(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
きのこ廃培地由来の有価物製造システムの構築方法において、
前記きのこ廃培地由来の有価物製造システムが、少なくとも、きのこ廃培地を送風により粉体化させるための第１の乾燥機、前記第１の乾燥機で粉体化させた後にさらに加温により乾燥させる第２の乾燥機、前記第２の乾燥機によって乾燥された前記きのこ廃培地を貯留する貯留槽、前記貯留槽に貯留された前記きのこ廃培地をペレット化するペレット成形装置、を構成要素とし、投入されたきのこ廃培地の含水率が前記第１の乾燥機できのこ収穫から７日以内に２５％超、５５％以下、前記第２の乾燥機で１７〜２５％となるように前記第１及び第２の乾燥機の処理能力を決定することを特徴とするきのこ廃培地由来の有価物製造システムの構築方法。
【請求項２】
きのこ廃培地由来の有価物製造システムの構築方法において、
前記きのこ廃培地由来の有価物製造システムが、少なくとも、きのこ廃培地を乾燥させる乾燥機、前記乾燥機によって乾燥された前記きのこ廃培地を貯留する貯留槽、前記貯留槽に貯留された前記きのこ廃培地をペレット化するペレット成形装置及び前記貯留槽に貯留された前記きのこ廃培地を袋詰めする袋詰め装置、を構成要素とし、前記ペレット成形装置と前記袋詰め装置は適宜、選択されたいずれか一方がきのこ廃培地由来の有価物の製造系統となるものであり、前記ペレット成形装置が選択された場合には投入されたきのこ廃培地の含水率が１７〜２５％、前記袋詰め装置が選択された場合には投入されたきのこの廃培地の含水率が２５〜３５％、となるように前記乾燥機の処理能力を決定することを特徴とするきのこ廃培地由来の有価物製造システムの構築方法。
【請求項３】
前記乾燥機で乾燥されたきのこ廃培地の含水率を前記範囲内に維持するように前記貯留槽の処理能力を決定することを特徴とする請求項１又は請求項２に記載のきのこ廃培地由来の有価物製造システム構築方法。
【請求項４】
前記ペレット成形機で成形されたペレットの含水率が１０％以上となるように前記ペレット成形機の処理能力を決定することを特徴とする請求項１から請求項３のいずれか１項に記載のきのこ廃培地由来の有価物製造システムの構築方法。
【請求項５】
きのこ廃培地由来の有価物製造システムにおいて、
少なくとも、きのこ廃培地を送風により粉体化させるための第１の乾燥機、前記第１の乾燥機で粉体化させた後にさらに加温により乾燥させる第２の乾燥機、前記第２の乾燥機によって乾燥された前記きのこ廃培地を貯留する貯留槽、前記貯留槽に貯留された前記きのこ廃培地をペレット化するペレット成形装置、を構成要素とし、前記乾燥機が、投入されたきのこ廃培地の含水率を前記第１の乾燥機できのこ収穫から７日以内に２５％超、５５％以下、前記第２の乾燥機で１７〜２５％にするものであることを特徴とするきのこ廃培地由来の有価物製造システム。
【請求項６】
きのこ廃培地由来の有価物製造システムにおいて、
少なくとも、きのこ廃培地を乾燥させる乾燥機、前記乾燥機によって乾燥された前記きのこ廃培地を貯留する貯留槽、前記貯留槽に貯留された前記きのこ廃培地をペレット化するペレット成形装置及び前記貯留槽に貯留された前記きのこ廃培地を袋詰めする袋詰め装置、を構成要素とし、前記ペレット成形装置と前記袋詰め装置は適宜、選択されたいずれか一方がきのこ廃培地由来の有価物製造系統となるものであり、前記ペレット成形装置が選択された場合には投入されたきのこ廃培地の含水率を１７〜２５％、前記袋詰め装置が選択された場合には投入されたきのこの廃培地の含水率を２５〜３５％にするものであることを特徴とするきのこ廃培地由来の有価物製造システム。
【請求項７】
前記貯留槽が、前記乾燥機で乾燥されたきのこ廃培地の含水率を前記範囲内に維持するものであることを特徴とする請求項５又は請求項６に記載のきのこ廃培地由来の有価物製造システム。
【請求項８】
製造したきのこ廃培地由来の有価物が回収され、システムを構成する任意の装置に電力を供給する発電装置用の燃料としてリサイクルされるものであることを特徴とする請求項５から請求項７のいずれか１項に記載のきのこ廃培地由来の有価物製造システム。
【請求項９】
製造したきのこ廃培地由来の有価物が回収され、システムを構成する任意に燃焼ガスを供給する燃焼ガス生成装置用の燃料としてリサイクルされるものであることを特徴とする請求項５から請求項８のいずれか１項に記載のきのこ廃培地由来の有価物製造システム。  
