KR101352442B1 - Method for washing biomass, method for producing biomass charcoal and method for operating vertical furnace - Google Patents

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Abstract

바이오매스의 세정 방법은, 바이오매스에, 건조 처리, 연화 처리 또는 세포막의 파괴 처리 중 어느 하나의 처리를 행하는 제1 공정과, 상기 제1 공정의 처리를 행한 바이오매스를 물 세정하는 제2 공정을 갖는다. 연화 처리 또는 세포막의 파괴 처리는, 바이오매스를 대기압 초과로 가압 처리함으로써 행해진다. 바이오매스탄의 제조 방법은, 세정된 바이오매스를 건류하는 것으로 이루어진다. 수직형로의 조업 방법은, 제조된 바이오매스탄을, 수직형로 취입용 바이오매스탄으로서 수직형로의 송풍구로부터 취입하는 것으로 이루어진다.The biomass washing method includes a first step of subjecting the biomass to any one of a drying treatment, a softening treatment or a cell membrane destruction treatment, and a second process of water washing the biomass subjected to the first process. Has The softening treatment or the destruction of the cell membrane is performed by subjecting the biomass to pressure above atmospheric pressure. The method for producing biomass consists of distilling the washed biomass. The operation method of a vertical furnace consists of blowing in the manufactured biomass from the tuyeres of a vertical furnace as a biomass for blowing a vertical furnace.

Description

바이오매스의 세정 방법, 바이오매스탄의 제조 방법 및, 수직형로의 조업 방법{METHOD FOR WASHING BIOMASS, METHOD FOR PRODUCING BIOMASS CHARCOAL AND METHOD FOR OPERATING VERTICAL FURNACE}METHOD FOR WASHING BIOMASS, METHOD FOR PRODUCING BIOMASS CHARCOAL AND METHOD FOR OPERATING VERTICAL FURNACE}

본 발명은, 바이오매스의 세정 방법, 전(前)처리된 바이오매스를 탄화하여 바이오매스탄을 제조하는 바이오매스탄의 제조 방법 및, 제조한 바이오매스탄을 이용한 수직형로(爐)의 조업(操業) 방법에 관한 것이다.The present invention relates to a method for cleaning a biomass, a method for producing a biomass that carbonizes preprocessed biomass to produce a biomass, and operation of a vertical furnace using the manufactured biomass. (Iii) It is about a method.

최근, 지구 온난화 방지의 관점에서 이산화탄소 배출량 삭감이 긴급한 과제이다. 이산화탄소의 배출량 삭감의 방법으로서, 인풋(input)의 탄소량을 삭감하는, 아웃풋(output)의 이산화탄소를 회수하는, 종래의 석탄·석유 등을 카본 프리의 탄소원으로 대체하는 등의 기술 개발이 행해지고 있다. 카본 프리의 탄소원으로서는 바이오매스가 알려져 있다. 바이오매스로서는, 건축 가옥의 해체에서 발생하는 목재 폐기물, 제재소에서 발생하는 목질계(木質系) 폐기물, 삼림 등에서의 가지치기 폐기물, 농업계 폐기물 등이 있다. 그 처리 이용 방법으로서는, 매립, 방치, 소각, 연료 등이 주된 것이다. 또한, 연료 이용을 목적으로 한 바이오 연료 작물도 알려져 있다.Recently, the reduction of carbon dioxide emissions is an urgent task from the viewpoint of preventing global warming. As a method of reducing carbon dioxide emissions, technology development such as replacing conventional coal, petroleum, etc., which recovers carbon dioxide at the output, which reduces the amount of carbon at the input, with a carbon-free carbon source, has been performed. . Biomass is known as a carbon-free carbon source. Examples of the biomass include wood waste generated from dismantling of construction houses, wood waste generated from sawmills, pruning waste from forests, and agricultural waste. As the method of using the treatment, landfilling, leaving, incineration, fuel and the like are mainly used. In addition, biofuel crops for fuel use are also known.

또한, 이러한 바이오매스를 열분해하여 가연성 가스나 탄화물(바이오매스탄)을 제조해 연료로서 재이용하는 기술도 알려져 있다(예를 들면, 특허문헌 1 참조).In addition, a technique of pyrolyzing such biomass to produce a combustible gas or carbide (biomass) and recycling it as a fuel is also known (see Patent Document 1, for example).

한편으로, 선철(銑鐵)을 제조하는 수직형로인 고로(高爐)에 있어서는, 철광석 등의 철원과 열원으로서 코크스가 원료로서 이용되고 있으며, 보조 연료로서 미분탄(微粉炭)이 사용되고 있다. 고로의 송풍구로부터 열풍과 함께 염가의 미분탄을 취입함으로써, 고가의 코크스의 사용량을 삭감할 수 있다. 이 미분탄으로서 상기의 바이오매스탄을 이용함으로써, 이산화탄소 배출량 삭감에 공헌할 수 있게 된다.On the other hand, in the blast furnace which is a vertical furnace which manufactures pig iron, coke is used as a raw material and iron source, such as iron ore, and pulverized coal is used as an auxiliary fuel. The use amount of expensive coke can be reduced by blowing inexpensive pulverized coal with hot air from the blast furnace tuyere. By using said biomass as this pulverized coal, it becomes possible to contribute to carbon dioxide emission reduction.

일본공개특허공보 2003-213273호Japanese Laid-Open Patent Publication No. 2003-213273

그러나, 고로 취입용의 미분탄 대신에 바이오매스탄을 이용하는 경우, 바이오매스탄의 원료인 바이오매스의 종류에 따라서는, 칼륨이나 나트륨 등이 포함되어 있는 경우가 있어 문제이다.However, when biomass is used instead of pulverized coal for blast furnace injection, depending on the kind of biomass which is a raw material of biomass, potassium, sodium, etc. may be contained, and it is a problem.

즉, 바이오매스 중에, 칼륨이나 나트륨 등이 포함되어 있는 경우, 그것들이 바이오매스탄(탄화물) 중에도 잔존하여, 바이오매스탄을 고로 취입용 미분탄(고로용 환원재)으로서 사용하는 경우에, 칼륨이나 나트륨 등이 예를 들면 고로 내에 체류하여, 로 내에서 폐색을 초래하거나, 통기성의 악화를 초래하는 등의 악영향이 염려된다.That is, when potassium, sodium, etc. are contained in biomass, they remain in biomass (carbide), and when potassium is used as pulverized coal (blast furnace reducing material) for blowing blast furnace, For example, sodium may remain in the blast furnace, causing adverse effects such as blockage in the furnace or deterioration of breathability.

따라서 본 발명의 목적은, 이러한 종래 기술의 과제를 해결하여, 바이오매스가 칼륨이나 나트륨 등의 알칼리 금속을 함유하는 경우라도, 알칼리 금속 함유량이 낮은 바이오매스탄을 제조할 수 있는, 바이오매스의 세정 방법, 바이오매스탄의 제조 방법 및, 수직형로의 조업 방법을 제공하는 것에 있다.Accordingly, an object of the present invention is to solve the problems of the prior art, and even if the biomass contains alkali metals such as potassium or sodium, the biomass washing with low alkali metal content can be produced. It is providing the method, the manufacturing method of a biomass, and the operation method of a vertical furnace.

이러한 과제를 해결하기 위한 본 발명의 특징은 이하와 같다.The features of the present invention to solve these problems are as follows.

(1) 바이오매스에, 건조 처리, 연화 처리 또는 세포막의 파괴 처리 중 어느 하나의 처리를 행하는 제1 공정과, (1) a first step of subjecting the biomass to any one of a drying treatment, a softening treatment or a cell membrane destruction treatment;

상기 제1 공정의 처리를 행한 바이오매스를 물 세정하는 제2 공정을 갖는 바이오매스의 세정 방법.A biomass cleaning method comprising a second step of water washing the biomass subjected to the first step.

(2) 상기 제1 공정이, 바이오매스를 대기압 초과로 가압 처리함으로써 연화 처리 또는 세포막의 파괴 처리를 행하는 것으로 이루어지는, (1)에 기재된 바이오매스의 세정 방법.(2) The cleaning method of biomass according to (1), wherein the first step is to perform a softening treatment or a cell membrane destruction treatment by pressurizing the biomass to an atmospheric pressure.

(3) 상기 가압 처리가, 2×105N/㎡ 이상의 압력으로 가압하는 것으로 이루어지는 (2)에 기재된 바이오매스의 세정 방법.(3) The method for cleaning the biomass according to (2), wherein the pressurization treatment is pressurized at a pressure of 2 × 10 5 N / m 2 or more.

(4) 상기 가압 처리가, 가압한 수증기를 이용하여 가압 처리하는 것으로 이루어지는 (2) 또는 (3)에 기재된 바이오매스의 세정 방법.(4) The washing method for biomass according to (2) or (3), wherein the pressurizing treatment is pressurized using pressurized steam.

(5) 상기 제1 공정이, 연화 처리 또는 세포막의 파괴 처리 중 어느 것을 행하는 것으로 이루어지고, (5) The said 1st process consists of performing any of a softening process or the destruction of a cell membrane,

상기 제2 공정 전에, 상기 제1 공정의 처리를 행한 바이오매스를 건조시키는 건조 처리를 갖는, (2) 내지 (4) 중 어느 것에 기재된 바이오매스의 세정 방법.The cleaning method of the biomass in any one of (2)-(4) which has a drying process which dries the biomass which processed the said 1st process before a said 2nd process.

(6) 상기 제1 공정이, 바이오매스를 60℃ 이상의 온도로 유지함으로써 건조 처리를 행하는 것으로 이루어지는 (1)에 기재된 바이오매스의 세정 방법.(6) The cleaning method of biomass according to (1), wherein the first step is performed by drying the biomass by maintaining the temperature at 60 ° C or higher.

