WO2020137003A1 - パームオイル工場残渣物の処理装置及びその処理方法 - Google Patents

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WO2020137003A1
WO2020137003A1 PCT/JP2019/034140 JP2019034140W WO2020137003A1 WO 2020137003 A1 WO2020137003 A1 WO 2020137003A1 JP 2019034140 W JP2019034140 W JP 2019034140W WO 2020137003 A1 WO2020137003 A1 WO 2020137003A1
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palm
palm oil
softened
residue
heat source
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PCT/JP2019/034140
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English (en)
French (fr)
Inventor
眞一 下瀬
Original Assignee
株式会社下瀬微生物研究所
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    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B09—DISPOSAL OF SOLID WASTE; RECLAMATION OF CONTAMINATED SOIL
    • B09B—DISPOSAL OF SOLID WASTE NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • B09B3/00—Destroying solid waste or transforming solid waste into something useful or harmless

Definitions

  • the present invention relates to a treatment device for a residue produced in a palm oil factory and a treatment method thereof.
  • incinerating or purifying a large amount of residue has a problem in terms of processing cost.
  • empty fruit bunch and mesocarp fiber had an environmental problem because they started to crumble when they were piled up in large amounts as compost, and they also had a bad odor.
  • the applicant of the present application efficiently stores organic waste in a closed container such as a tank and stirs it while heating it to a predetermined temperature range under reduced pressure, as described in Patent Document 1, for example.
  • a patent application has been filed for a reduced pressure fermentation dryer capable of promoting the fermentation of organic substances by removing water and drying, and adding predetermined microorganisms to the organic waste treated in this way.
  • the present invention has been made in consideration of the above-mentioned circumstances, and an object thereof is to treat a predetermined residue produced in a palm oil processing plant with a reduced pressure fermentation dryer and generate heat as a product thereof. It is an object of the present invention to provide a processing apparatus and a processing method for obtaining a biomass fuel having a high amount and a high combustion temperature and generating a heat source from the biomass fuel.
  • the present invention has the following means for solving the above-mentioned problems. That is, the palm oil factory residue treatment device of the present invention, a softened empty fruit bunch obtained by softening the empty fruit bunch of palm palm, and a waste liquid after separating palm oil from the fruit of the palm palm. was stored in a closed container as a palm oil plant residue and stirred under reduced pressure while heating to a predetermined temperature range, and obtained by decomposing the organic components of the organic matter contained in the softened empty fruit bunch using microorganisms.
  • the softened fibrous material was uniformly adsorbed with oil and fat obtained by fermenting and drying the waste liquor, and a reduced pressure fermentation dryer to obtain absorbed biomass fuel, and was placed in the latter stage of the reduced pressure fermentation dryer to obtain A heat source device that burns a biomass fuel to generate a heat source.
  • the waste liquid is heated and stirred as the water evaporates, and the fermented and dried oil and fat are obtained, and the organic matter of the softened empty fruit bunch is fermented and dried.
  • a softened fibrous material is obtained, and the dried fat and oil is effectively adsorbed and absorbed by the softened fibrous material by stirring to become a biomass fuel.
  • This biomass fuel has a high calorific value and a high combustion temperature. Therefore, when such biomass fuel is burned by the heat source device, a heat source such as steam is efficiently generated. Further, it is not necessary to incinerate or discard the waste liquid or empty fruit bunch, which is the residue of the palm oil factory, and it is possible to greatly reduce the processing cost.
  • a softening processor for further softening the softened empty fruit bunch.
  • a softened empty fruit bunch that is further softened by the softening processor is obtained. It is possible to effectively adsorb and absorb the component, and it is possible to obtain a better biomass fuel.
  • a dehydrator that removes the water content of the waste liquid before storing it in the closed container. According to this configuration, it is possible to efficiently ferment and dry the oil and fat content in the waste liquid in the vacuum fermentation dryer.
  • the water removed by the dehydrator is used for steaming the fruit of the palm palm. According to this configuration, the water contained in the waste liquid can be effectively used without being discarded.
  • the palm oil factory residue further contains mesocarp fiber and palm palm shell. According to this configuration, all the residues (empty fruit bunches, mesocarp fibers, palm palm shells, and waste liquid) produced at the palm oil factory are processed by the vacuum fermentation dryer, so that almost no waste is generated. There is no advantage.
  • a part of the heat source generated by the heat source device is preferably used at least in the reduced pressure fermentation dryer.
  • a dedicated steam boiler or the like provided in the vacuum fermentation dryer is not required, the facility configuration is simple, and running costs can be suppressed.
