本发明涉及一种生成物制造方法以及制造设备。
背景技术：
通常的植物性废弃物，例如(a)因生产过剩导致的废弃蔬菜、蔬菜的老叶、菜帮、蔬菜加工后的废弃物、豆腐渣、街道树的修剪枝叶、锯屑、麦秆、稻草、稻壳等的农作物以及农作物加工品的残渣；(b)饮料制造中的残渣，例如：制造烧酒的酒糟、制造清酒的酒糟、制造果酒的酒糟、酿造酱油时产生的豆渣、茶叶、榨取果汁后的水果渣等的饮料品残渣；(c)棕榈科的果实榨油后的棕榈粕efb(emptyfruitbunch：空果房)等，一般是先干燥然后燃烧或者填埋等方法进行处理。
近年来，为了再利用这些植物性废弃物，提出了一种通过酵素水解植物性废弃物从而制造有机酸的有机酸制造方法(参见专利文献1)。
现有技术
专利文献
专利文献1：日本特许公开第2013-230142号公报
技术实现要素：
发明要解决的技术问题
然而，在专利文献1所描述的制造方法中，由于使用酵素水解植物性废弃物，因此水解处理工序需要花费很长时间。
因此，本发明是鉴于上述情况而完成的，其目的在于提供一种能够在短时间内由植物性废弃物制造生成物的生成物制造方法以及制造设备。
解决技术问题的技术手段
(1)本发明所涉及的一种实施方式为一种将含有植物性废弃物的原料进行水解处理从而制造生成物的生成物制造方法，其特征在于，包含：通过蒸汽将所述原料进行水解的水解处理工序；以及使用清洗液对水解处理后的所述原料进行清洗的清洗工序；以及将清洗后的所述原料分离成固体组分和液体组分的固液分离工序；其中，所述固体组分或者所述液体组分中的至少一种作为所述生成物。
(2)在上述(1)的实施方式中，在所述分离工序之后，返回所述清洗工序，所述分离工序和所述清洗工序重复多次。
(3)在上述(1)或者(2)的实施方式中，所述清洗工序的所述清洗液为水。
(4)在上述(1)-(3)所述的任意一个实施方式中，还包含干燥工序，用于将所述固体组分进行干燥。
(5)在上述(1)-(4)的任意一个实施方式中，还包含成型工序，用于将所述固体组分进行造粒。
(6)在上述(1)-(5)的任意一个实施方式中，由所述固体组分制造生物质燃料。
(7)在上述(1)-(6)的任意一个实施方式中，由所述液体组分制造液体肥料。
(8)本发明所涉及的另一种实施方式为一种将含有植物性废弃物的原料进行水解处理从而制造生成物的生成物制造设备，其特征在于，包含：水解处理装置，其通过蒸汽将所述原料进行水解；以及清洗装置，其使用清洗液对水解处理后的所述原料进行清洗；以及固液分离装置，其将清洗后的所述原料分离成固体组分和液体组分。
发明效果
根据本发明，可以提供一种能够在短时间内由植物性废弃物制造生成物的生成物制造方法以及制造设备。
具体实施方式
以下，对本发明的实施方式所涉及的生成物制造方法以及制造设备进行详细说明。
该生成物制造方法是一种将含有植物性废弃物的原料进行水解处理从而制造生成物的生成物制造方法，其包含水解处理工序、清洗工序、固液分离工序。这里，以efb作为植物性废弃物即原料，以生物质燃料以及液体肥料中的至少一种作为生成物进行制造，但是不限于此，也可以采用玉米，香蕉等作为植物性废弃物原料。但是，由于efb是从棕榈科的果实中榨取棕榈油之后的残渣，因此价格低廉且可大量获得。
(原料的预处理工序)
直接在榨油工厂进行制造生成物的情况时，efb可以是榨油之后的未经处理的棕榈粕，但是，当运输到其他场所进行制造的情况时，根据需要，也可以通过破碎装置将其压碎至约100mm～10mm的尺寸。
(物料投入工序)
将efb投入到水解处理装置的处理容器中。此时，也可以将水分调节材料与efb一起投入。作为水分调节材料，可以使用具有吸水性，并且能够吸附水解处理洗脱出的有害重金属离子的吸附剂。吸附剂可以是无机吸附剂，但是，优选有机吸附剂。
