(57)【要約】【課題】菌床栽培したきのこを収穫した後に残されて、その後、廃棄される培地を、簡単に無駄なく処理可能な廃棄される培地の処理方法の提供。【解決手段】第１の乾燥機１０において、廃培地を加熱し、加熱した廃培地から水分が蒸発させて、第１の撹拌機１２において、第１の乾燥機１０から取り出した廃培地と、油とを、撹拌しながら加熱して、廃培地と油とからなる第１の混合物をつくり、第２の乾燥機１４において、減圧条件下で、第１の撹拌機１２から取り出した第１の混合物を加熱し、第１の混合物から水分を蒸発させて、第１の油分離機１６と第２の油分離機１８とにおいて、第２の乾燥機１４から取り出した第１の混合物から油を分離し、この油を分離した第１の混合物を、ボイラにおいて、燃料として焼却する。【選択図】  図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
菌床栽培したきのこを収穫した後に残された廃棄される培地の処理方法であって、
第１の乾燥機において、当該第１の乾燥機に投入した培地を加熱し、加熱した培地から水分を蒸発させてから、この培地を当該第１の乾燥機から取り出す第１の工程と、
第１の撹拌機において、前記第１の乾燥機から取り出した培地と、油又はグリセリンと、を、撹拌し、混合しながら加熱して、培地と油又はグリセリンとが混合してなる第１の混合物をつくり、この第１の混合物を当該第１の撹拌機から取り出す第２の工程と、
第２の乾燥機において、前記第１の撹拌機から取り出した第１の混合物を加熱しながら、当該第２の乾燥機内の圧力を減圧して、第１の混合物から水分を蒸発させてから、この第１の混合物を当該第２の乾燥機から取り出す第３の工程と、
前記第２の乾燥機から取り出した第１の混合物から、油又はグリセリンを分離する第４の工程と、
ボイラにおいて、前記第４の工程で油又はグリセリンを分離した第１の混合物を、燃料とともに燃焼させ、あるいは、燃料として燃焼させる第５の工程と、からなることを特徴とする廃棄される培地の処理方法。
【請求項２】
前記第４の工程において、前記第２の乾燥機から取り出した第１の混合物から、先ず、重力又は遠心力によって油又はグリセリンを分離し、次いで、圧縮によって油又はグリセリンを分離することを特徴とする請求項１に記載の廃棄される培地の処理方法。
【請求項３】
前記第２の乾燥機で第１の混合物から放出された蒸気を、冷却し液化して第１の凝縮水とする第６の工程を有することを特徴とする請求項１又は請求項２に記載の廃棄される培地の処理方法。
【請求項４】
前記第４の工程おいて、油又はグリセリンを分離した第１の混合物を、前記第６の工程で得られた第１の凝縮水によって冷却して、空気を遮断した状態で保存することを特徴とする請求項３に記載の廃棄される培地の処理方法。
【請求項５】
前記ボイラから排出された排気を、前記第１の乾燥機での前記加熱の熱源として用いることを特徴とする請求項１から請求項４のうちのいずれかの請求項に記載の廃棄される培地の処理方法。
【請求項６】
前記ボイラで発生した蒸気を、前記第１の撹拌機での前記加熱の熱源として用いるとともに、前記第２の乾燥機での前記加熱の熱源として用いることを特徴とする請求項１から請求項５のうちのいずれかの請求項に記載の廃棄される培地の処理方法。
【請求項７】
前記ボイラで発生して前記第１の撹拌機での前記加熱の熱源として用いられた蒸気と、前記ボイラで発生して前記第２の乾燥機での前記加熱の熱源として用いられた蒸気と、を、液化して第２の凝縮水とし、この第２の凝縮水を前記ボイラへの給水の一部とすることを特徴とする請求項６に記載の廃棄される培地の処理方法。
【請求項８】
前記第４の工程で第１の混合物から分離した油又はグリセリンを、前記第１の撹拌機へ戻して、前記第１の乾燥機から取り出した培地と撹拌して混合することを特徴とする請求項１から請求項７のうちのいずれかの請求項に記載の廃棄される培地の処理方法。
【請求項９】
前記第３の工程で前記第２の乾燥機内を減圧する際に前記第２の乾燥機内から出た排気を、前記ボイラの燃焼室に送って燃焼させることを特徴とする請求項１から請求項８のうちのいずれかの請求項に記載の廃棄される培地の処理方法。
【請求項１０】
ケイ酸カルシウムと、前記ボイラで燃焼した第１の混合物の焼却灰と、前記第６の工程で得られた第１の凝縮水と、を、第２の撹拌機によって撹拌し、混合して、第２の混合物をつくる第７の工程と、
前記第７の工程で得られた第２の混合物に濃硫酸を加えて、第３の混合物をつくる第８の工程と、を有することを特徴とする請求項１から請求項９のうちのいずれかの請求項に記載の廃棄される培地の処理方法。
【請求項１１】
前記第７の工程において、リン、カリウム、マグネシウム、鉄、マンガン、ホウ素、亜鉛、モリブデン、銅、及び、セレンのうちの少なくともいずれか一つの成分を、ケイ酸カルシウムと、前記ボイラで燃焼した第１の混合物の焼却灰と、前記第６の工程で得られた第１の凝縮水と、一緒に、第２の撹拌機によって撹拌し、混合して、第２の混合物をつくることを特徴とする請求項１０に記載の廃棄される培地の処理方法。
【請求項１２】
前記第４の工程で油又はグリセリンを分離して得られた第１の混合物と、前記第８の工程で得られた第３の混合物と、を、第３の撹拌機によって、撹拌し、混合して、第４の混合物をつくる第９の工程を有することを特徴とする請求項１０又は請求項１１に記載の廃棄される培地の処理方法。
【請求項１３】
前記第９の工程で得られた第４の混合物を発酵させて、第５の混合物をつくる第１０の工程を有することを特徴とする請求項１２に記載の廃棄される培地の処理方法。
【請求項１４】
前記ボイラで燃焼した第１の混合物の焼却灰と、前記第４の工程で油又はグリセリンを分離して得られた第１の混合物と、を、第４の撹拌機によって撹拌し、混合して、第６の混合物をつくる第１１の工程と、
前記第１１の工程で得られた第６の混合物を発酵させて、第７の混合物をつくる第１２の工程を有することを特徴とする請求項１から請求項９のうちのいずれかの請求項に記載の廃棄される培地の処理方法。
【請求項１５】
前記第１１の工程において、リン、カリウム、カルシウム、マグネシウム、イオウ、鉄、マンガン、ホウ素、亜鉛、モリブデン、銅、及び、セレンのうちの少なくともいずれか一つの成分を、前記ボイラで燃焼した第１の混合物の焼却灰と、前記第４の工程で油又はグリセリンを分離して得られた第１の混合物と、一緒に、第４の撹拌機によって撹拌し、混合して、第６の混合物をつくることを特徴とする請求項１４に記載の廃棄される培地の処理方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、菌床栽培したきのこを収穫した後に残されて、その後、廃棄される培地の処理方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
近年、様々な種類の食用きのこが市場に流通するようになってきている。食用きのこを栽培するにあたっては、菌床栽培が広く普及している。菌床栽培では、木質基材と栄養源と水とからなる人工の培地を用いてきのこを栽培する。この培地のことを菌床とも言うことから、菌床栽培という名がついている。
培地の木質基材として、例えば、オガクズが用いられている（特許文献１、２、３、４を参照）。また、培地の栄養源として、例えば、米ぬかが用いられている。
【特許文献１】特開平６−２９６４３４号公報
【特許文献２】特開平７−５０９２７号公報
【特許文献３】特願２００３−２８６３６号公報
