JPS6243490A

JPS6243490A - 燃料用ペレツトの製造方法

Info

Publication number: JPS6243490A
Application number: JP18174586A
Authority: JP
Inventors: Yasuo Kakiuchi; 垣内　保夫
Original assignee: Individual
Current assignee: Individual
Priority date: 1986-07-31
Filing date: 1986-07-31
Publication date: 1987-02-25

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】産ｍ夏Ｌｉ分Ｍ一本発明は木質系廃棄物を主体とする燃料用ペレットの製
造方法に係り、特には木質系廃棄物と合成樹脂系廃棄物
との粉砕物を所定比率で混合し、混練し、加熱しつつ成
形型で押出されてなる棒状体に形成された燃料用ペレッ
トの製造方法に関するものである。

菫迷！口１４エネルギー資源の乏しさが原因するエネルギー問題の基
本的解決は省エネルギーにのみ求められてはならない。

幸いにも、わが国は木材については成る程度の資源とし
て数えられるとともに１世界でも有数の木材使用国であ
り、かつ、大量に諸外国から原木を輸入し、これを加工
して国内の需用にも供している。

ところで木材を加工するに当り、その樹皮は剥離されて
廃棄される。特に高級和紙として国内で産する。こうぞ
５みつまた。はその樹皮を全て除去しなければならない
とともに、木製品加工用の杉、檜等も樹皮のあるままで
使用することは希である。このことは輸入材においても
同様である。

したがって樹皮の廃棄量は膨大な量になるものと推定さ
れるが、これを有効利用特にエネルギー源として用いる
ことに成功していない。

樹皮等をエネルギー源として利用する方策については、
一部において研究されており、例えばオガライト（登録
商標）のように、所謂オガ屑を固形化したものが実用化
されている。しかしながら。

このオガライトは熱カロリーが低く、代替エネルギーと
しては難点があり、しかも耐湿性に劣り保存中の吸湿に
より強度を失い使用不可能となる等長期貯蔵が鑑しく、
燃料として広く利用されているとはいい難い。

そこで、樹皮は比較的含水率が低く、又、樹脂を含んで
燃え易いことに着目し、樹皮を細断し或いはチップ化し
て燃焼に適する方法も研究されてきたが、それらの方策
もその燃焼装置等がネックになり、又、樹皮そのものの
熱カロリーもまた不充分である。ために、樹皮等の木質
系廃棄物を主体とする固形燃料化の実現は足踏み状態と
いった現状にある。

日が　　しようとする口そのため、ｒ料として利用するのに特別の設備を要する
ことなく、しかも燃料として充分の熱カロリーを有する
固形燃料を、樹皮等の木質系廃棄物を原料として効率良
く製造する方法の開発が期待されているところである。

そこで、本発明は上記事情に鑑み、木質系廃棄物を固形
燃料化するため、燃焼効率と成形効率が良好で、かつ、
耐水性に優れ、充分な熱カロリーを有する燃料用ペレッ
トの製造方法を提供することを目的とするものである。

４　点を解　するための本発明は上記目的を達成するため、木質系廃棄物を細片
に粉砕し含水率を７〜１５％とする第一工程と、合成樹
脂系廃棄物を細片に粉砕する第二工程と、前記第一工程
で得た粉砕物１００に対し第二工程で得た粉砕物を５〜
１０の割合で混入する第三工程と、該第三工程で得た混
合物を更に粉砕、かつ、撹拌しつつ混練する第四工程と
、該第四工程で得られた混練物を１３０℃〜１７０℃に
加熱しつつ成形型の押出孔から押出して棒状体の燃料用
ペレットを形成する第五工程とからなる燃料用ペレット
の製造方法を提供するものである。

作１− 上記構成の本発明によれば、木質系廃棄物及び合成樹脂
系廃棄物を原料として燃焼効率と成形効率が良好で、か
つ、耐水性に優れ、充分な熱カロリーを有する燃料用ペ
レットを効率良く製造することができる。

ス」１１以下に本発明に係る燃料用ペレットの製造方法につき説
明する。

第一工程は木質系廃棄物を細片に粉砕し含水率を７〜１
５％に調整するものである。木質系廃棄物とは、樹木、
樹皮、オガ屑その他の樹木そのものに関するものの他、
樹木を原料とする紙、製紙スラッジ、古紙並びに石灰や
オイルコークス等の可燃性鉱物をも含む。

