JPH07103375B2 - 籾酢液・籾炭製造装置 - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、籾酢液・籾炭製造装置
に係り、詳しくは土壌に還元することで農作物，果樹或
いはゴルフ場芝の育成促進材として土壌の活性化を図る
ために農薬や肥料等の主剤と併用する助剤として活用、
或いは下水処理場等における下水汚染の消臭剤、又は殺
虫剤等、多目的に活用される籾酢液と籾炭を製造する製
造装置に関するものである。

【０００２】

【従来の技術背景】従来、土壌に還元することで農作
物，果樹或いはゴルフ場芝の育成促進用として木材を原
料とする木炭・木酢液を農薬や肥料等と併用して使うこ
とで土壌の活性化を図り有用な微生物の増殖を助ける効
果が得られ、農作物の有機栽培，無農薬栽培が盛んに行
なわれている近年において農薬の使用量をできる限り減
らして農作物の育成促進用助剤として木炭や木酢液の活
用が注目されている。ところで、現在籾殻の利用方法と
しては、堆肥を作るために他の物質（成分）と一緒に醗
酵させるか、又は焼いて融雪剤として使用するかいずれ
かである。しかし乍ら、堆肥とするには籾殻は醗酵し難
く、炭にして融雪剤として使用するには燃焼（炭化）さ
せるがその方法としては現在野焼き程度である。従っ
て、生産性の悪い前記野焼き方法では大量処理が望め
ず、籾殻は副産物であり廃棄物として処理されているの
が現状である。

【０００３】

【発明が解決しようとする課題】本発明は籾殻から得ら
れる籾炭や籾酢液が木炭・木酢液と同様に農作物の育成
促進用助剤として効果が得られるところに着目し、籾殻
から効率良く且つ自動制御により連続的に籾炭や籾酢液
を製造し得る様に研究開発した籾酢液・籾炭製造装置の
提供を目的とする。

【０００４】

【課題を達成するための手段】上記目的を達成するため
に本発明が講じる技術的手段は、筒状に形成した籾殻炭
化炉と、この炭化炉内の炭化された籾炭の堆積部分より
も炉内上部側に配設されその上部側温度を検知する温度
センサーと、上部籾殻投入口に接続配設され炭化炉内の
炭化設定温度に順応して該炭化炉内に籾殻を自動供給す
る供給手段と、下部送風口に接続配設され炭化炉内に燃
焼空気を送風する送風手段と、炉内下部側に配設され炭
化された籾炭を炉外に排出する排出手段と、煙突内を強
制的に流れる空気又は水が籾殻の燃焼排煙と熱交換して
冷却し該燃焼排煙から籾酢液を抽出する冷却手段と、か
ら構成したことを特徴とする。

【０００５】

【作用】而して、上記した本発明の技術的手段によれ
ば、籾殻炭化炉内の籾殻が下部送風口から炉内に送り込
まれてくる燃焼空気のもとで下部側から上部側へと徐々
にいぶす如く燃焼されるに連れて炉内上部側の温度が温
度センサーによって検知される設定温度を越えるとそれ
に順応して供給手段が作動し炭化炉の上部籾殻投入口か
ら炉内に籾殻の自動供給が開始する。籾殻が炭化炉内に
順次供給されるに連れて燃焼中の籾殻上に新たな籾殻の
堆積層ができて炉内上部側の温度が設定温度以下になる
と供給手段の作動が停止し籾殻の供給が止まる。燃焼中
の籾殻上を覆う如く新たな籾殻の堆積層ができると燃焼
中の籾殻から出る燃焼排煙の上昇量（熱量）が抑制され
るため、炉内の上部側温度は供給手段により籾殻が順次
供給されるに連れて徐々に下がる。そして、燃焼排煙が
煙突を通り抜ける過程で冷却手段により冷却されること
で該排煙中に含まれている籾酢液が抽出されると共に、
燃焼炭化された炉内の籾炭は排出手段によって炉外に排
出される。

