JPH02277534A - 醗酵装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 ［産業上の利用分野］ 本発明は有機物を好気性醗酵させるための横型混合攪拌
装置を有する醗酵装置に関するものである。

［従来の技術］ 醗酵装置における攪拌は醗酵を高速に、均質に行うため
に重要な作用を保有しており、従来攪拌羽根形状として
リボン羽根、Ｔ型羽根、棒羽根等が使われており、その
配列も様々である。

例えばリボン羽根１２は第８図に示す様に、醗酵Ｍｉ１
を横方向に貫通している攪拌軸１０に直角に立てた支持
棒２の先端部に帯状のリボン羽根１２を連続的に取りつ
けたものであり、かつ、軸直角投影面では醗酵槽内壁１
３をこする様にドーナツ型をしたものである。

又、Ｔ型羽根は特開昭６０−１２９１９６に記載されて
いるように、攪拌軸に直角に取付けられた支持棒の先端
に攪拌翼か取付けられたものである。更に、棒羽根は攪
拌軸に棒状の攪拌翼が直角に取付けられたものである。

［発明が解決しようとする課題］ 従来用いられているリボン羽根は、内容物の混合効果は
非常に良い反面、内容物を軸方向に搬送する作用が強く
、搬送された内容物が醗酵槽側壁部１１に押しつけられ
、攪拌軸中心方向に強制的に押し込められるため内容物
の圧縮が起り、固まりを生成するので醗酵に必要な空気
との接触が阻害されるとともに駆動動力が過大になる欠
点を有している。更に１回転中での駆動力の変動が大き
いという問題もある。

又、Ｔ型羽根の場合、回転に伴って内容物の持上げ作用
が大きく、駆動動力が大きくなる欠点を有している。更
に、拌羽根の場合は、付着性、粘着性のある有機物（例
えば汚泥等）の場合、醗酵槽内壁面全面を拌羽根でこす
り落せる様にする必要があるため、拌羽根の取付はピッ
チを短くする必要がある。従フて拌羽根の本数が非常に
多くなり設備費が高くなるとともにメンテナンスが困難
となり、かつ、拌羽根に内容物が一度付着して内容物全
体が一体となり、ドラム状態で回転しだすとドラムがこ
われなくなり、醗酵が止まり時には嫌気性醗酵（一般に
腐敗といわれる現象）に到る欠点を有している。

以上述べた様に従来の混合攪拌羽根を横型醗酵装置に使
うと、駆動動力の増大、圧縮作用による醗酵阻害、駆動
負荷の周期的変動に伴う駆動装置のノ３命短縮、メンテ
ナンス性の不良等の問題が存在する。

［：３題を解決するための手段］ そもそも有機物の横型醗酵装置に使われる混合攪拌羽根
は、内容物の圧縮作用が少なく、側壁への横押し作用も
少なく、かつ、内容物の持上げ動力も小さく、ドラム状
になる物でもほぐす作用のあるものが望ましい。

この理想的混合攪拌羽根形状、配列を得るため、本発明
者等は十数種類の形状配列について実機スケールで醗酵
実験を実施し下記羽根形状を開発するに到った。

即ち本発明は、被処理物が投入される横型の醗酵槽と、
該醗酵槽内の温度を所定範囲にする加熱手段と、通気手
段及び混合攪拌装置を有する醗酵装置において、前記混
合攪拌装置の羽根を少なくとも攪拌軸方向の両端は拌羽
根とし、該拌羽根の間は攪拌軸直角断面に対して傾斜し
たＴ型羽根としたことを特徴とする醗酵装置であり、ま
た好ましくは拌羽根に代えて攪拌軸直角断面に対する傾
斜角αを７５’〜９０°のＴ型羽根としたことを特徴と
する。

［実施例］ 本発明の実施例の模式図を第１図、第２図に示す。第１
図は正面断面模式図、第２図は攪拌軸直角断面模式図で
ある。

１は被処理物が投入される横型の醗酵槽である。１０は
被処理物を混合攪拌するための羽根を取付ける攪拌軸で
、その一端に駆動装置４が設けられている。羽根形状は
、両端部が同−直角断面内２本対称配置の拌羽根３Ａ、
その他はＴ型羽根３Ｂである。

