であった燻炭の最下層から開始され、燻炭の内の燻し焼きされている部分（燻炭燻し焼き層）が、最下層から上層に向けて順次進んでいく。そして、この燻炭燻し焼き層が燻炭の天面表層（最上層）の直下まで到達すると、この天面表層の燻炭を未灰化で残したまま、燻灰化を終了する。

燻炭の燻し焼きが開始されると、燻炭燻し焼き層は、その底側からの空気の供給に応じて、燻炭の下層から上層に移動していく。酸素を含んだ空気は、空気導入口３００から燻し焼き窯１００の空気導入室１０１内に自然送気され、グリッド部１４０のグリッドを介して、すでに燻し焼きされて灰化した下層の燻灰の間を通過し、燻炭燻し焼き層に供給される。

そして、燻灰の余熱と、底側から供給される空気との相互作用によって、燻灰直上の燻炭層の燻し焼き灰化（燻灰化）が開始され、このサイクルの繰り返しによって、燻炭燻し焼き層の上層移動がなされる。

このように、燻し焼き層を燻炭の下層から上層に移動させながら継続させ、燻炭の上層まで到達させることにより、燻し焼き室１０２内に生成された燻炭は、層順次に燻し焼きされ、燻灰となる。

なお、上記燻灰化の終了時には、燻炭の天面表層に未灰化の薄い燻炭層が残る。例えば、籾殻を植物原料として使用した場合には、籾殻１層〜数層分の薄い籾殻燻炭層が未灰化のまま残る。

この燻炭の燻し焼き灰化（燻灰化）は、８００℃以下の低温での燻し焼き灰化（低温燻灰化）となる。なお、この燻灰化の際にも、燻し焼き窯１００は静止しており、燻炭を流動させることはしないので、上記燻灰は、燻炭の容姿が略そのまま残ったものとなる。本実施の形態の籾殻を植物原料とした燻灰（籾殻燻灰）では、籾殻燻炭の容姿、つまり植物電量である籾殻の容姿が略そのまま残ったものとなる。

上記燻炭の燻灰化では、空気導入口３００の開閉蓋部３３０の開成位置（開成角度）はあらかじめ固定されており、開口量を固定された空気導入口３００から燻し焼き窯本体１００の空気導入室１０２内に空気が自然送気され、グリッド部１４０を介して燻し焼き室１０２に送り込まれるようになっている。従って、空気導入口３００による送気条件は、燻灰化の開始から終了まで固定されたままである。

ただし、燻灰化時の空気導入口３００による送気条件は、時間当たりの空気の量が燻炭化時のそれよりも少なくなるように設定される。つまり、空気導入口３００の実質の送気開口量を、例えば燻炭化時のおよそ１／１５〜３／４に狭くする。

例えば、本体円筒部１１０に設けた開口部３１０とは別に、開閉蓋部３３０にも開閉可能な開口を設けておけば、植物原料燻し焼き層が最下層に到達したことを開成支持部３４０によって自動検知し、開成支持部３４０による支持が解除されて開閉蓋部３３０がフード部３２０の左右端辺および底側端辺に当接しても、空気導入口３００は上記燻炭の消火時のように完全閉成されず、開閉蓋部３３０の開口および開口部３１０を介して自然送気が継続されることとなるので、燻灰化に遷移したあとの実質の送気開口量を遷移前よりも狭くできる。

また例えば、フード部３２０の左右端辺の一部あるいは底側端辺の一部に取りはずし可能な凸部を設けておけば、植物原料燻し焼き層が最下層に到達したことを開成支持部３４０によって自動検知し、開成支持部３４０による支持が解除されても、開閉蓋部３３０は上記凸部に当接することとなって、開閉蓋部３３０とフード部３２０の間に隙間を確保することができ、空気導入口３００は上記燻炭の消火時のように完全閉成されず、上記隙間および開口部３１０を介して自然送気が継続されることとなるので、燻灰化に遷移したあとの実質の送気開口量を遷移前よりも狭くすることができる。

また、上記燻炭の燻灰化において、煙突の煙突本体長筒部４１０は、煙突支持部４４０によってあらかじめ固定傾斜配置されており、燻し焼き窯１００の燻し焼き室１０１内から傾斜角および開口量を固定された煙突４００を通過して燻煙（灰化時燻煙）が自然排気されるようになっている。従って、煙突４００による排気条件も、燻灰化の開始から終了まで固定されたままである。

なお、燻灰化時の煙突４００による排気条件は、例えば燻炭化時の排気条件と同じに設定される。

上記燻炭の燻灰化の際、空気導入口３００から自然送気された空気は、燻炭燻し焼き層よりも下層の燻灰の間を通過して燻炭燻し焼き層まで到達し、主にこの燻炭燻し焼き層で消費される。

