(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
焼酎粕を固液分離する固液分離手段と、該固液分離手段により分離された分離液を減圧下で濃縮する濃縮手段と、該濃縮手段で生成する気体中からエタノールを分離回収するエタノール回収手段とを有する焼酎粕処理設備において、
前記濃縮手段で生成する気体を圧縮して液化する圧縮機を備えることを特徴とする焼酎粕処理設備。
【請求項２】
前記圧縮機で生成された液体の温度が、８０℃〜９０℃の範囲であることを特徴とする請求項１記載の焼酎粕処理設備。
【請求項３】
前記圧縮機が、高速回転容積式であることを特徴とする請求項１又は２記載の焼酎粕処理設備。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、焼酎粕処理設備に関し、詳しくは、焼酎粕から得られる濃縮液を蒸留して得られる気体を冷却するための冷却水をなくすことができ、さらにアルコール蒸発のための蒸気の使用量を低減できる焼酎粕処理設備に関する。
【背景技術】
【０００２】
１９９３年に日本を含む多数の国々でロンドン条約（廃棄物その他の投棄による海洋汚染の防止に関する条約）が採択された。焼酎粕は現在同条約の除外品目として認められているが、現実問題としてはこのまま従来の海洋投棄を継続することは困難な情勢であり、全量陸上処理することを目標に焼酎業界での努力がなされてきた。
【０００３】
焼酎粕には、通常、水分と固形分が含まれ、水分は９０重量％以上含まれ、固形分には、多量のたんぱく質、でん粉、繊維分等が含まれている。
【０００４】
かかる焼酎粕の陸上処理として焼却処理も考えられるが、焼却設備や燃料コストが高くなるため、好ましい手法とは言えない。
【０００５】
このため近年、焼酎粕の成分に着目して、飼料を製造する方法が特許文献１、２に提案されている。
【０００６】
一方、焼酎粕中には、エタノールが含まれており、これらの有効回収が望まれているところであるが、特許文献３は、焼酎粕中にエタノールを含有する認識はあるが、含有量が少ないので排水処理して系外に捨てる技術が開示されている。
【特許文献１】特許第３４９５４２９号公報
【特許文献２】特許第２９７６０７２号公報
【特許文献３】特開平１１−６３４５５号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
そこで、焼酎粕中に含まれるエタノールを排水処理して外部に排出することは経済的でない点に着目し、エタノール回収技術を検討し、図４に示すようなプロセスを考えた。
【０００８】
図４において、５０は図示しない固液分離手段から送られる分離液を減圧下で濃縮する濃縮手段である。濃縮手段５０には蒸発缶が用いられ、図示しない真空ポンプで減圧された状態で、循環ポンプ５１で循環しながら、濃縮操作が行われる。５２は循環液を加熱する加熱器であり、加熱源として蒸気が使用される。
【０００９】
濃縮手段５０で濃縮された濃縮液は配管５３から取り出され、飼料の添加剤として用いられる。
【００１０】
一方、濃縮手段５０から排出される気体は、上部から排出され、エタノール回収手段５４に送られる過程で、冷却器５５で冷却される。冷却には冷却水が使用される。気体は冷却されて液体になり、その液体の温度は約６０℃程度である。
【００１１】
エタノール回収手段５４に送られた液体は、蒸気で加温され、液体中に含有するエタノール成分は蒸発し、エタノール含有蒸気（気体）となって上部から排出され、冷却器５６で冷却後、液化させてエタノール含有水となってエタノール回収タンク５７に集められる。
【００１２】
一方、エタノール回収手段５４で生成する液体は、排水として排水タンク５８に溜められ、排水処理される。
【００１３】
上記の手法で、エタノール７０ｗｔ％程度のアルコールを回収でき、画期的システムを実現できた。
【００１４】
しかし、かかるシステムにおいても、以下の改良すべき課題があった。
【００１５】
即ち、本発明は、焼酎粕から得られる濃縮液を蒸留して得られる気体を冷却するための冷却水をなくすことができ、さらにアルコール蒸発のための蒸気の使用量を低減できる焼酎粕処理設備を提供することを課題とする。