【特許文献４】特開２００８−２１２０９２号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００３】
ここ最近、食用きのこの生産量が増大している。このため、きのこを栽培した後に残された廃棄される培地をいかにして処理するかが、きのこ栽培農家にとって大きな問題となってきている。廃棄される培地の有効利用を図る方法として、家畜の畜舎で敷藁の代用品として利用することや堆肥化することが考えられる。
しかし、近年になって家畜飼料が高騰していることに伴い、廃業に追い込まれる畜産農家の数が増えている。このため、畜舎で敷藁の代用品として利用される培地の量は限られたものでしかない。
【０００４】
また、培地はセルロースを含んでいる。セルロースには、木質基材であるオガクズに由来するものと、栄養源に由来するものとがある。そして、培地に含まれているセルロースは、なかなか分解しない。このため、培地を原料とする肥料の中には、セルロースが完全に分解せずに残りやすい。セルロースが残っている肥料を畑などにそのまま施肥すると、セルロースが土壌中で徐々に発酵し、その土壌で生育する農作物に根腐れが発生する原因になってしまう。
【０００５】
さらに、培地や、培地中に存在する菌糸は、きわめて多量の水分を含んでおり、そのまま焼却処理することが困難である。
本発明は、上記問題を解決するものであり、その目的とするところは、菌床栽培したきのこを収穫した後に残されて、その後、廃棄される培地を、簡単に無駄なく処理可能な廃棄される培地の処理方法を提供することである。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
本発明は、その課題を解決するために以下のような構成をとる。請求項１の発明に係る廃棄される培地の処理方法は、菌床栽培したきのこを収穫した後に残された廃棄される培地の処理方法であって、第１の乾燥機において、当該第１の乾燥機に投入した培地を加熱し、加熱した培地から水分を蒸発させてから、この培地を当該第１の乾燥機から取り出す第１の工程と、第１の撹拌機において、前記第１の乾燥機から取り出した培地と、油又はグリセリンと、を、撹拌し、混合しながら加熱して、培地と油又はグリセリンとが混合してなる第１の混合物をつくり、この第１の混合物を当該第１の撹拌機から取り出す第２の工程と、第２の乾燥機において、前記第１の撹拌機から取り出した第１の混合物を加熱しながら、当該第２の乾燥機内の圧力を減圧して、第１の混合物から水分を蒸発させてから、この第１の混合物を当該第２の乾燥機から取り出す第３の工程と、前記第２の乾燥機から取り出した第１の混合物から、油又はグリセリンを分離する第４の工程と、ボイラにおいて、前記第４の工程で油又はグリセリンを分離した第１の混合物を、燃料とともに燃焼させ、あるいは、燃料として燃焼させる第５の工程と、からなる。
【０００７】
菌床栽培したきのこを収穫した後に残された培地が含む水分の大半は、第１の工程における加熱によって蒸発するとともに、第３の工程における加熱と減圧によって蒸発する。第２の工程で培地と撹拌され混合された油又はグリセリンは、第３の工程が終わった段階において、第１の工程で処理される前の培地中に含まれていた水分と置き換わっている。したがって、第３の工程を終わった段階における第１の混合物の含水率は、第１の工程で処理される前の培地の含水率よりも小さくなる。
【０００８】
第２の工程の第１の撹拌機において、第１の乾燥機から取り出した培地と油とを撹拌して混合する場合、その油の種類は限定されない。例えば、鉱物油、植物油、動物油などを用いることができる。鉱物油、植物油、及び、動物油のうちの少なくとも２種類を混合した油を用いることもできる。また、この油は、家庭などから出される使用済みの植物油であってもよい。
第３の工程を終わった第１の混合物には、余分な油又はグリセリンが付着していることがある。この余分な油又はグリセリンは、第４の工程において第１の混合物から分離される。
【０００９】
第４の工程を終わって得られた第１の混合物は、ボイラにおいての燃料とともに燃焼し、あるいは、燃料として燃焼して、ボイラで蒸気を発生させるためのエネルギー源として利用される。第４の工程を終わって得られた第１の混合物は、含水率が小さく、水の代わりに油又はグリセリンを含有しているので、容易に燃焼する。
この廃棄される培地の処理方法によって処理される培地は、きのこを収穫した後に残る培地でありさえすればよく、栽培されるきのこの種類を問わない。例えば、エノキタケ、シメジ、シイタケ  、マイタケ  、シメジ、ナメコ、マッシュルーム、キクラゲ、ヒラタケなどのきのこを収穫した後に残される培地を、この廃棄される培地の処理方法によって処理できる。
【００１０】
請求項２の発明に係る廃棄される培地の処理方法は、請求項１に記載の廃棄される培地の処理方法であって、前記第４の工程において、前記第２の乾燥機から取り出した第１の混合物から、先ず、重力又は遠心力によって油又はグリセリンを分離し、次いで、圧縮によって油又はグリセリンを分離する。
第４の工程において、第２の乾燥機から取り出した第１の混合物に付着している余分な油又はグリセリンは、先ず、重力又は遠心力によって分離され、次いで、圧縮によって分離される。したがって、第２の乾燥機から取り出した第１の混合物をそのまま圧縮して油又はグリセリンを分離する場合に必要なエネルギーに比べて、第１の混合物を圧縮するために必要なエネルギーが少なくてすみ、効率的である。また、ボイラにおいて第１の混合物として燃焼される油又はグリセリンの量が少なくなる。
【００１１】
例えば、第２の乾燥機から取り出した第１の混合物を、第２の乾燥機から圧縮する場所まである程度の距離を搬送すれば、この搬送途中で余分な油又はグリセリンが、第１の混合物から重力によって滴り落ちて分離される。また、第２の乾燥機から取り出した第１の混合物をある時間静置しておけば、その間に余分な油又はグリセリンが、第１の混合物から重力によって滴り落ちて分離される。
【００１２】
例えば、第４の工程における第１の混合物の圧縮を、スクリューフィーダを用いて行うことができる。この場合、スクリューフィーダの隣接するインペラの羽根同士の間隔を、スクリューフィーダの入側から出側に向けて徐々に小さくなるように構成する。第１の混合物は、スクリューフィーダの出側に移動していく過程において圧縮され、余分な油又はグリセリンが、第１の混合物から絞り出される。第４の工程における第１の混合物の圧縮をスクリューフィーダによって行えば、第１の混合物の搬送と圧縮とを同時に行うことが可能になる。
また、かかる構成のスクリューフィーダによって第１の混合物を圧縮すると、第１の混合物が発熱し、第１の混合物の中に残っていた水分がさらに蒸発する。
【００１３】
請求項３の発明に係る廃棄される培地の処理方法は、請求項１又は請求項２に記載の廃棄される培地の処理方法であって、前記第２の乾燥機で第１の混合物から放出された蒸気を、冷却し液化して第１の凝縮水とする第６の工程を有する。
第１の工程で処理される前の培地に含まれていた水分が、蒸気となって第１の混合物から放出される。この蒸気を冷却して第１の凝縮水とすることによって、培地に含まれていた水分を有効に利用することが可能になる。
【００１４】
請求項４の発明に係る廃棄される培地の処理方法は、請求項３に記載の廃棄される培地の処理方法であって、前記第４の工程おいて、油又はグリセリンを分離した第１の混合物を、前記第６の工程で得られた第１の凝縮水によって冷却して、空気を遮断した状態で保存する。
