(57)【要約】この発明は、基体の均等な、少なくとも部分的な殺菌、または均等な完全な滅菌に関する。この方法の第１のステップでは、基体は、封止された中空容器の第１の端部にある投入区域を通じて投入される。前記基体を加湿するための流体が容器内に導入され、容器にはさらに、加湿された基体を少なくとも部分的に殺菌または滅菌するための手段が設けられ得る。第２のステップでは、基体は、機械のもう一方の端部に到達するまでこれの前部への、境界を有する搬送ゾーンを通じて送られる。第３のステップでは、基体は容器の後部への搬送ゾーンを通じて通過させられて第１の端部へと戻り、前部への搬送ゾーンと後部への搬送ゾーンとは互いに管状の仕切りによって分離される。基体が搬送されて戻る間に、これに対してタンブリングを行なうことができる。第２および第３のステップを必要な回数だけ繰返し、前記基体の均等なおよび少なくとも部分的な殺菌、または均等なおよび完全な滅菌を得る。さらにこの方法を実行するための機械が記載される。用途は、植物またはきのこの成長媒体などの有機基体を殺菌または滅菌することである。【特許請求の範囲】
【請求項１】
基体を少なくとも部分的に殺菌、または均等におよび完全に滅菌する、不連続−またはバッチ−方法であって、
第１のステップでは、前記基体は中空容器内に投入され、前記中空容器には、前記基体を少なくとも部分的に殺菌または滅菌するための手段が設けられ、
第２のステップでは、前記中空容器は回転され、熱エネルギが前記基体に供給され、前記容器の前記回転中に前記基体は前記中空容器内に位置決めされた管状のセクションを通じて第１の方向に前記容器の一方の端部へと搬送され、前記管状のセクションは第１および第２の端部を有し、
第３のステップでは、前記基体は、前記管状のセクションの前記第２の端部から、回転する前記中空容器内に放出され、かつ前記管状のセクションの前記第１の端部に到達するまで前記中空容器において前記第１の方向のそれに対向する第２の方向に搬送され、前記第１の方向に搬送される前記基体は、前記管状のセクションの壁によって、前記第２の方向に搬送される前記基体から分離され、
前記第２および第３のステップを繰返して、前記基体の均等なおよび少なくとも部分的な殺菌、または均等なおよび完全な滅菌を得る、方法。
【請求項２】
前記第２のステップは、実質的に前記管状のセクション内に置かれた搬送機器により前記管状のセクション内で前記第１の方向に前記基体を搬送することによって行なわれる、請求項１に記載の方法。
【請求項３】
前記基体は、前記搬送機器の前記方向を逆転させることによって、前記容器から放出される、請求項２に記載の方法。
【請求項４】
前記基体には、前記第２の方向の前記搬送中にタンブリングが行なわれる、請求項１から４のいずれかに記載の方法。
【請求項５】
前記均等に完全に滅菌された、または少なくとも部分的に殺菌された基体には、前記容器内で冷却ステップが行なわれる、請求項１から４のいずれかに記載の方法。
【請求項６】
前記基体を加湿するための流体を導入するステップをさらに備える、請求項１から５のいずれかに記載の方法。
【請求項７】
前記第１のステップで導入された加湿流体の量は、封止された回転機械における乾性材料の濃度が２０重量％から６０重量％となるようなものである、請求項６に記載の方法。
【請求項８】
前記中空容器は殺菌または滅菌中に封止される、請求項１から７のいずれかに記載の方法。
【請求項９】
前記基体は有機材料である、請求項１から８のいずれかに記載の方法。
【請求項１０】
前記基体は成長媒体または栄養媒体である、請求項９に記載の方法。
【請求項１１】
前記成長媒体には、これを冷却した後、これを容器から放出するステップの前に前記容器内で播種が行なわれる、請求項１０に記載の方法。
【請求項１２】
基体を少なくとも部分的に殺菌または滅菌するための装置であって、
回転軸について回転され得る中空容器を備え、前記容器には、前記基体を少なくとも部分的に殺菌または完全に滅菌するための手段が設けられ、前記装置はさらに
前記基体を（たとえばホッパまたは従来の搬送システムから）前記容器内に投入するための開口部と、
前記中空容器の内部の或る実質的な部分にわたり伸び、前記基体を搬送するための第１の搬送機器と、
前記第１の搬送機器を囲み、前記搬送機器による第１の方向の、前記容器の一方の端部への前記基体の搬送を、前記中空容器内での、前記第１の方向に対向する方向の前記基体の搬送から分離するための、管状の仕切りとを備える、装置。
【請求項１３】
前記管状の仕切りは、前記第１の搬送機器の長さの少なくとも大部分にわたり伸びる、請求項１２に記載の装置。
【請求項１４】
加湿流体を前記容器内に導入するための手段をさらに備える、請求項１２または１３に記載の装置。
【請求項１５】
前記基体を前記容器から放出するための手段をさらに備える、請求項１２から１４のいずれかに記載の装置。
【請求項１６】
前記放出手段は、前記第１の搬送機器のための逆転駆動機を含む、請求項１５に記載の装置。
【請求項１７】
前記容器には、処理中に封止するための手段が設けられる、請求項１２から１６のいずれかに記載の装置。
【請求項１８】
前記管状の仕切りおよび前記中空容器は、細長い、円筒形または準円筒形、平行六面体または準平行六面体である、請求項１２から１７のいずれかに記載の装置。
