JP4883560B2 - Method for producing wood solid fuel - Google Patents

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Description

本発明は、主にストーブやボイラの燃料として使用され木材の粉粒体を原料にしてこれをペレット状に成形してなる木質固形燃料の製造方法に関する。 The present invention mainly relates to this granular material in used as fuel for stoves and boilers timber in the raw material in the production method of the wood solid fuel obtained by molding into pellets.

近年、環境問題が重要視され、循環型社会の形成に対する認識や、二酸化炭素削減という世界的な課題を抱える中、化石燃料に代わる有望なエネルギー源としてカーボンニュートラルの特性を持つ、木質バイオマスエネルギーが注目を浴びている。その中でも木質ペレットともいわれる木質固形燃料は、形状が一定であること、単位体積あたりの発熱量が高いことなどの特徴から、ストーブやボイラの熱源としての利用が拡大している。   In recent years, environmental issues have been regarded as important, and with the recognition of the formation of a recycling-oriented society and the global challenges of carbon dioxide reduction, wood biomass energy with the characteristics of carbon neutral as a promising energy source to replace fossil fuels Has attracted attention. Among them, wood solid fuel, also called wood pellets, is widely used as a heat source for stoves and boilers because of its constant shape and high calorific value per unit volume.

この種の木質固形燃料は、木材部が主原料のホワイトペレット、樹皮部が主原料のバークペレット、木部樹皮部混合の全木ペレットの3種類に大別される。
ところで、本願発明者らは、木質固形燃料の燃焼灰の有効活用の為の安全性調査を目的とし、成分分析を実施した結果、一部の木質固形燃料において、「廃棄物の処理及び清掃に関する法律」に基づく特別管理産業廃棄物の判定基準値(1.5mg/l)を超える六価クロムが溶出することが分かり、そのため、木質固形燃料の安全を確立することを目的とし、木質固形燃料燃焼灰の六価クロム溶出抑制方法について開発を行った。
This kind of solid wood fuel is roughly classified into three types: white pellets whose main part is wood, bark pellets whose main part is bark, and whole wood pellets mixed with bark part.
By the way, as a result of component analysis for the purpose of safety investigation for effective utilization of combustion ash of wood solid fuel, the inventors of the present application have found that in some wood solid fuel, It was found that hexavalent chromium exceeding the judgment standard value (1.5 mg / l) for specially controlled industrial waste based on the “Law” was released. Therefore, it was aimed at establishing the safety of solid wood fuel. We have developed a method for suppressing the dissolution of hexavalent chromium from combustion ash.

木質ペレット燃焼灰中へのクロム付加要因としては、下記の3つの要因が考えられる。
(イ)樹木由来(成長過程での土壌からの吸収)
(ロ)製造工程由来(原料粉砕機やペレタイザの摩耗による金属中のクロム混入)
(ハ)燃焼器由来(燃焼部等に使用される、ステンレス系金属の高温腐食・摩耗による混入)
これらの要因により、灰中に付加されたクロムが無害で安定な金属クロムや三価クロムとして存在していれば問題はないが、燃焼過程において、一部が有害な六価クロムへと変化する。
The following three factors can be considered as factors for adding chromium to the wood pellet combustion ash.
(I) Tree-derived (absorption from soil during growth)
(B) Derived from the manufacturing process (chromium contamination in metal due to wear of raw material crusher and pelletizer)
(C) Combustor-derived (mixed due to high-temperature corrosion and wear of stainless steel used in combustion parts, etc.)
Due to these factors, there is no problem as long as the chromium added to the ash is harmless and stable as metallic chromium or trivalent chromium, but in the combustion process, partly changes to harmful hexavalent chromium. .

本願発明者らは、六価クロム溶出要因を調査し、六価クロム溶出量と灰組成について調査を行った結果、木質固形燃料の原料に、カルシウム化合物を添加することで、燃焼灰中の六価クロム溶出を大幅に抑制できることをつきとめた。   The inventors of the present application investigated the elution factor of hexavalent chromium and investigated the elution amount of hexavalent chromium and the ash composition. As a result, by adding a calcium compound to the raw material of the wood solid fuel, It was found that valence chromium elution can be greatly suppressed.

