(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
破砕攪拌槽の底面部に、原料を適度な固形寸法に粉砕・離解処理して選別通過させ得る多数の通孔を有する円板状ストレーナ台板を設け、当該選別ストレーナ台板の上面にせん断用回転羽根を有するローターを設け、当該ローターには回転駆動装置を装着して回転自在にするとともに、当該円板状ストレーナ台板の下面には排出口を有する処理原料収納室を設け、破砕攪拌槽には槽内に蒸気と熱水を供給する蒸気熱水噴出装置を設けたことを特徴とする廃棄食品スラリー化装置と
配合発酵槽の上部には処理原料供給口と配合資材供給口を設けるとともに、配合発酵槽の下部にはスラリー状発酵飼料排出口を設け、当該配合発酵槽の内部には攪拌用羽根を内装してなる配合発酵タンクと、
前記配合発酵タンクのスラリー状発酵飼料排出口に圧送ポンプを備えた給餌パイプを連結し、これを畜舎の給餌器まで配設してなる給餌パイプラインとからなり、
前記廃棄食品スラリー化装置と配合発酵タンクとの間には、前記処理原料収納室に設けた排出口から前記処理原料供給口までを圧送ポンプを備えた輸送パイプで連結し、粉砕・離解した原料を配合発酵タンク内に移送収納し得るようになし、
前記廃棄食品スラリー化装置で、廃棄食品を粉砕・離解処理したうえ、これを配合発酵タンク内に移送し、当該配合発酵タンク内で粉砕・離解した原料に発酵菌体を加えて乳酸発酵させスラリー状発酵飼料を調製したうえ、前記給餌パイプラインで配合発酵タンクに貯留されているスラリー状発酵飼料を畜舎の給餌器まで供給できるようにしたことを特徴とする廃棄食品資源のスラリー状発酵飼料化システム。
【請求項２】
前記廃棄食品スラリー化装置、配合発酵タンク、給餌パイプライン、圧送ポンプを備えた輸送パイプのそれぞれの作動と、一連の関連作動とをコンピュータにてコントロールするようにしたことを特徴とする請求項１に記載する廃棄食品資源のスラリー状発酵飼料化システム。
【請求項３】
破砕攪拌槽の底面部に、粉砕・離解処理した原料を選別通過させる多数の通孔を有する円板状ストレーナ台板を設け、当該選別ストレーナ台板の上面にせん断用回転羽根を有するローターを設け、当該ローターには回転駆動装置を設けて回転自在にするとともに、当該円板状ストレーナ台板の下面には排出口を有する処理原料室を設け、破砕攪拌槽には槽内に蒸気と熱水を供給する蒸気熱水噴出装置を設けたことを特徴とする廃棄食品スラリー化装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、廃棄食品スラリー化装置で廃棄食品資源を粉砕・離解処理し、必要に応じて熱水や蒸気を加えて固形粒の混入したスラリー状となし、これに発酵菌や発酵補助材等の副資材を加えて養分調製と乳酸発酵をさせてスラリー状発酵飼料となし、これを配合発酵タンクに貯留しておき必要時にスラリー状発酵飼料を給餌パイプラインで畜舎の給餌器まで計量的に供給できるようにしたことを特徴とする廃棄食品資源の発酵飼料化システムに関する。
本発明は、特に養豚用の飼料として好適なスラリー状発酵飼料の製造・供給技術である。未利用で、環境問題を起こす食品産業廃棄物や食品残渣等の廃棄食品を、スラリー化し更にこれを乳酸発酵することによりスラリー状発酵飼料となし、これを牛、豚、鶏等の家畜のえさとしてその畜舎の給餌器にまで自動的に配送供給する一連のシステムである。
【背景技術】
【０００２】
食品産業廃棄物や食品残渣等の廃棄食品資源は、その大部分が捨てられるか焼却されているのが現状である。しかし、２０００年５月に成立した「食品リサイクル法」がきっかけとなって、これらの有機性廃棄物は肥料や飼料の原料となり得る有用資源として有効利用することが要望されるようになった。その理由は、環境規制が強まるにつれ、食品産業廃棄物や食品残渣等の処理には、高いコストがかかるようになったこと。食品産業廃棄物や食品残渣には、いまだ豊富な栄養分が残っており、牛、豚、鶏などの家畜のえさになり得ること。特に豚は、このような食品産業廃棄物や食品残渣等を非常に効率よく大量に消費してくれることから、特に養豚業者による飼料化が、食品産業にとっても養豚業者にとっても都合の良い処理法であること。このように廃棄食品資源は、畜産業界では安価で高品質の飼料になることから関心が高まっている。