【請求項１９】
前記管状の仕切りは、前記管状の仕切り内の前記基体の詰まりを防ぐ手段を含む、請求項１２から１８のいずれかに記載の装置。
【請求項２０】
前記容器の前記回転軸は、実質的に水平か、または２５°未満の傾き、好ましくは１０°未満の傾きを伴う、請求項１２から１９のいずれかに記載の装置。
【請求項２１】
前記基体を殺菌または滅菌するための前記手段は、前記管状の仕切りのまわりの流体循環ジャケット、および／または前記容器の壁にある流体循環外被を含む、請求項１２から２０のいずれかに記載の装置。
【請求項２２】
前記第１の搬送機器はねじウォーム螺旋コンベイヤである、請求項１２から２１のいずれかに記載の装置。
【請求項２３】
前記基体を前記第２の方向に搬送するための第２の搬送機器をさらに備える、請求項１２から２２のいずれかに記載の装置。
【請求項２４】
前記第２の搬送機器は、前記容器内での前記基体のタンブリングができるようにされる、請求項２３に記載の装置。
【請求項２５】
前記第１の搬送機器は、前記管状の仕切りと同軸のトラフによって部分的に囲まれる、請求項１２から２４のいずれかに記載の装置。
【請求項２６】
基体を均等におよび少なくとも部分的に殺菌、または均等におよび完全に滅菌する、不連続−またはバッチ−方法であって、
第１のステップでは、前記基体は中空容器内に投入され、前記中空容器には、前記基体を少なくとも部分的に殺菌または滅菌するための手段が設けられ、
第２のステップでは、前記基体は前記中空容器内に位置決めされた管状のセクションを通じて、第１の方向に前記容器の一方の端部へと搬送され、前記管状のセクションは第１および第２の端部を有し、
第３のステップでは、前記基体は前記管状のセクションの前記第２の端部から前記中空容器内に放出され、かつ前記管状のセクションの前記第１の端部に到達するまで前記中空容器において前記第１の方向のそれに対向する第２の方向に搬送され、前記第１の方向に搬送される前記基体は、前記管状のセクションの壁によって、前記第２の方向に搬送される前記基体から分離され、
前記第２および第３のステップを繰返して、前記基体の均等なおよび少なくとも部分的な殺菌、または均等なおよび完全な滅菌を得る、方法。
【請求項２７】
前記第１および第２の方向は前記容器内において同心である、請求項２６に記載の方法。
【請求項２８】
前記基体は、前記容器内で前記第２の方向に分散および分配される、請求項２６または２７に記載の方法。
【請求項２９】
前記分散および分配のステップは、タンブリングまたは能動分配を含む、請求項２８に記載の方法。
【請求項３０】
植物またはきのこのための成長媒体などの基体を少なくとも部分的に殺菌または滅菌するための装置であって、
前記基体を少なくとも部分的に殺菌または完全に滅菌するための手段を設けた中空容器と、
前記基体を（たとえばホッパまたは従来の搬送システムから）前記容器内に投入するための開口部と、
前記中空容器の内部の或る実質的な部分にわたり伸び、前記基体を搬送するための搬送機器と、
前記搬送機器のまわりを、これの長さの少なくとも或る実質的な部分にわたり囲む管状の仕切りとを備え、前記管状の仕切りは、前記管状の仕切り内の第１の搬送ゾーン、および前記管状の仕切りと前記中空容器の内壁との間の第２の搬送ゾーンを規定し、前記管状の仕切りは、前記搬送機器による第１の方向の、前記容器の一方の端部への前記基体の搬送を、前記中空容器内での、前記第１の方向に対向する方向の前記基体の搬送から分離するようにされる、装置。
【請求項３１】
前記基体が前記第２の方向に搬送される際に前記基体を前記容器内で分散および分配するために設けられる基体分配手段をさらに備える、請求項３０に記載の装置。
【請求項３２】
前記基体分配手段は、前記容器を回転させてタンブリングを引起す手段によって、または能動分配手段によって与えられる、請求項３１に記載の装置。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
この発明は材料を少なくとも部分的に殺菌または滅菌する方法に関し、より特定的には、特に植物およびきのこのための成長媒体および栄養層などの有機材料、さらには病院廃棄物などの他の種類の廃棄物を、少なくとも部分的に殺菌または滅菌する方法に関し、さらにこの方法を実現する器具に関するものである。
【０００２】
【技術背景】
きのこ（栽培されたものまたは野生のもの）ならびにいくつかの植物、特に野菜（たとえばキクヂシャ、トマト）、果物（たとえばラズベリー、キウィフルーツ）および果樹を育てるためには、習慣的に、これらを成長媒体または栄養層などの基体に置いてこれらの成長を促進、または植物の種子の場合にはこれらを発芽させる。基体には、たとえば泥炭、土壌、おが屑、藁、干草、植物の廃棄物（トウモロコシ、木材）、木の切屑（たとえば生垣の刈込み）、および穀類（たとえば小麦、ライ麦、キビ）などの多様な有機材料を用いることができる。白きのこは習慣的に泥炭などの栄養媒体の上部層でも育てられる。通常、基体の使用前には、これを少なくとも部分的に殺菌または完全に滅菌することによって、基体で育てるきのこおよび／または植物を汚染し得る有害なバクテリア、菌、細菌、微生物、虫および他の望ましくない感染性の媒介物を除去する必要がある。さらにまた、前記基体を殺菌または滅菌の後に冷却して、これを殺菌状態で包装できるように、またはきのこの場合これに播種できるようにする必要がある。