従来、木質固形燃料に、カルシウム化合物を添加する技術としては、例えば、特許文献1(特開昭61−228096号公報)に記載の技術がある。これは、燃料全体に対して0.2〜3.2重量%の炭酸カルシウムを配合する技術であるが、その目的は、燃焼によって生成する灰の溶融固化を防止し、クリンカーの塊状化を防ぎ、火格子の閉塞を防止して燃焼効率を低下させないようにするためである。   Conventionally, as a technique for adding a calcium compound to a solid wood fuel, for example, there is a technique described in Patent Document 1 (Japanese Patent Laid-Open No. 61-228096). This is a technology for blending 0.2 to 3.2% by weight of calcium carbonate with respect to the entire fuel, but its purpose is to prevent the ash produced by combustion from solidifying and preventing the clinker from agglomerating. This is because the grate is prevented from being blocked and the combustion efficiency is not lowered.

特開昭61−228096号公報Japanese Patent Laid-Open No. 61-228096

ところで、上記カルシウム化合物を添加する技術にあっては、燃焼によって生成する灰の溶融固化を防止してクリンカーの塊状化を防ぐことを目的としているので、六価クロムの溶出抑制を考慮していないし、その添加量も適正な範囲のものとはいえないという問題があった。
即ち、カルシウム化合物の添加量が少ないと効果がなく、多すぎるとカルシウムが灰として残存するので、灰の量が多くなり、灰処理に支障をきたしてしまう。
本発明は上記の点に鑑みて為されたもので、カルシウム化合物の添加量を適正な範囲にして、六価クロムの溶出抑制を確実に行なうことができるようにすることを目的とする。
By the way, in the technique of adding the calcium compound, since the purpose is to prevent the ash produced by combustion from being melted and solidified to prevent the clinker from being agglomerated, the suppression of hexavalent chromium elution is not considered. However, there was a problem that the amount added was not within the proper range.
That is, if the added amount of the calcium compound is small, there is no effect, and if it is too much, calcium remains as ash, so that the amount of ash increases and the ash treatment is hindered.
The present invention has been made in view of the above points, and an object of the present invention is to make it possible to reliably suppress elution of hexavalent chromium by setting the amount of calcium compound added to an appropriate range.

本願発明者らは、上述もしたように、六価クロム溶出要因調査の為、六価クロム溶出量と灰組成について調査を行った。その結果、後述もするが、下記の傾向を確認した。
(i)灰中のカルシウム含有率と、六価クロム溶出量は指数関数的に減少する傾向がある(図1)。
(ii)灰中のカリウム含有率と、六価クロム溶出量は指数関数的に増加する傾向がある(図2)。
(iii)灰中のカルシウム/カリウム比が6以上の灰は、六価クロム溶出量が基準値を確実に下回る(図3)。
これらの傾向を基に、木質固形燃料の原料へのカルシウム化合物の添加試験を実施した結果、木質固形燃料の原料に対して、カルシウム化合物を1質量%〜4質量%添加することで、六価クロムの溶出量が基準値以下に減少することを確認した。
As described above, the inventors of the present application investigated the hexavalent chromium elution amount and the ash composition in order to investigate the hexavalent chromium elution factor. As a result, although described later, the following tendency was confirmed.
(I) The calcium content in ash and the elution amount of hexavalent chromium tend to decrease exponentially (FIG. 1).
(Ii) The potassium content in ash and the elution amount of hexavalent chromium tend to increase exponentially (FIG. 2).
(Iii) For ash having a calcium / potassium ratio of 6 or more in ash, the elution amount of hexavalent chromium is surely below the reference value (FIG. 3).
Based on these tendencies, the results of the addition test of the calcium compound to the raw material of the solid wood fuel resulted in the addition of 1% by mass to 4% by mass of the calcium compound to the raw material of the solid wood fuel. It was confirmed that the elution amount of chromium decreased below the reference value.

