JP6429649B2

JP6429649B2 - 家畜用飼料製造システム

Info

Publication number: JP6429649B2
Application number: JP2015014211A
Authority: JP
Inventors: 規三郎遠藤
Original assignee: 北越電建株式会社
Priority date: 2015-01-28
Filing date: 2015-01-28
Publication date: 2018-11-28
Anticipated expiration: 2035-01-28
Also published as: JP2016136892A

Description

本発明は、家畜用飼料の製造システムに関する。より詳しくは、有機系廃棄物を原料とする家畜用飼料の製造システムに関する。

農産物の生産や、食品の製造・加工などにおいては、様々な有機系廃棄物が排出される。そして、これらの有機系廃棄物の処分を行うためには、焼却等の処理が必要となる。そこで、これらの有機系廃棄物の有効利用が検討され、例えば、飼料の原料としての利用も検討されてきた。

例えば特許文献１には、「りんごジュースの絞り残渣を利用した飼料の製造装置」が開示されている。当該製造装置においては、りんごジュースの絞り残渣は、撹拌・圧縮されてチップとされ、該残渣のチップは高温蒸気にて乾燥され、さらに熱風乾燥されることにより、飼料が製造される。

また、特許文献２には、「粉状ないし粒状飼料に加熱蒸気を吹きつけた後さらにオゾンを照射した空気を吹きつけて乾燥し、該飼料の有用成分を失活させることなく殺菌することを特徴とする粉状ないし粒状飼料の殺菌方法」が開示されている。当該殺菌方法では、粉状ないし粒状の飼料に、オゾンを照射した空気を吹きつけることよって、飼料を殺菌して乾燥させることができる。

特開２０１０−１８３８７５号公報特開２００１−３１４１６０号公報

上述した飼料の製造装置等によって、有機系廃棄物から飼料が製造される。しかしながら、有機系廃棄物は多量の水分を含んでいるため、乾燥させるためには長時間の加熱が必要となり、乾燥させる過程で有機系廃棄物に含まれる有用成分が熱によって分解してしまっていた。また、有機系廃棄物を飼料の原料に用いた場合、乾燥処理のみでは、飼料の殺菌が十分ではなかった。そこで、本発明は、原料に有機系廃棄物を用い、有用成分の分解を抑えつつ、十分に殺菌された飼料を製造するためのシステムを提供することを主な目的とする。

上記課題解決のため、本発明は、有機系廃棄物から家畜用飼料を製造するシステムであって、前記有機系廃棄物に遠赤外線を照射して乾燥させる遠赤外線乾燥装置と、前記遠赤外線乾燥装置で乾燥させた乾燥物を一時的に貯留する乾燥物用ホッパーと、前記遠赤外線乾燥装置から前記乾燥物用ホッパーに前記乾燥物を搬送するパイプコンベアと、
と、オゾンガスを生成するオゾン発生装置と、を有し、前記パイプコンベアのパイプの前記遠赤外線乾燥装置側の端部から前記オゾン発生装置で生成したオゾンガスが前記パイプ内に導入され、前記オゾンガスが前記乾燥物用ホッパー側の端部に向けて前記パイプ内を通流することにより、前記パイプコンベア内を移動する前記乾燥物を殺菌する家畜用飼料製造システムを提供する。
前記家畜用飼料製造システムは、更に、前記有機系廃棄物を一時的に貯留する原料用ホッパーと、前記原料用ホッパー内の前記有機系廃棄物に酵素を含む溶液を噴霧する噴霧機構と、を有していてもよく、前記遠赤外線乾燥装置では、前記有機系廃棄物を乾燥させると共に前記酵素によって前記有機系廃棄物を発酵させてもよい。
また、前記有機系廃棄物は、食品加工残渣又は植物残渣であってもよい。
更に、前記遠赤外線乾燥装置は、乾燥室と、前記乾燥室内に搬入された被乾燥物を加熱する遠赤外線ヒーターと、前記乾燥室内の空気を循環する循環ファンと、前記乾燥室内に外気を取り入れる給気ユニットと、前記乾燥室の外に水蒸気と共に前記乾燥室内の空気を排気する排気ユニットとを少なくとも備えていてもよい。

本発明により、原料に有機系廃棄物を用い、有用成分の分解を抑えつつ、十分に殺菌された飼料を製造するための家畜用飼料製造システムが提供される。

本発明の実施形態に係る家畜用飼料製造システムの構成の一例を示す模式図である。家畜用飼料製造システムにおける遠赤外線乾燥装置の構成例を示す平面模式図である。図２に示すＰ−Ｐ線の断面模式図である。家畜用飼料製造システムにおける飼料の製造工程を示すブロック図である。

