(57)【要約】【課題】単純な処理内容でありながらも確実かつ低コストできのこ廃培地を乾燥させることが可能なきのこ廃培地乾燥装置を提供すること。【解決手段】ロータリーバルブ１８の開閉動作で廃培地を投入制御する廃培地投入部１４と重油バーナ１６とを有する本体部１２と、廃培地を一旦本体部１２の外部に排出させた後に本体部１２に戻す本体部内経路１９とを備える加熱炉１０と、本体部内経路１９に接続され、上下方向に複数回往復する波型形状をなし、上り経路２１の流路断面積が下り経路２２の流路断面積よりも大きく形成された搬送路２０と、搬送路２０に接続され、乾燥処理された廃培地と分離ガスに分離するサイクロン乾燥分離機３０と、サイクロン乾燥分離機３０により分離されたガスを浄化処理するウォータースクラバ４０と、吸引機５０と、を具備するきのこ廃培地乾燥装置１００である。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
きのこ栽培後に発生した廃培地をロータリーバルブの開閉動作により投入する廃培地投入部および投入された廃培地を加熱する加熱手段を有する本体部と、前記廃培地投入部から投入された廃培地を一旦本体部の外部に排出させた後に本体部に戻す本体部内経路と、を有する加熱炉と、
前記本体部内経路に接続され、上下方向に複数回往復する波型形状に形成されると共に、上り経路の少なくとも一部における流路断面積が、下り経路における流路断面積よりも大きく形成された搬送路と、
該搬送路に接続され、前記廃培地を乾燥処理された廃培地と分離ガスとに分離すると共に、前記分離ガスを排出する分離ガス排出路と、乾燥処理された廃培地を外部に排出するロータリーバルブと、を有する分離機と、
前記分離ガス排出路に接続され、前記分離ガスを煙粒子成分と排出ガスとに分離し、ロータリーバルブの開閉動作により前記煙粒子成分を凝縮させた状態で外部に排出すると共に、前記排出ガスを外部に排出する排出路とを有するウォータースクラバと、
前記排出路に接続され、前記搬送路、前記分離ガス排出路、前記排出路内の空気を吸引する吸引機と、を具備していることを特徴とするきのこ廃培地乾燥装置。
【請求項２】
前記搬送路と前記分離機とのうち、少なくとも前記搬送路は、外表面が断熱材により被覆されていることを特徴とする請求項１記載のきのこ廃培地乾燥装置。
【請求項３】
前記搬送路の中途部における或る上り経路内の流路断面積は、前記搬送路の中途部における或る上り経路のひとつ前の上り経路の流路断面積よりも大きく形成されていることを特徴とする請求項１または２記載のきのこ廃培地乾燥装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、きのこ廃培地乾燥装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
きのこの人工栽培には培地としてコーンコブやおが粉等を主成分とした培地材料が用いられる。このような培地材料からなるきのこ栽培用培地は、きのこ栽培の都度新しい培地材料が用いられ、使用後に発生するきのこ廃培地（以下、単に廃培地という）は、一部が堆肥として用いられているものの、ほとんどの廃培地は廃棄処分されているのが現状である。
【０００３】
きのこの人工栽培は、きわめて高い湿度環境において行われているため、廃培地は含水率が非常に高く、廃培地を処分する際においては水分の除去が極めて重要になる。このような廃培地中の水分を除去するため、出願人は特許文献１に開示されているようなきのこ廃培地乾燥装置を提案している。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】特許第５４５１５８９号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