燻炭燻し焼き層において生じた燻煙は、そこよりも上層の未灰化の燻炭層（灰化時燻炭層）の間を上昇し、燻し焼き窯１００の本体円錐台部１２０を通過して煙突４００内に誘導され、煙突４００から自然排気される。

本実施の形態の燻し焼き装置では、燻灰化に必要かつ適量な空気を空気導入口３００から燻炭燻し焼き層の底側に自然送気するとともに、灰化時燻煙を、燻炭燻し焼き層の天側に設けた本体円錐台部１２０を経由させたあとに煙突４００から自然排気する構成とすることによって、燻炭を最下層から上層に向けて層順次に灰化させるようにしているので、燻灰化時において、燻し焼き室１０２内を従来よりも高い安定性（再現性）をもって確実に８００℃以下の低温燻灰化の環境とすることができる。

つまり、送気に関しては、高温灰化を生じるような過剰な空気供給がなされることなく、燻炭の燻し焼きをゆっくりじっくりと継続するのに適量な空気供給がなされる構成とするとともに、排気に関しては、燻炭の高温灰化を生じるような過剰な高速排気がなされることなく、燻炭の燻し焼きをゆっくりじっくりと継続できるように本体円錐台部１２０において排気通路を徐々に狭めたあとに自然排気がなされる構成とすることによって、同時に燻し焼きされる燻炭層を薄くして燻し焼き層全体の時間当たりの発熱量の増加を抑制し、かつ燻し焼きが途中で途絶えることのない送気と排気の循環をさせることができるので、燻灰化時の燻し焼き温度を従来よりも低温にかつ安定して保持したまま燻し焼きを継続させることができる。

そして、このような低温燻灰化によって、燻炭中のケイ酸成分の結晶化を抑制して、有機質成分をじっくりと完全燃焼させることができるので、ケイ酸成分が非晶質構造のまま高濃度に含有された燻灰が得られる。

なお、上記低温燻灰化の環境を確実に確保しつつ、層順次の燻灰化を確実に継続させるために、本体円錐台部１２０の底角θは、４０°〜５０°の範囲内に設定することが望ましい。本実施の形態では、本体円錐台部１２０の底角θを約４５°とする。

本実施の形態によって得られる燻灰中に主成分として高濃度に含有されるケイ酸は、低温燻灰化によって溶解性の高い非晶質のものである。このような燻灰を農作物肥料として使用すれば、農作物が必要量のケイ酸成分を容易に摂取することができる。従って、本実施の形態による燻灰は、ケイ酸質肥料として価値の高い農作物肥料である。

特に、本実施の形態の植物原料である籾殻は、ケイ酸成分を極めて高濃度に含有しているので、得られた籾殻燻灰は、上記低温燻炭化および上記低温燻灰化によって、水等の溶解性の極めて高いケイ酸成分を極めて高濃度に含有した肥料（籾殻燻灰肥料）となる。

燻し焼き窯本体が略円筒型である従来の燻し焼き装置も含め、空気を燻炭の底側から自然送気し、燻煙を燻炭の天側から自然排気して、燻し焼き窯本体内の燻炭を流動させることなく燻し焼きして低温で燻灰化させると、燻炭の天面表層に未灰化の薄い燻炭層が残留し、この天面表層の直下までが燻灰化される。

従って、燻し焼き装置の空気の送気条件および燻煙の排気条件が、燻灰化の際に、上記のように天面表層に未灰化の薄い燻炭層を残してその直下までで燻灰化が終了するような条件になっていることが、８００℃を超える高温灰化を抑制して低温燻灰化を実現するための必要条件であると推測される。

ここで、本実施の形態の燻し焼き装置では、燻炭の天面表層に未灰化の薄い燻炭層が残留してその直下までが燻灰化される空気の送気条件および燻煙の排気条件を満たして燻炭を低温燻灰化させる際に、燻し焼き窯本体を構成する本体円錐台部１２０が、従来よりも燻灰化温度を低温にする作用をすると推測される。

このため、本実施の形態の燻し焼き装置では、従来よりも含有ケイ酸成分の溶解性が高い燻灰を得ることができる。上記の低温燻灰化によって得られた籾殻燻炭のケイ酸成分含有率は、９０％以上であるため、本実施の形態による籾殻燻灰は、ケイ酸質肥料としての価値が極めて高いものである。

燻し焼き室本体が略円筒型である従来の燻し焼き装置による籾殻燻灰の含有ケイ酸成分のＮａＯＨ変則法による溶解度は、およそ６０〜７０％であるが、本実施の形態の燻し焼き装置による籾殻燻灰の含有ケイ酸成分のＮａＯＨ変則法による溶解度は、８０％以上、例えば８０数％である。このように、本実施の形態による籾殻燻灰は、従来の籾殻燻灰よりも含有ケイ酸成分の溶解度が極めて高いので、本実施の形態による籾殻燻灰肥料は、農作物のケイ酸質肥料としての極めて価値が高いものである。なお、本実施の形態の燻し焼き装置による籾殻燻炭の含有ケイ酸成分のＮａＯＨ変則法による溶解度は、およそ４０〜５０％である。