(7) 상기 제1 공정이, 건조 처리를 행하는 것으로 이루어지고, (7) The said 1st process consists of performing a drying process,

상기 제2 공정이, 건조 처리를 행한 바이오매스를 파쇄하면서 물 세정하는 것으로 이루어지는 (1)에 기재된 바이오매스의 세정 방법.The said 2nd process WHEREIN: The washing | cleaning method of the biomass as described in (1) which consists of washing with water while crushing the biomass which performed the drying process.

(8) 상기 물 세정은, 산을 첨가한 수용액으로 세정하는 산 세정인 (1) 내지 (7)중 어느 것에 기재된 바이오매스의 세정 방법.(8) The said water washing | cleaning is the washing | cleaning method of the biomass in any one of (1)-(7) which is an acid washing | cleaning which wash | cleans with the aqueous solution which added the acid.

(9) (1) 내지 (8) 중 어느 것에 기재된 바이오매스의 세정 방법을 이용하여 세정된 바이오매스를 건류(dry distillation)하는 것을 특징으로 하는 바이오매스탄의 제조 방법.(9) A method for producing biomass, characterized in that dry distillation of the washed biomass is carried out using the method for cleaning the biomass according to any one of (1) to (8).

(10) 상기 건류가 400∼800℃에서 행해지는 청구항 9에 기재된 바이오매스탄의 제조 방법.(10) The method for producing biomass, according to claim 9, wherein the dry distillation is performed at 400 to 800 ° C.

(11) (9) 또는 (10)에 기재된 제조 방법을 이용하여 제조된 바이오매스탄을, 수직형로 취입용 바이오매스탄으로서 수직형로의 송풍구로부터 취입하는 것을 특징으로 하는 수직형로의 조업 방법.(11) Operation of a vertical furnace, wherein the biomass produced using the production method described in (9) or (10) is blown from a tuyeres in a vertical furnace as a biomass for blowing in a vertical furnace. Way.

본 발명에 의하면, 바이오매스가 칼륨이나 나트륨 등의 알칼리 금속을 함유 하는 경우라도, 알칼리 금속 함유량이 낮은 바이오매스를 얻어, 알칼리 금속 함유량이 낮은 바이오매스탄을 제조할 수 있다. 또한, 바이오매스탄을 취입하여 사용하는 수직형로 내에서의 통기성도 향상된다. 세정한 바이오매스를 이용함에 있어서, 로 내벽으로의 회분 고착 트러블, 열회수 보일러로의 회분 고착 트러블 등의 알칼리 금속에 기인하는 설비 트러블을 회피할 수 있다.According to the present invention, even when the biomass contains an alkali metal such as potassium or sodium, a biomass having a low alkali metal content can be obtained and a biomassate having a low alkali metal content can be produced. In addition, the air permeability in the vertical furnace which blows in and uses biomass is also improved. In using the cleaned biomass, it is possible to avoid equipment troubles caused by alkali metals such as ash fix problems to the furnace inner wall and ash fix problems to the heat recovery boiler.

이에 따라 알칼리 금속을 함유하는 바이오매스라도, 건류하여 수직형로 취입용 바이오매스탄으로서 이용할 수 있고, 바이오매스의 재이용이 촉진되어, 이산화탄소의 배출량 삭감에 공헌할 수 있다.As a result, even biomass containing alkali metal can be dried and used as a vertical biomass blown, and the reuse of biomass can be promoted, contributing to the reduction of carbon dioxide emissions.

(발명을 실시하기 위한 형태)(Mode for carrying out the invention)

[실시 형태 1][Embodiment 1]

실시 형태 1에서는, 바이오매스에 대기압 초과의 가압 처리를 행하고, 그 후 물 세정한다. 바이오매스가 함유하는 칼륨이나 나트륨 등의 알칼리 금속은, 바이오매스 표면에 부착되어 있지 않기 때문에, 단지 물 세정하는 것만으로 알칼리 금속의 함유량을 충분히 감소시키는 것은 곤란하다. 그러나, 물 세정 전에 가압 처리를 행하고 그 후에 압력을 개방함으로써 바이오매스가 연화되고, 또한 세포막의 파괴가 일어나, 물 세정으로 알칼리 금속을 제거하는 것이 가능해진다.In Embodiment 1, the pressurization process over atmospheric pressure is performed to biomass, and water washing is carried out after that. Since alkali metals such as potassium and sodium contained in the biomass are not adhered to the surface of the biomass, it is difficult to sufficiently reduce the content of the alkali metal simply by washing with water. However, by performing a pressurizing treatment before water washing and then releasing pressure thereafter, the biomass is softened and the cell membranes are destroyed, so that the alkali metal can be removed by water washing.

가압 처리는 대기압 초과이면 효과가 있지만, 2×105N/㎡ 이상의 압력으로 가압하면, 그 후의 물 세정으로의 알칼리 금속 제거 효과가 커, 효과적이다. 1×106N/㎡ 이하의 압력으로 가압하는 것이 바람직하다. 1×106N/㎡ 초과의 압력으로 가압하는 것은, 설비비나 운전비가 늘어나기 때문에 경제적이지 않다.The pressurization treatment is effective if it exceeds the atmospheric pressure. However, if pressurization is performed at a pressure of 2 × 10 5 N / m 2 or more, the effect of removing alkali metal in subsequent water washing is large and effective. It is preferable to pressurize at the pressure of 1 * 10 <6> N / m <2> or less. Pressurizing at a pressure exceeding 1 × 10 6 N / m 2 is not economical because equipment costs and operating costs increase.

가압 처리의 시간은 30분 이상으로 하는 것이 바람직하고, 1시간 이상이면 더욱 바람직하다. 또한, 가압 처리의 효과의 관점에서는, 가압 처리의 시간을 5시간 이내로 하는 것이 바람직하다.It is preferable to make time of a pressurization process 30 minutes or more, and it is more preferable if it is 1 hour or more. In addition, it is preferable to make time of a pressurization process into 5 hours from the viewpoint of the effect of a pressurization process.

가압 처리는, 수증기를 이용하여 행하는 것이 바람직하다. 수증기를 이용한 가압 처리는, 예를 들면, 바이오매스를 장입하여 밀폐한 처리조 중에 가압한 포화 수증기를 도입함으로써 행할 수 있다.It is preferable to perform pressurization process using water vapor. Pressurized processing using water vapor can be performed by, for example, charging saturated biomass into a treatment tank filled with biomass and sealed.

가압 처리를 행한 바이오매스를 건조한 후에, 물 세정하는 것이 바람직하다.가압 처리 후에 건조함으로써, 물 세정액이 바이오매스 내부에 잘 침투하도록 되기 때문에, 알칼리 금속의 제거 효과가 향상된다.It is preferable to dry the biomass subjected to the pressurization treatment, followed by water washing. Since the water washing liquid penetrates well into the biomass by drying after the pressurization treatment, the effect of removing the alkali metal is improved.

물 세정 처리는, 바이오매스를 물에 침지시켜 행하면 좋지만, 물에 황산 등의 산을 첨가하여, 산 세정 처리로 하는 것이 바람직하다. 산 세정에 의해, 바이오매스의 세포막이 파괴되기 때문에, 알칼리 금속의 제거 효과가 한층 향상된다.The water washing treatment may be carried out by immersing the biomass in water, but it is preferable to add an acid such as sulfuric acid to the water to make the acid washing treatment. By acid washing, the cell membrane of the biomass is destroyed, so that the effect of removing the alkali metal is further improved.

바이오매스란, 어느 일정량 집적된 동식물 자원과 이것을 기원으로 하는 폐기물의 총칭(단, 화석 자원을 제외함)으로, 본 발명에서 이용하는 바이오매스에는, 농업계, 임업계, 축산계, 수산계, 폐기물계 등의, 열분해되어 탄화물을 생성하는 모든 바이오매스를 이용할 수 있다. 유효 발열량이 높은 바이오매스를 이용하는 것이 바람직하고, 목질계 바이오매스를 이용하는 것이 바람직하다. 목질계 바이오매스로서는, 펄프 흑액, 칩 더스트(chip dust) 등의 제지 부산물, 수피(樹皮), 톱밥 등의 제재(製材) 부산물, 가지, 잎, 가지 끝, 단척재 등의 임지 잔재(林地殘材), 삼나무, 노송나무, 소나무류 등의 제간 벌재, 식용균류의 폐(廢)표고버섯 재배용 원목 등의 특용림산(特用林産)으로부터의 것, 모밀잣밤나무, 졸참나무, 소나무 등의 신탄림, 버드나무, 포플러, 유칼립투스, 소나무 등의 단벌기 임업 등의 임업계 바이오매스나, 거리의 가로수, 개인집의 정원목 등의 가지치기 가지 등의 일반 폐기물이나, 나라나 현의 가로수, 기업의 정원목 등의 가지치기 가지, 건설·건축 폐재 등의 산업 폐기물 등을 들 수 있다. 농업계 바이오매스로 분류되는, 폐기물·부산물을 발생원으로 하는 왕겨, 밀짚, 볏짚, 사탕수수 찌꺼기, 팜나무(오일 팜나무) 등이나, 에너지 작물을 발생원으로 하는 쌀겨, 유채, 대두 등의 농업계 바이오매스의 일부도 목질계 바이오매스로서 적합하게 이용할 수 있다.Biomass is a generic term for a certain amount of plant and animal resources and wastes originating therefrom (except fossil resources). The biomass used in the present invention includes agricultural, forestry, animal husbandry, fisheries, and waste systems. Any biomass that is pyrolyzed to produce carbides can be used. It is preferable to use biomass with high effective calorific value, and it is preferable to use wood-based biomass. Wood-based biomass includes pulp black liquor, paper dust such as chip dust, and woody byproducts such as bark and sawdust, and forest litter residues such as eggplant, leaves, branch tips, and short grains. 제), lumbers, cedars, cypresses, pines, etc., from special forests such as raw shiitake mushrooms, edible mushrooms, etc. Forest wastes such as forest biomass such as forests of short-forests such as forests, willows, poplars, eucalyptus and pine trees, pruned branches such as street trees and garden trees of private homes, and trees and businesses in Nara and prefectures. Pruning branches such as garden trees, and industrial wastes such as construction and building wastes. Agricultural biomass such as rice bran, straw, rice straw, sugar cane waste, palm trees (oil palm trees), etc. classified as agricultural biomass, rice bran, oilseed rape, soybean, etc. Part of can also be suitably used as wood-based biomass.