以下、本発明を実施するための好適な形態について、図面を参照しながら説明する。なお、以下に説明する実施形態は、本発明に係る家畜用飼料製造システムの代表的な実施形態を示したものであり、これにより本発明の範囲が狭く解釈されることはない。

図１は、本発明の実施形態に係る家畜用飼料製造システム（以下、単に飼料製造システムとも称する）の構成の一例を示す模式図である。図１に示すように、本実施形態の飼料製造システムＳは、有機系廃棄物から家畜用飼料を製造するシステムであって、遠赤外線乾燥装置１と、乾燥物用ホッパー２と、搬送装置３と、オゾン発生装置４と、を少なくとも備える。

本発明の実施形態に係る飼料製造システムにおいて、有機系廃棄物は、家畜用飼料の原料とできるものであればよく、その種類は特に限定されない。例えば、有機系廃棄物は、食品加工残渣又は植物残渣とすることもできる。食品加工残渣としては、例えば、焼酎やビールの製造過程で排出される、穀類やイモ類、麦芽等の絞りかすや、おから、食品廃棄物等が挙げられる。植物残渣としては、例えば、フスマ、米ぬか、トウフ粕、コーンコブミール（トウモロコシを脱粒した後の穂軸の粉砕物）等が用いられたキノコ廃菌床等が挙げられる。この他、工業製品の製造過程で排出される有機系廃棄物を原料として用いることもできる。これらの有機系廃棄物としては、例えば、製紙工程で排出される製紙スラッジなどが挙げられる。

また、家畜とは乳用、肉用、又は皮革用等の産業動物を指し、例えば牛、豚、鶏、馬、七面鳥、羊、山羊などが挙げられる。

［遠赤外線乾燥装置１］
遠赤外線乾燥装置１は、家畜用飼料の原料である有機系廃棄物に遠赤外線を照射して乾燥させるものである。遠赤外線乾燥装置１の構成については、特に限定されるものではないが、遠赤外線乾燥装置１の好ましい構成例について述べる。

図２は、飼料製造システムＳに備えられる遠赤外線乾燥装置１の一例を示す平面模式図である。遠赤外線乾燥装置１は、乾燥室１１と、遠赤外線ヒーター１２と、循環ファン１３と、給気ユニット１４と、排気ユニット１５とを少なくとも備えることができる。

乾燥室１１は、被乾燥物である有機系廃棄物を乾燥させるための空間である。乾燥室１１内に搬入された被乾燥物を加熱するために、乾燥室１１内には、遠赤外線ヒーター１２が設置されている。乾燥室１１内の有機系廃棄物は、遠赤外線ヒーター１２から遠赤外線が照射されることにより加熱し、水分が蒸発して乾燥する。

乾燥室１１内の循環ファン１３は、乾燥室１１内の空気を循環するものである。例えば、循環ファン１３を乾燥室１１の上方に設け、下方に向けて送風することにより、乾燥室１１内の空気を循環させることができる。

給気ユニット１４は、乾燥室１１内に外気を取り入れるものである。また、排気ユニット１５は、乾燥室１１の外に水蒸気と共に乾燥室１１内の空気を排気するものである。給気ユニット１４及び排気ユニット１５は、例えば、図２に示すように、乾燥室１１の壁面に設置することができる。そして、給気ユニット１４及び排気ユニット１５によって、乾燥室１１内の被乾燥物が熱せられることによって生じる水蒸気を含む空気が絶えず乾燥室１１の外に排出される。

遠赤外線乾燥装置１には、上述した構成の他、図２に示すように、複数のコンベアユニット１６ａ，１６ｂが設置されていてもよい。コンベアユニット１６ａ，１６ｂは、乾燥室１１内で、被乾燥物である有機系廃棄物を移動させるものである。例えば、複数のコンベアユニット１６ａ，１６ｂは、乾燥室１１内の遠赤外線ヒーター１２で囲まれた部分に、平面視において平行となるように配置させることができる。

図３は、図２に示すＰ−Ｐ線の断面図である。なお、コンベアユニット１６ａとコンベアユニット１６ｂの構成は同じため、コンベアユニット１６ｂ側の断面の図示は省略する。また、図３では、パイプコンベア８を省略している。

