(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
食品残渣を醗酵させる醗酵工程と、前記醗酵した食品残渣を乾燥させる乾燥工程とを含む食品残渣の処理方法において、前記醗酵工程で発生する臭気ガスをアルカリ水溶液に接触させて排気すると共に、前記臭気ガス中に含まれる有機酸を前記アルカリ水溶液に溶解させて回収し、この回収された水溶液を液体肥料として利用することを特徴とする食品残渣の処理方法。
【請求項２】
前記乾燥工程で発生する蒸発ガスを凝縮させて、前記蒸発ガス中に含まれる有機酸を凝縮水として回収し、この回収された凝縮水を液体肥料として利用することを特徴とする請求項１記載の食品残渣の処理方法。
【請求項３】
食品残渣を醗酵させる醗酵工程と、前記醗酵した食品残渣を乾燥させる乾燥工程とを含む食品残渣の処理方法において、前記醗酵工程で発生する臭気ガスをアルカリ水溶液に接触させて排気すると共に、前記臭気ガス中に含まれる有機酸を前記アルカリ水溶液に溶解させて回収した水溶液を得、かつ、前記乾燥工程で発生する蒸発ガスを凝縮させて、前記蒸発ガス中に含まれる有機酸を凝縮水として回収し、前記水溶液と、前記凝縮水と、ミネラル成分を含有する成分調整資材とを混合してミネラル水とし、このミネラル水を液体肥料又は飼料として利用することを特徴とする食品残渣の処理方法。
【請求項４】
前記成分調整資材が、カルシウム、マグネシウム、鉄、マンガン、亜鉛、銅、モリブデンより選ばれる少なくとも一種のミネラル成分を含有するものである請求項３記載の食品残渣の処理方法。
【請求項５】
前記乾燥工程を経て得られた食品残渣処理物をペレット化し、このぺレットと前記ミネラル水とを併用して、飼料又は肥料として利用する請求項３又は４に記載の食品残渣の処理方法。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、食品残渣の有効利用を図る方法に関し、更に詳しくは、食品残渣を醗酵、乾燥させて高品質の飼料又は肥料を得ることにより、食品残渣を効率良く処理する方法に関する。
【０００２】
【従来の技術】
レストランや家庭等から排出される一般食品の残渣や、おから等に例示される食品工業における製造時の副産物など、大量の食品資源の処理が問題となっている。これらの食品資源においては、従来は埋めたて廃棄、焼却等によって処理されていたが、処理コストや処理スペースの問題、更には環境への負荷等の点からも大きな社会問題が生じており、これに代わる、各種の解決方法が検討されている。
【０００３】
上記食品資源の処理方法の一例として、これを、そのまま家畜等の飼料として利用することも広く行われている。しかしながら、残渣形態のままでは多量の水分を含み、形態や臭い等の問題があり、保存、流通、保管にも不適であることから飼料や肥料としての再利用としては量的な限度があるのが現状である。また、飼料としての品質、栄養価についても配合飼料に及ばないという問題もある。
【０００４】
一方、上記の問題点を解決すべく、食品残渣を醗酵や乾燥させ、必要に応じて、これを流通に適するようにペレット化して飼料化することも提案されており、各種の方法や装置が知られている。
【０００５】
例えば、特開平５−１０３６５０号公報には、食品廃棄物を水分調整し、これに好熱菌を添加して混和し、攪拌しながら５０〜８５℃に保持して醗酵させる飼料の製造方法において、流動層乾燥炉に原料を装入すると共に好熱菌を添加し、下方より熱風を吹き込んで流動状態で原料を乾燥して醗酵させ、所定の含水率となった原料を集塵機で補集して取り出すことにより、食品廃棄物を醗酵させて畜産用の飼料を製造する技術が開示されている。
【０００６】
また、特開平１０−３２７７６４号公報には、オカラを乳酸菌醗酵槽に入れて醗酵処理し、次段階として水分調整を行い、更に粗繊維質補給の為に穀物皮等を混入してペレット機械にかけ、後処理として好気性醗酵、腐敗防止、保存性向上のために急速乾燥して袋詰めをし、主に畜産用飼料と有機栽培用肥料とする技術が開示されている。
