JPWO2018194139A1 - 搾汁方法及び搾汁装置 - Google Patents

Abstract

この搾汁方法は、破砕されたセルロース系バイオマスに所定の前処理を施した上で搾汁処理するセルロース系バイオマスの搾汁方法であって、前記前処理は、前記セルロース系バイオマスを希釈水に浸漬させ、かつ、流体を用いて撹拌する浸漬・撹拌処理を含む。

Description

本発明は、搾汁方法及び搾汁装置に関する。
本願は、２０１７年４月１９日に日本に出願された特願２０１７−０８２９３３号に基づき優先権を主張し、その内容をここに援用する。

下記特許文献１には、セルロース系バイオマスを破砕し、さらに所定の前処理を施した上で搾汁処理するに際して、上記前処理として、セルロース系バイオマスに加水する加水処理と、加水処理後のセルロース系バイオマスを所定時間に亘って放置する放置処理とを行うセルロース系バイオマスの搾汁方法が開示されている。

国際公開第２０１６／０５６３５３号

ところで、上記特許文献１の技術では、セルロース系バイオマスに加水した後に所定時間に亘って放置（静置）するので、樹液の搾汁率は良好であるものの搾汁に要する時間が比較的長い。したがって、セルロース系バイオマスから樹液を搾汁する技術分野では、搾汁時間の短縮が新たな技術課題となっている。

本発明は、上述した事情に鑑みてなされたものであり、セルロース系バイオマスから樹液を搾汁する場合の搾汁時間を従来よりも短縮することを目的とする。

上記目的を達成するための、本発明の第１の態様は、破砕されたセルロース系バイオマスに所定の前処理を施した上で搾汁処理するセルロース系バイオマスの搾汁方法であって、前記前処理は、前記セルロース系バイオマスを希釈水に浸漬させ、かつ、流体を用いて撹拌する浸漬・撹拌処理を含む。

本発明の上記第１の態様の搾汁方法において、前記浸漬・撹拌処理では、前記希釈水中の前記セルロース系バイオマスに前記希釈水を前記流体として噴射することによって撹拌してもよい。

本発明の上記第１の態様の搾汁方法において、前記浸漬・撹拌処理では、前記希釈水中の前記セルロース系バイオマスに空気を前記流体として噴射することによって撹拌してもよい。

本発明の上記第１の態様の搾汁方法において、前記浸漬・撹拌処理では、前記セルロース系バイオマスを前記希釈水に連続的あるいは間欠的に投入し、前記希釈水中で所定方向に搬送した後に前記希釈水から連続的あるいは間欠的に引き上げてもよい。

本発明の上記第１の態様の搾汁方法において、前記セルロース系バイオマスは、オイルパームの幹または枝葉であってもよい。

本発明の上記第１の態様の搾汁方法において、前記浸漬・撹拌処理では、前記希釈水に浸漬された前記セルロース系バイオマスを所定の搬送方向に搬送するコンベヤベルトの、往路部分と復路部分との間、かつ前記搬送方向の上流側における前記希釈水の水面下近傍に設けられた回収部を介して、前記セルロース系バイオマスと共に前記希釈水を回収してもよい。

本発明の第２の態様は、セルロース系バイオマスの破砕物に所定の前処理装置で前処理を施した上で搾汁処理するセルロース系バイオマスの搾汁装置であって、前処理装置は、希釈水を貯留する水槽と、前記水層内において前記希釈水に浸漬された前記破砕物を流体を用いて撹拌する撹拌装置とを備える。

本発明の上記第２の態様の搾汁装置において、前記撹拌装置は、前記破砕物に前記希釈水を前記流体として噴射する水噴射ノズルを備えてもよい。

本発明の上記第２の態様の搾汁装置において、前記撹拌装置は、前記破砕物に空気を前記流体として噴射する空気噴射ノズルを備えてもよい。

本発明の上記第２の態様の搾汁装置は、前記水槽に前記破砕物を連続的あるいは間欠的に投入する投入装置と、前記水槽中の前記破砕物を所定方向に搬送して前記希釈水から連続的あるいは間欠的に引き上げる搬送装置とをさらに備えてもよい。

本発明の上記第２の態様の搾汁装置において、前記セルロース系バイオマスは、オイルパームの幹または枝葉であってもよい。

本発明の上記第２の態様の搾汁装置において、前記前処理装置は、前記破砕物と共に前記希釈水を回収する回収部をさらに備えてもよく、前記回収部は、前記水層内の前記希釈水に浸漬された前記破砕物を所定の搬送方向に搬送するコンベヤベルトの、往路部分と復路部分との間、かつ前記搬送方向の上流側における前記希釈水の水面下近傍に設けられていてもよい。

本発明によれば、セルロース系バイオマスから樹液を搾汁する場合の搾汁時間を従来よりも短縮することが可能である。

本発明の第１実施形態におけるバイオマス処理装置の全体構成を示すブロック図である。 本発明の第１実施形態における前処理装置を模式的に示す側面図である。 本発明の第１実施形態における前処理装置を模式的に示す上面図である。 本発明の第１実施形態におけるバイオマス処理方法を示すフローチャートである。 本発明の第１実施形態における前処理の効果を示す特性図（実験結果）である。 本発明の第２実施形態における前処理装置を模式的に示す側面図である。 図６に示す前処理装置の搬送方向上流側の拡大図である。 本発明の第２実施形態における前処理装置のコンベヤベルトの一部を示す平面図である。

（第１実施形態）
以下、図面を参照して、本発明の第１実施形態について説明する。
本実施形態におけるバイオマス処理装置は、図１に示すようにパーム幹Ｘ１を処理対象としており、破砕機１、前処理装置２、搾汁機３、糖化装置４、固液分離装置５、メタン発酵設備６及び発電機７を備える。これら各種構成要素のうち、前処理装置２及び搾汁機３は、本発明における搾汁装置を構成している。すなわち、本発明の搾汁装置は、前処理装置２と搾汁機３とを備える。なお、本発明の搾汁装置が、破砕機１をさらに備えてもよい。

パーム幹Ｘ１は、特許文献１にも記載されているように、セルロース系バイオマスの一種であり、パーム油の原料となる果実が採取された後のオイルパームの幹である。このパーム幹Ｘ１は、樹皮を除いた主要部が維管束と柔組織とによって構成されている。維管束は、パーム幹Ｘ１の軸方向に内部を貫く束状組織であり、水や養分等の液体の運搬及びパーム幹Ｘ１の機械的な支持を受け持つ。これに対して、柔組織は、パーム幹Ｘ１の軸方向に直交する方向において、維管束の間に位置する組織、つまり維管束同士を接着するような組織である。

上記柔組織は、拡大して見ると、袋状に形成された組織（袋状組織）の集合体である。この袋状組織の内部には、糖分（五炭糖や六炭糖の遊離糖）を含む樹液やでん粉が包み込まれるように収容されている。また、この柔組織は、袋状であるが故に高い保水性を備えた組織である。このようなパーム幹Ｘ１は、水分を重量比で８０％近く含むセルロース系バイオマスであり、水分以外の成分（残りの２０％）として上記維管束と柔組織とを約５０％の割合で含む。

破砕機１は、このようなパーム幹Ｘ１に対してチップ化処理を施す装置である。すなわち、この破砕機１は、パーム幹Ｘ１を所定寸法の小片（パームチップＸ２）に破砕（チップ化）する。この破砕機１は、順次供給されるパーム幹Ｘ１を連続的に破砕し、上記パームチップＸ２を前処理装置２に連続的に供給する。なお、この破砕機１としては、特別な装置を用いる必要はなく、またパーム幹Ｘ１をチップ化することに代えてパーム幹Ｘ１を小片化、シュレッド化あるいはピーリング化する装置でもよい。