실시 형태 1에서는, 상기의 바이오매스 중에서도 특히, 칼륨이나 나트륨 등의 알칼리 금속을 고농도로 함유하는 바이오매스를 원료로 하여 바이오매스탄을 제조하는 경우에 이용하면 효과적이며, 칼륨 농도 1mass% 이상의 바이오매스에 본 발명을 이용하는 것이 바람직하다. 칼륨이나 나트륨 등의 알칼리 금속을 고농도로 함유하는 바이오매스로서는, 팜나무(오일 팜나무), 옥수수, 바나나 등이 있다. 팜오일의 부산물인 팜나무(오일 팜나무)의 공과방(空果房)(Empty Fruit Bunches;EFB)은, 오일을 포함한 과실을 벗긴 과방 경부(莖部)로, 칼륨을 2∼3mass%(드라이 베이스)를 함유하는 것이 알려져 있다.In the first embodiment, it is effective to use biomass containing a high concentration of alkali metals such as potassium and sodium as a raw material, and is particularly effective when the biomass is produced. It is preferable to use the present invention for the. Examples of biomass containing high concentrations of alkali metals such as potassium and sodium include palm trees (oil palm trees), corn and bananas. Empty Fruit Bunches (EFB), a by-product of palm oil, are fruit-bearing necks containing oil and contain 2-3 mass% of potassium. Dry base) is known.

바이오매스는, 소정의 입경(粒徑)으로 파쇄 처리 후에, 물 세정하는 것이 바람직하다. 입경(최대 길이)이 작을수록 세정 효과가 향상되기 때문에, 입경은 200㎜ 이하로 하는 것이 바람직하다. 한편으로, 입경이 너무 작으면, 샤프트로(shaft furnace)를 이용하여 탄화 처리하는 경우 등, 탄화 방법에 의해서는 탄화 처리가 곤란해지기 때문에, 입경 5㎜ 이상으로 하는 것이 바람직하다. 바이오매스가 가는 섬유 형상의 것을 이용하는 경우 등은, 파쇄하는 일 없이 세정하는 것도 가능하다. 예를 들면, 길이가 300∼500㎜의 팜나무(오일 팜나무)의 공과방은, 파쇄하는 일 없이 그대로 실시 형태 1에 이용하는 것이 가능하다.It is preferable to wash the biomass after the crushing treatment to a predetermined particle size. Since the cleaning effect is improved as the particle size (maximum length) is smaller, the particle size is preferably 200 mm or less. On the other hand, when the particle size is too small, the carbonization process becomes difficult by the carbonization method, such as when carbonization is performed by using a shaft furnace, so that the particle size is preferably 5 mm or more. When using a fibrous thing whose biomass is thin, it can also wash | clean without crushing. For example, the process room of palm tree (oil palm tree) of 300-500 mm in length can be used for Embodiment 1 as it is, without crushing.

상기의 방법으로 세정한 바이오매스는, 알칼리 금속의 함유량이 충분히 저감 된 상태이며, 공기(산소)의 공급을 차단 또는 제한하여 가열함으로써 건류하여, 바이오매스탄이 제조된다. 건류는, 400∼800℃로 행하는 것이 바람직하다. 건류로로서는, 예를 들면, 샤프트로 등의 수직형로를 이용할 수 있다. 이와 같이 하여 제조된 바이오매스탄은, 알칼리 금속을 고농도로 함유하고 있지 않기 때문에, 수직형로 취입용으로 적합하게 이용할 수 있다. 상기의 방법으로 세정한 바이오매스를 이용하여 제조된 바이오매스탄은, 취입에 적당한 입경으로 분쇄하고, 수직형로의 송풍구로부터 취입하여 사용할 수 있다.The biomass cleaned by the above method is in a state where the content of alkali metal is sufficiently reduced, and the biomass is dried by heating by interrupting or limiting the supply of air (oxygen) and heating. It is preferable to perform dry distillation at 400-800 degreeC. As the dry flow furnace, for example, a vertical furnace such as a shaft furnace can be used. Since the biomassane thus produced does not contain alkali metal at a high concentration, it can be suitably used for blowing in a vertical shape. The biomassane produced using the biomass cleaned by the above-mentioned method can be pulverized to a particle size suitable for blowing, and blown in from the tuyeres of a vertical furnace.

바이오매스의 물 세정에 이용한 물은, 칼륨 등의 미네랄을 고농도로 함유하기 때문에, 비료로서 이용하는 것이 바람직하다. 복수회의 세정에 이용한 세정수는, 예를 들면 칼륨을 수 mass% 함유하기 때문에, 비료로서 적합하게 이용할 수 있다.바이오매스로서 농업계, 임업계 바이오매스를 이용하는 경우에는, 바이오매스의 발생원의 근처에서 물 세정 처리를 행함으로써, 운반의 비용을 들이지 않고 세정 후의 물을 비료로서 유효 이용하는 것이 가능해진다. 동시에 배수의 처리도 불필요해진다.Since water used for water washing of biomass contains minerals, such as potassium at high concentration, it is preferable to use it as a fertilizer. Since the washing water used for several times of washing contains several mass% of potassium, for example, it can be used suitably as a fertilizer. By performing the water washing treatment, it is possible to effectively use the water after washing as a fertilizer without incurring transportation costs. At the same time, the wastewater treatment becomes unnecessary.

[실시예 1]Example 1

바이오매스로서, 바나나(Giant Cavendish)의 신선한 과축(방의 밑동 부분)을 이용하여, 세정 시험을 행했다. 과축은 굵기 3㎜, 길이 30㎜ 정도로 파쇄하여, 표 1의 시험 No.1∼5에 나타내는 바와 같이, 각각 건조, 가압, 세정 처리를 행하고, 처리 후의 바이오매스 중에 잔류하는 각종 성분을 측정했다. 세정은 증류수를 이용하여 행하고, 건조 처리는 110℃에서 2시간, 가압 처리는 압력 3.9×105N/㎡의 증기 가마에서 2시간 행했다. 드라이 베이스에서의 측정 결과를 표 1에 아울러 나타낸다.As a biomass, the washing | cleaning test was done using the fresh fruits (banana root part of a room) of banana (Giant Caendendish). The hyperaxes were crushed to a thickness of 3 mm and a length of 30 mm, and dried, pressurized, and washed, respectively, as shown in Test Nos. 1 to 5 in Table 1, and the various components remaining in the biomass after the treatment were measured. The washing was performed using distilled water, the drying treatment was performed at 110 ° C. for 2 hours, and the pressurizing treatment was performed for 2 hours in a steam kiln at a pressure of 3.9 × 10 5 N / m 2. The measurement result in a dry base is combined with Table 1, and is shown.

Figure 112011090303540-pct00001
Figure 112011090303540-pct00001

또한, 동일한 시험 No.6∼10을, 상이한 바나나 과축을 이용하여 행했다. 결과를 표 2에 나타낸다.In addition, the same test Nos. 6-10 were performed using different banana fruits. The results are shown in Table 2.

Figure 112011090303540-pct00002
Figure 112011090303540-pct00002

표 1, 표 2에 의하면, 무처리의 경우에 비해, 가압 처리 후에 물 세정 처리를 행하면, 칼륨(K), 나트륨(Na), 마그네슘(Mg) 농도가 대폭으로 저하되는 것을 알 수 있다. 특히, 가압 처리 후에 건조 처리를 행하고, 그 후 물 세정 처리를 행하면, 보다 한층 K 농도가 저하된다. Mg가 감소하면, 회분이 감소함으로써 탄화물의 발열량이 향상된다. 연소 후의 재의 양이 감소하는 효과도 있다.According to Table 1 and Table 2, it can be seen that the concentration of potassium (K), sodium (Na), and magnesium (Mg) is significantly reduced when the water washing treatment is performed after the pressurization treatment as compared with the case of no treatment. In particular, when the drying treatment is performed after the pressurizing treatment and the water washing treatment is performed thereafter, the K concentration is further lowered. When Mg decreases, ash content decreases and the calorific value of carbides improves. It also has the effect of reducing the amount of ash after combustion.

[실시예 2][Example 2]

바이오매스로서, 오일 팜나무의 공과방(EFB)을 이용하여, 세정 시험을 행했다. EFB는 굵기 5㎜, 길이 50㎜ 정도로 파쇄하여, 표 3의 시험 No.11∼15에 나타내는 바와 같이, 각각 건조, 가압, 세정 처리를 행하고, 처리 후의 바이오매스 중에 잔류하는 각종 성분을 측정했다. 세정은 수돗물을 이용하여 행하고, 건조 처리는 110℃에서 2시간, 가압 처리는 압력 3.9×105N/㎡의 증기 가마에서 2시간 행했다. 드라이 베이스에서의 측정 결과를 표 3에 아울러 나타낸다.As a biomass, the washing | cleaning test was done using the empty fruit bag (EFB) of an oil palm tree. EFB was crushed to a thickness of 5 mm and a length of 50 mm, and dried, pressurized, and washed, respectively, as shown in Test Nos. 11 to 15 in Table 3, and the various components remaining in the biomass after the treatment were measured. The washing was performed using tap water, the drying treatment was performed at 110 ° C. for 2 hours, and the pressurizing treatment was performed for 2 hours in a steam kiln at a pressure of 3.9 × 10 5 N / m 2. The measurement result in a dry base is combined with Table 3, and is shown.

Figure 112011090303540-pct00003
Figure 112011090303540-pct00003

표 3에 의하면, 무처리의 경우에 비해, 가압 처리 후에 물 세정 처리를 행하면, 칼륨(K) 농도가 대폭으로 저하되는 것을 알 수 있다. 특히, 가압 처리 후에 건조 처리를 행하고, 그 후 물 세정 처리를 행하면, 보다 한층 K 농도가 저하된다.According to Table 3, it turns out that potassium (K) concentration falls significantly when water washing process is performed after pressurization process compared with the case of no treatment. In particular, when the drying treatment is performed after the pressurizing treatment and the water washing treatment is performed thereafter, the K concentration is further lowered.