【００１６】
本発明の他の課題は、以下の記載によって明らかとなる。
【課題を解決するための手段】
【００１７】
上記課題は、以下の各発明によって解決される。
【００１８】
（請求項１） 
焼酎粕を固液分離する固液分離手段と、該固液分離手段により分離された分離液を減圧下で濃縮する濃縮手段と、該濃縮手段で生成する気体中からエタノールを分離回収するエタノール回収手段とを有する焼酎粕処理設備において、
前記濃縮手段で生成する気体を圧縮して液化する圧縮機を備えることを特徴とする焼酎粕処理設備。
【００１９】
（請求項２） 
前記圧縮機で生成された液体の温度が、８０℃〜９０℃の範囲であることを特徴とする請求項１記載の焼酎粕処理設備。
【００２０】
（請求項３）
前記圧縮機が、高速回転容積式であることを特徴とする請求項１又は２記載の焼酎粕処理設備。
【発明の効果】
【００２１】
本発明によると、焼酎粕から得られる濃縮液を蒸留して得られる気体を冷却するための冷却水をなくすことができ、さらにアルコール蒸発のための蒸気の使用量を低減できる焼酎粕処理設備を提供することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００２２】
以下、本発明の実施の形態を図面に基づいて説明する。
【００２３】
図１は、本発明の好ましい実施の形態を示すフロー図であり、同図において、１は図示しない固液分離手段から送られる分離液を減圧下で濃縮する濃縮手段である。
【００２４】
濃縮手段１は、格別限定されるわけではないが、例えば３重効用缶が用いられ、図示しない真空ポンプで減圧された状態で、循環ポンプ２で循環液を循環しながら、濃縮操作が行われる。３は循環液を加熱する加熱器であり、加熱源として蒸気が使用される。
【００２５】
濃縮手段１で濃縮された濃縮液は、配管４から取り出され、濃縮液タンク５に貯留され、飼料の添加剤として用いられる。
【００２６】
濃縮手段１から排出される気体は、上部から配管７を介して圧縮機６に送られ圧縮される。
【００２７】
圧縮機６の構成は特に限定されないが、高速回転容積式、超高速回転容積式、低速往復動容積式、超高速回転遠心式のいずれでもよいが、なかでも高速回転容積式は低圧縮比から高圧縮比に圧縮できるので好ましい。高速回転容積式の容量制御は、スライド弁による無段階制御が通常採用される。圧縮機６による圧縮によって液化が可能であるが、同時に液体の温度を上昇させる。
【００２８】
本発明において、圧縮機６による圧縮によって、液体の温度を約８０℃〜９０℃の範囲まで上昇させることが好ましい。
【００２９】
圧縮機６で生成された液体は、エタノール回収手段８に送られる。エタノール回収手段８では液体は更に蒸気でエタノール蒸気が生成される温度まで加温される。
【００３０】
液体中に含有するエタノール成分は蒸発し、エタノール含有蒸気（気体）となって上部から排出される。
【００３１】
このように、本発明では圧縮機６の使用によって、従来濃縮手段から排出される気体を冷却する冷却器は不要となり、そこで使用されていた冷却水をなくすことができ、また、圧縮によって液体が昇温され、その昇温分に相当するエンタルピーが削減できるので、エタノール回収手段８に供給される蒸気の使用量を削減できる効果がある。
【００３２】
エタノール回収手段８で生成したエタノール含有蒸気は、配管９を介して冷却器１０に送られる。冷却器１０では冷却水によって冷却される。冷却後液化されたエタノール含有水はエタノール回収タンク１１に集められる。エタノール濃度は焼酎粕中にエタノール濃度にも影響されるが、例えば１３０ｔ／Ｄの焼酎粕中の固形分が６．０〜１０．０ｗｔ％、エタノール濃度０．３〜０．８ｗｔ％の場合、最終的な回収アルコールは約７０ｗｔ％程度の濃度のものが０．４ｔ／Ｄ〜１．３６ｔ／Ｄ得られる。
【００３３】
一方、エタノール回収手段８で生成する液体は、排水として排水タンク１２に溜められ、排水処理される。
【００３４】
以上、本発明の好ましい実施の形態について説明したが、上述の態様で、圧縮機は１基でもよいし、複数基を用いてもよい。
【００３５】