  • the present invention it is preferable to include a generator that is connected to the heat source device and receives a part of the generated heat source to generate electricity. With this configuration, it is possible to convert the generated heat source into electricity.
  • the electricity obtained by the generator is used in the reduced pressure fermentation dryer. According to this configuration, a part of the electric power consumed by the reduced pressure fermentation dryer can be covered by the power generation of the generator, and the running cost can be suppressed.
  • a softened empty fruit bunch obtained by softening an empty fruit bunch of palm palm, and a waste liquid after separating palm oil from the fruit of the palm palm are hermetically sealed as a palm oil factory residue.
  • a softened fibrous material obtained by decomposing the organic component of the organic matter contained in the softened empty fruit bunch by using a microorganism while stirring while heating in a predetermined temperature range under reduced pressure the waste liquid.
  • the biomass fuel which can produce a high calorific value and also can raise combustion temperature using the softened empty fruit bunch and waste liquid which are palm oil factory residue Can be produced, and the processing cost of the palm oil plant residue can be significantly reduced. Further, such a biomass fuel can be burned to efficiently obtain a heat source, and a zero-emission heat source can be obtained with almost no generation of waste.
  • FIG. 1 is a diagram schematically showing an oil production process in a palm oil factory and a palm oil factory residue treatment system according to an embodiment of the present invention.
  • FIG. 2 is a diagram schematically showing a schematic configuration of a reduced pressure fermentation dryer provided in the processing system.
  • FIG. 3 is a figure which shows schematic structure of the biomass boiler with which the same processing apparatus is equipped.
  • FIG. 1 is a diagram schematically showing an oil production process in a palm oil factory and a palm oil factory residue treatment system according to an embodiment of the present invention.
  • A is an oil refining process of palm oil in the palm oil factory, and a palm oil factory residue B is generated as a waste by this oil refining process.
  • C is the palm oil residue treatment system of the present embodiment for treating the palm oil factory residue B.
  • palm oil refining process A will be described.
  • palm palm fruits FFB: Fresh Fruit Bunch
  • step 91 the harvested palm palm fruits are steamed with steam and then defruited by a stripper to remove fruits 92.
  • empty fruit bunch EFB
  • the empty fruit bunch EFB is a wood fiber portion that remains after the fruit 92 is removed, and this wood fiber portion is a softened empty fruit bunch EFB that is softened by the steaming treatment 91.
  • the softened empty fruit bunch EFB is further softened by the softening processor 110.
  • the softening treatment by the softening processor 110 is to further soften the softened empty fruit bunch EFB with microorganisms, and this softening process makes the empty fruit bunch EFB into a softer fibrous softened empty fruit bunch EFB. ..
  • the empty fruit bunch EFB softened by the softening processor 110 is referred to as a softened empty fruit baffle EFB93.
  • This softened empty fruit bunch EFB93 becomes the palm oil factory residue B.
  • the softening processor 110 may be unnecessary.
  • step 94 the separated fruit 92 is squeezed by a squeezing machine to obtain juice, and crude oil 95, that is, crude palm oil is extracted from this juice.
  • the pressing residue 96 is separated from the fruit 92.
  • step 97 the extracted crude palm oil is refined (refined) by a refiner including a centrifuge, a vacuum dryer, etc., and becomes palm oil (CPO: Crude Palm Oil) 98.
  • a refiner including a centrifuge, a vacuum dryer, etc.
  • palm oil CPO: Crude Palm Oil
  • the waste liquid (POME: Palm Oil Mill Effluent) in the palm oil refining process is separated from the crude palm oil.
  • the waste liquid POME is a waste liquid containing a large amount of oil and fat contained in the palm palm fruit 92, in addition to the water condensed in the steam used in the steaming treatment 91. Therefore, the waste liquid POME separated from the crude palm oil is dehydrated by the dehydrator 111, and most of the steam (water) used in the steaming treatment 91 is removed.
  • the dehydrated waste liquid POME is sludge (or sludge) having an increased amount of oil and fat per unit volume, and hereinafter, the dehydrated waste liquid POME is referred to as sludge POME99.
  • the sludge POME99 becomes the palm oil factory residue B.
  • the dehydration by the dehydrator 111 does not need to be a solid with no water contained in the sludge POME99, and a certain degree of dehydration is sufficient. Further, the waste liquid POME can be directly fed to the reduced pressure fermentation dryer 3 without going through the dehydrator 111.
  • the water dehydrated by the dehydrator 111 is reused for steaming the palm palm fruit in the steaming treatment 91. Therefore, it is possible to effectively utilize a large amount of water contained in the waste liquid POME.
