JPH10225670A - 低融点物質を主成分とする含水流動状物の処理方法および装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】低融点物質を主成分とする比較的粘性の高い含
水流動状物（焼酎等の酒類の搾りかす，糖蜜，食品加工
残留物等）を効率よく乾燥させる方法および装置、該方
法により得られる乾燥固形物の提供。 【解決手段】融点２００℃以下の物質を主成分とする含
水流動状物を乾燥させる乾燥部４と、該乾燥部内に完全
燃焼後の１０００〜２０００℃の燃焼ガスを供給する燃
焼ガス供給部１と、前記乾燥部内で前記流動状物を前記
燃焼ガスに直接接触させる流動状物供給部６と、必要に
より設けられる前記乾燥部内への水供給部７とからな
り、前記乾燥部において前記流動状物は前記燃焼ガスに
必要に応じて前記水と共に直接接触される上記流動状物
の処理装置。その処理方法および得られる乾燥固形物。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は低融点物質を主成分
とする含水流動状物の処理方法および装置に関するもの
である。より詳しくは、本発明は、焼酎等の酒類の搾り
かす、糖蜜または各種のゴムやプラスチック等の低融点
物質を主成分とする含水流動状物を効率よく乾燥処理す
るための方法および装置、そしてそれらの方法または装
置により得られる再利用可能な乾燥固形物に関するもの
である。

【０００２】

【従来の技術】従来、貝殻、鉱滓または廃タイヤ等の固
形廃棄物の破砕、上下水汚泥、魚滓、糞尿または工場排
出スラッジ等の汚泥・漁業畜産廃棄物の脱水・乾燥、ま
たは石油スラッジ、廃油または廃溶剤等の油性廃棄物・
有機性廃棄物等の蒸留のために、ジェットバーナーシス
テムが利用され、上記種々の廃棄物が効率よく処理され
ている。上記ジェットバーナーシステムは、圧縮空気ま
たは高圧酸素と高圧灯油の混合ガスをジェットバーナー
の燃焼室内で完全燃焼させ、発生する燃焼ガスをノズル
から噴出させることにより得られる１０００〜２０００
℃、５〜２０ｋｇ／ｃｍ² の高温高圧のジェット噴流を
釜内に閉じ込め、該釜内に上記被処理物を投入すること
により、上記の破砕や乾燥等が行われ、上記釜に連結し
た分離装置により乾燥分および気化分等を分離・回収す
るシステムである。

【０００３】しかしながら、焼酎の搾りかすや糖蜜等の
低融点の物質を主成分とする、比較的粘性のある被処理
物を上記ジェットバーナーシステムにより処理して乾燥
しようとする場合、ジェットバーナーの衝撃波により処
理物が釜内壁に飛散し、処理物の有する粘性により該壁
面に付着した状態で１０００〜２０００℃の燃焼ガスに
接触するため炭化してしまい、釜に連結された分離装置
への移送が不能となってしまうため、このような被処理
物はジェットバーナーシステムでは乾燥処理できなかっ
た。

【０００４】一方、焼酎等の酒類の搾りかすや各種食品
加工時の残留物等は、ほとんどがそのまま廃棄され、再
利用されていないのが現状であるが、これらは依然とし
てカロリーが高く、それらを効率よく乾燥させることが
できれば、動物用の飼料等としての用途が期待される。
また、糖蜜は濃縮等によりショ糖を回収したり、そのま
ま甘味料やカラメルの製造に利用されているが、高い粘
性を有するため、これを直接乾燥させることができれ
ば、使用性が向上し、それによる新たな用途が期待され
る。

【０００５】

【発明が解決しようとする課題】そこで、本発明はこの
ような状況を考慮してなされたものであり、焼酎等の酒
類の搾りかす、糖蜜、各種食品加工残留物等の低融点物
質を主成分とする比較的粘性の高い含水流動状物を効率
よく乾燥させる方法および装置、ならびにこの方法によ
り得られる再利用可能な乾燥固形物の提供を課題とす
る。

