JP2010024393A - 草本類、木材枝葉を主原料とするバイオマス燃料及びその製造方法 - Google Patents
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Abstract
【解決手段】草本類の萱、葦、芒、稲藁、籾殻、タバコの茎、トウモロコシの茎、大豆の枝葉、小豆の枝葉、トマトの枝葉は、収穫した状態から水分を蒸発させて乾燥させ、含水率を8%〜25%の範囲になるようにし、裁断して短冊片とし、更にこの短冊片を粉砕してペレット直径の1/2の網目を通過する大きさにする。粉砕された萱、葦、芒、稲藁、籾殻、タバコの茎、トウモロコシの茎、大豆の枝葉、小豆の枝葉、トマトの枝葉は、ペレタイザー〈ペレット成形機〉により低温成形温度でペレット状に成形して、前記ペレットの直径は、4〜25mmとしたものである。
【選択図】なし
Description
この公知技術では、籾殻や草等の炭、粉末、粒状等の炭を3に対し、水分が約80%含んだおからを1の割合で二種類を投入し、投入された炭とおからを混合、撹拌し練り合わせ、押出機によりペレット形状に成形した固形ペレットを連続して作り、固形化されたペレットに温風又は熱風を当てて、水分を約20%に乾燥させるものである。その際、炭とおからが撹拌されると自然に発熱作用が起こり30℃〜40℃の発熱が発生することにより、その混合物が乾燥した時に固まりやすくなり、ペレットの固形化はおからに含んでいるでんぷん質の成分が炭とおからを固める性質によりペレット形状に固まる作用がある。
この公知技術では、おから、コーヒー滓、すそこ又は籾殻から選ばれた一種以上の植物性食物残滓を乾燥して水分含量を15%以下、好ましくは5〜10%とし、更に微粉砕して大きさを30ミクロン以下とする植物性食物残滓粉末とコンスターチとからなる混合ペレットを製造し、次いでこの混合ペレットと流動性の良い生分解性プラスチックとを10〜50:90〜50の配合比、比重を0.8〜1.2に調整して混合撹拌し、射出成形して希望の成形品を安価に製造するものである。
この公知技術では、茸栽培に使用した茸栽培用培地の使用済み培地を乾燥し、乾燥した使用済み培地をペレット状、粒状、タブレット状及びフレーク状のいずれかの形状に成形してバイオマス燃料を製造するものであり、この場合、いずれの形状に成形する場合でも含水率が13%以下となるように使用済み培地を乾燥するものである。
したがって、産業廃棄物として処分される草本類の内、カヤ、ヨシ、ススキ、稲ワラ、モミガラ、タバコの茎、トウモロコシの茎、ダイズ枝葉、アズキ枝葉、トマト枝葉又は木本類のスギ枝葉、リンゴ剪定枝、松葉、竹をペレット形状に形成し、バイオマス燃料とするものは、上記特許文献1〜3は何ら記載されていない。
前記草本類の粉化における粉化度は、ペレットの直径以下の篩網目を通過した大きさに粉砕したものである。
前記木本類の粉化における粉化度は、ペレット直径の1/2の篩網目を通過した大きさに粉砕したものである。
前記材料の成形温度は、50℃〜120℃の範囲としたものである。
前記草本類の成形温度が70℃±15℃、木本類が100℃±15℃の範囲で成形するものである。
前記ペレットの直径は、4〜25mmとしたものである。
前記ペレット成形ダイスは、L/D(直径D対孔深さL)が3〜7の範囲にあるダイスを用いて成形するものである。
本発明の草本類、木材枝葉を主原料とするバイオマス燃料の製造装置は、乾燥装置とペレット成形機が連係し、ペレットの成形品質によって、乾燥度を連続的に調整可能な乾燥装置を有するものである。
本発明の草本類、木材枝葉を主原料とするバイオマス燃料は、草本類の内、カヤ、ヨシ、ススキ、稲ワラ、モミガラ、タバコの茎、トウモロコシの茎、ダイズの茎、アズキの茎、トマトの茎又は木本類のスギ枝葉、リンゴ剪定枝、松葉、竹の一つ又は複数の材料を用いてペレット状に成形したものである。
本発明の草本類、木材枝葉を主原料とするバイオマス燃料の製造装置は、乾燥装置とペレット成形機が連係し、ペレットの成形品質によって、乾燥度を連続的に調整できる効果がある。
本発明の草本類、木材枝葉を主原料とするバイオマス燃料は、従来は廃棄処分されていたカヤ、ヨシ、ススキ、稲ワラ、モミガラ、タバコの茎、トウモロコシの茎、ダイズの茎、アズキの茎、トマトの茎やスギ枝葉、リンゴ剪定枝、松葉、竹を少ないエネルギーで成形することによりペレット化して1/6〜1/4程度減容化され、CO2削減の暖房、給湯等のバイオマス燃料として利用できる効果がある。