【０００７】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、上記いずれの従来技術においても以下の問題点があり、食品残渣の処理方法として充分とはいえなかった。
【０００８】
すなわち、食品残渣を処理する醗酵工程及び乾燥工程においては、醗酵、乾燥に伴って、水分と共に低沸点の有機酸である乳酸、酢酸等や、アミノ酸等に加えて、アンモニア、メルカプタン等の悪臭成分が発生することがある。これらの成分は微量でも悪臭源となり、これをそのまま大気に放出すると公害をもたらす。このため、従来は、悪臭成分を除去するために、活性炭による吸着処理や、触媒による酸化分解等の方法を併用する必要があった。しかし、このような脱臭処理には複雑で大型な装置が別途必要であり、コスト的にも不利になるという問題点があった。
【０００９】
また、上記の気体成分のうち、特に、有機酸成分は肥料や飼料としての有効成分と成り得るにもかかわらず、従来はこれを全く利用しておらず、食品残渣の利用が不完全であるという問題も生じていた。
【００１０】
したがって、本発明の目的は、食品残渣から醗酵、乾燥工程を経て飼料や肥料として有効利用する方法において、醗酵により生じる悪臭の成分を比較的簡単な装置で効果的に除去すると共に、副生成分を回収して有効利用するようにした食品残渣の処理方法を提供することにある。
【００１１】
【課題を解決するための手段】
上記目的を達成するため、本発明の食品残渣の処理方法の第１は、食品残渣を醗酵させる醗酵工程と、前記醗酵した食品残渣を乾燥させる乾燥工程とを含む食品残渣の処理方法において、前記醗酵工程で発生する臭気ガスをアルカリ水溶液に接触させて排気すると共に、前記臭気ガス中に含まれる有機酸を前記アルカリ水溶液に溶解させて回収し、この回収された水溶液を液体肥料として利用することを特徴とする。
【００１２】
上記の方法によれば、醗酵工程で発生する乳酸や酢酸等の有機酸や、アミノ酸等が、アルカリ水溶液に溶解して中和され回収されるので、臭い成分が大気中に放出されることがなく、公害問題が生じることがない。また、従来そのまま大気中に放出、又は活性炭等により吸着処理後に廃棄されていた副生成分である有機酸等が中和されて回収されるので、これを液体肥料等として有効利用することが可能となる。
【００１３】
また、本発明の食品残渣の処理方法の第２は、前記第１の発明における乾燥工程で発生する蒸発ガスを凝縮させて、前記蒸発ガス中に含まれる有機酸を凝縮水として回収し、この回収された凝縮水を液体肥料として利用する。これにより、醗酵工程に引続き、乾燥工程で発生する残りの有機酸成分も回収されるので、これも液体肥料等として有効利用することが可能となる。
【００１４】
更に、本発明の食品残渣の処理方法の第３は、食品残渣を醗酵させる醗酵工程と、前記醗酵した食品残渣を乾燥させる乾燥工程とを含む食品残渣の処理方法において、前記醗酵工程で発生する臭気ガスをアルカリ水溶液に接触させて排気すると共に、前記臭気ガス中に含まれる有機酸を前記アルカリ水溶液に溶解させて回収した水溶液を得、かつ、前記乾燥工程で発生する蒸発ガスを凝縮させて、前記蒸発ガス中に含まれる有機酸を凝縮水として回収し、前記水溶液と、前記凝縮水と、ミネラル成分を含有する成分調整資材とを混合してミネラル水とし、このミネラル水を液体肥料又は飼料として利用することを特徴とする。ここで、前記成分調整資材が、カルシウム、マグネシウム、鉄、マンガン、亜鉛、銅、モリブデンより選ばれる少なくとも一種のミネラル成分であることが特に好ましい。
【００１５】
これにより、回収した有機酸と上記ミネラル成分とが結合して、可溶性ミネラルを豊富に含む溶液を得ることができ、これを例えば液体肥料として有効利用することが可能となる。また、これを醗酵飼料と併用して使用すれば、醗酵飼料単独では不足するミネラル分を補うことができ、より成分的に優れた飼料を得ることができる。
【００１６】
また、本発明の更に好ましい態様としては、前記乾燥工程を経て得られた食品残渣処理物をペレット化して、飼料又は肥料として利用する。これにより、悪臭等の公害を発生することなく食品残渣を処理し、長期の保存性、流通性、保管性に優れる飼料又は肥料として利用することが可能となる。更に、このぺレットと前記ミネラル水とを併用して、飼料又は肥料として利用することもできる。