  • palm oil (CPO) 98 refined in the oil refining process 97 is a raw material for detergents such as soap and cosmetics.
  • the pressing residue 96 separated in the pressing step 94 is passed through the wind separation tube in step 100, is separated into seeds (seed or endosperm) and mesocarp fiber in step 101, and is then seed 102. Is separated from mesocarp fiber (MF) 103, and mesocarp fiber MF103 is palm oil factory residue B.
  • step 104 the separated seed 102 is dried and then coarsely crushed using a coarse crusher to be separated into a core 105 and a palm kernel shell (PKS).
  • PHS palm kernel shell
  • the separated core 105 is subjected to oil extraction treatment in step 107 to extract the palm kernel oil 108, and the residue (squeezed residue) other than the palm kernel oil 108 is collected with the palm palm shell PKS.
  • the collected palm palm shells and the residue (squeezed residue) other than the palm kernel oil 108 are collected to form the palm palm shells and other PKSs 106, and become the palm oil factory residue B.
  • the extracted palm kernel oil 108 is used for food traded at a higher price than palm oil CPO98, or used for frying oil, spray oil, or the like.
  • the resulting factory residue B per day is a soft empty fruit bunch.
  • the amount of palm FFB fruit FFB harvested and the amount of plant residue B such as softened empty fruit bunch EFB93 and sludge POME99 generated are examples and are not particularly limited.
  • the residue B produced in the palm oil factory that is, the softened empty fruit bunch EFB93, the mesocarp fiber MF103, the palm palm shell and other PKS106, and the sludge POME99 are all targets for processing in the palm oil residue processing system C.
  • all of the residue B produced in the palm oil factory is adapted to be introduced into the inlet 30a (see FIG. 2) of the reduced pressure fermentation dryer 3, but the mesocarp fiber MF103 and The palm palm shell and other PKS 106 can also be used as a raw material for composting and feeding.
  • the reduced-pressure fermentation dryer 3 is a known one as described in, for example, Patent Document 1 and the like, while stirring the residue B to be treated under reduced pressure while heating it to a predetermined temperature range, and utilizing microorganisms. Then, the organic components of the residue B are decomposed and fermented to obtain a dried product having a reduced volume.
  • the reduced-pressure fermentation dryer 3 is, as schematically shown in FIG. 2, a hermetically-sealed container for accommodating the introduced factory residue B, and is hermetically formed so as to keep the inside thereof at atmospheric pressure or below.
  • a pressure resistant tank 30 having a substantially cylindrical shape is provided.
  • a heating jacket 31 is provided on the peripheral wall of the tank 30, and heating steam is supplied from the biomass boiler 7 to the heating jacket 31.
  • the temperature of the steam supplied from the biomass boiler 7 is preferably about 140°C, for example.
  • a stirring shaft 32 extending in the longitudinal direction (left and right direction in FIG. 2) is provided inside the tank 30 so as to be surrounded by the heating jacket 31.
  • the stirring shaft 32 is rotated at a predetermined rotation speed by the electric motor 32a.
  • the agitation shaft 32 is provided with a plurality of agitation plates 32b spaced apart from each other in the axial direction.
  • the agitation plates 32b agitate the factory residue B and perform fermentation drying treatment from the factory residue B.
  • the dried product (biomass fuel 40 described later) is sent in the longitudinal direction of the tank 30.
  • An input port 30a for the residue B generated in the palm oil factory is provided on the upper side of the longitudinal side of the tank 30, and the residue B input from the input port 30a is heated by the heating jacket 31. Meanwhile, the stirring shaft 32 is rotated to stir. Then, after a lapse of a predetermined time, the dried product (biomass fuel 40) after the treatment is discharged from the discharge port 30b provided in the lower portion of the tank 30.
  • a hydraulic motor may be used instead of the electric motor 32a.
  • a guide part 30c for guiding the vapor generated from the heated residue B to the condensing part 33 is provided on the upper part of the tank 30.
  • two guide portions 30c are provided, and each guide portion 30c is arranged at a predetermined distance in the longitudinal direction of the tank 30.
  • a plurality of cooling pipes 33b supported by a pair of heads 33a are provided inside the condensing part 33 supported by the communication passage 34 via the guide part 30c.
  • the cooling pipes 33b and the cooling tower 33b are provided.
  • a cooling water passage 80 is provided between the cooling water passage 80 and the cooling water passage 8.
  • the condensing part 33 extends parallel to the longitudinal direction of the tank 30 and is arranged on the rear side of the guide part 30c.