特許文献１に記載されているきのこ廃培地乾燥装置によれば、従来技術に対して単純な処理内容でありながらも、確実かつ低コストできのこ廃培地を乾燥処理させることが可能になった。しかしながら、特許文献１にかかる乾燥装置は、加熱手段が収容されている本体部の一部である廃培地の投入口が常に開口した状態であるため、本体部から常時放熱がなされ保温性において改善の余地があること、および、分離機で分離させた乾燥処理された廃培地が少量ずつ収納袋に供給されるため、乾燥装置の設置箇所の状況（風が吹く状況）によっては収納袋の周辺に乾燥処理された廃培地が散乱してしまうという不具合の所在等が判明した。
【０００６】
そこで、本発明は、本体部に廃培地を投入する廃培地投入部を必要な時だけ開口させることで、本体部の放熱を防止し、加熱効率を向上させると共に、分離機で分離させた乾燥処理された廃培地をまとめた状態で収納袋に供給することで、廃培地が収納袋の周辺に散乱することのない使い勝手に優れたきのこ廃培地の乾燥装置の提供を目的としている。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
上記課題を解決するために本発明者は鋭意研究を行った結果、以下の構成に想到した。
すなわち、きのこ栽培後に発生した廃培地をロータリーバルブの開閉動作により投入する廃培地投入部および投入された廃培地を加熱する加熱手段を有する本体部と、前記廃培地投入部から投入された廃培地を一旦本体部の外部に排出させた後に本体部に戻す本体部内経路と、を有する加熱炉と、前記本体部内経路に接続され、上下方向に複数回往復する波型形状に形成されると共に、上り経路の少なくとも一部における流路断面積が、下り経路における流路断面積よりも大きく形成された搬送路と、該搬送路に接続され、前記廃培地を乾燥処理された廃培地と分離ガスとに分離すると共に、前記分離ガスを排出する分離ガス排出路と、乾燥処理された廃培地を外部に排出するロータリーバルブと、を有する分離機と、前記分離ガス排出路に接続され、前記分離ガスを煙粒子成分と排出ガスとに分離し、ロータリーバルブの開閉動作により前記煙粒子成分を凝縮させた状態で外部に排出すると共に、前記排出ガスを外部に排出する排出路とを有するウォータースクラバと、前記排出路に接続され、前記搬送路、前記分離ガス排出路、前記排出路内の空気を吸引する吸引機と、を具備していることを特徴とするきのこ廃培地乾燥装置である。
【０００８】
また、前記搬送路と前記分離機とのうち、少なくとも前記搬送路は、外表面が断熱材により被覆されていることが好ましい。
これにより、搬送路、分離機の表面からの熱エネルギの損失を防止することができ、加熱手段の出力を抑えることができるので、低ランニングコストでの運転が可能になる。
【０００９】
また、前記搬送路の中途部における或る上り経路内の流路断面積は、前記搬送路の中途部における或る上り経路のひとつ前の上り経路の流路断面積よりも大きく形成されていることが好ましい。
これにより、きのこ廃培地の水分量が多い状態である本体部側（上流側）の上り経路内においては上昇気流の流速を抑えた状態に、きのこ廃培地の水分量が減った状態である分離機側（下流側）の上り経路内においては上昇気流の流速を高めた状態にすることができる。すなわち、搬送路内において、きのこの廃培地を加熱手段に近い位置で長時間留めさせることができ、より確実なきのこ廃培地の乾燥処理が可能になる。
【発明の効果】
【００１０】
本発明にかかるきのこ廃培地乾燥装置によれば、単純な処理内容でありながらも確実に廃培地を乾燥させることが可能になる。また、廃培地投入部を常時開口にせず、必要時のみ開口させることを可能にしたことで、加熱炉の熱エネルギの損失を低減させることができる。これにより加熱手段を作動させるためのランニングコストを低減させることができ、さらに省エネルギなきのこ廃培地乾燥装置を提供することができる。
また、乾燥処理を終え軽量化された廃培地を分離機の外部に排出する際は連続的に少量ずつ排出するのではなく、所定量をまとめた状態で排出させることで、屋外のような風が吹く状況であっても収納袋の周辺に乾燥廃培地が散乱してしまうことがない。
