JP2003201490A

JP2003201490A - 固形燃料製造方法

Info

Publication number: JP2003201490A
Application number: JP2001403195A
Authority: JP
Inventors: Tetsuo Yoshida; 哲夫吉田
Original assignee: Parchitec Inc
Current assignee: Parchitec Inc
Priority date: 2001-12-28
Filing date: 2001-12-28
Publication date: 2003-07-18

Abstract

(57)【要約】【課題】例えば製材工場・合板工場から排出される木
屑・おが屑等の細片状の植物質廃棄物から運搬・保管等
の容易な固形燃料を容易に製造可能な、固形燃料製造方
法及びその装置を提供する。【解決手段】おが屑等の細片状の植物質廃棄物Ｗに、
粉状且つ水分を含む、生ごみ等の厨芥Ｖが添加され、撹
拌混合されたうえ、圧縮成形される。また、上記添加さ
れる厨芥Ｖが、予め機械撹拌されながら加熱乾燥される
ことによって、粉化・減容されたものである。さらに、
上記圧縮成形に当って消石灰又は生石灰Ｃが添加され
る。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、例えば製材工場・
合板工場から排出される木屑・おが屑等の細片状の植物
質廃棄物から運搬・保管等の容易な固形燃料を容易に製
造可能な、固形燃料製造方法に関する。

【０００２】

【従来の技術】従来、例えば製材工場・合板工場から排
出される木屑・おが屑等の細片状の植物質廃棄物は、可
燃性であって、燃料として有用ではあるため、それぞれ
の工場の自家発電施設の燃料として有効活用されている
例もあるが、工場の規模が小さく、自家発電による経済
的利益が得られない場合、焼却炉で焼却されるか、又は
廃棄物として輸送費を払って引き取って貰っている例は
少なくない。

【０００３】この種の廃棄物は砕片状であって、空隙率
が高く、嵩張っているため、その運搬・再利用のための
保管の負担が大であるという問題点があり、使用の利便
性を高めることと併せて、従来からそれの圧縮成形によ
る固形燃料の製造が行なわれている。

【０００４】例えばオガライトと称する固形燃料は、お
が屑が別にバインダが加えられることなく、スクリュー
によって圧縮減容成形されると共に、外側から間接加熱
されて、一部乾留固化されることによって製造される
（例えば実公平８−８０８５号公報）。その乾留域で
は、水平の筒内を押圧され、移動する、成形されたおが
屑が、加熱釜で燃焼するおが屑の発生する熱を外側から
受けて、高温に間接加熱されることによって、その付着
の全量及び化合水分や揮発分の少なくとも一部が除去さ
れるため、その発熱量がおが屑に比較して著しく高めら
れると共に、燃焼時の煙の発生も著しく低減される。

【０００５】しかしながら、おが屑とはいえ、熱消費量
が高いうえ、装置が小規模であって、生産性が低く、発
熱量当たりの単価が高くなるという問題点がある。この
ことは、乾留炭化固形燃料の全てについて当てはまる。

【０００６】また、特開平６−２２０４７０号公報に、
使用済みの発泡ポリスチレンを主成分とする発泡プラス
チック成形品が粗粉砕され、加熱空気により輸送されな
がらその内部に気泡を残存した状態に減容されると同時
に、比較的低い温度でそれに木材及び紙の粉砕品が合着
されることによって、不定形固形燃料を製造する方法が
提案される等、成形にバインダ（例えばプラスチック、
パラフィン、ピッチ、糖蜜、パルプ廃液等）を使用する
方法や装置が提案されている（特開昭６２−１０４８９
７号公報、特開昭６２−１８７５９９号公報、特開昭６
３−１７０４４８号公報、特開昭６３−２６５９９５号
公報、特開平１１−１４０４７２号公報、特開２００１
−１７２６５５号公報等）。なお、例えば特開平１１−
０７７０１３号公報には、生ごみがプラスチック等のバ
インダで成形されることが記されている。

【０００７】しかしながら、これらのバインダ使用によ
る固形燃料の製造は、有料で購入されるバインダは、一
般に性状が安定していて、バインダとして優れてはいる
が、得られる固形燃料がコスト高になるという問題点が
あり、反対に無料又は処理費用付きで入手可能なバイン
ダは、分別収集がかなり進んでいるとはいえ、性状にば
らつきがあり、且つ一般に嵩張って、輸送・保管に難が
あるという問題点がある。

【０００８】それに対して、特開平４−２５０５７号公
報には、籾殻が回転する破砕刃によって細かく破砕さ
れ、水が適当に噴霧されれば、多数の押出孔を有するダ
イから押出されることによって造粒成形されること、実
開平１−３２７４３号公報には、木屑等のバイオマス材
料が無バインダでも成形処理されることがそれぞれ記載
されている。しかしながら、容易に成形可能なサイズへ
の破砕に多大の電力を要するという問題点がある。

