JPH07206413A

JPH07206413A - 木材チップ炭化物の製造方法

Info

Publication number: JPH07206413A
Application number: JP5351037A
Authority: JP
Inventors: Yoshitaka Kawashiri; 義孝河尻
Original assignee: HINOMARU NENRYO KOGYO KK
Current assignee: HINOMARU NENRYO KOGYO KK
Priority date: 1993-12-30
Filing date: 1993-12-30
Publication date: 1995-08-08
Anticipated expiration: 2011-12-11
Also published as: JP2561433B2

Abstract

(57)【要約】【目的】木材チップ炭化物の微妙な製造工程を、簡便
に再現性高く制御して、ガス吸着特性および吸湿性に優
れ、しかも、安定した特性を有する良質の木材チップ炭
化物を安価で効率よく製造する。【構成】燃材層の上に、木材チップと、籾殻および／
またはオガ屑とを、この順番で積み重ねて木材チップを
炭化させる木材チップ炭化物の製造方法である。下層の
木材チップを炭化させる過程で、下層の木材チップ、籾
殻および／またはオガ屑の上に、木材チップと、籾殻お
よび／またはオガ屑とを、この順番で新たに積み重ねて
新たな木材チップを炭化させる操作を少なくとも１回繰
り返し行うこともでき、籾殻および／またはオガ屑の使
用量は、木材チップ１００重量部に対して、１５〜４０
重量部であるのが好ましい。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】この発明は、土壌改良材、床下調
湿材、脱臭・吸着剤等の多様な用途に使用される木材チ
ップ炭化物を製造する方法に関する。

【０００２】

【従来の技術】木材チップ炭化物は、一般に安価に製造
され、燃料として使用されるほか、ガス吸着性、吸湿性
等の優れており、このような性質を利用して種々の用途
に使用される。木材チップ炭化物の製造方法は、従来、
通常の炭の製造方法をそのまま適用するものであり、炭
の製造方法としては、無蓋方式、坑内方式、堆積方式お
よび築窯方式が知られており、わが国においては、築窯
方式による炭の製造がその大部分を占めている。

【０００３】築窯方式のなかでも、木材の炭化方法とし
て、通常、炭の原料木材を立て木状にして炭化室内に配
列し、その上に通気性の高い上げ木と呼ばれる炭化工程
進行のための草木質の捨て材を積み重ね、炭化室の窯口
に付属する燃焼室で燃材を燃やして、その燃焼排気ガス
を加熱ガスとして炭化室に送り込み、木材を乾燥および
乾溜させる直接炭化法が採用されている。

【０００４】この方法では、燃焼排ガスの少量部分は、
原料木材の間隙を通過して煙突から排出されるが、大部
分の燃焼排ガスは、原料木材でなくその上部にある空間
を通過して煙突から排出される。この上部空間には、前
記上げ木が積まれているため、炭化室内の材料の乾燥お
よび乾溜は、最初に上げ木について進行する。原料木材
の温度上昇は、その間隙を通過する燃焼排気ガスによっ
ても行われるが、原料木材の温度上昇の大部分は、上げ
木が最初に昇温するのに従って、炭化室内に放射する輻
射熱によるものである。この輻射熱が原料木材の上部か
ら下部に向かって徐々に熱伝導することによって、原料
木材の炭化が進行する。

【０００５】前記原料木材の炭化工程に際しては、空気
量および温度を制御しつつ、炭化工程のみを進行させ、
原料木材の灰化を極力抑えなければならない。そのため
には、微妙な工程制御が必要となる。しかしながら、こ
の工程制御は、たとえば、上げ木の通気性の制御を挙げ
ても困難であるのが実情であり、再現性にも乏しく、目
的とする製品のガス吸着性、吸湿性等の特性も安定しな
い。さらに、原料木材が木材チップの場合、このものの
表面積が通常の原料木材よりも大きいため、炭化の制御
は特に困難であり、収量は少なく、炭化時の微粒子化も
阻止できないという問題点がある。また、築窯方式によ
って得られる炭は、窯の寿命が短いために、通常は高価
であり、採算的にも問題がある。

【０００６】

【発明が解決しようとする課題】得られる炭の価格の問
題については、平窯を用いると安価に炭を製造すること
ができる。しかし、この場合も、前記と同様に、炭化の
制御は特に困難であり、灰化が進行するために、収量が
少なく、再現性が悪く、炭化時の微粒子化も阻止できな
いという問題点がある。

【０００７】そこで、この発明は、前述の問題点を改善
するため、炭化をうまく制御して、より安価に、効率お
よび再現性よく、微粒子化を阻止して、木材チップを炭
化させる木材チップ炭化物の製造方法を提供することを
課題とする。