第４の工程で油又はグリセリンを分離した第１の混合物を、第６の工程で得た第１の凝縮水によって冷却し、空気を遮断しておくことによって、第４の工程で油又はグリセリンを分離した第１の混合物が自然発火することが防止される。すなわち、第４の工程で油又はグリセリンを分離した第１の混合物を安全に保管しておくことができる。
【００１５】
請求項５の発明に係る廃棄される培地の処理方法は、請求項１から請求項４のうちのいずれかの請求項に記載の廃棄される培地の処理方法であって、前記ボイラから排出された排気を、前記第１の乾燥機での前記加熱の熱源として用いる。
第１の乾燥機において培地を加熱する際の熱源として、ボイラから排出される排気が用いられる。したがって、ボイラで燃焼される第１の混合物や燃料のエネルギーを無駄なく有効に利用することが可能になる。
ボイラから発生する蒸気を、第１の乾燥機における加熱の熱源の一部または全部として利用することも可能である。
【００１６】
請求項６の発明に係る廃棄される培地の処理方法は、請求項１から請求項５のうちのいずれかの請求項に記載の廃棄される培地の処理方法であって、前記ボイラで発生した蒸気を、前記第１の撹拌機での前記加熱の熱源として用いるとともに、前記第２の乾燥機での前記加熱の熱源として用いる。
第１の撹拌機や第２の乾燥機における加熱の熱源として、ボイラから発生した蒸気が用いられる。したがって、ボイラで燃焼される第１の混合物や燃料のエネルギーを無駄なく有効に利用することが可能になる。
なお、ボイラから排出される排気を、第１の撹拌機や第２の乾燥機における加熱の熱源の一部または全部として利用することも可能である。
【００１７】
請求項７の発明に係る廃棄される培地の処理方法は、請求項６に記載の廃棄される培地の処理方法であって、前記ボイラで発生して前記第１の撹拌機での前記加熱の熱源として用いられた蒸気と、前記ボイラで発生して前記第２の乾燥機での前記加熱の熱源として用いられた蒸気と、を、液化して第２の凝縮水とし、この第２の凝縮水を前記ボイラへの給水の一部とする。
ボイラで発生した蒸気の少なくとも一部が第２の凝縮水となり、ボイラに戻されるので、水を無駄なく利用することが可能である。また、ボイラに戻される第２の凝縮水が熱を持っている場合、この熱に相当する量だけ、ボイラにおいて燃焼される第１の混合物や燃料の量を抑えることができる。したがって、第１の混合物や燃料が有するエネルギーの無駄使いを防止することが可能である。
【００１８】
請求項８の発明に係る廃棄される培地の処理方法は、請求項１から請求項７のうちのいずれかの請求項に記載の廃棄される培地の処理方法であって、前記第４の工程で第１の混合物から分離した油又はグリセリンを、前記第１の撹拌機へ戻して、前記第１の乾燥機から取り出した培地と撹拌して混合する。
第３の工程を終わった第１の混合物に付着している余分な油又はグリセリンは、第４の工程において分離され、回収されて、再び、第２の工程における第１の撹拌機へ戻される。したがって、油又はグリセリンを無駄なく有効に繰り返し利用することが可能である。
【００１９】
請求項９の発明に係る廃棄される培地の処理方法は、請求項１から請求項８のうちのいずれかの請求項に記載の廃棄される培地の処理方法であって、前記第３の工程で前記第２の乾燥機内を減圧する際に前記第２の乾燥機内から出た排気を、前記ボイラの燃焼室に送って燃焼させる。
第３の工程において、第２の乾燥機内を減圧する際にこの第２の乾燥機から排出される排気が、臭気成分を含んでいる場合がある。このような場合であっても、臭気成分はボイラで燃焼し、二酸化炭素や水などに分解されてしまう。
【００２０】
請求項１０の発明に係る廃棄される培地の処理方法は、請求項１から請求項９のうちのいずれかの請求項に記載の廃棄される培地の処理方法であって、ケイ酸カルシウムと、前記ボイラで燃焼した第１の混合物の焼却灰と、前記第６の工程で得られた第１の凝縮水と、を、第２の撹拌機によって撹拌し、混合して、第２の混合物をつくる第７の工程と、前記第７の工程で得られた第２の混合物に濃硫酸を加えて、第３の混合物をつくる第８の工程と、を有する。
【００２１】
第１の工程で処理される培地には、肥料として有用な元素が含まれている。第４の工程を終わって得られた第１の混合物が、第５の工程のボイラで燃焼すると、培地の中に含まれていた肥料として有用な元素が、第１の混合物の焼却灰の中に含まれることになる。また、培地に含まれていたセルロースは、ボイラの燃焼室で、燃焼し、分解してしまうので、ボイラの燃焼室内に残った第１の混合物の焼却灰の中には含まれていない。
【００２２】
第８の工程において、第２の混合物に濃硫酸を加えると、濃硫酸がケイ酸カルシウムと反応し、第２の混合物は固化して第３の混合物となる。第３の混合物は、培地の中に含まれていた肥料として有用な元素、ケイ酸カルシウムに由来するケイ素とカルシウム、濃硫酸に由来するイオウを含有している。第３の混合物が含有するこれらの成分は、植物が生長していく上で有用な成分である。
したがって、第３の混合物は、植物が生育する土壌の肥料として利用可能である。
【００２３】
請求項１１の発明に係る廃棄される培地の処理方法は、請求項１０に記載の廃棄される培地の処理方法であって、前記第７の工程において、リン、カリウム、マグネシウム、鉄、マンガン、ホウ素、亜鉛、モリブデン、銅、及び、セレンのうちの少なくともいずれか一つの成分を、ケイ酸カルシウムと、前記ボイラで燃焼した第１の混合物の焼却灰と、前記第６の工程で得られた第１の凝縮水と、一緒に、第２の撹拌機によって撹拌し、混合して、第２の混合物をつくる。
【００２４】
リン、カリウム、マグネシウム、鉄、マンガン、ホウ素、亜鉛、モリブデン、銅、及び、セレンは、植物の生長に不可欠の元素である。したがって、第３の混合物は、培地の中に含まれていた肥料として有用な元素、ケイ酸カルシウムに由来するケイ素とカルシウム、濃硫酸に由来するイオウに加えて、第７の工程において加えたリン、カリウム、マグネシウム、鉄、マンガン、ホウ素、亜鉛、モリブデン、銅、及び、セレンのうちの少なくともいずれか一つの成分をも含有している。このため、第３の混合物は、植物が生育する土壌の肥料として利用可能である。
なお、第７の工程において加えるリン、カリウム、マグネシウム、鉄、マンガン、ホウ素、亜鉛、モリブデン、銅、及び、セレンのうちの少なくともいずれか一つの成分の量は、培地の組成や、第１の混合物の焼却灰が含有している成分に応じて決定すればよい。
【００２５】
請求項１２の発明に係る廃棄される培地の処理方法は、請求項１０又は請求項１１に記載の廃棄される培地の処理方法であって、前記第４の工程で油又はグリセリンを分離して得られた第１の混合物と、前記第８の工程で得られた第３の混合物と、を、第３の撹拌機によって、撹拌し、混合して、第４の混合物をつくる第９の工程を有する。
第４の工程で油又はグリセリンを分離して得られた第１の混合物の中には、培地に由来するセルロースが含まれている。第９の工程において、第１の混合物の中のセルロースは、第３の混合物に含まれている濃硫酸によって加水分解して、糖になる。また、第１の工程から第４の工程までの間に加えられる熱によっても、第１の混合物の中のセルロースの少なくとも一部又は全部が、分解して、糖になる。
【００２６】
なお、第１の工程において培地を加熱する時間を長くしたり、第２の工程や第３の工程において第１の混合物を加熱する時間を長くしたりすれば、第４の工程で油又はグリセリンを分離して得られた第１の混合物の中に残るセルロースの量が少なくなる。
したがって、第９の工程から得られる第４の混合物は、培地に含まれていたセルロースを含まない。仮に、第４の混合物の中にセルロースが残存していることがあったとしても、その量はわずかである。