前処理装置２は、破砕物である上記パームチップＸ２に浸漬・撹拌処理を施す装置であり、前処理装置２で行われる処理は、後述するメタン発酵処理や搾汁処理の前処理に相当する。この前処理装置２は、希釈水中のパームチップＸ２を流体である希釈水及び空気を用いて撹拌することにより、パームチップＸ２に含まれる樹液を希釈水中に溶出させる。この前処理装置２は、パームチップＸ２を連続的に前処理し、前処理後の処理済パームチップＸ３を連続的に搾汁機３に供給する。

より詳細には、前処理装置２は、図２及び図３に示すように、水槽２ａ、投入装置２ｂ、搬送装置２ｃ、ブロア２ｄ、複数の空気噴射ノズル２ｅ、循環ポンプ２ｆ、複数の水噴射ノズル２ｇ、回収タンク２ｈ、フィルタ２ｉ、切替弁２ｊ及びＣＯＤ濃度計２ｋを備えている。なお、これら構成要素のうち、ブロア２ｄ、複数の空気噴射ノズル２ｅ、循環ポンプ２ｆ及び複数の水噴射ノズル２ｇは、本発明における撹拌装置を構成している。すなわち、本発明の攪拌装置は、ブロア２ｄ、複数の空気噴射ノズル２ｅ、循環ポンプ２ｆ及び複数の水噴射ノズル２ｇを備える。

水槽２ａは、所定の長さＬを有する直方体形状（箱形）の容器であり、内部に所定量の水（希釈水）が貯留されている。この水槽２ａは、上部に形成された開口（矩形開口）を介してパームチップＸ２が水槽２ａ中（希釈水中）に投入され、また矩形開口を介して処理済パームチップＸ３が水槽２ａ中（希釈水中）から外部に回収される。

投入装置２ｂは、水槽２ａの一端（つまり上記矩形開口の一端、図２の左側端部）にパームチップＸ２を投入する装置である。この投入装置２ｂは、例えば粒状のパームチップＸ２を安定して搬送できるベルトコンベヤであり、上流の破砕機１から連続的に供給されるパームチップＸ２を水槽２ａに連続的あるいは間欠的に投入する。なお、図２における水槽２ａの長さ方向に直交する方向において、投入装置２ｂが設けられている側を上側、水槽２ａが設けられている側を下側という。

搬送装置２ｃは、上記投入装置２ｂによって水槽２ａ中（希釈水中）に投入されたパームチップＸ２を水槽２ａの長さ方向（図２の右方向）に搬送する所定長さのコンベヤである。この搬送装置２ｃは、図示するように長さ方向の殆どの部分（左側部位）が水槽２ａ内の希釈水に埋没し、残りの部分（右側部位）が希釈水から上方に位置して露出している。

また、図示していないが、搬送装置２ｃの表面つまりパームチップＸ２が搭載される面（上側の面）には、コンベヤの移動方向（図２、図３における右方向）に直交する姿勢かつ所定高さを有する長尺状の爪部材がコンベヤの延在方向に所定間隔で設けられている。この爪部材は、コンベヤの延在方向及び上下方向のいずれにも直交するコンベヤの幅方向に、長尺状に延びている。すなわち、この搬送装置２ｃは、表面が平面ではなく、所定高さを有する爪部材がコンベヤの延在方向に所定間隔で複数設けられているので、パームチップＸ２を効果的に捉えて搬送することができる。

また、詳細については後述するが、パームチップＸ２は水槽２ａ内において撹拌されるので、一部が水槽２ａの底部に堆積する。これに対して、搬送装置２ｃ（コンベヤ）は、往路（図２における上側部分）で表面に搭載されたパームチップＸ２を搬送方向に搬送し、復路（図２における下側部分）が表面を水槽２ａの底部に向けた状態で当該底部の近傍を通過する。なお、搬送装置２ｃの「表面」とは、搬送装置２ｃのコンベヤベルトで囲まれた空間の、反対側の面をいい、「裏面」とは、上記空間に対向する面をいう。

すなわち、搬送装置２ｃ（コンベヤ）は、復路の表面が水槽２ａの底部近傍を通過する際に、復路の表面に設けられた爪部材が水槽２ａの底部に堆積したパームチップＸ２を捉える。この結果、搬送装置２ｃ（コンベヤ）によれば、水槽２ａの底部に堆積したパームチップＸ２を効果的に除去することが可能である。なお、図示していないが、水槽２ａにおいて投入装置２ｂの設置側には、搬送装置２ｃ（コンベヤ）における復路の爪部材によって捉えられたパームチップＸ２を回収するチップ回収部が設けられている。

このような搬送装置２ｃは、パームチップＸ２を希釈水中に連続的に受け付けて希釈水中を右方向に移動させ、処理済パームチップＸ３を希釈水上に移動させる。パームチップＸ２は、希釈水に浸漬されることによって内包する樹液が希釈水中に溶出し、処理済パームチップＸ３となって希釈水上に引き上げられる。すなわち、搬送装置２ｃは、処理済パームチップＸ３を希釈水上に連続的あるいは間欠的に引き上げる。この一方、希釈水は、初期的には真水（原水）であるが、パームチップＸ２から溶出した樹液を含むことによって樹液含有水Ｘ４となる。

より詳細には、搬送装置２ｃは、第１直線部Ｈ１、第１傾斜部Ｈ２及び第２直線部Ｈ３を備えている。第１直線部Ｈ１は、水平姿勢かつ希釈水中に埋没した状態で水槽２ａの長さ方向に延在する部位である。この第１直線部Ｈ１は、投入装置２ｂから投入されたパームチップＸ２を受け入れ、当該パームチップＸ２を希釈水（樹液含有水Ｘ４）中において右方向に搬送する。

第１傾斜部Ｈ２は、この第１直線部Ｈ１に連続して水槽２ａの長さ方向に延在しており、水平方向に対して９０°以下の角度で傾斜した部位である。第１傾斜部Ｈ２は、パームチップＸ２の搬送方向（図２の右方向）に向かうに従い上側に向けて伸びている。この第１傾斜部Ｈ２は、パームチップＸ２を右方向に搬送することにより希釈水（樹液含有水Ｘ４）中から希釈水（樹液含有水Ｘ４）上に徐々に引き上げる。第２直線部Ｈ３は、この第１傾斜部Ｈ２に連続する部位であり、水槽２ａの希釈水（樹液含有水Ｘ４）上において水平姿勢で水槽２ａの長さ方向に延在する。

ここで、このような搬送装置２ｃは、粒状固形物であるパームチップＸ２を支持して搬送するものの、流体である希釈水（樹液含有水Ｘ４）や空気については上下方向の流通が自在である。すなわち、この搬送装置２ｃは、パームチップＸ２を上面で支持する支持部材が流体の流通が自在な構造を備えている。

ブロア２ｄは、外気を吸い込んで複数の空気噴射ノズル２ｅに供給する空気供給装置である。複数の空気噴射ノズル２ｅは、図示するように水槽２ａにおいて搬送装置２ｃ（コンベヤ）の第１直線部Ｈ１において、往路と復路との間に設けられている。また、これら空気噴射ノズル２ｅは、図３に示すように、水槽２ａの長さ方向に所定間隔で一直線に配列している。さらに、水槽２ａの幅方向における空気噴射ノズル２ｅの配列位置は、図３に示すように水槽２ａの中央である。このような複数の空気噴射ノズル２ｅは、第１直線部Ｈ１上のパームチップＸ２に向けて、つまり搬送装置２ｃ（コンベヤ）の往路において裏面側から表面側に向けて空気（流体）を噴射する。

循環ポンプ２ｆは、切替弁２ｊから供給された希釈水（樹液含有水Ｘ４）を複数の水噴射ノズル２ｇに供給する水供給装置である。複数の水噴射ノズル２ｇは、図３に示すように、水槽２ａの幅方向に対向する一対の平行面にそれぞれ設けられている。すなわち、当該一対の平行面には、水槽２ａの長さ方向に所定間隔で一直線に配列する水噴射ノズル２ｇがそれぞれ設けられている。

