(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
少なくとも槽の直胴部の側壁及び底面に設けられた外部加熱手段と、該外部加熱手段に対応する前記槽の内面を摺動するように配置された複数枚の羽根と、真空排気口とを有し、蒸溜酒廃液を真空下に加熱して濃縮し、更に前記蒸溜酒廃液に含まれる有機固形分を顆粒状または小フレーク状に至るまで乾燥する真空濃縮乾燥槽と、
前記直胴部と前記真空排気口との間に設けられ、真空排気される水蒸気に伴われ易い有機固形分および廃液ミストを捕捉分離するための邪魔板が内部に配置されたセパレータと、
前記真空排気口に接続され噴出水によって前記真空濃縮乾燥槽を真空排気すると同時に、前記水蒸気をアルコール分と共に凝縮させ、かつ焦げ付き臭成分を溶解させる水エジェクタ、前記噴出水を受けると共に前記水エジェクタとの間で水が循環されるホットウエル、および該ホットウエルとの間で前記水が循環されて、該水を冷却すると共に含まれるアルコール分を気化させるクーリング・タワーを備えた真空排気系と、からなる
ことを特徴とする蒸留酒廃液の真空濃縮乾燥装置
【請求項２】
前記邪魔板が４枚以上の半楕円形の板を上下方向に交互に逆の勾配となるように、かつ前記邪魔板の上端が前記セパレータの側壁に設けられた前記真空排気口より低い位置となるように配置して、前記邪魔板の円周部を前記セパレータの内壁に接するように取り付けたものであり、前記セパレータの下方から上方へ流れる前記水蒸気の流れの向きを少なくとも４回以上変えるものである請求項１に記載の蒸留酒廃液の真空濃縮乾燥装置。
【請求項３】
前記邪魔板が支持棒に取り付けられた邪魔板ユニットとして形成されており、前記セパレータの上部開口から挿入し、取り出すことが可能とされている請求項２に記載の蒸留酒廃液の真空濃縮乾燥装置。
【請求項４】
前記邪魔板が谷折り部と山折り部を交互に備えたジグザグ状の複数枚の板を前記セパレータ内で上下方向に並べて配置して、前記波板の両側の端面を前記セパレータの内壁に接するように取り付け、かつ複数枚の両外側に位置する二枚の波板は前記山折り部または前記谷折り部を前記セパレータの内壁に接するように取り付けたものであり、前記セパレータの下方から上方へ流れる前記水蒸気の流れの向きを少なくとも４回以上変えるものである請求項１に記載の蒸留酒廃液の真空濃縮乾燥装置。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【産業上の利用分野】
本発明は焼酎、その他蒸溜酒の製造プロセスにおいて、蒸溜釜残として発生する蒸溜酒廃液の真空濃縮乾燥装置に関するものである。
【０００２】
【従来の技術及びその問題点】
例えば焼酎の製造工程においては、蒸溜後に釜残として発生する焼酎廃液は５〜７％の有機固形分を含んでおり、有機性汚泥として分類されるものであって、そのまま一般河川へ放流することはできない。従って、これ迄は海洋投棄が行なわれて来たが、その海洋投棄も世界的に禁止される方向にある。
【０００３】
これに対し、廃液を濃縮して肥料や飼料とすることが行なわれ始めている。しかし、高濃度に濃縮すると液体としての流動性を失うので、有機固形分濃度を１８〜２０％とするのが限度である。従って、その保管や輸送にコストを要し、利用に限界があって、単なる濃縮は廃液処理の根本的な解決策とはなっていない。
【０００４】
また、上記の濃縮液を別な装置で乾燥する試みもある。乾燥の効率化のため事前に一旦放置して、ケーキすなわち有機固形分を含む沈降相を乾燥にかけるべく、上澄みをデカントすることも行なわれるが、この上澄みはアルコール分、時には有機固形分も含むので別に設けた排水処理設備での処理を必要とし、そのままでは一般河川に放流できない。更には濃縮時、乾燥時において有機固形分が機器に付着し焦げ付いて、焦げ付き臭を発生するという問題もある。
【０００５】