【０００６】

【実施例】本発明籾酢液・籾炭製造装置の実施の一例を
図面に基づいて説明すると、図１において１は籾殻炭化
炉，２は炭化炉１内の上部側に配設した温度センサー，
３は炭化炉１の上部籾殻投入口１ａに接続配設した供給
手段図２において、４は炭化炉１の下部送風口１７に接
続配設した送風手段図１，図３において、５は炉１内下
部に配設した排出手段図５において、６は炭化炉１の煙
突７内に配設した冷却手段であり、温度センサー２によ
り炉１内上部側温度を検知監視しながら該上部側温度が
温度センサー２によって検知される設定温度を越えたと
ころで供給手段３を作動させて炭化炉１内に籾殻８を自
動供給し、炭化室１ａに供給された籾殻８を下部送風口
１７から炭化室１ａに送り込まれてくる燃焼空気のもと
でいぶす如く燃焼させ、その燃焼中の籾殻８から出る燃
焼排煙が煙突７を通り抜ける時に冷却手段６により冷却
せしめて該燃焼排煙中から籾酢液８ａを捕獲抽出すると
共に、燃焼炭化された籾炭８ｂを排出手段５で炉１外に
排出するものである。

【０００７】炭化炉１は、所望の内径と高さを有する円
筒状に形成し、開口外周縁部に気密砂９用の充填溝１０
を備えたその上部開口部に上蓋１１を取付け金具１２に
て連結支持させて着脱自在に被せる共に、開口外周縁部
に炉１の筒径より大径とする連結鍔１３をリング状に備
えたその下部開口部には炭化炉１の下部を構成する炉底
１４をネジ止めにて連結させて着脱自在に取付けて組み
立て構成する。上蓋１１は下部垂下縁を前記充填溝１０
内に垂下位置させる大きさでその中央部に供給手段３を
連通接続する籾殻投入口１１ａを立設備え、炉底１４は
連結鍔１３の外周縁径と略同径とする大きさでその外周
縁部を所望の高さ（幅）をもって平面螺旋状に立ち上げ
て該連結鍔１３とのネジ止め連結によって籾炭排出路１
５を構成する排出路構成部１４ａと、この排出路構成部
１４ａの中央部分を炉１の筒径と略同径の大きさにて下
方に垂下膨出せしめる如く設けた燃焼空気送風室１４ｂ
とから形成する。そして、炉底１４の排出路構成部１４
ａの螺旋端部より斜め下方に向けて籾炭排出口１６を設
ける（図４参照）と共に、燃焼空気送風室１４ｂの筒壁
には送風手段４を接続する燃焼空気の送風口１７を設
け、且つ炭化炉１の上部開口部側筒壁には煙突接続口１
８を設ける。又、炭化炉１の外周略全体に断執材を付設
せしめて炭化室１ａの温度が外気温度に左右されない様
に、即ち外気温度に左右されない精度の高い条件のもと
で温度センサー２による炉１内温度を検知し得る様に考
慮し、炭化炉１を図示の如く架台１９上に設置して前記
籾炭排出口１６に籾炭受けタンク２０を接続せしめて該
タンク２０を架台１９の側方位置に配設する（図３参
照）。図３中の符号２１は籾殻投入口１１ａ真下に位置
させて炉１内上部に配設した傘状分散器であり、この分
散器２１によって投入口１１ａから投入落下される籾殻
８が炉１内に略平らに供給堆積される様にしてある。図
３，図４中の符号２２は炭化炉１内所謂炭化室１ａと燃
焼空気送風室１４ｂとを仕切る如く該送風室１４ｂの開
口部に固定又は着脱自在に配設した目皿である。図１，
図２中の符号２３は目皿２２を配設した炭化炉１の下部
壁に開口した着火口２４の開閉扉であり、２５は燃焼空
気送風室１４ｂの壁部に開口した点検口２６の開閉扉で
ある。

【０００８】温度センサー２は、炭化室１ａに供給堆積
された籾殻８が下部側から徐々に燃焼炭化して行くに従
って増える燃焼排煙量により上がる炉１内上部側の温度
が予め設定された炉内設定温度（炭化温度）、本実施例
においてはその設定温度を１００°Ｃに設定し、１００
°Ｃを越えた状態で長時間続かない様にそれを常時検知
（感知）監視しながら炉１内上部側温度が１００°Ｃを
越えたところで供給手段３に本装置の制御盤２７を介し
て作動信号を出力する働きをなすもので、熱電対等を用
いて制御盤２７に電気的に連繋させて図示した如く炭化
炉１の上部筒壁に炉１内貫通状に配設し、燃焼中の籾殻
８から出る（舞い上がる）燃焼排煙熱による炭化室１ａ
上部側の温度を検知し、該上部側温度が制御盤２７に予
め入力設定された１００°Ｃを越えると制御盤２７から
供給手段３に作動指令が出力され、炉１内上部側の温度
が１００°Ｃ以下になると制御盤２７から供給手段３に
作動停止指令が出力される様に構成してある。