【０００９】その他、生ごみ等の厨芥に対して、特開２
００１−３１４８４５号公報、特開２００１−３２９２
８０号公報には、成形に当っては水分管理が重要である
こと、また発火・発塵防止のうえから成形に当っては適
当な水分が必要であること、さらに特開２０００−０６
３８５９号公報には、生ごみを含む可燃性廃棄物は、若
干水分が高くても消石灰が添加されれば得られた成形物
が腐敗し難いこと、特開平１０−１３０６７２号公報や
特開平１１−３１０７８４号公報には、生ごみを含む可
燃性廃棄物のみ又はそれと他の可燃性廃棄物と混合され
たものの圧縮成形に先立って、生ごみを含む可燃性廃棄
物の発酵処理によって水分の除去調整がなされること、
特開２０００−６３８５８号公報には、高含水率のごみ
の乾燥によらない機械的脱水破砕、成形のための装置に
ついてそれぞれ記されている。

【００１０】しかしながら、上記の従来例は、いずれの
廃棄物もそれに含まれるプラスチックが溶融し、成形時
にバインダとして機能することが記されており、無バイ
ンダによる成形は行なわれていない。

【００１１】

【発明が解決しようとする課題】そこで本発明は、上記
した従来技術の欠点を除くためになされたものであっ
て、その目的とするところは、例えば製材工場・合板工
場から排出される木屑・おが屑等の細片状の植物質廃棄
物から運搬・保管等の容易な固形燃料を容易に製造可能
な、固形燃料製造方法を提供することにある。

【００１２】

【課題を解決するための手段】上記の目的を達するため
に、請求項１の発明の固形燃料製造方法は、おが屑等の
細片状の植物質廃棄物Ｗに、粉状且つ水分を含む、生ご
み等の厨芥Ｖが添加され、撹拌混合されたうえ、圧縮成
形されることを特徴とするものである。

【００１３】請求項１の発明によれば、いずれもそのま
までは排出者がその処置に苦労する２種類の廃棄物が組
み合わされることによって、格別のバインダを要するこ
となく、容易に成形、減容され、運搬・保管容易、且つ
安価な固形燃料が製造される。

【００１４】請求項２の発明は、請求項１の発明の構成
に加えて、上記添加される厨芥Ｖが、予め機械撹拌され
ながら加熱乾燥されることによって、粉化・減容された
ものであることを特徴とするものである。

【００１５】請求項２の発明によれば、請求項１の発明
の作用効果に加えて、厨芥Ｖがその発生場所で撹拌乾燥
されることによって少ない動力で容易に粉化・減容され
ると共に、その状態で運搬され、細片状の植物質廃棄物
Ｗにその発生場所で添加されるため、それによって嵩張
った両者の運搬の問題が略解消される。

【００１６】請求項３の発明は、請求項１又は２の発明
の構成に加えて、消石灰又は生石灰Ｃが添加されること
を特徴とする。

【００１７】請求項３の発明によれば、請求項１又は２
の発明の作用効果に加えて、得られた固形燃料に若干多
めの水分が含まれていても、その腐敗が防止される。

【００１８】

【発明の実施の形態】本発明の第１の実施の形態例につ
いて図１により説明すると、発明者は次の作用を見出し
た。すなわち、撹拌混合装置２０内におが屑等の細片状
の植物質廃棄物Ｗが投入され、それに粉状且つ水分を含
む生ごみ等の厨芥Ｖ（例えば水分３０％）及び消石灰又
は消石灰Ｃが添加され、撹拌混合されたうえ、圧縮成形
装置３０に送られ、圧縮されると、水を含む塵芥Ｖがバ
インダとなって、運搬・保管時の衝撃・圧力にも耐える
程度の十分な強度を持ち、且つ長期間放置しても腐敗す
ることがなく、且つ元の植物質廃棄物Ｗの容積に比較し
て著しく減容された固形燃料が得られる。

【００１９】さらに詳細に説明すると、細片状の植物質
廃棄物Ｗとしては、薄片状のもの、径が十分小さい粒状
のものであって、おが屑の他、例えば籾殻、小さく裁断
された藁、木材チップ等が使用可能である。また、粉状
の生ごみ等の厨芥Ｖとしては、例えば豆腐のからが使用
可能であるが、後述するように調理場・食品加工場等で
発生する、比較的大きい生ごみが撹拌・加熱乾燥される
ことによって粉化したものが使用可能である。