これらに対し、廃液を同一の真空槽内で連続して濃縮し乾燥する試みもある。この方法では、廃液は濃縮の進行と共に更に粘度を高めるので突沸を生じ易いが、突沸すると廃液中の有機固形分が廃液ミストに伴われて真空濃縮乾燥槽から真空排気系へ飛散するようになり、これが排水へ混入すると水質を低下させる。また、真空排気される水蒸気中にはアルコール分が含まれているので、この蒸気を単に冷却して凝縮させるだけでは一般河川へ放流することはできない。加えて、真空濃縮乾燥槽で生じた焦げ付き臭が真空排気系へ流れて来ることもある。
【０００６】
【発明が解決しようとする問題点】
本発明は上述の問題に鑑みてなされ、蒸溜酒廃液中に含まれる有機固形分を真空濃縮乾燥槽によって真空濃縮、乾燥して肥料や飼料とする場合に、真空排気される水蒸気に伴われて有機固形分が真空濃縮乾燥槽から真空排気系へ飛散し水蒸気の凝縮水に混入して、その水質を低下させることがなく、かつ、水蒸気の凝縮水からアルコール分を除くことができ、凝縮水を放流しても一般河川を汚染させず、更には焦げ付き臭も消滅させ得る蒸溜酒廃液の真空濃縮乾燥装置を提供することを目的とする。
【０００７】
【問題点を解決するための手段】
以上の目的は、少なくとも槽の直胴部の側壁及び底面に設けられた外部加熱手段と、該外部加熱手段に対応する前記槽の内面を摺動するように配置された複数枚の羽根と、真空排気口とを有し、蒸溜酒廃液を真空下に加熱して濃縮し、更に前記蒸溜酒廃液に含まれる有機固形分を顆粒状または小フレーク状に至るまで乾燥する真空濃縮乾燥槽と、前記直胴部と前記真空排気口との間に設けられ、真空排気される水蒸気に伴われ易い有機固形分および廃液ミストを捕捉分離するための邪魔板が内部に配置されたセパレータと、前記真空排気口に接続され噴出水によって前記真空濃縮乾燥槽を真空排気すると同時に、前記水蒸気をアルコール分と共に凝縮させ、かつ焦げ付き臭成分を溶解させる水エジェクタ、前記噴出水を受けると共に前記水エジェクタとの間で水が循環されるホットウエル、および該ホットウエルとの間で前記水が循環されて、該水を冷却すると共に含まれるアルコール分を気化させるクーリング・タワーを備えた真空排気系と、からなることを特徴とする蒸留酒廃液の真空濃縮乾燥装置、によって達成される。
【０００８】
【作用】
本発明の蒸留酒廃液の真空濃縮乾燥装置によれば、真空濃縮乾燥槽においては、廃液が濃縮され、廃液に含まれる有機固形分は顆粒状または小フレーク状に至るまで乾燥されて取り出される。セパレータにおいては、真空排気される水蒸気に伴われ易い有機固形分及び廃液ミストは内部に設置された邪魔板によって捕捉分離されて真空排気系への飛散が阻止され、真空排気系における水蒸気の凝縮水に混入しないので、凝縮水の水質を低下させない。また、真空排気系においては、アルコール分を含む水蒸気は水エジェクタで凝縮されて一旦はホットウエルに入るが、クーリング・タワーにおいて大量の空気を送り込んでホットウエルの水を冷却する時に、アルコール分は水の一部と共に気化し除去されるので、ホットウエルからの排水は一般河川への放流が可能なものとなる。
【０００９】
【実施例】
以下、本発明の実施例による蒸溜酒廃液の真空濃縮乾燥装置について、図面を参照して説明する。
【００１０】
図１は実施例による焼酎廃液の真空濃縮乾燥装置のシステムを示す図である。すなわち本実施例の真空濃縮乾燥装置は概しては真空濃縮乾燥槽１００と同真空濃縮乾燥槽１００に取り付けられたセパレータ４０と真空排気系１３０とから構成されている。
【００１１】
真空濃縮乾燥槽１００は側壁上部に廃液供給ノズル１１、駆動モータ５によって槽内面を摺動する羽根８１、８２、８３を有しており、槽外面に加熱用の温水ジャケット２１、２２、２３が設けられている。温水ジャケット２１、２２、２３には、焼酎の蒸溜工程における凝縮器１５１を冷却した温排水が導入されるようになっている。また、上部にはマンホール１５とセパレータ４０とが設けられている。セパレータ４０の上部には真空排気管４２が横向きに取り付けられており、真空排気管４２は、弁１２４を介して真空排気用の水エジェクタ１３１に接続されており、真空濃縮乾燥槽１００の真空排気口となる。そして、乾燥品の取出口１４が底面中央部に設けられている。なお、弁１２２を介して接続されている真空ポンプ１２０は蒸留酒廃液を真空濃縮乾燥槽１００へ移送するためのものであり、本発明との直接的な関係はない。