【図面の簡単な説明】
【００１１】
【図１】本実施形態におけるきのこ廃培地乾燥装置の概略構造を示す構成説明図である。
【図２】変形実施形態におけるきのこ廃培地乾燥装置の概略構造を示す構成説明図である。
【発明を実施するための形態】
【００１２】
以下、本発明にかかるきのこ廃培地乾燥装置について図面に基づいて説明する。
図１に示すように、本実施形態にかかるきのこ廃培地乾燥装置１００は、加熱炉１０と、加熱炉１０に接続された搬送路２０と、搬送路２０に接続された分離機であるサイクロン乾燥分離機３０と、サイクロン乾燥分離機３０に接続されたウォータースクラバ４０と、ウォータースクラバ４０に接続された吸引機５０とを有している。
【００１３】
加熱炉１０は、本体部１２と、本体部１２にきのこ廃培地（以下、廃培地という）を投入する廃培地投入部１４と、本体部１２の下部に加熱手段である重油バーナ１６が配設されている。本実施形態においては、材料供給部であるベルトコンベア１１を用いて本体部１２に廃培地を供給している。本実施形態の廃培地投入部１４は、本体部１２の上面に配設された開口部１４Ａと、開口部１４Ａの外形に沿って立設されたホッパ部１４Ｂとを有している。ホッパ部１４Ｂの内底部にはロータリーバルブ１８が配設されている。このように、ホッパ部１４Ｂの内底部に開口部１４Ａを覆うようにしたロータリーバルブ１８を配設することにより、本体部１２の開口部１４Ａが常時開口することにはならず、本体部１２の内部温度の低下を防止することができる。これにより、重油バーナ１６の重油消費量が削減され、きのこ廃培地乾燥装置１００のランニングコストや二酸化炭素排出量を削減することができる。
【００１４】
材料供給部であるベルトコンベア１１による廃培地の単位時間当たりの搬送量とロータリーバルブ１８の開閉動作とは、図示しない運転制御部により制御されている。また、ベルトコンベア１１による廃培地の単位時間当たりの搬送量を任意の値に調整可能な運転制御部としてもよい。ロータリーバルブ１８は、ベルトコンベア１１による廃培地の単位時間当たりの搬送量に応じて運転制御部により適宜開閉動作が制御されている。
【００１５】
本体部１２の内部には、開口部１４Ａから投入された廃培地を重油バーナ１６の火炎に直接接触させずに乾燥させるための本体部内経路１９が配設されている。本体部内経路１９はロータリーバルブ１８および開口部１４Ａから投入された廃培地を本体部１２の外部に誘導した後、再び本体部１２の内部に戻らせる経路に形成されている。この本体部内経路１９は搬送路２０に接続されている。
【００１６】
搬送路２０は加熱炉１０の下側位置で本体部内経路１９に接続されている。搬送路２０は、図１に示すように、上下方向に複数回往復する波形形状のパイプラインに形成されている。搬送路２０のうち下方から上方に搬送物（廃培地と熱風）が搬送される上り経路２１においては、上下両端部分を除いた中途部分の径寸法が、上方から下方に搬送物が搬送される下り経路２２における径寸法よりも大径寸法に形成されている。すなわち、上り経路２１の大部分における流路断面積は、下り経路２２における流路断面積よりも大きく形成されているのである。
【００１７】
また、本実施形態においては、搬送路２０内の或る地点における上り経路２１（最上流に位置する上り経路２１は除く）の流路断面積は、ひとつ前の上り経路２１の流路断面積よりも大きく形成されている。換言すると、上り経路２１は、搬送路２０内において下流側に位置するものほど流路断面積が増加するように形成されている。このような上り経路２１を有する搬送路２０の構成を採用することで、上流側における上り経路２１内における搬送物の上昇速度を下流側における上り経路２１内における搬送物の上昇速度よりも高めることができる。よって、水分量が多い廃培地であっても確実に上り経路２１内を上昇させることができ、上流側位置における上り経路２１内での廃培地の滞留を防ぐことができる。