そこで、上記課題を解決するため、本発明の木質固形燃料の製造方法は、木材の粉粒体を原料にし、該粉粒体を乾燥し、該乾燥された粉粒体をペレット状に成形して製造する木質固形燃料の製造方法において、
上記粉粒体に、上記乾燥された粉粒体に対して1〜4質量%のカルシウム化合物を添加する構成としている。
Therefore, in order to solve the above-mentioned problems, the method for producing a solid fuel of the present invention uses a wood granule as a raw material, dries the granule, and forms the dried granule into a pellet. In the manufacturing method of the wooden solid fuel manufactured by
It is set as the structure which adds 1-4 mass% calcium compound with respect to the said dried granular material to the said granular material.

カルシウムの添加が、1質量%未満であると、効果が不確実になり、4質量%を超えると、燃焼灰中にカルシウムが残って灰の量が多くなり、灰処理に支障をきたしてしまう。これにより、このカルシウム化合物を添加する技術にあっては、カルシウム化合物の添加量を適正な範囲にして、六価クロムの溶出抑制を確実に行なうことができるようになる。   If the addition of calcium is less than 1% by mass, the effect is uncertain, and if it exceeds 4% by mass, calcium remains in the combustion ash and the amount of ash increases, which impedes ash treatment. . Thereby, in the technique of adding this calcium compound, it is possible to reliably suppress elution of hexavalent chromium by setting the addition amount of the calcium compound within an appropriate range.

また、カルシウム化合物の添加量を上記の1〜4質量%の範囲で定めるにあたり、その添加量をできるだけ少なくして、燃焼灰の量を可能な限り少なくすることが望ましいので、本願発明者らは、六価クロム溶出量/カルシウム比によりカルシウム化合物の量を決定することを検討した。
しかしながら、六価クロムの溶出量は、燃焼灰の蛍光X線分析などの半定量分析などで推定することが難しく、六価クロムの溶出量は化学分析により行なわなければならないので、分析作業が極めて煩雑になっている。
また、全クロム/カルシウムの比で決定する場合には、全クロム量の測定は比較的容易なので、決定し易いが、燃焼により、全てのクロムが六価クロムに変化するものではなくその比も燃焼条件等により異なることから、全クロムの量により、六価のクロムの量を推定することは困難であり、全クロムの量により、カルシウムの添加量を決定する場合、灰の量が実質的に多くなるという問題がある。
Moreover, in determining the addition amount of the calcium compound in the range of 1 to 4% by mass, it is desirable to reduce the addition amount as much as possible and to reduce the amount of combustion ash as much as possible. The determination of the amount of calcium compound by the elution amount of hexavalent chromium / calcium ratio was examined.
However, the elution amount of hexavalent chromium is difficult to estimate by semi-quantitative analysis such as fluorescent X-ray analysis of combustion ash, and the elution amount of hexavalent chromium must be performed by chemical analysis, so analysis work is extremely difficult. It has become complicated.
In addition, when determining the total chromium / calcium ratio, it is easy to determine the total chromium amount because it is relatively easy to measure. However, not all chromium is changed to hexavalent chromium by combustion, and the ratio is not limited. Since it varies depending on the combustion conditions, etc., it is difficult to estimate the amount of hexavalent chromium from the amount of total chromium. When the amount of calcium added is determined by the amount of total chromium, the amount of ash is substantial. There is a problem that it increases.

ところで、上記の(ii)及び(iii)で示したように、本願発明者らは、灰中のカリウム含有率と六価クロム溶出量とが、密接に関係しており、灰中のカルシウム/カリウム比が6以上の灰は、六価クロム溶出量が基準値を確実に下回る事実も確認した。
灰中のカリウム含有率と六価クロム溶出量とが密接に関係するのは、ペレットを焼却した灰には通常、カリウムが炭酸カリウムの形で含まれている。この炭酸カリウムとクロムが高温で接触した場合、アルカリ溶融が起こり、高温酸素の雰囲気においてクロムは容易に酸化され6価クロムとなることが考えられる。
By the way, as shown in the above (ii) and (iii), the inventors of the present application are closely related to the potassium content in ash and the elution amount of hexavalent chromium. It was also confirmed that the ash having a potassium ratio of 6 or more had a hexavalent chromium elution amount that was surely below the standard value.
The fact that the potassium content in ash and the elution amount of hexavalent chromium are closely related to each other is that potassium in the form of potassium carbonate is usually contained in ash from which pellets are incinerated. When this potassium carbonate and chromium come in contact with each other at a high temperature, alkali melting occurs and it is considered that chromium is easily oxidized into hexavalent chromium in an atmosphere of high temperature oxygen.