【００２７】
なお、第９の工程における糖化を完全に行うためには、第８の工程で加える濃硫酸の量を増やしたり、あるいは、第９の工程において濃硫酸をさらに加えたりすればよい。
また、第４の工程で油又はグリセリンを分離して得られた第１の混合物の中には、培地の栄養源である米ぬかなどに由来する植物油が含まれている。第１の撹拌機において、第１の乾燥機から取り出された培地と、植物油と、から第１の混合物をつくる場合、第２の工程で加えられた植物油も、第４の工程で油を分離して得られた第１の混合物の中に含まれている。第４の工程で油を分離して得た第１の混合物の中に含まれている植物油は、菌による第４の混合物の発酵を促進する。
【００２８】
第１の撹拌機において、第１の乾燥機から取り出された培地と、グリセリンと、から第１の混合物をつくる場合、第２の工程で加えられたグリセリンも、第４の工程でグリセリンを分離して得られた第１の混合物の中に含まれている。第４の工程でグリセリンを分離して得た第１の混合物の中に含まれているグリセリンは、菌による第４の混合物の発酵を促進する。
また、第４の混合物は、第３の混合物に由来する元素を有している。
第４の混合物を畑などにまけば、第４の混合物に含まれている糖は直ちに土壌中の菌によって発酵し、植物が生育する土壌の肥料となる。
【００２９】
請求項１３の発明に係る廃棄される培地の処理方法は、請求項１２に記載の廃棄される培地の処理方法であって、前記第９の工程で得られた第４の混合物を発酵させて、第５の混合物をつくる第１０の工程を有する。
第４の混合物を発酵させて第５の混合物をつくれば、この第５の混合物は、植物が生育する土壌の肥料として利用可能であり、第５の混合物を肥料として畑などに施肥することが可能である。
第４の混合物は、菌による発酵を促進する成分を含有しているので、第１０の工程において、第４の混合物が第５の混合物となるまでに要する時間は短くてすむ。
【００３０】
請求項１４の発明に係る廃棄される培地の処理方法は、請求項１から請求項９のうちのいずれかの請求項に記載の廃棄される培地の処理方法であって、前記ボイラで燃焼した第１の混合物の焼却灰と、前記第４の工程で油又はグリセリンを分離して得られた第１の混合物と、を、第４の撹拌機によって撹拌し、混合して、第６の混合物をつくる第１１の工程と、前記第１１の工程で得られた第６の混合物を発酵させて、第７の混合物をつくる第１２の工程を有する。
【００３１】
第４の工程で油又はグリセリンを分離して得られた第１の混合物は、菌による発酵を促進する成分を含んでいるので、第６の混合物も、菌による発酵を促進する成分を含んでいることになる。したがって、第１２の工程において、第６の混合物が第７の混合物となるまでに要する時間は短くてすむ。
第７の混合物は、培地の中に含まれていた肥料として有用な元素を含有している。このため、第７の混合物は、植物が生育する土壌の肥料として利用可能である。
【００３２】
請求項１５の発明に係る廃棄される培地の処理方法は、請求項１４に記載の廃棄される培地の処理方法であって、前記第１１の工程において、リン、カリウム、カルシウム、マグネシウム、イオウ、鉄、マンガン、ホウ素、亜鉛、モリブデン、銅、及び、セレンのうちの少なくともいずれか一つの成分を、前記ボイラで燃焼した第１の混合物の焼却灰と、前記第４の工程で油又はグリセリンを分離して得られた第１の混合物と、一緒に、第４の撹拌機によって撹拌し、混合して、第６の混合物をつくる。
【００３３】
第７の混合物は、第１１の工程において加えられた、リン、カリウム、カルシウム、マグネシウム、イオウ、鉄、マンガン、ホウ素、亜鉛、モリブデン、銅、及び、セレンのうちの少なくともいずれか一つの成分を含む。また、第１の混合物の焼却灰と、第４の工程で油又はグリセリンを分離して得られた第１の混合物とを介して、培地に含まれていた植物が生育する上で有用な成分が第７の混合物に含まれることになる。したがって、第７の混合物は、植物が生育する土壌の肥料として利用可能である。
【発明の効果】
【００３４】
上記のような廃棄される培地の処理方法であるので、菌床栽培したきのこを収穫した後に残されて、その後、廃棄される培地を、簡単に無駄なく処理可能である。
【発明を実施するための最良の形態】
【００３５】
本発明を実施するための最良の形態を図１から図４を参照しつつ説明する。図１は、本発明に係る廃棄される培地の処理方法を行うために用いられる培地処理設備の一部分を取り出した第１の説明図、図２は、本発明に係る廃棄される培地の処理方法を行うために用いられる培地処理設備の一部分を取り出した第２の説明図、図３は、本発明に係る廃棄される培地の処理方法を行うために用いられる培地処理設備の一部分を取り出した第３の説明図、図４は、本発明に係る廃棄される培地の処理方法を行うために用いられる培地処理設備の一部分を取り出した第４の説明図である。
【００３６】
なお、以下の説明において、菌床栽培したきのこを収穫した後に残されて廃棄される培地のことを「廃培地」ということとする。
図１から図４に示すように、培地処理設備は、第１の乾燥機１０、第１の撹拌機１２、第２の乾燥機１４、第１の油分離機１６、第２の油分離機１８、ボイラ２０、コンデンサ２２、第１のタンク２４、第２のタンク２６、第３のタンク２８、第１のポンプ３０、第２のポンプ３２、第３のポンプ３４、水処理設備３６、ドレン３８、配管６０、６１、６２、６３、６４、６５、６６、６７、６８．６９、７０、７１、７２、７３、７４、７５、第２の撹拌機４２、反応槽４４、第３の撹拌機４６、第１の発酵槽４８、第４の撹拌機５０、第２の発酵槽５２を有する。
【００３７】
図１に示すように、第１の乾燥機１０、第１の撹拌機１２、第２の乾燥機１４、第１の油分離機１６、第２の油分離機１８、ボイラ２０が、順番に直列に並んでいる。図２に示すように、第２のポンプ３２、コンデンサ２２、第３のタンク２８、水処理設備３６が、順番に直列に並んでいる。図３に示すように、第２の撹拌機４２、反応槽４４、第３の撹拌機４６、第１の発酵槽４８が、順番に直列に並んでいる。図４に示すように、第４の撹拌機５０、第２の発酵槽５２が、並んでいる。
【００３８】
第１の乾燥機１０は、外側を保温材によって取り囲まれた槽であり、乾燥室１０ａを有する。乾燥室１０ａは、第１の乾燥機１０によって乾燥させる物を出し入れ可能に構成されている。乾燥室１０ａには、配管６０が接続されており、乾燥室１０ａは、配管６０を介してボイラ２０とつながっている。また、乾燥室１０ａには、乾燥室１０ａ内の空気を外部に排出する排気口１０ｂが形成されている。
【００３９】
第１の撹拌機１２は、外側を保温材によって取り囲まれた槽であり、隔壁１２ａを介して互いに隣接している撹拌室１２ｂと加熱室１２ｄとを有する。撹拌室１２ｂは、第１の撹拌機１２によって撹拌する物を出し入れ可能に構成されており、撹拌室１２ｂ内で物を撹拌するためのインペラ１２ｃを備えている。撹拌室１２ｂには、配管６１が接続されている。撹拌室１２ｂは、配管６１を介して、第１のポンプ３０の吐出側とつながっている。
加熱室１２ｄには、配管６２、６３が接続されている。加熱室１２ｄは、配管６２を介してボイラ２０とつながっている。加熱室１２ｄは、配管６３を介してドレン３８とつながっている。
【００４０】
第２の乾燥機１４は、外側を保温材によって取り囲まれた槽であり、隔壁１４ａを介して互いに隣接している乾燥室１４ｂと加熱室１４ｃとを有する。乾燥室１４ｂは、第２の乾燥機１４によって乾燥させる物を出し入れ可能に構成されている。乾燥室１４ｂには、配管６５が接続されている。乾燥室１４ｂは、配管６５を介して、第２のポンプ３２の吸引側とつながっている。