【０００３】
有機物質を殺菌または滅菌するためのさまざまな方法および装置の記述がなされてきた。一般的に、或る水分含有量を維持または供給しつつ有機材料を滅菌するのが望ましい。ＵＳ　４，９１５，６０６では、成長媒体を蒸気炉に入れることを含む単純な機器が記載されている。このアプローチでは、どの大きな媒体片の中心部にも殺菌プロセスが浸透するまでにはかなりの時間がかかる。成長媒体片を粉砕してこれを絶えずかき混ぜればよりよいはずである。ＢＥ　８９０　４６８に記載の装置でこれが部分的に試みられている。ここでは材料に対してタンブリングを行なう単純な回転ドラムを利用する。より能動的にかき混ぜることができるように、ＧＢ　２　００２　６４５、ＤＥ　４３　１５　６６０およびＤＥ　６９９　３８７では、内部ねじを加えることが提案されている。ＥＰ　２７６６４４ではさらなる改善案が記載され、ここでは中心に位置決めされたねじがトラフ内で動作し、ねじの方向を逆転させることにより材料を外部中空ドラムから放出できる。
【０００４】
上記の機械のいずれにおいても、成長媒体の殺菌または滅菌の均一性に関し、満足できる再現性は得られない。処理された材料のうち少量がまだ適切に滅菌されていない恐れがある。
【０００５】
これに代わるアプローチは、ＥＰ　９３１　５５３、ＵＳ　５，４０６，７４７またはＪＰ　４０４５７１９で開示のように、内部ねじを有する長いチューブ内で材料の処理を試みることである。このような装置では、材料は確実に明確な経路に従い駆動ねじで絶えずかき混ぜられるであろう。このアプローチの不都合は、殺菌または滅菌時間のための認め得るほどの滞留時間を得ようとすれば、必要なチューブが極めて長くなるか、または得られる処理量が極めて低くなることである。このような長いチューブは、中小企業でしばしば見かけられる窮屈な製造スペースに好適ではない。これらの問題に対する部分的な解決案として、ＷＯ　９８／４８８５３は、互いに対して或る角度をなす２つのチューブと、これら２つのチューブの接合点に置かれて材料が休止する時間を与える保持チャンバとの使用を提案している。機械全体は、チャンバの容積が極めて小さく、したがってスループットが低い割にはまだかなりのスペースをとる。加熱される表面が広い面積にわたってむき出しとなるため、熱損失が大きく、その結果熱効率が低くなる。
【０００６】
この発明は、不成功に終わった公知解決案が困惑するほど多様にあり、これらが好ましい開発の方向を全く明らかに示していないという事実を前にしながらも、上記の問題を単純かつ信頼できる態様で解決し、かつ高価または維持の困難な機器に頼ることなくこれを行なうことを目指すものである。
【０００７】
したがって、この発明の第１の目的は、植物およびきのこの成長媒体などの基体であって少なくとも部分的に殺菌または完全に滅菌したものを得るための、単純で、信頼でき（再現性があり）、かつ効果的（最小限の時間に高い生産高をもたらす）方法を提供することである。殺菌または滅菌された基体は次に冷却されて殺菌状態での包装または播種が行なわれる。
【０００８】
この発明の第２の目的は、植物およびきのこの成長媒体などの基体であって少なくとも部分的に殺菌または滅菌されたものを得るための、組立、維持および使用に関して経済的である器具を提供することである。より特定的には、この発明の１つの目的は、器材を単純にしかつこれの動作に必要な電力を減らすことに専念した設計の装置を提供することである。
【０００９】
【発明の概要】
発明者は、同時に投入された分の成長媒体において、その部分ごとに媒体処理時間／プロセスが著しく変動する限り、適切な滅菌を達成することはできないと判断した。発明者は、商業的に入手可能な回転機械がなぜこの問題を抱えてしまうのかを初めて突き止め、或る解決法を開発してこれを広範に検査した。前述の商業的器具の設計は、処理される材料のいくつかの部分が、他の部分とは異なるレベルの滅菌または殺菌、たとえばより短い滅菌時間、を受けるようなものである。その帰結として、これらの部分の滅菌が不完全となり、これに対応する処理された材料の品質が悪い（均等でない）ものとなる。
【００１０】
第１の局面では、この発明は基体を均等におよび少なくとも部分的に殺菌、または均等におよび完全に滅菌する、不連続−またはバッチ−方法を提供し、
−第１のステップでは、前記基体は中空容器内に投入され、中空容器には、基体を少なくとも部分的に殺菌または滅菌するための手段が設けられ、
−第２のステップでは、中空容器は回転されて、熱エネルギが基体に供給され、容器の回転中に基体は中空容器内に位置決めされた管状のセクションを通じて第１の方向に容器の一方の端部へと搬送され、管状のセクションは第１および第２の端部を有し、
−第３のステップでは、基体は、管状のセクションの第２の端部から、回転する中空容器内に放出され、かつ管状のセクションの第１の端部に達するまで中空容器において第１の方向のそれに対向する第２の方向に搬送され、第１の方向に搬送される基体は、管状のセクションの壁によって、第２の方向に搬送される基体から分離され、