【０００９】供給手段３は、温度センサー２による炉１
内上部側温席の検知のもとで制御盤２７から出力される
作動指令と停止指令によって作動，停止を繰り返して炭
化炉１内の燃焼中の籾殻８上に新たな籾殻８を供給する
働きをなすもので、炭化炉１の側方に位置させて設置す
る内底部をホッパー状に傾斜させた籾殻収容タンク３ａ
の内底部から炭化炉１上部の籾殻投入口１１ａに亘りス
クリューコンベヤ３ｂを装架内蔵した円筒状移送管３ｃ
を傾斜状に取付けて両者を接続連通せしめると共に、移
送管３ｃの傾斜上端には制御盤２７に雷気的に連繋させ
たモーター３ｄを配備し、該モーター３ｄからの動力に
よりスクリューコンベヤ３ｂを回転させて籾殻収容タン
ク３ａ内に収容されている籾殻８を炭化炉１上部の籾殻
投入口１１ａまで移送し、該投入口１１ａから炭化炉１
内に供給する様に構成してある。

【００１０】炭化炉１下部の燃焼空気送風室１４ｂを介
して該炉１内に燃焼空気を送り込む送風手段４は、籾殻
８の燃焼開始（初期）から常に一定の送風量（炉１内が
酸欠状態にならない程度で、しかも籾殻８をいぶす様に
燃焼させる送風量）で炭化炉１内に燃焼空気を送り込ん
で籾殻８を安定させた燃焼状態で炭化させる働きをなす
もので、炭化炉１下部の送風口１７に送風管４ａを介し
て送風機４ｂを接続配設し、該送風管４ａの配管途中に
は流量調整弁２８と不図示の流量計とを夫々配備し、流
量計を見ながら調整弁２８を操作して設定された送風量
にて燃焼空気を燃焼空気送風室１４ｔに送り込みながら
この送風室１４ｂから目皿２２を通して該目皿２２上の
炭化室１ａに送り込む様に構成してある。

【００１１】籾炭搬出手段５は、タイマー制御等の適宜
の作動制御手段により間欠動作せしめて炭化された籾炭
８ｂを炭化炉１の籾炭排出口１６から炉１外の籾炭受け
タンク２０内に排出する働きをなすものであり、炭化炉
１の軸芯線上に位置させたその下部に回転速度調整用の
減速機５ａ付モーター５ｂを配設し、減速機５ａに一端
を接続した動力シャフト５ｃを燃焼空気送風室１４ｂの
底壁に取付けた軸受２９に支持させて該送風室１４ｂを
貫通させると共にその他端（上端）を目皿２２の中心よ
り炭化室１ａに突出させる。そして、動力シャフト５ｃ
を中心として籾炭排出路１５に亘る掻出し羽３０を放射
状に有する回転体５ｄを動力シャフト５ｃの突出端部に
嵌め込み締結固着せしめて配備し、回転体５ｄをモータ
ー５ｂによって矢印方向Ｘに回転させて炭化された目皿
２２上の籾炭８ｂを掻出し羽３０により籾炭排出路１５
に払い落としながら該排出路１５の排出口１６から炉１
外の籾炭受けタンク２０内に掻出し排出する様に構成し
てある。尚、本実施例においてはタイマー制御によりモ
ーター５ｂを１分間作動（運転）させた後３分間停止
（休止）させる間欠動作をなす様に設定して、籾炭８ｂ
を炉１外の籾炭受けタンク２０内に掻出し排出する様に
してある。