例えば、上記一対の平行面の一方（図３の上側の面）には、６つの水噴射ノズル２ｇが一列に設けられ、また一対の平行面の他方（図３の下側の面）には、５つの水噴射ノズル２ｇが一列に設けられている。なお、一対の平行面における水噴射ノズル２ｇの個数は、上記６個や５個に限定されず、水槽２ａの長さ等に応じて適宜設定される。

また、上記一対の平行面における水噴射ノズル２ｇの位置関係、つまり水槽２ａの長さ方向における図３上側の６つの水噴射ノズル２ｇと図３下側の５つの水噴射ノズル２ｇとの位置関係は、同一の位置ではなく所定の距離だけオフセットしている。このオフセット量は、例えば水槽２ａの長さ方向において隣り合う水噴射ノズル２ｇの間隔の半分（１／２）である。

さらに、水槽２ａの上下方向（深さ方向）における水噴射ノズル２ｇの配列位置は、第１直線部Ｈ１の上面よりも若干上、つまりパームチップＸ２の存在位置に符合する位置である。このような態様で設けられた複数の水噴射ノズル２ｇは、第１直線部Ｈ１上において水槽２ａの長さ方向に搬送されるパームチップＸ２に対して、両側から流体である希釈水（樹液含有水Ｘ４）を噴射する。

これら水噴射ノズル２ｇの水槽２ａに対する水の噴射方向（水平面内における噴射方向）は、第１直線部Ｈ１におけるパームチップＸ２の搬送方向（図２、図３における右方向）に対して直角あるいは鋭角で交差するように設定される。例えば、水噴射ノズル２ｇの噴射方向をパームチップＸ２の搬送方向（図２、図３における右方向）に対して鋭角で交差するように設定した場合、希釈水中に浮遊するパームチップＸ２を搬送方向に効果的に移動させることができる。

なお、図示していないが、搬送装置２ｃの第１傾斜部Ｈ２において往路の裏面側には、希釈水を往路の裏面に向けて噴射する補助ノズルが複数設けられている。これら補助ノズルは、搬送装置２ｃの往路の表面上に存在するパームチップＸ２の往路の表面からの分離性を向上させる。すなわち、搬送装置２ｃは、往路から復路に転じる際に往路の表面上に存在するパームチップＸ２（処理済パームチップＸ３）を表面から分離させて外部に排出するが、補助ノズルによって、この分離性を高めることができる。

回収タンク２ｈは、上記水噴射ノズル２ｇからの希釈水（樹液含有水Ｘ４）の噴射により水槽２ａの上部開口から溢れた樹液含有水Ｘ４を回収する容器である。この回収タンク２ｈは、上面が樹液含有水Ｘ４を受け入れる開口であり、図示するように水槽２ａに隣接配置されている。このような回収タンク２ｈに回収される樹液含有水Ｘ４は、所定の管理値を超えた樹液濃度を有している。回収タンク２ｈは、水槽２ａから回収した樹液含有水Ｘ４の一部をメタン発酵設備６に供給し、樹液含有水Ｘ４の残りを切替弁２ｊに供給する。

フィルタ２ｉは、回収タンク２ｈの上記開口面に設けられており、水槽２ａから溢れた樹液含有水Ｘ４に含まれる固形物つまりパームチップＸ２の一部を分離して水槽２ａに戻す。切替弁２ｊは、回収タンク２ｈから供給された樹液含有水Ｘ４あるいは外部から供給された原水（真水）を択一的に切り替えて循環ポンプ２ｆに供給する。ＣＯＤ濃度計２ｋは、回収タンク２ｈ内に設けられており、樹液含有水Ｘ４のＣＯＤ値を計測するプロセス計測器である。

搾汁機３は、上記前処理装置２から供給される処理済パームチップＸ３に搾汁処理を施して搾汁液Ｘ５と搾り滓Ｘ６（搾汁バカス）とに分離する。搾汁液Ｘ５は、希釈液及び処理済パームチップＸ３に含まれる樹液の混合液である。また、搾り滓Ｘ６は、処理済パームチップＸ３の固形分である。このような搾汁機３は、例えば遠心分離機、圧搾装置あるいはロータリースクリーン等のスクリーン装置であり、上記搾汁液Ｘ５をメタン発酵設備６に供給し、搾り滓Ｘ６を糖化装置４に供給する。

糖化装置４は、上記搾り滓Ｘ６を加水分解することにより可溶化（単糖化及び／又は遊離糖化）する。この糖化装置４は、例えば酵素糖化法や微生物糖化法に基づいて搾り滓Ｘ６を加水分解する装置であり、当該加水分解によって得られる単糖（五炭糖や六炭糖）を含む糖化処理液Ｘ７を生成し、固液分離装置５に供給する。この糖化処理液Ｘ７は、上記単糖を含む液体成分（糖化液Ｘ８）に加水分解されない固形物（パーム幹Ｘ１由来のリグニン等）が混じった固液混合液である。

周知のように、パーム幹Ｘ１等のセルロース系バイオマスあるいは木質系バイオマスは、セルロース、ヘミセルロース及びリグニンを主成分とする。酵素糖化法は、これら主成分のうちセルロース及びヘミセルロースを糖化酵素の存在下で加水分解する。搾り滓Ｘ６にはパーム幹Ｘ１の柔組織中に含まれるでん粉顆粒が残留することが考えられるが、このようなでん粉顆粒をアミラーゼ又はグルコアミラーゼの存在下で十分に加水分解することができる。

固液分離装置５は、糖化装置４から供給される糖化処理液Ｘ７を固液分離処理する装置である。この固液分離装置５は、糖化処理液Ｘ７から分離した糖化液Ｘ８をメタン発酵設備６に供給し、同じく糖化処理液Ｘ７から分離した固形物（リグニン等）を外部に排出する。このような固液分離装置５については、特に形態を限定しないが、例えば遠心分離機である。

メタン発酵設備６は、上述した樹液含有水Ｘ４、搾汁液Ｘ５及び糖化液Ｘ８を原料としてメタン発酵処理する設備である。このようなメタン発酵設備６は、メタン発酵処理によってメタンガス及び二酸化炭素を主成分とするバイオガスＸ９を発生させる。メタン発酵は、周知のように嫌気性の有機物分解処理、つまり嫌気性微生物であるメタン菌の作用によって有機物を分解することにより、メタンガス及び二酸化炭素を主成分とする消化ガス（バイオガス）を発生させる反応系である。

ここで、メタン発酵設備６については、特に形態を限定しないが、例えばメタン菌のグラニュールを用いて原料をメタン発酵処理する製品としての反応装置を採用することができる。この反応装置によれば、効率の良いメタン発酵処理を実現することができる。また、メタン発酵設備６として、自然界の存在するメタン菌を用いて原料をメタン発酵処理する人工池の上にバイオガスを回収するカバーを設けた設備（所謂「カバーラグーン」と称する設備）を採用することもできる。このような簡易型の設備によれば、効率は反応装置よりも落ちるものの、低コストなメタン発酵処理を実現することができる。

発電機７は、上記バイオガスＸ９を燃料として発電処理を行う。すなわち、この発電機７は、メタン発酵設備６から供給されるバイオガスＸ９を燃料とする内燃機関によって駆動され、バイオガスＸ９の供給量（燃料供給量）に応じた電力を発生する。この発電機７は、自らが発生（発電）した電力を駆動電力として破砕機１、前処理装置２、搾汁機３、糖化装置４及び固液分離装置５等に供給する。

次に、このようなバイオマス処理装置を用いたバイオマス処理方法について、図４及び図５を参照して説明する。

本実施形態におけるバイオマス処理方法は、図４に示すようにステップＳ１〜Ｓ７の処理（工程）を有する。これらステップＳ１〜Ｓ７のうち、ステップＳ２及びＳ３は、本発明における搾汁方法を構成している。すなわち、本発明における搾汁方法は、前処理工程と、当該前処理工程後に行われる搾汁工程と、を備え、前処理工程は後述する浸漬・撹拌処理Ｓ２を含み、搾汁工程は後述する搾汁処理Ｓ３を含む。

