JPH04507233A - 加熱処理した栽培基材と肥料を製造する方法 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるため要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 加熱処理した栽培基材と肥料を製造する方法およびプラント装置 本発明は、加熱処理したすぐに使用可能な天然肥料材料または肥沃な基質材料を 製造する方法とプラント装置に係る。本発明に関しては、ココナツツ繊維の製造 過程で発生する廃棄物、いわゆるココナツツダストまたはコイアダストをベース とした基材を例にとって解説しているが、本発明はこうした例にのみ限定される わけではない。基材にはミズゴケやその他の生物学的基材はもとより純粋な天然 肥料、例えば家禽類の肥料を使用することができる。天然の基質材料にはかなり 多量の雑草の種子や昆虫の卵を含んでいるのが通例であり、こうした基材の使用 は大抵の場合好ましくない。また有害なバクテリアや菌類て汚染されていること もあるため、入手した需要者が苗床等の用途に使用する以前にこの基材を加熱処 理しておくことが提案されてきている。純粋な天然肥料材料にも同じことが言え る。

しかしながら、従来より使用してきた熱処理法は経費の嵩む非能率な技術であり 、実績も未だ乏しい。低温殺菌した基材を使用すれば問題の多くを解決できるが 、基材は新たな有害微生物の侵入の危険性に晒されている。

試験的な使用によっても作用性または信頼性に優れているとする結果は得られて いない。

本発明の主要な目的は、工業的な規模で非常に効率よく極く僅かな費用で処理を 行なえる方法を提供することにある。

工業規模の熱処理には、外部固定のキルンジャケットから送られてきた熱を導入 する多孔回転ドラムを備えた流通キルンの使用が周知である。本発明はこのよう なキルンに対しても適用することができる。ただし、材料の送出しを断熱ゾーン を通じて行ない、所定の加熱効果を得るのに要する有効処理時間を延長できるよ うに工夫されている。前記閉鎖通過ゾーンは閉鎖冷却ゾーンに連続しており、基 材を取り扱う場合にはさらに化学肥料物質と微生物学的材料を混ぜるための混合 ステーションを通り、またクローズドシステムの場合には引き続き分配ステーシ ョン、好ましくは袋詰めステーションまで送られることが多い。その結果、加え た加熱作用を無駄な（利用して材料の低温殺菌を行なうことができる。また前述 したクローズドシステムによれば、密封容器、例えば袋に材料を入れてしまうま で、材料の厳格な品質保持を行なうことができる。高温状態での材料の供給は好 ましいことではなく、また高い温度の下では化学肥料物質が変質することがある ため前述の冷却方法が用いられている。

この方法は、空気を送風する単純な方法により実施することかできる。空気はあ る程度フィルタ処理する必要がある。分配場所に至るコンベアは比較的短いもの か使用でき、材料の搬送中に材料自身か冷却することはない。

良好てしかも安定した結果を得るには、十分に管理した状態でキルンゾーンを通 じて材料を搬送することか重要である。このため、特別に設計された供給システ ムが用いられており、このシステムの使用により目的を達することができる。

このように処理したミズゴケ材料の構造または組織は作物の成育目的にとって優 れた効果を発揮することが判明した。材料の構造は柔らかい材料へと変化してお り、例えば優れた耐潰れ性を示すため作物にとって非常に有益である。柔軟構造 の形成は、材料の加熱処理中に発生する湿分または蒸気すべてをキルン内に留め ておけるため好ましい。同時に、非常に効果的な低温殺菌を行なう上でも有益な 方法である。少なくともミズゴケに関する限り材料を乾燥させることは好ましく ない。ミズゴケは供給時と同じ程度に湿ったままの状態でキルンから取り出すこ とができる。

この新しい材料を使用した場合、作物は従来より優れた発育／成長状態を示すこ とが観察されている。また材料の持つ伝導率の数値に大幅な減少が認められ、こ のことは当業者にとっては注目すべき事柄である。

