(57)【要約】【課題】アミノ酸の製造方法、特に、羽毛廃棄物を加水分解し、アミノ酸を抽出する方法、及びこのようなアミノ酸の製造に用いられる装置を提供する。【解決手段】本発明のアミノ酸の製造方法は、8乃至9.5のpH値を有する羽毛廃棄物(A)を容器に収集するステップと、10乃至12のpH値を有する5重量パーセント乃至8重量パーセントのアルカリ性溶液(B)を、30重量パーセント乃至40重量パーセントの羽毛廃棄物(A)及び52重量パーセント乃至65重量パーセントの水と、室温で、12時間乃至48時間混合し、プレプロダクト(C)を製造するステップと、プレプロダクト(C)を電解し、第1のプロダクト(D)を製造するステップと、3乃至6のpH値を有する3重量パーセント乃至5重量パーセントの酸性溶液(E)を、95重量パーセント乃至97重量パーセントの第1のプロダクト(D)に加え、中和反応によって第2のプロダクト(F)を製造するステップとを含む。【選択図】図2
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
8乃至9.5のpH値を有する羽毛廃棄物を容器に収集するステップと、
10乃至12のpH値を有する5重量パーセント乃至8重量パーセントのアルカリ性溶液を、30重量パーセント乃至40重量パーセントの前記羽毛廃棄物及び52重量パーセント乃至65重量パーセントの水と、室温で、12時間乃至48時間混合し、プレプロダクトを製造するステップと、
前記プレプロダクトを電解し、第1のプロダクトを製造するステップと、
3乃至6のpH値を有する3重量パーセント乃至5重量パーセントの酸性溶液を、95重量パーセント乃至97重量パーセントの前記第1のプロダクトに加え、中和反応によって第2のプロダクトを製造するステップと、を含む、
アミノ酸の製造方法。
【請求項２】
前記羽毛廃棄物は9乃至9.5のpH値を有し、
前記室温は20oC乃至30oCに維持され、
前記水の量は65重量パーセントであり、
前記アルカリ性溶液は10.5乃至11のpH値を有し、
前記アルカリ性溶液と、前記羽毛廃棄物と、前記水とは24時間乃至48時間混合され、
前記酸性溶液は4.5乃至5のpH値を有する、
請求項１に記載の方法。
【請求項３】
第１の反応槽と、
一方向にのみ流れるように前記第１の反応槽と接続される第1の溶液槽と、
一方向にのみ流れるように前記第１の反応槽と接続される第2の反応槽と、
前記第2の反応槽に電子的に接続される電解装置と、
一方向にのみ流れるように前記第2の反応槽と接続される第2の溶液槽と、を含む、
アミノ酸の製造装置。
【請求項４】
さらに配送ユニットを含み、該配送ユニットは、第1の配送アセンブリと、第2の配送アセンブリと、第3の配送アセンブリとを有し、
前記第1の配送アセンブリは、前記第1の反応槽と前記第1の溶液槽との間に接続され、第1のポンプと、2つの第1のパイプとを有し、前記2つの第1のパイプの内の一方は、前記第1の反応槽と前記第1のポンプとの間に接続され、前記２つの第1のパイプの内の他方は、前記第1のポンプと前記第1の溶液槽との間に接続され、
前記第2の配送アセンブリは、前記第1の反応槽と前記第2の反応槽との間に接続され、第2のポンプと、2つの第2のパイプとを有し、前記2つの第2のパイプの内の一方は、前記第1の反応槽と前記第2のポンプとの間に接続され、前記2つの第2のパイプの内の他方は、前記第2のポンプと前記第2の反応槽との間に接続され、
前記第3の配送アセンブリは、前記第2の溶液槽と前記第2の反応槽との間に接続され、第3のポンプと、2つの第3のパイプとを有し、前記2つの第3のパイプの内の一方は前記第2の溶液槽と前記第3のポンプとの間に接続され、前記2つの第3のパイプの内の他方は、前記第3のポンプと前記第2の反応槽との間に接続される、
請求項3に記載の装置。
【請求項５】
前記第１の反応槽は、前記第１の反応槽に取り付けられる撹拌ユニットを有し、
前記撹拌ユニットは、モーターと、該モーターによって作動可能でありかつ前記第１の反応槽内で回転可能な複数の撹拌翼とを有し、
前記第１の反応槽は、前記第１の反応槽に接続されるコンベヤーベルトを有し、
プロダクト槽が一方向にのみ流れるように前記第2の反応槽と接続され、