【００１８】
搬送路２０の底部２３には、搬送路２０を支持するための支柱２４と、開閉自在な底蓋２５が配設されている。また、搬送路２０の外表面は、搬送路の外表面からの放熱を防止するための断熱材によるカバー２６で被覆されている。搬送路２０の外表面を断熱材のカバー２６で被覆することで、搬送路２０の外表面からの放熱を防止し、重油バーナ１６の燃料消費量と二酸化炭素排出量をそれぞれ削減することができ、好適である。
搬送路２０の上下方向における往復回数は特に限定されるものではないが、乾燥処理後における廃培地の設定含水率等に応じて搬送路２０の上下方向における往復回数を適宜回数に設定することができる。
【００１９】
搬送路２０の下流側位置にはサイクロン乾燥分離機３０が接続されている。サイクロン乾燥分離機３０の動力源は、サイクロン乾燥分離機３０よりも下流に配設されている後述する吸引機５０による吸引力を利用しており、サイクロン乾燥分離機３０には専用の動力源は配設されていない。サイクロン乾燥分離機３０は、搬送路２０から投入された搬送物を乾燥廃培地と排出ガスに分離させながら廃培地を最終乾燥処理させるためのものである。サイクロン乾燥分離機３０は公知の構成を用いることができるためここでの詳細な説明は省略する。
サイクロン乾燥分離機３０の外表面を断熱材のカバー３６で被覆することで、サイクロン乾燥分離機３０の外表面からの放熱を防止し、重油バーナ１６の燃料消費量と二酸化炭素排出量をそれぞれ削減することができ、好適である。
【００２０】
本実施形態のサイクロン乾燥分離機３０の下部には、サイクロン乾燥分離機３０の下方に配設された収納袋６０に乾燥廃培地を供給（投下）するためのロータリーバルブ３２が配設されている。ロータリーバルブ３２はサイクロン乾燥分離機３０により分離された乾燥廃培地が予め設定された量になると、図示しない動作制御部がロータリーバルブ３２を開き、乾燥廃培地を収納袋６０に投下（供給）する。
【００２１】
ロータリーバルブ３２の開閉タイミングはロータリーバルブ３２部分に収容された乾燥廃培地の重量を計測する重量センサの検出信号に基づいて動作制御部が開閉動作を制御することができる。このように、収納袋６０への乾燥廃培地の供給（投下）を、所定の間隔で行うことにより、わずかな量の乾燥廃培地を連続的に収納袋６０に供給（投下）させる場合よりも収納袋６０の周辺への乾燥廃培地の散乱を大幅に削減することができるため好都合である。
【００２２】
また、サイクロン乾燥分離機３０の上部には、サイクロン乾燥分離機３０により固体成分である乾燥廃培地が分離された分離ガスを搬送する分離ガス排出路３４が接続されている。分離ガス排出路３４の下流には、分離ガス中の煙粒子成分と排出ガスとを分離するためのウォータースクラバ４０が配設されている。
【００２３】
ウォータースクラバ４０は、サイクロン乾燥分離機３０により乾燥廃培地が分離された分離ガスに含まれる煙粒子成分を除去し、見た目にも構成的にもクリーンな排気を行うための分離ガスの後処理装置である。ウォータースクラバ４０の構成についても公知の構成のものを用いることができるため、ここでの詳細な説明は省略する。ウォータースクラバ４０への水の供給は給水タンク４２から行われる。ウォータースクラバ４０により分離された煙粒子成分は、ウォータースクラバ４０の底部に配設されたロータリーバルブ４４の開閉動作により凝縮された状態で外部に排出される。ウォータースクラバ４０から排出された煙粒子成分が含まれている排水は、図示しないフィルタを通過させた後、給水タンク４２に戻してウォータースクラバ４０用の水を循環利用してもよい。
【００２４】
また、ウォータースクラバ４０により煙粒子成分が除去された排出ガスは、排出路４８を経由して大気中に排出される。排出路４８には吸引機５０が配設されている。この吸引機５０の吸引力が、排出路４８と分離ガス排出路３４と搬送路２０とにおいて搬送物を搬送させるための動力源になっている。また、吸引機５０の吸引力はサイクロン乾燥分離機３０の動力源にもなっている。