【０００３】
このような廃棄食品を原料としてこれを家畜の飼料に製造する方法については、各方面で研究されておりいくつか提案されている。例えば、生ごみを粉砕し、必要により水分を供給して粥状にした後、これを１００℃以上の高温で殺菌処理し、次いで９０℃以下の温度で好気性発酵を行うことを特徴とする生ごみを利用した湿式発酵飼料の製造方法（特開２０００−３２９７０号）がある。本発明によれば、水分を含んでいる生ごみ、特に残飯をそのままの状態で使用して、湿式状態で殺菌と発酵過程を行い、飼料を製造することができ、更に生ごみ（厨芥）を効果的に処理するだけでなく、栄養価の高い飼料を直接豚舎などに投入することができる。
【０００４】
また、他例として日常生活に於いて発生する食用廃棄物を、発酵処理し発酵液状飼料にして資源の再利用を効率よくする方法がある。食用廃棄物を収集し、数ミリ以下にカットする一次破壊と超微粒子に粉砕する二次破壊とによって破壊して半液状廃棄物にする破砕工程と、当該半液状廃棄物を送給ポンプにて送りマグネットフィルターを通して金属を除去する金属除去工程と、金属を除去した半液状廃棄物を貯蔵タンクに送り込み、低速回転と加圧過失空気の供給とによって攪拌すると共に、発酵菌を所定量貯蔵タンク内に注入し、攪拌と加圧空気熱と発酵菌の相乗作用にて半液状廃棄物を発酵させて発酵液状飼料にする攪拌発酵工程とからなることを特徴とする食用廃棄物による発酵液状飼料製造方法（特開２００５−１５１９６４号）がある。
【０００５】
【特許文献１】特開２０００−３２９７０号
【特許文献２】特開２００５−１５１９６４号
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
前記特許文献には、食用廃棄物を利用してこれを発酵させ飼料化する製造方法について提案されているが、我国では、思うように普及していない。その原因は、次のような点にあると考えられる。
第１に、食用廃棄物は一般に腐りやすく、然るべき期間保存することが困難である。
第２に、原料である食用廃棄物を完全に破砕して液状化した場合、豚はかえって健康を害することが多く、ある程度固形物が残っているスラリー状態にすることが必要である。    しかし、食用廃棄物の繊維質を維持しながら、ある程度固形物が残っているスラリー状  態に加工する適当な廃棄食品スラリー化装置の満足するものがない。
第３に、食用廃棄物を原料とする場合、原料が多様化するため、原料の種類によって養分の含有量が異なってきてその品質管理が難しく常に安定した品質の飼料を確保することが難しい。
第４に、餌として何を食べさせるかは最も重要な事項であるが、価格の安い食用廃棄物を利用してこれをスラリー化したうえ発酵させて発酵飼料に調製し、これを自動的に畜舎まで給餌する一連のシステム装置が具現化することは望ましいが、我国の場合、小規模な養豚家が多く、そのような設備するための初期投資額が大きいため導入するのがなかなか困難であるのが現状である。
【０００７】