【０００６】

【課題を解決するための手段】すなわち、本発明は、融
点２００℃以下の物質を主成分とする含水流動状物を完
全燃焼後の１０００〜２０００℃の燃焼ガスに直接接触
させ、上記含水流動状物からの乾燥固形物を分離するこ
とを特徴とする低融点物質を主成分とする含水流動状物
の処理方法に関するものである。

【０００７】本発明において融点２００℃以下の物質を
主成分とする含水流動状物とは、主成分である融点２０
０℃以下の低融点物質が、水分中に溶解、懸濁または分
散状態で混合されているものを意味し、その含水率は特
に制限されないが、通常約５０〜９５％である。本発明
における含水流動状物としては、例えば焼酎、ワイン、
清酒等の酒類の搾りかす、糖蜜、廃糖蜜等の製糖工業の
副産物、食品や飲料の製造・加工時の残留物、または水
中に分散された各種ゴムもしくは各種プラスチック等を
挙げることができる。本発明の方法は粘性の高い含水流
動状物の処理に特に適している。

【０００８】また、本発明において使用される燃焼ガス
は、上記のように完全燃焼後で１０００〜２０００℃の
温度を有するものであれば、特に制限されない。該燃焼
ガスは完全燃焼後のもので、酸素がほとんど存在しな
い。この燃焼ガスには、例えば、圧縮空気または高圧酸
素と高圧灯油（またはガソリン、重油、天然ガス等）の
混合体をジェットバーナーの燃焼室内で完全燃焼させる
ことにより発生する高温高圧の燃焼ガスがある。該燃焼
ガスはノズルからのジェット噴流として含水流動状物に
接触させることにより、より効率の高い乾燥が行われ
る。この燃焼ガスの温度は、その圧力や速度とともに、
処理されるべき含水流動状物の種類に応じて適宜選択さ
れるが、１１００〜１５００℃、特に１２００〜１３０
０℃が好ましい。また、燃焼ガスは高速、例えばマッハ
２〜７、好ましくは３〜４であると、高温・高速の衝撃
波となり、含水流動状物の乾燥の効率が向上し、好まし
い。

【０００９】本発明において、含水流動状物は乾燥処理
部内で燃焼ガスに直接接触されるが、その様式は特に制
限されない。例えば、含水流動状物を燃焼ガスに吹きつ
けることにより直接接触させ得る。なお、乾燥処理され
る含水流動状物の含水率や粘度等によっては、上記乾燥
処理部中に水を強制的に供給してもよい。この場合、例
えば燃焼ガスにほぼ等距離の箇所から含水流動状物およ
び水をそれぞれ吹きつけることにより接触させることに
より、均等な乾燥処理を行うことができる。

【００１０】また、本発明の上記方法における乾燥処理
部内の温度は、処理部容量、供給される含水流動状物の
量および速度、ならびに水が供給される場合にはその水
の量および速度等により適宜調節されるが、乾燥固形物
の含水率をできるだけ低くするために２００℃以上、特
に２５０〜３５０℃に保持されていることが好ましい。

【００１１】本発明の上記方法における、燃焼ガスとの
接触後の含水流動状物からの乾燥固形物の分離は、乾燥
処理部内の下部から排出することにより容易に行われ得
る。従って、本発明によれば、従来のジェットバーナー
システムで用いられていた分離装置等が不要である。し
かしながら、得られる乾燥固形物によっては、従来の分
離装置、例えば重力沈降機や分級器等を乾燥処理部に連
結してもよい。

【００１２】本発明の方法において発生する気化成分
は、水蒸気がほとんどであるので、そのまま大気中に放
出されてもよいが、被処理物の種類によっては、脱臭装
置、例えばオゾン酸化法、活性炭吸着法または触媒燃焼
法等を採用したスプレー塔、充填塔、カスケード塔、十
字流液ガス接触吸収装置等を通過させた後に排出しても
よい。また、上記気化成分をコンデンサーに通して水分
を液化させることにより、工業用水等として水の再利用
を図ることができる。

