JP6892246B2

JP6892246B2 - 乾燥剤及び乾燥処理方法

Info

Publication number: JP6892246B2
Application number: JP2016216267A
Authority: JP
Inventors: 佳和福井
Original assignee: 株式会社アグリーム
Priority date: 2016-11-04
Filing date: 2016-11-04
Publication date: 2021-06-23
Anticipated expiration: 2036-11-04
Also published as: JP2018069205A

Description

本発明は、乾燥剤及び乾燥処理方法に関する。

牧畜業において、乳用牛、豚、採卵鶏等の家畜が排泄する排泄物の処理は、慢性的な問題である。これらの排泄物は、野積、素掘り、浄化、炭化、焼却等によっても処理されるが、主として堆肥化によって処理される。ここで、堆肥化によって処理する場合において、家畜の排泄物を生堆肥として、それを乾燥、発酵、熟成等の処理することに長期間が必要であるが、その処理を促進するために様々な方法が検討されている。

例えば特許文献１には、鶏糞、牛糞、豚糞等の家畜排泄物を肥料化する従来方法の工程において発生する以下の諸問題点を解決する方法と、それを実用化する装置を提供することを目的として、所望する回転数にて回動する回転羽根を有する回転軸を配設した醗酵槽で、家畜の糞尿と多孔質焼結セラミックに枯草菌を含浸させた醗酵促進物と籾ガラを混合し、該枯草菌がより活動を活発に行い醗酵を促進せしめるため、１〜３０ミクロンの成育波長を有する遠赤外線を照射する堆肥化の方法とその装置が開示されている。

特開２０１３−０４３８２４号公報

しかしながら、特許文献１に記載されるような堆肥化の装置を用いた生堆肥の処理は、装置が大掛かりであるため適用できる状況が限定的である。

一方、大掛かりな装置を用いずに堆肥化を促進する処理として、例えばモミガラやおがこを生堆肥に添加し、乾燥を促進する処理が挙げられる。ただし、その処理によって乾燥を促進されても、その後の発酵、熟成には長期間（例えば、６〜９か月間）を要する。また、モミガラやおがこを添加した場合には、生堆肥の体積が増大して、広大な保管場所が必要となる。他方、モミガラやおがこを添加しない場合には、生堆肥の乾燥が進まず、設備内では衛生上の問題があり、屋外では環境上の問題がある。

ここで、排泄物を堆肥化せずに廃棄しようとする場合においては、堆肥化されていない生堆肥は、水を多く含んでいるため取扱い性に劣り、廃棄物処理場への輸送が困難である。また、廃棄物処理場における処理も困難である。

また、廃棄乳や食品加工で発生する液状食品等も、生堆肥と同様に水を多く含む形態である点で共通し、取扱い性に劣るため、廃棄物処理場への輸送が困難であり、廃棄物処理場における処理も困難である。

そこで、本発明は、上記従来技術の課題を解決するためになされたものであり、水を含む生堆肥や液状食品等の易変形体の取扱い性を向上させる乾燥剤を提供することを目的とする。例えば、水を含む生堆肥の乾燥性を促進し、かつ、体積の増加を抑制する乾燥剤を提供することを目的とする。また、例えば、水を含む液状食品の形態を、固体状へ変化させる乾燥剤を提供することを目的とする。

本発明者は、上述した従来技術の課題を解決すべく鋭意検討した結果、繊維状セルロースと粘質成分とを含有する乾燥剤を用いることにより、水を含む生堆肥の乾燥を促進し、かつ、その体積の増加を抑制することを見出した。

また、繊維状セルロースと粘質成分とを含有する乾燥剤を用いることにより、水を含む液状食品の形態を、ゲル状やゾル状等の固体状へと変化させることを見出し、本発明を完成させた。

すなわち、本発明は以下のとおりである。
〔１〕
繊維状セルロースと、粘質成分と、を含有する、
乾燥剤。
〔２〕
前記粘質成分は、増粘多糖類、及び増粘糖タンパクからなる群より選択される１種又は２種以上を含有する、
〔１〕に記載の乾燥剤。
〔３〕
前記繊維状セルロース及び前記粘質成分は、アオイ科に分類される植物に由来する、
〔１〕又は〔２〕に記載の乾燥剤。
〔４〕
モミガラをさらに含有する、
〔１〕〜〔３〕のいずれかに記載の乾燥剤。
〔５〕
水を含む易変形体を処理するために用いられる、
〔１〕〜〔４〕のいずれかに記載の乾燥剤。
〔６〕
前記易変形体は、生堆肥、又は液状食品である、
〔１〕〜〔５〕のいずれかに記載の乾燥剤。
〔７〕
水を含む易変形体と、〔１〕〜〔６〕のいずれかに記載の乾燥剤と、を混合する工程を有する、
乾燥処理方法。