−第２および第３のステップを繰返して、前記基体の均等なおよび少なくとも部分的な殺菌、またはこれの均等なおよび完全な滅菌を得る。
基体は管状のセクションの第１の端部に隣接する中空体の端部で導入されるのが好ましい。前記基体を加湿するための流体は任意に基体内へと導入されるか、または、これが容器内へ導入される際に、これとともに導入され得る。中空容器を処理中に封止して容器を加圧できる。処理された基体を取出すには、好ましくは内部または外部の冷却ステップ後にこれを機械から放出し、それから殺菌状態で包装するか、または、基体がきのこの成長媒体であれば、殺菌したチャンバで播種を行なう。この発明に従う方法の有利な変形例では、殺菌または滅菌されたきのこ成長媒体に対して、冷却後、これを前記機械から放出する前に装置内で播種を行なうことができる。
【００１１】
この発明に従う方法の第１の好ましい実施例では、第１および第２の方向での搬送は同心であり、より特定的には、容器の回転軸と同軸である。この方法の別の好ましい実施例では、管状のセクションの第１の端部は開口部を有し、これによって、基体を管状のセクション内の搬送機器に接近させて管状のセクション内に移送できる。開口部は、搬送機器を部分的に囲むトラフの上部で与えられ得る。トラフと管状のセクションとは同軸であるのが好ましい。管状のセクションの長さと比較したトラフ上の開口部の長さは、均等な滅菌が得られるほどのものとなる。この開口部の長さが管状のセクションへの接近の容易さを規定し、したがって管状のセクションおよび／または中空容器での滞留時間を決定し得る。
【００１２】
所望の滅菌温度と、任意にはこの方法を実行する高度とに依存して、この発明に従う方法の第２および第３のステップは、大気圧よりもわずかに高い圧力で実行されるのが好ましい。これを達成する単純なやり方は、加熱前に封止状態で中空容器内に加湿流体を導入し、次に液体を加熱して発生した蒸気で容器を加圧することである。しかしながら時間を節約するために高温の加湿流体を導入するのが好ましく、こうして最初に加熱する時間が減少し、したがって全体の処理時間が減少する。たとえば水を用いる場合、最初に沸騰水を容器内に導入してもよい。
【００１３】
この発明に従う方法の好ましい実施例では、管状のセクションは好ましくは容器の回転軸と同軸であり、管状のセクションはこの内部に搬送機器、たとえば搬送ねじを含む。この発明の文脈において、「管状のセクション」という表現は、その断面の形状（三角形、正方形、長方形、五角形、六角形、円形、卵形、楕円形、多角形または他のあらゆる形状）にかかわりなく、あらゆる導管を意味する。必要であれば、管状のセクションの壁を穿孔してもよいが、これは孔の数および／またはサイズがこのセクションの本来の機能、すなわち第１および第２の方向の材料の流れの分離、の妨げとならない場合に限られ、たとえば孔のために２つの流れが実質的に混ざってはならない。管状の仕切りには、管状のセクションでの詰りを防ぐ断面が与えられるのが好ましい。たとえば、管状のセクションの断面は、壁の内側に鋭いエッジまたはうねを有し、こうして基体が管状のセクションでくっつく（循環しない）のを防ぐことができる。
【００１４】
管状のセクションにある搬送機器は、方向を逆転できる搬送ねじなどのようなものであるのが好ましい。一方では中空容器の回転速度と、他方では管状のセクションにある搬送機器の回転速度とは、同じであっても異なっていてもよいが、設定可能であるのが好ましい。また、管状のセクションの内側での搬送機器の搬送速度を処理中に変化させることができ、特定的には、機械のオペレータが満足できる均等性を得れば、すぐに搬送を止めることができる。しかしながら、容器の回転速度（１秒当りの回転数またはｒｐｍで表わす）は、ほとんどの場合搬送機器のそれよりも少なくなるように調整される。単に例としては、容器の回転速度は０．５ｒｐｍから約５ｒｐｍの範囲内であり、搬送機器の回転速度は、これの直径などのさまざまな要因に依存して、約１００ｒｐｍまでとなり得る。基体を少なくとも部分的に殺菌または滅菌するための手段は、好ましくは装置の一部に収容され、こうして少なくとも部分的な殺菌または滅菌がこの発明に従う方法の少なくとも第３のステップ中に、好ましくは既に第２のステップで始まるようにする。これはたとえば、以下でより詳細に説明するように、中空容器の内側の壁上に、および／または管状のセクション自体の上もしくはこれの中に、殺菌温度または滅菌温度を維持する器具を設けることにより便利に達成される。しかしながら、たとえば蒸気噴射などの他の器具を設けてもよい。
【００１５】
この装置のさまざまな構成要素の幾何学的寸法、特定的には、長さおよび−中空容器の場合−直径、または幅などの、縦および横の寸法、ならびに容器とこれの内部の搬送機器との回転速度は、各々の基体片が効果的に殺菌または滅菌条件下に置かれる時間が処理全体にわたり機械の各部分で均一となり、こうして最終製品の品質が均等となるのに寄与するように、関連して動作するよう選ばれるのが好ましい。
【００１６】