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、きのこ廃培地由来の有価物製造システムの構築方法及びきのこ廃培地由来の有価物製造システムに関するものである。
【背景技術】
【０００２】
近年、きのこ栽培において年間３０万トン以上の廃菌床（廃培地）が国内排出されている。こうした廃培地は通常、産業廃棄物として処理されており、膨大な処理費用がかかっている。そのため廃培地を堆肥化したり、畜産農家用の敷料としたりする等の再利用が模索されている。しかしながら非常に多くの水分を含む廃培地はそのままの状態で全てを再利用することは難しく、多くが現場で山積みにされたまま放置され悪臭を引き起こす等、環境問題になっている。
【０００３】
廃培地の再利用としては、上記の堆肥化や敷料化以外にバイオマス燃料としての用途が挙げられる。一般的に廃培地をバイオマス燃料にするためには、少なくとも廃培地を乾燥させる工程が必須である。そして廃培地は、非常に多くの水分を含む点、悪臭の発生源となる点、粘性が高い点等、取扱い上、多くの問題を有しており、これを燃料化するためのシステム構築手法は確立していないのが現状である。通常のバイオマス燃料化システムとしては廃培地を乾燥機等の装置を用いて１０％台まで乾燥させ、最後に粉体をフレコン投入機で包材に充填するものが挙げられる。また、乾燥した粉体はそのまま燃料として用いる以外にペレット化する方法も挙げられるが、カビの発生等、品質劣化の問題がある。
【０００４】
ここで、きのこ廃培地から燃料を製造する発明としては、茸栽培に使用した廃培地を乾燥し、ペレット状、粒状、タブレット状およびフレーク状のいずれかの形状に成形してバイオマス燃料を製造するバイオマス燃料製造方法（特許文献１）、茸栽培に使用した後の廃培地を乾燥させて固形燃料を製造するバイオマス燃料製造装置において、原料を搬送しながら乾燥させて圧縮するスクリューコンベアと、前記スクリューコンベアの始端部に設けられ、ホッパーから投入される原料を前記スクリューコンベア内に定量供給する定量供給機と、前記スクリューコンベアの終端部に設けられ、前記スクリューコンベア内で乾燥、圧縮されて固形化した原料の切断、整粒を行う成形部とを備え、前記スクリューコンベアは、内筒と外筒とを有する二重構造のトラフと、該トラフ内で回転して搬送する２本のスクリューと、前記スクリューの回転軸内及び前記トラフの内筒と外筒との間に熱媒体を導入する手段と、前記内筒内を減圧排気する手段とを備えるとともに、前記スクリューは、スクリューコンベア入口側及び出口側のピッチよりも中間部のピッチを広く形成し、入口側に原料を圧縮して水分を搾り出す水分搾出部を、中間部に原料をほぐして水分を蒸発させる水分蒸発部を、出口側に原料を圧縮して固形化させる原料固形化部をそれぞれ設けたことを特徴とするバイオマス燃料製造装置（特許文献２）がある。
【０００５】
また、きのこ廃培地を乾燥処理する装置、方法等の発明としては、きのこ栽培後に発生した廃培地が投入される受入ホッパと、前記受入ホッパからの廃培地と後記戻りコンベアからの乾燥粉体とを含水率調整のために混合する混合機と、前記混合機からの混合廃培地を粉砕する流動乾燥粉砕機と、前記流動乾燥粉砕機内の乾燥粉体を吸引する吸引ブロワーと、  前記吸引ブロワーにより導かれた乾燥粉体を回収する乾粉回収機と、前記乾粉回収機で回収された乾燥粉体を２系統に配分する分配ダンパーと、配分された１系統の乾燥粉体について前記混合機に搬送する戻りコンベアとを備えるとともに、配分された他の１系統の乾燥粉体について振動により粗状と細状に篩い分けを行う振動篩機と、前記振動篩機による粗状乾燥粉体を搬送するスクリューコンベアと、前記振動篩機による細状乾燥粉体を比重選別して乾燥製品を得る比重選別機とを備える一方、前記スクリューコンベアからの粗状乾燥粉体を高温気体と焼却灰に分離するサイクロン焼却機と、を具備することを特徴とするきのこ廃培地乾燥装置（特許文献３）がある。
【０００６】