前記配送ユニットは、さらに、第4の配送アセンブリを有し、
前記第4の配送アセンブリは、前記第2の反応槽と前記プロダクト槽との間に接続され、第4のポンプと、2つの第4のパイプとを有し、該2つの第4のパイプの内の一方は前記第2の反応槽と該第4のポンプとの間に接続され、該2つの第4のパイプの内の他方は該第4のポンプと前記プロダクト槽との間に接続され、
前記第1の反応槽と、前記第1の溶液槽と、前記第2の反応槽と、前記電解装置と、前記第2の溶液槽と、前記プロダクト槽と、前記配送ユニットは、ケーシングに取り付けられ、
前記ケーシングは2つの側部を有し、
第1の制御ボックスが前記2つの側部の内の一方に取り付けられて、前記電解装置と、前記第1のポンプと、前記第2のポンプとに電子的に接続され、
第2の制御ボックスが前記2つの側部の内の他方に取り付けられて、前記第3のポンプと、前記第4のポンプとに電子的に接続される、
請求項4に記載の装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明はアミノ酸の製造方法に関し、特に、羽毛廃棄物を加水分解し、アミノ酸を抽出する方法、及びこのようなアミノ酸の製造に用いられる装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
鶏肉に対する莫大な需要を有する世界市場のために、何百万トンもの羽毛廃棄物が生まれている。さらに、羽毛廃棄物は自然状態では腐敗し、悪臭公害を引き起こす。燃やして埋め立てごみとすれば、腐敗した羽毛廃棄物によって引き起こされる悪臭公害を低減することができるが、そのような処理方法は多大な人的資源と物的資源とを要するであろう。
【０００３】
さらに、羽毛廃棄物は大量のタンパク質を含むので、羽毛廃棄物により発生する公害を防止し、同時に高い経済的利益をももたらす、化学的方法等によるアミノ酸の分解が、結局のところ、羽毛を処理する最善の方法である。
【０００４】
従って、上記のデメリットを軽減し及び／又は取り除く新規なアミノ酸の製造方法に対するニーズがある。
【発明の概要】
【０００５】
8乃至9.5のpH値を有する羽毛廃棄物を容器に収集するステップと、10乃至12のpH値を有する5重量パーセント乃至8重量パーセントのアルカリ性溶液を、30重量パーセント乃至40重量パーセントの羽毛廃棄物及び52重量パーセント乃至65重量パーセントの水と、室温で、12時間乃至48時間混合し、プレプロダクトを製造するステップと、プレプロダクトを電解し、第1のプロダクトを製造するステップと、3乃至6のpH値を有する3重量パーセント乃至5重量パーセントの酸性溶液を、95重量パーセント乃至97重量パーセントの第1のプロダクトに加え、中和反応によって第2のプロダクトを製造するステップと、を含む、方法が提供される。
【０００６】
本発明のメリットは、羽毛廃棄物を加水分解し、アミノ酸を製造する方法を提供することにある。
【０００７】
本発明のその他の目的、メリット、及び新規な特徴は、以下の発明の詳細な説明を添付の図面と共に考察することによって明らかになるであろう。
【図面の簡単な説明】
【０００８】
【図１】本発明によるアミノ酸の製造方法を示すブロック図である。
【図２】本発明によるアミノ酸の製造に用いられる装置を示す斜視図である。第1の反応槽に収集される羽毛廃棄物を示す。
【図３】図2に示したアミノ酸の製造装置を部分的に示す、図2に続く図である。第1の反応槽で混合されプレプロダクトとなる、アルカリ性溶液と、羽毛廃棄物と、水とを示す。
【図４】図３に示したアミノ酸の製造装置を示す、図３に続く図である。第２の反応槽に配送されるプレプロダクトを示す。
【図５】図４に示したアミノ酸の製造装置を示す、図４に続く図である。第２の反応槽でプレプロダクトの電解を行う電解装置を示す。
【図６】図５に示したアミノ酸の製造装置を示す、図５に続く図である。電解され第１のプロダクトとなるプレプロダクトを示す。
【図７】図６に示したアミノ酸の製造装置を示す、図６に続く図である。第１のプロダクトと混合され中和反応により第２のプロダクトを生成する酸性溶液を示す。
【図８】図７に示したアミノ酸の製造装置を示す、図７に続く図である。第２の反応槽で第２のプロダクトの電解を行う電解装置を示す。