【００１２】
図２はセパレータ４０が真空濃縮乾燥槽１００に取り付けられている状態を示し、図３はセパレータ４０の外殻４１とその上部側壁に設けられている真空排気管４２、及び外殻４１に巻装されている保温用の温水管４４を示す縦断面図である。また、図４はセパレータ４０の内部へ挿入される一例の邪魔板ユニット４５を示す図である。すなわち、図４のＡは邪魔板ユニット４５の側面図であり、図３に示したセパレータ４０の外郭４１を一点鎖線で付している。図４のＡに示すように、邪魔板ユニット４５は把手４９を備えたフランジ板４６の下面と一体的な支持棒４７に対し４枚の半楕円形の邪魔板４８が上下方向に交互に逆の勾配となるように取り付けられている。図４のＢは図４のＡにおける「Ｂ」−「Ｂ」線方向から見た邪魔板４８の平面図である。
【００１３】
図４のＡを参照して、邪魔板ユニット４５はセパレータ４０の上部開口から挿入され、外殻４１のフランジ４３と邪魔板ユニット４５のフランジ板４６とがＯ−リングを介しボルト締めして組み立てられる。この時、最上位置の邪魔板４８の上端が真空排気管４２よりも下方となる。そして挿入位置では、半楕円形の邪魔板４８の円周部がセパレータ４０の内壁に接するようになっている。従って、セパレータ４０の下方から上方へ流れる水蒸気は邪魔板としての４枚の邪魔板４８によって流れの向きを少なくとも４回以上変えられ、水蒸気と共に飛散してくる有機固形分および廃液ミストは邪魔板４８の裏面に衝突して捕捉され分離される。そして、邪魔板ユニット４５は上記のようにセパレータ４０に取り付けられるので、装置のメンテナンス時などには、セパレータ４０の上部開口から取り出すことができ、付着物の除去、洗浄が容易である。
【００１４】
セパレータ４０内へ挿入する邪魔板としては、上記以外に、図５の縦断面図に示すように、少なくとも一つの谷折り部５７ａと、その両側の山折り部５７ｂを有する波板５８の複数枚（図５では４枚）からなり、各折り部を水平とし等間隔で上下方向に並べたものであってもよい。これらの波板５８は、セパレータ４０の上部開口から挿入された時、各波板５８の上端は真空排気管４２より下方位置とされ、かつ、各波板５８の両端部、および複数枚の両外側に位置する二枚の波板５８の一方の波板５８の谷折り部５７ａと他方の波板５８の山折り部５７ｂはセパレータ４０の内壁に接するようになっている。そして波板５８の挿入後は、図５に示すように、セパレータ４０のフランジ４３と盲フランジ板５６がボルト締めされる。このような複数枚の波板５８からなる邪魔板によってもセパレータ４０の下方から上方へ流れる水蒸気は流れの向きを少なくとも４回以上変えられ、そのことによって有機固形分および廃液ミストが波板５８に衝突して分離される。
【００１５】
真空排気系１３０には水エジェクタ１３１を真空ポンプとするものが好適に採用される。すなわち、真空排気系１３０は水を噴出する水エジェクタ１３１、水エジェクタ１３１からの水を受けるホットウエル１３２、ホットウエル１３２と水エジェクタ１３１との間での水を循環させるポンプ１３６、及びホットウエル１３２の水を冷却するためのクーリング・タワー１４１、ホットウエル１３２とクーリング・タワー１４１との間で水を循環させるポンプ１３９とからなるものである。クーリング・タワー１４１は水撒布ノズル１４２、濡れ壁部１４３、濡れ壁部１４３に多量の空気を送り込むための吸気ファン１４４とこれを駆動するモータ１４５とからなり、ホットウエル１３２には必要な場合に水を補給するための水補給ライン１３３と、余剰な水を排出するための排水ノズル１３４が設けられている。
【００１６】
本発明の実施例による焼酎廃液の真空濃縮乾燥装置は以上のように構成されるが、次にその作用について説明する。
