JP6190082B1 - 生成物の製造方法 - Google Patents
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Abstract
Description
この生成物の製造方法は、植物性廃棄物を含む原料を加水分解処理し、生成物を製造するものであり、加水分解処理工程と、洗浄工程と、固液分離工程と、を含んでいる。ここでは、植物性廃棄物すなわち原料をEFBとして、バイオマス燃料及び液体肥料の少なくとも一方を生成物として製造するが、これに限られず、トウモロコシ、バナナなどでもよい。ただし、EFBは、パームヤシの実からパーム油を搾油した後の残渣であるため、安価であり、多量に入手可能である。
搾油工場でそのまま、生成物を製造する場合、EFBは、搾油後の形状のままでもよいが、他の場所に輸送して行う場合などは、必要に応じて、破砕手段で100mmから10mm以下程度の大きさに破砕されてもよい。
EFBは、加水分解処理装置の処理容器に投入される。このとき、EFBとともに水分調整材が、同時に投入されてもよい。水分調整材としては、吸水性とともに、加水分解処理で溶出させた有害重金属イオンなどを吸着可能な吸着材を使用してもよい。吸着材は、無機系吸着材でもよいが、有機系吸着材が好ましい。
処理容器が密閉状態にされると、蒸気源から蒸気が処理容器の内部に供給され、処理容器の内部が所定の圧力及び温度に加圧及び昇温される。このときの処理容器の内部圧力は、1.8MPaから3.0MPa程度であり、内部温度は180℃から230℃程度である。
処理容器の内部が所定の圧力及び温度に維持されると、EFBは、植物性の有機物であるため、加水分解処理され始める。蒸気の供給開始から所定の時間、例えば30分が経過すると、原料の加水分解処理がほぼ完了するため、蒸気の供給を停止し、加水分解処理を終了する。この加水分解処理工程により、EFBは加水分解処理される。なお、加水分解処理の時間は、処理量などに応じて適宜変更されるが、30分から2時間程度で十分である。
加水分解処理工程の終了後は、30分から60分を掛けて、処理容器の内部の圧力が常圧(0.1MPa)程度まで解放される。
加水分解処理装置で加水分解処理されたEFBは、金属メッシュなどの簡易フィルタで、液体分が簡易除去され、処理容器から排出される。なお、EFBは、多少の水分を含んでいてもよい。このとき、加水分解処理前のEFBには、32g/Kg(3.24%DM)のカリウムが含まれているが、この加水分解処理により、80%程度が液体分中に溶出する。つまり、加水分解処後のEFBには、7g/Kg(0.7%DM)のカリウムしか含まれていない。
一方、排出されたEFBは、洗浄装置に投入され、洗浄液に浸漬されて洗浄される。洗浄液は、工場用水又は水道水などの水でよく、EFBの体積の5倍以上、好ましく10倍から20倍を用いるとよい。洗浄液の温度は、常温から60℃程度であればよい。洗浄時間は、処理量などに応じて適宜変更されるが、15分から30分程度で十分である。
洗浄されたEFBは、固液分離装置に送られ、固形分と液体分とに分離(脱水)される。ここでは、簡易フィルタでなく、固形分であるEFBから液体分を押し絞る(脱水する)、スクリューコンベア型などの固液分離装置(例えば、特開2012−153790号公報参照。)が用いられる。スクリューコンベア型であると、連続的に固液分離を行うことができるため、生産性が良好となる。
分離された固形分は、若干水分を含んでいるため、乾燥装置で乾燥される。乾燥温度は、120℃から200℃程度である。なお、場合によっては、次に説明する成形工程を先に行い、その後に、この乾燥工程を行うこともある。
乾燥された固形分は、材料をペレット化するフラットダイ型のペレタイザーなどによりペレットに成形される。このペレット化された固形分には、3g/Kg(0.3%DM)から1g/Kg(0.1%DM)以下のカリウムしか含まれていない。また、このペレットの発熱量は、4300Kcal(18.0MJ)/Kgから4500Kcal(18.8MJ)/Kg程度であり、一般的なバイオマス燃料の発熱量が4000Kcal(16.7MJ)/Kgから4200Kcal(17.5MJ)/Kg程度であるから、発熱量も向上している。
また、本発明の実施形態に係る生成物の製造装置は、植物性廃棄物を含む原料を加水分解処理し、生成物を製造するものであって、原料を蒸気により加水分解処理する加水分解処理装置と、加水分解処理された原料を洗浄液で洗浄する洗浄装置と、洗浄された原料を固形分と液体分とに分離する固液分離装置と、を備えるものである。
Claims (8)
- 植物性廃棄物を含む原料を加水分解処理し、生成物を製造する生成物の製造方法であって、
前記原料を蒸気により加水分解処理する加水分解処理工程であって、処理容器の内部圧力を1.8MPaから3.0MPaとする加水分解処理工程と、
加水分解処理された前記原料を洗浄液で洗浄する洗浄工程と、
洗浄された前記原料を固形分と液体分とに分離する固液分離工程と、を含み、
前記固形分又は前記液体分の少なくとも一方を前記生成物とするとともに、
前記固液分離工程後の前記固形分中のカリウムの濃度を、0.2%DM以下とし、
前記固形分から、バイオマス燃料を製造する
ことを特徴とする生成物の製造方法。 - 前記液体分から、液体肥料を製造する
ことを特徴とする請求項1に記載の生成物の製造方法。 - 植物性廃棄物を含む原料を加水分解処理し、生成物を製造する生成物の製造方法であって、
前記原料を蒸気により加水分解処理する加水分解処理工程であって、処理容器の内部圧力を1.8MPaから3.0MPaとする加水分解処理工程と、
加水分解処理された前記原料を洗浄液で洗浄する洗浄工程と、
洗浄された前記原料を固形分と液体分とに分離する固液分離工程と、を含み、
前記固形分又は前記液体分の少なくとも一方を前記生成物とするとともに、
前記固液分離工程後の前記固形分中のカリウムの濃度を、0.2%DM以下とし、
前記液体分から、液体肥料を製造する
ことを特徴とする生成物の製造方法。 - 前記固形分から、バイオマス燃料を製造する
ことを特徴とする請求項3に記載の生成物の製造方法。 - 前記固液分離工程の後、前記洗浄工程に戻し、前記固液分離工程及び前記洗浄工程を複数回繰り返す
ことを特徴とする請求項1から4までのいずれか1項に記載の生成物の製造方法。 - 前記洗浄工程の前記洗浄液は、水である
ことを特徴とする請求項1から5までのいずれか1項に記載の生成物の製造方法。 - 前記固形分を乾燥する乾燥工程を、含む
ことを特徴とする請求項1から6までのいずれか1項に記載の生成物の製造方法。 - 前記固形分をペレット化する成形工程を、含む
ことを特徴とする請求項1から7までのいずれか1項に記載の生成物の製造方法。
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