加熱室１４ｃには、配管６２、６４が接続されている。加熱室１４ｃは、配管６２を介してボイラ２０とつながっている。加熱室１４ｃは、配管６４を介してドレン３８とつながっている。
【００４１】
第１の油分離機１６は、ベルトコンベヤ１６ａを有する。ベルトコンベヤ１６ａのベルトはメッシュ状をなす。第１の油分離機１６の底部には、配管７３が接続されている。第１の油分離機１６の底部は、配管７３を介して第２のタンク２６とつながっており、第１の油分離機１６の底部にたまった油が第２のタンク２６に流れ込み可能に構成されている。
【００４２】
第２の油分離機１８は、スクリューフィーダ１８ａを有する。スクリューフィーダ１８ａの隣接するインペラの羽根同士の間隔は、スクリューフィーダ１８ａの入側から出側に向かって徐々に小さくなっており、スクリューフィーダ１８ａが搬送する物を徐々に圧縮可能に構成されている。第２の油分離機１８の底部には、配管７４が接続されている。第２の油分離機１８の底部は、配管７４を介して第２のタンク２６とつながっており、第２の油分離機１８の底部にたまった油が第２のタンク２６に流れ込み可能に構成されている。
【００４３】
ボイラ２０は、燃焼室２０ａ、水ドラム２０ｂ、蒸気ドラム２０ｃ、水管２０ｄを有する。水ドラム２０ｂと蒸気ドラム２０ｃとは水管２０ｄを介して互いに連通しており、水管２０ｄが燃焼室２０ａ内を貫通している。燃焼室２０ａには、配管６６、６０が接続されている。燃焼室２０ａは、配管６６を介して、第３のタンク２８とつながっており、配管６０を介して、第１の乾燥機１０の乾燥室１０ａとつながっている。水ドラム２０ｂには、配管７５が接続されている。水ドラム２０ｂは、配管７５を介して第３のポンプ３４の吐出側とつながっている。蒸気ドラム２０ｃには、配管６２が接続されている。蒸気ドラム２０ｃは、配管６２を介して、第１の撹拌機１２の加熱室１２ｄにつながっているとともに、第２の乾燥機１４の加熱室１４ｃとつながっている。
第１のタンク２４には油が貯蔵されており、この油は植物油である。第１のタンク２４には配管７２が接続されている。
【００４４】
第２のタンク２６には配管７２、７３、７４が接続されている。
第１のポンプ３０の吸引側は、配管７２を介して第１のタンク２４と第２のタンク２６とにつながっている。配管７２には切り替え弁（図示略）が設置されており、第１のタンク２４と第２のタンク２６のいずれか一方、あるいは第１のタンク２４と第２のタンク２６の両方を第１のポンプ３０の吸引側に接続可能に構成されている。
【００４５】
第２のポンプ３２の吸引側には、配管６５が接続されており、第２のポンプ３２の吐出側には、配管６８が接続されている。第２のポンプ３２は、配管６５を介して、第２の乾燥機１４の乾燥室１４ｂにつながっており、配管６８を介して、コンデンサ２２につながっている。
図２に示すように、コンデンサ２２の一次側入口には、配管６８が接続されており、コンデンサ２２の一次側出口には、配管６９が接続されている。コンデンサ２２の一次側は、配管６８を介して、第２のポンプ３２の吐出側につながっており、配管６９を介して、第３のタンク２８につながっている。コンデンサ２２の二次側を冷却水が流れており、コンデンサ２２の二次側を出た冷却水は、冷却されて再びコンデンサ２２の二次側に戻る構成となっている。
【００４６】
第３のタンク２８には、配管６９が接続されている。第３のタンク２８は、配管６９を介して、コンデンサ２２の一次側につながっている。また、第３のタンク２８の底部には、配管７０が接続されており、第３のタンク２８の上部には、配管６６が接続されている。第３のタンク２８は、配管７０を介して、水処理設備３６につながっており、配管６６を介して、ボイラ２０の燃焼室２０ａにつながっている。
【００４７】
配管７１が配管７０の途中から分岐しており、配管７１は第２の撹拌機４２に接続されている。第３のタンク２８は、配管７０、７１を介して、第２の撹拌機４２につながっている。
水処理設備３６は、水のＢＯＤ（生物化学的酸素要求量）を河川に放流可能なレベルまで減少可能に構成された設備であり、従来ある水のＢＯＤを減少させるためのものと同様の構成を有する。
【００４８】
図１に示すように、第３のポンプ３４の吸引側には配管６７が接続されており、第３のポンプ３４は配管６７を介して外部水源４０とドレン３８とにつながっている。配管６７には切り替え弁（図示略）が設置されており、外部水源４０とドレン３８のいずれか一方、あるいは外部水源４０とドレン３８の両方を第３のポンプ３４の吸引側に接続可能に構成されている。
【００４９】
図３に示すように、第２の撹拌機４２は、撹拌室４２ａを有する。撹拌室４２ａは、第２の撹拌機４２によって撹拌する物を出し入れ可能に構成されており、撹拌室４２ａ内の物を撹拌するためのインペラ４２ｂを備えている。撹拌室４２ａには、配管７１が接続されている。撹拌室４２ａは、配管７１と配管７０とを介して、第３のタンク２８につながっている。
反応槽４４は、中空の容器であり、反応槽４４内に物を出し入れ可能に構成されている。
【００５０】
第３の撹拌機４６は、撹拌室４６ａを有する。撹拌室４６ａは、第３の撹拌機４６によって撹拌する物を出し入れ可能に構成されており、撹拌室４６ａ内の物を撹拌するためのインペラ４６ｂを備えている。
第１の発酵槽４８は、中空の容器であり、第１の発酵槽４８内に物を出し入れ可能に構成されている。
図４に示すように、第４の撹拌機５０は、撹拌室５０ａを有する。撹拌室５０ａは、第４の撹拌機５０によって撹拌する物を出し入れ可能に構成されており、撹拌室５０ａ内の物を撹拌するためのインペラ５０ｂを備えている。
第２の発酵槽５２は、中空の容器であり、第２の発酵槽５２内に物を出し入れ可能に構成されている。
【００５１】
培地処理設備は、以上に説明した構成を有する、次に、この培地処理設備を用いて行う廃培地の処理方法について説明する。
菌床栽培されたきのこを収穫した後に残された廃培地が、培地処理設備に運び込まれている。例えば、この廃培地の全質量の５１％が水分によって占められている。運び込まれた廃培地がきのこ栽培用の容器の中に入っている場合には、作業員は、廃培地を容器から取り出し、容器から取り出した廃培地を第１の乾燥機１０の乾燥室１０ａに投入可能な状態に準備しておく。
【００５２】
培地処理設備によって廃培地を処理する際は、予め、作業員が、ボイラ２０を運転しておく。この際、後述する第４の工程を経て油を分離した第１の混合物の在庫がある場合には、作業員は、ボイラ２０の燃料として重油とともにこの第１の混合物を用いる。第４の工程を経て油を分離した第１の混合物の在庫がない場合には、作業員は、ボイラ２０の燃料として重油を用いる。
【００５３】
また、作業員は、ボイラ２０の水ドラム２０ｂに、外部水源４０から水を第３のポンプ３４によって給水する。ドレン３８に水がある場合には、水ドラム２０ｂにドレン３８から水を第３のポンプ３４によって給水することができる。
そして、作業員は、ボイラ２０の燃焼室２０ａから排出される排気を、配管６０を介して第１の乾燥機１０の乾燥室１０ａに送り、乾燥室１０ａをこの排気の熱によって暖め、乾燥室１０ａの温度を３００℃にしておく。
【００５４】