一般に、カリウムの量は、燃焼灰を蛍光X線分析などの半定量分析などで推定し易いという利点があり、そのため、乾燥された粉粒体を燃焼させて得られた燃焼灰において、カリウムに対するカルシウムの質量比を求め、これから容易にカルシウム化合物の量を決定することができる。即ち、カルシウム/カリウム比により容易にカルシウム化合物の量を決定することができる。   In general, the amount of potassium has an advantage that the combustion ash can be easily estimated by semi-quantitative analysis such as fluorescent X-ray analysis. Therefore, in the combustion ash obtained by burning the dried granule, The mass ratio of calcium is obtained, and the amount of calcium compound can be easily determined from this. That is, the amount of calcium compound can be easily determined by the calcium / potassium ratio.

そこで、本発明は、必要に応じ、上記カルシウム化合物を、燃焼灰におけるカリウムに対するカルシウムの質量比Rが、所定質量比RsをRs=6として、R≧Rsになるように添加する構成としている。
これにより、カルシウム化合物を、その必要量をできるだけ少なくして設定して添加することができ、燃焼灰の量を極力少なくして六価クロムの溶出抑制を確実に行なうことができる。
Therefore, according to the present invention, the above-described calcium compound is added as necessary so that the mass ratio R of calcium to potassium in the combustion ash satisfies R ≧ Rs with the predetermined mass ratio Rs being Rs = 6.
Thereby, the calcium compound can be set and added with the required amount as small as possible, and the amount of combustion ash can be reduced as much as possible to reliably suppress the elution of hexavalent chromium.

この場合、上記カルシウム化合物を、燃焼灰におけるカリウムに対するカルシウムの質量比Rが、所定質量比RsをRs=6として、7≧R≧Rsになるように添加する構成としている。
これにより、カルシウム化合物をその添加量をできるだけ少ない適正な範囲にして添加することができ、燃焼灰の量を極力少なくして六価クロムの溶出抑制を確実に行なうことができる。
In this case, the calcium compound is added so that the mass ratio R of calcium to potassium in the combustion ash is 7 ≧ R ≧ Rs, with the predetermined mass ratio Rs being Rs = 6.
As a result, the calcium compound can be added in an appropriate range with the addition amount as small as possible, and the amount of combustion ash can be reduced as much as possible to reliably suppress the elution of hexavalent chromium.

そして、必要に応じ、上記カルシウム化合物の添加量を定めるにあたり、先ず、乾燥された粉粒体を燃焼させて得られた燃焼灰において、カリウムに対するカルシウムの質量比Raを求め、当該質量比Raが、所定質量比Rs未満のとき、差分E=Rs−Raを求め、当該差分E以上に対応する量のカルシウム化合物を添加する構成としている。
これにより、カルシウム化合物を、その必要量をできるだけ少なくして設定して添加することができ、燃焼灰の量を極力少なくして六価クロムの溶出抑制を確実に行なうことができる。
And if necessary, in determining the addition amount of the calcium compound, first, in the combustion ash obtained by burning the dried granule, the mass ratio Ra of calcium to potassium is obtained, and the mass ratio Ra is When the mass ratio is less than Rs, the difference E = Rs−Ra is obtained, and an amount of calcium compound corresponding to the difference E or more is added.
Thereby, the calcium compound can be set and added with the required amount as small as possible, and the amount of combustion ash can be reduced as much as possible to reliably suppress the elution of hexavalent chromium.