また、間伐材等の生木を用いて木質ペレットを製造する工程において用いられる、粉砕した生木を熱風により乾燥する乾燥方法であって、粉砕した生木を熱風乾燥機に供給し、該乾燥機内を一定速度で入口から出口に向けて一定速度で連続的に搬送しながら、該乾燥機内に熱風を供給して、粉砕した生木を乾燥するとともに、該乾燥機に供給される粉砕した生木の含水率Ａ及び該乾燥機に供給される粉砕した生木の時間当たりの供給量Ｂを連続して計測し、該乾燥機に対して供給される時間当たりの水分供給量（Ａ×Ｂ）が、乾燥後の粉砕した生木が予め設定した含水率となるように算出した一定の量となるように、該供給量Ｂ を制御することを特徴とする乾燥方法（特許文献４）がある。
【０００７】
特許文献１にはペレット状、粒状、タブレット状およびフレーク状のいずれかの形状に成形する前の含水率を１３％以下となるように廃培地を乾燥させることが示されている。具体的には、茸栽培施設から回収した含水率６０〜７０％の廃培地を貯留、脱水機による脱水および送風機による乾燥により含水率を１２％程度まで乾燥（１次乾燥）、その後、ペレット成形装置を用いて直径が６ｍｍ程度で長さが１０〜１５ｍｍ程度のペレット状に成形、さらに二次乾燥装置の送風、冷却で含水率１０％まで乾燥（２次乾燥）するというものである。
【０００８】
特許文献２には含水量が７０〜８０％のシメジ茸等の廃培地と、含水量が５０〜６０％のえのき茸やエリンギ茸の廃培地とを混合させて相対水量を６５％程度とするとともに、消臭剤を混合して燃料製造用の原料を調整し、当該発明に係る装置に投入して所定の含水率になるまで乾燥、固形化することが示されている。
【０００９】
特許文献３にはきのこ栽培後に発生する米ぬかが含まれた含水率６０〜７０％のきのこ廃培地と、きのこ廃培地を乾燥粉砕した乾燥粉体とを混合し含水率４０〜５０％に調整した後に乾燥粉砕する処理、比重選別処理等行い、含水率８〜１５％の粗状乾燥粉体として焼却処理したり、比重が軽い乾燥粉体を再利用可能な乾燥廃培地にしたりすること等が示されている。
【００１０】
特許文献４には含水率が３０〜６０％の生木粉砕原料を、制御手段を備えた熱風乾燥機を用いて、木質ペレット表面をリグニンで適度にコーティングするために必要とされる含水率８〜１３％以下の範囲、より好ましくは９〜１２．５％以下の範囲となるように乾燥し、木質ペレットを製造することが示されている。
【００１１】
しかしながら、特許文献１には使用後の廃培地の含水率とペレット化前後の含水率が示されているにとどまり、特許文献２には使用後の廃培地の含水率が示されているだけである。特許文献３には廃培地に戻りコンベアからの乾燥粉体を混合することで混合廃培地の含水率を４０〜５０％に調整することと、サイクロン焼却機に供給される粗状の乾燥粉体の含水率が８〜１５％であることが示されているにとどまる。特許文献４には３０〜６０％という変動幅の大きい生木粉砕原料の含水率とペレット成形においてリグニンでコーティングするために必要な含水率が８〜１３％であることが示されているにとどまる。
【００１２】
バイオマス燃料を製造するにあたっては原材料の組成、輸送、処理方法、時間等、様々な要因が品質に影響してくる。また、輸送コスト等、製造コストの問題が大きく、低コストで高品質の燃料等を製造するシステムを構築することが求められる。特に含水率が大きいものを原材料とする場合、乾燥に係るコストの問題は大きい。さらにきのこ廃培地に関しては、他の木質バイオマスと比較して、菌糸によりセルロースやリグニン等が分解され成分組成が異なること、大量の廃培地が悪臭の発生源となること等、問題が多い。
【００１３】
これらの問題に対し特許文献１に係る発明は含水率６０〜７０％の廃培地を１２％まで乾燥した上で成形するものであるが、このような大幅な乾燥を行うとその分、大きなエネルギーが必要になり、装置等に係るコストが大きくなるという問題がある。特許文献２に係る発明は含水率６５％程度の混合廃培地をバイオマス燃料製造装置に投入するものであるが、当該装置を必要とし、また、当該装置で廃培地の含水率をどの程度まで下げるのか不明である。特許文献３に係る発明は含水率４０〜５０％の混合廃培地を含水率８〜１５％の粗状粉体にして焼却処理するものであるが、これはペレット燃料等の有価物の製造を目的としたものではなく、また、流動乾燥筒内壁への付着を防止するために４０〜５０％という含水率に調整するという目的が異なるものである。特許文献４に係る発明は３０〜６０％という乾燥機投入前の生木破砕原料の含水率を制御するものではないため、一律な運用処理を行うと運転に要するエネルギーが過剰になることがある。また、当該発明はペレット成形におけるリグニンとの作用を期待したものであり、リグニンがきのこによって分解された廃培地とは条件が異なるものである。
