JP4882061B2 - バイオマス資源を有効利用するための処理システム及び処理方法 - Google Patents

バイオマス資源を有効利用するための処理システム及び処理方法 Download PDF

Info

Publication number
JP4882061B2
JP4882061B2 JP2003201196A JP2003201196A JP4882061B2 JP 4882061 B2 JP4882061 B2 JP 4882061B2 JP 2003201196 A JP2003201196 A JP 2003201196A JP 2003201196 A JP2003201196 A JP 2003201196A JP 4882061 B2 JP4882061 B2 JP 4882061B2
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
carbide
temperature carbonization
low
biomass resources
effectively
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Expired - Fee Related
Application number
JP2003201196A
Other languages
English (en)
Other versions
JP2005041944A (ja
Inventor
正一 久米
Original Assignee
株式会社還元溶融技術研究所
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by 株式会社還元溶融技術研究所 filed Critical 株式会社還元溶融技術研究所
Priority to JP2003201196A priority Critical patent/JP4882061B2/ja
Publication of JP2005041944A publication Critical patent/JP2005041944A/ja
Application granted granted Critical
Publication of JP4882061B2 publication Critical patent/JP4882061B2/ja
Anticipated expiration legal-status Critical
Expired - Fee Related legal-status Critical Current

Links

Images

Classifications

    • YGENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y02TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
    • Y02EREDUCTION OF GREENHOUSE GAS [GHG] EMISSIONS, RELATED TO ENERGY GENERATION, TRANSMISSION OR DISTRIBUTION
    • Y02E50/00Technologies for the production of fuel of non-fossil origin
    • Y02E50/10Biofuels, e.g. bio-diesel
    • YGENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y02TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
    • Y02EREDUCTION OF GREENHOUSE GAS [GHG] EMISSIONS, RELATED TO ENERGY GENERATION, TRANSMISSION OR DISTRIBUTION
    • Y02E50/00Technologies for the production of fuel of non-fossil origin
    • Y02E50/30Fuel from waste, e.g. synthetic alcohol or diesel
    • YGENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y02TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
    • Y02WCLIMATE CHANGE MITIGATION TECHNOLOGIES RELATED TO WASTEWATER TREATMENT OR WASTE MANAGEMENT
    • Y02W30/00Technologies for solid waste management
    • Y02W30/50Reuse, recycling or recovery technologies
    • Y02W30/78Recycling of wood or furniture waste

Landscapes

  • Processing Of Solid Wastes (AREA)
  • Treatment Of Sludge (AREA)
  • Carbon And Carbon Compounds (AREA)
  • Coke Industry (AREA)