【００１２】炭化炉１内の燃焼排煙が通り抜ける煙突７
は、該炉１の上部側筒壁に設けた煙突接続口１８に接続
せしめて立設する第１煙突７ａ，この第１煙突７ａの上
端に接続せしめて該煙突７ａの横に立設する第２煙突７
ｂ，この第２煙突７ｂの下端側に接続せしめて該煙突７
ｂの横に立設する第３煙突７ｃ、これら３本を並列状に
配設せしめる（図１参照）。そして、第１，第２，第３
煙突７ａ，７ｂ，７ｃを通り抜ける燃焼排煙中から籾酢
液８ａを抽出するために該煙突７ａ，７ｂ，７ｃ内に配
設する冷却手段６として、まず、第１煙突７ａの場合は
その筒方向上半部側を下半部側筒部の太さと同じ太さの
外筒６ａ内軸芯に該外筒６ａとの間に、上端開放状で底
有り熱交換空隙３１を確保構成する太さで燃焼排煙を通
す内筒６ｂを挿入内設し、その内筒６ｂの外周には熱交
換用フィン６ｃを螺旋状又は筒方向適宜の間隔をおいて
設けて、外筒６ａに設けた接続口３２に上記送風管４ａ
に分岐接続せしめた冷風移送管６ｄを接続せしめて送風
機４ｂからの送られてくる風所謂冷風により冷却する空
冷構造とし、一方第２，第３煙突７ｂ，７ｃの場合は上
部側，下部側を除くその筒方向略全体を第１煙突７ａの
外筒６ａの太さと同じ太さで上下開口部を塞いだ外筒６
ｅ内に、相互間及び外筒６ｅとの間に熱交換空隙３３を
確保構成する太さで燃焼排煙を通す多数の内筒６ｆを外
筒６ｅの上下閉鎖部から上下開口部を貫通臨ませた状態
で挿入内設せしめて、外筒６ｅの上部側に設けた入水口
３４より外筒６ｅ内の熱交換空隙３３に水所謂冷却水を
送り込んで冷却する水冷構造とし、熱交換された冷却水
は外筒６ｅの下部側に設けた排水口３５から外筒６ｅ外
に排水する様に構成してある。尚、第２，第３煙突７
ｂ，７ｃの水冷構造における冷却水の供給形態として
は、入水口３４に工業用水や水道水等の管又はホース３
６を配管接続せしめて工業用水や水道水等を熱交換空隙
３３に一定の水量にて送り込みながら冷却を行ない、熱
交換された工業用水や水道水等は排水口３５から垂れ流
す形態とするも良いし、循環装置を設備せしめてこの循
環装置から入水口３４と排水口３５とに管又はホース３
６を夫々配管接続せしめて行なう循環形態とするも良
い。図１，図５中の符号３７は各煙突７ａ，７ｂ，７ｃ
の下端液取出し口３８の下方に夫々配設した液回収容器
である。

【００１３】次に、以上の如く構成した本実施例の籾酢
液８ａ・籾炭８ｂ製造装置の使用法を説明すれば、着火
口２４の開閉扉２３を開いて目皿２２上に籾殻８を載
せ、送風機４ｂを作動させた燃焼空気を送り込みながら
点火する。この初期着火時には、灯油又は廃油等の燃焼
油を含ませた籾殻を用いると良い。籾殻８が充分に着火
したことを確認した後、着火口２４の開閉扉２３を閉じ
手動操作で供給手段３のモーター３ｄを作動させて炭化
炉１上部の籾殻供給口１１ａから炉１内への籾殻８の供
給行ない、籾殻８が炉１内に定量供給堆積したところで
制御盤２７の操作部を自動操作に切り替える。以後は炭
化炉１内の籾殻８が送風口１７から炉１内に送り込まれ
てくる燃焼空気のもとで下部側から上部側へと徐々にい
ぶされる如く燃焼されるに連れて炉１内上部側の温度が
温度センサー２によって検知される設定温度即ち１００
°Ｃを越えると即座に制御盤２７から供給手段３のモー
ター３ｄに作動指令が出力され、該モーター３ｄが作動
して炭化炉１の籾殻投入口１１ａから該炉１内への籾殻
８の自動供給を開始する。籾殻８が炭化炉１内に順次供
給されるに連れて燃焼中の籾殻８上に新たな籾殻８の堆
積層ができて温度センサー２による炉１内上部側の検知
温度が１００°Ｃ以下になると制御盤２７から前記モー
ター３ｄに作動停止指令が出力され該モーター３ｄの作
動が停止し籾殻８の供給が止まる。炭化された目皿２２
上の籾炭８ｂは排出手段５のモーター５ｂが制御盤２７
のタイマー制御により１分間作動（運転）した後３分間
停止（休止）する間欠動作のもとで目皿２２上から回転
体５ｄの掻出し羽３０により籾炭排出路１５に払い落と
され該排出路１５の排出口１６から籾炭受け容器２０内
に自動的に掻出し排出される。そして、炭化炉１上部の
煙突接続口１８から排出される燃焼排煙が煙突７の第
１，第２，第３煙突の内筒６ｂ，６ｆを通り抜ける過程
で冷却され、該排煙中に含まれている籾酢液８ａは各煙
突内で抽出され各煙突の下端液取出し口３８から各液回
収容器３７に滴下回収される。以後は前述した動作を自
動制御のもとで繰り返して籾酢液８ａ・籾炭８ｂを連続
的に製造するものである。