【００１７】
【発明の実施の形態】
以下、本発明について図面を用いて更に詳細に説明する。
図１〜５には本発明の食品残渣の処理方法の一実施形態が示されている。図１は同処理方法の工程図、図２は醗酵工程に用いられる装置の概略構成図、図３は図２のＩＩＩ−ＩＩＩ矢視線に沿った断面図、図４は醗酵工程で生じた臭気ガスを中和回収する装置の概略構成図、図５は乾燥工程から蒸発ガスを凝縮回収するための装置の概略構成図を示す。
【００１８】
図１の工程図に示すように、本実施形態の処理方法は、食品残渣を醗酵工程Ｓ１で微生物によって醗酵させた後、乾燥工程Ｓ２で乾燥して水分調整し、これをペレット化工程Ｓ３で粒状に成形して飼料又は肥料として製品化する工程からなる。一方、醗酵工程Ｓ１より生じた臭気ガスは、中和回収工程Ｓ４によって悪臭成分が除去されると共に、臭気ガス中の有機酸等が回収され、また、乾燥工程Ｓ２より生じた蒸気ガスは凝縮回収工程Ｓ５で有機酸等が回収され、前記Ｓ４及び及びＳ５で回収された有機酸等はミネラル水製造工程Ｓ６でミネラル成分が添加調整されて液体肥料が得られる。
【００１９】
以下、上記各工程で使用する装置の例を挙げて説明する。
図２、３には、醗酵工程Ｓ１及び乾燥工程Ｓ２で使用する装置の概略構成が示されている。醗酵装置１０は、上面に図示しない開閉可能な投入口を有する醗酵槽２０と、この醗酵槽２０内の下方にあって、水平方向に並列して配置された２本の主軸スクリュー４０、４１と、これらの主軸スクリュー４０、４１の間にあって、しかもそれらの軸方向中間部において、上下に配設された上昇スクリュー３０と、前記主軸スクリュー４０、４１の上方にあって、同じく水平方向に並列して配置された２本の戻しスクリュー５０、５１とを有している。
【００２０】
主軸スクリュー４０、４１は、基本的には同じ構造をなし、図３にはそのうちの一方の主軸スクリュー４０が示されている。以下、一方の主軸スクリュー４０について説明し、他方の主軸スクリュー４１の説明は同じ構造なので省略することにする。主軸スクリュー４０は、その両端部を醗酵槽２０の両側壁に設けられた軸受４３ａ、４３ｂに支持されると共に、その中間部を醗酵槽２０内に配置された軸受４３ｃに支持されている。このように、スクリュー軸の中間部も軸受４３ｃで支持することにより、主軸スクリュー４０の全長を長くしても安定して支持することができる。
【００２１】
また、上記軸受４３ａ、４３ｂ、４３ｃのそれぞれは、軸受ケース４２で覆われており、この軸受ケース４２には送気パイプ５５が連結されている。この送気パイプ５５は、軸受ケース４２内に圧縮空気（空気以外の気体でもよい）を導入し、醗酵槽２０内の食品残渣が軸受ケース４２内に混入しないようにされている。なお、主軸スクリュー４０と軸受ケース４２との間には適当なシール手段が設けられることが好ましい。
【００２２】
また、主軸スクリュー４０は、その中間部から一方の端部側にスクリュー羽根４０ａを有し、他方の端部側に上記スクリュー羽根４０ａとは逆向きのスクリュー羽根４０ｂを有している。そして、主軸スクリュー４０が所定方向に回転するとき、両者のスクリュー羽根４０ａ、４０ｂは、食品残渣を図３中の矢印Ａ、Ｂで示すように、主軸スクリュー４０の中央部に向けて移動させる、すなわち食品残渣を中央に寄せるようになっている。
【００２３】
戻しスクリュー５０、５１も上記主軸スクリュー４０、４１と同様な構造をなしている。すなわち、戻しスクリュー５０、５１は、基本的に同じ構造をなし、図３にはそのうちの一方の戻しスクリュー５０が示されている。以下、一方の戻しスクリュー５０について説明し、他方の戻しスクリュー５１の説明は同じ構造なので省略することにする。戻しスクリュー５０は、その両端部を醗酵槽２０の両側壁に設けられた軸受５３ａ、５３ｂに支持されると共に、その中間部を醗酵槽２０内に配置された軸受５３ｃに支持されている。このように、スクリュー軸の中間部も軸受５３ｃで支持することにより、戻しスクリュー５０の全長を長くしても安定して支持することができる。
