JP2013256565A

JP2013256565A - 木質バイオマス燃料

Info

Publication number: JP2013256565A
Application number: JP2012132307A
Authority: JP
Inventors: Kazuo Nitta; 和男新田; Yukitoshi Kanuma; 幸稔鹿沼; Akika Ito; 明香伊藤; Chiaki Iketani; 智晶池谷
Original assignee: Olympus Corp
Current assignee: Olympus Corp
Priority date: 2012-06-11
Filing date: 2012-06-11
Publication date: 2013-12-26

Abstract

【課題】安定した燃焼効率を実現することができる木質バイオマス燃料を提供すること。
【解決手段】木質有機成分からなるベース材料と、廃菌床やおが粉等、生物資源産業で排出される排出物として生ずる副材とをある一定の比率で、例えば木質バイオマス燃料の全質量に対して質量％で３０％〜８０％のベース材料を、副材と簡易的に混合することにより、燃焼効率の安定した木質バイオマス燃料を得ることができる。
【選択図】図１

Description

本発明は、例えば、木くずや廃材、キノコの菌床（廃菌床）を燃料として含む木質バイオマス燃料に関するものである。

従来、地球温暖化問題に対して、温室効果ガスの排出量を削減することが求められており、特に二酸化炭素の排出量を削減することが不可欠となっている。二酸化炭素の排出量は、機械や自動車を駆動するための燃料を燃焼した際に生成される二酸化炭素を削減することで、大きく削減することができる。ここで、燃焼による二酸化炭素の排出量を削減することを可能にする燃料として、バイオマス燃料が挙げられる。

植物などの生物体（バイオマス）を構成している有機物は、燃料として固体燃料、液体燃料、気体燃料に作り変えることができる。例えば、木くず（おが粉）や廃材、キノコの菌床（廃菌床）から木質系固形化燃料（木質バイオマス燃料）、さとうきびからメタノール、家畜の糞尿などからバイオガスを作ることができる。

具体的には、キノコの菌床（廃菌床）から木質バイオマス燃料を作製する技術が開示されている（例えば、特許文献１を参照）。この技術は、有機骨材と粘結材とを水成分を利用して混合し、加圧成形工程、乾燥工程、破砕工程を選択的に実施して成形された固形燃料を木質バイオマス燃料として得るものである。

特開２００８−２３９９４３号公報

しかしながら、特許文献１が開示するような木質バイオマス燃料は、混合物の材種や配合比率等によって、燃焼性能が大きく変化してしまう。これにより、木質バイオマス燃料の燃焼性能が、混合物の材種や配合比率により不安定となってしまうという問題があった。

本発明は、上記に鑑みてなされたものであり、安定した燃焼効率を実現することができる木質バイオマス燃料を提供することを目的とする。

上述した課題を解決し、目的を達成するために、本発明にかかる木質バイオマス燃料は、木質有機成分からなるベース材料と、生物資源産業で排出される排出物として生ずる副材と、が、一定の比率で混合されてなることを特徴とする。

また、本発明にかかる木質バイオマス燃料は、上記の発明において、前記ベース材料は、木質チップであり、前記副材は、キノコ栽培などの農業から排出される廃菌床であることを特徴とする。

また、本発明にかかる木質バイオマス燃料は、上記の発明において、前記ベース材料の当該木質バイオマス燃料の全質量に対する割合が、３０％〜８０％であることを特徴とする。

本発明によれば、木質有機成分からなるベース材料に対して、廃菌床やおが粉等、生物資源産業で排出される排出物として生ずる副材をある一定の比率で簡易的に混合することにより、安定した燃焼効率を実現することができるという効果を奏する。

図１は、本発明の実施の形態にかかる木質バイオマス燃料における破砕チップ割合と、熱量単価および含水率との関係を示すグラフである。

以下、本発明を実施するための形態を図面と共に詳細に説明する。なお、以下の実施の形態により本発明が限定されるものではない。また、以下の説明においては、本発明の内容を理解し得る程度に形状、大きさなどを概略的に示してあるに過ぎない。すなわち、本発明で例示された形状、大きさのみに限定されるものではない。

本実施の形態にかかる木質バイオマス燃料は、針葉樹などの木質有機成分からなる破砕チップ（ベース材料）と、キノコ栽培などの農業（生物資源産業）で排出される廃菌床（副材）とが、一定の比率で混合されてなる混合物である。

破砕チップは、例えば最大の長さが１５センチメートル未満となるように破砕されたものである。なお、破砕チップの大きさは、使用するボイラ等によって決定される。また、木質有機成分としては、針葉樹に限らず、広葉樹であってもよい。また、破砕チップは、製材用の木材を用いるものであってもよいし、産業廃棄物として扱われる廃材を用いるものであってもよい。