【図９】図８に示したアミノ酸の製造装置を示す、図８に続く図である。第２の反応槽からプロダクト槽へ配送される第３のプロダクトを示す。
【発明を実施するための形態】
【０００９】
図1乃至図9は、本発明による方法及び製造装置を示す。アミノ酸の製造方法は、8乃至9.5のpH値、好ましくは9乃至9.5のpH値を有する羽毛廃棄物Aを容器に収集するステップと、10乃至12のpH値、好ましくは10.5乃至11のpH値を有する5重量パーセント乃至8重量パーセントのアルカリ性溶液Bを、30重量パーセント乃至40重量パーセントの羽毛廃棄物A及び52重量パーセント乃至65重量パーセント、好ましくは65重量パーセントの量の水と、室温（例えば、20oC乃至30oC）で、12時間乃至48時間、好ましくは24時間乃至48時間混合し、プレプロダクトCを製造するステップと、プレプロダクトCを電解し、第1のプロダクトDを製造するステップと、3乃至6のpH値、好ましくは4.5乃至5のpH値を有する3重量パーセント乃至5重量パーセントの酸性溶液Eを、95重量パーセント乃至97重量パーセントの第1のプロダクトDに加え、中和反応によって第2のプロダクトFを製造するステップと、を含む。
【００１０】
より小さな分子クラスターを有する第2のプロダクトFは、肥料としての使用に適している。さらに、所望により、第２のプロダクトFを再度電解して、第3のプロダクトGを製造することができる。第3のプロダクトGは、はるかに小さな分子クラスターを有し、植物に容易に吸収される。
【００１１】
本発明によるアミノ酸の製造装置は、第１の反応槽10と、第1の溶液槽20と、第2の反応槽30と、電解装置40と、第2の溶液槽50とを含む（図2）。
【００１２】
第１の反応槽10は羽毛廃棄物Aを収集し、収集された羽毛廃棄物Aと、アルカリ性溶液Bと、水とをその中で混合するように適合される。第１の反応槽10は、これに取り付けられる撹拌ユニット11と、第１の反応槽10に接続される羽毛廃棄物Aを搬送するためのコンベヤーベルト12とを有する。撹拌ユニット11は、モーター111と、モーター111によって作動可能でありかつ第１の反応槽内で回転可能な複数の撹拌翼112とを有する。
【００１３】
第1の溶液槽20は一方向にのみ流れるように第１の反応槽10と接続され、アルカリ性溶液Bを蓄えて第１の反応槽10に配送するように適合される（図3）。このようにして、羽毛廃棄物Aと、アルカリ性溶液Bと、水は、第1の反応槽10内で互いに混合されてプレプロダクトCが製造される（図4）。
【００１４】
第2の反応槽30は一方向にのみ流れるように第１の反応槽10と接続され、プレプロダクトCを蓄えるように適合される（図5）。
【００１５】
電解装置40は第2の反応槽30に電子的に接続され、第2の反応槽30においてプレプロダクトCの電解を行い、第１のプロダクトDを製造することができる（図6）。
【００１６】
第2の溶液槽50は一方向にのみ流れるように第2の反応槽30と接続され、酸性溶液Eを蓄えて第2の反応槽30に配送するように適合される（図7）。このようにして、酸性溶液Eと第１のプロダクトDは、第2の反応槽30内で互いに混合されて、中和反応により第2のプロダクトFが製造される（図8）。
【００１７】
さらに、本発明によるアミノ酸の製造装置は、一方向にのみ流れるように第2の反応槽30と接続されるプロダクト槽60を含む（図9）。このようにして、電解装置40は第2の反応槽30において第2のプロダクトFの電解を行い、第3のプロダクトGを製造することができる（図9）。第3のプロダクトGは、はるかに小さな分子クラスターを有し、植物に容易に吸収される。
【００１８】
さらに、本発明によるアミノ酸の製造装置は、配送ユニット70を含み、配送ユニット70は第1の配送アセンブリ70aと、第2の配送アセンブリ70bと、第3の配送アセンブリ70cと、第4の配送アセンブリ70dとを有する（図2）。
【００１９】
第1の配送アセンブリ70aは、第1の反応槽10と第1の溶液槽20との間に接続され、第1のポンプ71aと、２つの第1のパイプ72aとを有する（図3）。2つの第1のパイプ72aの内の一方は、第1の反応槽10と第1のポンプ71aとの間に接続され、2つの第1のパイプ72aの内の他方は第1のポンプ71aと第1の溶液槽20との間に接続される。このようにして、アルカリ性溶液Bは、第1のポンプ71aが作動することによって、第1の溶液槽20から第1の反応槽10へと一方向にのみ配送される。