最初の工程であるチップ化処理Ｓ１（破砕処理）では、破砕機１を用いることによりパーム幹Ｘ１を所定寸法の小片に破砕する。このチップ化処理Ｓ１では、例えば直径３０〜６０ｃｍ、かつ、長さ１０ｍ程度の丸太状のパーム幹Ｘ１を例えば最大寸法２．０〜８．０ｃｍ程度のパームチップＸ２に破砕する。

２番目の工程である浸漬・撹拌処理Ｓ２では、上記チップ化処理Ｓ１で得られたパームチップＸ２を前処理装置２に連続的あるいは間欠的に順次投入し、流体を用いて撹拌する。すなわち、この浸漬・撹拌処理Ｓ２では、前処理装置２の投入装置２ｂによってパームチップＸ２が水槽２ａ内の搬送装置２ｃ（第１直線部Ｈ１）上に順次投入されることによって希釈水に浸漬される。そして、パームチップＸ２は、希釈水に浸漬された状態で第１直線部Ｈ１によって第１傾斜部Ｈ２の方向（所定方向）に順次搬送された後に、第１傾斜部Ｈ２を経て第２直線部Ｈ３に搬送されて希釈水上に連続的あるいは間欠的に順次引き上げられる。

ここで、パームチップＸ２は、第１直線部Ｈ１を通過する間に、複数の空気噴射ノズル２ｅによって第１直線部Ｈ１の下方から流体である空気が噴射され、また複数の水噴射ノズル２ｇによって同じく流体である希釈水が両側から噴射される。パームチップＸ２は、この空気及び希釈水が作用することによって希釈水中において撹拌される。この結果、パームチップＸ２に内包される樹液は希釈水中に徐々に溶出し、最初に真水（原水）であった希釈水は樹液含有水Ｘ４となる。

また、水槽２ａ中の希釈水（樹液含有水Ｘ４）は、パームチップＸ２の通過に伴って徐々にＣＯＤ値が上昇する。そして、管理値を超えたＣＯＤ値の希釈水（樹液含有水Ｘ４）は、水槽２ａの右端つまりパームチップＸ２が投入される左端から長さＬだけ離れた位置から回収タンク２ｈに回収される。そして、この希釈水（樹液含有水Ｘ４）は、回収タンク２ｈ内に設けられたＣＯＤ濃度計２ｋによってＣＯＤ値が計測される。また、希釈水（樹液含有水Ｘ４）は、回収タンク２ｈに回収される際にフィルタ２ｉを通過することにより、固形物（パームチップＸ２）が分離されて系外に排出される。

ここで、希釈水（樹液含有水Ｘ４）に着目すると、希釈水（樹液含有水Ｘ４）は、複数の水噴射ノズル２ｇから水槽２ａに順次供給される一方、水槽２ａから回収タンク２ｈに順次回収されて、その一部がメタン発酵設備６に供給され、残りが切替弁２ｊに供給される。切替弁２ｊは、水槽２ａにおける希釈水（樹液含有水Ｘ４）の水量を一定に維持するように、回収タンク２ｈから供給される希釈水（樹液含有水Ｘ４）と外部から供給される原水（真水）とを適宜切り替えて循環ポンプ２ｆに供給する。

なお、バイオマス処理装置の稼働初期には、回収タンク２ｈに回収される希釈水（樹液含有水Ｘ４）は管理値を超えるＣＯＤ値になっていない。また、このことはＣＯＤ濃度計２ｋの計測値によって把握可能である。したがって、回収タンク２ｈは、ＣＯＤ濃度計２ｋの計測値が管理値を超えていない場合には、水槽２ａから回収した希釈水（樹液含有水Ｘ４）の全量を切替弁２ｊに供給する。また、切替弁２ｊは、この場合に回収タンク２ｈから供給された希釈水（樹液含有水Ｘ４）を専ら循環ポンプ２ｆに供給することにより、希釈水（樹液含有水Ｘ４）を循環させる。

図５は、このような浸漬・撹拌処理Ｓ２における樹液の回収率つまり樹液の希釈水への溶出率を示すＴＣＯＤ（全ＣＯＤ）量及びＳＣＯＤ（溶解性ＣＯＤ）量の実験結果である。この実験結果によれば、浸漬及び撹拌の開始から２０分程度でＣＯＤ回収率が８０％を超え、その後ＣＯＤ回収率は飽和することが分かる。これに対して、特許文献１の放置処理（静置処理）では、特許文献１の図３に示されているように、ＣＯＤ溶出率（ＣＯＤ回収率）が８０％を超えるためには約１０時間を要する。

このような浸漬・撹拌処理Ｓ２は、後段の搾汁処理Ｓ３の前処理として位置付けられるが、本実施形態における搾汁方法では、搾汁処理Ｓ３の前処理（浸漬・撹拌処理Ｓ２）によれば、特許文献１における前処理よりも短い処理時間で樹液を希釈水中に回収することができる。

ところで、浸漬・撹拌処理Ｓ２で得られた処理済パームチップＸ３は、前処理装置２から搾汁機３に供給される。一方、パームチップＸ２から溶出した樹液を含む希釈水つまり樹液含有水Ｘ４は、前処理装置２からメタン発酵設備６に供給される。

３番目の工程である搾汁処理Ｓ３では、上記処理済パームチップＸ３を搾汁機３で処理することにより搾汁液Ｘ５と搾り滓Ｘ６（搾汁バカス）とに分離する。そして、搾汁液Ｘ５は、メタン発酵設備６に供給され、搾り滓Ｘ６は、糖化装置４に供給される。すなわち、この搾汁処理Ｓ３では、処理済パームチップＸ３に含まれるパーム幹Ｘ１の樹液、つまり上記前処理（浸漬・撹拌処理Ｓ２）における樹液の残留分が搾汁液Ｘ５として回収される。

次に、４番目の工程である糖化処理Ｓ４では、糖化装置４によって上記搾り滓Ｘ６（搾汁バカス）が加水分解されることによって可溶化（単糖化及び／又は遊離糖化）する。この糖化処理Ｓ４では、搾り滓Ｘ６の加水分解によって五炭糖や六炭糖の単糖が生成される。

すなわち、糖化処理Ｓ４では、搾り滓Ｘ６中のセルロースが加水分解することによって六炭糖が生成され、同じく搾り滓Ｘ６中のヘミセルロースが加水分解することによって五炭糖が生成される。このような加水分解によって生成された単糖（五炭糖や六炭糖）は、水溶性であり、よって水中に溶け込む。したがって、糖化処理Ｓ４によって得られる糖化処理液Ｘ７は、リグニンを主成分とする固形物と単糖が希釈水に溶け込んだ糖化液Ｘ８とからなる固液混合水であり、固液分離装置５に供給される。

５番目の工程である固液分離処理Ｓ５では、このような糖化処理液Ｘ７を固液分離装置５で固液分離処理することによって上記固形物と糖化液Ｘ８とを分離する。そして、この糖化液Ｘ８は、メタン発酵設備６に供給される。

６番目の工程であるメタン発酵処理Ｓ６では、浸漬・撹拌処理Ｓ２（前処理）で得られた樹液含有水Ｘ４、搾汁処理Ｓ３で得られた搾汁液Ｘ５、また固液分離処理Ｓ５で得られた糖化液Ｘ８を、メタン発酵設備６を用いてメタン発酵させる。すなわち、樹液含有水Ｘ４、搾汁液Ｘ５及び糖化液Ｘ８は、メタン発酵処理Ｓ６の原料であり、メタン発酵によってメタンガス及び二酸化炭素を主成分とするバイオガスＸ９（消化ガス）に変換される。