【００２４】
また、上記軸受５３ａ、５３ｂ、５３ｃのそれぞれは、軸受ケース５２で覆われており、この軸受ケース５２には送気パイプ５５が連結されている。この送気パイプ５５は、軸受ケース５２内に圧縮空気（空気以外の気体でもよい）を導入し、醗酵槽２０内の食品残渣が軸受ケース５２内に混入しないようにされている。そして、戻しスクリュー５０と軸受ケース５２との間には適当なシール手段が設けられることが好ましい。
【００２５】
また、戻しスクリュー５０は、その中間部から一方の端部側にスクリュー羽根５０ａを有し、他方の端部側に上記スクリュー羽根５０ａとは逆向きのスクリュー羽根５０ｂを有している。そして、主軸スクリュー５０が所定方向に回転するとき、両者のスクリュー羽根５０ａ、５０ｂは、食品残渣を図３中の矢印Ｃ、Ｄで示すように、戻しスクリュー５０の両端部に向けて移動させる、すなわち食品残渣を両側に戻すようになっている。
【００２６】
そして、上下に配設された上昇スクリュー３０は、主軸スクリュー４０、４１の間、及び戻しスクリュー５０、５１の間にあって、所定方向に回転することにより、主軸スクリュー４０、４１によって中央に寄せられた食品残渣を、図３中の矢印Ｅで示すように上昇させて、戻しスクリュー５０、５１の中央に移動させるようになっている。
【００２７】
このため、食品残渣は、図３中矢印Ａ、Ｂで示すように醗酵槽２０内の下方において中央に寄せられた後、矢印Ｅで示すように上昇し、更に矢印Ｃ、Ｄで示すように両側に寄せられて、再び矢印Ｆ、Ｇで示すように再び下降するという経路を経て、醗酵槽２０内を循環するようになっている。
【００２８】
また、醗酵槽２０の底部には、ファン６１から熱交換器６０を経て延出される空気導入管６２が接続されており、また、醗酵槽２０の上部には、次工程である中和回収工程Ｓ４へ臭気ガスを誘導するための導出管２２が設けられている。空気導入管６２は、複数の枝管６２ａに分岐して醗酵槽２０の底部の複数箇所に連結され、加熱された空気を複数箇所から醗酵槽２０内に導入するようになっている。また、熱交換器６０には、図示しない蒸気ボイラーに連結された配管が通っており、ファン６１から送られてくる空気を熱交換して昇温させるようになっている。
【００２９】
本発明において、醗酵槽２０やスクリュー３０、４０、４１、５０、５１を構成する材料としては特に限定されないが、発生する有機酸が酸性であることから腐食に強い材料が好ましく、特にステンレス等が好適に使用可能である。また、醗酵槽２０の大きさも、一度に投入する食品残渣の投入量に応じて適宜設定可能である。
【００３０】
次に、上記醗酵装置１０を用いた醗酵工程Ｓ１について説明する。まず、食品残渣を醗酵槽２０内に投入して、微生物等を含有する醗酵促進液を加える。ここで、本発明における食品残渣としては、レストラン等から出される一般残飯等に限らず、おからやビール粕等の食品工業からの副生物でもよく、食品資源であれば特に限定されないが、特に豆腐製品からの副生物であるおからが好適に用いられ、更に好ましくはいくつかの種類の残渣を、栄養バランスをとって組み合せて用いる。
【００３１】
また、本発明においては醗酵促進液の添加は必須ではないが、醗酵を促進して醗酵時間を短縮するために添加することが好ましい。ここで、醗酵促進液としては、例えば乳酸菌、酵母菌等の微生物の培養液などが好ましく使用される。
【００３２】
次に、スクリューを回転させて混合、撹拌を開始する。前述したように、醗酵槽２０内の食品残渣は、主軸スクリュー４０、４１が回転することにより、図３中の矢印Ａ、Ｂで示すように移動して中央部に集められ、そこから上昇スクリュー３０によって矢印Ｅで示すように上方に移動し、続いて戻しスクリュー５０、５１によって矢印Ｃ、Ｄで示すように両側に移動し、最後に醗酵槽２０内の両側で矢印Ｆ、Ｇで示すように下降することにより、醗酵槽２０内を循環する。
【００３３】