第二工程は合成樹脂系廃棄物を細片に粉砕するものであ
る０合成樹脂系廃棄物とは、燃焼して有毒ガスを発生し
ない熱可塑性合成樹脂、例えばポリエチレン、ポリプロ
ピレン、ポリスチレン、アクリル、ポリアセタール等を
含み、主として廃棄された容器その他の日用品等が利用
される。これらの合成樹脂系廃棄物は、前記木質系廃棄
物と混合、混線、加熱、圧縮固化されて賦形材として作
用する一方、燃料としての熱カロリーを上げ、また成形
型の押出孔から押出成形されるときに離型材として作用
するものである。なお、上記第一工程及び第二工程の粉
砕作業は公知の粉砕機を使用するものである。

第三工程は前記第一工程で得た粉砕物１００に対し第二
工程で得た粉砕物を５〜１０の割合で混入するものであ
る。

第四工程は第三工程で得た混合物を更に粉砕、かつ、撹
拌しつつ混練するものである。

第五工程は第四工程で得られた混練物を１３０℃〜１７
０℃に加熱しつつ成形型の押出孔から押出して棒状体の
燃料用ペレットを形成するものである。これは、前記木
質系廃棄物と合成樹脂系廃棄物との各粉砕物を所定比率
で混合し、混練し、加熱しつつ成形型から押出すことに
より棒状体に圧縮固化することである。

なお、本発明方法によって製造される燃料用ペレットは
棒状体のものであるが、好ましい形態としては断面形状
が左右非対称の棒状体が良い、左右非対称の棒状体とは
、例えば円柱状の棒状体の外周部に長手方向へ半円柱状
の突条が一体形成されてなる棒状体などを称し、該棒状
体の多数が混在したとき密着することなく相互間に空間
部が形成されて燃焼効率の高い表面積の拡張を図るもの
をいう。

そこで、上記第四工程及び第五工程を実施する燃料用ペ
レット製造装置の一実施例を図面に基づいて説明し、本
発明をさらに詳細にする。

この燃料用ペレット製造装置の特徴は、所定形状の押出
孔を放射状に突設した囲繞体の内周面に歯部を形成し、
該歯部に前記押出孔の一端を臨ませ、かつ、該歯部と係
合する歯部を備えた遊星歯車状の撹拌器を前記囲繞体内
で回転自在に設けることにより、木質系廃棄物と合成樹
脂系廃棄物とを混合、混練しつつ加熱圧縮押出成形する
ことにある。

第１図及び第２図は、燃料用ペレット製造装置の全体構
成を示し１図においてｌは基台、２は混練槽、３はホッ
パーである。基台１は、その内部に電動モータ４等の駆
動源を有して混練槽２内に回転自在に設けた遊星歯車状
の撹拌器５を回転させる。したがって、混練槽は２内周
面に歯車状の内歯部６を備えた容器からなり、この混練
槽２内に所定サイズに予め粉砕した樹皮等の木質系廃棄
物等を供給する定量内蓋７がホッパー３内に配設されて
いる。

第３図は混練槽２の詳細な構成を示している。

すなわち、基台１に支えられた円盤状の台板８にはその
中心に回転軸９が回転自在に枢支され、該回転軸９は、
被駆動軸１０を備え、この被駆動軸１０にはモータ４を
有する駆動輪１１が係合している０回転軸９は台板８上
で回転自在なアーム１２が、例えば３本（第１図）設け
られている。このアーム１２の各端部には軸１３を介し
て歯車状の撹拌器５が回転自在に枢支されている。

そして、この撹拌器５と係合する歯車状の内歯部６ａを
備えた環状の囲繞体１４がボルト１４ａを介して台板８
と連結され、３個の撹拌器５を包囲している。したがっ
て、台板８と囲繞体１４とにより容器を形成し、その容
器内で撹拌器５が回転自在に構成されている。囲繞体１
４の上縁部にはホッパー３が所定の容量を有して容器を
取り凹んで形成されている。そして、囲繞体１４の外周
部には環状箱形の受器１５が台板８に固着されている。