【００１３】上記したような本発明の方法により製造さ
れる乾燥固形物は、被処理物の種類にかかわらず、十分
に水分が除去されており、焼酎等酒類の搾りかす、食品
加工時の残留物等を処理した場合には、そのまま動物の
飼料として利用できるものであり、糖蜜等を処理した場
合には、通常の濃縮工程を経ることなく、各種醗酵や培
養基の炭素源として、アルコール、アセトン−ブタノー
ルおよびパン酵母の製造等に利用できる。また、ゴムや
プラスチック等の場合、本発明による処理により、再利
用可能なゴム質粒子やプラスチック粒子が得られる。従
って、本発明は、融点２００℃以下の物質を主成分とす
る含水流動状物を完全燃焼後の１０００〜２０００℃の
燃焼ガスに直接接触させ、上記含水流動状物からの乾燥
固形物を分離することにより得られることを特徴とする
低融点物質を主成分とする含水流動状物からの乾燥固形
物に関するものである。

【００１４】本発明はまた、融点２００℃以下の物質を
主成分とする含水流動状物を乾燥させるための乾燥部
と、該乾燥部内に完全燃焼後の１０００〜２０００℃の
燃焼ガスを供給するための燃焼ガス供給部と、前記乾燥
部内で前記含水流動状物を前記燃焼ガスに直接接触させ
るための含水流動状物供給部とからなることを特徴とす
る低融点物質を主成分とする含水流動状物の処理装置に
関するものである。

【００１５】本発明の上記処理装置において、上記方法
の項で記載したのと同様に、重力沈降機またはサイクロ
ン等の物理的分離機は通常不要であるが、必要に応じ、
それら物理的分離機を配置してもよく、また、必要な場
合には乾燥部内に水を供給できる手段を備えていてもよ
い。さらに、上記処理装置には、上記分離部からの乾燥
固形物を収集するための収集部および気化成分がそれぞ
れ導入、収集または排出される乾燥固形物収集部および
気化成分排出部が備えられていてもよく、気化成分排出
部には、脱臭装置、フィルターおよび液化のためのコン
デンサーがさらに備えられていてもよい。

【００１６】

【発明の実施の形態】上記したように、本発明によれ
ば、従来、廃棄していた焼酎の搾りかす等の含水流動状
物を、高温・高圧の燃焼ガスと直接接触させることによ
り、速やか、かつ容易に乾燥させることができ、この乾
燥固形物は、そのまま動物の飼料等として再利用し得る
程度に十分な乾燥状態で得られる。また、本発明は、上
記焼酎の搾りかすや糖蜜等、従来、ジェットバーナーか
らの燃焼ガスの直接噴射では処理できなかった低融点の
物質が主成分である比較的粘性の高い含水流動状物を容
易かつ迅速に乾燥させることができるものである。ま
た、本発明の方法および装置の実施のためのスペースは
非常に小さく、しかも、その作業効率（単位時間あたり
の処理量）や熱効率は非常に高い。

【００１７】

【実施例】次に、添付の図面を参照して本発明の実施例
について説明するが、本発明はこれに限定されるもので
はない。図１に本発明に係る低融点物質を主成分とする
含水流動状物から乾燥固形物を分離するための乾燥装置
の一実施例を模式的に示す。該装置による含水流動状物
の処理の流れについて最初に説明し、次いで実際にこの
装置を稼働させて得られる乾燥固形物およびその用途に
ついて説明する。

【００１８】Ａ．乾燥装置による含水流動状物の処理 図１に示す乾燥装置は円筒状のジェットバーナー燃焼室
１とそれと同径で先端部が開口していて処理物の排出口
５をなす乾燥部４とから概略構成され、該乾燥部４の両
側部には処理物および水がそれぞれジェットバーナー燃
焼室１先端のノズル２からの燃焼ガス（ジェット噴流）
に直接接触するように開口された処理物供給部６および
水供給部７が配置されている。なお、水供給部７は、水
の強制的な供給が不要である被処理物の場合、設ける必
要はない。処理物である酒類の搾りかす、糖蜜、廃糖蜜
等の製糖工業の副産物、食品加工時の残留物またはゴム
やプラスチック等の低融点物質を主成分とする含水流動
状物は矢印ａの方向から供給され、処理物供給部６の乾
燥部４に開口された先端から、ジェットバーナー燃焼室
１の先端中央に設けられたノズル２からの燃焼ガス（ジ
ェット噴流）３に直接吹きつけられる。また、同時にも
う一方の側の水供給部７から矢印ｂの方向から水が同様
にジェット噴流に直接吹きつけられる。このようにし
て、処理物は水と共にジェットバーナー燃焼室１の先端
ノズル２からの高温高圧（約１３００℃，６〜７ｋｇ／
ｃｍ² ，１２００ｍ／秒）の燃焼ガス（ジェット噴流）
３に直接接触し、瞬時に乾燥され、乾燥固形物は乾燥部
４の下方先端の排出口５から矢印ｃの方向に排出され
る。なお、処理物の処理時の実際の温度は約２６０℃と
なるように設定されている。