このように、食品残渣は、醗酵槽２０内を循環し、その際に、主軸スクリュー４０、４１の中央で衝突し合い、戻しスクリュー５０、５１の両端で醗酵槽２０内壁に衝突するので、均一に効率よく攪拌される。また、スクリューを用いるので、通常の攪拌羽根を用いた場合に比べて構造的に強く、故障を少なくして長期使用に耐えるようにすることができる。また、軸受け４３ａ、４３ｂ、４３ｃ、５３ａ、５３ｂ、５３ｃを囲む軸受ケース４２、５２内に、送気パイプ５５を通して圧縮空気が導入されることにより、軸受ケース４２、５２内に食品残渣が入り込むことを防止し、軸受け４３ａ、４３ｂ、４３ｃ、５３ａ、５３ｂ、５３ｃに食品残渣が詰まったりする不都合を回避できる。
【００３４】
また、醗酵槽２０内には、ファン６１から熱交換器６０を通して加熱された空気が、空気導入管６２を介して挿入され、食品残渣を加熱すると共に空気を供給して醗酵が促進される。なお、空気導入管６２から供給する加熱空気の温度は、好ましくは５０〜６０℃とする。また、醗酵槽２０内の温度及び醗酵時間は、醗酵槽２０の大きさや食品残渣の投与量等に応じて適宜調整すればよいが、好ましくは温度３５〜４５℃、醗酵時間１２〜４８時間とする。
【００３５】
上記の醗酵工程Ｓ１により食品残渣の醗酵が行われるが、同時に低沸点の有機酸である乳酸、酢酸等や、アミノ酸等に加えて、場合によってはアンモニア、メルカプタン等も含む臭気ガス成分が発生し、これらは醗酵槽２０の上部に設けられた導出管２２を通じて中和回収工程Ｓ４に送られる。
【００３６】
次に、中和回収工程Ｓ４について説明する。図４は、中和回収工程Ｓ４で使用する中和回収装置の概略構成図である。
【００３７】
この中和回収装置７０は、内部にシャワー装置７３を有する中和回収塔７６と、アルカリ水溶液をシャワー装置７３に供給するためのアルカリ水溶液貯留槽７２と、回収された中和液を貯留する中和液貯留塔７７より構成されている。アルカリ水溶液貯留槽７２に貯留されたアルカリ水溶液は、ポンプ７９を介してシャワー装置７３に送られるようになっている。
【００３８】
そして、中和回収塔７６の底部側面には、醗酵工程Ｓ１で発生し、導出管２２を通じて取出された臭気ガスを導入するための導入管７１が設けられている。また、中和回収塔７６の底面には、回収された溶液を取出す導出管７４が設けられている。導出管７４は、上記回収された溶液を中和液貯留塔７７又はアルカリ水溶液貯留槽７２に送るようになっている。また、中和回収塔７６の頂部には、アルカリ水溶液に接触して脱臭された排ガスを大気中へ放出する排気管７８が設けられており、ブロア７５によって大気中に放出可能となっている。
【００３９】
したがって、醗酵工程Ｓ１で発生した臭気ガスは、導入管７１より中和回収塔７６に導入され、塔内を上昇する。ここで、アルカリ水溶液貯留槽７２から供給されるアルカリ水溶液がシャワー装置７３によって噴霧され、臭気ガスはこのアルカリ水溶液に接触し、臭気ガスに含有される悪臭成分がアルカリ水溶液に溶解して除去される。また、悪臭成分と共に、臭気ガス中に含まれる有機酸、アミノ酸等もアルカリ水溶液に溶解して回収される。そして、アルカリ水溶液は、有機酸によって中和され、肥料等として有用な成分を含有する中和水溶液となって回収される。
【００４０】
この回収溶液は、導出管７４より取出され、その一部はアルカリ水溶液貯留槽７２に戻されて循環されると共に、残りは中和液貯留塔７７に導入されて蓄えられる。中和液貯留塔７７に蓄えられた回収溶液は、ミネラル水製造工程Ｓ６に利用される。これにより、臭気ガスに含まれる気体状の有機酸が容易に回収できると共に、中和反応時にアルカリ塩を形成するので、ミネラル分を同時に付与することが可能となる。
【００４１】
一方、中和反応後のガスは、そのまま中和回収塔７６を上昇して排気管７８からブロア７５によって外気に放出される。本発明においては、このようにアルカリ溶液によって酸性ガスが中和されて、醗酵工程Ｓ１で発生した乳酸や酢酸等の有機酸が回収されるので、悪臭成分が大気中に放出されることがなく、公害問題が生じることがない。更に、副生した気体有機酸を中和して液体として回収できるので、これを液体肥料等として有効利用することが可能となる。
【００４２】