また、作業員は、ボイラ２０の蒸気ドラム２０ｃで発生する蒸気を、配管６２を介して第１の撹拌機１２の加熱室１２ｄに送り、この蒸気の熱によって加熱室１２ｄを暖める。そして、加熱室１２ｄの熱によって、撹拌室１２ｂの温度を８０〜１００℃にしておく。同様に、作業員は、蒸気ドラム２０ｃで発生する蒸気を、配管６２を介して第２の乾燥機１４の加熱室１４ｃに送り、この蒸気の熱によって加熱室１４ｃを暖める。そして、加熱室１４ｃの熱によって、乾燥室１４ｂの温度を１００℃にしておく。
【００５５】
以上が準備工程である。
準備工程が完了したら、作業員は、第１の工程を開始する。
第１の工程において、まず、作業員は、準備しておいた廃培地を、第１の乾燥機１０の乾燥室１０ａに投入する。乾燥室１０ａの温度は３００℃となっているので、廃培地から蒸気が発生し、廃培地の乾燥が進む。
乾燥室１０ａ内において、廃培地の乾燥を行っている間は、作業員は、ボイラ２０の運転を続け、ボイラ２０から排気を乾燥室１０ａに送り続けて、乾燥室１０ａの温度を３００℃に維持する。
乾燥室１０ａ内の温度調節は、配管６０に設けられた流量調節弁（図示略）の開度を調節し、ボイラ２０から乾燥室１０ａに送られる排気の量をコントロールすることによって行う。
【００５６】
乾燥室１０ａ内に入ったボイラ２０の排気は、廃培地から発生する蒸気とともに、排気口１０ｂから乾燥室１０ａ外に排出される。乾燥室１０ａにおいて、廃培地が乾燥し、廃培地に含まれる水分が、例えば、廃培地の全質量の３５〜４０％まで減少したら、作業員は、廃培地を乾燥室１０ａから取り出す。
作業員が廃培地を乾燥室１０ａから取り出したら、第１の工程が終わる。第１の工程が終わったら、作業員は、第２の工程を開始する。
【００５７】
第２の工程において、まず、作業員は、第１の乾燥機１０の乾燥室１０ａから取り出した廃培地を、第１の撹拌機１２の撹拌室１２ｂに投入する。そして、作業員は、第１のポンプ３０によって、第１のタンク２４から油を配管６１から撹拌室１２ｂに投入する。第２のタンク２６に油がある場合には、撹拌室１２ｂに第２のタンク２６から油を第３のポンプ３４によって投入することができる。その後、作業員は、撹拌室１２ｂのインペラ１２ｃを回し、撹拌室１２ｂ内で廃培地と油とを撹拌し、混合して、第１の混合物をつくる。
【００５８】
撹拌室１２ｂ内で廃培地と油とを撹拌し、混合している間は、作業員は、ボイラ２０の運転を続け、ボイラ２０から蒸気を加熱室１２ｄに送り続ける。撹拌室１２ｂ内の温度はすでに８０〜１００℃となっているので、撹拌室１２ｂ内において、廃培地と油は互いによくなじむ。撹拌室１２ｂ内の温度調節は、配管６２に設けられた流量調節弁（図示略）の開度を調節し、ボイラ２０から加熱室１２ｄに送られる蒸気の量をコントロールすることにより行う。
【００５９】
ボイラ２０から加熱室１２ｄに送られた蒸気は、加熱室１２ｄを介して撹拌室１２ｂに熱を与えた後、配管６３を介してドレン３８に排出される。ドレン３８に排出された蒸気は、少なくともその一部が液化し、第２の凝縮水となる。ドレン３８の第２の凝縮水は、第３のポンプ３４によってボイラ２０の水ドラム２０ｂに給水される。作業員は、ドレン３８に存在する第２の凝縮水の量に応じて、ボイラ２０の水ドラム２０ｂに外部水源４０から給水する水の量を調節する。水ドラム２０ｂに給水された第２の凝縮水は、蒸気ドラム２０ｃにおいて再び蒸気となる。    撹拌室１２ｂ内で廃培地と油とが十分に混合して、第１の混合物ができたら、作業員は、撹拌室１２ｂのインペラ１２ｃを止めて、第１の混合物を撹拌室１２ｂから取り出す。
【００６０】
作業員が第１の混合物を撹拌室１２ｂから取り出したら、第２の工程が終わる。第２の工程が終わったら、作業員は、第３の工程を開始する。
第３の工程において、まず、作業員は、第１の撹拌機１２の撹拌室１２ｂから取り出した第１の混合物を、第２の乾燥機１４の乾燥室１４ｂに投入する。それから、作業員は、第２のポンプ３２の運転を開始し、乾燥室１４ｂ内の空気を配管６５を介して第２のポンプ３２によって吸引する。そして、乾燥室１４ｂ内を例えば０．０９ＭＰａまで減圧し、この状態を例えば１０分間維持する。
【００６１】
乾燥室１４ｂ内が減圧されると、乾燥室１４ｂ内において、水の沸点が１００℃よりも低くなる。乾燥室１４ｂ内は１００℃となっているので、乾燥室１４ｂ内において、第１の混合物内に残っていた水分が蒸発し始める。第１の混合物から出た蒸気は、乾燥室１４ｂ内の空気とともに第２のポンプ３２によって吸引され、乾燥室１４ｂ外に排出される。
さらに、作業員は、乾燥室１４ｂの温度を１００℃に保ったまま、乾燥室１４ｂの圧力を０．０１ＭＰａまで減圧し、この状態を維持する。これにより、乾燥室１４ｂ内で第１の混合物内に残っていた水分がさらに蒸発する。このときも、第１の混合物から出る蒸気は、第２のポンプ３２によって吸引され、乾燥室１４ｂ外に排出される。
【００６２】
この結果、第１の混合物が含む水分は、例えば、第１の混合物の全質量の１〜２％まで減少する。このとき、第１の混合物の中の廃培地がもともと含んでいた水分の大半は油に置き換わっている。
乾燥室１４ｂの圧力の調節は、第２のポンプ３２が吸引する空気と蒸気の量をコントロールすることによって行う。乾燥室１４ｂの温度の調節は、配管６２に設けられた流量調節弁（図示略）の開度を調節し、ボイラ２０から加熱室１４ｃに送られる蒸気の量をコントロールすることによって行う。
【００６３】
ボイラ２０から加熱室１４ｃに送られた蒸気は、加熱室１４ｃを介して乾燥室１４ｂに熱を与えた後、配管６４を介してドレン３８に排出される。ドレン３８に排出された蒸気は、少なくともその一部が液化して第２の凝縮水となる。
乾燥室１４ｂにおいて、第１の混合物が乾燥したら、作業員は、乾燥室１４ｂの圧力を大気圧に戻し、第１の混合物を乾燥室１４ｂから取り出す。作業員が第１の混合物を乾燥室１４ｂから取り出したら、第３の工程が終わる。
【００６４】
また、作業員は、第３の工程において、第２のポンプ３２を用いて乾燥室１４ｂから蒸気と空気の吸引を開始することによって、第６の工程を開始することになる。
作業員は、第２のポンプ３２の運転を開始する前に、コンデンサ２２の二次側に冷却水を流しておく。第２のポンプ３２によって配管６５を介して吸引した乾燥室１４ｂ内の蒸気及び空気は、第２のポンプ３２から配管６８を介してコンデンサ２２の一次側に流れる。そして、乾燥室１４ｂ内で発生した蒸気は、コンデンサ２２の二次側を流れる冷却水によって冷却されて液化し、第１の凝縮水となる。第１の凝縮水と、第２のポンプ３２によって吸引された乾燥室１４ｂ内の空気とは、配管６９を介して第３のタンク２８内に流れ込む。
【００６５】
第３のタンク２８の上部には、第２のポンプ３２によって吸引された乾燥室１４ｂ内の空気が溜まる。第３のタンク２８の上部に溜まった空気は、第２のポンプ３２の吐出圧によって配管６６を介してボイラ２０の燃焼室２０ａに送られる。
なお、第３のタンク２８の上部に溜まった空気を燃焼室２０ａに送るに際して、配管６６上にポンプを設置し、このポンプによって空気を第３のタンク２８から燃焼室２０ａに送ることも可能である。
【００６６】
第３のタンク２８の下部には、第１の凝縮水が溜まる。第３のタンク２８の下部に溜まった第１の凝縮水の一部は、第２のポンプ３２の吐出圧によって配管７０、７１を介して第２の撹拌機４２の撹拌室４２ａに送られる。また、第３のタンク２８の下部に溜まった第１の凝縮水の一部は、第２のポンプ３２の吐出圧によって配管７０を介して水処理設備３６に送られる。
水処理設備３６において第１の凝縮水は、そのＢＯＤを下げられて処理水となる。その後、処理水は、河川に放流される。
【００６７】
なお、第１の凝縮水を第３のタンク２８から撹拌室４２ａや水処理設備３６に送るに際して、配管７０上あるいは配管７１上にポンプを設置し、このポンプによって第１の凝縮水を撹拌室４２ａや水処理設備３６に送ることも可能である。