【０００８】

【課題を解決するための手段】発明者らは、上記の課題
を解決するために鋭意検討した結果、平窯を使用した場
合において、炭化の制御が困難であり灰化が進行する原
因は、炭化工程を進行させる際の通気方法にあることに
着目して研究を進め、木材チップの上に、上げ木の代わ
りに、籾殻および／またはオガ屑を重ねて通気を制御す
るようにすれば、平窯における上記問題点を一挙に解決
することができることを見いだし、この発明を完成する
に至った。

【０００９】すなわち、この発明は、燃材層の上に、木
材チップと、籾殻および／またはオガ屑とを、この順番
で積み重ねて木材チップを炭化させる木材チップ炭化物
の製造方法を提供する。この発明に使用される木材チッ
プは、通常、縦・横が２０〜３０ｍｍ程度、厚み数ｍｍ
程度のやや長方形様のフレーク状の小片である。木材チ
ップは針葉樹林材や広葉樹林材から得られる、高価な新
材を必要としない。すなわち、木材チップ用小片の原料
は、安価な細い木材や廃材で十分である。また、木材チ
ップは、パルプ製造の主原料としても大量に工業生産さ
れており、安く簡単に入手できる。木材チップの素材の
種類については、特に制限はないが、得られる木材チッ
プ炭化物の品質の面からは、広葉樹林材よりも針葉樹林
材が好ましい。針葉樹林材としては、たとえば、スギ
材、ヒマラヤスギ材、赤松材等を挙げることができる。
前記針葉樹林材の中でも、特に赤松が好ましく使用され
る。

【００１０】この発明で使用される籾殻は、稲の実を包
んでいる外皮であり、籾米をついて玄米を得た後に残る
殻である。また、この発明で使用されるオガ屑は、大鋸
で材木をひいた時に出る屑であり、のこ屑、ひき屑を意
味する。前記材木としては、針葉樹林材や広葉樹林材あ
るいは廃材等を挙げることができる。オガ屑の形状は粉
状、粒状であり、その大きさは、通常、粒径５ｍｍ以下
である。

【００１１】籾殻とオガ屑は、均一になるように混合し
て木材チップ層の上に積み重ねて使用しても良いが、こ
れらの炭化物も有用であるので、籾殻とオガ屑のいずれ
か一方を単独で木材チップ層の上に積み重ねて使用する
ようにするのが良い。籾殻とオガ屑を混合して木材チッ
プ層の上に積み重ねて使用する場合の混合比率は特に制
限はない。

【００１２】燃材層は、あらかじめ着火して用意してお
くのが良いが、後着火でも良く、燃材層のつくり方につ
いては特に制限はない。燃材層としては、たとえば、籾
殻に火をつけたものでも良く、廃材に火をつけたもので
も良い。この発明で使用される窯の種類については、特
に制限はないが、平窯を使用するのが好ましい。下部に
煙道を有し、煙突を備えた平窯を使用するのがさらに好
ましい。

【００１３】この発明では、燃材層の上に、木材チップ
と、籾殻および／またはオガ屑とを、この順番に積み重
ねて木材チップを炭化させる。炭化操作の手順について
は、特に制限はないが、たとえば、下記の（１）ような
操作手順を好ましいものとして挙げることができる。（１）下部に煙道を有し、煙突を備えた平窯に、籾殻に
火をつけて燃材層を形成し、その上に木材チップを層状
に積み重ね、さらにその上に籾殻および／またはオガ屑
を層状に積み重ねて、空気が上部から下部に通るように
して、木材チップの下部から上部に向かってゆっくりと
炭化を進行させる。炭化が進行して、炎が見え始める以
前に、前記と同量の、木材チップと、籾殻および／また
はオガ屑とを、この順番で積み重ねて炭化を継続させ
る。

【００１４】木材チップの炭化温度については、任意の
温度を選ぶことができるが、籾殻を使用する場合は、３
００〜４００℃が好ましく、オガ屑を使用する場合は、
４００〜５００℃が好ましい。特に、木材チップ炭化物
を土壌改良材として利用する場合は、低い温度で炭化さ
せるのが好ましく、軟らかい炭化物が得られる。上記の
ように、下層の木材チップを炭化させる過程で、下層の
木材チップ、籾殻および／またはオガ屑の上に、木材チ
ップと、籾殻および／またはオガ屑とを、この順番で新
たに積み重ねて新たな木材チップを炭化させる操作を少
なくとも１回繰り返すのも好ましい。