【００１４】
このように特許文献１〜４に係る発明はきのこ廃培地から低コストで高品質な燃料を製造し、また、そのようなきのこ廃培地燃料等を製造するためのシステム構築を示唆するものではない。
【先行技術文献】
【特許文献】
【００１５】
【特許文献１】特開２００８−１２０８９０号公報
【特許文献２】特開２０１０−７７２０１号公報
【特許文献３】特開２０１６−５８２２号公報
【特許文献４】特開２０１５−５２４１８号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【００１６】
本発明が解決しようとする課題は、低コストで高品質なきのこ廃培地由来の有価物の製造を可能にする製造システムの構築方法及び当該構築方法によって構築されたきのこ廃培地由来の有価物製造システムを提供することである。
【課題を解決するための手段】
【００１７】
第１の発明は、きのこ廃培地由来の有価物製造システムの構築方法において、前記きのこ廃培地由来の有価物製造システムが、少なくとも、きのこ廃培地を送風により粉体化させるための第１の乾燥機、前記第１の乾燥機で粉体化させた後にさらに加温により乾燥させる第２の乾燥機、前記第２の乾燥機によって乾燥された前記きのこ廃培地を貯留する貯留槽、前記貯留槽に貯留された前記きのこ廃培地をペレット化するペレット成形装置、を構成要素とし、投入されたきのこ廃培地の含水率が前記第１の乾燥機できのこ収穫から７日以内に２５％超、５５％以下、前記第２の乾燥機で１７〜２５％となるように前記第１及び第２の乾燥機の処理能力を決定することを特徴とするきのこ廃培地由来の有価物製造システムの構築方法である。また、第２の発明は、きのこ廃培地由来の有価物製造システムの構築方法において、前記きのこ廃培地由来の有価物製造システムが、少なくとも、きのこ廃培地を乾燥させる乾燥機、前記乾燥機によって乾燥された前記きのこ廃培地を貯留する貯留槽、前記貯留槽に貯留された前記きのこ廃培地をペレット化するペレット成形装置及び前記貯留槽に貯留された前記きのこ廃培地を袋詰めする袋詰め装置、を構成要素とし、前記ペレット成形装置と前記袋詰め装置は適宜、選択されたいずれか一方がきのこ廃培地由来の有価物の製造系統となるものであり、前記ペレット成形装置が選択された場合には投入されたきのこ廃培地の含水率が１７〜２５％、前記袋詰め装置が選択された場合には投入されたきのこの廃培地の含水率が２５〜３５％、となるように前記乾燥機の処理能力を決定することを特徴とするきのこ廃培地由来の有価物製造システムの構築方法である。また、第３の発明は、前記乾燥機で乾燥されたきのこ廃培地の含水率を前記範囲内に維持するように前記貯留槽の処理能力を決定することを特徴とする第１又は第２の発明のきのこ廃培地由来の有価物製造システム構築方法である。また、第４の発明は、前記ペレット成形機で成形されたペレットの含水率が１０％以上となるように前記ペレット成形機の処理能力を決定することを特徴とする第１の発明から第３の発明のいずれかのきのこ廃培地由来の有価物製造システムの構築方法である。また、第５の発明は、きのこ廃培地由来の有価物製造システムにおいて、少なくとも、きのこ廃培地を送風により粉体化させるための第１の乾燥機、前記第１の乾燥機で粉体化させた後にさらに加温により乾燥させる第２の乾燥機、前記第２の乾燥機によって乾燥された前記きのこ廃培地を貯留する貯留槽、前記貯留槽に貯留された前記きのこ廃培地をペレット化するペレット成形装置、を構成要素とし、前記乾燥機が、投入されたきのこ廃培地の含水率を前記第１の乾燥機できのこ収穫から７日以内に２５％超、５５％以下、前記第２の乾燥機で１７〜２５％にするものであることを特徴とするきのこ廃培地由来の有価物製造システムである。また、第６の発明は、きのこ廃培地由来の有価物製造システムにおいて、少なくとも、きのこ廃培地を乾燥させる乾燥機、前記乾燥機によって乾燥された前記きのこ廃培地を貯留する貯留槽、前記貯留槽に貯留された前記きのこ廃培地をペレット化するペレット成形装置及び前記貯留槽に貯留された前記きのこ廃培地を袋詰めする袋詰め装置、を構成要素とし、前記ペレット成形装置と前記袋詰め装置は適宜、選択されたいずれか一方がきのこ廃培地由来の有価物製造系統となるものであり、前記ペレット成形装置が選択された場合には投入されたきのこ廃培地の含水率を１７〜２５％、前記袋詰め装置が選択された場合には投入されたきのこの廃培地の含水率を２５〜３５％にするものであることを特徴とするきのこ廃培地由来の有価物製造システムである。