この発明の文脈において「加湿流体」という表現は、基体と混ぜられ得る気体または好ましくは液体の流体であって、基体と均等に混ぜられて、完全に滅菌または少なくとも部分的に殺菌され得る媒体を構成できる、流体を意味する。たとえば流体は、約５℃から約９５℃の温度の水であっても、または水蒸気であってもよい。用いる加湿流体の量は、基体の性質（これは成長媒体ごとにかなり変化する）と、封止された回転機械内に基体が投入される前のこれの水分含有量と、前記機械で加湿された基体を容易に搬送するのに必要なテクスチャとによって決定される。例として、導入される加湿された流体の量は、好ましくは、封止された回転機械での乾性材料の割合が約２０〜６０重量％、すなわち水／基体の重量比が約２：３から約４：１となるようなものとなる。この発明に従う方法が処理する基体の性質に依存して、必ずしも完全な殺菌条件を採用しなくてもよい。
【００１７】
この発明の第２の局面に従うと、植物またはきのこの成長媒体などの基体を少なくとも部分的に殺菌または滅菌する装置が提供され、
−回転軸、たとえば水平または準水平の軸、について回転され得る中空容器を備え、容器には基体を少なくとも部分的に殺菌または完全に滅菌するための手段が設けられ、この装置はさらに、
−基体を（たとえばホッパまたは従来の搬送システムから）容器内に投入するための開口部と、
−中空容器の内部の或る実質的な部分にわたって伸び、基体を搬送するための搬送機器と、
−搬送機器のまわりをこれの長さの少なくとも或る実質的な部分にわたり囲み、搬送機器による容器の一方の端部への第１の方向の基体の搬送を、中空容器内での第１の方向に対向する方向の基体の搬送から分離するための、管状の仕切りとを備える。
【００１８】
実質的とは、少なくとも２５％、好ましくは３０％以上、たとえば５０％を意味する。さらに、容器には加湿流体を容器内に導入するための手段を設けてもよい。容器は処理後に基体を放出するための手段を有するのが好ましい。容器はまた処理中に、たとえば容器の一方の端部（好ましくは投入が行なわれるのと同じ端部）に配置されて、基体を投入、および／または滅菌もしくは殺菌された基体を放出するためのバルブによって、封止されてもよい。
【００１９】
効率上、管状の仕切りおよび中空容器は細長く、たとえば円筒形または準円筒形、平行六面体または準平行六面体であり、この発明の方法は、容器の回転軸が実質的に水平、または、管状のセクションの第１の端部に向かって下方向に２５°未満、たとえば５°または１０°の傾きを伴って行なわれるのが好ましい。
【００２０】
この発明の第１の局面を形成する方法に関して前に示したように、上述の器具の分離のための仕切りは、容器の回転軸と平行または同軸の縦軸を有する、管状の通路などの管状の仕切りであり、一方で管状の通路の内側で基体を搬送するための搬送ゾーンと、他方で管状通路の外側の、これと容器の内側の壁との間の搬送ゾーンにおける、逆方向の基体の搬送とを分離する。
【００２１】
加湿流体を導入するための手段は、好ましくは容器の内側にある前記流体のための単純な引入れパイプ、たとえば基体を投入および放出するための手段に対向する容器の端部にあるチューブ、の形をとる。基体を少なくとも部分的に殺菌または完全に滅菌する方法は、たとえば少なくとも１つのジャケットの形をとることができ、これは容器の壁に配置されて、或る温度、たとえば約６０℃から約１４０℃に維持された水蒸気または水などの熱い流体を循環させる。基体の殺菌または滅菌が終わった後、同じ手段を用いて、殺菌包装、または基体がきのこの成長媒体を構成する場合は基体への播種、と両立できる温度まで基体を冷却するのに必要な時間の間、（土地の気候条件に依存して）約５℃から約３０℃の温度の水などの冷たい流体を循環させることによって、殺菌または滅菌した基体を冷却することができる。
【００２２】
この発明の好ましい実施例では、搬送機器は容器の端部にある孔を通る。搬送機器を逆転させることにより、処理された基体はこの孔を通じて容器から放出され得る。この発明の別の変形例では、管状の仕切りにより規定された管状のセクションには、加湿された基体を殺菌または滅菌するための手段、たとえば、前に規定したように前記管状のセクションのまわりをこれの長さの或る実質的な部分にわたり囲み熱い流体を循環させるためのジャケットを設けることができ、こうして接触のための表面積を増加させ、よって殺菌または滅菌すべき基体と前記熱い流体との間の熱伝達を増加させ、したがって動作の効率を増加させる。管状のセクションのまわりの熱い流体の循環ジャケットは、必要であれば、容器の壁にあるジャケットと連通して加湿された基体を殺菌または滅菌することができ、またはこれに取って代わることもできる。
【００２３】
この発明に従うと、搬送機器は搬送ねじまたは螺旋コンベイヤであり得る。この発明に従うと、搬送機器には、モータ、たとえば可逆電動または液圧モータなどの、可逆駆動手段が設けられるのが好ましい。
【００２４】
この発明はまた、基体を均等におよび少なくとも部分的に殺菌、または均等におよび完全に滅菌するための不連続−またはバッチ−方法を提供することができ、
−第１のステップでは、前記基体は中空容器内に投入され、中空容器には、基体を少なくとも部分的に殺菌または滅菌するための手段が設けられ、
−第２のステップでは、基体は中空容器内にある管状のセクションを通じて、第１の方向に容器の一方の端部へと搬送され、管状のセクションは第１および第２の端部を有し、