ミズゴケ原材料は簡単に入手できるが、原産地はまちまちであることが多い。従 って、品質および微生物学的特性は変化することがある。ユーザーにとり、各出 荷分毎の品質に変化のないことを期待することはできない。

このため、価格が比較的安く品質の良い受入れ可能なミズゴケ材料でない限り使 用されることはない。しかしながら、本発明により処理すれば、ミズゴケの品質 は材料のタイプが異なっていてもほぼ均一なレベルまで高めることができる。加 工処理は連続的に行なえるため、ユーザーは年間を連じて一定し７た高い品質の 製品の供給を受けられる。

本発明の特に重要な形態は、使用現場にて基材に外部から有害な生物が侵入する のを防ぎ、作物の適切な成育条件を維持することのできる任意の種の菌類および バクテリアを管理混入することにより、製品の品質をさらに高めることにある。

様々な用途に使用可能な製品に使える有用な幾つかの種が既に発見されているが 、製品を実用化するには、例えば箇々のプラント設備に見合うそれぞれの方法を 確立するために多岐にわたる研究作業が必要とされている。

こうした技術的背景に鑑み、本発明の他の重要な形態は、そうした重要な研究作 業を行なうための基礎条件を提供することにある。実験−室の条件で行なわれる 研究は、実際の装置の実状にそぐわないためである。

第１図は、本発明による完全処理プラントの斜視図を示す図。

第２図は、前記プラントの流通キルンの横断面図を示す図。

第３図は、後流結合処理ユニットの横断面図を示す図。

第１図に示したプラント装置は、天然の基質材料を受け入れる主要部分としての サイロプラント２と、このサイロプラントに連結されていて容器６に材料を供給 するコンベア４と、出口を持ち、この出口を経て肥料用の混合ステーション１２ に材料を送る後続の滅菌用キルン８と、材料を分配ステーション１６に搬送する コンベアエ４とを備え、材料は前記分配ステーションから取り出され、例えば袋 詰めすることができる。

サイロプラント２は２つの横置きサイロ２０から構成されている。各サイロの左 側には基材用の開口受入れ端部が形成されている。またサイロには、図示しては いないが前方移動コンベアベルトとして機能する底板が装備され、材料を各サイ ロの反対側閉鎖端部に向けて供給することができる。横断コンベア４は材料の中 を通り抜けてキルン８まで延びている。サイロユニット２０の分配端には、供給 された材料をほぐしてコンベア４上に落下させる横断ならしロータ２２が配置さ れている。図示した２つのサイロ区域内での材料の前方への押出し操作は交互に 行なわれ、一方のサイロ区域内でこの押出しが行なわれている間、他方のサイロ 区域は不作動状態、すなわち、左側の開口送込み端部から材料が供給される材料 受入れの状態にある。従って、一方のサイロ区域に材料を充填している間に、他 方のサイロ区域から収納材料を送り出すことができる。

第２図に示すように、容器６内にはレベル検知器２４が配置されている。このレ ベル検知器は容器内の材料レベルを検知し、予め設定しである標準レベルを超え て容器６内に材料が詰め込まれているのを検知すればコンベア４を停止させる。

材料は容器６の下側端部からキルン内に連続的に供給される。容器６の下側端部 には、筒状の流通キルン８の供給端の開口に接続した被駆動螺旋コンベア２６を 備えている。レベル検知器と螺旋コンベアにより、キルンへの入口に材料の栓を 形成し、装置内でガスが逆流するのを防いでいる。