以下、本発明を実施するための形態（以下、「本実施形態」という。）について詳細に説明する。以下の本実施形態は、本発明を説明するための例示であり、本発明を以下の内容に限定する趣旨ではない。本発明はその要旨の範囲内で、適宜に変形して実施できる。

［乾燥剤］
本実施形態の乾燥剤（以下、単に「乾燥剤」ともいう。）は、繊維状セルロースと粘質成分とを含有する。また、乾燥剤は、水を含む易変形体を処理するために用いられる。

本実施形態の乾燥剤を用いることにより、水を含む易変形体の取扱い性を向上させることができる。また、乾燥剤を用いることにより、易変形体中の水が乾燥剤に保持される。例えば、生堆肥中の水が保持されることにより、生堆肥で汚染された水が流出することを抑制することができる。

この要因は、易変形体が生堆肥である場合を例にとって、次のように推察される（ただし、要因はこれに限定されない。）。従来の乾燥剤として、例えばおがこは、水を含む生堆肥の乾燥を促進することはできるものの、おがこ自身が嵩高いために生堆肥の体積が大きく増大してしまう。一方、本実施形態の乾燥剤は、繊維状セルロースを含有することにより、水を含む流状物の乾燥を促進し、かつ、粘質成分を同時に含有することにより、生堆肥と乾燥剤とが混合されても、それらによっても微細な空隙が生じ得ず、体積の増加を抑制することができる。乾燥を促進することにより、生堆肥は発酵、熟成が促進される。また、乾燥剤を用いても体積の増加が抑制されることにより、堆肥化させるための保管場所を比較的小さくすることや、より多くの生堆肥を保管することができる。

＜繊維状セルロース＞
本実施形態の繊維状セルロースは、細い糸状の形態を有するセルロースであれば特に限定されず、様々な分子量や構造を有するものを用いることができる。

＜粘質成分＞
本実施形態の粘質成分は、粘性を有する成分であれば特に限定されないが、例えば、増粘多糖類、及び増粘糖タンパクからなる群より選択される１種又は２種以上を含有する。

増粘多糖類としては、特に限定されないが、例えば、ペクチンが挙げられる。ここで、「増粘多糖類」とは、増粘性を有する多糖を意味する。

増粘糖タンパクとしては、特に限定されないが、例えば、ムチン、及びガラクタンが挙げられる。ここで、「増粘糖タンパク」とは、増粘性を有し、タンパク質を構成するアミノ酸の一部に糖鎖が結合したものを意味する。

上述した中でも、粘質成分は、ムチン、ペクチン、ガラクタン、マラバン、アラバン、及びラムノサンからなる群より選択される１種又は２種以上を含有することが好ましく、ムチンを含有することがより好ましい。

＜その他の成分＞
本実施形態の乾燥剤は、本願発明の作用効果を阻害しない限りにおいて、繊維状セルロース及び粘質成分以外の成分（その他の成分）をさらに含有していてもよい。例えば、後述する植物由来の成分として、カルシウム、カリウム等の金属；ビタミンＡ、Ｂ１、Ｂ２、Ｃ等のビタミン類が挙げられる。

その他の成分の中でも、乾燥剤はモミガラをさらに含有することが好ましい。モミガラを含有することにより、所望の表面積を有する程度まで易変形体の体積を増加させ、乾燥をさらに促進することができる傾向にある。ここで、「モミガラ」は、モミ（籾）の最も外側にある皮の部分を意味し、粗糠（あらぬか）や磨糠（すりぬか）、籾糠（もみぬか）を含む。

＜植物＞
上述した繊維状セルロース及び粘質成分は、これらを成分として含有する植物から抽出することやこの植物自体を利用することができる。このような植物として、例えば、アオイ科に分類される植物が挙げられる。すなわち、繊維状セルロース及び粘質成分は、アオイ科に分類される植物に由来することが好ましい。