本実施例では、拌羽根３Ａは攪拌ＩＭｌＯの両端のみと
しているが、これに限定されることなく醗酵槽内壁直径
をｄとした時、醗酵槽側壁１１からｄ／２の範囲内は拌
羽根３八を使うとよい。

拌羽根を両端部に使うことにより、Ｔ型羽根３Ｂだけを
使った時と比べ側壁への横押し力を棒羽根混で解除して
内容物の圧縮を防ぎ、結果として固まりの生成を防止す
るとともに駆動動力の低下を計った。

本実施例ではＴ型羽根３Ｂの取付角度αは＋３０・。

−３０°で、同−断面内２枚羽根を使用し、Ｔ型羽根の
投影角度θは７０°、軸方向投影距離１は＋５ｍｌ１１
としているが、これに限らずＴ型羽根３Ｂの取付角度α
は攪拌軸直角断面に対して＋１５°〜＋４５°又は−１
５°〜−４５°の範囲内にし、かつ、攪拌軸間−・直角
断面に支持棒２の１本又は最大３本使用して醗酵槽内壁
直近に径方向高さｄ１５以下のＴ型羽根３Ｂを１枚又は
最大３枚（複数枚の場合は等角度に配置する）取りつけ
、Ｔ型羽根３Ｂの取付方向は、攪拌軸間−直角断面のも
のは攪拌軸の回転時内容物を同一方向に移動させる様に
取１つつけ、その隣りのＴ型羽根３Ｂは内容物を逆方向
に移動させる様に取りつける。即ち隣接する羽根との取
付位置は第３図に示すように千鳥配置とすることにより
、内容物の混合効果を上げつつ、かつ、内容物の持上げ
動力を軽微になる様にしている。

又、Ｔ型羽根３Ｂと醗酵槽内壁１３とのクリアランスは
１〜３０ｍｍにすることで、槽内壁の付着物をかき落と
すようにしている。

更にＴ型羽根３Ｂの攪拌軸直角断面への投影角度内にし
、かつ攪拌軸方向の取付ピッチは隣りあうＴ型羽根３Ｂ
の軸方向投影距ＭＩｌを一１００〜＋１００＋＋ｏｎ（
＋は隙間がある事を示す）の範囲内にすることにより、
内容物が攪拌されている状態でのＴ型羽根間の通路断面
の急変による圧縮作用を少なくし、かつ、Ｔ型羽根でも
ち上げられた内容物が自重で剥離、落下しやすい空間を
保持して空気との接触効果を高め醗酵を良好な状態で継
続させられる様にしている。

醗酵に必要な空気はファン（図示せず）により吸引され
、吸気口５から醗酵槽１内に入り、排気口６から琲出さ
第１る。９は醗酵槽１内を所定温度に維持するための加
熱ヒーターである。被処理物は没入ロアより醗酵槽１に
供給され、所要時間、混合攪拌した後、醗酵か完了する
と排出口８より排出される。

以上の本発明の醗酵装置を用いて被処理物を混合攪拌さ
せた場合の駆動力、混合機能等について説明する。

まず本発明の羽根形状と従来式との駆動力の比較データ
を第４図に示す（本発明羽根の平均駆動力を１００＊と
して比較）。尚実験に使用した有機物は５０を含水率の
ケイフンである。またＴ型羽根のαは３０°である。本
発明の実施例に比しリボン羽根は平均２倍最高３倍、Ｔ
型羽根は平均１．３倍最高２倍、棒羽根はほぼ同一の駆
動力が必要となり、かつ１回転中での駆動力の変化が少
なく駆動力も安定している事が判る。

次にＴ型羽根の取付角度αを変化させて駆動力の変化及
び混合時間を比較したデータを第５図、第６図に示す。

尚混合時間実験は５０９６含水率のオガクズと２０％含
水率のケイフン醗酵品を容積比８：２で実施した。

第５図はＴ型羽根の取付角度αが小さいほど、駆動力か
小さい事を示している（α＝３０°の平均駆動力を１０
０＊とじて比較、又両端は棒羽根を使用）。第６図はＴ
型羽根の取付角度αが１５°〜４５°位の範囲が均一混
合機能に優れている事を示している。

方、醗酵装置の混合攪拌装置は運転費、設備費低減上は
駆動力か小さいほど良いが、醗酵の高速化、均一化、高
レベル醗酵を得るためには均一混合が必要不可欠であり
、Ｔ型羽根の取付角度αは両者から１５°〜４５°範囲
が望ましい事が判る。