  • the cooling water that has flowed through the cooling pipe 33b in the condensing unit 33 and has increased in temperature due to heat exchange with the high-temperature steam flows through the cooling water passage 80 as schematically indicated by an arrow in FIG. 8 into the water receiving tank 81.
  • the cooling tower 8 is provided with a pump 82 for pumping the cooling water from the water receiving tank 81 and a nozzle 83 for injecting the pumped cooling water.
  • the cooling water jetted from the nozzle 83 receives the air blown from the fan 85 while flowing down the lower part 84, the temperature of the cooling water decreases, and the cooling water flows into the water receiving tank 81 again.
  • the cooling water cooled by the cooling tower 8 is sent by the cooling water pump 86, sent to the condensing unit 33 by the cooling water path 80, and flows through the plurality of cooling pipes 33b again. Then, after the temperature rises due to the heat exchange with the steam generated inside the tank 30 as described above, it flows through the cooling water path 80 again and flows into the water receiving tank 81 of the cooling tower 8. That is, the cooling water circulates in the cooling water passage 80 between the condenser 33 and the cooling tower 8.
  • condensed water obtained by condensing the steam generated from the heated residue B in the condensing unit 33 is also injected.
  • condensed water generated by exchanging heat with high-temperature steam is collected below the condenser 33.
  • a vacuum pump 36 is connected to the condensing unit 33 via a communication passage 35 to reduce the pressure in the tank 30. That is, by the operation of the vacuum pump 36, the air and the condensed water are sucked out from the condenser 33 through the communication passage 35, and the air and the steam in the tank 30 are further sucked through the communication passage 34 and the guide portion 30c. .. In this way, the condensed water is sucked from the condenser 33 to the vacuum pump 36, and is guided from the vacuum pump 36 to the water receiving tank 81 of the cooling tower 8 by the water guiding pipe.
  • An open/close valve 30d is provided in the communication passage 34 so that air or the like is not sucked from the inside thereof when the reduced pressure fermentation dryer 3 is stopped.
  • an atmosphere opening valve that opens the inside of the tank 30 to the atmosphere is arranged near the vacuum pump 36.
  • the condensed water guided to the water receiving tank 81 of the cooling tower 8 mixes with the cooling water, is pumped up by the pumping pump 82 as described above, is jetted from the nozzle 83, and is then cooled while flowing down the lower stream portion 84. ..
  • the condensed water contains the same microorganisms as those added to the residue B in the tank 30, and the odorous components contained in the condensed water are decomposed. It does not diverge into.
  • the residue B (softened empty fruit bunch EFB93 and sludge POME99) stored in the tank 30 was further supplemented with mesocarp fiber MF103 and palm palm shell and other PKS106.
  • the residue is stirred by the rotation of the stirring shaft 32 while being heated by the heating steam supplied to the heating jacket 31 in a state in which microorganisms described later are added.
  • the residue B contained in the tank 30 is effectively heated by being heated from the outside by the heating jacket 31 surrounding the inside of the tank 30 and being heated from the inside by the stirring shaft 32 and the like.
  • the residue B is stirred by the stirring shaft 32.
  • the boiling point is lowered in the tank 30, and the moisture of the residue B, especially the moisture contained in the softened empty fruit bunch EFB93 and the sludge POME99, evaporates quickly, and the sludge POME99.
  • the fats and oils inside are fermented and dried.
  • the organic matter of the softened empty fruit bunch EFB93, the mesocarp fiber MF103, and the palm palm shell and other PKS106 becomes a softened fibrous material by fermentation and drying.
  • the oil and fat and the softened fibrous material are stirred and mixed by the rotation of the stirring shaft 32, so that the oil and fat is uniformly and efficiently adsorbed and absorbed in the entire softened fibrous material.
  • the softened fibrous material that has uniformly adsorbed and absorbed fats and oils in this way is a fibrous good-quality biomass fuel that has a large calorific value and a high combustion temperature.
  • one step (1 cycle) is preferably, for example, 24 hours.
  • the residue B is charged over 30 minutes and the residue B is removed over 23 hours.
  • a drying step of drying the residue B is provided, and the dried material (water content of about 10%) is discharged over 30 minutes.
  • the pressure inside the tank 30 is reduced to -0.06 to -0.07 MPa (gauge pressure; hereinafter, gauge pressure is omitted)
  • the water temperature in the tank 30 is maintained at 76 to 69°C (saturated steam temperature). It As a result, the residue B is promoted to be decomposed, fermented and dried by the microorganisms described later.