アオイ科に分類される植物としては、例えば、トロロアオイ属（例えば、オクラ、リュウキュウトロロアオイ）、イチビ属、タチアオイ属、ワタ属、フヨウ属、ハナアオイ属、ゼニアオイ属、エノキアオイ属、ヒメフヨウ属、キンゴジカ属、サキシマハマボウ属、及びボンテンカ属に分類される植物が挙げられる。これらの中でも、トロロアオイ属、及びフヨウ属に分類される植物が好ましく、オクラ及びモミジアオイが本発明の作用効果をより確実に奏する観点からより好ましく、オクラがさらに好ましい。

植物に由来する成分の抽出方法として、具体的には、アオイ科に分類される植物を後述する実施例に記載する方法のように、乾燥及び粉砕することにより、繊維状セルロース及び粘質成分を含有する乾燥剤を得ることができる。

用いる植物の部位としては、植物の種類に応じて適した部位を選択すればよいが、例えば、アオイ科に分類される植物の場合には、実及び茎の部位が好ましく、実の部位がより好ましい。また、実及び茎をそのまま用いることも、製造性の簡易さの観点から好ましい。

［用途］
本実施形態の乾燥剤は、水を含む易変形体に用いられる。易変形体は、水を含み、かつ容易に変形できる形態を有するものであれば特に限定されないが、例えば、柔らかい固形状、ゲル状、又はゾル状の形態を有するものが挙げられる。また、本発明の作用効果を確実に奏する易変形体は、生堆肥、又は液状食品である。ここで、「生堆肥」とは、牛を含む家畜の排泄物を少なくとも含むものを意味し、堆肥化の際に通常混合される家畜のし尿や廃棄乳をさらに含むものであってもよい。また、生堆肥は、牛の排泄物を含む場合には、容易に変形する固形状である。一方、「液状食品」とは、液状であり、食品自体、食品加工時に廃棄される食品由来の成分、及び余剰等の事情により廃棄される食品を意味する。例えば、廃棄乳や馬肉加工時に発生する脂肪分を多量に含む廃液である。

水を含む易変形体に対する乾燥剤の質量比は、特に限定されないが、乾燥性及び体積の増加抑制の両立の観点から、好ましくは１．０〜４０であり、より好ましくは３．０〜３０であり、さらに好ましくは５．０〜２０である。

［乾燥処理方法］
本実施形態の乾燥処理方法は、水を含む易変形体と、乾燥剤とを混合する工程を有する。

＜混合工程＞
混合工程において、混合する手段としては、粉粒体を混合できるものであれば特に限定されない。そのような手段としては、例えば、乳鉢を用いて混合する手段、ボールミルを用いて混合する手段、市販のミキサーを用いて混合する手段が挙げられる。

＜乾燥工程＞
本実施形態の乾燥処理方法は、混合工程の後に、水を含む易変形体を乾燥する乾燥工程をさらに有することが、乾燥を促進する観点から好ましい。乾燥工程において乾燥する手段は、特に限定されないが、例えば、加熱乾燥、減圧乾燥等の公知の手段で行うことができる。

以下、実施例によって本発明を更に詳細に説明するが、本発明はこれらの実施例に限定されるものではない。なお、以下で特に断りのない限り、「％」は、質量％を意味する

下記の実施例及び比較例において用いた乾燥剤及び水を含む易変形体は、以下の通りである。
〔乾燥剤〕
オクラ由来成分：オクラの実を１週間天日乾燥し、数センチメーター程度の大きさに粗粉砕し、ミル（増幸産業社製、商品名「スーパーマスコロイダーカッターミル」）で微粉砕して得られた粉状物（アオイ科トロロアオイ属に分類されるオクラ、繊維状セルロース及び粘質成分含有、粒度：８０メッシュ以下、表中「オクラ実」と略記する。）
オクラ茎部由来成分：オクラの茎を１週間天日乾燥し、数センチメーター程度の大きさに粗粉砕し、微粉砕して得られた粉状物（オクラ由来成分、繊維状セルロース及び粘質成分含有、粒度：４０メッシュ以下、表中「オクラ茎」と略記する。）
モミジアオイ由来成分：モミジアオイの茎部を１週間天日乾燥し、数センチメーター程度の大きさに粗粉砕し、微粉砕して得られた粉状体（アオイ科フヨウ属に分類されるモミジアオイ、繊維状セルロース及び粘質成分含有、表中「モミジアオイ茎」と略記する。）
洋材おがこ（島根県の木工所から入手した。）
国内間伐材おがこ（島根県産）
モミガラ（粒度：２０メッシュ以下、福岡県久留米市のライスセンターから入手した。）
〔水を含む易変形体〕
生堆肥（牛の排泄物でそのし尿も含む、水分量約８５〜９０質量％）
廃棄乳凝集スラッジ（牛の廃棄乳の１種）
馬肉加工廃液（馬肉加工業者から排出される廃液）
液状調味料（商品名「焼肉のたれ」、イオン社製品）