また、必要に応じ、上記カルシウム化合物として、炭酸カルシウム,水酸化カルシウム,硫酸カルシウムのうち1種若しくは2種以上用いる構成としている。比較的安価に用いることができる。   Moreover, it is set as the structure which uses 1 type (s) or 2 or more types among calcium carbonate, calcium hydroxide, and calcium sulfate as said calcium compound as needed. It can be used relatively inexpensively.

本発明の木質固形燃料の製造方法によれば、カルシウム化合物の添加量を適正な範囲にして、燃焼灰において六価クロムの溶出抑制を確実に行なうことができる。また、カルシウム化合物を、カリウムに対するカルシウムの質量比Rが、所定質量比RsをRs=6として、R≧Rsになるように添加すれば、カルシウム化合物を、その必要量をできるだけ少なくして設定して添加することができ、燃焼灰の量を極力少なくして六価クロムの溶出抑制を確実に行なうことができるという効果を奏する。
その結果、木質固形燃料燃焼灰中の六価クロム溶出を抑制でき、木質ペレット燃料に対する不安を払拭し、木質バイオマスエネルギーの利用拡大に貢献できる。
According to the method for producing a woody solid fuel of the present invention, it is possible to reliably suppress the elution of hexavalent chromium in the combustion ash by setting the addition amount of the calcium compound in an appropriate range. Further, if the calcium compound is added so that the mass ratio R of calcium to potassium is R ≧ Rs with the predetermined mass ratio Rs being Rs = 6, the calcium compound is set with the required amount as small as possible. The amount of combustion ash can be reduced as much as possible, and the elution of hexavalent chromium can be reliably suppressed.
As a result, the elution of hexavalent chromium in the solid wood fuel ash can be suppressed, the anxiety about the wood pellet fuel can be eliminated, and the use of wood biomass energy can be expanded.

以下、添付図面に基づいて、本発明の実施の形態に係る木質固形燃料の製造方法について詳細に説明する。木質固形燃料のタイプとしては、木材部が主原料のホワイトペレット、樹皮部が主原料のバークペレット、木部樹皮部混合の全木ペレットの3種類に大別される。 Hereinafter, with reference to the accompanying drawings, with the production method of the wood solid fuel according to an embodiment of the present invention will be described in detail. The types of solid wood fuel are roughly classified into three types: white pellets in which the wood part is the main raw material, bark pellets in which the bark part is the main raw material, and whole wood pellets mixed in the xylem bark part.

図1に示すように、本発明の実施の形態に係る木質固形燃料の製造方法は、木材の粉粒体を原料にしている。木材としては、種々の木材が用いられ、例えば、製材工場・チップ工場から排出される樹皮、オガ粉、集成材工場・プレカット工場から排出されるプレーナー屑・鉋屑等の木材加工副産物が用いられる。   As shown in FIG. 1, the method for manufacturing a wood solid fuel according to the embodiment of the present invention uses wood particles as a raw material. As the timber, various timbers are used. For example, bark and sawdust discharged from a lumber mill / chip factory, and wood processing by-products such as planer scrap and sawdust discharged from a laminated lumber factory / precut factory are used.

木材は、原料がオガ屑のような場合にはそのまま、大きなものは、周知の粉砕機により粉砕して粉粒状に加工する。
それから、周知の乾燥機で、樹種・ペレット成型機の条件によるが、含水率(乾量基準)15%〜45%程度まで乾燥させる。
When the raw material is sawdust, large wood is pulverized by a known pulverizer and processed into powder.
Then, with a known dryer, the moisture content (dry basis) is about 15% to 45% depending on the conditions of the tree species / pellet molding machine.

次に、図1に示すように、周知のペレット成形機により、乾燥された粉粒体を、例えば250℃に加熱しながらペレット状に成形する。   Next, as shown in FIG. 1, the dried granular material is formed into a pellet shape while being heated to, for example, 250 ° C. by a known pellet forming machine.