本発明において使用可能なアルカリ水溶液としては、特に限定されないが、後にこれを液体肥料等として用いる観点から、特にカルシウムを含むアルカリ水溶液が好ましい。この場合のカルシウム源としては、カキ、ホタテ等の貝殻等の天然物由来のカルシウムが好適に使用できるが、特にこれらに限定されるものではない。また、好ましいアルカリ水溶液のｐＨの範囲としては８〜１３である。
【００４３】
次に、乾燥工程Ｓ２及び凝縮回収工程Ｓ５について説明する。醗酵工程Ｓ１によって醗酵された食品残渣は未だ多量の水分を含んでおり、このままでは保存、貯蔵性に劣るので、乾燥工程Ｓ２において水分調整されて余分の水分を蒸発させる。また、このとき、高温に曝すことによって、不用な雑菌や雑草の種を不活性にすることができる。
【００４４】
ここで、乾燥装置としては、図２、３で説明した醗酵装置と同様の構造の装置が使用可能である。すなわち、図２、３における醗酵槽２０は、そのまま乾燥槽となり、各スクリュー４０、４１、５０、５１、３０は、そのまま乾燥装置における攪拌手段となる。また、図２、３における空気導入管６２は、乾燥のための熱風供給管となり、導出管２２は、乾燥槽で発生する水蒸気を含む空気を取出す導出管となる。これによって、一方の装置が故障した際にも他方の装置を流用でき、例えば故障等の場合に一台の装置で醗酵工程Ｓ１、乾燥工程Ｓ２を順次行うことができるので、互換性に優れる処理システムとなる。
【００４５】
乾燥工程Ｓ２の乾燥条件としては、特に限定されないが、水分を効果的に蒸発させるために、醗酵工程Ｓ１より高温条件が望ましく、導入する加熱空気の温度を８０〜１２０℃とし、乾燥時間は８〜２４時間の範囲とすることが好ましい。また、乾燥後の食品残渣の保存性等の点から、最終的な水分が５〜２５％の範囲となるように調整することが好ましい。乾燥装置の乾燥槽で発生する水蒸気を含む空気は、前記導出管を通して取出され、凝縮回収工程Ｓ５に送られる。
【００４６】
図５は、凝縮回収工程Ｓ５に用いられる装置の概略構成図である。凝縮回収装置８０は、乾燥装置から前記導出管を通して排出される水蒸気を含む空気を凝縮させてその凝縮水を回収すると共に、その処理ガスを再び昇温させて乾燥装置へ供給するものである。
【００４７】
すなわち、この凝縮回収装置８０は、乾燥槽内で発生する水蒸気を含む空気を導入する導入管９０と、この水蒸気を含む空気から凝縮水を回収した後、再び昇温させて加熱ガスとして乾燥槽に送る導出管９１と、これらの管の間に配設された凝縮装置８１、送風ファン８３及び加熱装置８２とを有している。
【００４８】
凝縮装置８１は、第１の熱交換器９２と、冷却器９３と、外気導入部９４とを有している。第１の熱交換器９２には、後述する第２の熱交換器９５との間で、配管８６ａ及び８６ｂを介して熱媒体が流れるようになっている。すなわち、配管８６ａは、ポンプ８４を有し、熱媒体を第１の熱交換器９２から第２の熱交換器９５に送り、配管８６ｂは、熱媒体を第２の熱交換器９５から第１の熱交換器９２に送る。このため、熱媒体は、これらの配管８６ａ、８６ｂ内を循環するようになっている。
【００４９】
冷却器９３は、配管８８ａ、８８ｂを介して、図示しない冷凍機に接続されており、これらの配管を通して冷媒が流れるようになっている。第１の熱交換器９２及び冷却器９３には、発生した凝縮水を取出す凝縮水回収管８５が接続されている。外気導入部９４には、図示しない空気導入ファン等に接続された配管９７が接続され、所定量の外気を導入するようになっている。
【００５０】
送風ファン８３は、モータ９８で作動するようになっており、凝縮装置８１で凝縮処理された空気を加熱装置８２側に送ると共に、加熱装置８２で加熱された空気を再び乾燥装置に送る役割をなしている。
【００５１】
加熱装置８２は、第２の熱交換器９５と、加熱器９６とを有している。第２の熱交換器９５には、前述したように、第１の熱交換器９２との間で熱媒体を循環させるための配管８６ａ、８６ｂが接続されている。加熱器９６には、図示しないボイラーから供給される加熱蒸気を導入する配管８９ａと、熱交換して温度低下した蒸気を返送する配管８９ｂが接続されている。