[실시예 3][Example 3]

바이오매스로서, 오일 팜나무의 공과방(EFB)을 이용하여, 세정 시험을 행했다. EFB는 굵기 0.5㎜, 길이 10㎜ 정도로 잘게 파쇄하여, 표 4의 시험 No.16∼20에 나타내는 바와 같이, 각각 건조, 가압, 세정 처리를 가하고, 처리 후의 바이오매스 중에 잔류하는 각종 성분을 측정했다. 세정은 수돗물을 이용하여 행하고, 건조 처리는 110℃에서 2시간, 가압 처리는 압력 3.9×105N/㎡의 증기 가마에서 2시간 행했다. 드라이 베이스에서의 측정 결과를 표 4에 아울러 나타낸다.As a biomass, the washing | cleaning test was done using the empty fruit bag (EFB) of an oil palm tree. EFB was finely crushed to a thickness of 0.5 mm and a length of 10 mm, and dried, pressurized and washed, respectively, as shown in Test Nos. 16 to 20 in Table 4, and the various components remaining in the biomass after the treatment were measured. . The washing was performed using tap water, the drying treatment was performed at 110 ° C. for 2 hours, and the pressurizing treatment was performed for 2 hours in a steam kiln at a pressure of 3.9 × 10 5 N / m 2. The measurement result in a dry base is combined with Table 4, and is shown.

Figure 112011090303540-pct00004
Figure 112011090303540-pct00004

표 4에 의하면, 무처리의 경우에 비해, 가압 처리 후에 물 세정 처리를 행하면, 칼륨(K) 농도가 대폭으로 저하되는 것을 알 수 있다. 특히, 가압 처리 후에 건조 처리를 행하고, 그 후 물 세정 처리를 행하면, 보다 한층 K 농도가 저하된다.According to Table 4, it turns out that potassium (K) concentration falls significantly when water washing process is performed after pressurization process compared with the case of no treatment. In particular, when the drying treatment is performed after the pressurizing treatment and the water washing treatment is performed thereafter, the K concentration is further lowered.

표 3의 결과와 비교하여, 세정 효과가 향상되어 있다. 이것은, EFB를 보다 잘게 파쇄한 효과라 할 수 있다.In comparison with the result of Table 3, the washing | cleaning effect is improved. This can be said to be an effect of crushing EFB more finely.

[실시예 4]Example 4

바이오매스로서, 오일 팜나무의 공과방(EFB)을 이용하여, 세정 시험을 행하고, 그 탄화 처리를 행하여, 바이오매스탄을 제조했다. EFB는 굵기 0.5㎜, 길이 10㎜ 정도로 파쇄하여, 표 5의 시험 No.21∼25에 나타내는 바와 같이, 각각 건조, 가압, 세정 처리를 행하고, 500℃에서 건류하고 탄화하여, 처리 후의 바이오매스탄 중에 잔류하는 각종 성분을 측정했다. 세정은 수돗물을 이용하여 행하고, 건조 처리는 110℃에서 2시간, 가압 처리는 압력 3.9×105N/㎡의 증기 가마에서 2시간 행했다. 드라이 베이스에서의 측정 결과를 표 5에 아울러 나타낸다.As a biomass, the washing test was performed using the empty fruit bag (EFB) of the oil palm tree, the carbonization process was performed, and the biomassane was manufactured. EFB was crushed to a thickness of 0.5 mm and a length of 10 mm, and dried, pressurized and washed, respectively, as shown in Test Nos. 21 to 25 in Table 5, and dried and carbonized at 500 ° C. to obtain biomass after treatment. Various components remaining in the mixture were measured. The washing was performed using tap water, the drying treatment was performed at 110 ° C. for 2 hours, and the pressurizing treatment was performed for 2 hours in a steam kiln at a pressure of 3.9 × 10 5 N / m 2. The measurement result in a dry base is combined with Table 5, and is shown.

Figure 112011090303540-pct00005
Figure 112011090303540-pct00005

표 5에 의하면, 무처리의 경우에 비해, 가압 처리 후에 물 세정 처리를 행하면, 칼륨(K) 농도가 대폭으로 저하되는 것을 알 수 있다. 특히, 가압 처리 후에 건조 처리를 행하고, 그 후 물 세정 처리를 행하면, 보다 한층 K 농도가 저하된다.According to Table 5, it turns out that potassium (K) concentration falls significantly when water washing process is performed after pressurization process compared with the case of no treatment. In particular, when the drying treatment is performed after the pressurizing treatment and the water washing treatment is performed thereafter, the K concentration is further lowered.

[실시예 5][Example 5]

바이오매스로서, 오일 팜나무의 공과방(EFB)을 이용하여, 탄화 시험을 행하고, 그 후 세정 처리를 행하여, 바이오매스탄을 제조했다. EFB는 굵기 0.5㎜, 길이 10㎜ 정도로 파쇄하여, 표 6의 시험 No.26∼28에 나타내는 바와 같이, 500℃에서 건류하고 탄화하여, 추가로 각각 건조, 가압, 세정 처리를 행하고, 처리 후의 바이오매스탄 중에 잔류하는 각종 성분을 측정했다. 세정은 수돗물을 이용하여 행하고, 건조 처리는 110℃에서 2시간, 가압 처리는 압력 3.9×105N/㎡의 증기 가마에서 2시간 행했다. 드라이 베이스에서의 측정 결과를 표 6에 아울러 나타낸다.As the biomass, a carbonization test was carried out using an empty fruit bunch (EFB) of oil palm trees, and then a washing treatment was performed to produce a biomass. EFB was crushed to a thickness of 0.5 mm and a length of 10 mm, carbonized and carbonized at 500 ° C as shown in Test Nos. 26 to 28 in Table 6, and further dried, pressurized and washed, respectively, and treated bio-treated. Various components remaining in the mastan were measured. The washing was performed using tap water, the drying treatment was performed at 110 ° C. for 2 hours, and the pressurizing treatment was performed for 2 hours in a steam kiln at a pressure of 3.9 × 10 5 N / m 2. The measurement result in a dry base is combined with Table 6, and is shown.

Figure 112011090303540-pct00006
Figure 112011090303540-pct00006

표 6에 의하면, 바이오매스탄을 제조 후에 물 세정 처리를 행한 경우, 무처리의 경우에 비해 칼륨(K) 농도가 저하는 되지만, 1mass% 미만이 될 정도는 아니며, K 농도가 저하되는 효과는 충분하지 않은 것을 알 수 있다.According to Table 6, in the case of performing the water washing treatment after producing the biomass, the potassium (K) concentration is lower than that in the case of no treatment, but it is not less than 1 mass%, and the effect of lowering the K concentration is It can be seen that it is not enough.

[실시예 6][Example 6]

오일 팜나무의 과방(FFB)을 증기 가마에 넣고, 압력 3.9×105N/㎡의 포화 증기로 1시간 가압 처리를 행했다. 신속하게 처리된 FFB로부터 팜 과실을 분리하여, 공과방(EFB)을 얻었다. 이 단계에서, EFB의 칼륨의 함유량은 3mass%(드라이 베이스)였다.The oil palm (FFB) was placed in a steam kiln and pressurized with saturated steam at a pressure of 3.9 × 10 5 N / m 2 for 1 hour. Palm fruit was separated from the rapidly treated FFB to obtain a fruit fruit (EFB). At this stage, the potassium content of EFB was 3 mass% (dry base).

전술한 공정에서 얻어진 EFB를 그대로 탄화로에 도입해 500℃에서 탄화 처리하여, 탄화물을 얻었다. 얻어진 바이오매스 탄화물 중의 칼륨 농도는 약 3mass%였다.EFB obtained at the above-mentioned process was introduced into the carbonization furnace as it was, and carbonized at 500 degreeC, and carbide was obtained. The potassium concentration in the obtained biomass carbide was about 3 mass%.

마찬가지로, 얻어진 EFB를 물로 세정하고, 추가로 탄화로에 도입해 500℃에서 탄화 처리하여, 탄화물을 얻었다. 얻어진 바이오매스 탄화물 중의 칼륨 농도는 약 0.9mass%였다.In the same manner, the obtained EFB was washed with water, further introduced into a carbonization furnace, and carbonized at 500 ° C. to obtain a carbide. The potassium concentration in the obtained biomass carbide was about 0.9 mass%.

마찬가지로, 얻어진 EFB를 신속하게 가열 건조하고, 추가로 물로 세정하고, 추가로 탄화로에 도입해 500℃에서 탄화 처리하여, 탄화물을 얻었다. 얻어진 바이오매스 탄화물 중의 칼륨 농도는 약 0.5mass%였다. EFB를 건조하기 직전의 EFB의 온도는, 증기 처리의 여열을 놓치지 않도록 하여 70℃ 이상을 유지했다. 이에 따라, EFB를 건조하기 위한 필요 에너지는, 상온의 EFB를 건조하기 위한 필요 에너지보다 절약할 수 있었다.Similarly, the obtained EFB was rapidly heated to dryness, further washed with water, further introduced into a carbonization furnace and carbonized at 500 ° C to obtain a carbide. The potassium concentration in the obtained biomass carbide was about 0.5 mass%. The temperature of EFB just before drying EFB was 70 degreeC or more, so that the heat of steam processing may not be missed. Thereby, the energy required for drying EFB could be saved more than energy required for drying EFB of normal temperature.