ここで、メタン発酵処理Ｓ６では、原料をある程度加温することによりメタン菌の活性を維持する必要がある。この加温に必要なエネルギーは、後段の発電処理Ｓ７で得られた電力が利用される。

７番目の工程である発電処理Ｓ７では、上記バイオガスＸ９を燃料として内燃機関で発電機７を駆動することにより電力を発生させる。この電力は、破砕機１（チップ化処理Ｓ１）、前処理装置２（浸漬・撹拌処理Ｓ２）、搾汁機３（搾汁処理Ｓ３）、固液分離装置５（固液分離処理Ｓ５）及びメタン発酵設備６（メタン発酵処理Ｓ６）に提供されてエネルギー源として利用される。

このような本実施形態によれば、前処理装置２（浸漬・撹拌処理Ｓ２）の処理時間を従来よりも大幅に短縮することが可能であり、よって気体燃料であるバイオガスＸ９の発生効率を従来よりも向上させることができる。したがって、本実施形態によれば、高効率な樹液の搾汁とバイオガスＸ９の発生とを実現することが可能である。

（第２実施形態）
以下、図面を参照して、本発明の第２実施形態について説明する。以下の説明において、上記第１実施形態と同一または同等の構成については同一の符号を付し、その説明を簡略化または省略する。

図６に示すように本実施形態の前処理装置２Ａにおいて、搬送装置２ｃは、第１直線部Ｈ１、第１傾斜部Ｈ２及び第２直線部Ｈ３に加えて、第２傾斜部Ｈ４及び第３直線部Ｈ５をさらに備えている。第２傾斜部Ｈ４は、第１直線部Ｈ１の、第１傾斜部Ｈ２と逆側の端部に連なっており、水平方向に対して９０°以下の角度で傾斜している。第２傾斜部Ｈ４は、パームチップＸ２の搬送方向（図６の右方向）に向かうに従い下側に向けて伸びている。第２傾斜部Ｈ４の下部は水槽２ａに貯留された希釈水（樹液含有水Ｘ４）の水面下に位置し、上部は当該希釈水の上側に位置している。第３直線部Ｈ５は、この第２傾斜部Ｈ４の、第１直線部Ｈ１と逆側の端部に連なっており、水槽２ａの希釈水（樹液含有水Ｘ４）上において略水平姿勢で水槽２ａの長さ方向に延在している。なお、パームチップＸ２の搬送方向において、投入装置２ｂが設けられている側を上流側、その逆側を下流側という場合がある。

搬送装置２ｃは、スプロケット２ｍを含む複数のスプロケットに掛け回されたコンベヤベルト２ｃ１を有している。スプロケット２ｍは、搬送装置２ｃのうち、パームチップＸ２の搬送方向の最上流側に設けられている。コンベヤベルト２ｃ１は、金属製のメッシュベルトから構成されている。コンベヤベルト２ｃ１の往路部分は、搬送中のパームチップＸ２が載置される部分であり、搬送方向下流側に向けて移動する。コンベヤベルト２ｃ１の復路部分は、往路部分の下側に位置し、搬送方向上流側に向けて移動する。搬送装置２ｃやコンベヤベルト２ｃ１の「表面」とは、コンベヤベルト２ｃ１で囲まれた空間の、反対側の面（往路部分の上側の面、復路部分の下側の面）をいい、「裏面」とは、上記空間に対向する面（往路部分の下側の面、復路部分の上側の面）をいう。コンベヤベルト２ｃ１がメッシュベルトから構成されているため、往路部分の上側の希釈水中で搬送されているパームチップＸ２のうち、メッシュの開口径よりも小さなパームチップＸ２は、往路部分のメッシュベルトを下方に通過して、コンベヤベルト２ｃ１の往路部分と復路部分との間に進入する場合がある。

水槽２ａから溢れた希釈水（樹液含有水Ｘ４）は、流路Ｆ１を介してフィルタ２ｉに供給される。また、本実施形態の前処理装置２Ａは、パイプスキマー２ｎ（回収部）を備えている。このパイプスキマー２ｎは、コンベヤベルト２ｃ１の往路部分と復路部分との間に進入したパームチップＸ２を含む希釈水を回収し、この希釈水は流路Ｆ２を介してフィルタ２ｉに供給される。パイプスキマー２ｎは、第２傾斜部Ｈ４におけるコンベヤベルト２ｃ１の往路部分と復路部分との間、かつ水槽２ａに貯留された希釈水の水面下近傍に設けられている。言い換えれば、パイプスキマー２ｎは、コンベヤベルト２ｃ１の往路部分と復路部分との間、かつパームチップＸ２の搬送方向の上流側における希釈水の水面下近傍に設けられている。パイプスキマー２ｎは、コンベヤベルト２ｃ１の幅方向（すなわち水槽２ａの幅方向）に延びると共に上方に開口する回収口を有しており、この回収口は上下方向において希釈水の水面と同等の位置に配置されている。パイプスキマー２ｎは、例えば円管をその中心軸方向に沿って２つに分割したうちの一方のような形状を有している。

流路Ｆ１、Ｆ２を介してフィルタ２ｉに供給された希釈水（樹液含有水Ｘ４）からは、フィルタ２ｉによって固形物すなわちパームチップＸ２が分離され、分離されたパームチップＸ２は水槽２ａに戻される。パームチップＸ２が分離された希釈水（樹液含有水Ｘ４）は回収タンク２ｈに供給される。回収タンク２ｈに設けられたＣＯＤ濃度計２ｋによって、回収タンク２ｈに貯留されている樹液含有水Ｘ４の樹液濃度が所定の管理値を超えているか否かを確認することができる。回収タンク２ｈに貯留された希釈水（樹液含有水Ｘ４）は、循環ポンプ２ｆの動作により、一部は流路Ｆ３を介して複数の水噴射ノズル２ｇに供給され、残りの部分は流路Ｆ４を介して貯留タンク２ｏに供給される。貯留タンク２ｏに貯留された樹液含有水Ｘ４は、メタン発酵設備６に供給される。

流路Ｆ３、Ｆ４には、第１調整弁２ｐ及び第２調整弁２ｑがそれぞれ設けられており、流路Ｆ３、Ｆ４を流れる希釈水（樹液含有水Ｘ４）の流量を調整できる。例えば、ＣＯＤ濃度計２ｋの計測によって回収タンク２ｈに貯留されている樹液含有水Ｘ４の樹液濃度が所定の管理値よりも低いと判明した場合には、第２調整弁２ｑを全閉すると共に第１調整弁２ｐを全開し、回収タンク２ｈからの全ての希釈水（樹液含有水Ｘ４）を流路Ｆ３及び複数の水噴射ノズル２ｇを介して水槽２ａに戻す。一方、回収タンク２ｈに貯留されている樹液含有水Ｘ４の樹液濃度が所定の管理値を超えている場合は、第１調整弁２ｐ及び第２調整弁２ｑの開度を適宜調節して、水槽２ａに戻る希釈水の量と貯留タンク２ｏに供給される量とを適切な割合に調整する。なお、本実施形態では、原水は不図示の流路を介して直接に水槽２ａに供給されている。

本実施形態の前処理装置２Ａは、空気噴射ノズル２ｅ１を備えており、この空気噴射ノズル２ｅ１にはブロア２ｄから空気が供給される。空気噴射ノズル２ｅ１は、第２傾斜部Ｈ４におけるコンベヤベルト２ｃ１の往路部分と復路部分との間に配置されており、希釈水の水面より上側に位置する復路部分の裏面に空気を吹き付ける。上述したように、第１直線部Ｈ１におけるコンベヤベルト２ｃ１の往路部分と復路部分との間にパームチップＸ２が進入する場合があるが、進入したパームチップＸ２が復路部分の裏面に付着して水面から引き上げられたとしても、空気噴射ノズル２ｅ１が空気を吹き付けることで、付着したパームチップＸ２を再び希釈水中に戻したり、パイプスキマー２ｎに導入したりすることができる。なお、空気噴射ノズル２ｅ１に代えて、希釈水を噴射する水噴射ノズルを設けてもよい。