本発明は、このような課題を解消するため、原料となる食品産業廃棄物や食品残渣等の廃棄食品資源をスラリー化し、これを乳酸発酵してスラリー状発酵飼料となし、更にこれを牛、豚、鶏などの家畜えさとしてその畜舎にまで自動的に配送供給する給餌作業を一連のシステム装置として構成せんとするものである。このような本発明に係る廃棄食品資源のスラリー状発酵飼料化システムは、飼料原料となる食品産業廃棄物や食品残渣等の廃棄食品資源を低コストで入手できること、当該原料をスラリー化する装置については、古紙を離解してパルプ化するためのパルパーを改良することにより比較的安価に設備できること、配合発酵タンク内に配合資材供給口から発酵菌を投入して攪拌しながら乳酸発酵させてｐＨを４以下にすることにより雑菌や腐敗菌の繁殖を抑え、然るべき賞味期間を延長できるようにしたこと、また配合資材供給口から必要に応じて副資材を投入して飼料の養分調整をするようにしたこと、前記給餌パイプラインにより配合発酵タンクに貯留されているスラリー状発酵飼料を畜舎の給餌器まで供給できるようにしたことなどにより、前記技術課題を解決したものである。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
特許を受けようとする第１発明は、破砕攪拌槽の底面部に、原料を適度な固形寸法に粉砕・離解処理して選別通過させ得る多数の通孔を有する円板状ストレーナ台板を設け、当該選別ストレーナ台板の上面にせん断用回転羽根を有するローターを設け、当該ローターには回転駆動装置を装着して回転自在にするとともに、当該円板状ストレーナ台板の下面には排出口を有する処理原料収納室を設け、破砕攪拌槽には槽内に蒸気と熱水を供給する蒸気熱水噴出装置を設けたことを特徴とする廃棄食品スラリー化装置と、配合発酵槽の上部には処理原料供給口と配合資材供給口を設けるとともに、配合発酵槽の下部にはスラリー状発酵飼料排出口を設け、当該配合発酵槽の内部には攪拌用羽根を内装してなる配合発酵タンクと、前記配合発酵タンクのスラリー状発酵飼料排出口に圧送ポンプを備えた給餌パイプを連結し、これを畜舎の給餌器まで配設してなる給餌パイプラインとからなり、前記廃棄食品スラリー化装置と配合発酵タンクとの間には、前記処理原料収納室に設けた排出口から前記処理原料供給口までを圧送ポンプを備えた輸送パイプで連結し、粉砕・離解した原料を配合発酵タンク内に移送収納し得るように構成し、前記廃棄食品スラリー化装置で、廃棄食品を粉砕・離解したうえ、これを配合発酵タンク内に移送し、当該配合発酵タンク内で粉砕・離解した原料に発酵菌体を加えて乳酸発酵させスラリー状発酵飼料を調製したうえ、前記給餌パイプラインで当該配合発酵タンクに貯留されているスラリー状発酵飼料を畜舎の給餌器まで供給できるようにしたことを特徴とする廃棄食品資源のスラリー状発酵飼料化システムである。
【０００９】
当該第１発明は、廃棄食品スラリー化装置と配合発酵タンクと給餌パイプラインとが一連に連結構成された廃棄食品資源のスラリー状発酵飼料化システムである。これはまず前記廃棄食品スラリー化装置により廃棄食品資源を粉砕・離解してスラリー状にしたうえ、これを配合発酵タンク内に移送して前記配合発酵タンク内に発酵菌体を加えて乳酸発酵させてスラリー状発酵飼料を調製し、酸度を高めてその保存性を確保しながら貯留し、次に前記給餌パイプラインで各畜舎の給餌器まで計量的に供給できるようにしたことを特徴とする廃棄食品資源のスラリー状発酵飼料化システムである。その結果、廃棄食品を原料として廃棄食品スラリー化装置に投入するだけで、あとはシステム装置を作動させれば、廃棄食品を自動的にスラリー状発酵飼料になすことができる。当該スラリー状発酵飼料は、有用系状菌及び酵母菌、乳酸菌などで、食品材料の構成成分を分解する各種の消化酵素を生み出し、一般の栄養物の消化吸収を促進するとともに、乳酸菌は有害菌の繁殖を抑えて、発酵飼料の保存性を延長するとともに、病気予防と腸整機能を発揮するため、安定した畜産経営が可能となる。更に、酵母菌はＢ群やミネラルや各種アミノ酸がふくまれるようになるし、系状菌にはビタミンを生成する菌も配合するので肉質や卵類の改善がなされるようになる。
【００１０】
特許を受けようとする第２発明は、前記廃棄食品スラリー化装置、配合発酵タンク、給餌パイプライン、圧送ポンプを備えた輸送パイプのそれぞれの作動と、一連の関連作動とをコンピュータにてコントロールするようにしたことを特徴とする第１発明に記載する廃棄食品資源のスラリー状発酵飼料化システムである。