  • a microorganism to be added to the residue B in the tank 30 when performing such fermentation and drying treatment as described in, for example, Patent Document 2, a plurality of types of indigenous bacteria are used as a base, and Pre-cultured complex effective microorganism group is preferable, and the common name is SHIMOSE 1/2/3 group as the center of colony.
  • SHIMOSE 1 was sent to FERM BP-7504 (Ministry of Economy, Trade and Industry, National Institute of Advanced Industrial Science and Technology, Institute of Biotechnology and Industrial Technology, Patent Microorganism Depositary Center (1-3, East 1-3, Tsukuba, Ibaraki, Japan) on March 14, 2003. Internationally deposited).
  • SHIMOSE 2 is a microorganism belonging to FERM BP-7505 (an international deposit similar to SHIMOSE 1) and Pichiafarinosa, which is resistant to salt, and SHIMOSE 3 is called FERM BP-7506 (SHIMOSE 1). It is a microorganism belonging to Staphylococcus).
  • the residue B softened empty fruit bunch EFB93, dehydrated sludge POME99, and mesocarp fiber MF103, palm palm shell and other PKS106
  • the residue B softened empty fruit bunch EFB93, dehydrated sludge POME99, and mesocarp fiber MF103, palm palm shell and other PKS106
  • the atmosphere opening valve provided near the vacuum pump 36 is closed to close the inside of the tank 30. Then, the inside of the tank 30 is heated under reduced pressure, and the organic component of the residue B contained therein is fermented and dried. That is, heating steam is supplied from the biomass boiler 7 to be described later to heat the inside of the tank 30.
  • the inside of the tank 30 is heated by the heating steam, and the stirring shaft 32 is rotated at a predetermined rotation speed (for example, about 8 rpm) to stir the residue B, while the vacuum pump 36 is operated to operate the tank 30. Decompress the inside. Due to this reduced pressure, the temperature in the tank 30 becomes an environment in which the activity of the microorganisms is optimal, and the decomposition of the organic components of the organic matter by the microorganisms is suitably promoted.
  • the rotation speed (8 rpm) of the stirring shaft 32 is an example, and may be another value as long as the organic component of the organic matter can be decomposed.
  • the sludge POME99 becomes a fermented and dried oil and fat
  • the softened empty fruit bunch EFB93 becomes a softened fibrous substance by fermentation and drying, and these oil and fat and the softened fibrous substance are stirred shaft 32.
  • the oil and fat components are uniformly adsorbed and absorbed by the whole softened fibrous material by being stirred by the rotation of.
  • This biomass fuel is mainly a softened fibrous material that uniformly adsorbs and absorbs the above-mentioned oil and fat content, but also contains mesocarp fiber MF103 fermented and dried and palm palm shell and other PKS106.
  • the dried product (biomass fuel) discharged from the tank 30 is reduced in volume by heating and drying.
  • the dried product (biomass fuel) that has been subjected to the reduced pressure fermentation drying process by the reduced pressure fermentation drying device 3 is discharged from the discharge port 30b at the bottom of the tank 30 of the reduced pressure fermentation drying device 3.
  • the dry matter having a predetermined water content (for example, about 10%) discharged from the discharge port 30b is the total of the factory residue B input to the vacuum fermentation dryer 3 per day and the water dehydrated by the dehydrator 111. It is about 280 tons per day for the amount of 1140 tons.
  • the amount of the dried product (biomass fuel) obtained is an example, and the total amount of the plant residue B fed into the vacuum fermentation dryer 3 per day is determined by a predetermined water content (for example, about 10%).
  • the number of installed bases of the vacuum fermentation dryer 3 may be appropriately selected so that the dried product can be reliably discharged.
  • the dried product obtained by the reduced-pressure fermentation dryer 3 that is, the softened fibrous product that mainly adsorbs and absorbs the fat and oil, becomes the biomass fuel 40 as shown in FIG.
  • the total amount of the evaporated moisture and the moisture dehydrated by the dehydrator 111 is, for example, 970 tons with respect to the total amount of 1140 tons.
  • the amount of evaporated water is also an example.
  • the biomass boiler (heat source device) 7 burns a biomass fuel 40 having a predetermined water content (about 10%) obtained by the reduced pressure fermentation dryer 3 to generate high temperature steam.
  • the biomass fuel 40 is a softened fibrous material that uniformly adsorbs and absorbs the oil and fat obtained from the fermented sludge POME99, and therefore, the combustion by the biomass boiler 7 has a large calorific value. The combustion temperature becomes higher, and higher temperature steam is efficiently generated.