【００２５】
次に、本実施形態にかかるきのこ廃培地乾燥装置１００を用いて廃培地の乾燥処理方法について説明する。
まず、材料供給部であるベルトコンベア１１により廃培地を加熱炉１０の本体部１２に搬送し、予め設定された量の廃培地がホッパ部１４Ｂに供給されると、図示しない動作制御部がロータリーバルブ１８を開き、開口部１４Ａから廃培地を加熱炉１０（本体部１２）に投入させる。
【００２６】
加熱炉１０に投入された廃培地は、本体部内経路１９により本体部１２の内部から一旦本体部１２の外部に誘導され、再び本体部１２の内部に供給され、２度にわたって加熱処理が施されることになる。本実施形態では２回目の加熱処理が１回目の加熱処理時間よりも長時間となるように、本体部内経路１９を往路と復路とで経路長が異なるようにしている。このように、加熱炉１０において２回にわたって加熱処理された廃培地は、熱風と共に搬送路２０に供給される。
【００２７】
搬送路２０は上下方向に複数回往復する波形のパイプラインを通過させることにより、廃培地の含水率を低くさせながら搬送路２０内を搬送させることができる。搬送路２０のうち、下側から上側に向かう上り経路２１においては、上側から下側に向かう下り経路２２に比較して流路断面積が大きく形成されている。搬送路２０内において熱風と廃培地を搬送するための動力は吸引機５０のみであるから、搬送路２０における吸引力（廃培地と熱風からなる搬送物の流量）は一定である。したがって、搬送路２０の一部である上り経路２１の流路断面積を大きくすることで、上り経路２１における熱風および廃培地の搬送物の流速を低下させることができる。このように熱風および廃培地からなる搬送物の流速が低下することで、含水率が高い廃培地については、重力の作用により上り経路２１の底部に落下し、十分に乾燥処理されていない廃培地が搬送路２０の下流側に搬送されることが防止できる。
【００２８】
搬送路２０内には熱風が常時流通しているから、上り経路２１内の底部付近にとどまっている廃培地は優先的に加熱乾燥処理が施されることになる。このようにして加熱乾燥処理がなされて廃培地の含水率が低下して廃培地が軽量化されると、上り経路２１内における低い流速であっても廃培地が重力に抗して頂上位置まで上り切り、廃培地が搬送路２０に流通している熱風と共に搬送路２０の下流側（下り経路２２）に搬送されることになる。上り経路２１を通過すると、下り経路２２に沿って次の上り経路２１に供給される。
【００２９】
搬送中の廃培地がフロック状になっている場合には、下り経路２２の底部まで廃培地を落下させることで、下り経路２２の底部に衝突した際の衝撃によりフロック状の廃培地を細分化することができる。このようにフロック状の廃培地は細分化処理されることになるので、廃培地の表面積が増加し、廃培地の乾燥処理が促進させることができる点において好都合である。
【００３０】
２つ目以降の上り経路２１および下り経路２２においても最初の上り経路２１および下り経路２２と同様に加熱乾燥処理および細分化処理がなされることになる。これらの処理を複数回繰り返し廃培地に施すことにより、廃培地を所定の含水率まで乾燥処理すると共に廃培地を細分化することができる。
廃培地投入部１４から本体部１２（加熱炉１０）に投入される含水率の高い廃培地は、ロータリーバルブ１８の開閉動作により加熱炉１０への単位時間あたりの供給量が適宜調整されているので、搬送路２０の底部２３に廃培地が滞ってしまうことはないが、廃培地には不純物が混ざっていることがある。本実施形態の搬送路２０においては、底部２３に開閉自在な底蓋２５が配設されているので、底蓋２５を開くことにより異物の除去や廃培地の停滞状態を解消させることができる。
【００３１】