第６の工程は、乾燥室１４ｂ内の蒸気をコンデンサ２２によって第１の凝縮水となし、第３のタンク２８内に溜め、第３のタンク２８の上部の空気をボイラ２０の燃焼室２０ａに送り、第３のタンク２８の下部の第１の凝縮水を水処理設備３６に送って処理水にするまでの工程からなっている。
【００６８】
第３の工程が終わったら、作業員は、第４の工程を開始する。
第４の工程において、まず、作業員は、第２の乾燥機１４の乾燥室１４ｂから取り出した第１の混合物を、第１の油分離機１６のベルトコンベヤ１６ａにのせる。第１の混合物がベルトコンベヤ１６ａによって搬送される間に、第１の混合物に付着していた余分な油は、重力によってベルトコンベヤ１６ａのベルトのメッシュの隙間を通って第１の油分離機１６の底部に落下し、第１の混合物から分離される。
【００６９】
第１の混合物から第１の油分離機１６の底部に落下した油は、配管７３を介して第２のタンク２６に流れ込む。
第１の混合物が、ベルトコンベヤ１６ａの出側まで搬送されたら、作業員は、この第１の混合物を、第２の油分離機１８のスクリューフィーダ１８ａの入側に投入する。スクリューフィーダ１８ａの入側に投入された第１の混合物は、スクリューフィーダ１８ａのインペラによってスクリューフィーダ１８ａの出側に向かって圧縮されつつ搬送される。
【００７０】
第１の油分離機１６において分離されずに第１の混合物に付着したままとなっていた余分な油が、スクリューフィーダ１８ａから働く圧力によって絞られ、第２の油分離機１８の底部に落下する。
第１の混合物から第２の油分離機１８の底部に落下した油は、配管７４を介して第２のタンク２６に流れ込む。第２のタンク２６に流れ込んだ油は、適宜、第１のポンプ３０によって第１の撹拌機１２の撹拌室１２ｂに供給されて、撹拌室１２ｂ内において廃培地と混合される。
【００７１】
作業員は、スクリューフィーダ１８ａの出側に達した第１の混合物を第２の油分離機１８の外に取り出す。
スクリューフィーダ１８ａによって搬送される第１の混合物は、スクリューフィーダ１８ａからの圧力によって押しつぶされて発熱し、第１の混合物の中に残っていた水分が蒸発する。この結果、第２の油分離機１８から取り出された第１の混合物の中に含まれる水分は、きわめて僅かなものになる。第２の油分離機１８から取り出した第１の混合物が含む水分は、例えば、第１の混合物の全質量の０．０５％となる。
【００７２】
作業員が、第１の混合物を第２の油分離機１８から取り出したら、第４の工程が終わる。
第４の工程で油を分離した第１の混合物を、直ちに、後述する第５の工程、第９の工程、あるいは第１１の工程において使用する場合、この第１の混合物は、そのまま、ボイラ２０、第３の撹拌機４６、あるいは第４の撹拌機５０に送られる。
第４の工程で油を分離した第１の混合物を、使用せずに保管しておく場合、この第１の混合物は、第６の工程で得られた処理水によって冷却され、空気を遮断して保管される。第１の混合物を冷却し、空気から遮断しておくことによって、第１の混合物は、自然発火することなく安全に保管される。
【００７３】
また、廃培地の中に含まれていたセルロースの少なくとも一部あるいは全部が、第１の工程から第４の工程までの間に加えられる熱によって分解し、第４の工程で油を分離した第１の混合物の中で糖になっている。なお、第１の工程で廃培地を加熱する時間を長くしたり、第２の工程や第３の工程で第１の混合物を加熱する時間を長くしたりすることによって、第４の工程で油を分離した第１の混合物の中に残存するセルロースの量を少なくすることができる。
【００７４】
第４の工程が終わったら、作業員は、第５の工程を開始する。
第５の工程において、作業員は、第４の工程で油を分離した第１の混合物をボイラ２０の燃焼室２０ａに投入し、燃焼室２０ａ内で重油とともに燃焼させる。燃焼室２０ａ内で燃焼する第１の混合物は、油を含んでおり、水分をほとんど含んでいない。したがって、第１の混合物は容易に燃焼し、焼却灰となる。第１の混合物に含まれていたセルロースは、燃焼室２０ａ内で燃焼して分解してしまう。
【００７５】
燃焼室２０ａ内に焼却灰がたまったら、作業員は、燃焼室２０ａから第１の混合物の焼却灰を回収する。この焼却灰の中には、廃培地に含まれていた成分の元素が入っている。
作業員が、燃焼室２０ａから焼却灰を回収したら、第５の工程が終わる。
第５の工程及び第６の工程が終わったら、作業員は、第７の工程又は第１１の工程を開始する。作業員は、第７の工程と一緒に第１１の工程を開始することもできる。
【００７６】
第７の工程において、まず、作業員は、ケイ酸カルシウムと、第５の工程で回収した焼却灰と、第３のタンク２８内の第１の凝縮水と、を、第２の撹拌機４２の撹拌室４２ａに投入する。また、作業員は、リン、カリウム、マグネシウム、鉄、マンガン、ホウ素、亜鉛、モリブデン、銅、及び、セレンのうちの少なくともいずれか一つの成分を、ミネラル成分として、撹拌室４２ａに投入する。
【００７７】
次いで、作業員は、撹拌室４２ａのインペラ４２ｂを回し、撹拌室４２ａ内に投入した物を撹拌し、混合して、第２の混合物をつくる。第２の混合物ができたら、作業員は、インペラ４２ｂを止めて、第２の混合物を撹拌室４２ａから取り出す。
作業員が第２の混合物を撹拌室４２ａから取り出したら、第７の工程が終わる。
第７の工程が終わったら、作業員は、第８の工程を開始する。
【００７８】
第８の工程において、まず、作業員は、第２の撹拌機４２の撹拌室４２ａから取り出した第２の混合物を、反応槽４４に投入する。次いで、作業員は、反応槽４４に濃硫酸を投入する。反応槽４４に濃硫酸を投入すると、濃硫酸が第２の混合物に含まれるケイ酸カルシウムと反応し、第２の混合物が固化して第３の混合物となる。第３の混合物ができたら、作業員は、第３の混合物を反応槽４４から取り出す。
【００７９】
作業員が、反応槽４４から第３の混合物を取り出したら、第８の工程が終わる。
第８の工程を終えて取り出された第３の混合物の中には、第７の工程で投入した焼却灰を介して、廃培地に由来する様々な元素が入っている。また、第３の混合物の中には、第７の工程で投入したケイ酸カルシウムに由来するケイ素とカルシウム、第８の工程で投入した濃硫酸に由来するイオウ、第７の工程で投入したミネラル成分が入っている。第３の混合物の中に入っているこれらの成分は、植物が生長していく上で有用な成分である。また、廃培地に含まれていたセルロースは、すでに分解してしまっており、第３の混合物の中に含まれていない。したがって、第３の混合物を肥料として畑などに施肥することが可能である。
【００８０】
第８の工程が終わったら、作業員は、第９の工程を開始する。
第９の工程において、まず、作業員は、反応槽４４から取り出した第３の混合物と、第４の工程で油を分離した第１の混合物と、を、第３の撹拌機４６の撹拌室４６ａに投入する。次いで、作業員は、撹拌室４６ａのインペラ４６ｂを回し、撹拌室４６ａ内に投入した物を撹拌し、混合して、第４の混合物をつくる。第４の混合物ができたら、作業員は、インペラ４６ｂを止めて、第４の混合物を撹拌室４６ａから取り出す。
【００８１】
作業員が、撹拌室４６ａから第４の混合物を取り出したら、第９の工程が終わる。
第９の工程において撹拌室４６ａに投入した第１の混合物の中に、廃培地に由来するセルロースが分解されずに残っていることがある。このセルロースは、撹拌室４６ａ内で、第３の混合物に含まれる濃硫酸によって加水分解して、糖になる。したがって、第４の混合物の中には、セルロースが含まれていない。なお、第９の工程においてセルロースの糖化を完全に行うためには、第８の工程で投入する濃硫酸の量を増やしたり、あるいは、第９の工程において濃硫酸をさらに投入したりすればよい。