また、第７の発明は、前記貯留槽が、前記乾燥機で乾燥されたきのこ廃培地の含水率を前記範囲内に維持するものであることを特徴とする第５又は第６の発明のきのこ廃培地由来の有価物製造システムである。また、第８の発明は、製造したきのこ廃培地由来の有価物が回収され、システムを構成する任意の装置に電力を供給する発電装置用の燃料としてリサイクルされるものであることを特徴とする第５の発明から第７の発明のいずれかのきのこ廃培地由来の有価物製造システムである。また、第９の発明は、製造したきのこ廃培地由来の有価物が回収され、システムを構成する任意に燃焼ガスを供給する燃焼ガス生成装置用の燃料としてリサイクルされるものであることを特徴とする第５の発明から第８の発明いずれかのきのこ廃培地由来の有価物製造システムである。
【発明の効果】
【００１８】
本発明では高品質のきのこ廃培地由来の有価物を安価に製造するためのシステムの構築が期待できる。
【００１９】
また、当該システムは特別な装置を用いることなく構築が可能であり、廃培地由来成分特有の悪臭を低減する等の効果が期待できる。
【図面の簡単な説明】
【００２０】
【図１】図１は有価物化の工程フロー図である。
【図２】図２は粉体化処理場兼保管場におけるきのこ廃培地粉体の外観である。
【図３】図３は乾燥機の外観である。
【図４】図４は貯留ミキサーの外観である。
【発明を実施するための形態】
【００２１】
きのこ廃培地を原料としてペレット等を製造するためのシステム構築の検討と効果の確認を行った。以下、有価物化工程フロー（図１）に基づき説明する。本発明のきのこ廃培地由来の有価物製造システムは、ペレットを目的物とする場合は図１の乾燥工程から貯留・ミキシング工程、ペレット化工程に係る各々の装置を連結したものがこれに相当し、粉体を目的物とする場合はさらに粉体袋詰め工程に係る装置を含めた２系統（ペレット化と粉体袋詰めに係る両装置が前工程に係る装置と同時に連結している必要はない）からなるものがこれに相当する。ただし、これに限定されるものではない。また、きのこ廃培地を前処理的に乾燥、粉体化するバックヤードを含めて一つのシステムと考えてもよい。
【実施例１】
【００２２】
（１）菌床
乾燥機による乾燥処理の前処理となる粉体化処理に供するきのこ廃培地を用意した。本実施例では、富山きのこセンター（ホクト株式会社）においてブナシメジ栽培後に排出される廃培地を用いた（きのこ収穫直後の廃培地含水率は６５〜７０％程度）。菌床は広葉樹のオガクズ、米ぬかから構成される。一般的に菌床はオガクズ等の木質基材、米ぬか等の栄養源から構成され、多量の水分を含むものである。木質基材としては他にブナ、ナラ、トチ等の広葉樹、スギ、マツ等の針葉樹を用いることも可能であるし、栄養源としては米ぬかだけでなく、むぎぬか（フスマ）、トウモロコシぬか、小麦粉等を用いてもできる。また、栽培するきのこの種類についてもブナシメジに限定するものでない。ブナシメジ以外にシイタケの廃培地についても本実施例と同様の結果が得られることが確認されている（記載は省略）。これらを踏まえ、本発明は前記以外にエリンギ、マイタケ、エノキタケ、ヒラタケ等、きのこ全般に適用されるものである。
【００２３】
（２）粉体化
用意したきのこ廃培地（概ね３５０〜４００ｋｇ）から石づきを分離し、エアレーション装置を用いて乾燥させた（図２）。本実施例で用いた菌床は乾燥とともに脆くなり粉体化した（図１の粉体化）。この繰り返し評価により、木質系基材を主とする菌床の廃培地の場合、収穫から７日で含水率５５％以下にすることで臭気の発生を抑え、次工程の乾燥処理においても団子状にかたまることなく、品質の安定した有価物を製造できることが確認された。ここで、本発明における含水率は、水分の重量を水分と固形分の重量の和で除したものである。なお、本実施例におけるエアレーション装置（製造元：株式会社ミライエ）は１メートル程度に堆積した粉体の最下部に設置した棒状に伸びた複数の排気パイプに設けられた複数の穴からエアーを噴出すものである。含水率５０％程度までであれば大きな熱量を要することなく乾燥し、粉体化できることが確認された。