[실시 형태 2][Embodiment 2]

실시 형태 2에서는, 바이오매스에 건조 처리를 행하고, 그 후 물 세정한다. 바이오매스가 함유하는 칼륨이나 나트륨 등의 알칼리 금속은, 바이오매스 표면에 부착되어 있지 않기 때문에, 단지 물 세정하는 것만으로 알칼리 금속의 함유량을 충분히 감소시키는 것은 곤란하다. 그러나, 물 세정 전에 건조 처리를 행함으로써, 세정액이 바이오매스 내부에 잘 침투하도록 되기 때문에, 알칼리 금속의 제거 효과가 향상되는 것, 물 세정으로 알칼리 금속을 제거하는 것이 가능해진다.In Embodiment 2, a drying process is performed to biomass, and water washing is carried out after that. Since alkali metals such as potassium and sodium contained in the biomass are not adhered to the surface of the biomass, it is difficult to sufficiently reduce the content of the alkali metal simply by washing with water. However, by performing the drying treatment prior to the water washing, the washing liquid can penetrate the inside of the biomass well, so that the removal effect of the alkali metal is improved and the alkali metal can be removed by the water washing.

건조 처리는 바이오매스의 수분 함유량이 저하되면 효과가 있지만, 60℃ 이상의 온도로 유지함으로써 건조하면, 그 후의 물 세정으로의 알칼리 금속 제거 효과가 커, 효과적이다. 보다 바람직하게는 100℃ 이상에서의 건조 처리이며, 100℃ 이상에서는 급격한 수분 증발에 의해 세포막의 파괴가 촉진되어, 물 세정의 효과가 향상된다. 200℃ 이하의 온도에서 건조 처리를 행하는 것이 바람직하다. 200℃를 초과하면 설비비나 운전비가 늘어나, 경제적이지 않다. 또한, 바이오매스가 열분해되어 변질되는 문제가 발생한다.The drying treatment is effective when the water content of the biomass is lowered. However, the drying treatment is effective when the drying is carried out by maintaining the temperature at 60 ° C or higher, thereby increasing the alkali metal removal effect in subsequent water washing. More preferably, it is a drying process at 100 degreeC or more, At 100 degreeC or more, destruction of a cell membrane is accelerated | stimulated by rapid moisture evaporation, and the effect of water washing improves. It is preferable to perform a drying process at the temperature of 200 degrees C or less. When it exceeds 200 degreeC, installation cost and operating cost increase and it is not economical. In addition, biomass is thermally decomposed to deteriorate.

건조 처리의 시간은 30분 이상으로 하는 것이 바람직하고, 1시간 이상이면 더욱 바람직하다. 또한, 건조 처리의 효과의 관점에서는, 건조 처리의 시간을 5시간 이내로 하는 것이 바람직하다.It is preferable to make time of a drying process 30 minutes or more, and it is more preferable if it is 1 hour or more. In addition, from the viewpoint of the effect of the drying treatment, the drying treatment time is preferably within 5 hours.

건조 처리는, 상기한 것 외에, 감압 건조, 동결 건조, 과열 수증기 건조 등으로 행할 수 있다.In addition to the above-mentioned, a drying process can be performed by reduced pressure drying, freeze drying, superheated steam drying, etc.

가압 처리를 행한 후에, 바이오매스에 건조 처리를 행하고, 그 후에 물 세정하는 것이 바람직하다. 물 세정 전에 바이오매스에 가압 처리를 행하고 그 후에 압력을 개방함으로써, 바이오매스가 연화되고, 또한 세포막의 파괴가 일어나, 알칼리 금속의 제거 효과가 향상된다.After performing a pressurization process, it is preferable to perform a drying process to a biomass, and to wash with water after that. By pressurizing the biomass prior to water washing and then releasing the pressure thereafter, the biomass is softened and the cell membranes are destroyed, and the alkali metal removal effect is improved.

바이오매스의 가압 처리는 대기압 초과이면 효과가 있지만, 2×105N/㎡ 이상의 압력으로 가압하면, 그 후의 물 세정으로의 알칼리 금속 제거 효과가 커, 효과적이다. 가압 처리는, 수증기를 이용하여 행하는 것이 바람직하다. 수증기를 이용한 가압 처리는, 예를 들면, 바이오매스를 장입하여 밀폐한 처리조 중에 가압한 포화 수증기를 도입함으로써 행할 수 있다.Although pressurization of biomass is effective if it exceeds atmospheric pressure, when pressurizing at the pressure of 2x10 <5> N / m <2> or more, the effect of alkali metal removal by the subsequent water washing is large, and it is effective. It is preferable to perform pressurization process using water vapor. Pressurized processing using water vapor can be performed by, for example, charging saturated biomass into a treatment tank filled with biomass and sealed.

물 세정 처리는, 바이오매스를 물에 침지시켜 행하면 좋지만, 물에 황산 등의 산을 첨가하여, 산 세정 처리로 하는 것이 바람직하다. 산 세정에 의해, 바이오매스의 세포막이 파괴되기 때문에, 알칼리 금속의 제거 효과가 한층 향상된다.The water washing treatment may be carried out by immersing the biomass in water, but it is preferable to add an acid such as sulfuric acid to the water to make the acid washing treatment. By acid washing, the cell membrane of the biomass is destroyed, so that the effect of removing the alkali metal is further improved.

바이오매스란, 어느 일정량 집적된 동식물 자원과 이것을 기원으로 하는 폐기물의 총칭(단, 화석 자원을 제외함)으로, 본 발명에서 이용하는 바이오매스에는, 농업계, 임업계, 축산계, 수산계, 폐기물계 등의, 열분해되어 탄화물을 생성하는 모든 바이오매스를 이용할 수 있다. 유효 발열량이 높은 바이오매스를 이용하는 것이 바람직하고, 목질계 바이오매스를 이용하는 것이 바람직하다. 목질계 바이오매스로서는, 펄프 흑액, 칩 더스트 등의 제지 부산물, 수피, 톱밥 등의 제재 부산물, 가지, 잎, 가지 끝, 단척재 등의 임지 잔재, 삼나무, 노송나무, 소나무류 등의 제간(除間) 벌재, 식용균류의 폐표고버섯 재배용 원목 등의 특용림산으로부터의 것, 모밀잣밤나무, 졸참나무, 소나무 등의 신탄림, 버드나무, 포플러, 유칼립투스, 소나무 등의 단벌기(短伐其) 임업 등의 임업계 바이오매스나, 거리의 가로수, 개인집의 정원목 등의 가지치기 가지 등의 일반 폐기물이나, 나라나 현의 가로수, 기업의 정원목 등의 가지치기 가지, 건설·건축 폐재 등의 산업 폐기물 등을 들 수 있다. 농업계 바이오매스로 분류되는, 폐기물·부산물을 발생원으로 하는 왕겨, 밀짚, 볏짚, 사탕수수 찌꺼기, 팜나무(오일 팜나무) 등이나, 에너지 작물을 발생원으로 하는 쌀겨, 유채, 대두 등의 농업계 바이오매스의 일부도 목질계 바이오매스로서 적합하게 이용할 수 있다.Biomass is a generic term for a certain amount of plant and animal resources and wastes originating therefrom (except fossil resources). The biomass used in the present invention includes agricultural, forestry, animal husbandry, fisheries, and waste systems. Any biomass that is pyrolyzed to produce carbides can be used. It is preferable to use biomass with high effective calorific value, and it is preferable to use wood-based biomass. Examples of woody biomass include paper by-products such as pulp black liquor and chip dust, product by-products such as bark and sawdust, forest residues such as eggplant, leaves, branch tips, and cuttings, cedar, cypress and pine.間) From special forests such as logging, edible fungi, and wood for growing shiitake mushrooms; Shintan forests such as buckthorn, pine, pine, pine, willow, poplar, eucalyptus, pine, etc. General wastes such as forest biomass for forestry, pruning branches such as street trees and garden trees in private houses, pruned branches such as road trees in Nara and prefecture, garden trees of companies, construction wastes Industrial wastes; Agricultural biomass such as rice bran, straw, rice straw, sugar cane waste, palm trees (oil palm trees), etc. classified as agricultural biomass, rice bran, oilseed rape, soybean, etc. Part of can also be suitably used as wood-based biomass.

실시 형태 2에서는, 상기의 바이오매스 중에서도 특히, 칼륨이나 나트륨 등의 알칼리 금속을 고농도로 함유하는 바이오매스를 원료로 하여 바이오매스탄을 제조하는 경우에 이용하면 효과적이며, 칼륨 농도 1mass% 이상(드라이 베이스)의 바이오매스에 본 발명을 이용하는 것이 바람직하다. 칼륨이나 나트륨 등의 알칼리 금속을 고농도로 함유하는 바이오매스로서는, 팜나무(오일 팜나무), 옥수수, 바나나 등이 있다. 팜오일의 부산물인 팜나무(오일 팜나무)의 공과방(EFB)은, 오일을 포함한 과실을 벗긴 과방 경부로, 칼륨을 2∼3mass%(드라이 베이스)를 함유하는 것이 알려져 있다.In Embodiment 2, it is effective when it uses biomass containing as a raw material the biomass which contains a high concentration of alkali metals, such as potassium and sodium among above-mentioned biomass, and is effective, and potassium concentration is 1 mass% or more (dry It is preferable to use the present invention for the biomass of the base). Examples of biomass containing high concentrations of alkali metals such as potassium and sodium include palm trees (oil palm trees), corn and bananas. It is known that the fruit powder (EFB) of palm tree (oil palm tree) which is a by-product of palm oil is a fruit part containing the oil, and contains 2-3 mass% of potassium (dry base).