【００１１】
これはスラリー状発酵飼料化システムを構成する各装置をコンピュータで制御コントロールせんとするものである。コンピュータで制御コントロールする範囲や事例は多様でありますが、例えば、廃棄食品スラリー化装置では、せん断用回転羽根を有するローターの回転速度をコンピュータで調整し、効率的に廃棄食品を粉砕・離解するようにしたり、蒸気熱水噴出装置により破砕攪拌槽内に蒸気と熱水を供給する量を調整したりする。また、コンピュータの制御によりスラリー状に粉砕・離解した原料を圧送ポンプにて廃棄食品スラリー化装置から配合発酵タンクへ移送収納させるようにする。更に、配合発酵タンクに収納されたスラリー状の原料に発酵菌を加えて乳酸発酵させるが、その際、配合発酵槽の内部に設けた攪拌用羽根を適度に回転調整するようにする。更にまた、前記給餌パイプラインでは、圧送ポンプの作動をコンピュータ制御して当該配合発酵タンクに貯留されているスラリー状発酵飼料を計量的に畜舎の給餌器まで供給できるようにする。尚、このようなコンピュータによる制御・コントロールは、その全部を行う場合もあるが、その一部だけを行う場合もあり、両者を含むものとする。
【００１２】
特許を受けようとする第３発明は、破砕攪拌槽の底面部に、粉砕・離解した原料を選別通過させる多数の通孔を有する円板状ストレーナ台板を設け、当該選別ストレーナ台板の上面にせん断用回転羽根を有するローターを設け、当該ローターには回転駆動装置を設けて回転自在にするとともに、当該円板状ストレーナ台板の下面には排出口を有する処理原料室を設け、破砕攪拌槽には槽内に蒸気と熱水を供給する蒸気熱水噴出装置を設けたことを特徴とする廃棄食品スラリー化装置である。
【００１３】
当該第３発明は、新規な廃棄食品スラリー化装置である。有機性廃棄物を飼料化する場合、粉砕処理することになりますが、この処理する際に、あまりに微分に粉砕すると、繊維質が不足し、胃潰瘍等の要因となるので、ある程度固形物が残る程度にスラリー化するのが望ましい。有機性廃棄物には多種多様な材質があり、その材質によって粉砕したり、細断したりする装置はあるが、前記のように繊維質が残るように有機質を離解し、ある程度固形物が残る程度にスラリー化できる装置で満足なものは見当たらない。
【００１４】
本発明者は、故紙を離解してスラリー状にする装置に着目し、これを改良すれば単にカットするのではなく、繊維質が残るように離解・粉砕させることができるし、ストレーナ台板の通孔寸法を調整することにより所望する固形を残すようにすることができると発想して、本発明をしたものである。
【００１５】
また、本発明の原料である食品廃棄物や食品残渣は、多くの場合水分を含むものが多いが、その水分含量は一定ではなく、過不足が生じることがある。本発明に係る廃棄食品スラリー化装置の場合、水分量が少ない場合には、その離解効率が設計通りには発揮できないことがあるので、槽内に蒸気と熱水を供給する蒸気熱水噴出装置を設けるようにしたものである。
このようにした結果、食品廃棄物や食品残渣を安定的に繊維質が残るように離解し且つある程度固形物が残る程度にスラリー化できるようになった。
【発明の効果】
【００１６】
本発明は、廃棄食品スラリー化装置と配合発酵タンクと給餌パイプラインとが一連に連結構成された廃棄食品資源のスラリー状発酵飼料化システムであり、前記廃棄食品スラリー化装置により廃棄食品資源を粉砕・離解してスラリー状にし、これを配合発酵タンク内に移送して前記配合発酵タンク内に発酵菌体を加えて乳酸発酵させてスラリー状発酵飼料に調製し、次に前記給餌パイプラインで各畜舎の給餌器まで計量的に供給できるようにしたものであり、人手による作業は、原料である食品廃棄物や食品残渣を廃棄食品スラリー化装置に投入するだけで、発酵飼料化と給餌作業とを自動的に行うことができるので人間の労働環境が快適に且つ簡便にできるようになった。