ここで、上記のＮａＯＨ変則法は、一般にシリカゲル含有肥料等に含有されているケイ酸成分（ＳｉＯ_２）のＮａＯＨ可溶性を分析するために使用される肥料評価法であって、肥料に含有されているケイ酸成分（ＳｉＯ_２）の０．５モルＮａＯＨ水溶液においての溶解度（ＮａＯＨ可溶性）を分析して数値とするものである。このＮａＯＨ変則法による溶解度の数値は、肥料に含有されているケイ酸成分の水溶性等の指標とされるものである。

なお、本実施の形態の燻し焼き装置では、燻し焼き窯１００を静止配置して、空気導入口３００による自然送気および煙突４００による自然排気をする構成としていることによって、燻灰化時に、燻炭を流動および風動させることもないので、燻炭の容姿が略そのまま残った燻灰が得られる。従って、本実施の形態によって得られた燻灰を目視した者は、それがいかなる植物原料の燻灰であるかを容易に判別可能である。

燻し焼きによって熱せられて燻炭中から揮発した残留燻液原液成分（残留燻液成分とともに残留タール成分等も含むもの）は、燻煙（灰化時燻煙）に混合されて上昇し、煙突４００内に誘導され、この煙突４００内で冷却されて結露し、燻液原液収容器５００内に滴下貯集される。この燻液原液収容器５００内に貯集された燻液原液（灰化時燻液原液）からは、必要に応じてタール成分等が除去分離され、燻液成分（灰化時燻液成分）が抽出される。

煙突４００を傾斜配置することによって燻煙の冷却結露効果を高めることができるのは周知であるが、本実施の形態の燻し焼き装置では、さらに燻し焼き窯１００に本体円錐台部１２０を設けて従来よりも低温での燻灰化を可能とすることによって、煙突４００内に誘導される灰化時燻煙を従来よりも低温化することができ、これによって、従来よりも上記灰化時燻煙の冷却結露効果を高めることができる。

このため、本実施の形態の燻し焼き装置による上記低温燻灰化では、灰化時燻液原液成分の冷却結露効果、従って灰化時燻液原液の収集効果が極めて高い。本実施の形態の燻し焼き装置による灰化時燻液原液の回収量は、例えば、燻し焼き室本体が略円筒型である従来の燻し焼き装置による灰化時燻液原液の回収量のおよそ１．５〜２．５倍である。

ただし、本実施の形態の燻し焼き装置においては、灰化時燻液原液の回収量は、炭化時燻液原液の回収量よりも少なくなり、灰化時燻液原液の透明度は、炭化時燻液原液よりも高いものとなり、灰化時燻液原液から採取される燻液成分のＰＨ値は、炭化時燻液原液から採取される燻液成分のＰＨ値よりも高いものとなる。

なお、本実施の形態の燻し焼き装置では、燻し焼き窯本体の全容量は、例えば、およそ２０〜８００リットルであり、植物原料の充填量は、例えば、およそ１５〜７５０リットルである。また、本体円錐台部１２０の底側周縁部から天側周縁部までの高さ寸法は、例えば、本体円筒部１００のグリッド部１４０から天側周縁部までの高さ寸法の１／７〜１／３である。

そして、燻し焼き室１０２に充填した植物原料のおよそ６〜８割の容量の燻炭が得られ、燻し焼き室１０２に充填した植物原料のおよそ３〜５割の容量の燻灰が得られる。

以上のように本発明の実施の形態によれば、燻し焼き窯本体を本体円筒部１１０と本体天蓋部１３０の間に本体円錐台部１２０を設けた構成としたことにより、燻し焼き温度の検知制御をしなくとも、従来の略円筒型の燻し焼き窯本体を使用した場合よりも、燻し焼き温度を低温にかつ安定した温度に保持して燻炭化、あるいは燻炭化および燻灰化を継続できるので、従来よりもＰＨ値のばらつきが少ない燻炭を得ることができ、従来よりも含有ケイ酸成分の溶解性が極めて高い燻灰を得ることができ、従来よりも大量の燻液を得ることができる。

図３は本発明の他の実施の形態の燻し焼き装置においての燻し焼き窯の構成を説明する側面図である。なお、図３において、図１と同様ものあるいは相当するものには同じ符号を付してある。