  • the biomass boiler 7 burns the biomass fuel 40 obtained in the reduced pressure fermentation/drying step by the reduced pressure fermentation/dryer 3 to perform a heat source generation step of generating steam (heat source).
  • the biomass boiler 7 heats a heat medium such as water with a biomass burner 71 capable of efficiently burning the biomass fuel 40, and generates high temperature steam. And a steam generating section 72 for allowing the steam to be generated.
  • the heating steam generated in the steam generator 72 is supplied to the reduced pressure fermentation dryer 3 (the heating jacket 31 of the tank 30 and the like).
  • the biomass burner 71 sends, as fuel, a hopper 73 into which the biomass fuel 40 obtained by the reduced pressure fermentation dryer 3 is input, and a biomass fuel 40 dropped from the hopper 73 by an electric motor 74a.
  • a driven screw feeder 74, a primary combustion furnace 75 that thermally decomposes the biomass fuel 40 thus sent to generate combustible gas, and a secondary combustion furnace 76 that completely combusts the combustible gas are provided. ing.
  • the screw feeder 74 is housed in a cylindrical chamber 74b, and a hopper 73 is connected above the rear end side (right side in FIG. 3).
  • a rotary valve 73a is provided below the hopper 73.
  • the front end portion (the left end portion in FIG. 3) of the screw feeder 74 faces the opening of the upstream end (the right end in FIG. 3) of the cylindrical primary combustion furnace 75 so that the biomass fuel 40 or the like is supplied thereto. It has become.
  • an electrothermal ignition plug 75a is also provided facing the opening at the upstream end of the primary combustion furnace 75, and the biomass fuel 40 in the primary combustion furnace 75 is ignited when the operation of the biomass burner 71 is started. It is like this.
  • the biomass fuel 40 is supplied from the screw feeder 74 to the primary combustion furnace 75, and the air pushed by the fan 77 flows into the chamber 74b of the primary combustion furnace 75 to burn the biomass fuel 40.
  • the air also flows in through the holes provided in the peripheral wall of the primary combustion furnace 75. Since the amount of the fuel 40 becomes insufficient with respect to the amount of the fuel 40, a part of the biomass fuel 40 is burned in the primary combustion furnace 75, while the remaining part is thermally decomposed at a high temperature to generate a combustible gas. The combustible gas thus generated combusts and flows out toward the secondary combustion furnace 76 on the downstream side.
  • a tapered nozzle portion 75b is provided so as to project into the secondary combustion furnace 76, and from this, the secondary combustion furnace 76 is provided.
  • Combustible gas is blown into the interior while burning.
  • the high temperature combustible gas thus blown mixes with the secondary air sucked from the air suction passage 76b in the burner portion 76a provided in the secondary combustion furnace 76 and completely burns, and this flame burns on the downstream side. It comes out into the chamber 76c.
  • This flame entrains the air in the combustion chamber 76c and burns so that the unburned components are almost eliminated, and the high-temperature combustion gas (burned gas) generated thereby passes through the steam generating section 72 and the downstream side thereof. After passing through the exhaust pipe 78, a dust collector (not shown), etc., it is released into the atmosphere. Since the combustible gas generated from the biomass fuel 40 is burned in this manner, the exhaust gas contains few harmful substances and can be cleaned by a general dust collector.
  • the steam generating section 72 has a general configuration, and a detailed description thereof will be omitted, but in a spiral shape (or in a zigzag manner in the combustion chamber 76c) so as to surround the combustion chamber 76c of the secondary combustion furnace 76 in which flame blows out.
  • the pipe 72a is provided, and the steam or water flowing through the pipe 72a is heated by the flame or combustion gas in the combustion chamber 76c to generate high-temperature steam.
  • a part of the generated steam 79 is supplied to the reduced pressure fermentation dryer 3 through the pipe 72 a and the steam path 70 to heat the tank 30 of the reduced pressure fermentation dryer 3.
  • the jacket 31 is circulated to heat the inside of the tank 30.
  • the biomass fuel 40 softened fibrous material uniformly adsorbing and absorbing the oil and fat obtained from the sludge POME99 obtained in the reduced pressure fermentation dryer 3
  • the heating required in the reduced pressure fermentation dryer 3 is performed. Since the use steam 79 can be generated, it is possible to reduce the running cost of the entire palm oil residue treatment system.
  • the rest of the steam 79 generated in the biomass boiler 7 is supplied to the steam turbine generator 9 via the pipe 72a and another steam passage 87.