【００２４】
（３）乾燥
廃培地を粉体化した後、粉体を熱風式乾燥機に投入した（図１の乾燥）。本実施例で用いた乾燥機は内部が回転して粉体を攪拌するとともに熱風を送り込むパドルドライヤー（ヒルデブランド社製：型番ＨＤ１４／ＷＴＤ）である（図３）。乾燥機に投入した粉体を３０秒で含水率２０％とした。この繰り返し評価により、本発明に係るシステムの構成では乾燥工程における含水率１７〜２５％を実現するものとすることで狙いとする品質のペレットを製造できることが確認された。乾燥工程における乾燥後の廃培地含水率とペレットの性状を表１に示す。乾燥工程において含水率が２５％を超えると時間が経ってペレットからカビが発生する場合があった。含水率２５％以下にした場合には数週間経ってもカビの発生は認められなかった。また、肉眼評価では含水率２５％程度からペレットの表面にテカリが生じ、含水率２０％以下とした場合にはペレットの表面に高級感のある光沢が確認された。含水率をさらに下げていくと（含水率１０％以下では）ペレットの結合性が弱くなることが確認された。また、ペレットを水中に投下した場合、含水率２５％を超えるものは容易に分解することが確認されたが、含水率２５％以下では分解し難くなることが確認された。
【表１】
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【００２５】
（４）貯留・ミキシング
乾燥機による乾燥後、上記含水率の粉体を貯留用ミキサーに数時間から数日間、貯留した（図１の貯留・ミキシング）。当該工程は次工程（ペレット化）におけるペレットの生産を安定的に行うためのバッファとしての機能を担うとともに粉体含水率を一定に維持し、品質を安定化するための工程でもある。本実施例に用いたミキサーは粉体の最大貯留量が５トンであり、攪拌、温風エアレーション、排気を通じて粉体の含水率を維持することができるものである（図４）。さらに当該ミキサーは粉塵捕集及び脱臭機構を備えたものである。これにより一定の状態で静置するほど、また、エアレーション等の処理を行うほど、粉体から臭気等の揮発成分の放出、微粉の分離が促される。なお、本発明における、ミキサー、ミキシング、とは貯留装置や貯留という語とともに用いていない場合でも、ミキシング前後に粉体を静置することがあるため、貯留装置や貯留の意味も含むことがある。
【００２６】
（５）ペレット化
貯留後、含水率２０％の粉体をペレット成形用装置（ペレタイザー：新興工機株式会社製）に投入し、燃料用ペレットとした（図１のペレット化）。本実施例で用いたペレタイザーはリングダイ方式であり、能力は１．５トン／時である。これにより出来たペレットの性状等は以下の通りである。
・直径６ｍｍ、
・長さ約１０〜３０ｍｍ
・円柱状
・かさ密度０．５〜０．６ｋｇ／ｍ３
・含水率１７％
・灰分４〜８％
・臭気は製造直後、製造数週間後とも無
・カビ発生は製造直後、製造数週間後とも無
・色合いはこげ茶（良品）
成形時のペレタイザーの摩擦熱の影響によりペレットの含水率は１７％まで下がっていた。繰り返し評価によりペレット化を通じて含水率は３〜５％低下することが確認された。本実施例により製造したペレットの熱量は約１６０００ｋＪ／ｋｇである。
【実施例２】
【００２７】
粉体の製造に係るシステム構築について以下、説明する。
（１）乾燥
粉体を製造する場合について有価物化のフロー（図１）に基づき説明する。粉体状有価物とする場合においても乾燥機投入まではペレットの製造と同じである。すなわち、きのこ収穫時から７日以内に廃培地を含水率５５％以下にすることで臭気の発生を抑え、次工程の乾燥処理に供した。粉体の製造においては、乾燥機に投入した粉体を１５秒で含水率３０％とした（図１の乾燥）。繰り返し評価の結果、粉体では袋詰め等の処理により含水率を高め（２５〜３５％）に設定してもカビが発生しない等、品質を維持できることが確認された。
【００２８】
（２）貯留・ミキシング
乾燥機による乾燥後、上記含水率の粉体を貯留ミキサーに数時間から数日間、貯留した（図１の貯留・ミキシング）。当該工程の作用効果はペレット製造の場合と同様である。すなわち、乾燥直後の含水率３０％を維持した。本実施例において貯留ミキサーはペレット製造に係るものと共有するものであるが、ペレット製造用と別のものを用いることもできる。
【００２９】