廃菌床は、キノコ栽培に用いられ、木質基材に対して栄養源が混合された菌床の廃棄物（排出物）である。なお、副材は、廃菌床に限らず、おが粉や籾殻であってもよい。

ここで、破砕チップにおける木質バイオマス燃料の全質量に対する割合は、質量％で３０％〜８０％である。すなわち、破砕チップおよび廃菌床は、破砕チップの混合比率が最大となる場合、破砕チップと廃菌床との質量比が、破砕チップ：廃菌床＝４：１となり、破砕チップの混合比率が最小となる場合、破砕チップと廃菌床との質量比が、破砕チップ：廃菌床＝３：７となる。なお、混合比率は、質量比に限らず体積比などであってもよい。

図１は、本実施の形態にかかる木質バイオマス燃料における破砕チップ割合と、熱量単価および含水率との関係を示すグラフである。木質バイオマス燃料は、破砕チップおよび廃菌床の混合比率によって、熱量単価および含水率が異なる。図１において、直線Ｌ１は破砕チップ割合に対する含水率（％）を示し、直線Ｌ２は破砕チップ割合に対する熱量単価（円／ＭＪ）を示している。なお、本実施の形態にかかる木質バイオマス燃料において、図１に示す含水率は、自然乾燥を経て得られた木質バイオマス燃料の含水率を示している。

ここで、木質バイオマス燃料が効率よく燃焼するための基準として、含水率（％）が６０％以下であることが望まれている。また、一般的に用いられている燃料である液化天然ガス（Liquefied Natural Gas）の熱量単価（円／ＭＪ）は、１．７４円／ＭＪであり、木質バイオマス燃料の熱量単価においても、それ以下であることが望まれている。

図１によれば、破砕チップの割合が３０％〜８０％（廃菌床の割合が７０％〜２０％）の場合、上述した含水率および熱量単価を満たすため好ましい。このとき、破砕チップの割合が３０％〜８０％（廃菌床の割合が７０％〜２０％）の場合、含水率を５６％以下、熱量単価を１．６５円／ＭＪ以下とすることができる。なお、破砕チップの割合が２０％以下とした場合でも含水率を６０％以下とすることができるため、適用可能である。

また、上述した破砕チップの割合において、燃焼効率として燃焼にかかる熱量を重要視した場合には、破砕チップの割合を５０％〜８０％（廃菌床の割合が５０％〜２０％）とすることによって含水率をおおよそ５０％以下とすることで、燃焼にかかる熱量の高い木質バイオマス燃料を得ることができる。

また、上述した破砕チップの割合において、燃焼効率として単価を重要視した場合には、破砕チップの割合を３０％〜４０％（廃菌床の割合が７０％〜６０％）とすることによって熱量単価をおおよそ１．００円／ＭＪ以下とすることで、熱量単価の小さい木質バイオマス燃料を得ることができる。

従来の木質バイオマス燃料の製造においては、例えば破砕チップと廃菌床とを混合する混合工程、混合工程後の混合物を混練する混練工程、混練物を成形する成形工程、成形物を乾燥させる乾燥工程を経て木質バイオマス燃料を得ていた。これに対して、本実施の形態にかかる木質バイオマス燃料は、破砕チップと廃菌床とを混合するのみで使用するため、上述した混合工程後の工程を行う必要がなく、木質バイオマス燃料の製造にかかる処理時間、消費エネルギーならびに設備費等のコストを削減することができる。

上述した本実施の形態によれば、木質有機成分からなるベース材料と、廃菌床やおが粉等、生物資源産業で排出される排出物として生ずる副材とをある一定の比率で簡易的に混合することにより、安定した燃焼効率を実現することができる。

また、上述した本実施の形態によれば、破砕チップと廃菌床とを混合するのみで使用するため、簡易かつ安価に製造することができる。

以上のように、本発明にかかる木質バイオマス燃料は、安定した燃焼効率を実現するのに有用である。

Claims

木質有機成分からなるベース材料と、
生物資源産業で排出される排出物として生ずる副材と、
が、一定の比率で混合されてなることを特徴とする木質バイオマス燃料。
前記ベース材料は、木質チップであり、
前記副材は、キノコ栽培などの農業から排出される廃菌床であることを特徴とする請求項１に記載の木質バイオマス燃料。
前記ベース材料の当該木質バイオマス燃料の全質量に対する割合が、３０％〜８０％であることを特徴とする請求項１または２に記載の木質バイオマス燃料。