この成形の際には、図1に示すように、予め粉粒体に、乾燥された粉粒体に対して1〜4質量%のカルシウム化合物を添加して混合しておく。カルシウム化合物としては、炭酸カルシウム,水酸化カルシウム,硫酸カルシウムのうち1種若しくは2種以上用いる。
カルシウム化合物は、燃焼灰においてカリウムに対するカルシウムの質量比Rが、所定質量比RsをRs=6として、R≧Rsになるように添加する。この場合、カルシウム化合物を、カリウムに対するカルシウムの質量比Rが、所定質量比RsをRs=6として、7≧R≧Rsになるように添加する。
In the case of this shaping | molding, as shown in FIG. 1, 1-4 mass% calcium compound is previously added and mixed with the granular material with respect to the dried granular material. As the calcium compound, one or more of calcium carbonate, calcium hydroxide, and calcium sulfate are used.
The calcium compound is added so that the mass ratio R of calcium to potassium in the combustion ash satisfies R ≧ Rs, where Rs = 6. In this case, the calcium compound is added so that the mass ratio R of calcium to potassium is 7 ≧ R ≧ Rs, with the predetermined mass ratio Rs being Rs = 6.

このカルシウム化合物の添加量を定めるにあたっては、予め、先ず、乾燥された粉粒体を燃焼させて得られた燃焼灰において、カリウムに対するカルシウムの質量比Raを求め、当該質量比Raが、所定質量比Rs未満のとき、差分E=Rs−Raを求め、当該差分E以上に対応する量のカルシウム化合物を添加するものである。   In determining the addition amount of the calcium compound, first, in the combustion ash obtained by burning the dried granular material, the mass ratio Ra of calcium to potassium is obtained, and the mass ratio Ra is a predetermined mass. When the ratio is less than Rs, the difference E = Rs−Ra is obtained, and an amount of calcium compound corresponding to the difference E or more is added.

具体的には、例えば、カルシウム化合物が炭酸カルシウムの場合において、添加前の燃焼灰中の含有率(質量%)の分析結果が、カルシウム40%、カリウム20%であり、原料となる粉粒体の灰分が0.5%の場合の添加量について説明する。
この粉粒体中のカルシウムに対するカリウム質量比はRa=2であり、Rs=6にするための差分E=Rs−Ra=6−2=4を添加するために必要となる炭酸カルシウムの量は下記の通りとなる。
灰分が0.5%の粉粒体1kgから発生する灰質量は5gであり、灰中のカルシウム質量は2g、カリウム質量は1gである。E=4とするためには、カルシウム質量が4g不足している。炭酸カルシウムの分子量は100.09、カルシウムの原子量は40.08であることから、カルシウム4gに相当する炭酸カルシウムの質量は10gであり、この場合においては、粉粒体重量1kgに対し炭酸カルシウムを10g、すなわち1質量%添加する。
Specifically, for example, when the calcium compound is calcium carbonate, the analysis result of the content (mass%) in the combustion ash before addition is 40% calcium and 20% potassium, and the granular material as the raw material The amount of addition when the ash content is 0.5% will be described.
The mass ratio of potassium to calcium in this granule is Ra = 2, and the amount of calcium carbonate required to add the difference E = Rs−Ra = 6-2 = 4 to make Rs = 6 is It becomes as follows.
The ash mass generated from 1 kg of the granular material having an ash content of 0.5% is 5 g, the calcium mass in the ash is 2 g, and the potassium mass is 1 g. In order to set E = 4, the calcium mass is insufficient 4 g. Since the molecular weight of calcium carbonate is 100.09 and the atomic weight of calcium is 40.08, the mass of calcium carbonate corresponding to 4 g of calcium is 10 g. In this case, calcium carbonate is added to 1 kg of the weight of the granule. Add 10 g, ie 1% by weight.

このような製造方法により製造された木質固形燃料においては、ストーブやボイラの燃料として燃焼させると、燃焼灰が生じるが、カルシウム化合物の添加により、六価クロムの溶出が抑制される。この場合、カルシウム化合物を、燃焼灰におけるカリウムに対するカルシウムの質量比Rが、所定質量比RsをRs=6として、7≧R≧Rsになるように添加しているので、カルシウム化合物をその添加量をできるだけ少ない適正な範囲にして添加することができ、燃焼灰の量を極力少なくして六価クロムの溶出抑制を確実に行なうことができる。 In woody solid fuel produced by such a production method, when the burned as fuel for stoves and boilers, but the combustion ash generated by the addition of calcium compound, elution of hexavalent chromium is suppressed. In this case, the calcium compound is added so that the mass ratio R of calcium to potassium in the combustion ash is 7 ≧ R ≧ Rs with the predetermined mass ratio Rs being Rs = 6. Can be added in an appropriate range as small as possible, and the elution of hexavalent chromium can be reliably suppressed by reducing the amount of combustion ash as much as possible.