本実施形態の前処理装置２Ａは、水噴射ノズル２ｇ１を備えており、この水噴射ノズル２ｇ１には流路Ｆ３を介して回収タンク２ｈから希釈水が供給される。水噴射ノズル２ｇ１は、第２傾斜部Ｈ４におけるコンベヤベルト２ｃ１の往路部分と復路部分との間、かつ希釈水の水面下に配置されており、希釈水の水面より下側に位置する往路部分の裏面から表面に向けて、搬送方向下流側に向けて希釈水を噴射する。希釈水はメッシュベルトを通過するので、第２傾斜部Ｈ４におけるコンベヤベルト２ｃ１の往路部分を介してパームチップＸ２が往路部分と復路部分との間に進入することを抑制することができる。

また、前処理装置２Ａには、搬送方向下流側に向かうに従い下側に向けて延びる、投入側傾斜板２ｒが設けられている。本実施形態では、投入装置２ｂによって投入されたパームチップＸ２は、投入側傾斜板２ｒの上面を滑り落ちて、水槽２ａの所望の位置に供給される。なお、投入装置２ｂのみによって水槽２ａの所望の位置にパームチップＸ２を供給できる場合は、投入側傾斜板２ｒを設けずともよい。水槽２ａの搬送方向上流側（投入装置２ｂが設けられている側）には、コンベヤベルト２ｃ１の爪部材２ｔ（図７、８参照）によって捉えられたパームチップＸ２を回収するチップ回収部２ｓが設けられている。

図７、８に示すように、コンベヤベルト２ｃ１の幅方向両端には、コンベヤベルト２ｃ１の延在方向に沿って延びるチェーン２ｃ２がそれぞれ設けられており、このチェーン２ｃ２がスプロケット２ｍを含む複数のスプロケットに掛け回されている。スプロケット２ｍは、スプロケット軸２ｕの両端にそれぞれ設けられている。本実施形態のスプロケット２ｍの歯数は、比較的に大きな８Ｔや１２Ｔとなっている。このため、スプロケット軸２ｕの径方向における、スプロケット軸２ｕの外周面とスプロケット２ｍの外周縁との間の距離を大きくすることができ、よって、スプロケット軸２ｕの外周面と、スプロケット２ｍに掛け回されているコンベヤベルト２ｃ１との距離を大きくすることができる。なお、歯数の大きなスプロケットを用いる場合は、軸方向に直交する方向に沿って分割可能なスプロケットを採用しても良い。

コンベヤベルト２ｃ１の裏面側には、チップ受け部２ｖがコンベヤベルト２ｃ１の延在方向に所定間隔を空けて複数設けられている。チップ受け部２ｖは、コンベヤベルト２ｃ１の裏面から、コンベヤベルト２ｃ１で囲まれた空間Ｇ１に向けて突出すると共にコンベヤベルト２ｃ１の幅方向に延びる板状の第１部分２ｗと、第１部分２ｗの先端からコンベヤベルト２ｃ１の移動方向に向けて突出すると共にコンベヤベルト２ｃ１の幅方向に延びる板状の第２部分２ｘと、を備えている。第１部分２ｗ及び第２部分２ｘの、コンベヤベルト２ｃ１の幅方向における長さは、同等となっている。

コンベヤベルト２ｃ１の復路部分の裏面にパームチップＸ２が付着している場合、復路から往路に転じる際に裏面は下方を向きつつあるので、この裏面に付着しているパームチップＸ２は下方に向けて落下する場合がある。本実施形態ではチップ受け部２ｖがコンベヤベルト２ｃ１に設けられているので、落下したパームチップＸ２をこのチップ受け部２ｖが受け止めることができる。また、往路部分の裏面が完全に下方を向いている場合でも、チップ受け部２ｖの第２部分２ｘがパームチップＸ２を保持することができ、チップ受け部２ｖが搬送装置２ｃの第２傾斜部Ｈ４に到達した際に、チップ受け部２ｖが傾くことで、第２部分２ｘに保持されていたパームチップＸ２を落下させて、パイプスキマー２ｎに導入することができる。

図８に示すように、一対のチェーン２ｃ２には、複数の第１プレート２ｃ３、複数の第２プレート２ｃ４及び複数の第３プレート２ｃ５が各々架け渡されるように固定されている。これにより、一対のチェーン２ｃ２の間隔は一定に維持されている。第１プレート２ｃ３には、爪部材２ｔがボルト等を用いて固定されている。コンベヤベルト２ｃ１は、金属製のメッシュ２ｃ６が複数連結されて構成されている。コンベヤベルト２ｃ１の延在方向で隣り合う２つのメッシュ２ｃ６の互いに対向する端部は、それぞれ取付プレート２ｃ７に溶接等によって接合されており、この一対の取付プレート２ｃ７が第２プレート２ｃ４にボルト等を用いて固定されている。第３プレート２ｃ５には保持用パイプ２ｃ８がブラケット２ｃ９等を用いて固定されており、第３プレート２ｃ５と保持用パイプ２ｃ８との間にメッシュ２ｃ６が挟持されて保持されている。

第１プレート２ｃ３と第２プレート２ｃ４との間、第２プレート２ｃ４と第３プレート２ｃ５との間、及び第３プレート２ｃ５と第１プレート２ｃ３との間には、コンベヤベルト２ｃ１の厚さ方向に貫通する隙間Ｇ２、Ｇ３及びＧ４がそれぞれ設けられている。本実施形態では、隙間Ｇ２及びＧ３を塞ぐように樹脂製の第１カバー２ｙが設けられ、隙間Ｇ４を塞ぐように第２カバー２ｚが設けられており、隙間Ｇ２、Ｇ３及びＧ４は全て閉塞されている。このため、隙間Ｇ２、Ｇ３及びＧ４を介したパームチップＸ２の移動（コンベヤベルト２ｃ１の厚さ方向での移動）は防止されている。なお、隙間Ｇ２、Ｇ３及びＧ４をそれぞれ塞ぐように個別にカバーが設けられてもよいし、隙間Ｇ２、Ｇ３及びＧ４をまとめて塞ぐように１つのカバーが設けられてもよい。

本実施形態のメッシュ２ｃ６には、その開口が比較的に小さいメッシュが用いられており、例えば開口径が１．６ｍｍである。このように、比較的小さな開口のメッシュ２ｃ６を用いているので、メッシュの開口を介したパームチップＸ２の移動（コンベヤベルト２ｃ１の厚さ方向での移動）が抑制されている。

続いて、この第２実施形態の作用を説明する。
上述したように、コンベヤベルト２ｃ１の往路部分の上側の希釈水内を搬送されているパームチップＸ２は、第１直線部Ｈ１におけるコンベヤベルト２ｃ１のメッシュの開口や、上記隙間Ｇ２、Ｇ３及びＧ４を介して、往路部分と復路部分との間に進入する場合がある。往路部分と復路部分との間に進入したパームチップＸ２の一部は、第２傾斜部Ｈ４における復路部分の裏面に付着して希釈水から引き上げられ、復路部分の移動と共に第３直線部Ｈ５のスプロケット２ｍに向けて搬送される。スプロケット２ｍにおいて復路から往路に転じる際に裏面は下方を向くので、スプロケット２ｍを通り過ぎた後、コンベヤベルト２ｃ１の裏面に付着しているパームチップＸ２は下方に向けて、すなわち第３直線部Ｈ５の復路部分の裏面に再び落下する。第３直線部Ｈ５ではこのようなパームチップＸ２の付着と落下が繰り返され、パームチップＸ２はスプロケット軸２ｕとコンベヤベルト２ｃ１の裏面との間に次第に堆積される。堆積したパームチップＸ２は、コンベヤベルト２ｃ１を裏面側から押圧し、コンベヤベルト２ｃ１のメッシュが破損する可能性がある。このような不具合は、上述した本実施形態の構成によって防止又は抑制することが可能である。