【００１７】
図１、図２を参照して、真空濃縮乾燥槽１００へは廃液供給ノズル１１から所定量の焼酎廃液が供給されて廃液供給ノズル１１の弁は閉じられる。駆動モータ５を回転して羽根８１、８２、８３による真空濃縮乾燥槽１００の内面上の摺動を開始させると同時に、温水ジャケット２１、２２、２３に温排水を導入して廃液を加熱し、弁１２４を開として真空排気系１３０の真空ポンプである水エジェクタ１３１に接続する。
【００１８】
真空排気系１３０においては、水エジェクタ１３１からの噴出水はホットウエル１３２で受けられ、ホットウエル１３２の水はポンプ１３６によって水エジェクタ１３１へ送給されて、水エジェクタ１３１とホットウエル１３２との間で常時水が循環している。また、ホットウエル１３２の水はポンプ１３９でクーリング・タワー１４１へ送られ冷却されてホットウエル１３２へ戻り、クーリング・タワー１４１とホットウエル１３２との間も常に水が循環している。
【００１９】
従って、真空濃縮乾燥槽１００内で減圧下に加熱されている焼酎廃液は含有する水が水蒸気となって蒸発して濃縮され、最終的には廃液中の有機固形分は顆粒状または小フレーク状に至るまで乾燥されて、取出口１４から取り出され、肥料または飼料として利用される。この濃縮、乾燥の間、焼酎廃液は濃縮の進行と共に高粘度化するので、撹拌を十分に行っていても廃液が突沸することは避けられず、突沸によって発生する廃液ミストと共に有機固形分が水蒸気に伴われ真空排気系１３０へ向かって飛散するようになる。水蒸気中の廃液ミスト及び有機固形分はセパレータ４０内の４枚の邪魔板４８によって形成されたジグザグ状の排気路を通過する時に、邪魔板４８の下面に衝突し付着して、また付着したものが真空濃縮乾燥槽１００内へ脱落するなどして捕捉分離される。従って有機固形分及び廃液ミストが真空排気系１３０内へ飛散してホットウエル１３２の水に混入することはない。然し、邪魔板４８を３枚とした場合や、セパレータ４０内での水蒸気の流速が１５ｍ／ｓｅｃを越えた場合には、有機固形分の飛散を十分に阻止し得ず、ホットウエル１３２の水に混入する有機固形分が浮遊物となって水質検査時の浮遊物質量を増大させ、水質を劣化させた。
【００２０】
また、気液分離に広く使用されるメッシュ状フィルタや繊維充填物を邪魔板４８の代わりに使用した場合には目詰りを生じて真空排気不良となり、真空濃縮乾燥槽１００における乾燥が十分に行なわれなかった。そして目詰りしたものをそのまま使用すると、何らかの原因で有機固形分がホットウエル１３２まで運ばれたりした。更には逆に、メッシュ状フィルタや繊維充填物の目を粗くすると、有機固形分はこれらを通り抜けてホットウエル１３２の水に混入するようになった。
【００２１】
水エジェクタ１３１による真空排気で焼酎廃液から蒸発する水蒸気はそれに含まれるアルコール分と共に水エジェクタ１３１内において凝縮され、その凝縮熱によって水エジェクタ１３１の噴出水は３〜５℃温度上昇する。そのままにしておくとホットウエル１３２の水が温度上昇し、水エジェクタ１３１の効率が低下するようになるので、クーリング・タワー１４１によって冷却されている。すなわち、ポンプ１３９によってクーリング・タワー１４１へ送られた水は水撒布ノズル１４２によって濡れ壁部１４３へ撒布される。水は濡れ壁部１４３上を薄膜となって流下するが、モータ１４５に連結されている吸気ファン１４４によって送り込まれる大量の空気に接して、水の一部はアルコール分と共に蒸発し蒸発潜熱を奪うので、水は漏れ壁部１４３上を流下する間に冷却される。この時、アルコール分が気化されてホットウエル１３２中の水はあたかも曝気浄化されたようになる。ホットウエル１３２においては、焼酎廃液からの凝縮水に相当する量の水がオーバフローとして排水ノズル１３４から排出されるが、有機物としてのアルコール分が除去されていることから、生物化学的酸素要求量（ＢＯＤ）や化学的酸素要求量（ＣＯＤ）が小さく、そのまま一般河川へ放流することができる。更には焦げ付き臭がある場合にも臭い成分は水エジェクタ１３１、ホットウエル１３２を循環する水に溶解されて、外部からは殆ど臭気を感じることは無い。