しかして、撹拌器５と囲繞体１４との構成は、第４図に
示すように、まず、囲繞体１４に形成した歯部６の凹部
６ａにおいて、水平方向で多段（第３図においては４段
）の透孔よりなる押出孔１６が囲繞体１４に放射状にて
穿設形成されている。

この押出孔１６は、第５図から第７図に示すように、そ
の断面が円孔と該円孔の外周部に不等間隔で一体削設さ
れた半円孔１６ａ、１６ｂ、１６ｃとからなる。半円孔
１６ａ、１６ｂ、１６ｃは押出孔１６の内周部に不等間
隔で奇数個形成され、可能な限り深く削設して押出成形
物が周側部に高い突条を有する形状とすることが望まし
い。

また、撹拌器５の歯部１７の凹部１７ｂが上方に向いた
テーパー面１７ａに形成されて成り、これにより混練槽
２内の樹皮等を押出成形しろるようにしである。そして
更に、囲繞体１４には上記押出孔１６を挟んで所定間隔
にヒートブロック１８が埋込まれ、かつ、所定の電源に
電気的接続が可能である。

なお、前記テーパー面１７ａ上に樹皮等を播き集める羽
根１９がアーム１２に取付けられており。

アーム１２の回転により、ホッパー３と所定内蓋７との
間から落下する樹皮等を出来るだけ多く撹拌器５の凹部
１７ｂ内に集積させることができるようになっている。

また、定量内蓋７は傘形をして、回転軸９の上端に突設
した支持棒９ａに支架されている。したがって定量内蓋
７は回転してホッパー３との間に形成される隙間から樹
皮等を羽根工９の方向へ落下させる。

更に、第３図において２０は回転台で回転軸９に固着さ
れ、かつ、軸１３をアーム１２とともに撹拌器５が回転
自在となるように支持している。

また、２１は回転台２０と密接した環状体であり、回転
台２０を回転可能に係合させて台板８上に固定されてい
る０回転台２０と環状体２１とにより混練槽２内に投入
された粒体又は粉体を洩らすことがないようにしている
。

次に燃料用ペレットの製造装置の作用を説明することに
より、本発明方法を具体的に説明する。

ホッパー３の上方から第一工程でチップ状若しくは粉状
に粉砕さ九た樹皮等の木質系廃棄物等とともに、５乃至
２０％相当の第二工程で適寸に粉砕・細断されたポリエ
チレン系の合成樹脂片を投入する。ついで、モータ４及
びヒートブロック１８の電源を接続する。モータ４の回
転駆動により回転する駆動輪ｌｌが被駆動軸１０を回転
させ、これにより回転軸９が回転する。回転軸９の回転
に伴いアーム１２も共に回り、その端部の撹拌器５が回
転する。撹拌器５は囲繞体１４の歯部６と係合する歯部
１７の作用で、回転している定量内蓋７と囲繞体１４と
の間から落下する樹皮と合成樹脂片と混練しつつ歯部６
の凹部６ａに押し込む（第４図）。凹部６ａに押し込ま
れた樹皮等は押出孔１６に圧入せられ、ヒートブロック
１８にて１２０℃〜２００℃に加熱された囲繞体１４の
作用で樹皮のリグニン質を抽出し及び合成樹脂片を溶融
させて樹皮に浸透させ、樹皮間のバインダーとして線状
体に型成形しつつ押出孔１６から外部に吐出され、受器
１５に収容される。なお、加熱される温度は木質系廃棄
物を使用せず合成樹脂片のみをバインダーとして固化さ
せる場合には１２０℃乃至１３０℃程度で充分であるが
、木質系廃棄物の原料の場合には、原料中のリグニンを
抽出してバインダー等とするために、リグニンの抽出し
得る１６０℃程度にまで加熱する必要がある。押出孔１
６から吐出する線状体は空気に触れて冷却され固化して
複数の突条が長手方向に形成された円柱体状に成形され
るが、この円柱体からなる燃料ペレットの長さを一定に
するため、カッターを設ければよい。このカッターは１
例えば囲繞体１４の外周に沿う円筒体が一定間隔にて上
下動をし、その円筒体の下端で押出成形物を切断する形
式又は、押出孔１６と同一間隔で穿設したスリットをも
った円筒体が間歇回転（タクト回転）をする形式などが
考えられる。また、撹拌器５を固定して囲繞体１４を回
転駆動する構成としてもよいものである。