【００１７】
また、当該廃棄食品資源のスラリー状発酵飼料化システムで製造される発酵飼料は、微分状に細断したり粉砕したりするのではなく、繊維質が残り且つある程度固形物が残る程度にスラリー化することがでル。しかも、発酵により栄養分の消化吸収がよくなり、腸の機能を正常に整えるし、下痢や消化不良を改善するうえ、アミノ酸やビタミンを多量に含んだ栄養価に富んだ飼料となる。
【００１８】
第３発明は、食品廃棄物や食品残渣を安定的に繊維質が残るように離解し且つある程度固形物が残る程度にスラリー化できるようになって、健康に良い好ましい飼料を実現できるようになった。
【００１９】
更に、本発明により製造された発酵飼料は、原料となる食品廃棄物や食品残渣を安価に入手できるので、低コストで製造できるし、乳酸発酵により酸度を高めればとくべつの保存方法をとらなくても、配合発酵タンク内で保存することができるし、資料が、水と混合されているので、悲惨する漁やこぼれるロスが少なくなり、飼料要求率が改善される。更にまた、発育に合った正確な給餌量の調節ができるため、家畜の発育が良くなるなどの効果がある。
【発明を実施するための最良の形態】
【００２０】
以下、本発明に係る廃棄食品資源のスラリー状発酵飼料化システムと廃棄食品スラリー化装置について、図示実施例に基づいて詳細に説明する。
【実施例１】
【００２１】
図１は、第１発明に係る廃棄食品資源のスラリー状発酵飼料化システムを示す構成説明図であり、図２は、第３発明に係る廃棄食品スラリー化装置の構成を示す縦断正面図であり、図３は、破砕攪拌槽の底面部に設けた円板状ストレーナ台板とストレーナ台板の上面に有するローターの組合せ示す斜視図である。
【００２２】
図１は、第１発明に係る廃棄食品資源のスラリー状発酵飼料化システムであり、図中１はその廃棄食品スラリー化装置であり、２は配合発酵タンクであり、３は給餌パイプラインである。当該廃棄食品スラリー化装置１は、図２に示すように、破砕攪拌槽１ａの底面部に穿設された窓穴部に嵌め込むように円板状ストレーナ台板４が設けられてあり、その円板状ストレーナ台板４の上面には、せん断用回転羽根５を有するローター６が設けられている。しかも当該ローター６の下方には回転軸７が延出されており、その回転軸７の下端にはプーリー８を介して駆動モーター９と連動するように構成された回転駆動装置１０が装着されている。また、円板状ストレーナ台板４の下面には処理原料収納室１１が設けられている。そして前記円板状ストレーナ台板４には、原料を適度な固形寸法に粉砕・離解処理して選別通過させ得る多数の通孔１２が穿設されている。また、前記処理原料収納室１１には、その下面に排出口１３が設けられている。更に、破砕攪拌槽１ａの下部側面には槽内に蒸気と熱水を供給する蒸気熱水噴出装置１４が設けられている。尚、図中１５は、攪拌する収納原料の回転を複雑にして、攪拌効率を高めるための攪拌誘導突起である。
【００２３】
図３に示す破砕攪拌槽１ａの底面部に設けた円板状ストレーナ台板４は、原料を適度な固形寸法に粉砕・離解処理して選別通過させ得る大きさの多数の格子状通孔１２が穿設されているか、金属板に原料を適度な固形寸法に粉砕・離解処理して選別通過させ得る多数の通孔１２が穿設された構成になっている。また、ローター６は、中心部に円錐状または円錐台形状の回転誘導体５ａが形成されており、その周辺には放射状又は渦状に複数本延出したせん断用回転羽根５が形成されている。
【００２４】
図１に示す配合発酵タンク２の実施例は、二基配設された構成になっている。当該配合発酵タンク２は、配合発酵槽１６の上部には処理原料供給口１７と配合資材供給口１８を設けるとともに、配合発酵槽１６の下部にはスラリー状発酵飼料排出口１９が設けられている。当該配合発酵槽１６の内部には適度の速度で回転する攪拌用羽根２０が内装してある。そして、前記廃棄食品スラリー化装置１と配合発酵タンク２との間には、前記処理原料収納室１１に設けた排出口１３から前記処理原料供給口１７までを圧送ポンプ２１を備えた輸送パイプ２２で連結し、粉砕・離解した原料を配合発酵タンク２内に移送収納し得るように構成されている。図示実施例は、配合発酵タンク２が二基設けてあるため、輸送パイプ２２の途中に切替器２８が設けてある。尚、当該圧送ポンプ２１としては、スネークポンプであることが望ましい。
