JP5608806B1 - パームトランクの処理方法 - Google Patents
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Abstract
【解決手段】パームトランクを破砕後に圧搾して固液分離する固液分離工程と、固液分離工程で分離された液体成分を蒸留して液体燃料を生成する液体燃料生成工程と、液体燃料生成工程で、前記液体成分の蒸留後に残る留分から肥料を生成する肥料生成工程と、前記固液分離工程で分離された固体成分を圧縮して燃料ペレットを成形する燃料ペレット成形工程とを備える。
【選択図】図1
Description
また、パームトランクからエタノールを生産する技術では、パームトランクが有する有効成分のうちの一部しか利用されておらず、パームトランクの有する有効成分のトータル的な利用がなされていなかった。
燃料ペレットについては、エネルギーを輸入に頼っている国例えば日本等へ輸入することが考えられるが、その場合は燃料ペレットに含まれる肥料成分が国外に持ち出されることになり、プランテーションでの化学成分の添加量を更に増やさなければならなくなる。また、発電効率の高い石炭炊きボイラを用いた発電利用も有効であるが、その場合、石炭に対するバイオマスの混合率は5〜10%が上限であり、焼却後の灰からもともとパームトランクに含有されていた肥料成分を抽出しようとしても、コストがかかりすぎる問題がある。
また、本発明の第2の課題は、パームトランクから生成する燃料ペレットを燃焼させる際にボイラ水管を損傷させるといった不具合が生じることなく、しかも、パームトランクに含まれる肥料成分を効率よく取り出すことができるパームトランクの処理方法を提供することである。
発明に係るパームトランクの処理方法は、パームトランクを破砕後に圧搾して固液分離する固液分離工程と、固液分離工程で分離された液体成分を蒸留して液体燃料を生成する液体燃料生成工程と、液体燃料生成工程で、前記液体成分の蒸留後に残る留分から肥料を生成する肥料生成工程と、前記固液分離工程で分離された固体成分を圧縮して燃料ペレットを成形する燃料ペレット成形工程とを備え、前記液体燃料生成工程では、前記固液分離工程で分離された液体成分を発酵させる発酵工程を有し、前記固液分離工程で、分離された前記固体成分の含水率が35%以下となるまで圧搾することを特徴とする。
なお、エタノール成分からなる液体燃料を生成する前段階で、パームトランク片に含有される糖分を発酵させる必要があるが、この発酵は、固液分離工程の前の破砕されたパームトランク片に対して行なっても良く、または固液分離工程で分離された液体成分に対して行なっても良い。発明に係るパームトランクの処理方法のように、液体成分を発酵させることは、分離前の固体成分と液体成分が入り混じったパームトランク片を発酵させる場合に比べて、早期かつ均一な発酵が行なえることから、液体燃料をより多くかつ効率的に生成することができる。
燃料ペレット成形工程では、前記固液分離工程で分離された固体成分を、成形型を用い圧縮することによって燃料ペレットを成形する。こうして得られた燃料ペレットは、ボイラ等の燃料として利用される。
以上説明したように、パームトランクから、液体燃料、肥料、燃料ペレットをそれぞれ生成することができ、パームトランクの有する有効成分のトータル的な利用を図ることができる。
リングロールと内接ロールとの組み合わせた搾汁機を用いることで、圧搾対象物であるパームトランクに対する、噛み込み性と高圧搾性の双方を満足させることができる。
固液分離工程で分離された状態だけでは、固体成分に対する乾燥が足りない場合に、この乾燥工程で固体成分を所望値まで乾燥させることができ、この結果固体成分から乾燥工程を経て成形される燃料ペレットの成形性を向上させ、かつ発熱量を高くすることができる。
パームトランクに含まれる肥料成分のうち固体成分である燃料ペレット側に流れた肥料成分も回収することができ、パームトランクに含まれる肥料成分について、より一層有効利用を図ることができる。
濃縮された留分が得られるので、留分を運搬や保管する際に有利となる。また、濃縮された留分をそのまま液体肥料として用いる場合には、肥料としての有効成分の濃度が上がるので、肥料としての価値が高まる。
さらに、分離前の固体成分と液体成分が入り混じったパームトランク片を発酵させる場合に比べて、早期かつ均一な発酵が行なえることから、液体燃料をより多くかつ効率的に生成することができる。
本発明に係るパームトランクの処理方法を説明する前に、まず、同パームトランクの処理方法を実施するパームトランクの処理設備について説明する。
図1は本発明に係るパームトランクの処理方法を実施するパームトランクの処理設備の概要を示す図である。この処理設備は、パームトランクを前処理として破砕して搾汁する前処理設備Aと、前処理設備Aで得られた搾汁液からエタノール及び液体肥料を生成するエタノール等製造設備Bと、前処理設備Aで得られた搾汁残渣から燃料ペレットを製造する燃料ペレット製造設備Cを備える。
図2は本発明に係るパームトランクの処理方法を実施する際に用いる搾汁機の一例を示す構成図である。搾汁機2としては、圧搾荷重を高くでき、かつ圧搾対象物に対する噛み込み性が良いという理由から、図2に示すような内接ロール型の搾汁機を用いるのが好ましい。