【００２２】
以上述べたように、本実施例は有機固形分、廃液ミストを捕捉分離するためのセパレータ４０、および水エジェクタ１３１、ホットウエル１３２、クーリング・タワー１４１からなる真空排気系１３０を使用することによって、焼酎廃液を濃縮、乾燥する場合の凝縮水を、別な排水処理設備で処理することを要せずに、一般河川へ放流し得るようにしたものである。その場合のホットウエル１３２からの排水についてのＪＩＳ規格等に基づく分析値の一例を下表に示す。
ホットウエル排水の分析値
ｐＨ                            ７．２（２０℃）
生物化学的酸素要求量（ＢＯＤ）  ３．６  ｍｇ／リットル
化学的酸素要求量（ＣＯＤ）      １．４  ｍｇ／リットル
浮遊物質量（ＳＳ）              ５未満  ｍｇ／リットル
【００２３】
本発明の実施例による蒸溜酒廃液の真空濃縮乾燥装置は以上のように構成され作用するが、勿論、本発明はこれに限定されることなく、本発明の技術的思想に基づいて種々の変形が可能である。
【００２４】
例えば本実施例においては、有機固形分及び廃液ミストを捕捉分離するためのセパレータ４０が設けられた真空濃縮乾燥槽１００と、アルコール分を気化させるための水エジェクタ１３１、ホットウエル１３２、クーリング・タワー１４１を要素とする真空排気系１３０とからなるものとしたが、既に設備された排水処理設備がある場合には真空濃縮乾燥槽に邪魔板と真空排気口を備えたセパレータ４０を取り付け、真空排気系は水エジェクタ１３１以外の一般的な真空ポンプによって構成してもよい。
【００２５】
また本実施例では、水エジェクタ１３１を採用したが、真空度を高めた排気が望まれる場合には水エジェクタとスチーム・エジェクタ、あるいは水エジェクタとメカニカルブスターポンプとを組み合わせて排気能力を高めてもよい。
また本実施例では、ホットウエル１３２の水の冷却にクーリング・タワー１４１を使用したが、水の冷却に水の一部を気化させて蒸発潜熱を奪う方式の冷却機器であればよく、冷却機はその種類は問わない。
【００２６】
【発明の効果】
以上述べたように、本発明の蒸溜酒廃液の真空濃縮乾燥装置によれば、真空濃縮乾燥槽によって蒸留酒を濃縮、乾燥した廃液に含まれる有機固形分の真空排気系への飛散をセパレータが阻止するので、有機固形分による排水の汚染を防ぐことができる。 また、 廃液からの水蒸気に含まれるアルコール分をエジェクタ、ホットウエル、クーリング・タワーからなる真空排気系によって気化させるので、ホットウエルの水質を低下させず、一般河川への放流が可能であるから、別な排水処理設備を必要としない。
【図面の簡単な説明】
【図１】  本発明の実施例による焼酎廃液の真空濃縮乾燥装置のシステムを示す図である。
【図２】  同装置における真空濃縮乾燥槽の縦断面図であり、セパレータの取り付け状態を示す。
【図３】  セパレータの外殻を示す縦断面図である。
【図４】  セパレータ内に挿入される邪魔板ユニットを示す図であり、Ａは邪魔板ユニットの側面図、ＢはＡにおける［Ｂ］−［Ｂ］線方向から見た邪魔板としての半楕円状板の平面図である。
【図５】  セパレータ内に邪魔板として挿入される波板を示す縦断面図である。
【符号の説明】
４０    セパレータ
４２    真空排気管
４５    邪魔板ユニット
４８    半楕円形の邪魔板
５８    邪魔板としての波板
１００    真空濃縮乾燥槽
１３０ 真空排気系
１３１    水エジェクタ
１３２    ホットウエル
１４１    クーリング・タワー
【図１】
0003935219.tif 000002
【図２】
0003935219.tif 000003
【図３】
0003935219.tif 000004
【図４】
0003935219.tif 000005
【図５】
0003935219.tif 000006