当将efb投入到处理容器中时，可以通过使处理容器内的搅拌装置转动，从而搅拌efb。搅拌装置的操作可以是连续的，也可以是间歇的，但是优选由计时器控制，以使得能够按照预定的时间间隔重复地正向转动和反向转动。
(升压降温工序)
当处理容器处于密封状态时，蒸汽从蒸汽源供应到处理容器的内部，处理容器的内部被加压并加热到预定的压力和温度。此时的处理容器的内部压力大约为1.8mpa～3.0mpa，内部温度大约为180℃～230℃。
(水解处理工序)
当处理容器的内部被保持在预定的压力和温度时，由于efb为植物性有机物质，所以其开始进行水解。当从蒸汽供应开始经过预定的时间，例如经过30分钟时，由于原料的水解处理几乎完成，所以停止蒸汽供应，并终止水解处理。通过该水解处理工序，efb被水解。另外，虽然水解处理的时间可以根据处理量等适当地进行改变，但是，大约30分钟到2小时的时间就足够了。
当efb经过水解处理时，诸如纤维素等的高分子的分子量被降低。即，植物纤维(植物的细胞壁和细胞膜)变得脆弱或者被破坏。此外，植物细胞中的钾、氯和氯等元素洗脱到液体组分中。
另外，也与原料投入工序时相同，通过使搅拌装置转动，从而搅拌efb。搅拌装置的操作可以是连续的，也可以是间歇的，但是优选由计时器控制，以使得能够按照预定的时间间隔重复地正向转动和反向转动。
(蒸汽排气工序)
在水解处理工序结束之后，花费30分钟～60分钟将处理容器的内部压力释放至常压(0.1mpa)。
(制品排出工序)
在水解处理装置中被水解处理的efb通过金属网等的简易的过滤器除去液体组分，然后从处理容器中排出。另外，efb可以含有少量水分。此时，水解处理前的efb中含有32g/kg(3.24％dm)的钾，但通过该水解处理，约80％的钾洗脱到液体组分中。也就是说，水解处理后的efb仅含有约7g/kg(0.7％dm)的钾。
也就是说，在被简易分离后，有25g/kg(2.53％dm)的钾迁移到液体组分中。由于该液体组分含有大量的钾，因此可以直接作为液体肥料使用，也可以作为液体肥料的成分原料使用。
(清洗工序)
另一方面，将所排出的efb投入到清洗装置中，浸入清洗液中从而被清洗。清洗液可以是工厂用水或者自来水，并且清洗时所使用的清洗液的体积为efb体积的5倍以上，优选为efb体积的10倍～20倍。清洗液的温度可以为室温～60℃。清洗时间根据处理量等适当进行改变，但是约15～30分钟就足够了。
通过该清洗液的清洗，由于钾又从efb中洗脱，所以钾被转移到清洗液中。此时，约2g/kg(0.2％dm)～3g/kg(0.3％dm)的钾被转移到清洗液中。这样，在清洗后的清洗液也含有钾，因此清洗液可以直接作为液体肥料使用，也可以作为液体肥料的成分原料使用。
(分离工序)
将经过清洗的efb被送至固液分离器并被分离(脱水)成固体组分和液体组分。这里，不使用简易的过滤装置，而是使用如螺旋输送机等的固液分离装置(参照日本特许公开第2012-153790号公报)，从固体组分的efb中将液体组分挤出(脱水)。使用螺旋输送机的情况时，可以连续进行固液分离，从而提高生产率。
在该分离工序后的固体组分(efb)中，仅含有4g/kg(0.4％dm)～2g/kg(0.2％dm)以下的钾。另外，仅通过上述日本特许公开第2012-153790号公报的处理方法将efb分离成固体组分和液体组分的情况时，通过试验确认到在固体组分(efb)中含有14g/kg(1.42％dm)的钾。