【００８２】
第４の混合物の中には、廃培地の栄養源である米ぬかなどに由来する植物油が含まれている。さらに、撹拌室４６ａに投入される第１の混合物には、第２の工程で投入した油が含まれており、この油は植物油である。第４の混合物の中に含まれているこれらの植物油は、菌による第４の混合物の発酵を促進する。そして、第４の混合物は、第３の混合物に由来する成分を含んでいる。したがって、第４の混合物を肥料として畑などに施肥することが可能である。
【００８３】
第９の工程が終わったら、作業員は、第１０の工程を開始する。
第１０の工程において、まず、作業員は、第３の撹拌機４６の撹拌室４６ａから取り出した第４の混合物を、第１の発酵槽４８に投入する。そして、作業員は、第１の発酵槽４８内の第４の混合物を時々切り返して、第４の混合物を発酵させる。第４の混合物は植物油を含んでいるので、第４の混合物の発酵に要する時間は短い。第４の混合物の発酵がすすみ、第５の混合物ができたら、作業員は、第５の混合物を第１の発酵槽４８から取り出す。
【００８４】
作業員が、第１の発酵槽４８から第５の混合物を取り出したら、第１０の工程が終わる。
第１０の工程から得られる第５の混合物は、第４の混合物が発酵したものであり、第４の混合物に由来する成分を含んでいる。したがって、第５の混合物を肥料として畑などに施肥することが可能である。
第１１の工程において、まず、作業員は、第５の工程で回収した焼却灰と、第４の工程で油を分離した第１の混合物と、を、第４の撹拌機５０の撹拌室５０ａに投入する。また、作業員は、リン、カリウム、カルシウム、マグネシウム、イオウ、鉄、マンガン、ホウ素、亜鉛、モリブデン、銅、及び、セレンのうちの少なくともいずれか一つの成分を、ミネラル成分として、撹拌室５０ａに投入する。
【００８５】
次いで、作業員は、撹拌室５０ａのインペラ５０ｂを回し、撹拌室５０ａに投入した物を撹拌し、混合して、第６の混合物をつくる。第６の混合物ができたら、作業員は、第６の混合物を撹拌室５０ａから取り出す。作業員が、撹拌室５０ａから第６の混合物を取り出したら、第１１の工程が終わる。
第１１の工程が終わったら、作業員は、第１２の工程を開始する。
【００８６】
第１２の工程において、まず、作業員は、第４の撹拌機５０の撹拌室５０ａから取り出した第６の混合物を、第２の発酵槽５２に投入する。そして、作業員は、第２の発酵槽５２内の第６の混合物を時々切り返して、第６の混合物を発酵させる。第１１の工程で加えた第１の混合物の中の植物油が、菌による第６の混合物の発酵を促進し、第６の混合物の発酵に要する時間は短い。第６の混合物が発酵して第７の混合物ができたら、作業員は、第７の混合物を第２の発酵槽５２から取り出す。
作業員が、第２の発酵槽５２から第７の混合物を取り出したら、第１２の工程が終わる。
【００８７】
第７の混合物は、第１１の工程において加えたミネラル成分と、第５の工程で回収した焼却灰と、廃培地に由来する成分と、を含んでいる。したがって、第７の混合物を肥料として畑などに施肥することが可能である。
本実施の形態の準備工程において、第１の撹拌機１２の撹拌室１２ｂを予め加熱しているが、代わりに、第２の工程で撹拌室１２ｂに廃培地を投入する際に、撹拌室１２ｂの加熱を開始することも可能である。同様に、準備工程において、第２の乾燥機１４の乾燥室１４ｂを予め加熱しているが、代わりに、第３の工程で乾燥室１４ｂに第１の混合物を投入する際に、乾燥室１４ｂの加熱を開始することも可能である。
【００８８】
第１の乾燥機１０の乾燥室１０ａを３００℃に加熱しているが、乾燥室１０ａの温度がこの温度に限定されるということはない。乾燥室１０ａの温度は、廃培地から水分が蒸発し得る他の温度にすることも可能である。また、第１の撹拌機１２の撹拌室１２ｂの温度を８０〜１００℃に加熱しているが、撹拌室１２ｂの温度がこの温度範囲に限定されるということはない。撹拌室１２ｂの温度は、廃培地から水分が蒸発し得る他の温度にすることも可能である。
【００８９】
第２の乾燥機１４の乾燥室１４ｂの圧力をまず０．０９ＭＰａに減圧してから、さらに、０．０１ＭＰａに減圧しているが、乾燥室１４ｂの圧力がこれらの圧力値に限定されるということはない。代わりに、大気圧よりも小さな他の圧力値になるまで乾燥室１４ｂを減圧することも可能である。乾燥室１４ｂ内において、水の沸点が１００℃よりも低下するからである。そして、乾燥室１４ｂの温度を、乾燥室１４ｂの圧力における水の沸点以上の温度に維持すればよい。
【００９０】
第２の工程において、第１の撹拌機１２の撹拌室１２ｂに油を投入しているが、油の代わりにグリセリンを投入してもよい。油の代わりにグリセリンを用いる場合、第４の工程において、第１の混合物に付着している余分なグリセリンを分離する。すなわち、第４の工程において、第１の混合物からグリセリンを分離する際は、第１の油分離機１６を第１のグリセリン分離機として使用し、第１の油分離機１６のベルトコンベヤ１６ａによって、先ず、グリセリンを重力分離する。次いで、第２の油分離機１８を第２のグリセリン分離機として使用し、第２の油分離機１８のスクリューフィーダ１８ａによって、グリセリンを圧縮分離する。
【図面の簡単な説明】
【００９１】
【図１】本発明に係る廃棄される培地の処理方法を行うために用いられる培地処理設備の一部分を取り出した第１の説明図である。
【図２】本発明に係る廃棄される培地の処理方法を行うために用いられる培地処理設備の一部分を取り出した第２の説明図である。
【図３】本発明に係る廃棄される培地の処理方法を行うために用いられる培地処理設備の一部分を取り出した第３の説明図である。
【図４】本発明に係る廃棄される培地の処理方法を行うために用いられる培地処理設備の一部分を取り出した第４の説明図である。
【符号の説明】
【００９２】
１０    第１の乾燥機
１０ａ    乾燥室
１０ｂ    排気口
１２    第１の撹拌機
１２ａ    隔壁
１２ｂ    撹拌室
１２ｃ    インペラ
１２ｄ    加熱室
１４    第２の乾燥機
１４ａ    隔壁
１４ｂ    乾燥室
１４ｃ    加熱室
１６    第１の油分離機
１６ａ    ベルトコンベヤ
１８    第２の油分離機
１８ａ    スクリューフィーダ
２０    ボイラ
２０ａ    燃焼室
２０ｂ    水ドラム
２０ｃ    蒸気ドラム
２０ｄ    水管
２２    コンデンサ
２４    第１のタンク
２６    第２のタンク
２８    第３のタンク
３０    第１のポンプ
３２    第２のポンプ
３４    第３のポンプ
３６    水処理設備
３８    ドレン
４０    外部水源
６０、６１、６２、６３、６４、６５、６６、６７、６８．６９、７０、７１、７２、７３、７４、７５    配管
４２    第２の撹拌機
４２ａ    撹拌室
４２ｂ    インペラ
４４    反応槽
４６    第３の撹拌機
４６ａ    撹拌室
４６ｂ    インペラ
４８    第１の発酵槽
５０    第４の撹拌機
５０ａ    撹拌室
５０ｂ    インペラ
５２    第２の発酵槽
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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