Description

【0001】
【発明の属する技術分野】
本発明は、植物、畜産物、魚介類またはそれらの廃棄物、あるいは生ゴミや畜産物の糞などの汚物を含むバイオマス資源を段階的に処理して、最終的な残渣をほとんど生じることなく、メタンガス及び水素ガスを効率よく生成・回収するとともに、特に、高価な木酢液と、ガス吸着性に優れた硬質の炭化物(炭化材)の生成・回収をも可能とするバイオマス資源を有効利用するための処理システム及び処理方法に関する。
【0002】
【従来の技術】
バイオマス資源を用いて炭化材(炭化物)を生成・回収するための従来の炭化装置としては、例えば特許文献1に記載されている。
【0003】
【特許文献1】
特開2003−64376号公報
【0004】
しかしながら、特許文献1に記載された従来の炭化装置は、炭化材の回収を目的としているため、メタンガスや水素ガスのような有用ガスを回収して有効利用する点については考慮していない。しかも、かかる炭化装置は、ロータリーキルン炭化炉であるため、炭化処理を850℃以上の高温に維持された単一炭化工程で行なわれていたため、メタンガスと水素ガスとを効率良く生成させたり、分別回収することが難しかった。
【0005】
また、バイオマス資源を炭化するには、320℃以上にすることが必要であるが、特許文献1のように、雰囲気温度を850℃以上の高温で炭化処理すると、木酢液も炭化材の一部になるため、木酢液だけを生成して分別回収することができない。
【0006】
【発明が解決しようとする課題】
本発明の目的は、植物、畜産物、魚介類またはそれらの廃棄物、あるいは生ゴミや畜産物の糞などの汚物を含むバイオマス資源を段階的に処理して、最終的な残渣をほとんど生じることなく、メタンガス及び水素ガスを効率よく生成・回収するとともに、特に、高価な木酢液と、ガス吸着性に優れた硬質の炭化物(炭化材)の生成・回収をも可能とするバイオマス資源を有効利用するための処理システム及び処理方法を提供することにある。
【0007】
【課題を解決するための手段】
上記目的を達成するため、本発明の処理システムは、植物、畜産物、魚介類またはそれらの廃棄物、あるいは生ゴミや畜産物の糞などの汚物を含むバイオマス資源を、非酸化性雰囲気で320℃超え400℃以下に加熱し、木酢液、メタンガス、及び炭化物含有残渣を生成し、木酢液及びメタンガスを分別回収する低温炭化装置と、低温炭化装置で生成した炭化物含有残渣を、非酸化性雰囲気で580℃超え1000℃以下に加熱して、炭化物及び水素ガスを生成し、炭化物と水素ガスを分別回収する高温炭化装置とを具えることにある。
【0008】
また、本発明の処理方法は、前記バイオマス資源を、非酸化性雰囲気で320℃超え400℃以下に加熱し、木酢液、メタンガス、及び炭化物含有残渣を生成し、木酢液及びメタンガスを分別回収する低温炭化工程と、低温炭化工程で生成した炭化物含有残渣を、非酸化性雰囲気で580℃超え1000℃以下に加熱して、炭化物及び水素ガスを生成し、炭化物と水素ガスを分別回収する高温炭化工程とを具えることにある。
【0009】
さらに、バイオマス資源は、100〜150℃に加熱して生成した水蒸気を分別回収してから低温炭化工程で処理すること、及び/又は、高温炭化工程後に、生成した炭化物に水蒸気を吹き付けて活性炭を生成する賦活工程をさらに有することがより好適である。
【0010】
【発明の実施の形態】
本発明に従うバイオマス資源を有効利用するための処理システムを図面を参照しながら説明する。
図1は、本発明の代表的な処理システムのフローチャートを示したものである。
【0011】
本発明のバイオマス資源を有効利用するための処理システム1は、主に、低温炭化装置2と高温炭化装置3とを具えている。
【0012】
低温炭化装置2は、植物、畜産物、魚介類またはそれらの廃棄物、あるいは生ゴミや畜産物の糞などの汚物を含むバイオマス資源を、非酸化性雰囲気で320℃超え400℃以下に加熱し、木酢液、メタンガス及び炭化物含有残渣を生成し、木酢液及びメタンガスを分別回収する装置である。
【0013】
ここで、低温炭化装置2での処理雰囲気を非酸化性雰囲気に限定したのは、生成する塩素ガスが酸素と結合することによってダイオキシンが発生するのを抑制するためであり、また、雰囲気温度を320℃超え400℃以下と限定したのは、320℃以下では、木酢液が生成しないからであり、400℃超えでは、木酢液が炭化物の一部になるため、木酢液だけを生成して分別回収することができなくなるからである。
尚、「非酸化性雰囲気」とは、具体的にはN、Ar等の不活性ガスを充満させた雰囲気をいう。