【００１４】ちなみに、本装置の炭化炉１の大きさを、
筒内径４５０ｍｍ，高さ７００ｍｍとし、前述した自動
制御のもとで略１０時間稼働（運転）させた場合、籾殻
８の処理能力（炭化能力）が３２．５ｋｇ、籾酢液８ａ
の回収量が７．０ｋｇ、その回収率が２１．５％であっ
た。そして、得られた籾炭８ｂを組成分析した結果、籾
炭８ｂには作物の肥料として有効な燐酸，カリウム，珪
酸，マグネシウムが８０％程度含まれたいることが明ら
かになった。

【００１５】

【発明の効果】本発明籾酢液・籾炭製造装置は叙上の如
く構成してなるから、下記の作用効果を秦する。籾殻炭
化炉内に供給された籾殻が下部送風口から炉内に送り込
まれてくる燃焼空気のもとで下部側から上部側へと徐々
にいぶされる如く燃焼されるに連れて炉内上部側の温度
が温度センサーによって検知される設定温度を越えると
それに順応して供給手段が作動を開始して炭化炉の上部
籾殻投入口から炉内への籾殼の自動供給を開始すると
共、籾殻が順次供給されるに連れて燃焼中の籾殻上に新
たな籾殻の堆積層ができ、即ち、燃焼中の籾殻上を覆う
如く新たな籾殻の堆積層ができると燃焼中の籾殻から出
る燃焼排煙の上昇量（熱量）が抑制されて温度センサー
により検知される炉内上部側の温度が設定温度以下にな
ると供給手段の作動が停止し籾殻の供給が止まる籾殻の
自動供給を可能ならしめ、そして、燃焼炭化された炉内
の籾炭は排出手段によって炉外に自動的に排出すること
ができると共に、燃焼中の籾殻から炭化炉上部側に上昇
し煙突接続口から煙突を通り抜ける燃焼排煙中からはそ
の通り抜ける過程で強制冷却手段により冷却せしめて籾
酢液を抽出することが出来る。従って、本発明の籾酢液
・籾炭製造装置によれば、自動制御のもとで籾殻を炭化
炉内に供給せしめて該籾殻から効率良く且つ連続的に籾
炭と籾酢液とを製造することが出来る。

【図面の簡単な説明】

【図１】 本発明籾酢液・籾炭製造装置の実施の一例を
示した正面図である。

【図２】 同平面図である。

【図３】 炭化炉と籾殻供給手段部分を拡大して示した
縦断正面図である。

【図４】 第３のＩＶ−ＩＶ線横断平面図である。

【図５】 煙突部分を拡大して示した縦断正面図であ
る。

【図６】 図５のＶＩ−ＶＩ線横断平面図である。

【符号の説明】

１…炭化炉 ２…温度セン
サー ３…供給手段 ４…送風手段 ５…排出手段 ６…冷却手段 ７…煙突 ８…籾殻 ８ａ…籾酢液 ８ｂ…籾炭 １１ａ…籾殻投入口 １７…送風
口

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 只石 幸夫 北海道旭川市豊岡５条３丁目６番18号 (56)参考文献 特開 昭58−1780（ＪＰ，Ａ) 特開 平３−258895（ＪＰ，Ａ) 実開 平５−77236（ＪＰ，Ｕ)

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 筒状に形成した籾殻炭化炉と、この炭化
   炉内の炭化された籾炭の堆積部分よりも炉内上部側に配
   設されその上部側温度を検知する温度センサーと、上部
   籾殻投入口に接続配設され炭化炉内の設定温度に順応し
   て該炭化炉内に籾殻を自動供給する供給手段と、下部送
   風口に接続配設され炭化炉内に燃焼空気を送風する送風
   手段と、炉内下部側に配設され炭化された籾炭を炉外に
   排出する排出手段と、煙突内を強制的に流れる空気又は
   水が、籾殻の燃焼排煙と熱交換して冷却し該燃焼排煙か
   ら籾酢液を抽出する冷却手段と、から構成したことを特
   徴とする籾酢液・籾炭製造装置。