−第３のステップでは、基体は管状のセクションの第２の端部から中空容器内に放出され、かつ管状のセクションの第１の端部に到達するまで中空容器において第１の方向のそれに対向する第２の方向に搬送され、第１の方向に搬送される基体は、管状のセクションの壁によって、第２の方向に搬送される基体から分離され、
−第２および第３のステップを繰返して、前記基体の均等なおよび少なくとも部分的な殺菌、または均等なおよび完全な滅菌を得る。第１および第２の方向の材料の流れは、容器内で同心であるのが好ましい。好ましくは、基体は容器内で、たとえばタンブリングまたは能動分配により、第２の方向に分散および分配される。
【００２５】
この発明はまた、植物またはきのこの成長媒体などの基体を少なくとも部分的に殺菌または滅菌するための装置を提供することができ、
−基体を少なくとも部分的に殺菌または完全に滅菌するための手段を設けた中空容器と、
基体を（たとえばホッパまたは従来の搬送システムから）容器内に投入するための開口部と、
−中空容器の内部の或る実質的な部分にわたり伸び、基体を搬送するための搬送機器と、
−搬送機器のまわりを、これの長さの少なくとも或る実質的な部分にわたって囲む管状の仕切りとを備え、管状の仕切りは管状の仕切り内の第１の搬送ゾーン、および管状の仕切りと中空容器の内側の壁との間の第２の搬送ゾーンを規定し、管状の仕切りは、搬送機器による第１の方向の容器の一方の端部への基体の搬送を、中空容器内における、第１の方向に対向する方向の基体の搬送から分離するようにされる。好ましくは、第２の方向の材料の流れは、第１の方向の流れに関して同心である。好ましくは、基体を第２の方向に搬送する際、基体分配手段が、たとえば容器を回転させてタンブリングを行なわせることによって、または能動分配手段によって与えられる。
【００２６】
次に添付の図面を参照しながらこの発明を説明するが、これらは単に例として与えられるものにすぎず、この発明の限定を意図するものではない。
【００２７】
【例示の実施例の説明】
この発明を或る実施例および図面を参照しながら説明するが、この発明はこれに限定されず、ただ特許請求の範囲のみにより限定される。主にきのこの成長媒体の滅菌に関してこの発明を説明するが、この発明はこれに限定されず、病院廃棄物などの廃棄物の殺菌も含み得る。
【００２８】
この発明の実施例に従う部分的な殺菌または滅菌のための装置を、図１を参照しながら説明する。この装置は中空の、たとえば円筒形の容器（１ａ）を含み、これは実質的に水平または傾いた回転軸について回転され得る。これは２対の駆動輪（１５ａ）および（１５ｂ）によって回転され、これらはそれぞれの支持部（１８ａ）および（１８ｂ）に固定され得る。容器（１ａ）の一方の端部には好ましくは、封止バルブ（５）を含んで、殺菌または滅菌される材料を（貯蔵器および／または搬送システム、たとえばホッパから、図１に示さず）投入するためのシステムがある。投入システムと容器（１ａ）との間のシールは、ロータリシール（８）で与えられ得る。アルキメデスのねじまたは螺旋トランスポータ（２）などの搬送機器はバルブ（５）の下方にあり、固定手段、この場合コーン（１９）および前記コーンに固定された封止軸受（９ｂ）によって、容器（１ａ）とともに回転するようにされ、かつほとんど容器（１ａ）の全長および前述の投入システムの全長にわたって伸びる。この搬送機器は、材料の搬送を制御し規則的なものにするために設けられる。封止軸受（９ｂ）はアルキメデスのねじ（２）を正しい位置に保持し、かつ構成要素間のあらゆる伸びの差異を許容する。投入システムと同じ端部にあるアルキメデスのねじ（２）の端部は、可逆液圧または電動モータ（７）により駆動される。投入システムと、モータ（７）により駆動されるシャフトとの間のシールは、軸受を有するロータリシール（９ａ）で与えられる。アルキメデスのねじ（２）と同軸で、アルキメデスのねじ（２）よりもわずかに大きな半径の円筒形のトラフ（３）は、殺菌または滅菌される材料を投入システムから受取る。トラフ（３）は固定手段（２０）でフレーム（１４）に留められる。固定手段（２１ａ）および（２１ｂ）で容器（１ａ）に固定された管状の通路（４）はアルキメデスのねじ（２）と同軸であり、これの半径は少なくともトラフ（３）のそれと等しい。管状の通路（４）は容器（１ａ）の長さの或る実質的な部分にわたり伸び、トラフ（３）の端部をわずかに超えて重なり得る。トラフの上部は開いており、この開口部の長さは管状の通路の長さよりも小さいのが好ましい。
【００２９】
さらに、容器（１ａ）の壁には、水もしくは水蒸気、または熱い油などの他の加熱流体を、循環させるためのジャケット（１ｂ）が設けられ得る。ジャケットは、循環する流体の組成、温度および質に依存して、腐食に強い材料から作られるのが好ましい。ジャケット（１ｂ）はたとえば給水部に接続された引入れ口（１１）と、容器（１ａ）の同じまたは別の端部にある引出し口（１２）とを有する。これらは、殺菌または滅菌される材料を投入する端部に対向して便利に置かれる。流体循環／注入システム（１０、１１、１２）と容器（１ａ）との間のシールは、循環する流体の温度に長時間耐えることができる材料からなるロータリシール（１３）で与えられる。好適な材料は、天然ゴム、ブチルゴム、ポリテトラフルオロエチレン（たとえばテフロン（Ｒ））、青銅またはセラミックを含む。この発明に従う装置はさらに、容器（１ａ）の内部に流体を通すチューブ（１０）を含み、前記チューブは好ましくは、殺菌または滅菌される材料を投入する端部に対向する容器（１ａ）の端部に、すなわち加熱流体を循環させるための引入れ口（１１）および引出し口（１２）の近くに位置決めされる。最後に、図１は水と容器内で処理する成長媒体とを計量する２対のロードセル（１６ａ）および（１６ｂ）を示す。加熱ジャケット１ｂを参照しながらこの発明を説明したが、蒸気噴射、赤外線放射器、または、容器の壁に取付けた加熱エレメントを用いた直接の電気加熱などの、他の加熱を用いてもよい。