搬送路２０により所定の含水率まで乾燥処理された廃培地と熱風は搬送路２０の下流に接続されたサイクロン乾燥分離機３０に投入され、廃培地の仕上げ乾燥処理を行うと共に固体成分である乾燥処理された廃培地と基体成分である分離ガスとを固気分離する処理が行われる。このようにして分離された乾燥処理された廃培地は、木質ペレットの原料として用いることができる。また、乾燥処理された廃培地と分離された分離ガスは、分離ガス排出路３４によりウォータースクラバ４０に供給され、分離ガスに含まれている煙粒子成分の除去による浄化処理がなされた後、排出ガスのみが外部に排出される。ウォータースクラバ４０により分離され、凝縮されたた煙粒子成分は、図示しないフィルタを通過させた後に適宜廃棄すればよい。なお、フィルタ通過水は給水タンク４２に戻してもよい。
【００３２】
以上に、本願発明にかかるきのこの廃培地の乾燥装置について実施形態に基づいて説明をしたが、本願発明の技術的範囲は、以上に示した実施形態に限定されるものではない。例えば、図１においては、上り経路２１の流路断面積は、上り経路２１の全体にわたって下り経路２２における流路断面積よりも大きく形成した形態を示しているが、上り経路２１の所要範囲のみにおける流路断面積を下り経路２２における流路断面積より大きくなるように形成してもよい。
【００３３】
また、本実施形態においては、加熱炉１０の加熱手段として重油バーナ１６を配設した形態について説明しているが、ガスバーナや電気ヒーター等を採用してもよい。
さらにまた、サイクロン乾燥分離機３０により乾燥処理された廃培地を用いて製造した木質ペレットを補助燃料またはメイン燃料として加熱炉１０に投入し、重油バーナ１６等の加熱手段により着火させた後継続的に燃焼させることも可能である。
【００３４】
また、図２に示すように、加熱炉１０の本体部１２から搬送路２０の最下流に位置する下り経路２２と底部２３との接続部分との間をバイパス経路７０により連結させた構成を採用することもできる。このようなバイパス経路７０を配設することで、サイクロン乾燥分離機３０に加熱炉１０内の高温ガスを供給することができる。すなわち、サイクロン乾燥分離機３０を用いた固気分離処理をより効率的に行うことができる点において好都合である。
なお、バイパス経路７０は、加熱炉１０の本体部１２とサイクロン乾燥分離機３０とを直接連結させた構成を採用することもできる。そして、バイパス経路７０の外表面には、断熱材からなるカバー（図示せず）を装着することもできる。
【００３５】
また、図示はしないが、サイクロン乾燥分離機３０の分離ガス排出路３４をベルトコンベア１１の搬送面の下方位置にベルトコンベア１１の搬送方向に沿って配設した後に、ウォータースクラバ４０による排出ガスの処理を行う形態を採用することもできる。
この変形例を採用する際は、分離ガス排出路３４の外表面を図示しない断熱性材料からなるカバーにより被覆することが好ましい。以上のような分離ガス排出路３４の熱エネルギをベルトコンベア１１の搬送中における廃培地の予備乾燥（予備加熱）の熱源として用いることもでき、さらに効率的なきのこ廃培地の乾燥処理を行うことができ、好適である。
【符号の説明】
【００３６】
１０  加熱炉，１１  ベルトコンベア，１２  本体部，
１４  廃培地投入部，１４Ａ  開口部，１４Ｂ  ホッパ部，
１６  重油バーナ，１８  ロータリーバルブ，１９  本体部内経路，
２０  搬送路，２１  上り経路，２２  下り経路，２３  底部，２４  支柱，
２５  底蓋，２６  カバー，
３０  サイクロン乾燥分離機，３２  ロータリーバルブ，３４  分離ガス排出路，
３６  カバー，
４０  ウォータースクラバ，４２  給水タンク，４４  ロータリーバルブ，
４６  カバー，４８  排出路，
５０  吸引機，
６０  収納袋，
７０  バイパス経路，
１００  きのこ廃培地乾燥装置
【図１】
2016156582.tif 000003
【図２】
2016156582.tif 000004