【００１９】上記高温高圧のジェット噴流は、ジェット
バーナー燃焼室１内において、圧縮空気と高圧灯油との
噴霧状の混合体を完全燃焼させることにより発生し、上
記先端ノズル２から噴射されるものである。圧縮空気の
代わりに圧縮酸素を用いても良いし、燃料としては灯油
の代わりにガソリン、重油または天然ガス等も使用可能
である。上記燃焼室内での反応条件を調整することによ
り、ジェット噴流の温度、圧力および速度はそれぞれ、
例えば１０００〜２０００℃、５〜２０ｋｇ／ｃｍ² お
よび５００〜２０００ｍ／秒の範囲で適宜変更すること
ができる。いずれの条件を採択しても、完全燃焼させる
ことが必要であり、そのため、ジェット噴流中に酸素は
ほとんど存在しない。なお、ジェットバーナーとして
は、例えば、特開昭５５−９９５２７号公報に開示のも
のが利用できるが、上記条件を満たす燃焼ガスを発生す
るものであれば、特に制限されない。

【００２０】Ｂ．乾燥装置による含水流動状物の処理結
果 図１に示した乾燥装置を用いて、実際に含水流動状物の
処理を行った。操作条件および結果を次に示す。焼酎の
搾りかす（水分含有量７０％）を処理物供給部６より４
ｌ／分の供給速度で乾燥部４内に供給し、ジェット噴流
に直接吹きつけると共に、水供給部７より同様に０．５
ｌ／分の供給速度で乾燥部４内に供給してジェット噴流
に直接吹きつける。一方、ジェットバーナー燃焼室１か
らのジェット噴流は、その中に灯油および空気を適当な
供給比率で送り自動点火して発生させる。このジェット
噴流のノズル２からの噴射時の温度、圧力および速度は
それぞれ１３００℃、６〜７ｋｇ／ｃｍ² および１２０
０ｍ／秒である。乾燥部４内で水、処理物と一緒になっ
たジェット噴流の温度は約２６０℃である。乾燥部４で
発生した水蒸気（供給した水および処理物中の水分に由
来する）や排ガス等の気体成分は排気管（図示しない）
から適宜排出され、乾燥された固形分は排出口５より順
次排出される。得られた焼酎搾りかすの固形乾燥物の水
分含有量は１０％であり、本装置により水分は６０％除
去された。

【００２１】Ｃ．乾燥固形物の使用例 前項Ｂで得られた乾燥固形物を家畜用の飼料に混合し、
実際に飼育中の家畜（ブタ，ウシ等）に与えたところ、
通常の飼料同様に食することが観察された。食品加工後
の残留物等を同様にして処理して得られた乾燥固形物も
また、同様に飼料として利用可能であった。また、糖蜜
を処理した乾燥固形物はそのまま飼料として、また醗酵
工業における炭素源として、例えばパン酵母培養のため
に利用することができた。さらに、ゴムやプラスチック
を主成分とする含水流動状物を同様に処理したところ、
再利用可能なゴム質粒子やプラスチック粒子が得られ
た。