搾汁機2には、シリンダ25による押圧力により上方へ押される押圧ロール26を介して、リングロール21と内接ロール22との間の圧搾力が調整できるようになっている。なお、この搾汁機2では、内接ロール22が位置固定された状態で回転可能に配置され、かつ、リングロール21が上下動可能かつ回転可能に支持されている。また、リングロール21、内接ロール22ともに図示せぬ回転駆動手段によって、互いに同一方向に回転される。
分離された液体成分である搾汁液は図示せぬ液払い出し口から外部へ払い出され、分離された固体成分は排出口24から外部へ払い出される。
また、蒸留器7には、蒸発後の留分に所定の処理を行なうため、残液タンク9及び濃縮装置10が順に接続されている。
なお、図1中破線で示すように、搾汁機2の後段に液体サイクロン3を設けることで、液中の固形分を搾汁機2に戻し、固液分離効率を高めることが可能である。
なお、濃縮装置10は、液体肥料を生成するにあたり、必須の装置ではなく、蒸留器7で行われる蒸留の際に後に残る留分をそのまま液体燃料として利用したり、あるいは、同留分から所定の要素を除去したり逆に所定の要素を添加する処理を行なうことで、液体肥料を生成してもよい。
ここで、破砕される前のパームトランクおよび破砕後のパームトランク片には、例えば重量基準で、水分が72%含まれている。また、パームトランクには糖分が多く含まれており、この糖分を、後述するようにエタノールとして回収し、液体燃料として利用する。
ここで、搾汁機2によってパームトランクを圧搾するとき、例えば上下のロールの間で圧搾を行なう一般的な搾汁機を用いる場合には、搾汁残渣の含水率が重量基準で45%となるまで圧搾できるが、前述した内接ロール型の搾汁機2を用い、シリンダ25を介して圧搾率を高めることで、含水率が重量基準で35%となるまで圧搾することができる。なお、前述した一般的な搾汁機を用いる場合であっても、これら搾汁機を複数台直列に並べ、圧搾処理したパームトランク片を再度圧搾することで、含水率が重量基準で35%とまで圧搾することが可能となる。
精製されたエタノールは製品タンク8に移され、ここで貯留される。そして、製品タンク8に貯留されたエタノールは、必要に応じて払い出される。
なお、濃縮装置10での濃縮処理時に生じる蒸発水は、必要に応じて適宜処理が施された後、放流される。
ここでは、細かく粉砕された搾汁残渣が、所定形状の燃料ペレットに成形される(燃料ペレット成形工程)。その後、成形された燃料ペレットは、冷却器15に移され、ここで所定温度以下になるまで冷却された後、製品として払い出される。
なお、本発明に係る方法により製造した燃料ペレットの低位発熱量は、EFB燃料ペレット、木質燃料ペレットの低位発熱量に比べ若干低いものの、それらと同程度であることが分かる。
一方、EFB燃料ペレットは、低位発熱量において、本発明に係る方法により製造した燃料ペレットに比べ、高い値を示すものの、カリウム、塩素の含有率が、本発明に係る方法により製造した燃料ペレットや、木質ペレットに比べて高くなり、ボイラの燃料としては好ましくないことがわかる。
前記実施形態では、固液分離工程の後に、該固液分離工程で分離された液体成分を発酵させる発酵工程を備えているが、これとは逆に、固液分離工程の前のパームトランク片を発酵させる発酵工程を備える構成であってもよい。
圧搾対象物は大きさや形状により、破砕片、破砕片を圧縮で固めた破砕片ブランケット、および板材(桂剥き材)の3種類を用いて調べた。なお、いずれも材料はパームトランクである。
Claims (5)
- パームトランクを破砕後に圧搾して固液分離する固液分離工程と、
固液分離工程で分離された液体成分を蒸留して液体燃料を生成する液体燃料生成工程と、
液体燃料生成工程で、前記液体成分の蒸留後に残る留分から肥料を生成する肥料生成工程と、
前記固液分離工程で分離された固体成分を圧縮して燃料ペレットを成形する燃料ペレット成形工程とを備え、
前記液体燃料生成工程では、前記固液分離工程で分離された液体成分を発酵させる発酵工程を有し、
前記固液分離工程で、分離された前記固体成分の含水率が35%以下となるまで圧搾することを特徴とするパームトランクの処理方法。 - 前記固液分離工程では、リングロールと、該リングロールの内側に配置される内接ロールとの間で、破砕されたパームトランク片を圧搾し、シリンダによる押圧力により前記リングロールと前記内接ロールとの圧搾率が調整されることを特徴とする請求項1に記載のパームトランクの処理方法。
- 前記燃料ペレット成形工程の前に、前記固液分離工程で分離された前記固体成分を乾燥させる乾燥工程を備えることを特徴とする請求項1または2に記載のパームトランクの処理方法。
- 前記燃料ペレットを燃焼させた後に生成される灰を回収して、前記肥料生成工程で前記留分に混入することを特徴とする請求項1〜3のいずれか一項に記載のパームトランクの処理方法。
- 前記肥料生成工程では、前記液体燃料生成工程で、前記液体成分の蒸留後に残る前記留分を濃縮する濃縮工程を有することを特徴とする請求項1〜4のいずれか一項に記載のパームトランクの処理方法。
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