【0014】
低温炭化装置2で生成されるメタンガスは、分別回収されてガスホルダ4に送られ、ガスホルダ4に送られたメタンガスは、例えば、ガス発電設備8の燃料ガスとして利用することができるとともに、この低温炭化装置2自体の他、高温炭化装置3における炭化用の燃料ガスとして利用することができ、この場合には、新たな燃料ガスの消費量を削減することができる。
【0015】
そして、この発明の処理システム1では、特に低温炭化装置2で、炭化物含有残渣とは別に、木酢液を生成して分別回収することができ、この木酢液は、例えば、入浴剤、除草剤、殺虫剤(殺菌)肥料等に有効利用することができる。
【0016】
加えて、バイオマス資源は、低温炭化装置2に投入する前に、必要に応じて、乾燥装置5で、100〜150℃に加熱して水分を蒸発させて乾燥させることが、低温炭化装置での処理時間の短縮化を図る上で好ましい。
【0017】
尚、低温炭化装置2で炭化しきれなかったバイオマス資源は、残渣となるが、この発明では、この残渣を高温炭化装置3のバイオマス資源(原料)として使用するため、低温炭化装置2の処理では、残渣は全く生じない。
【0018】
高温炭化装置3は、低温炭化装置2で生成した炭化物含有残渣を、非酸化性雰囲気で580℃超え1000℃以下に加熱して、炭化物及び水素ガスを生成し、炭化物と水素ガスを分別回収する装置であり、残渣はほとんど生じない。しかしながら、高温炭化装置で残渣が生成される場合には、図示しない溶融炉、例えば残渣を1000℃超えで高温溶融させる還元ガス化溶融炉をさらに設けて、この残渣を高温溶融して無害化することが好ましく、このように構成すれば、高温炭化装置3で残渣が生成したとしても、この残渣を溶融炉で完全無害化できるので、システムとしては残渣が全く生じないことになる。
【0019】
ここで、高温炭化装置3での処理雰囲気を非酸化性雰囲気に限定したのは、生成する塩素ガスが酸素と結合することによってダイオキシンが発生するのを抑制するためであり、また、雰囲気温度を580℃超え1000℃以下と限定したのは、炭の硬度が硬質であり、親水性で、表面pHが塩基性であり、ミクロな多孔質体からなる炭化物を生成するためであって、580℃以下では、炭の硬度が軟質であり、疎水性で、表面pHが酸性であり、マクロな多孔質体となり、ガス吸着性に優れた硬質の炭化物(炭化材)の生成ができなくなるからであり、1000℃超えでは、水素(H)ガスの生成量が少なくなり、水素ガスの回収効率が低下するからである。尚、水素ガスの生成量は、600℃付近で最大となるため、水素ガスの高回収効率を重視する場合には、できるだけ雰囲気温度を低く設定することが好ましい。
ここで、「非酸化性雰囲気」とは、具体的にはN、Ar等の不活性ガスを充満させた雰囲気をいう。
【0020】
生成した水素ガスは、ガス改質処理装置6を経てガスホルダ7に送られた後、例えば、水素燃料電池(図示せず)等に有効利用すればよい。
【0021】
また、高温炭化装置3で生成した炭化物は、炭化材として各種用途に有効利用してもよい。加えて、本発明では、高温炭化装置3で生成した炭化物に水蒸気を吹き付けて活性炭を生成する賦活装置8をさらに設けてもよい。この場合、乾燥装置5で蒸発させた水蒸気を賦活装置8で有効利用することもできる。
【0022】
上述したところは、この発明の実施形態の一例を示したにすぎず、請求の範囲において種々の変更を加えることができる。
【0023】
【発明の効果】
この発明によれば、植物、畜産物、魚介類またはそれらの廃棄物、あるいは生ゴミや畜産物の糞などの汚物を含むバイオマス資源を段階的に処理して、最終的な残渣をほとんど生じることなく、メタンガス及び水素ガスを効率よく生成・回収するとともに、特に、高価な木酢液と、ガス吸着性に優れた硬質の炭化物(炭化材)の生成・回収をも可能とするバイオマス資源を有効利用するための処理システム及び処理方法の提供が可能になった。
【0024】
しかも、この発明では、バイオマス資源を段階的に適正に処理することにより、小規模設備でエネルギー(資源)を高効率で回収することができ、エネルギー(資源)を各装置内で有効利用することによって、低コストでのバイオマス資源の処理を行うことができるという顕著な効果を奏する。
【図面の簡単な説明】
【図1】 本発明に従う代表的なバイオマス資源を有効利用するための処理システムのフローチャートを示したものである。
【符号の説明】
1 処理システム
2 低温炭化装置
3 高温炭化装置
4、7 ガスホルダ
5 乾燥装置
6 ガス改質装置
8 賦活装置