また濃縮手段１としては、図２、図３に示す設備を使用することも、高濃度（４０％以上）に濃縮する上で、好ましい。
【００３６】
図２は、スプレー式蒸発缶を用いた濃縮手段１の一例を示す全体構成図、図３は、スプレー式蒸発缶のサイクロン部を示す要部断面図である。
【００３７】
この濃縮手段１は、内部にスプレーノズル３１を備えた蒸発缶３２を備え、この蒸発缶３２の底部３２ａに供給された分離液をスプレーノズル３１から吐出するべく加圧するポンプ３３と、このポンプ３３とスプレーノズル３１との間に配設され、管路内の分離液を加熱する加熱器３４と、ポンプ３３と加熱器３４との間に設置された濃度調節計３５の測定信号により濃縮液を排出する排出機構３６を備えている。
【００３８】
蒸発缶３２の内部は、図示しない真空ポンプと連通しており、この真空ポンプによって減圧されている。
【００３９】
蒸発缶３２には、細径の底部３２ａに図示しない固液分離設備から供給された分離液が溜められると共に太径胴部の缶径接線方向に、スプレーボックス３２１が取り付けられている。
【００４０】
スプレーボックス３２１は、図３示すようにスプレーノズル３１を内蔵した直管部３２１ａと、蒸発缶３２の接線方向に開口した曲管部３２１ｂとから構成されている。
【００４１】
従って、直管部３２１ａでスプレーノズル３１によって噴霧された分離液は、蒸発した後、曲管部３２１ｂから蒸発缶３２の胴内に接線方向から導入される。
【００４２】
加熱器３４（図１では加熱器３に相当）は、加熱源としての蒸気が供給されると共に、ポンプ３３によって蒸発缶３２の底部３２ａ内の分離液が供給され、内部で熱交換が行われることにより、分離液を加熱する。
【００４３】
例えば、加熱器３４に供給する蒸気温度を８０℃とすることにより、５５℃の分離液を７０℃まで加熱する。蒸気が分離液を加熱して凝縮した後の凝縮水は、加熱器３４より外部に排出される。
【００４４】
排出機構３６は、ポンプ３３と加熱器３４との間に配設されており、濃度調節計３５による検知結果が所定の濃度に達すると、コントロール弁３６１を開き、排出ポンプ３６２によって濃縮液を排出する。
【００４５】
かかる濃縮手段１では、真空ポンプによって所定の真空度まで減圧された蒸発缶３２の底部３２ａに貯留された分離液を、ポンプ３３、加熱器３４、スプレーノズル３１、スプレーボックス３２１の順に強制循環すると共に、加熱器３４に蒸気を供給する。
【００４６】
ポンプ３３によって循環される分離液は、加熱器３４において加熱された後、スプレーノズル３１から減圧状態にある蒸発缶３２の胴内に接線方向から導入されて噴霧される。
【００４７】
噴霧された分離液は、サイクロン効果によって気液分離が促進され、蒸気が蒸発缶３２の頂部から排出されると共に、濃縮された液体が蒸発缶３２の底部３２ａに貯留され、所定の濃度になるまで、以上の動作が繰り返される。
【００４８】
蒸発缶３２内の液濃度が所定の濃度に達すると、濃度調節計３５が信号を発し、コントロール弁３６１が開となり、濃縮液が外部に排出される。
【００４９】
濃縮手段１内の蒸発缶３２内にスケーリングなどが発生すると濃縮効率が低下するので、毎日温水で洗浄を行うことが好ましい。この洗浄運転は濃縮工程の一部として予めプログラミングされており、完全自動運転で行われることが好ましい。洗浄排液は原液貯留タンク１に返送され、また運転状況に応じて一定期間運転後、苛性ソーダを使用した洗浄を行う。
【図面の簡単な説明】
【００５０】
【図１】本発明に係る焼酎粕処理例を示すフロー図
【図２】スプレー式蒸発缶を用いた濃縮手段の一例を示す全体構成図
【図３】スプレー式蒸発缶のサイクロン部を示す要部断面図
【図４】従来例を示す図
【符号の説明】
【００５１】
１：濃縮手段
２：循環ポンプ
３：加熱器
４：配管
５：濃縮液タンク
６：圧縮機
７：配管
８：エタノール回収手段
９：配管
１０：冷却器
１１：エタノール回収タンク
１２：排水タンク
【図１】
0004698401.tif 000002
【図２】
0004698401.tif 000003
【図３】
0004698401.tif 000004
【図４】
0004698401.tif 000005