（３）粉体袋詰め
貯留後、粉体を粉体袋詰め機に投入し、燃料用とした（図１の粉体袋詰め）。粉体の性状等は以下の通りである。
・粒径 概ね０．１〜０．４ｍｍ
・含水率約３０％
・きのこ由来のかおり
粉体袋詰め機では５００〜６００ｋｇの粉体をフレコンバックに詰めた。
【００３０】
以上、実施例１、２を通じて、きのこ廃培地由来の有価物製造システムの構築を検討し、きのこ廃培地由来の有価物製造に係る諸問題を解決し、狙いとする品質の有価物を製造できることが確認された。
【００３１】
きのこ栽培後の廃培地（菌床）や乾燥機で乾燥した菌床は、（菌床の原料でもある）オガクズやフスマ等に比べて吸湿、保水性が高く、再利用が難しいものである。この原因としては、オガクズやフスマ等に含まれるリグニンやセルロース等が菌糸などによって分解され、空隙が増加するためと考えられる。一方、乾燥機により熱風で一気に乾燥させ、粉体含水率を下げようとすると、オガクズ等の菌床の主要基材がガス化、分解等し、熱量が低下する問題があった。実施例１、２ではこのような問題に対して、きのこ廃培地の含水率を複数の工程を通じて、段階的に下げていくことで臭気の発生を抑制するとともに、狙いとする品質の燃料等を製造できることが見出された。ペレット製造においては、成形前のきのこ廃培地含水率を１７〜２５％とするように乾燥機を選定し、機能を設定することで、分解しにくく高級感のあるペレットに仕上がることが示唆された。実施例１では当該範囲内の含水率をペレット成形すると、ペレタイザーの熱によって含水率がさらに数％低いペレットとなるが、最終生成物であるペレット含水率としては約１０％が下限値の目安になる。ペレットの含水率がさらに低下すると結合性が弱くなるからである。すなわち、ペレット化工程においては含水率１０％以上となるようにペレタイザーを選定し、機能を設定するようにシステムを構築すればよいことが示唆される。
【００３２】
また、乾燥工程の前の粉体化工程においては、きのこ廃培地の含水率を５５％以下にすることで次工程に係る乾燥機で投入したきのこ廃培地が団子状の塊となることなく、均質な乾燥粉体として含水率を制御できることが示唆された。粉体化工程をきのこ廃培地由来の有価物製造システムに含める場合、例えば、粉体化工程ではきのこ廃培地の含水率を５０〜５５％、乾燥工程では前記含水率のきのこ廃培地を１７〜２５％（粉体の場合は２５〜３５％）となるようなシステム構築を挙げることができる。
【００３３】
粉体化工程では、悪臭の発生という問題があるが、これはきのこ収穫後、エアレーション等による好気的雰囲気下、７日以内に含水率５５％以下とすることで悪臭を抑えることができる。すなわち、きのこ廃培地製造システムとしては、粉体化工程において収穫後のきのこ廃培地を好気的雰囲気下で７日以内に含水率５５％以下となるようなシステム構築を挙げることができる。
【００３４】
当該悪臭の低減はきのこ廃培地中の微生物の増殖、廃培地の腐敗を抑えるものであり、これによってきのこ廃培地の成分の変性を防止し、ペレットの光沢性や結合性に寄与することが示唆される。
【００３５】
このようにきのこ廃培地の含水率はきのこ廃培地由来の有価物製造システムを構築するための指標となるものである。本発明において、きのこ廃培地由来の有価物製造システム構築にあたって、乾燥機のサイズ、攪拌方式、設定温度、乾燥時間等が限定されるものではなく、所望の含水率が実現できるものであればよい。きのこ廃培地由来の有価物製造システムの具体的な構築方法としては、乾燥機、前記乾燥機の後にミキサー、前記ミキサーの後にペレット成形用装置又は粉体袋詰め用装置のいずれか（又は両方）を連結したシステムを事前運転し、投入したきのこ廃培地の含水率を任意の装置の前後で採取し、これが所望の含水率より高い場合はいずれかの装置の熱量を上げる（例えば、乾燥温度を高める、風量をあげる、きのこ廃培地の乾燥機内滞留時間を長くする等、逆に所望の含水率より低い場合は熱量を下げる等）操作を行い、これによって得られた効果の確認を繰り返し行う調整方法等が挙げられる。なお、実施例１と２では乾燥機は同じものであるが、乾燥機内における廃培地の移動速度を変えることで、それぞれ所望の含水率になるようにしている。また熱風温度についても考慮しつつ所望の含水率になるように調整してもよい。他の工程、例えば、乾燥工程前のバックヤードにおける粉体化工程についても同様に考えることができる。すなわち、バックヤードにおいてきのこ廃培地の含水率を５０〜５５％にするために必要なエアレーションの温度、風量、これを実現するための広さ等を調整し、きのこ廃培地由来の有価物製造システムを構築する。