キルン８は多孔キルンドラム２８を備え、このドラムは図示されていない手段に より回転可能に支持されている。また多孔キルンドラムは、軸方向に延び且つ内 向きに突き出た翼状部分３０を備えている。この翼状部分は、キルンドラム２８ の回転に伴って原料を攪拌し、攪拌された原料はキルンが出口に向けて傾斜して いるため前方へと搬送される。キルン８の底には、キルンドラム２８の外側と周 囲の熱断キルンジャケット３４の間に熱を供給する一連のガスバーナーまたはオ イルバーナー３２が配置されている。バーナーからの熱は多孔キルンドラム内に 侵入していく。キルンの中央には供給された燃焼ガスとこの燃焼ガスに含まれる 水蒸気を放出する上側放出口３６か配置されている。放出される多量の水蒸気は 、燃焼ガスに含まれるものだけでなくその多くを肥料また基質材料から除去した 水分が占めている。加熱での肥料または基材は、例えば、１立方メートル当たり 約２０％の水分、すなわちほぼ１４ｋｇの水を含有している。実際のプラント設 備に当てはめると、好ましいプラントの規模は１時間当たり４５０ｋｇの水に相 当する蒸気を取り出せる設備に相当している。

しかしながら、ミズゴケのようなある種の材料は乾燥に適していない。こうした 材料は柔軟な構造をしていることが多く、概して排気に支障の起きることが多い 。蒸発物および蒸気はキルンの端部から円滑に取り出すことができず、運転中に 材料が蒸気を放出する一方で蒸気を再吸着する平衡状態が起こる。

材料はキルン８の送出し端部から第１の区域３８に流下し、ステーションＩＯに 送られる。第１の区域には上向きに傾斜したコンベアベルト４０が位置しており 、しかもこの第１の区域は閉鎖され断熱されている。材料はこの区域内を比較的 ゆっくり搬送され、ベルト４０上に厚い層をなした状態で送られていく。すなわ ち、材料はキルン８内で加熱された時の温度を長時間にわたり保ち、材料の熱処 理は新たなエネルギー消費を伴わないで継続される。しかしながら、材料の温度 は効果のないレベルにまで低下する一方で、材料はコンベア４０の上側端部に到 達する。材料はステーション３８の天井に設けた絞りスロットを通じて送られ、 ４２て示す後続のユニツト内に流下してい（。このユニットは冷却ユニットであ る。

冷却ユニット内に流下する受入れ材料は大型ローラ４４に衝突し、このローラか らコンベア４６に送り込まれる。

このコンベアは比較的高速で移動し、材料はこのコンベア上に薄い層をなして堆 積する。下側ファン４８から送られてくる冷却空気はこの薄い層の材料を通り抜 けることができる。従って、コンベア４６上を混合ステーション１２に向けて搬 送されている材料を速やかに冷却することができる。この混合ステーション内に は横送り翼状ロータ５０が配置されている。翼状ロータは一方の側から基材を受 け入れ、反対側から肥料または肥料添加剤の混合物を受け取る。ロータ５０によ り基材と添加剤は激しく攪拌され、さらに材料は上向き傾斜コンベア１４に沿っ て搬送される。

材料は９０°Ｃを下まわる温度でキルン８から送り出される。キルンの供給端部 には温度センサを配置しておくとよい。下限温度を検知してキルンドラム２８の 回転用駆動手段を作動させ、走行速度を遅くすれば高い温度か得られる。

分配ステーションまたは袋詰めステーションについての詳しい説明は省略する。

ところで、このステーションの理想的な形態は閉〜鎖ユニットであり、閉鎖コン ベア装置１４から肥料または基材の混合物最終製品を受け取り、加熱処理後の混 合物を露出させず種や他の外部の不純物から遮断した状態で袋５４に混合物を分 配充填することができる。

キルンを通過する材料の流れを制御して、キルンの送り出し端部ての材料温度を １００°Ｃに近い温度、好ましくは９０°Ｃからｌｏｏ’ｃの温度に設定するよ うにしている。少なくとも８０°Ｃの温度か効率の良い加熱処理を行なうのに必 要とされ、１００°Ｃを越えての加熱はエネルギーの無駄使いてあり材料変質の 原因となることもある。

前述したようにレベル検知器２４を用いて材料による入口栓を形成することによ り、適切に管理した状態でキルンに材料を流すことができ、またキルンの傾斜姿 勢を適当に調節することにより材料の流通時間を様々に変化させることができる 。