【００２２】次に本発明に係る含水流動状物の処理シス
テムの別の実施例を図２に示す。このシステムは、気固
分離部８の上部から乾燥装置１１の先端部がその内部に
進入しており、気固分離部８の上部から排気管９が突出
し処理中に発生する水蒸気および排ガス等が矢印ｄの方
向に排出される。該気固分離部８は容量が大きいため、
より大容量の処理物の処理が可能である。乾燥装置１１
において乾燥処理された乾燥固形物は該乾燥装置先端の
開口部から落下し、気固分離部８の下方の排出口１０か
ら矢印ｅの方向に排出される。ここで、上記乾燥装置１
１としては、図１に示したような構造のものを用い得る
が、それに限定されるものではない。乾燥装置の別の例
を図３に示す。該図面は乾燥装置のジェットバーナー燃
焼室の先端部の平面図であり、該ジェットバーナー燃焼
室１の先端部には、ジェット噴流が噴出されるノズル２
が中央部に備えられ、その回りに同心円上に等間隔で処
理物噴出口１２および水噴出口１３が各２ヶ所配置され
ており、処理物および水が等しい距離から均等にジェッ
ト噴流に吹きつけることを可能にしている。この場合、
処理物噴出口１２および水噴出口１３の数は適宜選択で
きること、および水噴出口１３は必ずしも配置する必要
がないことはいうまでもない。

【００２３】なお、これまでの乾燥装置の説明では、乾
燥部からそのまま、または気固分離部を介して乾燥固形
物が排出されていたが、処理物により、さらに分離が必
要であるならば、乾燥固形物および気化物のいずれか一
方または両方に対する分離装置を配置してもよいことは
いうまでもない。固形乾燥物に対しては、例えば重力沈
降機やサイクロン等の分離装置を配置することができ、
気化物に対しては、コンデンサー等を配置することがで
きる。また、気化物は必要に応じて脱臭装置を通しても
よい。

【００２４】

【発明の効果】以上詳細に説明したように、本発明の低
融点物質を主成分とする含水流動状物の処理方法および
装置は、融点が低く、粘度が高いため高温・高圧の燃焼
ガスの直接噴射により処理釜内にはりつき、炭化してし
まう糖蜜や焼酎の搾りかす等の低融点物質を主成分とす
る含水流動状物を、上記燃焼ガスにより迅速かつ容易な
乾燥処理に供することができ、乾燥による再利用が困難
であり、従来ほとんど廃棄されていた上記含水流動状物
の再利用の途を大きく広げることができるものである。
本発明の方法または装置により得られる乾燥固形物は飼
料用配合物、醗酵工業や培養技術における炭素源、再利
用ゴム質粒子およびプラスチック粒子等として非常に有
用なものである

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明に係る含水流動状物を処理するための乾
燥装置の一実施例を模式的に示す縦断面図である。

【図２】本発明に係る含水流動状物の処理システムの一
実施例を模式的に示す正面図である。

【図３】本発明に係る含水流動状物を処理するための乾
燥装置の別の実施例の平面図である。

【符号の説明】

１ ジェットバーナー燃焼室 ２ ノズル ３ 燃焼ガス（ジェット噴流） ４ 乾燥部 ５ 乾燥固形物排出口 ６ 処理物供給部 ７ 水供給部 ８ 気固分離部 ９ 排気管 １０ 乾燥固形物排出口 １１ 乾燥装置 １２ 処理物噴出口 １３ 水噴出口

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (51)Int.Cl.⁶ 識別記号 ＦＩ Ｃ１３Ｆ 5/00 Ｃ１３Ｆ 5/00

Claims (3)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 融点２００℃以下の物質を主成分とする
   含水流動状物を完全燃焼後の１０００〜２０００℃の燃
   焼ガスに直接接触させ、上記含水流動状物からの乾燥固
   形物を分離することを特徴とする低融点物質を主成分と
   する含水流動状物の処理方法。
2. 【請求項２】 融点２００℃以下の物質を主成分とする
   含水流動状物を乾燥させるための乾燥部と、該乾燥部内
   に完全燃焼後の１０００〜２０００℃の燃焼ガスを供給
   するための燃焼ガス供給部と、前記乾燥部内で前記含水
   流動状物を前記燃焼ガスに直接接触させるための含水流
   動状物供給部とからなることを特徴とする低融点物質を
   主成分とする含水流動状物の処理装置。
3. 【請求項３】 融点２００℃以下の物質を主成分とする
   含水流動状物を完全燃焼後の１０００〜２０００℃の燃
   焼ガスに直接接触させ、上記含水流動状物からの乾燥固
   形物を分離することにより得られることを特徴とする低
   融点物質を主成分とする含水流動状物からの乾燥固形
   物。