図３に示すように、コンベアユニット１６ａは、上段部１６１ａ、中段部１６２ａ、及び下段部１６３ａの、各ベルトコンベアから構成されている。コンベアユニット１６ａ上の被乾燥物は、上段部１６１ａ上を移動した後、上段部１６１ａの一端から落下して中段部１６２ａへ移り、中段部１６２ａ上を移動した後、中段部１６２ａの一端から落下して下段部１６３ａへ移る。このように、被乾燥物は、乾燥される間、次第に乾燥室１１の下方へ移動する。

下段部１６３ａに到達した被乾燥物については、例えば、図２及び図３に示すように、乾燥室１１内にコンベアユニット１６ａ，１６ｂとは別のベルトコンベア１７を設け、下段部１６３ａの一端から落下する被乾燥物をベルトコンベア１７上に回収してもよい。また、図２に示すように、ベルトコンベ１７は、複数のコンベアユニット１６ａ,１６ｂから落下する被乾燥物を回収するように配置することができる。コンベアユニット１６ａ，１６ｂ上を移動しながら乾燥された被乾燥物は、ベルトコンベア１７によって後述する搬送装置３へ移送される。

なお、上述したコンベアユニット１６ａ，１６ｂの数は１台であってもよく、複数台に限定されるものではない。また、図２及び図３に示すコンベアユニット１６ａ，１６ｂの配置及びコンベアユニット１６ａ，１６ｂを構成するベルトコンベアの段数などは、一例であり、本実施形態に係る乾燥室１１の構成は図２及び図３に示すものには限定されない。

この他、遠赤外線乾燥装置１には、例えば、遠赤外線乾燥装置１を操作するための配電盤などを有する制御盤１９や、制御盤１９を設置した機械室１８等、公知の遠赤外線乾燥装置の構成の中から、遠赤外線乾燥装置１の操作に必要な構成を適宜採用することができる。

上述した遠赤外線乾燥装置では、乾燥室内の遠赤外線ヒーターによって有機系廃棄物に遠赤外線を照射して、有機系廃棄物を乾燥させているため、有機系廃棄物から蒸発した水分を含む空気については、遠赤外線乾燥装置に給気ユニット及び排気ユニットを設けることにより、特別な構成を設けることなく、直接外部に排気することができる。このため、遠赤外線乾燥装置の構成をより単純化することができる。

［乾燥物用ホッパー２］
乾燥物用ホッパー２は、遠赤外線乾燥装置１で乾燥させた乾燥物を一時的に貯留するものである。乾燥物用ホッパー２の大きさや形状等の具体的構造については、従来用いられているものの中から適宜採用することができる。

［搬送装置３］
搬送装置３は、図１に示すように、遠赤外線乾燥装置１から乾燥物用ホッパー２に乾燥物を搬送するものである。搬送装置３としては、後述する理由により、パイプコンベアを採用することが好ましい。また、後述するオゾン発生装置４により生成されるオゾンガスが、パイプコンベアにおいて、パイプ３１の遠赤外線乾燥装置１側の端部から導入され、乾燥物用ホッパー２側の端部に向けてパイプ３１内を通流するように構成されていてもよい。搬送装置３の具体的構成については、上述した遠赤外線乾燥装置１や乾燥物用ホッパー２の構成等に合わせて自由に設計することができる。

［オゾン発生装置４］
オゾン発生装置４は、オゾンガスを生成するものである。また、オゾン発生装置４において生成されたオゾンガスは、上述した搬送装置３へ通流される。オゾン発生装置４の構成は、特に限定されず、搬送装置３の構成等に合わせて自由に設計することができる。

［梱包装置５］
飼料製造システムＳは、上述した構成に加えて、必要に応じて他の構成を適宜採用することができる。例えば、図１に示すように、飼料製造システムＳは、梱包装置５を備えていてもよい。梱包装置５を備えることにより、乾燥物用ホッパー２に貯留された殺菌処理済みの乾燥物を、再び汚染させることなく、速やかに梱包装置５に移動させることができる。

［原料用ホッパー６］
また、飼料製造システムＳは、図１に示すように、原料用ホッパー６を有していてもよい。原料用ホッパー６は、家畜用飼料の原料となる有機系廃棄物を一時的に貯留するものである。原料用ホッパー６の大きさや形状等の具体的構造については、従来用いられているものの中から適宜採用することができる。また、原料用ホッパー６は、必要に応じて貯留されている有機系廃棄物の撹拌に必要な構成等を有していてもよい。