［生堆肥］
生堆肥に対して、各乾燥剤を添加してしゃもじで５分間混合した。その後、室内の開放系（２４〜２８℃、湿度６０〜６７ＲＨ％）で、市販の家庭用扇風機を１５０ｃｍの距離で扇風機の羽根の面に対して垂直に風を当てて２９時間処理した。下記表中に、その結果を示す。

また、乾燥剤を添加した直後の処理時間を「０分」として、各処理時間での質量を下記に示す。下記表中、参考例１は、生堆肥のみを室内の開放系（２４〜２８℃、湿度６０〜６７ＲＨ％）で、市販の家庭用扇風機を１５０ｃｍの距離で扇風機の羽根の面に対して垂直に風を当てて２９時間処理した。

実施例１及び２では、乾燥剤を混合する前の「生堆肥」から液体が染み出していたが、処理後に得られた「生堆肥＋乾燥剤（処理後）」からは、液体の染み出しが抑制されていた。これに対して、比較例１及び２では、処理後に得られた「生堆肥＋乾燥剤（処理後）」からも液体が染み出していた。

［廃棄乳凝集スラッジ］
廃棄乳凝集スラッジに対して、各乾燥剤を添加してしゃもじで５分間混合した。その後、室内の開放系（２４〜２８℃、湿度６０〜６７ＲＨ％）で、市販の家庭用扇風機を１５０ｃｍの距離で扇風機の羽根の面に対して垂直に風を当てて２９時間処理した。下記表中に、その結果を示す。

［馬肉加工廃液］
馬肉加工廃液に対して、各乾燥剤を添加してしゃもじで５分間混合した。その後、室内の開放系（２４〜２８℃、湿度６０〜６７ＲＨ％）で、市販の家庭用扇風機を１５０ｃｍの距離で扇風機の羽根の面に対して垂直に風を当てて２２時間処理した。下記表中に、その結果を示す。

［液状調味料］
液状調味料に対して、各乾燥剤を添加してしゃもじで５分間混合した。その後、食器乾燥機（サンヨー社製、型番「ＳＳＫ−ＣＸ１」）を稼働させて６時間熱処理した。その後、室内の開放系（２４〜２８℃、湿度６０〜６７ＲＨ％）で、２週間放置した。下記表中に、その結果を示す。

［生堆肥（熱処理）］
生堆肥に対して、各乾燥剤を添加してしゃもじで５分間混合した。その後、食器乾燥機（サンヨー社製、型番「ＳＳＫ−ＣＸ１」）を稼働させて７時間熱処理した。下記表中に、その結果を示す。

実施例１０、１１及び１２では、乾燥剤を混合する前の「生堆肥」から液体が染み出していたが、処理後に得られた「生堆肥＋乾燥剤（熱処理後）」からは、液体の染み出しが抑制されていた。これに対して、比較例６及び７では、処理後に得られた「生堆肥＋乾燥剤（処理後）」からも液体が染み出していた。

Claims

繊維状セルロースと、粘質成分と、を含有し、
前記繊維状セルロース及び前記粘質成分は、アオイ科トロロアオイ属に分類される植物に由来する、
乾燥剤。
モミガラをさらに含有する、
請求項１に記載の乾燥剤。
水を含む易変形体を処理するために用いられる、
請求項１又は２に記載の乾燥剤。
前記易変形体は、生堆肥、又は液状食品である、
請求項３に記載の乾燥剤。
水を含む易変形体と、
繊維状セルロース及び粘質成分を含有する乾燥剤と、を混合する工程を有し、
前記繊維状セルロース及び前記粘質成分は、アオイ科トロロアオイ属に分類される植物に由来する、
乾燥処理方法。
前記易変形体は、生堆肥、又は液状食品である、
請求項５に記載の乾燥処理方法。