【００３６】
貯留工程における含水率維持は必ずしも装置を用いるものでなくてよい。温湿度等が管理された室内等、実施例で用いた貯留ミキサーを用いなくても含水率を維持することが可能な場合は当該環境が貯留工程に係る設備となる。また、貯留に係る設備に粉塵捕集、脱臭機構に加え、粉塵、臭気の検出機構を備え、検出結果を濃度として表示するもの、さらに当該検出結果を受信して対象粉塵、臭気が所望の値に低減するまで粉塵捕集、脱臭機構を運転するように制御する制御機構を備えたものでもよい。
【００３７】
また、実施例１、２はペレットを製造する場合と粉体を製造する場合をそれぞれ個別のシステムとして行った場合のものであるが、こられを２系統を有する一つのシステムとし、他方の製造系統に適宜切り替えることで、目的、用途、状況等に応じたライン替えを迅速に行うことができる。
【００３８】
例えば、ペレットの製造から粉体の製造に切り替える場合、乾燥機による粉体の含水率を２０％から３０％にし、貯留ミキサー中も粉体含水率を２０％から３０％にする必要がでてくる。この場合、含水率３０％の粉体を貯留したミキサーをもう１台用意しておくことで製造を止めずにライン替えが可能となる。
【００３９】
これによりペレットの製造を維持したまま、乾燥機の運転を切り替えることが可能になる。粉体製造からペレット製造に切り替える場合も同様である。ここで、上記のようにライン替えを短時間で行うことや製造中間品の含水率を変えずに行うことは作業効率化以上に品質面への寄与が大きい。本発明は、きのこの収穫において発生した廃培地を所定の含水率まで段階的に下げることで廃培地の腐敗や微生物の繁殖を抑え、臭気の発生を抑制する等の効果が期待できるものである。一方、当該措置によって廃培地の腐敗や微生物の繁殖が完全に停止していない場合、最終製造物であるペレット等ができるまでの時間が長くなることで品質に悪影響を与える可能性がある。迅速なライン替えを行えば、廃培地の腐敗や微生物の増殖が進行し、臭気の発生や廃培地の成分組成が変わる前にペレット等を製造でき、品質を維持するのに寄与することが示唆される。
【００４０】
本発明によって製造された有価物については、本発明に係る任意の装置の燃料としてリサイクルするものであってもよい。例えば、本発明に係るシステムが自家発電の場合、製造されたペレットの一部又は全部を回収し、ベルトコンベア等で発電装置に送り、発電のための燃料とするシステムが挙げられる（図省略）。
【００４１】
また、発電を目的としたものに限らず、製造されたペレット等を燃焼し、乾燥機等の熱風（燃焼ガス）として利用するものであってもよい。例えば、本発明に係るシステムに燃焼ガス生成装置を追加し、又は乾燥機等に備わっている燃焼ガス生成部に製造されたペレット等の一部又は全部を回収して燃焼ガス生成のための燃料とし、生成された燃焼ガスを、きのこ廃培地を乾燥させるための高温ガスとするシステムが挙げられる（図省略）。
【００４２】
本発明は上記実施形態に限定されることはなく、その要旨を逸脱しない範囲内において適宜変更することができる。
【産業上の利用可能性】
【００４３】
本発明によれば、きのこ廃培地から低コストで高品質な有価物を製造するためのシステム構築に利用することができる。
【要約】
【課題】きのこ廃培地由来の有価物製造システム構築方法及びきのこ廃培地由来の有価物製造システムを提供すること。
【解決手段】きのこ廃培地由来の有価物製造システムの構築方法において、前記きのこ廃培地由来の有価物製造システムが、きのこ廃培地を乾燥させる乾燥機、前記乾燥機によって乾燥された前記きのこ廃培地を貯留する貯留槽、前記貯留槽に貯留された前記きのこ廃培地をペレット化するペレット成形装置、を構成要素とするものであり、投入されたきのこ廃培地の含水率が１７〜２５％となるように前記乾燥機の処理能力を決定し、きのこ廃培地由来の有価物製造システムを構築する。
【選択図】なし【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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