［噴霧機構７］
さらに、飼料製造システムＳは、噴霧機構７を有していてもよい。噴霧機構７は、原料用ホッパー６内の有機系廃棄物に、酵素を含む溶液を噴霧するものである。噴霧機構７は、例えば、溶液を貯留する溶液タンク７１や溶液を霧状にして噴出させるためのスプレーノズル７２等、従来用いられているもの構成の中から、溶液の噴霧に必要な構成を適宜備えることができる。

また、溶液に含まれる酵素は、有機系廃棄物の発酵に利用されるものである。酵素の種類や溶液中での酵素の状態等は、有機系廃棄物の種類や遠赤外線乾燥装置１における乾燥条件などの処理条件等に応じて、適宜選択することができる。

［パイプコンベア８］
原料用ホッパー６内の有機系廃棄物については、手動で遠赤外線乾燥装置１まで運ぶことも可能であるが、例えば、図１に示すように、原料用ホッパー６にパイプコンベア８を接続することによって、遠赤外線乾燥装置１に自動的に搬送することもできる。また、パイプコンベア８は、図２に示すように、遠赤外線乾燥装置１に設けられたコンベアユニット１６ａ，１６ｂの台数等に応じて、分岐部８１ａ，８１ｂが設けられていてもよい。

飼料製造システムは、原料用ホッパー６と噴霧機構７とを備えることにより、有機系廃棄物の発酵に用いられる酵素を、乾燥処理が行われる前に添加することができる。このため、遠赤外線乾燥装置１では、有機系廃棄物を乾燥させると共に酵素によって有機系廃棄物を発酵させることができる。

なお、本実施形態において、原料用ホッパー６及び噴霧機構７は必須の構成ではない。例えば、予め酵素が添加された有機系廃棄物を遠赤外線乾燥装置１に搬入することにより、有機系廃棄物について乾燥と共に発酵を行うことも可能である。

［動作］
以下、飼料製造システムＳの動作について説明する。即ち、飼料製造システムＳによる飼料の製造について説明する。図４は、飼料製造システムＳにおける飼料の製造工程を示すブロック図である。

図４に示すように、飼料製造システムＳでは、有機系廃棄物を原料用ホッパー６に導入する。そして噴霧機構７により、原料用ホッパー６内の有機系廃棄物に酵素を含む溶液が噴霧される。

次に、遠赤外線乾燥装置１は、原料用ホッパー６に一時的に貯留されていた有機系廃棄物を遠赤外線によって乾燥させる。なお、原料用ホッパー６及び噴霧機構７は、飼料製造システムＳにおいて必須の構成ではないため、有機系廃棄物を遠赤外線乾燥装置１に直接搬入して乾燥を行ってもよい。

遠赤外線乾燥装置１により、有機系廃棄物を乾燥させた「乾燥物」が得られた後、当該乾燥物は、搬送装置３に導入される。一方、オゾン発生装置４はオゾンガスを生成し、生成されたオゾンガスを搬送装置３の内部に導入する。そして、オゾンガスは搬送装置３内の乾燥物に吹きつけられる。即ち、飼料製造システムＳは、オゾン発生装置４で生成されたオゾンガスにより、乾燥物を殺菌する。

搬送装置３にパイプコンベアを採用した場合、搬送装置３のパイプ３１内にオゾン発生装置４で生成したオゾンガスを導入することにより、搬送装置３内を移動する乾燥物を殺菌できる。また、オゾンガスがパイプ３１内を通流するように構成されている場合、オゾンガスが乾燥物用ホッパー２側に向けてパイプ３１内を通流することにより、パイプ３１内にオゾンガスが充填され、むらなく乾燥物の殺菌を行うことができる。また、パイプコンベア内の乾燥物は、撹拌されながらパイプ３１内を移動するため、別途、オゾンガスの吹きつけのむらを低減させるために、乾燥物を撹拌するための構成を設ける必要がない。

搬送装置３内におけるオゾンガスの濃度は、乾燥物の性質等に応じて、適宜設定することができる。また、搬送装置３内におけるオゾンガスの濃度の調整は、例えば、オゾン発生装置４から搬送装置３へ供給されるオゾンガスの量を調整することによって行うこともできる。

搬送装置３において殺菌された乾燥物は、乾燥物用ホッパー２に一時的に貯留される。飼料製造システムＳが梱包装置５を有している場合には、乾燥物用ホッパー２から梱包装置５へ乾燥物を導入することにより、乾燥物を梱包することができる。