【００２０】装置について説明すると、先ず撹拌混合装
置２０は、断面円形の撹拌容器２１の中心を貫く鉛直軸
２２に、鉛直方向多段に水平方向に伸びる撹拌翼２３が
取り付けられていて、その撹拌翼２３が回転すると、投
入された異なる種類の材料が機械的に撹拌され、均一に
混合されるよ構成されている。

【００２１】次に圧縮成形装置３０について説明する
と、鉛直逆円錐状のホッパ３１の中心に、それに投入さ
れる材料が下方へ送り込まれるよう、鉛直スクリュフィ
ーダ３２が挿入されている。その下方には、先端に先細
部３３ａを有する筒体３３に回転自在に、水平軸３４が
挿入され、前記上方から送られた材料を水平に送る、径
一定の送りスクリュ３５、送られて来た材料を圧縮す
る、先細の圧縮スクリュ３６が、それぞれ設けられてい
る。

【００２２】次に前記筒体３３の先細部３３ａの先端に
同軸に筒状先端部３７が取り付けられており、その筒状
先端部３７には、前記圧縮スクリュ３６の先端に同軸に
取り付けられ、先端に先細の中実体３９を備え、圧縮さ
れた材料を先端に向って押出す、押出しスクリュ３８が
挿入されている。なお、筒状先端部３７の先端面には、
複数個同時に成形物を吐出可能に複数の孔３７ａが穿け
られている。

【００２３】作用について説明すると、先ず撹拌混合装
置２０では、植物質廃棄物Ｗ、厨芥Ｖ（例えば植物質廃
棄物Ｗの約３０％）及び消石灰又は消石灰Ｃ（例えば塵
芥Ｖの約１０％）が投入され、回転する撹拌翼２３によ
って撹拌され、均一に混合された後、圧縮成形装置３０
に送られる。

【００２４】圧縮成形装置３０のホツパ３１に投入され
た前記廃棄物の混合物は、それぞれ回転する鉛直スクリ
ュフィーダ３２、送りスクリュ３５によって、下方及び
先端に向って水平に送られる。その後、先端に向って断
面積が次第に小さくなる先細部３３ａに送られて来た廃
棄物の混合物は、先細の圧縮スクリュ３６によって次第
に圧縮されると共に、摩擦熱によって昇温し、植物質廃
棄物Ｗが水を含む厨芥Ｖや消石灰又は消石灰Ｃを介して
結合されながら、先端に向って送られる。なお、図示は
省略するが、先細部３３ａ内面には圧縮混合物が回転し
ないよう、回転防止構造が設けられている。

【００２５】先細部３３ａから圧縮混合物は、筒状先端
部３３と押出しスクリュ３８との隙間を圧縮と摩擦熱と
を受け、先端に向って送られながら、さらに圧縮・結合
され、先端面に穿けられた複数の孔３７ａから緻密な固
形燃料のペレットとなって排出される。

【００２６】以上のように、いずれもそのままでは排出
者がその処置に苦労する２種類の廃棄物が組み合わされ
ることによって、格別のバインダを要することなく、容
易に成形、減容され、運搬・保管容易、且つ安価な固形
燃料が製造される。なお、植物性廃棄物Ｗの性状によっ
ては、水分が少なくても強度が大の固形燃料が得られる
ことがあり、その場合は腐敗防止の消石灰又は消石灰Ｃ
の添加が不要となる。

【００２７】第２の実施の形態例について図２により説
明する。厨芥Ｖは、植物質廃棄物Ｗに添加されるに先立
って、乾燥装置１０によって撹拌されながら、加熱乾燥
される。発明者はさらに次のことを見出した。すなわ
ち、厨芥Ｖは、その乾燥処理以前に熱を受けておらず、
固くても、撹拌混合されながら加熱乾燥されると、初め
はそれぞれ形状を有し、寸法も大きくても、加熱される
ことによって、軟化し、さらに撹拌を受けることによっ
て、容易に崩壊・粉化する。

【００２８】乾燥装置１０は、中央には、断面形状がそ
れぞれ底が半円形、上部が鉛直の金属製の壁１１ａを持
つ攪拌容器１１が設けられ、前記半円形壁１１ａの中心
を軸として、放射状に伸びる腕及びその先端に取り付け
られたパドルよりなり、図示されないモータによって駆
動される攪拌機１５が設けられている。

【００２９】攪拌容器１１は、後述する構成を除き、図
の左上に厨芥Ｖの投入のための蓋で覆われた投入口１１
ｂが設けられると共に、図示されないが、底部には排出
口が設けられ、上部には厨芥Ｖの乾燥によって生じた水
蒸気等の排気口１１ｃ及び脱臭器１６が設けられてい
る。