パイプスキマー２ｎは、第２傾斜部Ｈ４における往路部分と復路部分との間の希釈水をパームチップＸ２と共に回収することで、このパームチップＸ２がスプロケット２ｍに向けて搬送されることを抑制できる。また、コンベヤベルト２ｃ１の往路部分と復路部分との間に進入したパームチップＸ２が第２傾斜部Ｈ４の復路部分の裏面に付着して水面から引き上げられたとしても、空気噴射ノズル２ｅ１が空気を吹き付けることで、付着したパームチップＸ２を再び希釈水中に戻したり、パイプスキマー２ｎに導入したりすることができる。さらに、水噴射ノズル２ｇ１が、希釈水の水面より下側に位置する第２傾斜部Ｈ４における往路部分の裏面から表面に向けて、搬送方向下流側に向かって希釈水を噴射するので、第２傾斜部Ｈ４におけるコンベヤベルト２ｃ１の往路部分を介してパームチップＸ２が往路部分と復路部分との間に進入することを抑制できる。

スプロケット２ｍの歯数は、比較的に大きな８Ｔや１２Ｔとなっているので、スプロケット軸２ｕの外周面と、スプロケット２ｍに掛け回されているコンベヤベルト２ｃ１との距離を大きくすることができる。よって、スプロケット軸２ｕとコンベヤベルト２ｃ１との間にパームチップＸ２が堆積してメッシュを破損させるまでの時間を長くすることができ、例えば定期的に行われるメンテナンス時に、堆積したパームチップＸ２を取り除くことで、メッシュの破損を防止することができる。

コンベヤベルト２ｃ１の復路部分の裏面に付着しているパームチップＸ２が、復路から往路に転じる際に下方に向けて落下した場合であっても、本実施形態ではチップ受け部２ｖがコンベヤベルト２ｃ１に設けられているので、落下したパームチップＸ２をこのチップ受け部２ｖが受け止めることができる。また、往路部分の裏面が完全に下方を向いている場合でも、チップ受け部２ｖの第２部分２ｘがパームチップＸ２を保持することができ、チップ受け部２ｖが搬送装置２ｃの第２傾斜部Ｈ４に到達した際に、チップ受け部２ｖが傾くことで、第２部分２ｘに保持されていたパームチップＸ２を落下させて、パイプスキマー２ｎに導入することができる。このため、コンベヤベルト２ｃ１の往路部分の裏面から落下したパームチップＸ２が再び復路部分の裏面に落下してスプロケット軸２ｕとコンベヤベルト２ｃ１との間にパームチップＸ２が堆積することを、効果的に抑制することができる。

また、本実施形態では、上記隙間Ｇ２、Ｇ３及びＧ４を塞ぐ第１カバー２ｙ及び第２カバー２ｚが設けられ、比較的に小さな開口を有するメッシュ２ｃ６を採用しているので、隙間Ｇ２、Ｇ３及びＧ４やメッシュの開口を介してパームチップＸ２が往路部分と復路部分との間に進入することを抑制することができる。

以上のような本実施形態の構成によって、スプロケット軸２ｕとコンベヤベルト２ｃ１との間にパームチップＸ２が堆積することを抑制でき、よってメッシュ２ｃ６の破損を防止できる。なお、パイプスキマー２ｎ、空気噴射ノズル２ｅ１、水噴射ノズル２ｇ１、チップ受け部２ｖ、第１カバー２ｙ及び第２カバー２ｚの設置、比較的に大きな歯数（径）のスプロケット２ｍの採用、並びに比較的に小さな開口のメッシュ２ｃ６の採用は、全てを同時に適用する必要はなく、これらの構成のうち少なくとも１つを採用すればよい。

なお、本発明は上記実施形態に限定されず、例えば以下のような変形例が考えられる。
（１）上記実施形態では、セルロース系バイオマスの一種であるパーム幹Ｘ１を搾汁対象としたが、本発明はこれに限定されない。糖分を含む樹液を有するセルロース系バイオマスには、パーム幹Ｘ１の他にオイルパームの枝葉、パーム葉柄、バナナ、サトウキビ、トウモロコシ、キャッサバ、サゴ椰子、ニッパ椰子、ヤムイモ、ソルガム、馬鈴薯、バナナ幹や葉、セルロースと樹液（またはジュース）、セルロース・でん粉・樹液（またはジュース）からなる作物等、種々の植物があるので、本発明は、各種のセルロース系バイオマスに適用可能である。

（２）上記実施形態では、図２及び図３に示す前処理装置２を用いたが、本発明はこれに限定されない。前処理装置２は、希釈水に浸漬したパームチップＸ２を流体を用いて撹拌するものであれば他の形態のものでもよい。

（３）例えば、上述した前処理装置２では２つの流体つまり空気と希釈水とを用いてパームチップＸ２を撹拌したが、本発明はこれに限定されない。空気と希釈水とのいずれか一方を用いてパームチップＸ２を撹拌しても良い。例えば、空気のみを用いてパームチップＸ２を撹拌する場合、第１直線部Ｈ１の下方に複数の空気噴射ノズル２ｅを平面視２次元状に設けて第１直線部Ｈ１上のパームチップＸ２をより均一に撹拌することが考えられる。

（４）また、上述した前処理装置２では、空気を下方からパームチップＸ２に向けて噴射し、また希釈水を両側（側方）からパームチップＸ２に向けて噴射したが、本発明はこれに限定されない。例えば、空気を両側（側方）からパームチップＸ２に向けて噴射し、また希釈水を下方からパームチップＸ２に向けて噴射してもよい。

（５）また、上述した前処理装置２では、第１直線部Ｈ１、第１傾斜部Ｈ２及び第２直線部Ｈ３を備える搬送装置２ｃを備えるが、本発明はこれに限定されない。他の形式の搬送装置を採用しても良い。例えば直線状かつ全体として水平に対して傾斜した搬送装置を採用しても良い。

（６）また、上述した前処理装置２では、切替弁２ｊを設けることにより希釈水（樹液含有水Ｘ４）と原水（真水）とを切り替えて水槽２ａに供給するが、本発明はこれに限定されない。例えば、切替弁２ｊを削除することにより専ら希釈水（樹液含有水Ｘ４）を循環ポンプ２ｆから水槽２ａに供給し、別途設けた原水供給ポンプを用いて所定量の原水（真水）を水槽２ａに別途供給しても良い。

（７）また、上述した前処理装置２では、水槽２ａから溢れた希釈水（樹液含有水Ｘ４）を回収タンク２ｈに回収し、一部をメタン発酵設備６に供給したが、本発明はこれに限定されない。例えば、回収タンク２ｈを削除し、水槽２ａから溢れた希釈水（樹液含有水Ｘ４）の一部をメタン発酵設備６に直接供給しても良い。

（８）さらには、上述した前処理装置２では、搬送装置２ｃの両側に各々一列に配列する水噴射ノズル２ｇを設けたが、本発明はこれに限定されない。例えば、上下２列に水噴射ノズル２ｇを設け、パームチップＸ２の撹拌状態に応じて上列あるいは下列のいずれか一方から希釈水（樹液含有水Ｘ４）を噴射しても良い。

（９）上記実施形態では、糖化処理Ｓ４及び固液分離処理Ｓ５を行うことにより搾り滓Ｘ６から糖化液Ｘ８を取得したが、本発明はこれに限定されない。糖化処理Ｓ４及び固液分離処理Ｓ５を削除することにより、樹液含有水Ｘ４及び搾汁液Ｘ５のみを原料としてメタン発酵処理Ｓ６を行っても良い。