并且，在将液体组分从efb中分离出的分离工序之后，返回到清洗工序，分离工序和清洗工序可以重复多次，例如，重复两次或三次。
(干燥工序)
由于分离后的固体组分中含有少量水分，因此使用干燥装置进行干燥。干燥温度大约为120℃～200℃。另外，在有些情况下，可以首先进行下面将要说明的成型工序，然后进行干燥工序。
(成型工序)
通过将材料进行造粒的平模式造粒机等将干燥后的固体组分制成颗粒。在该颗粒状的固体组分中仅含有3g/kg(0.3％dm)～1g/kg(0.1％dm)以下的钾。此外，该颗粒的热值约为4300kcal(18.0mj)/kg～4500kcal(18.8mj)/kg，一般生物质燃料的热值为4000kcal(16.7mj)/kg～4200kcal17.5mj)/kg，因此热值也得到改善。
一般情况下，当生物质燃料中含有大量的钾时，则由于燃烧炉中的燃烧结渣，导致燃烧炉可能被堵塞和损坏。因此，efb很少用于生物质燃料，但是，根据本实施方式的生成物制造方法，由于可以从efb制造出含有少量钾的颗粒，因此其可以用作生物质燃料。此外，在燃烧炉中，即使混合燃烧煤和生物质燃料，或者单独燃烧生物质燃料也不会出现问题。
另一方面，关于水解处理前的efb中所含有的其他元素和成分，氯为0.7％dm，硫为0.11％dm，灰分为4.9％dm，但是在水解处理后，发现氯减少至0.2％dm，硫减少至0.04％dm，灰分减少至0.9％dm。这样，由于生物质燃料中的氯含量减少，因此即使燃烧也不太可能产生氯化氢，二恶英等。
如上所述，本发明的实施方式所涉及的生成物制造方法，是将含有植物性废弃物的原料进行水解处理从而制造生成物的生成物制造方法，其包含：通过蒸汽将原料进行水解的水解处理工序；以及使用清洗液对水解处理后的原料进行清洗的清洗工序；以及将清洗后的原料分离成固体组分和液体组分的固液分离工序；其中，固体组分或者液体组分中的至少一种作为所述生成物。
此外，本发明的实施方式所涉及的生成物的制造设备是一种将含有植物性废弃物的原料进行水解处理从而制造生成物的生成物制造设备，其包含：通过蒸汽将原料进行水解的水解处理装置；以及使用清洗液对水解处理后的原料进行清洗的清洗装置；以及将清洗后的原料分离成固体组分和液体组分的固液分离装置。
这样，由于通过蒸汽将含有植物性废弃物的原料进行水解处理，所以能够在非常短的时间内制造出固体组分或者液体组分。当使用酵素将含有植物性废弃物进行水解处理时需要花费半天到5天左右的时间，但是，在通过蒸汽进行水解处理中，只需要大约30分钟到2小时的时间，能够节省时间。
在本实施方式中，在分离工序之后，返回清洗工序，并且重复多次分离工序和清洗工序。这样，可以切实可靠地清洗生成物。此外，通过多次清洗，由于固体组分中的钾被洗脱到清洗液中，从而可以降低固体组分中钾的含量。
在本实施方式中，清洗工序中的清洗液为水。这样，由于生成物的清洗液中不使用特殊的药剂，所以可以利用价格低廉的工厂用水或自来水。
在本实施方式中，还包括干燥固体组分的干燥工序。这样，保留在固体组分中的水分(残留水分)与钾一起从固体组分中除去，从而可以进一步降低固体组分中钾的含量。
在本实施方式中，还包括将固体组分造粒的成型工序。这样，可以便于处理，例如固体组分的运输等。
在本实施方式中，生物质燃料由固体组分制成。这样，由于固体组分中几乎不含钾，因此可以用作燃料。
在本实施方式中，液体肥料由液体组分制成。这样，由于液体组分含有大量的钾，其可以直接用作液体肥料，或者用作液体肥料的成分原料。
以上，尽管对本发明的优选实施方式进行了详细说明，然而，本发明并不局限于上述实施方式中所记载的范围，在权利要求中所记载的本发明的主旨的范围内可以进行各种修改和改变。