Claims (4)

  1. 植物、畜産物、魚介類またはそれらの廃棄物、あるいは生ゴミや畜産物の糞などの汚物を含むバイオマス資源を、非酸化性雰囲気で320℃超え400℃以下に加熱し、木酢液、メタンガス及び炭化物含有残渣を生成し、木酢液及びメタンガスを分別回収する低温炭化装置と、
    低温炭化装置で生成した炭化物含有残渣を、非酸化性雰囲気で580℃超え1000℃以下に加熱して、炭化物及び水素ガスを生成し、炭化物と水素ガスを分別回収する高温炭化装置と、
    を具えることを特徴とするバイオマス資源を有効利用するための処理システム。
  2. 植物、畜産物、魚介類またはそれらの廃棄物、あるいは生ゴミや畜産物の糞などの汚物を含むバイオマス資源を、非酸化性雰囲気で320℃超え400℃以下に加熱し、木酢液、メタンガス及び炭化物含有残渣を生成し、木酢液及びメタンガスを分別回収する低温炭化工程と、
    低温炭化工程で生成した炭化物含有残渣を、非酸化性雰囲気で580℃超え1000℃以下に加熱して、炭化物及び水素ガスを生成し、炭化物と水素ガスを分別回収する高温炭化工程と、
    を具えることを特徴とするバイオマス資源を有効利用するための処理方法。
  3. バイオマス資源は、100〜150℃に加熱して生成した水蒸気を分別回収してから低温炭化工程で処理する請求項2記載のバイオマス資源を有効利用するための処理方法。
  4. 高温炭化工程後に、生成した炭化物に水蒸気を吹き付けて活性炭を生成する賦活工程をさらに有する請求項2又は3記載のバイオマス資源を有効利用するための処理方法。
JP2003201196A 2003-07-24 2003-07-24 バイオマス資源を有効利用するための処理システム及び処理方法 Expired - Fee Related JP4882061B2 (ja)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP2003201196A JP4882061B2 (ja) 2003-07-24 2003-07-24 バイオマス資源を有効利用するための処理システム及び処理方法

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP2003201196A JP4882061B2 (ja) 2003-07-24 2003-07-24 バイオマス資源を有効利用するための処理システム及び処理方法

Publications (2)

Publication Number Publication Date
JP2005041944A JP2005041944A (ja) 2005-02-17
JP4882061B2 true JP4882061B2 (ja) 2012-02-22

Family

ID=34261361

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
JP2003201196A Expired - Fee Related JP4882061B2 (ja) 2003-07-24 2003-07-24 バイオマス資源を有効利用するための処理システム及び処理方法

Country Status (1)

Country Link
JP (1) JP4882061B2 (ja)

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR102018188B1 (ko) * 2019-05-03 2019-11-04 주식회사 원진 하이브리드 바이오차 및 그 제조 방법

Families Citing this family (12)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2005330125A (ja) * 2004-05-18 2005-12-02 Kangen Yoyu Gijutsu Kenkyusho:Kk カーボン微粒子の製造方法及び製造装置
JP2006263529A (ja) * 2005-03-23 2006-10-05 Shin Nihonkai Jukogyo Kk 低温炭化炉を使った炭化物無臭化システム
JP2006281024A (ja) * 2005-03-31 2006-10-19 Tsukishima Kikai Co Ltd 吸着剤、その製造方法、並びにアルコール又は有機酸の製造方法
CN101113817B (zh) * 2006-07-25 2010-09-08 上海弘和环保科技有限公司 生物质裂解转化处理装置
KR101103456B1 (ko) * 2009-11-17 2012-01-09 최창준 폐기물의 연료화 연속 처리방법
JP5203438B2 (ja) * 2010-10-18 2013-06-05 月島機械株式会社 吸着剤の製造方法、並びにアルコール又は有機酸の製造方法
CN103060007A (zh) * 2011-10-21 2013-04-24 洛阳骏腾能源科技有限公司 农业生物质综合转化装置及其方法
CN103060008A (zh) * 2011-10-21 2013-04-24 洛阳骏腾能源科技有限公司 生物质综合转化装置及其方法
CN103060010A (zh) * 2011-10-24 2013-04-24 洛阳骏腾能源科技有限公司 生物质综合转化装置
CN103074118A (zh) * 2011-10-25 2013-05-01 洛阳骏腾能源科技有限公司 农业废弃资源热解气化综合转化利用系统及方法
NL2019552B1 (en) * 2017-09-14 2019-03-27 Torrgas Tech B V Process to prepare a char product and a syngas mixture
CN113293015A (zh) * 2021-06-25 2021-08-24 王晓光 一种秸秆快速制炭及烟气烟尘回收处理装置及方法

Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR102018188B1 (ko) * 2019-05-03 2019-11-04 주식회사 원진 하이브리드 바이오차 및 그 제조 방법
WO2020226351A1 (ko) * 2019-05-03 2020-11-12 주식회사 원진 하이브리드 바이오차 및 그 제조 방법

Also Published As

Publication number Publication date
JP2005041944A (ja) 2005-02-17

Similar Documents

Publication Publication Date Title
JP4882061B2 (ja) バイオマス資源を有効利用するための処理システム及び処理方法
CN112387269A (zh) 剩余污泥和榛子壳共热解制备生物炭及其光催化改性方法
JP5246663B2 (ja) リン化合物の回収方法
WO2018018615A1 (zh) 一种利用高含水率有机废弃物制备燃气的方法和系统
US20200114405A1 (en) Method For Thermal Desorption Treatment Of Organic-Contaminated Soil
CN107814385B (zh) 一种利用生物质焦处理工业废水并制备石墨型多孔碳材料的方法
JP2014036940A (ja) 廃液処理方法
JP4146287B2 (ja) バイオマス利用方法およびバイオマス利用システム
JP4204916B2 (ja) バイオマス資源を有効利用するための処理方法及び処理システム
CN108426250B (zh) 一种生活垃圾气化熔融发电系统
JP4134316B2 (ja) バイオマス資源等を利用した複合型メタン発酵炭化方法およびシステム
JP2007105614A (ja) 廃棄物処理方法及び該システム
JP2007038144A (ja) 生物由来の有機性資源処理方法およびそのシステム
JP4364684B2 (ja) ガス化燃料の製造方法
JP4204918B2 (ja) バイオマス資源を有効利用するための処理システム及び処理方法
TWI285138B (en) Method for separating mercury and cracking dioxin and organic substance with high temperature vapor and recycled heat source
JP3506893B2 (ja) 廃棄物固形燃料からの炭化物の製造方法
WO2004020331A1 (ja) 有機系廃棄物からの水素回収方法
JP4870278B2 (ja) 多孔質活性炭化物の製造方法
JP2007084728A (ja) バイオマス燃料の製造方法及び製造システム
JP2005052690A (ja) バイオマス資源を有効利用するための処理システム及び処理方法
JP5202221B2 (ja) 排ガス中の二酸化炭素の回収方法
JP4686163B2 (ja) 有機性廃棄物の処理方法
JP3501925B2 (ja) 廃棄物固形燃料から炭化物の製造方法
JP3980783B2 (ja) 汚泥等の処理方法

Legal Events

Date Code Title Description
A621 Written request for application examination

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A621

Effective date: 20060607

A521 Request for written amendment filed

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A523

Effective date: 20060706

A131 Notification of reasons for refusal

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A131

Effective date: 20080819

RD03 Notification of appointment of power of attorney

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A7423

Effective date: 20081020

A02 Decision of refusal

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A02

Effective date: 20081118

RD04 Notification of resignation of power of attorney

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A7424

Effective date: 20081118

A521 Request for written amendment filed

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A523

Effective date: 20090116

A01 Written decision to grant a patent or to grant a registration (utility model)

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A01

A61 First payment of annual fees (during grant procedure)

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A61

Effective date: 20111110

FPAY Renewal fee payment (event date is renewal date of database)

Free format text: PAYMENT UNTIL: 20141216

Year of fee payment: 3

R150 Certificate of patent or registration of utility model

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R150

FPAY Renewal fee payment (event date is renewal date of database)

Free format text: PAYMENT UNTIL: 20141216

Year of fee payment: 3

R150 Certificate of patent or registration of utility model

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R150

LAPS Cancellation because of no payment of annual fees