【００５２】
なお、導入管９０と導出管９１には、温度センサ８７が取付けられ、この温度センサ８７の値が所定の温度になるように、冷却器９３の冷媒の温度や、加熱器９６の蒸気の温度が制御されるようになっている。
【００５３】
また、第１の熱交換器９２、冷却器９３、第２の熱交換器９５、加熱器９６等は、内部を流れる熱媒体との熱交換を促進するため、表面積を大きくするためのフィン等を有している。
【００５４】
したがって、乾燥装置で発生した水蒸気を含む空気は、導入管９０を通して凝縮装置８１に導入される。そして、水蒸気を含む空気は、凝縮装置８１において、まず、第１の熱交換器９２に接触し、その内部を流れる熱媒体に熱を奪われて冷却される。続いて、冷却器９３に接触し、その内部を流れる冷媒に熱を奪われて更に冷却され、含有する水蒸気が凝縮水として分離される。この凝縮水は、凝縮水回収管８５を通して回収され、図１におけるミネラル水製造工程Ｓ６に送られるようになっている。
【００５５】
こうして凝縮処理された空気は、更に外気導入部９７で外気と混合され、送風ファン８３によって加熱装置８２に送られる。そして、加熱装置８２の第２の熱交換器９５に接触して、その内部を流れる熱媒体と熱交換して再び昇温され、続いて加熱器９６内を流れるボイラーからの蒸気と熱交換して更に昇温された後、導出管９１を通って乾燥装置に戻される。
【００５６】
配管８６ａ、８６ｂを通して循環する熱媒体は、第１の熱交換器９２において乾燥装置から導出される水蒸気を含有する空気から熱を奪い、第２の熱交換器９５において上記で奪った熱を放出する。このため、凝縮器８１で回収した熱を加熱器８２で利用することができ、省エネルギー化を図ることができる。
【００５７】
こうして、中和回収工程Ｓ４及び凝縮回収工程Ｓ５により生じた回収液は、図４の中和液貯留塔７７に蓄えられ、ここでミネラル水製造工程Ｓ６によって成分調整資材が添加されて最終的な液体肥料製品等とされる。ここで、成分調整資材としては、肥料として有効な無機成分であれば特に限定されず、例えば、カルシウム、マグネシウム、鉄、マンガン、亜鉛、銅、モリブデンより選ばれる少なくとも一種を含有する資材が好適に用いられる。この場合、中和回収工程Ｓ４にて既にカルシウムが添加されている場合には、カルシウム以外のミネラル成分が添加されることが好ましい。添加する無機元素源としては特に限定されないが、例えばマグネシウム源としては海水からの苦汁、鉄源としては岩石等が好適に使用できる。また、好ましい最終ｐＨ及び濃度は、ｐＨ３．５〜５．５、濃度は電気伝導度（ＥＣ）で１０〜５０ｍＳ／ｃｍの範囲である。
【００５８】
このようにして製造されたミネラル水は、植物の育成に必要な液体肥料として特に好適に使用可能であり、単独で無機肥料としてもよく、また他の有機系肥料と併用して使用することもできる。
【００５９】
なお、図１に示すように、本実施形態においては、醗酵工程Ｓ１、乾燥工程Ｓ２を経て得られた食品残渣処理物は、最終的にペレット化工程３によって、所定の形状、大きさに成形され、必要に応じて包装、梱包されて製品化されて飼料又は肥料として利用される。ここで、ペレット化の方法としては押出し法による圧縮成形等、従来公知の方法が使用可能であり特に限定されない。
【００６０】
これにより、悪臭等の公害を発生することなく食品残渣を再利用してペレット化した飼料又は肥料を製造することが可能となり、長期の保存、流通、保管に適する飼料又は肥料が得られる。
【００６１】
このように製品化されたペレット製品は、養豚等の飼料として、又は植物の育成肥料として好適に用いることができる。また、上記のミネラル水製造工程Ｓ６により得られたミネラル水を併用することも可能であり、これにより醗酵飼料のみでは不足するミネラル分を補うことができ、優れた食品残渣の有効利用が可能となる。
【００６２】
【実施例】
以下、実施例により本発明を更に詳しく説明する。
【００６３】
図２〜５に示した装置を用い、図１の工程にしたがって本発明の処理方法によって食品残渣を処理した。
【００６４】