【００２０】
第2の配送アセンブリ70bは、第1の反応槽10と第2の反応槽30との間に接続され、第2のポンプ71bと、２つの第2のパイプ72bとを有する（図5）。2つの第2のパイプ72bの内の一方は、第1の反応槽10と第2のポンプ71bとの間に接続され、2つの第2のパイプ72bの内の他方は、第2のポンプ71bと第2の反応槽30との間に接続される。このようにして、プレプロダクトCは、第2のポンプ71bが作動することによって、第1の反応槽10から第2の反応槽30へと一方向にのみ配送される。
【００２１】
第3の配送アセンブリ70cは、第2の溶液槽50と第2の反応槽30との間に接続され、第3のポンプ71cと、２つの第3のパイプ72cとを有する（図7）。2つの第3のパイプ72cの内の一方は、第2の溶液槽50と第3のポンプ71cとの間に接続され、2つの第3のパイプ72cの内の他方は、第3のポンプ71cと第2の溶液槽30との間に接続される。このようにして、酸性溶液Eは、第3のポンプ71cが作動することによって、第2の溶液槽50から第2の反応槽30へと一方向にのみ配送される。
【００２２】
第4の配送アセンブリ70dは、第2の反応槽30とプロダクト槽60との間に接続され、第4のポンプ71dと、２つの第4のパイプ72dとを有する（図9）。2つの第4のパイプ72dの内の一方は、第2の反応槽30と第4のポンプ71dとの間に接続され、2つの第4のパイプ72dの内の他方は、第4のポンプ71dとプロダクト槽60との間に接続される。このようにして、第3のプロダクトGは、第4のポンプ71dが作動することによって、第2の反応槽30からプロダクト槽60へと一方向にのみ配送される。
【００２３】
また、本発明によるアミノ酸の製造装置は、さらにケーシング80を含む（図2）。第1の反応槽10と、第1の溶液槽20と、第2の反応槽30と、電解装置40と、第2の溶液槽50と、プロダクト槽60と、配送ユニット70とは、ケーシング80に取り付けられる。
【００２４】
ケーシング80は2つの側部81を有する。第1の制御ボックス82が2つの側部81の内の一方に取り付けられて、電解装置40と、第1のポンプ71aと、第2のポンプ71bとに電子的に接続される。第2の制御ボックス83が2つの側部81の内の他方に取り付けられて、第3のポンプ71cと、第4のポンプ71dとに電子的に接続される。
【符号の説明】
【００２５】
10      第1の反応槽
11      撹拌ユニット
12      コンベヤーベルト
20      第1の溶液槽
30      第2の反応槽
40      電解装置
50      第2の溶液槽
60      プロダクト槽
70      配送ユニット
70a      第1の配送アセンブリ
70b      第2の配送アセンブリ
70c      第3の配送アセンブリ
70d      第4の配送アセンブリ
71a      第1のポンプ
71b      第2のポンプ
71c      第3のポンプ
71d      第4のポンプ
72a      第1のパイプ
72b      第2のパイプ
72c      第3のパイプ
72d      第4のパイプ
80      ケーシング
81      側部
82      第1の制御ボックス
83      第2の制御ボックス
111      モーター
112      撹拌翼
A        羽毛廃棄物
B        アルカリ性溶液
C        プレプロダクト
D        第１のプロダクト
E        酸性溶液
F        第2のプロダクト
G        第3のプロダクト
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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【図９】
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