尚、本実験時にＴ型羽根を攪拌軸間−直角断面に１枚、
２枚、３枚、４枚取りつけて羽根枚数効果を比較した結
果を表１に示す。

表１　羽根枚数と駆動力、均一混合必要時間の関係この
結果２枚羽根に比し１枚羽根は駆動力が小さく均一混合
必要時間は少し延び、３枚羽根はその逆であるが、有機
物の物性により両者の使いわけが可能である。４枚羽根
の場合は付着性、粘着性のない場合は良いが、存る場合
は支持棒とＴ型羽根と攪拌軸で内容物を抱いてしまいド
ラム状で回転するだけとなり、混合醗酵がほとんど行わ
れない。

なお、表１のカッコ内数値は被処理物全体が体となって
ドラム状態で回転した場合を示す。

次にＴ型羽根の投影角度θ０を比較したデータを第７図
に示す。駆動力は１枚羽根は１８ｏ０．２枚羽根は９０
０．３枚羽根は６０’を各々基準とし、がっ攪拌軸方向
の羽根同士の軸方向投影距離１は上記基準角度時Ｏとな
る位置を基準として比較した。

この結果投影θ０が基準を越えると駆動力が増加し、２
０％を越えると急に増加率が上昇することか判った。−
力基準値より小さくなると駆動力は小さくなってくるが
、隣り合う羽根同士の軸方向に隙間１ができ、付着性、
粘着性のあるものの場合、醗酵槽内壁１３に付着したま
ま動かず醗酵しなくなり、成品均一性を阻害する。しか
し付着性が無く弾力性のあるもの例えば玉ねぎの皮の場
合は隙間１が８０ｍｍ位あっても攪拌が進行するため問
題が無く、有機物物性によりこの隙間１は設備費との関
係で一同０〜＋１０（１０１０１の範囲で変えるべきと
判断される。尚、付着性、粘着性の強い有機物の場合は
両端ｄ／２の範囲内に設ける棒羽根本数が増えるのでＴ
型羽根を取付角度α−７５°〜−９００又は＋７５°〜
＋９０°の範囲内で取付けると設備費が下り、メンテナ
ンス性も保持されることも実験で確認されている。

［発明の効果コ 本発明の羽根によると駆動力は第４図に示すように、従
来のリボン羽根のｌ／２（平均）、Ｔ型羽根のｌ／１．
３　　（平均）と非常に小さいので運転費が低減される
と共に、１回転中での駆動力の変化が少なく安定してい
るため駆動装置の寿命が延びる効果かある。また被処理
物が醗酵槽側壁に押しつけられたり、固まりを生成する
こともない。従って空気との接触も良いので醗酵が促進
される。更に棒羽根だけのものに比較し、羽根の本数が
少なくなるので設備費も安くなる。

なお、混合効果は第６図に示すようにＴ型羽根の攪拌軸
直角断面に対する角度を１５°〜４５°にすると特に良
い。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の１実施例を示す正面断面図、第２図は
第１図のＡ−入断面図、第３図は本発明の羽根の配置を
示す展開図、第４図は本発明のＴ型羽根及び従来の羽根
と駆動力の関係を示すグラフ、第５図は本発明のＴ型羽
根の取付角度αと駆動力の関係を示すグラフ、第６図は
本発明のＴ型羽根の取付角度αと均一混合必要時間比の
関係を示すグラフ、第７図は本発明のＴ型羽根の投影角
度θと駆動力比の関係を示すグラフ、第８図は従来のり
ホン羽根の断面図である。

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １、被処理物が投入される横型の醗酵槽と、該醗酵槽内
   の温度を所定範囲にする加熱手段と、通気手段及び混合
   攪拌装置を有する醗酵装置において、 前記混合攪拌装置の羽根を少なくとも攪拌軸方向の両端
   は棒羽根とし、該棒羽根の間は攪拌軸直角断面に対して
   傾斜したＴ型羽根としたことを特徴とする醗酵装置。 ２、棒羽根に代えて攪拌軸直角断面に対する傾斜角αを
   ７５°〜９０°のＴ型羽根としたことを特徴とする請求
   項１記載の醗酵装置。