本発明は、草本類の萱(かや)、葦(よし)、芒(すすき)、稲藁(いなわら)、籾殻(もみがら)、タバコの茎、トウモロコシの茎、大豆の枝葉、小豆の枝葉、トマトの枝葉、木材枝葉のスギ枝葉、リンゴ剪定枝、松葉、竹を乾燥粉砕し、成形してペレットを形成する草本類、木材枝葉を主原料とするバイオマス燃料を製造するものである。
この乾燥した萱(かや)、葦(よし)、芒(すすき)、稲藁(いなわら)、タバコの茎、トウモロコシの茎、大豆の枝葉、小豆の枝葉、トマトの枝葉を裁断して短冊片とし、更にこの短冊片を粉砕してペレットの直径以下の網目を通過する大きさにする。
なお、乾燥した籾殻の場合は、磨り潰すようにして籾殻を半割にし、半割にされた籾殻を粉砕してペレットの直径以下の篩(ふるい)網目を通過する大きさにする。
前記草本類の成形温度は70℃±15℃の範囲で成形するものである。
この乾燥したスギ枝葉、リンゴ剪定枝、松葉、竹を破砕してチップ片(小木片)とし、更にこのチップ片(小木片)を粉砕してペレット直径の1/2の篩(ふるい)網目を通過する大きさにする。
粉砕されたスギ枝葉、リンゴ剪定枝、松葉、竹は、ペレタイザー〈ペレット成形機〉により低温成形温度でペレット状に成形して、前記ペレットの直径は、4〜25mmとしたものである。
前記木本類の成形温度は100℃±15℃の範囲で成形するものである。
前記ペレット成形機のダイスは、L/D(直径D対孔深さL)が3〜7の範囲にあるダイスを用いて成形する。
前記草木類のもみ殻、稲わら、すすき及び木本類のりんご剪定枝、杉葉、竹の含水率、工業分析をJISM8812に従って行い、北海道大学にて燃焼試験を行った。
発熱量は粉砕・乾燥後IKA社C7000カロリーメータで2度測定し、その平均値をとった結果を表1に示す。
しかし、りんご剪定枝と杉葉ではその関係が逆転している。
杉葉は他の原料に比べ固定炭素が高いことから、葉中に含まれる油成分などが高い発熱量の原因であると考えられる。
Claims (9)
- 草本類の内、カヤ、ヨシ、ススキ、稲ワラ、モミガラ、タバコの茎、トウモロコシの茎、ダイズの茎、アズキの茎、トマトの茎又は木本類のスギ枝葉、リンゴ剪定枝、松葉、竹の一つ又は複数を粉化し、含水率を8%〜25%の範囲になるように乾燥し、低温成形温度でペレット状に成形することを特徴とする草本類、木材枝葉を主原料とするバイオマス燃料の製造方法。
- 前記草本類の粉化における粉化度は、ペレットの直径以下の篩網目を通過した大きさに粉砕したことを特徴とする請求項1記載の草本類、木材枝葉を主原料とするバイオマス燃料の製造方法。
- 前記木本類の粉化における粉化度は、ペレット直径の1/2の篩網目を通過した大きさに粉砕したことを特徴とする請求項1記載の草本類、木材枝葉を主原料とするバイオマス燃料の製造方法。
- 前記草本類又は木本類の成形温度は、50℃〜120℃の範囲としたことを特徴とする請求項1記載の草本類、木材枝葉を主原料とするバイオマス燃料の製造方法。
- 前記草本類の成形温度が70℃±15℃、木本類が100℃±15℃の範囲で成形することを特徴とする請求項4記載の草本類、木材枝葉を主原料とするバイオマス燃料の製造方法。
- 乾燥装置とペレット成形機が連係し、ペレットの成形品質に応じて、乾燥度を連続的に調整可能な乾燥装置とすることを特徴とする草本類、木材枝葉を主原料とするバイオマス燃料の製造装置。
- 前記ペレット成形機のダイスは、L/D(直径D対孔深さL)が3〜7の範囲にあるダイスを用いて成形することを特徴とする請求項6記載の草本類、木材枝葉を主原料とするバイオマス燃料の製造装置。
- 草本類の内、カヤ、ヨシ、ススキ、稲ワラ、モミガラ、タバコの茎、トウモロコシの茎、ダイズの茎、アズキの茎、トマトの茎又は木本類のスギ枝葉、リンゴ剪定枝、松葉、竹の一つ又は複数の材料を用いてペレット状に成形したことを特徴とする草本類、木材枝葉を主原料とするバイオマス燃料。
- 前記ペレットの直径は、4〜25mmとしたことを特徴とする請求項8記載の草本類、木材枝葉を主原料とするバイオマス燃料。
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