【００３０】
アルキメデスのねじ（２）は管状の通路（４）の内側で回転するが、これ自体は容器（１ａ）と同時に回転する一方、トラフ３は静止したままである。管状の通路（４）は壁によって規定され、この壁は、前部への搬送のゾーン（通路の内側）と、後部への搬送のゾーン（通路の外側、これと水循環ジャケット（１ｂ）の内壁との間）との間の分離体を構成する。管状のセクションを規定する壁は中実であっても穿孔されていてもよい。しかしながら、穿孔される場合、孔の数および／またはサイズは好ましくは機械の前および後への材料の流れを分離するという本来の機能を妨げてはならず、たとえば孔のために２つの流れが実質的に混ざってはならない。孔は好ましくは、材料が管状の通路（４）の端部に到達するまで、管状の通路から容器内に出ないほどに小さくなければならない。管状のセクションとトラフセクションとの詳細な断面図を図２ａ、ｂ、ｃに示す。図２ｂに示すように、管状のセクションの断面には、リッジまたは他の形状が設けられて、管状のセクションでねじ（２）が詰まるのを防ぐ。
【００３１】
投入システムの封止バルブ（５）の近くにかつアルキメデスのねじ（２）の下にある第２の封止バルブ（６）を用いて、殺菌または滅菌された材料が周囲温度まで冷却された後、アルキメデスのねじの方向を逆転させて材料を容器から放出する。材料は、殺菌されたエンクロージャ（１７）内に放出され、ここから搬送システム（図１に示さず）により包装機械などの包装機器へと運搬され得る。ロータリシール（８）、バルブ（５、６）およびトラフ（３）は１つの一体の器具であってもよい。図１に示さないこの実施例の変形例では、熱い流体引入れチューブ（１０）を他の位置、たとえば封止バルブ（５）と（６）との間に、位置決めしてもよい。
【００３２】
この装置は以下の態様で動作する。第１のステップでは、処理する材料の性質および水分含有量に依存して予め質と温度を決定された加湿流体、たとえば熱水が、パイプ（１０）によって容器（１ａ）内に導入され、重さの増加がロードセル対（１６ａ）および（１６ｂ）により決定される。この間に、熱水または適用可能であれば水蒸気、熱い油または他の熱い流体が、水引入れ口（１１）を通じて導入され、ジャケット（１ｂ）で流体引出し口（１２）へと循環される。第２のステップでは、少なくとも部分的に殺菌または滅菌する固体材料、たとえば植物またはきのこの成長媒体が、搬送システム（図１に示さず）によって封止バルブ（５）を通じて容器（１ａ）内に投入される。同時にモータ（７）が始動され、材料を投入区域から容器内に、さらにこれの遠端へと搬送するような回転方向で、アルキメデスのねじ（２）を駆動する。ねじの回転は投入されたばかりの材料を一緒に運び、これをトラフ（３）に向けて、さらにここを通じて搬送し、次に管状の通路（４）へ、さらにここを通じて搬送する。引入れチューブ（１０）の近くにある、管状の通路（４）の遠端で、材料は容器の中空空間に放出される。次に材料は、管状の通路（４）とジャケット（１ｂ）の壁との間の環状の容積部の或る実質的な部分において、このジャケットの回転により対向の経路に従うように、すなわち後部に向かって搬送される。さらなる搬送機器、たとえば螺旋傾斜ブレード（２２）を中空容器の内側の壁に設けて後方へのこの動きを援助させてもよい。逆方向の動きは、制御された規則的なやり方で行なうのが好ましい。さらにこの第２の搬送機器は、材料をタンブリングできるようなものが好ましい。材料は、容器（１ａ）の第１の端部に到達すると、トラフ（３）の上部の開口部を通じてこれに入る。こうして材料が入るのを援助するために、たとえば図２ｄの断面図で概略的に示すブレード（２３）で与えられる援助手段を用いてもよい。管状の通路と容器の内壁との間の、「後部への搬送のゾーン」ともいえる環状の容積部分では、加湿された固体材料の温度は、ジャケット（１ｂ）で循環する熱水、水蒸気、油または他の熱い流体によって、材料の殺菌または滅菌に好適な値へと変化され、またはこれに維持される。この搬送の終りに、容器（１ａ）の回転により、戻ってきた殺菌または滅菌中の材料はトラフ（３）内に落ち、ここでアルキメデスのねじ（２）がこれを再び容器（１ａ）の前部へと搬送し、こうして材料の再循環を可能にする。このようにして固体材料は容器（１ａ）内で常にかつ完全に混ぜられるが、これは特に、選ばれた温度および継続時間での動作の結果得られる殺菌または滅菌を受ける間に、材料がトラフ（３）内に落ちて管状の通路（４）の内側のねじ（２）で前部へと運搬されることによって行なわれる。この発明の或る局面に従うと、材料は第１のステップで管状の通路で搬送され、次にタンブリングの態様で管状の通路の開始部に戻るが、材料がタンブリングで管状のセクション内に落ちることはあり得ず、よって材料が「近道」をとる恐れはない。この組合せにより均一な殺菌および滅菌が得られるが、これはすべての材料が同じ経路をとるようにされるからである。しかしながら容器は小さなサイズのものであり、すべての容積は効率的に利用され、加熱される表面積は最小限に抑えられる。