바이오매스는, 소정의 입경으로 파쇄 처리 후에, 물 세정하는 것이 바람직하다.입경(최대 길이)이 작을수록 세정 효과가 향상되기 때문에, 입경은 200㎜ 이하로 하는 것이 바람직하다. 한편으로, 입경이 너무 작으면, 샤프트로를 이용하여 탄화 처리하는 경우 등, 탄화 방법에 의해서는 탄화 처리가 곤란해지기 때문에, 입경 5㎜ 이상으로 하는 것이 바람직하다. 바이오매스가 가는 섬유 형상의 것을 이용하는 경우 등은, 파쇄하는 일 없이 세정하는 것도 가능하다. 예를 들면, 최대 길이가 300∼500㎜의 팜나무(오일 팜나무)의 공과방은, 파쇄하는 일 없이 그대로 본 발명에 이용하는 것이 가능하다.It is preferable to wash the biomass after the crushing treatment to a predetermined particle size. Since the cleaning effect is improved as the particle size (maximum length) is smaller, the particle size is preferably 200 mm or less. On the other hand, when the particle size is too small, the carbonization process becomes difficult by the carbonization method, such as when carbonization is performed by using a shaft furnace, so that the particle size is preferably 5 mm or more. When using a fibrous thing whose biomass is thin, it can also wash | clean without crushing. For example, the empty room of 300-500 mm palm tree (oil palm tree) can be used for this invention as it is, without crushing.

상기의 방법으로 세정한 바이오매스는, 알칼리 금속의 함유량이 충분히 저감 된 상태이며, 공기(산소)의 공급을 차단 또는 제한하여 가열함으로써 건류하여, 바이오매스탄이 제조된다. 건류는, 400∼800℃에서 행하는 것이 바람직하다. 건류로로서는, 예를 들면, 샤프트로 등의 수직형로를 이용할 수 있다. 이와 같이 하여 제조된 바이오매스탄은, 알칼리 금속을 고농도로 함유하고 있지 않기 때문에, 수직형로 취입용으로 적합하게 이용할 수 있다. 상기의 방법으로 세정한 바이오매스를 이용하여 제조된 바이오매스탄은, 취입에 적당한 입경으로 분쇄하고, 수직형로의 송풍구로부터 취입하여 사용할 수 있다.The biomass cleaned by the above method is in a state where the content of alkali metal is sufficiently reduced, and the biomass is dried by heating by interrupting or limiting the supply of air (oxygen) and heating. It is preferable to perform dry distillation at 400-800 degreeC. As the dry flow furnace, for example, a vertical furnace such as a shaft furnace can be used. Since the biomassane thus produced does not contain alkali metal at a high concentration, it can be suitably used for blowing in a vertical shape. The biomassane produced using the biomass cleaned by the above-mentioned method can be pulverized to a particle size suitable for blowing, and blown in from the tuyeres of a vertical furnace.

바이오매스의 물 세정에 이용한 물은, 칼륨 등의 미네랄을 고농도로 함유하기 때문에, 비료로서 이용하는 것이 바람직하다. 복수회의 세정에 이용한 세정수는, 예를 들면 칼륨을 수 mass% 함유하기 때문에, 비료로서 적합하게 이용할 수 있다.바이오매스로서 농업계, 임업계 바이오매스를 이용하는 경우에는, 바이오매스의 발생원의 근처에서 물 세정 처리를 행함으로써, 운반의 비용을 들이지 않고 세정 후의 물을 비료로서 유효 이용하는 것이 가능해진다. 동시에 배수의 처리도 불필요해진다.Since water used for water washing of biomass contains minerals, such as potassium at high concentration, it is preferable to use it as a fertilizer. Since the washing water used for several times of washing contains several mass% of potassium, for example, it can be used suitably as a fertilizer. By performing the water washing treatment, it is possible to effectively use the water after washing as a fertilizer without incurring transportation costs. At the same time, the wastewater treatment becomes unnecessary.

[실시예 7][Example 7]

바이오매스로서, 바나나(Giant Cavendish)의 신선한 과축(방의 밑동 부분)을 이용하여, 세정 시험을 행했다. 과축은 굵기 3㎜, 길이 30㎜ 정도로 파쇄하여, 표 1의 시험 No.1∼5에 나타내는 바와 같이, 각각 건조, 가압, 세정 처리를 행하고, 처리 후의 바이오매스 중에 잔류하는 각종 성분을 측정했다. 세정은 증류수를 이용하여 행하고, 건조 처리는 110℃에서 2시간, 가압 처리는 압력 3.9×105N/㎡의 증기 가마에서 2시간 행했다. 드라이 베이스에서의 측정 결과를 표 7에 아울러 나타낸다.As a biomass, the washing | cleaning test was done using the fresh fruits of banana (Giant Cavendish) (base part of a room). The hyperaxes were crushed to a thickness of 3 mm and a length of 30 mm, and dried, pressurized, and washed, respectively, as shown in Test Nos. 1 to 5 in Table 1, and the various components remaining in the biomass after the treatment were measured. The washing was performed using distilled water, the drying treatment was performed at 110 ° C. for 2 hours, and the pressurizing treatment was performed for 2 hours in a steam kiln at a pressure of 3.9 × 10 5 N / m 2. The measurement result in a dry base is combined with Table 7, and is shown.

Figure 112011090303540-pct00007
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또한, 동일한 시험 No.6∼10을, 상이한 바나나 과축을 이용하여 행했다. 결과를 표 8에 나타낸다.In addition, the same test Nos. 6-10 were performed using different banana fruits. The results are shown in Table 8.

Figure 112011090303540-pct00008
Figure 112011090303540-pct00008

표 7, 표 8에 의하면, 무처리의 경우에 비해, 가압 처리 후에 물 세정 처리를 행하면, 칼륨(K), 나트륨(Na), 마그네슘(Mg) 농도가 대폭으로 저하되는 것을 알 수 있다. 특히, 가압 처리 후에 건조 처리를 행하고, 그 후 물 세정 처리를 행하면, 보다 한층 K 농도가 저하된다. Mg가 감소하면, 회분이 감소함으로써 탄화물의 발열량이 향상된다. 연소 후의 재의 양이 감소하는 효과도 있다.According to Tables 7 and 8, it can be seen that the concentration of potassium (K), sodium (Na), and magnesium (Mg) is significantly reduced when the water washing treatment is performed after the pressurization treatment, as compared with the case of no treatment. In particular, when the drying treatment is performed after the pressurizing treatment and the water washing treatment is performed thereafter, the K concentration is further lowered. When Mg decreases, ash content decreases and the calorific value of carbides improves. It also has the effect of reducing the amount of ash after combustion.

[실시예 8][Example 8]

바이오매스로서, 오일 팜나무의 공과방(EFB)을 이용하여, 세정 시험을 행했다. EFB는 굵기 5㎜, 길이 50㎜ 정도로 파쇄하여, 표 9의 시험 No.11∼15에 나타내는 바와 같이, 각각 건조, 가압, 세정 처리를 행하고, 처리 후의 바이오매스 중에 잔류하는 각종 성분을 측정했다. 세정은 수돗물을 이용하여 행하고, 건조 처리는 110℃에서 2시간, 가압 처리는 압력 3.9×105N/㎡의 증기 가마에서 2시간 행했다. 드라이 베이스에서의 측정 결과를 표 9에 아울러 나타낸다.As a biomass, the washing | cleaning test was done using the empty fruit bag (EFB) of an oil palm tree. EFB was crushed to a thickness of 5 mm and a length of 50 mm, and dried, pressurized and washed, respectively, as shown in Test Nos. 11 to 15 of Table 9, and the various components remaining in the biomass after the treatment were measured. The washing was performed using tap water, the drying treatment was performed at 110 ° C. for 2 hours, and the pressurizing treatment was performed for 2 hours in a steam kiln at a pressure of 3.9 × 10 5 N / m 2. The measurement result in a dry base is combined with Table 9, and is shown.

Figure 112011090303540-pct00009
Figure 112011090303540-pct00009

표 9에 의하면, 무처리의 경우에 비해, 가압 처리 후에 물 세정 처리를 행하면, 칼륨(K) 농도가 저하되는 것을 알 수 있다. 특히, 가압 처리 후에 건조 처리를 행하고, 그 후 물 세정 처리를 행하면, 보다 한층 K 농도가 저하된다.According to Table 9, it turns out that potassium (K) concentration falls when water washing process is performed after pressurization process compared with the case of no treatment. In particular, when the drying treatment is performed after the pressurizing treatment and the water washing treatment is performed thereafter, the K concentration is further lowered.

[실시예 9][Example 9]

바이오매스로서, 오일 팜나무의 공과방(EFB)을 이용하여, 세정 시험을 행했다. EFB는 굵기 0.5㎜, 길이 10㎜ 정도로 잘게 파쇄하여, 표 10의 시험 No.16∼20에 나타내는 바와 같이, 각각 건조, 가압, 세정 처리를 행하고, 처리 후의 바이오매스 중에 잔류하는 각종 성분을 측정했다. 세정은 수돗물을 이용하여 행하고, 건조 처리는 110℃에서 2시간, 가압 처리는 압력 3.9×105N/㎡의 증기 가마에서 2시간 행했다. 드라이 베이스에서의 측정 결과를 표 10에 아울러 나타낸다.As a biomass, the washing | cleaning test was done using the empty fruit bag (EFB) of an oil palm tree. EFB was finely crushed to a thickness of 0.5 mm and a length of 10 mm, and dried, pressurized, and washed, respectively, as shown in Test Nos. 16 to 20 in Table 10, and the various components remaining in the biomass after the treatment were measured. . The washing was performed using tap water, the drying treatment was performed at 110 ° C. for 2 hours, and the pressurizing treatment was performed for 2 hours in a steam kiln at a pressure of 3.9 × 10 5 N / m 2. The measurement result in a dry base is combined with Table 10, and is shown.

Figure 112011090303540-pct00010
Figure 112011090303540-pct00010

표 10에 의하면, 무처리의 경우에 비해, 가압 처리 후에 물 세정 처리를 행하면, 칼륨(K) 농도가 대폭으로 저하되는 것을 알 수 있다. 특히, 가압 처리 후에 건조 처리를 행하고, 그 후 물 세정 처리를 행하면, 보다 한층 K 농도가 저하된다.According to Table 10, when performing the water washing process after pressurization process compared with the case of no treatment, it turns out that potassium (K) concentration falls significantly. In particular, when the drying treatment is performed after the pressurizing treatment and the water washing treatment is performed thereafter, the K concentration is further lowered.