上述したように、本発明の実施形態に係る飼料製造システムにおいては、水分を多量に含む有機系廃棄物であっても、遠赤外線を照射することにより、加熱蒸気や熱風を利用する乾燥方法に比べて、より短期間に乾燥させることができる。このため、有機系廃棄物に含まれる有用成分のうち、加熱によって分解される成分について、その分解を抑えることができる。従って、有機系廃棄物から、より栄養価の高い家畜用飼料を製造することができる。

また、乾燥に要する時間が短縮されることにより、乾燥に要するエネルギーも減少させることができる。このため、より効率的に有機系廃棄物から飼料を製造することができる。

さらに、本発明の実施形態に係る飼料製造システムにより製造された飼料は、有機系廃棄物を乾燥して得られる乾燥物に対してオゾンガスによって殺菌処理を施している。このため、本発明の実施形態に係る飼料製造システムにより製造された飼料は、家畜用飼料として十分に殺菌されたものとなっている。

例えば、乾燥物用ホッパーにおいて乾燥物を殺菌する場合、乾燥物用ホッパー内に貯留された乾燥物を確実に殺菌するためには、乾燥物用ホッパーに十分な量のオゾンガスを供給する必要があり、オゾン発生装置を大型化する必要があった。これに対して本発明に係る飼料製造システムでは、搬送装置内にオゾンを供給するため、オゾン発生装置を小型化することができる。

また、乾燥物用ホッパー内でオゾンガスによる殺菌処理を行う場合、乾燥物用ホッパーを密閉する必要が生じる。このため、搬送装置内でオゾンガスを用いることで、乾燥物用ホッパー内で殺菌処理を行う場合に比べて、乾燥物用ホッパーの構造を単純化することができる。

Ｓ：家畜用飼料製造システム
１：遠赤外線乾燥装置
１１：乾燥室
１２：遠赤外線ヒーター
１３：循環ファン
１４：給気ユニット
１５：排気ユニット
１６ａ，１６ｂ：コンベアユニット
１６１ａ：上段部
１６２ａ：中段部
１６３ａ：下段部
１７：ベルトコンベア
１８：機械室
１９：制御盤
２：乾燥物用ホッパー
３：搬送装置
３１：パイプ
４：オゾン発生装置
５：梱包装置
６：原料用ホッパー
７：噴霧機構
７１：溶液タンク
７２：スプレーノズル
８：パイプコンベア
８１ａ，８１ｂ：分岐部

Claims

有機系廃棄物から家畜用飼料を製造するシステムであって、
前記有機系廃棄物に遠赤外線を照射して乾燥させる遠赤外線乾燥装置と、
前記遠赤外線乾燥装置で乾燥させた乾燥物を一時的に貯留する乾燥物用ホッパーと、
前記遠赤外線乾燥装置から前記乾燥物用ホッパーに前記乾燥物を搬送するパイプコンベアと、
オゾンガスを生成するオゾン発生装置と、
を有し、
前記パイプコンベアのパイプの前記遠赤外線乾燥装置側の端部から前記オゾン発生装置で生成したオゾンガスが前記パイプ内に導入され、前記オゾンガスが前記乾燥物用ホッパー側の端部に向けて前記パイプ内を通流することにより、前記パイプコンベア内を移動する前記乾燥物を殺菌する家畜用飼料製造システム。
更に、前記有機系廃棄物を一時的に貯留する原料用ホッパーと、
前記原料用ホッパー内の前記有機系廃棄物に酵素を含む溶液を噴霧する噴霧機構と、を有し、
前記遠赤外線乾燥装置では、前記有機系廃棄物を乾燥させると共に前記酵素によって前記有機系廃棄物を発酵させる請求項１に記載の家畜用飼料製造システム。
前記有機系廃棄物は、食品加工残渣又は植物残渣である請求項１又は２に記載の家畜用飼料製造システム。
前記遠赤外線乾燥装置は、乾燥室と、前記乾燥室内に搬入された被乾燥物を加熱する遠赤外線ヒーターと、前記乾燥室内の空気を循環する循環ファンと、前記乾燥室内に外気を取り入れる給気ユニットと、前記乾燥室の外に水蒸気と共に前記乾燥室内の空気を排気する排気ユニットとを少なくとも備える請求項１〜３のいずれか１項に記載の家畜用飼料製造システム。