【００１５】続けて木材チップと、籾殻および／または
オガ屑とを、この順番で新たに積み重ねる時期について
は、特に限定はないが、炎が見え始める前であるのが好
ましい。炎が見え始めてから、木材チップ、籾殻および
／またはオガ屑を積み重ねると灰化が進行してしまうた
めに、収量が減少したり、得られる木材チップ炭化物の
品質が低下する可能性がある。

【００１６】籾殻、オガ屑をそれぞれ単独で使用した場
合の炎が見え始めるまでの時間を比較すると、オガ屑よ
りも籾殻の方が数倍短く、操作を繰り返し行い木材チッ
プを炭化させる場合、作業効率の点からは、オガ屑より
も籾殻を使用すると数倍効率良く作業することができ
る。この場合、新たに積み重ねられる木材チップ、籾殻
および／またはオガ屑の量は、最初に仕込んだ木材チッ
プ、籾殻および／またはオガ屑の量と、同量または繰り
返し炭化操作をするのにしたがって序々に減らした量と
するのが好ましい。

【００１７】籾殻および／またはオガ屑の使用量は、木
材チップ１００重量部に対して、１５〜４０重量部とす
るのが好ましい。籾殻のみを使用する場合、籾殻の使用
量は、木材チップ１００重量部に対して１５〜３０重量
部とするのが好ましい。オガ屑のみを使用する場合、オ
ガ屑の使用量は、木材チップ１００重量部に対して、２
０〜３０重量部とするのが好ましい。

【００１８】炭化終了後の操作手順については、特に制
限はなく、得られた木材チップ炭化物は、窯から取り出
して、そのまま製品として使用できるが、籾殻炭および
／またはオガ炭を除去するのが好ましい。炭化終了後の
操作手順としては、たとえば、炭化が進行して窯の上部
に炎が見え始めた時点で、平窯の上部に水をかけ、煙突
を塞いで空気を遮断して炭化を停止し、平窯の内容物が
室温になってから、内容物をポッパーで回転フルイ（ト
ロンメル）にかけて、籾殻炭および／またはオガ炭を分
離して、木材チップ炭化物を得るような操作手順を好ま
しいものとして挙げることができる。

【００１９】この発明の製造方法によって得られる木材
チップ炭化物は、燃料として使用される以外に、ガス吸
着性、吸湿性等の優れた性質を利用して種々の用途に使
用される。たとえば、土壌改良材、床下調湿材、脱臭・
吸着剤等の用途を挙げることができる。この木材チップ
炭化物を土壌改良材として利用すると、土壌において、
通気性の向上、植物の根量の増大、菌根菌の活性化、肥
料の活性化、ｐＨ調整、地温の上昇、土壌水の浄化、農
薬の汚染防止等を図ることができる。また、この木材チ
ップ炭化物を床下調湿材として利用すると、居住空間だ
けでなく、押入れの中や敷物の下等の湿度の高い所も、
吸湿作用によって快適なものとなる。また、カビ、ダニ
等の発生を防止できる。さらに、この木材チップ炭化物
は脱臭・吸着剤として広範な用途に使用することがで
き、たとえば、冷蔵庫、床下収納庫、タンスに入れると
脱臭効果を発揮するし、飲料水等に入れると、水道水の
不純物やカルキ臭を取り除くことができる。

【００２０】

【作用】この発明によれば、燃材層の上に、木材チップ
と、籾殻および／またはオガ屑とを、この順番に積み重
ねて木材チップを炭化させるが、この時、籾殻および／
またはオガ屑が特有の通気特性を有し、空気量を調節で
きるために、伝熱によって、炭化のみを木材チップの下
部から上部に向かってゆっくりと進行させることがで
き、灰化を極力抑制することができる。

【００２１】操作を繰り返し行い木材チップを炭化させ
る場合、オガ屑よりも籾殻を使用すると数倍効率良く作
業することができるが、これは、籾殻、オガ屑の通気特
性および燃焼性の差に基づいている。籾殻および／また
はオガ屑の使用量としては、籾殻および／またはオガ屑
の特有の通気特性を最大に発揮できる量が選ばれる。