표 9의 결과와 비교하여, 세정 효과가 향상되어 있다. 이것은, EFB를 보다 잘게 파쇄한 효과라 할 수 있다.In comparison with the result of Table 9, the washing | cleaning effect is improved. This can be said to be an effect of crushing EFB more finely.

[실시예 10][Example 10]

바이오매스로서, 오일 팜나무의 공과방(EFB)을 이용하여, 세정 시험을 행하고, 그 후 탄화 처리를 행하여, 바이오매스탄을 제조했다. EFB는 굵기 0.5㎜, 길이 10㎜ 정도로 파쇄하여, 표 11의 시험 No.21∼25에 나타내는 바와 같이, 각각 건조, 가압, 세정 처리를 행하고, 500℃에서 건류하고 탄화하여, 처리 후의 바이오매스탄 중에 잔류하는 각종 성분을 측정했다. 세정은 수돗물을 이용하여 행하고, 건조 처리는 110℃에서 2시간, 가압 처리는 압력 3.9×105N/㎡의 증기 가마에서 2시간 행했다. 드라이 베이스에서의 측정 결과를 표 11에 아울러 나타낸다.As a biomass, the washing test was performed using the empty fruit bag (EFB) of an oil palm tree, and the carbonization process was performed after that, and biomass was manufactured. The EFB was crushed to a thickness of 0.5 mm and a length of 10 mm, and dried, pressurized, and washed, respectively, as shown in Test Nos. 21 to 25 in Table 11, and dried and carbonized at 500 ° C. to obtain biomass after treatment. Various components remaining in the mixture were measured. The washing was performed using tap water, the drying treatment was performed at 110 ° C. for 2 hours, and the pressurizing treatment was performed for 2 hours in a steam kiln at a pressure of 3.9 × 10 5 N / m 2. The measurement result in a dry base is combined with Table 11, and is shown.

Figure 112011090303540-pct00011
Figure 112011090303540-pct00011

표 11에 의하면, 무처리의 경우에 비해, 건조 처리 후에 물 세정 처리를 행하면, 칼륨(K) 농도가 대폭으로 저하되는 것을 알 수 있다. 특히, 가압 처리 후에 건조 처리를 행하고, 그 후 물 세정 처리를 행하면, 보다 한층 K 농도가 저하된다.According to Table 11, it turns out that potassium (K) concentration falls significantly when water washing process is performed after drying process compared with the case of no treatment. In particular, when the drying treatment is performed after the pressurizing treatment and the water washing treatment is performed thereafter, the K concentration is further lowered.

[실시예 11][Example 11]

바이오매스로서, 오일 팜나무의 공과방(EFB)을 이용하여, 탄화 시험을 행하고, 그 후 세정 처리를 행하여, 바이오매스탄을 제조했다. EFB는 굵기 0.5㎜, 길이 10㎜ 정도로 파쇄하여, 표 12의 시험 No.26∼28에 나타내는 바와 같이, 500℃에서 건류하고 탄화하여, 추가로 각각 건조, 가압, 세정 처리를 행하고, 처리 후의 바이오매스탄 중에 잔류하는 각종 성분을 측정했다. 세정은 수돗물을 이용하여 행하고, 건조 처리는 110℃에서 2시간, 가압 처리는 압력 3.9×105N/㎡의 증기 가마에서 2시간 행했다. 드라이 베이스에서의 측정 결과를 표 12에 아울러 나타낸다.As the biomass, a carbonization test was carried out using an empty fruit bunch (EFB) of oil palm trees, and then a washing treatment was performed to produce a biomass. EFB was crushed to a thickness of 0.5 mm and a length of 10 mm, and carbonized and carbonized at 500 ° C, further dried, pressurized and washed, respectively, as shown in Test Nos. 26 to 28 in Table 12. Various components remaining in the mastan were measured. The washing was performed using tap water, the drying treatment was performed at 110 ° C. for 2 hours, and the pressurizing treatment was performed for 2 hours in a steam kiln at a pressure of 3.9 × 10 5 N / m 2. The measurement result in a dry base is combined with Table 12, and is shown.

Figure 112011090303540-pct00012
Figure 112011090303540-pct00012

표 12에 의하면, 바이오매스탄을 제조 후에 물 세정 처리를 행한 경우, 무처리의 경우에 비해 칼륨(K) 농도가 저하는 되지만, K 농도가 저하되는 효과는 충분하지 않은 것을 알 수 있다.According to Table 12, when the water washing process is performed after the production of the biomass, the concentration of potassium (K) decreases as compared with the case of no treatment, but it is understood that the effect of lowering the K concentration is not sufficient.

[실시예 12][Example 12]

오일 팜나무의 과방(FFB)을 증기 가마에 넣고, 압력 3.9×105N/㎡의 포화 증기로 1시간 가압 처리를 행했다. 신속하게 처리된 FFB로부터 팜 과실을 분리하여, 공과방(EFB)을 얻었다. 이 단계에서, EFB의 칼륨의 함유량은 3mass%(드라이 베이스)였다.The oil palm (FFB) was placed in a steam kiln and pressurized with saturated steam at a pressure of 3.9 × 10 5 N / m 2 for 1 hour. Palm fruit was separated from the rapidly treated FFB to obtain a fruit fruit (EFB). At this stage, the potassium content of EFB was 3 mass% (dry base).

전술한 공정에서 얻어진 EFB를 그대로 탄화로에 도입해 500℃에서 탄화 처리하여, 탄화물을 얻었다. 얻어진 바이오매스 탄화물 중의 칼륨 농도는 약 3mass%였다.EFB obtained at the above-mentioned process was introduced into the carbonization furnace as it was, and carbonized at 500 degreeC, and carbide was obtained. The potassium concentration in the obtained biomass carbide was about 3 mass%.

마찬가지로, 얻어진 EFB를 물로 세정하고, 추가로 탄화로에 도입해 500℃에서 탄화 처리하여, 탄화물을 얻었다. 얻어진 바이오매스 탄화물 중의 칼륨 농도는 약 0.9mass%였다.In the same manner, the obtained EFB was washed with water, further introduced into a carbonization furnace, and carbonized at 500 ° C. to obtain a carbide. The potassium concentration in the obtained biomass carbide was about 0.9 mass%.

마찬가지로, 얻어진 EFB를 신속하게 가열 건조하고, 추가로 물로 세정하고, 추가로 탄화로에 도입해 500℃에서 탄화 처리하여, 탄화물을 얻었다. 이때, EFB의 건조는, 100℃의 건조 공기로 3시간 처리함으로써 실시했다. 얻어진 바이오매스 탄화물 중의 칼륨 농도는 약 0.5mass%였다. 그런데, EFB를 건조하기 직전의 EFB의 온도는, 증기 처리의 여열을 놓치지 않도록 하여 70℃ 이상을 유지했다. 이에 따라, EFB를 건조하기 위한 필요 에너지는, 상온의 EFB를 건조하기 위한 필요 에너지보다 절약할 수 있었다.Similarly, the obtained EFB was rapidly heated to dryness, further washed with water, further introduced into a carbonization furnace and carbonized at 500 ° C to obtain a carbide. At this time, drying of EFB was performed by processing with 100 degreeC dry air for 3 hours. The potassium concentration in the obtained biomass carbide was about 0.5 mass%. By the way, the temperature of EFB just before drying EFB was maintained at 70 degreeC or more so that the heat of steam processing may not be missed. Thereby, the energy required for drying EFB could be saved more than energy required for drying EFB of normal temperature.

[실시예 13][Example 13]

바이오매스로서, 오일 팜나무의 공과방(EFB)을 이용하여, 세정 시험을 행했다. EFB를 1축 유압 압입식 파쇄기(가부시키가이샤 오이케텟코죠 제조 RPC40160)를 사용하여, φ50㎜의 스크린을 통과하는 사이즈까지 파쇄했다. 파쇄한 EFB를 자연 건조에 의해 함유하는 수분이 10mass% 이하가 될 때까지 건조했다. 다음으로, 건조한 EFB 약 10㎏을 커터 밀(가부시키가이샤 호라이 제조 ZJA3-561)을 사용하여,φ8㎜, φ10㎜ 및, φ12㎜의 스크린을 통과하는 사이즈까지 파쇄했다. 각각의 스크린을 사용했을 때의 처리량은 순서대로 110㎏/h, 169㎏/h 및 258㎏/h였다. 스크린이 보다 촘촘할수록 처리량이 저감되고 있지만, 이는 보다 촘촘한 스크린을 통과하기 위해서는 파쇄 처리 시간을 길게 할 필요가 있기 때문이다. 각각의 스크린을 사용한 파쇄시에는 930L/h의 수량으로 수돗물을 공급하고, EFB를 파쇄하면서 교반하여 세정했다. 파쇄·세정 후의 EFB는 탈수하여, 처리 후의 EFB 중에 잔류하는 성분을 측정했다. 드라이 베이스에서의 측정 결과를 표 13에 나타낸다.As a biomass, the washing | cleaning test was done using the empty fruit bag (EFB) of an oil palm tree. The EFB was crushed to a size passing through a screen having a diameter of 50 mm using a single-axis hydraulic press-type crusher (RPC40160 manufactured by Oiketek Kojo Co., Ltd.). The crushed EFB was dried until it contained 10 mass% or less by natural drying. Next, about 10 kg of dry EFB was crushed to the size which passes the screen of (phi) 8 mm, (phi) 10 mm, and (phi) 12 mm using the cutter mill (ZJA3-561 by Horai Co., Ltd.). The throughputs when using each screen were 110 kg / h, 169 kg / h and 258 kg / h in order. The denser the screen, the lower the throughput, but it is necessary to lengthen the shredding treatment time in order to pass through the denser screen. At the time of crushing using each screen, tap water was supplied in the quantity of 930 L / h, and it wash | cleaned by stirring, crushing EFB. EFB after crushing and washing | cleaning dehydrated and the component which remains in EFB after a process was measured. Table 13 shows the results of the measurements at the dry base.