  • the steam turbine generator (generator) 9 has a steam turbine inside, and flows high-temperature and high-pressure steam 79 from the biomass boiler 7 toward the impeller of the steam turbine through the steam passage 87. Generates electric power by rotating the steam turbine at high speed. This generated electric power is supplied to the reduced pressure fermentation dryer 3 via an electric cable 88, as shown in FIG. Therefore, the electric power generated by the steam turbine generator 9 can be used as a part of the electric power used in the reduced pressure fermentation dryer 3, and the running cost of the entire palm oil residue treatment system C can be further reduced. Is. In addition, surplus electric power other than the electric power used for the power used in the reduced pressure fermentation dryer 3 is supplied to other devices, and if there is still surplus electric power, it is possible to sell the electric power to an electric power company.
  • the softened empty fruit bunch EFB93 is further softened by the softening processor 110 in advance and put into the vacuum fermentation dryer 3, and the sludge POME99 is It is dehydrated in advance by the dehydrator 111 and put into the reduced pressure fermentation dryer 3 in a state where the oil/fat per unit area is increased. Then, in the vacuum fermentation dryer 3, sludge POME99 is fermented to obtain a dried oil and fat, and softened empty fruit cluster EFB93 is fermented and dried to become a softened fibrous material, and these fats and oils and softened fibrous material are stirred. Then, the oil and fat are uniformly and efficiently adsorbed and absorbed in the entire softened fibrous material, whereby the biomass fuel 40 having a large calorific value and a high combustion temperature can be generated.
  • the residue B in the palm oil factory in addition to the softened empty fruit bunch EFB93 and the dehydrated sludge POME99, the fruit peel fiber MF103, palm palm shell and other PKS106, and the residue B The whole can be put into the reduced pressure fermentation dryer 3 and processed into a dried product (biomass fuel 40) having a greatly reduced volume. Moreover, since this biomass fuel 40 is burned in the biomass boiler 7, almost no industrial waste is generated, and the processing cost thereof is reduced.
  • the biomass fuel 40 obtained by the reduced pressure fermentation dryer 3 is a softened fibrous material that efficiently adsorbs and absorbs fats and oils, and has a large calorific value and a high combustion temperature. It is possible to obtain the same fuel as coke, which has a large calorific value, which is obtained by heating at high temperature to dry-distill. Moreover, the biomass fuel 40 produces almost no carbon dioxide (CO2) even when it is burned in the biomass boiler 7, and thus has almost zero emissions.
  • CO2 carbon dioxide
  • the empty fruit bunch EFB separated from the fruit 92 is softened by the softening processor 110.
  • this softening treatment efficiently adsorbs and absorbs oil and fat on the softened fibrous material. Since this is a treatment for softening, the softened empty fruit bunch EFB may be further softened to such an extent that the softened fibrous material can be efficiently absorbed and absorbed.
  • the residue B at the palm oil factory in addition to the softened empty fruit bunch EFB93 and the dehydrated sludge POME99, all of the mesocarp fiber MF103 and the palm palm shell and other PKS106 are decompressed.
  • the present invention is not limited to this, and the mesocarp fiber MF103 and palm palm shell and other PKS106 in the factory residue B should be put into the vacuum fermentation dryer 3. Instead, it may be put into the biomass boiler 7 and burned, or it may be used as a raw material for composting and feeding.
  • the waste liquid POME is dehydrated by the dehydrator 111 and introduced into the vacuum fermentation dryer 3 as sludge POME99.
  • the waste liquid POME is not dehydrated (that is, the waste liquid before dehydration is used) and the vacuum fermentation dryer is used. You may throw in 3.
  • the waste liquid before dehydration evaporates the water by the heat treatment in the reduced pressure fermentation dryer 3
  • the sludge POME99 is sufficiently fermented in the reduced pressure fermentation dryer 3, and the fermented sludge POME99 is removed. It is possible to obtain fats and oils.
  • the fermentation of the sludge POME99 in the reduced pressure fermentation dryer 3 can be promoted more rapidly.
  • the biomass fuel 40 discharged from the reduced pressure fermentation dryer 3 can be used in the biomass boiler 7 to generate the steam 79 as a heat source for heating the tank 30 of the reduced pressure fermentation dryer 3. It is possible to generate a heat source (steam) with almost no waste.
  • the steam turbine generator 9 is driven by using the steam 79 generated in the biomass boiler 7, and the generated power is used as a part of the power used in the reduced pressure fermentation dryer 3 to reduce the running cost. If there is surplus power, it is possible to sell it to a power company.