【００３３】
処理する固体材料の性質に依存して、殺菌または滅菌が十分に完結したとみなされると、ジャケット（１ｂ）で循環している熱い流体は冷たい流体と取替えられ、容器（１ａ）は必要であれば回転を続ける。これにより殺菌または滅菌された材料を冷却し、この後材料は放出されるか、または、きのこ成長媒体の場合、材料に対して、通常のきのこの種（ｓｅｅｄ）の量−成長媒体の約０．５重量％から約５重量％−での播種を殺菌状態で行なう。この発明の一局面は、封止された容器１で行なわれる冷却ステップ、すなわち殺菌状態での冷却ステップである。
【００３４】
次にモータ（７）がアルキメデスのねじ（２）の回転の方向を逆転させ、殺菌または滅菌されかつ冷却された材料を、トラフ（３）からバルブ（６）を通じて殺菌したエンクロージャ（１７）に搬送する。容器を回転させて逆方向にねじ（２）を動作させることによって、すべての材料が容器から放出される。
【００３５】
上で説明した実施例に代えて、この発明の規定された範囲から離れることなく、封止バルブ（５）により、または封止バルブ（５）および（６）の間で、殺菌または滅菌される基体が容器（１ａ）内に導入される前に、これを加湿することもまた可能であり、この場合、流体引入れパイプ（１０）は利用されず、省略できる。
【００３６】
好ましい実施例を参照してこの発明を示しかつ説明したが、形状および詳細のさまざまな変更または変形がこの発明の範囲および精神を離れることなく行なわれ得ることが当業者には理解されるであろう。たとえば、処理中に容器を加圧するために、たとえば加圧した空気を導入したり、または加熱中に容器を封止して自動的に圧力を高めたりしてもよい。
【００３７】
図３を参照してこの発明のさらなる実施例を説明する。この発明の一例をすでに詳細に説明してあるので、この実施例に関しては本質的な項目のみを説明する。この装置は、特に垂直セクションにおいて二重壁構造３１ａ、３１ｂを含み得る外壁３１を有する、中空容器を備える。これら壁３１ａ、３１ｂの間の空間は、加熱または冷却流体の循環に用いられ得る。好適な流体パイプ、ポンプおよび加熱器が設けられ得る。容器の中心には垂直の管状のセクション３４があり、これは容器を２つの部分−管状のセクション３４との間の外部搬送ゾーン、および第２の搬送ゾーンを形成する管状のセクションの内側−に分離する。管状のセクションには、搬送機器、たとえばねじ３２がある。ねじ３２は基体を容器の基部から、容器の上部近くの引出し点へと搬送する。管状のセクション３４は、たとえば電気的加熱エレメントにより、または加熱された流体が管状のセクションの壁の中で流れることにより、別個に加熱され得る。基体は容器の上部に位置決めされた封止バルブ３５を通じて導入され得る。
【００３８】
基体は管状のセクション３４において、或る程度まで圧縮される。基体を粉砕してより良好な滅菌を可能にするために、基体分配器３３が管状のセクション３４の上部のすぐ下に設けられる。分配器３３は、たとえばリングモータによって駆動されて回転する、放射状に配置された或る数のパドル３７を含む。パドル３７は、落ちてくる基体を打って粉砕し、これを容器３１の内壁にぶつける。この手段によって、第１の実施例のタンブリング作用が与えるのと類似の作用が与えられる。
【００３９】
基体は容器の底部に落ち、管状のセクションに再び入る。追加の搬送機器（図示せず）を容器の底部に設け、基体を容器の基部の外の部分から中心へと搬送する。
【００４０】
滅菌後、冷却流体を壁３１ａとｂとの間、および任意に管状のセクションの壁の中の空間に供給し、基体を封止殺菌状態の態様で冷却することができる。
【００４１】
容器を空にするために、容器の底部、好ましくは容器の中心に位置決めされた第２のバルブ３６を開けることができる。ねじ３２が逆転され、処理した基体を容器から取出すのを援助できる。容器の基部は概して中心へと下方向に、たとえば円錐の形で傾き、基体を取出すのを援助できる。
【図面の簡単な説明】
【図１】この発明の実施例に従う装置の、概略的な部分破断側面立面図である。
【図２ａ】図１の実施例の、トラフおよび管状のセクションなどの、容器の部分の断面図である。
【図２ｂ】図１の実施例の、トラフおよび管状のセクションなどの、容器の部分の断面図である。
【図２ｃ】図１の実施例の、トラフおよび管状のセクションなどの、容器の部分の断面図である。
【図２ｄ】図１の実施例の、トラフおよび管状のセクションなどの、容器の部分の断面図である。
【図３】この発明のさらなる実施例を示す図である。
【国際公開パンフレット】
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【国際調査報告】
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