次に、実験例について示す。
[実験例1]
2つの樹種について木材部を原料とするホワイトペレットと木材樹皮混合の全木ペレットとの4種類の木質固形燃料を作成し、これらを燃焼させて燃焼灰を得、各燃焼灰について、カルシウム含有率と六価クロム溶出量との相関を調べた。
結果を図2に示す。この結果から、燃焼灰中のカルシウム含有率と、六価クロム溶出量は指数関数的に減少する傾向があることが分かった。
Next, experimental examples will be described.
[Experimental Example 1]
Four types of wood solid fuel, white pellets made from wood parts and whole wood pellets mixed with wood bark, are prepared for two tree species and burned to obtain combustion ash. The calcium content of each combustion ash And the elution amount of hexavalent chromium were investigated.
The results are shown in FIG. From this result, it was found that the calcium content in the combustion ash and the hexavalent chromium elution amount tended to decrease exponentially.

[実験例2]
上記実験例で用いた各燃焼灰について、カリウム含有率と、六価クロム溶出量との相関を調べた。
結果を図3に示す。この結果から、燃焼灰中のカリウム含有率と、六価クロム溶出量は指数関数的に増加する傾向があることが分かった。
[Experiment 2]
For each combustion ash used in the above experimental example, the correlation between the potassium content and the hexavalent chromium elution amount was examined.
The results are shown in FIG. From this result, it was found that the potassium content in the combustion ash and the hexavalent chromium elution amount tended to increase exponentially.

[実験例3]
上記実験例で用いた各燃焼灰について、カルシウム/カリウム比と、六価クロム溶出量との相関を調べた。
結果を図4に示す。この結果から、燃焼灰中のカルシウム/カリウム比が6以上の灰は、六価クロム溶出量が基準値(1.5mg/l)を下回ることが分かった。
[Experiment 3]
For each combustion ash used in the above experimental example, the correlation between the calcium / potassium ratio and the hexavalent chromium elution amount was examined.
The results are shown in FIG. From this result, it was found that the ash having a calcium / potassium ratio of 6 or more in the combustion ash has a hexavalent chromium elution amount lower than the reference value (1.5 mg / l).

この実験結果より、木質固形燃料の原料に対して、カルシウム化合物を1質量%〜4質量%添加することで、六価クロムの溶出量が基準値以下に減少することが分かった。また、カルシウム化合物の過剰添加は、灰分の増加とペレット製造原価の引き上げに繋がることから、必要最低限の添加量を把握する必要がある。その最適添加量の指針として、カルシウム/カリウム比6以上が目安となることがわかった。   From this experimental result, it was found that the elution amount of hexavalent chromium was reduced below the reference value by adding 1% by mass to 4% by mass of the calcium compound to the raw material of the solid wood fuel. Moreover, since excessive addition of a calcium compound leads to an increase in ash content and an increase in pellet manufacturing cost, it is necessary to grasp the minimum necessary addition amount. As a guideline for the optimum addition amount, a calcium / potassium ratio of 6 or more was found to be a guide.