かくして、押出孔１６から押出形成された燃料用ペレッ
トは、第８図に示すように、複数の突条が外周部の長手
方向へ一体形成されてなる。この燃料用ペレットの直径
りは約６ｍから１２ｍｍのものとすることが望しいがそ
の寸法に拘束されるものではない。

月ｑ（２υ弧果以上、記載した本発明によれば、木質系廃棄物及ぞ合成
樹脂系廃棄物を原料として燃焼効率と成形効率が良好で
、かつ、耐水性に優れ、充分な熱カロリーを有する燃料
用ペレットを効率良く製造することができる。そして本
発明方法によれば木質系廃棄物及び合成樹脂系廃棄物の
有効利用が可能になり、木質系廃棄物のみで加熱圧縮固
化する場合の加熱温度の上昇や離型材を必要とすること
等のを省略できる。さらに、合成樹脂系廃棄物を混入し
ているため、充分な熱カロリーを有し、しかも耐湿性に
優れ、高温多湿の条件下でも十分な強度を有し、極めて
貯蔵性、輸送性等に優れている。

また１本発明方法に使用する燃料用ペレット製造装置に
よれば、歯車状の撹拌器しこれを係合する囲繞体及び該
囲繞体に穿設した多数の押出孔を設けたので、撹拌器が
回転すれば囲繞体の外周から多数の燃料用ペレットが押
出成形されるので生産性の効率が良い。

更に、本発明方法に使用する燃料用ペレット製造装置は
、樹皮等の木質系廃棄物と合成樹脂廃棄物をオガ屑など
のように細粒化するまでもなく一定の大きさ以下にして
投入すれば（本考案に係る装置においては、囲繞体１４
の歯部６と撹拌器５の歯部１７とにより、粉砕作用をも
有するため木質系廃棄物等を粉状あるいは粒状にまで粉
砕することなくチップ状にして投入すればその目的を充
分に達し得る）、撹拌器と囲繞体がそれぞれ有する歯部
の係合により、粉砕されて細粒化するとともに混練され
て歯部の凹部に穿設した押出孔にて練状化して加熱され
て押出成形されるという一連の加工工程を一基の装置と
してコンパクトにまとめて構成するとともに、簡便、迅
速、かつ、大量に固形燃料を製造することができるので
、地域におけるエネルギー自給のための木質系廃棄物等
の固形燃料化装置として頗る実用的である。

【図面の簡単な説明】

図面は本発明方法の実施に使用する燃料用ペレット製造
装置の一実施例を示すもので、第１図はその平面図、第
２図はその側面図、第３図は要部縦断面図、第４図はそ
の要部平面図、第５図から第７図は押出孔の拡大断面図
、第８図は本発明方法によって製造される燃料用ペレッ
トの一実施例を示す斜視図である。 ■・・基台　　　２・・・混練槽　　　３・・・ホッパ
ー４・・・モータ　　５・・・撹拌器６．１７・・・歯部　　６ａ、１７ａ・・・凹部７・・
・定量内蓋　　８・・・台板　　　９・・・回転軸１０
・・・被駆動軸　１１・・・駆動輪　１２・・・アーム
１３・・・軸　　　　１４・・・囲繞体　　１５・・・
受器１６・・・押出孔１６ａ、１６ｂ、１６ｃｍ半円孔１８・・・ヒートブロック１９・・・羽根

Claims

【特許請求の範囲】

木質系廃棄物を細片に粉砕し含水率を７〜１５％とする
第一工程と、合成樹脂系廃棄物を細片に粉砕する第二工
程と、前記第一工程で得た粉砕物１００に対し第二工程
で得た粉砕物を５〜１０の割合で混入する第三工程と、
該第三工程で得た混合物を更に粉砕、かつ、撹拌しつつ
混練する第四工程と、該第四工程で得られた混練物を１
３０℃〜１７０℃に加熱しつつ成形型の押出孔から押出
して棒状体の燃料用ペレットを形成する第五工程とから
なることを特徴とする燃料用ペレットの製造方法。