基質材料に適用した特に好ましい実施例に基づいて本発明を説明してきたが、化 学肥料を新たに添加して肥沃化処理する必要のない天然肥料製品やその他の商品 にも同じように適用できることは当然である。

前述したように、ある種の菌類やバクテリアを添加しておくと良い場合もあるし 、また添加を必要とする場合もある。こうした添加作業は混合ステーション１２ で行なうのが好ましい。低温メッキした材料にそうした菌種を混ぜておく目的の 一つは、後で混入することのある危険な繁殖国に対する保護対策のためである。

汎用性のある有用な菌種には、トリコデルマ・ハルジアヌン、ビチオン・オリガ ンドラム、グリオクラブイラン・ビレンスがある。幾つかの種のバクテリアが適 している。その内の一つの種に天然抗生物質として知られているバシルス・スト レプトマイシスがある。尚、こうした菌類に関する詳細な説明は科学的且つ実務 上の研究課題に属するた国際調査報告 国際調査報告

Claims (7)

【特許請求の範囲】
1. １．天然肥料またはミズゴケのような基質材料の流れを加熱キルンに通し、好ま しくは、その後に肥料物質と油の添加剤を加えて、加熱処理した、肥料材料また は肥沃な基質材料を製造する方法にして、キルンの出口から流出した材料は断熱 トンネルを通じて低速で送られ、その後、冷却ステーションを通じ高速でしかも 流量密度を小さくして送られ、冷却ステーション内では材料の流れは送風空気に より冷却され、その後、前記肥料物質を連続的に添加する混合ステーションを通 し、この混合ステーションからさらに分配ステーションに送るようにしてあり、 材料の全移動経路にわたる搬送作業が、周囲環境から実質的に遮断された搬送装 置内で行なわれることを特徴とする方法。
2. ２．請求項１に記載された方法において、加熱を行なって材料を完全に乾燥させ 、またはほぼ完全な状態に乾燥させ、材料の滅菌を行なうことを特徴とする方法 。
3. ３．請求項１に記載された方法において、事実上キルンより蒸気を排出しないで 加熱を行なうことを特徴とする方法。
4. ４．請求項１に記載された方法において、流通キルンヘの材料の供給とこの材料 の加熱作業は、レベルを制御して入口に栓を形成することにより、またキルンの 出口端部に設けた流出口サーモスタットを使用して、作業の一部を適切な精度に 管理して行なうことを特徴とする方法。
5. ５．請求項１に記載された方法において、冷却過程の後で、主に天然構成物質と して作用する様々な種の菌類とバクテリアを材料の流れに添加することを特徴と する方法。
6. ６．材料の撹拌用手段を備えたキルンを通じて材料を流す、請求項１に記載され た方法を実施するためのブラント装置において、キルンの出口端部は閉鎖され断 熱した搬送用トンネルに連結され、この搬送用トンネルは閉領開口を通じてトン ネル区域に連絡し、このトンネル区域は、受入れた材料を、好ましくは濾過空気 を相対して吹き抜けるように送風する冷却用手段に連結されており、前記トンネ ル区域は、ほぼ閉鎖された状態の下で、材料の流れに連続的に添加物を加える混 合ステーションに連絡し、さらに周囲環境から事実上閉鎖された状態で材料の分 配ステーションに連結されていることを特徴とするブラント装置。
7. ７．請求項５に記載されたプラント装置において、流通キルンは、適切に管理さ れた材料の流れを形成するための手段、すなわち、レベル検知器を用いて材料の 動きを制御し、常にキルンの流入開口の上端より高いレベル位置で流入口に形成 しておく材料の栓と、キルンの出口端部に配置され、キルン効果（加熱作用／流 通時間）を制御して予め決められた材料温度、好ましくは９０〜１００℃の温度 を実現する温度検知器とでなる手段に連結されていることを特徴とするプラント 装置。