次に、実施例を説明する。実施例は、最も六価クロムの溶出量の高いカラマツを粉砕した粉粒体に、炭酸カルシウムを加えてペレット状に成形したもので、炭酸カルシウムを1質量%加えた木質固形燃料(実施例1),2質量%加えた木質固形燃料(実施例2),4質量%加えた木質固形燃料(実施例3)とした。
そして、炭酸カルシウムを加えない木質固形燃料を比較例として、燃焼後の燃焼灰について、六価クロムの溶出量を調べた。
結果を図5に示す。カルシウム化合物の添加により、六価クロムの溶出量が、約1/1000に低下することが分かった。
Next, examples will be described. In this example, a granular material obtained by pulverizing larch with the highest elution amount of hexavalent chromium was added to calcium carbonate and formed into a pellet. A wood solid fuel containing 1% by mass of calcium carbonate (Example 1). ), 2 mass% added wood solid fuel (Example 2), and 4 mass% added wood solid fuel (Example 3).
And the elution amount of hexavalent chromium was investigated about the combustion ash after combustion for the wood solid fuel which does not add calcium carbonate as a comparative example.
The results are shown in FIG. It was found that the elution amount of hexavalent chromium was reduced to about 1/1000 by the addition of the calcium compound.

本発明の実施の形態に係る木質固形燃料の製造方法を示す図である。It is a figure which shows the manufacturing method of the wood solid fuel which concerns on embodiment of this invention. 本発明の実験例に係り、燃焼灰についてカルシウム含有率と六価クロム溶出量との相関を示すグラフ図である。It is a graph which concerns on the experiment example of this invention, and shows the correlation with a calcium content rate and hexavalent chromium elution amount about combustion ash. 本発明の実験例に係り、燃焼灰についてカリウム含有率と六価クロム溶出量との相関を示すグラフ図である。It is a graph which concerns on the experiment example of this invention, and shows the correlation with potassium content rate and hexavalent chromium elution amount about combustion ash. 本発明の実験例に係り、燃焼灰についてカルシウム/カリウム比と六価クロム溶出量との相関を示すグラフ図である。It is a graph which shows the correlation with calcium / potassium ratio and hexavalent chromium elution amount about combustion ash regarding the experiment example of this invention. 本発明の実施例について六価クロムの溶出抑制の成績を比較例のデータとともに示す表図である。It is a table | surface figure which shows the result of the elution suppression of hexavalent chromium about the Example of this invention with the data of a comparative example.

Claims (3)

木材の粉粒体を原料にし、該粉粒体を乾燥し、該乾燥された粉粒体をペレット状に成形して製造する木質固形燃料の製造方法において、
上記粉粒体に、上記乾燥された粉粒体に対して1〜4質量%のカルシウム化合物を添加するとともに、
上記カルシウム化合物を、燃焼灰におけるカリウムに対するカルシウムの質量比Rが、所定質量比RsをRs=6として、7≧R≧Rsになるように添加することを特徴とする木質固形燃料の製造方法。
In a method for producing a solid fuel of wood, which uses a powder of wood as a raw material, dries the powder, and forms the dried powder into a pellet.
While adding 1 to 4% by mass of calcium compound to the dried granules ,
A method for producing a solid wood fuel, wherein the calcium compound is added so that the mass ratio R of calcium to potassium in the combustion ash satisfies 7 ≧ R ≧ Rs, where Rs = 6 .
上記カルシウム化合物の添加量を定めるにあたり、先ず、乾燥された粉粒体を燃焼させて得られた燃焼灰において、カリウムに対するカルシウムの質量比Raを求め、当該質量比Raが、所定質量比Rs未満のとき、差分E=Rs−Raを求め、当該差分E以上に対応する量のカルシウム化合物を添加することを特徴とする請求項1記載の木質固形燃料の製造方法。 In determining the addition amount of the calcium compound, first, in the combustion ash obtained by burning the dried granular material, the mass ratio Ra of calcium to potassium is obtained, and the mass ratio Ra is less than the predetermined mass ratio Rs. when, it calculates the difference E = Rs-Ra, the production method of the wood solid fuel according to claim 1, characterized by adding an amount of calcium compound corresponding to more than the difference E. 上記カルシウム化合物として、炭酸カルシウム,水酸化カルシウム,硫酸カルシウムのうち1種若しくは2種以上用いることを特徴とする請求項1または2記載の木質固形燃料の製造方法。 The method for producing a woody solid fuel according to claim 1 or 2, wherein one or more of calcium carbonate, calcium hydroxide, and calcium sulfate is used as the calcium compound.
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