【００３０】さらに、前記攪拌容器１１とそれを囲む外
壁との間に加熱ガス通路１２が設けられている。加熱ガ
スＧは、熱風炉１７においてバーナ１７ａから供給され
る燃料が一次空気と混合して、燃焼し、下流側で空気で
希釈されることによって造られる。

【００３１】加熱ガスＧは排気路１７ｂを通って、ファ
ンＦ２に昇圧され、加熱ガス通路１２の右上から供給さ
れ、鉛直に下降し、壁に突き当たる毎に向きを変え、最
後に左上から排出されるよう示されているが、加熱ガス
通路１２は、紙面に垂直な方向の長さを有しているた
め、例えば紙面奥側から手前側へ（又はその反対向き）
の流れも存在する。なお、攪拌容器１１の外面には、伝
熱性向上のためフィン又はスタッドが突設されることが
望ましい。

【００３２】加熱ガス通路１２からの排ガスＧ２は、そ
の一部はそのまま大気中に放出されるが、加熱ガス分岐
通路１３が設けられていて、残りはファンＦ１によって
昇圧、攪拌容器１１へ導かれ、内部へ下向きに噴出する
よう構成されている。

【００３３】作用について説明すると、例えば厨芥Ｖ
が、連続又は間欠的に投入口１１ｂから攪拌容器１１に
投入され、攪拌機１５によって攪拌されるのに対して、
加熱ガスＧが、加熱ガス通路１２に導入され、通過し、
その少なくとも一部が、ファンＦ１によって昇圧され、
攪拌容器１１内に噴出し、厨芥Ｖと接触する。

【００３４】その間、加熱ガスＧと厨芥Ｖとは、攪拌容
器１１の壁１１ａを介して間接的に、撹拌容器１１内で
直接接触することによって、加熱ガスＧから厨芥Ｖへ熱
が伝えられ、厨芥Ｖが加熱されるため、その乾燥が進行
し、減容する。しかも、厨芥Ｖは、上述のように加熱さ
れ、軟化した状態で攪拌機１５で撹拌され、衝撃・摩擦
を受けるため容易に粉化する。そのため、上述のよう
に、植物質廃棄物Ｗの圧縮成形用バインダが厨芥Ｖから
低動力且つ安価に得られると共に、減容されていて、運
搬保管が容易になり、発生場所への輸送の負担も極めて
少ない。

【００３５】

【発明の効果】以上のとおり請求項１の発明によれば、
いずれもそのままでは排出者がその処置に苦労する２種
類の廃棄物が組み合わされることによって、格別のバイ
ンダを要することなく、容易に成形、減容され、運搬・
保管容易、且つ安価な固形燃料が製造される。

【００３６】請求項２の発明によれば、請求項１の発明
の効果に加えて、厨芥Ｖがその発生場所で撹拌乾燥され
ることによって少ない動力で容易に粉化・減容されると
共に、その状態で運搬され、細片状の植物質廃棄物Ｗに
その発生場所で添加されるため、それによって嵩張った
両者の運搬の問題が略解消される。

【００３７】請求項３の発明によれば、請求項１又は２
の発明の効果に加えて、得られた固形燃料に若干多めの
水分が含まれていても、その腐敗が防止される。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の第１の実施の形態に係わる固形燃料製
造方法を示す構成図である。

【図２】本発明の第２の実施の形態に係わる固形燃料製
造方法を示す断面図である。

【符号の説明】

１１攪拌容器１１ａ壁１１ｂ投入口１１ｃ排気口１２加熱ガス通路１３加熱ガス分岐通路１５攪拌機１６脱臭器１７熱風炉１７ａバーナ１７ｂ排気路２０撹拌混合装置２１撹拌容器２２鉛直軸２３撹拌翼３０圧縮成形装置３１ホッパ３２スクリュフィーダ３３筒体３３ａ先細部３４水平軸３５送りスクリュ３６圧縮スクリュ３７筒状先端部３７ａ孔３８押出しスクリュ３９中実体Ｃ消石灰又は生石灰Ｇ加熱ガスＧ２排ガスＦファンＦ１ファンＦ２ファンＶ厨芥Ｗ植物質廃棄物

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】おが屑等の細片状の植物質廃棄物（Ｗ）
に、粉状且つ水分を含む、生ごみ等の厨芥（Ｖ）が添加
され、撹拌混合されたうえ、圧縮成形されることを特徴
とする固形燃料製造方法。
【請求項２】上記添加される厨芥（Ｖ）が、予め機械
撹拌されながら加熱乾燥されることによって、減容・粉
化されたものであることを特徴とする請求項１に記載の
固形燃料製造方法。
【請求項３】消石灰又は生石灰（Ｃ）が添加されるこ
とを特徴とする、請求項１又は２に記載の固形燃料製造
方法。