【００２５】
更に、図１に示す給餌パイプライン３は、前記配合発酵タンク２のスラリー状発酵飼料排出口１９に圧送ポンプ２３を備えた給餌パイプ２４を連結し、これを畜舎の給餌器２５まで配設したものである。尚図中２６は、必要に応じて、計量的に給餌するための供給弁３０である。
【００２６】
即ち、本発明は、前記廃棄食品スラリー化装置１と配合発酵タンク２との間には、前記処理原料収納室１１に設けた排出口１３から前記処理原料供給口１７までを圧送ポンプ２１を備えた輸送パイプ２２で連結し、粉砕・離解した原料を配合発酵タンク２内に移送収納し得るようになしたものである。
【００２７】
このように前記廃棄食品スラリー化装置１で、廃棄食品を粉砕・離解処理したものを配合発酵タンク２内に収納したうえ、これに発酵菌体２７を加えて乳酸発酵させスラリー状発酵飼料を調製するものである。当該発酵菌体２７は、例えば有用系状菌、糸条菌、酵母菌、乳酸菌などが含まれている混合菌である。前記有用系状菌や乳酸菌は、穀類などの材料を分解するアミラーゼ、ジャスターゼ、マルタ―ゼ、たんぱく質を分解するプロターゼ、脂肪を分解するリパーゼ、繊維を分解するセルラーゼ、へミセラーゼなどの各種消化酵素を産みだします。また、乳酸菌は、ストレプトコッカス・フェーカリス菌の一種で、弱った腸の調整をしますし、酵母菌はＢ群やミネラル、各種アミノ酸を含んでいる。このように、発酵菌体２７は、上記のような有用微生物群により生産される強力酵素は植物細胞を分解する繊維質分解、でんぷん質分解、脂肪分解、たんぱく質分解などを即座に行い消化吸収を促進するし、腸内有用菌の増殖を抑える乳酸菌及びビタミンＡ、Ｂ群を多量生産する菌を生きたまま配合してあるので、家畜や家禽を病気から守ることができる。また、乳酸菌による発酵によって、ｐＨを４以下に酸度を高めることにより、雑菌や腐敗菌を抑さえ、タンク内に貯留しておくだけで発酵飼料の保存性を延長することができる。
【００２８】
また、原料となる食品廃棄物や食品残渣などの廃棄食品資源は、常にバランスの良く各種の原料を入手することが困難である面があるので、その際には、当該配合発酵タンク２に設けた配合資材供給口１５から、必要な副資材２９を投入することにより、栄養素の構成バランスを調整することができる。
【図面の簡単な説明】
【００２９】
【図１】第１発明に係る廃棄食品資源のスラリー状発酵飼料化システムを示す構成説明図である。
【図２】第３発明に係る廃棄食品スラリー化装置の構成を示す縦断正面図である。
【図３】破砕攪拌槽の底面部に設けた円板状ストレーナ台板とストレーナ台板の上面に有するローターの組合せ示す斜視図である。
【符号の説明】
【００３０】
１：廃棄食品スラリー化装置
１ａ：破砕攪拌槽
２：配合発酵タンク
３：給餌パイプライン
４：円板状ストレーナ台板
５：せん断用回転羽根
６：ローター
７：回転軸
８：プーリー
９：駆動モーター
１０：回転駆動装置
１１：処理原料収納室
１２：通孔
１３：排出口
１４：蒸気熱水噴出装置
１５：攪拌誘導突起
１６：配合発酵槽
１７：処理原料供給口
１８：配合資材供給口
１９：スラリー状発酵飼料排出口
２０：攪拌用羽根
２１：圧送ポンプ
２２：輸送パイプ
２３：圧送ポンプ
２４：給餌パイプ
２５：給餌器
２６：供給弁
２７：発酵菌体
２８：切替器
２９：副資材
３０：供給弁
【図１】
0004807617.tif 000002
【図２】
0004807617.tif 000003
【図３】
0004807617.tif 000004