上記本発明の実施の形態では、燻し焼き窯本体を構成する本体円錐台部１２０を略直円錐台型とした（図１等参照）。しかし、本体円錐台部１２０は、図３（ａ）のように略斜円錐台型とすることも可能であり、図３（ｂ）のように略ドームタイプの円錐台型とすることも可能である。

なお、図３（ａ）では、側面視において、（θ１＋θ２）／２を本体円錐台部１２０の底角θとする。また、図３（ｂ）では、側面視において、本体円錐台部１２０の底側周縁端と天側周縁端のなす角を本体円錐台部１２０の底角θとする。

以上、本発明を実施するための形態について詳細に説明したが、本発明はこれらに限定されるものではなく、その主旨を逸脱しない範囲において種々の変更が可能である。

１００ 燻し焼き窯
１０１ 空気導入室
１０２ 燻し焼き室
１１０ 本体円筒部
１２０ 本体円錐台部
１３０ 本体天蓋部
１４０ グリッド部
１５０，１６０ フック
２００ 支持機構
３００ 空気導入口
３１０ 開口部
３２０ フード部
３３０ 開閉蓋部
３４０ 開成支持部
４００ 煙突
４１０ 煙突本体長筒部
４２０ 煙突本体接続部
４３０ 煙突嵌合部
４４０ 煙突支柱部
５００ 燻液原液収容器
Ｍ 植物原料

Claims (9)

1. イネ科の植物原料を燻し焼きする燻し焼き装置において、
   内部を燻し焼きのための空隙とした燻し焼き窯本体と、
   前記燻し焼き窯本体内の空気導入室に空気を自然送気する空気導入口と、
   前記燻し焼き窯本体内の燻し焼き室で生じる燻煙を自然排気する煙突と
   を備え、
   前記燻し焼き窯本体が、
   天面が開口された略円筒型の本体円筒部と、
   天面および底面が開口されて前記本体円筒部の天側周縁部に載置された略円錐台型の本体円錐台部と、
   前記本体円錐台部の天側周縁部に載置された略円盤型の本体天蓋部と
   を有し、
   前記空気導入室が、前記燻し焼き室の底側に配置されており、
   前記煙突が、前記本体天蓋部に接続される
   ことを特徴とする燻し焼き装置。
2. 請求項１に記載の燻し焼き装置において、
   前記本体円錐台部が前記本体円筒部から取りはずし可能であることを特徴とする燻し焼き装置。
3. 請求項１または２に記載の燻し焼き装置において、
   前記本体天蓋部が前記本体円錐台型部から取りはずし可能であることを特徴とする燻し焼き装置。
4. 請求項１ないし３の何れかに記載の燻し焼き装置において、
   前記煙突の長尺が傾斜配置されることを特徴とする燻し焼き装置。
5. 請求項１ないし４の何れかに記載の燻し焼き装置において、
   前記本体円錐台部の底角が４０°〜５０°であることを特徴とする燻し焼き装置。
6. 請求項１ないし５の何れかに記載の燻し焼き装置を使用した燻炭の製造方法であって、
   前記空気導入口による送気条件および前記煙突による排気条件を固定したまま、前記燻し焼き室に充填された前記植物原料を、天側の最上層から底側の下層に向けて層順次に燻し焼きして燻炭化する手順と、
   前記植物原料の最下層が燻炭化したら、前記空気導入口を閉成して消火する手順と
   を含むことを特徴とする燻炭の製造方法。
7. 請求項６に記載の燻炭の製造方法において、
   前記植物原料を、その天面位置が前記本体円錐台部の途中位置に達するように前記燻し焼き室に充填することを特徴とする燻炭の製造方法。
8. 請求項１ないし５の何れかに記載の燻し焼き装置を使用した燻灰の製造方法であって、
   前記空気導入開口による送気条件および前記煙突による排気条件を固定したまま、前記燻し焼き室に充填された前記植物原料を、天側の最上層から底側の下層に向けて層順次に燻し焼きして燻炭化する手順と、
   前記植物原料の最下層が燻炭化したら、前記空気導入口による送気条件および前記煙突による排気条件を固定したまま、燻炭を最下層から上層に向けて層順次に燻灰化する手順と
   を含み、
   前記燻灰化時の前記送気条件は、前記空気導入口の送気開口を燻炭化時よりも狭くしたものであり、
   前記燻灰化時の前記排気条件は、燻炭化時の排気条件と同じであることを特徴とする燻灰の製造方法。
9. 請求項１ないし５の何れかに記載の燻し焼き装置を使用した燻液の製造方法であって、
   前記燻し焼き室に充填された前記植物原料を燻し焼きして燻炭化し、あるいはこの燻炭をさらに燻し焼きして燻灰化する手順と、
   前記燻炭化時あるいは前記燻灰化時に、前記煙突の内面に結露した燻液原液を回収する手順と
   を含むことを特徴とする燻液の製造方法。

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