まず、食品残渣として、豆腐粕５０％、レストラン調理残渣３０％、パンクズ５％、ライ麦ヌカ５％、配合飼料１０％の割合で混合して原料とした。このときの原料残渣の水分は６５％であった。
【００６５】
次に、上記原料６０ｋｇを、図２、３に示したような構造の醗酵槽に投入し、乳酸菌、酵母の培養液からなる醗酵促進液６Ｌを加えて、４０℃で２４時間、撹拌させ、通性嫌気醗酵て醗酵させた。このとき、醗酵後の残渣の水分は６０％であった。次に、醗酵後の残渣を、上記醗酵槽と同様の構造をもつ乾燥槽を用い、乾燥温度を８０℃で１２時間、水分が３０％となるまで残渣を乾燥させた。最後に乾燥後の残渣を乾燥槽から取出し、押出し法により直径５ｍｍ、平均長さ７ｍｍのペレットとして成形し、計３０ｋｇのペレットを得た。
【００６６】
一方、上記の醗酵槽にて発生した臭気ガスは図４に示した中和回収装置を用い、カルシウムを含むｐＨ１２のアルカリ水溶液でシャワー噴霧により接触させて中和液を回収した。このとき回収した水溶液のｐＨは９であった。また、このとき中和回収後の大気中に排気した気体について官能による臭気検査を実施したところ、ほとんど異臭は除去されていた。
【００６７】
また、上記乾燥工程で発生した温度８０℃の蒸発ガスは、図５に示した装置を用いて１０℃まで冷却され、凝縮水として１８Ｌ回収された。
【００６８】
更に、上記の回収水にミネラル成分として、貝殻カルシウム、にがりを添加して、ミネラル液を製造した。
【００６９】
このとき、ミネラル液のｐＨは４．５であり、電気伝導度（ＥＣ）は２０ｍＳ／ｃｍであった。また、上記のミネラル液の有機成分を液体クロマトグラフィーで分析した結果、有機酸として、乳酸、酢酸、リンゴ酸の存在が確認された。
【００７０】
試験例
実施例のペレットの一般栄養成分を常法により分析した。その結果、粗蛋白質（乾物中）２７．９％、粗脂肪１５．９％、糖、デンプン、有機酸類１５．６％、総繊維３６．４％、粗灰分６．１％であり、飼料として各種の有効な栄養成分を含むペレットが製造可能であった。また、一般細菌数、カビ、酵母、豚丹毒に関する安全性試験を常法にて実施したところ、いずれも未検出又は問題のないレベルであり、飼料としての安全性が確認できた。
【００７１】
また、このペレットを飼料とし、これを豚に与えて豚飼養試験（肥育試験）を行い、市販の配合肥料のみ与えた対照区と比較した。その結果、体重測定、肉質評価、食味評価のいずれにおいても対照区と同等であり、市販の配合飼料に劣らない結果が得られた。
【００７２】
【発明の効果】
以上説明したように、本発明によれば、食品残渣の醗酵、乾燥により生じる異臭の排出を防止して醗酵処理し、飼料や肥料として有効利用できるので環境汚染を生じることなく、また、副生する有機酸を回収してミネラル分を含む液体肥料等として有効利用できる食品残渣の処理が可能となる。
【図面の簡単な説明】
【図１】  本発明の食品残渣の処理方法の一実施形態を示す工程図である。
【図２】  上記工程図における醗酵工程及び乾燥工程に用いられる装置の概略構成図である。
【図３】  図２のＩＩＩ−ＩＩＩ矢視線に沿った断面図である。
【図４】  上記工程図における中和回収工程に用いられる装置の概略構成図である。
【図５】  上記工程図における凝縮回収工程に用いられる装置の概略構成図である。
【符号の説明】
Ｓ１  醗酵工程
Ｓ２  乾燥工程
Ｓ３  ペレット化工程
Ｓ４  中和回収工程
Ｓ５  凝縮回収工程
Ｓ６  ミネラル水製造工程
１０  醗酵装置
２０  醗酵槽
３０  上昇スクリュー
４０  主軸スクリュー
５０  戻しスクリュー
６０  熱交換器
６２  空気導入管
７０  中和回収装置
７２  アルカリ水溶液貯留槽
７３  シャワー装置
７６  中和回収塔
７７  中和液貯留塔
８０  凝縮回収装置
８１  凝縮装置
８２  加熱装置
８５  凝縮水回収管
【図１】
0003644911.tif 000002
【図２】
0003644911.tif 000003
【図３】
0003644911.tif 000004
【図４】
0003644911.tif 000005
【図５】
0003644911.tif 000006