 파쇄 후의 EFB를 관찰한 결과 작은 것은 어느 스크린을 사용한 경우라도 약 5㎜의 섬유 형상이었다. φ8㎜의 스크린을 사용한 경우에는 주로 5∼8㎜의 섬유 형상의 EFB가 얻어졌다. φ10㎜의 스크린을 사용한 경우에는 주로 5∼10㎜의 섬유 형상의 EFB가 얻어졌다. φ12㎜의 스크린을 사용한 경우에는 주로 5∼12㎜의 섬유 형상의 EFB가 얻어졌다. 단, 어느 스크린을 사용한 경우에도, 스크린 지름보다도 긴 EFB가 섞여 있었다. 이는, EFB가 굵기 0.5㎜의 섬유 형상이기 때문에 섬유 길이 방향으로 늘어선 EFB가 스크린에 수직인 방향으로 통과했기 때문이라고 생각된다.As a result of observing EFB after crushing, the small one was a fibrous shape of about 5 mm even when using any screen. When the screen of 8 mm was used, the fibrous EFB of 5-8 mm was mainly obtained. In the case of using a screen having a diameter of 10 mm, a fibrous EFB of 5 to 10 mm was mainly obtained. In the case of using a screen having a diameter of 12 mm, a fibrous EFB of 5 to 12 mm was mainly obtained. However, even when either screen was used, EFB longer than the screen diameter was mixed. This is considered to be because the EFBs having a thickness of 0.5 mm have a fibrous shape and the EFBs arranged in the fiber length direction have passed in the direction perpendicular to the screen.

Figure 112011090303540-pct00013
Figure 112011090303540-pct00013

표 13에 의하면, 무처리의 경우에 비해, 건조 처리 후에 파쇄·물 세정 처리를 행하면, 칼륨(K) 농도가 대폭으로 저하되는 것을 알 수 있다. 또한, 파쇄 사이즈가 작아지면, K 농도가 저하되는 경향에 있는 것을 알 수 있었다.
According to Table 13, when crushing and water washing process are performed after a drying process compared with the case of no treatment, it turns out that potassium (K) concentration falls significantly. Moreover, it turned out that when a crushing size becomes small, there exists a tendency for K density | concentration to fall.

Claims (11)

칼륨 농도 1mass % 이상을 함유하는 바이오매스를, 2 X 105 N/m2 이상 1 X 106 N/m2 이하의 압력으로 가압 처리하여 연화 처리 또는 세포막의 파괴 처리를 행한 후에, 건조 처리를 행하는 제1 공정과,
상기 제1 공정의 처리를 행한 바이오매스를 물 세정하는 제2 공정을 갖는 바이오매스의 세정 방법.
The biomass containing 1 mass% or more of potassium concentration is pressure-treated at a pressure of 2 × 10 5 N / m 2 or more and 1 × 10 6 N / m 2 to perform softening treatment or destruction of cell membrane, followed by drying treatment. 1st process to perform,
A biomass cleaning method comprising a second step of water washing the biomass subjected to the first step.
삭제delete 삭제delete 제1항에 있어서, 
상기 가압 처리가 가압한 수증기를 이용하여 가압 처리하는 바이오매스의 세정 방법.
The method of claim 1,
A method for cleaning a biomass, which is pressurized using water vapor pressurized by the pressurization treatment.
삭제delete 제1항에 있어서, 
상기 제1 공정이 바이오매스를 60℃ 이상의 온도로 유지함으로써 건조 처리를 행하는 바이오매스의 세정 방법.
The method of claim 1,
The said 1st process performs the drying process by maintaining a biomass at the temperature of 60 degreeC or more.
제1항에 있어서,
상기 제2 공정이 건조 처리를 행한 바이오매스를 파쇄하면서 물 세정하는 바이오매스의 세정 방법.
The method of claim 1,
The washing | cleaning method of the biomass which washes water, crushing the biomass which the said 2nd process performed the drying process.
제1항에 있어서, 
상기 물 세정이 산을 첨가한 수용액으로 세정하는 산 세정인 바이오매스의 세정 방법.
The method of claim 1,
The said water washing | cleaning method of the biomass washing | cleaning which is wash | cleaned with the aqueous solution which added the acid.
 제1항에 기재된 바이오매스의 세정 방법을 이용하여 세정된 바이오매스를 건류(dry distillation)하는 것을 특징으로 하는 바이오매스탄의 제조 방법.A method for producing a biomass comprising dry distillation of the washed biomass using the method for cleaning a biomass according to claim 1. 제9항에 있어서,
상기 건류가 400∼800℃에서 행해지는 바이오매스탄의 제조 방법.
10. The method of claim 9,
A method for producing biomass, wherein the dry distillation is performed at 400 to 800 ° C.
제9항 또는 제10항에 기재된 제조 방법을 이용하여 제조된 바이오매스탄을, 수직형로 취입용 바이오매스탄으로서 수직형로의 송풍구로부터 취입하는 것을 특징으로 하는 수직형로의 조업(操業) 방법.
The operation of a vertical furnace, wherein the biomass produced using the manufacturing method according to claim 9 or 10 is blown from a tuyere of a vertical furnace as a biomass for blowing a vertical furnace. Way.
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Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR101946478B1 (en) * 2017-01-18 2019-02-11 한기섭 Method Fuelization Plant Biomass

Families Citing this family (23)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
TW201202152A (en) 2010-03-23 2012-01-16 Univ Utah Res Found Methods for deactivating biomass
JP5561481B2 (en) * 2010-12-10 2014-07-30 Jfeエンジニアリング株式会社 Oil palm empty fruit bunch pretreatment method and combustion / heat recovery method
JP5557041B2 (en) * 2011-01-26 2014-07-23 Jfeエンジニアリング株式会社 Pretreatment apparatus and pretreatment method for herbaceous biomass
JP4849650B1 (en) * 2011-04-12 2012-01-11 Jfe商事株式会社 Method for treating tropical plant waste or woody waste and recycling method
CN102616793B (en) * 2012-03-26 2014-02-26 阳光凯迪新能源集团有限公司 Method for eliminating metal ions in rice hulls by utilizing industrial flue gas
JP6059022B2 (en) * 2013-01-15 2017-01-11 株式会社クリエイティブ Solid fuel production system and solid fuel production method
CN103253774B (en) * 2013-06-04 2014-04-02 重庆大学 Improved method for enhancing ammonia nitrogen removal effect of constructed wetland by using wetland harvested bamboo reeds
US9492851B2 (en) * 2013-12-18 2016-11-15 Shell Oil Company Continuous or semi-continuous biomass wash system for hydrothermal hydrocatalytic conversion
JP5753959B1 (en) * 2015-01-08 2015-07-22 株式会社日立製作所 Plant biofuel reforming method, system and production method
JPWO2017014028A1 (en) * 2015-07-23 2018-04-19 太平洋セメント株式会社 Production method of biomass fuel
JP6165287B1 (en) * 2016-03-22 2017-07-19 株式会社日立製作所 Biomass reforming system and method
CN106085476A (en) * 2016-06-16 2016-11-09 安徽新生力生物科技有限公司 A kind of manufacture method of biomass carbon
US11065656B2 (en) 2016-06-27 2021-07-20 Shinko Tecnos Co., Ltd. Method and apparatus for producing a product
WO2018020726A1 (en) * 2016-07-28 2018-02-01 太平洋セメント株式会社 Method for pretreating biomass, and method for producing biomass fuel
JP2018048280A (en) * 2016-09-23 2018-03-29 株式会社Ihi Production method of fuel biomass, production apparatus of fuel biomass and boiler equipment
JP6860195B2 (en) * 2017-01-10 2021-04-14 株式会社ファインテック Method of reforming plant-based biomass
WO2018181919A1 (en) * 2017-03-31 2018-10-04 宇部興産株式会社 Biomass solid fuel and method for producing same
JP6517455B1 (en) * 2017-06-15 2019-05-22 大王製紙株式会社 Fuel pellet, biomass fueling system, and method for producing biomass-derived fuel pellet
WO2019049266A1 (en) * 2017-09-07 2019-03-14 太平洋セメント株式会社 Pretreatment method for frond of oil palm and manufacturing process for biomass fuel
JP2019065204A (en) * 2017-10-02 2019-04-25 株式会社トロムソ Biomass raw material and manufacturing method therefor
CN108373940A (en) * 2018-04-19 2018-08-07 南京林业大学 A kind of the shaped fuel processing unit and its method of low energy consumption high heating value
WO2020044452A1 (en) * 2018-08-29 2020-03-05 太平洋セメント株式会社 Method of pretreatment of oil palm trunk and method of manufacturing biomass fuel
WO2020217305A1 (en) * 2019-04-23 2020-10-29 岩谷産業株式会社 Method for producing biomass fuel and biomass fuel

Citations (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2004351308A (en) * 2003-05-28 2004-12-16 Tsukishima Kikai Co Ltd Vegetational biomass digestion system
JP2006225483A (en) * 2005-02-16 2006-08-31 Nippon Steel Corp Method for carbonizing biomass
JP2008266228A (en) * 2007-04-23 2008-11-06 National Agriculture & Food Research Organization Method of saccharification and retrieval for biomass

Family Cites Families (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP4306334B2 (en) * 2003-06-16 2009-07-29 株式会社Ihi Carbide processing method and apparatus
US7909895B2 (en) * 2004-11-10 2011-03-22 Enertech Environmental, Inc. Slurry dewatering and conversion of biosolids to a renewable fuel

Patent Citations (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2004351308A (en) * 2003-05-28 2004-12-16 Tsukishima Kikai Co Ltd Vegetational biomass digestion system
JP2006225483A (en) * 2005-02-16 2006-08-31 Nippon Steel Corp Method for carbonizing biomass
JP2008266228A (en) * 2007-04-23 2008-11-06 National Agriculture & Food Research Organization Method of saccharification and retrieval for biomass

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR101946478B1 (en) * 2017-01-18 2019-02-11 한기섭 Method Fuelization Plant Biomass

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Publication number Publication date
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WO2010123141A1 (en) 2010-10-28
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