【００２２】

【実施例】以下に、この発明の具体的な実施例および比
較例を示すが、この発明は下記実施例に限定されない。（実施例１）下部に煙道を有し、煙突を備えた平窯（縦
１０ｍ×横１０ｍ×高さ１．２ｍ）に、籾殻に火をつけ
て燃材層を形成し、その上に木材チップ（材質：赤松、
大きさ：縦・横が２０〜３０ｍｍ、厚みが数ｍｍ）７０
重量部を層状に積み重ね、さらにその上に籾殻２０重量
部を積み重ねて、空気が上部から下部に通るようにし、
木材チップの下部から上部に向かってゆっくりと炭化を
進行させた。なお、炭化温度は３００〜４００℃であっ
た。炭化を始めて２日間後に、前記と同量の、木材チッ
プと、籾殻とをこの順番で積み重ねて、炭化を継続し
た。最初の木材チップを入れてから４日間後に、窯の上
部に炎が見えはじめたので、平窯の上部に水をかけて、
煙突を塞いで空気を遮断して、炭化を止めた。平窯の内
容物が室温になったことを確認してから、ポッパーで回
転フルイ（トロンメル）にかけて、籾殻炭を分離した。
得られた木材チップ炭化物は、大きさの揃ったものであ
り（大きさ：５〜１５ｍｍ）、仕込んだ木材チップの合
計量１００重量部対して、１０重量部であった。

【００２３】（実施例２）実施例１で籾殻の代わりにオ
ガ屑（粒径：５ｍｍ以下）を２０重量部使用して、炭化
温度４００〜５００℃で、実施例１と同様にして、木材
チップの下部から上部に向かってゆっくりと炭化を進行
させた。炭化を始めて５日間後に、前記と同量の、木材
チップと、オガ屑とをこの順番で積み重ねて、炭化を継
続した。最初の木材チップを入れてから７日間後に、窯
の上部に炎が見えはじめたので、実施例１と同様にして
炭化を止めた。平窯の内容物が室温になったことを確認
してから、ポッパーで回転フルイ（トロンメル）にかけ
て、オガ炭を分離した。得られた木材チップ炭化物は、
大きさの揃ったものであり（大きさ：５〜１５ｍｍ）、
仕込んだ木材チップの合計量１００重量部対して、８重
量部であった。

【００２４】（比較例１）実施例１で籾殻を積み重ねず
に木材チップを炭化させたところ、炭化よりも灰化が進
行し、得られた木材チップ炭化物は、仕込んだ木材チッ
プの合計量１００重量部対して、５重量部以下であっ
た。得られた木材チップ炭化物は、大きさが不揃いであ
り、実施例１および２と比較すると、ガス吸着特性およ
び吸湿性について劣ったものであった。

【００２５】

【発明の効果】この発明にかかる木材チップ炭化物の製
造方法は、燃材層の上に、木材チップと、籾殻および／
またはオガ屑とを、この順番に積み重ねて木材チップを
炭化させる方法であり、この方法では、平窯を用いるこ
ともできるため、安価に木材チップ炭化物を製造するこ
とができる。籾殻、オガ屑の通気特性は優れているの
で、窯内温度の昇温過程を再現性よく制御できる。ま
た、この方法は、伝熱によって下部から上部に向かって
ゆっくりと炭化のみを進行させることができ、灰化を抑
制できるために、炭化工程での無駄が少なく、収量も十
分なものであり、炭化時の微粒子化も阻止される。さら
に、この方法は、炭化工程の再現性がよいので、得られ
る木材チップ炭化物の品質は安定したものであり、ガス
吸着特性および吸湿性に優れており、通常よりも十分な
表面積を有している。

【００２６】下層の木材チップを炭化させる過程で、下
層の木材チップ、籾殻および／またはオガ屑の上に、木
材チップと、籾殻および／またはオガ屑とを、この順番
で新たに積み重ねて新たな木材チップを炭化させる操作
を少なくとも１回繰り返すと、効率よく木材チップ炭化
物を製造することができる。ここで、籾殻を単独で使用
するとオガ屑よりも数倍効率良い。

【００２７】この発明で得られる木材チップ炭化物は、
前述のような優れた特性を有していることを利用して、
燃料として使用される以外に、たとえば、土壌改良材、
床下調湿材、脱臭・吸着剤等の広範な用途に使用され
る。

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】燃材層の上に、木材チップと、籾殻およ
び／またはオガ屑とを、この順番で積み重ねて木材チッ
プを炭化させる木材チップ炭化物の製造方法。
【請求項２】下層の木材チップを炭化させる過程で、
下層の木材チップ、籾殻および／またはオガ屑の上に、
木材チップと、籾殻および／またはオガ屑とを、この順
番で新たに積み重ねて新たな木材チップを炭化させる操
作を少なくとも１回繰り返す請求項１記載の木材チップ
炭化物の製造方法。
【請求項３】籾殻および／またはオガ屑の使用量が、
木材チップ１００重量部に対して、１５〜４０重量部で
ある請求項１または２記載の木材チップ炭化物の製造方
法。