（１０）上記実施形態では、破砕機１を備えるバイオマス処理装置について説明したが、本発明はこれに限定されない。例えばパームチップＸ２を原料とするバイオマス処理装置では、破砕機１を省略することができる。すなわち、パーム幹Ｘ１を事前に破砕することによって得られたパームチップＸ２を原料として受け入れる形態のバイオマス処理装置も、本発明の技術的範囲である。

（１１）上記実施形態では、前処理装置２の処理によって得られた処理済パームチップＸ３は直接に搾汁機３に供給されているが、本発明はこれに限定されない。例えば、処理済パームチップＸ３を湿式摩砕機で加水しながら摩砕してスラリーとし、このスラリーを搾汁機３に供給して搾汁してもよい。すなわち、本発明の搾汁装置が、前処理装置と搾汁機との間に設けられる湿式摩砕機をさらに備えても良く、本発明の搾汁方法が、前処理後の処理済パームチップＸ３（セルロース系バイオマス）に対する湿式摩砕処理をさらに有しても良い。湿式摩砕機としては例えばローラミル等が挙げられる。湿式摩砕機による摩砕処理後のスラリーを搾汁機３で搾汁することで、搾汁機３にて得られる搾汁液Ｘ５のＳＣＯＤ量を増加させることができる。

（１２）上記第２実施形態では、パイプスキマー２ｎから回収した希釈水は流路Ｆ２を介してフィルタ２ｉに供給されているが、本発明はこれに限定されない。パイプスキマー２ｎから回収した希釈水にはパームチップＸ２が多く含まれている場合があるため、この希釈水をフィルタ２ｉに供給すると、フィルタ２ｉで補足されるパームチップＸ２の量が増加し、フィルタ２ｉでの作業が煩雑になる。そこで、パイプスキマー２ｎから回収された希釈水を、フィルタ２ｉに供給せずに第２の循環ポンプを用いて直接に水槽２ａに戻すように構成しても良い。この場合、第２の循環ポンプにパームチップＸ２を含んだ希釈水をそのまま圧送できるポンプを採用しても良い。

（１３）上記第２実施形態では、フィルタ２ｉの下流側に循環ポンプ２ｆが設けられているが、本発明はこれに限定されない。例えば循環ポンプ２ｆにパームチップＸ２を含んだ希釈水をそのまま圧送できるポンプを採用し、フィルタ２ｉを流路Ｆ４に設け、貯留タンク２ｏに供給される樹液含有水Ｘ４のみを当該フィルタ２ｉによって濾過して固形物であるパームチップＸ２を除去するように構成しても良い。

（１４）上記第２実施形態では、コンベヤベルト２ｃ１の復路部分の表面に設けられた爪部材２ｔが、水槽２ａの底部に堆積したパームチップＸ２を捉えてチップ回収部２ｓに向けて搬送するが、本発明はこれに限定されない。例えば、搬送装置２ｃの第３直線部Ｈ５において、コンベヤベルト２ｃ１の表面から同一距離（爪部材２ｔの高さよりも僅かに長い距離）だけ離間し、かつコンベヤベルト２ｃ１の表面に沿って延在するケーシングを設け、爪部材２ｔがパームチップＸ２を捉えつつ当該ケーシングに沿って搬送することで、水槽２ａの底部に堆積したパームチップＸ２を再び往路部分の表面（上側の面）に載置することが可能となる。この場合、チップ回収部２ｓは設けずともよく、パームチップＸ２は処理済パームチップＸ３となって下流工程に供給されるので、回収場所が異なることによるチップの品質のバラツキを防止することができる。

１ 破砕機
２、２Ａ 前処理装置
２ａ 水槽
２ｂ 投入装置
２ｃ 搬送装置
２ｃ１ コンベヤベルト
２ｄ ブロア
２ｅ 空気噴射ノズル
２ｆ 循環ポンプ
２ｇ 水噴射ノズル
２ｈ 回収タンク
２ｉ フィルタ
２ｊ 切替弁
２ｋ ＣＯＤ濃度計
２ｎ パイプスキマー（回収部）
３ 搾汁機
Ｘ１ パーム幹（セルロース系バイオマス）
Ｘ２ パームチップ
Ｘ３ 処理済パームチップ
Ｘ４ 樹液含有水
Ｘ５ 搾汁液
Ｘ６ 搾り滓
Ｘ７ 糖化処理液
Ｘ８ 糖化液
Ｘ９ バイオガス
Ｈ１ 第１直線部
Ｈ２ 第１傾斜部
Ｈ３ 第２直線部
Ｈ４ 第２傾斜部
Ｈ５ 第３直線部

Claims (12)

1. 破砕されたセルロース系バイオマスに所定の前処理を施した上で搾汁処理するセルロース系バイオマスの搾汁方法であって、
   前記前処理は、前記セルロース系バイオマスを希釈水に浸漬させ、かつ、流体を用いて撹拌する浸漬・撹拌処理を含むセルロース系バイオマスの搾汁方法。
2. 前記浸漬・撹拌処理では、前記希釈水中の前記セルロース系バイオマスに前記希釈水を前記流体として噴射することによって撹拌する請求項１に記載のセルロース系バイオマスの搾汁方法。
3. 前記浸漬・撹拌処理では、前記希釈水中の前記セルロース系バイオマスに空気を前記流体として噴射することによって撹拌する請求項１または２に記載のセルロース系バイオマスの搾汁方法。
4. 前記浸漬・撹拌処理では、前記セルロース系バイオマスを前記希釈水に連続的あるいは間欠的に投入し、前記希釈水中で所定方向に搬送した後に前記希釈水から連続的あるいは間欠的に引き上げる請求項１〜３のいずれか一項に記載のセルロース系バイオマスの搾汁方法。
5. 前記セルロース系バイオマスは、オイルパームの幹または枝葉である請求項１〜４のいずれか一項に記載のセルロース系バイオマスの搾汁方法。
6. 前記浸漬・撹拌処理では、前記希釈水に浸漬された前記セルロース系バイオマスを所定の搬送方向に搬送するコンベヤベルトの、往路部分と復路部分との間、かつ前記搬送方向の上流側における前記希釈水の水面下近傍に設けられた回収部を介して、前記セルロース系バイオマスと共に前記希釈水を回収する請求項１〜５のいずれか一項に記載のセルロース系バイオマスの搾汁方法。
7. セルロース系バイオマスの破砕物に所定の前処理装置で前処理を施した上で搾汁処理するセルロース系バイオマスの搾汁装置であって、
   前処理装置は、
   希釈水を貯留する水槽と、
   前記水槽内において前記希釈水に浸漬された前記破砕物を流体を用いて撹拌する撹拌装置とを備えるセルロース系バイオマスの搾汁装置。
8. 前記撹拌装置は、前記破砕物に前記希釈水を前記流体として噴射する水噴射ノズルを備える請求項７に記載のセルロース系バイオマスの搾汁装置。
9. 前記撹拌装置は、前記破砕物に空気を前記流体として噴射する空気噴射ノズルを備える請求項７または８に記載のセルロース系バイオマスの搾汁装置。
10. 前記水槽に前記破砕物を連続的あるいは間欠的に投入する投入装置と、
    前記水槽中の前記破砕物を所定方向に搬送して前記希釈水から連続的あるいは間欠的に引き上げる搬送装置とをさらに備える請求項７〜９のいずれか一項に記載のセルロース系バイオマスの搾汁装置。
11. 前記セルロース系バイオマスは、オイルパームの幹または枝葉である請求項７〜１０のいずれか一項に記載のセルロース系バイオマスの搾汁装置。
12. 前記前処理装置は、前記破砕物と共に前記希釈水を回収する回収部をさらに備え、
    前記回収部は、前記水層内の前記希釈水に浸漬された前記破砕物を所定の搬送方向に搬送するコンベヤベルトの、往路部分と復路部分との間、かつ前記搬送方向の上流側における前記希釈水の水面下近傍に設けられている請求項７〜１１のいずれか一項に記載のセルロース系バイオマスの搾汁装置。

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