  • the present invention can be used for a treatment apparatus for palm oil factory residue and a treatment method therefor.

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Abstract

パームオイル工場残渣物の処理装置は、パーム椰子の空果房を軟化処理して得られた軟化空果房と、前記パーム椰子の果実からパームオイルを分離した後の廃液とをパームオイル工場残渣物として密閉容器３０に収容し、減圧下において所定の温度範囲に加熱しながら撹拌するとともに、微生物を利用して前記軟化空果房に含む有機物の有機成分を分解させて得られた軟化繊維状物に、前記廃液を発酵乾燥して得られた油脂分を均一に吸着、吸収したバイオマス燃料を得る減圧発酵乾燥機３と、前記減圧発酵乾燥機３の後段に配置され、得られたバイオマス燃料を燃焼させて熱源を生成する熱源機器７と、を備える。従って、パームオイル工場残渣物から、発熱量が多く且つ燃焼温度を高くできるバイオマス燃料を生成できるとともに、そのバイオマス燃料を燃焼させて効率的に熱源を生成することができる。

Description

パームオイル工場残渣物の処理装置及びその処理方法
　本発明は、パームオイル工場で生じた残渣物の処理装置及びその処理方法に関するものである。
　従来、パーム椰子の果実からパームオイルを製油するパームオイル工場において、その製油工程では、残渣物として、空果房や、中果皮繊維、パーム椰子殻、更には製油工程での遠心分離等によって廃液が生じる。これらの残渣物は、空果房やパーム椰子殻にあっては乾燥した後に焼却し、中果皮繊維にあっては堆肥して肥料や動物の飼料として再利用し、廃液にあっては浄化処理した後に河川に流すなどを行っている。
　しかしながら、多量の残渣物を焼却処理したり浄化処理することは、処理コストの面で問題がある。また、空果房や中果皮繊維では、堆肥として大量に積み上げると崩れだしたり、さらに悪臭などで環境上の問題があった。
　本願出願人は、先に、例えば特許文献１に記載するように、有機性廃棄物をタンクなどの密閉容器に収容し、減圧下において所定の温度範囲に加熱しながら撹拌することによって、効率的に水分を除去し乾燥させるとともに、こうして処理する有機性廃棄物に所定の微生物を添加し、有機物の発酵を促進させることができる減圧発酵乾燥機を特許出願している。
特開２００７－３１９７３８号公報 特許第４１５３６８５号公報
　本発明は、上述したような実情を考慮してなされたものであって、その目的は、パームオイル処理工場で生じた所定の残渣物を減圧発酵乾燥機で処理して、その生成物として発熱量が高く且つ燃焼温度も高くできるバイオマス燃料を得て、そのバイオマス燃料から熱源を生成する処理装置及びその処理方法を提供することにある。
　本発明は、上述の課題を解決するための手段を以下のように構成している。すなわち、本発明のパームオイル工場残渣物の処理装置は、パーム椰子の空果房を軟化処理して得られた軟化空果房と、前記パーム椰子の果実からパームオイルを分離した後の廃液とをパームオイル工場残渣物として密閉容器に収容し、減圧下において所定の温度範囲に加熱しながら撹拌するとともに、微生物を利用して前記軟化空果房に含む有機物の有機成分を分解させて得られた軟化繊維状物に、前記廃液を発酵乾燥して得られた油脂分を均一に吸着、吸収したバイオマス燃料を得る減圧発酵乾燥機と、前記減圧発酵乾燥機の後段に配置され、得られたバイオマス燃料を燃焼させて熱源を生成する熱源機器と、を備えたことを特徴とする。
　本発明によれば、減圧発酵乾燥機内では、廃液が加熱されて水分が蒸発するとともに撹拌されて、発酵、乾燥された油脂分が得られるとともに、軟化空果房の有機物を発酵、乾燥させることによって軟化繊維状物が得られ、この軟化繊維状物に前記乾燥された油脂分が攪拌によって効果的に吸着、吸収されて、バイオマス燃料となる。このバイオマス燃料は、発熱量が高く且つ燃焼温度も高くなる燃料となっている。従って、このようなバイオマス燃料が熱源機器で燃焼されると、蒸気などの熱源が効率良く生成されることになる。また、パームオイル工場残渣物である廃液や空果房を焼却処理や廃棄処理をする必要がなく、処理コストを大幅に削減することが可能である。
　本発明では、前記軟化空果房を更に軟化処理する軟化処理機を備えるが好ましい。この構成によれば、軟化空果房の軟化が不十分な場合には、軟化処理機によってより一層に軟化された軟化空果房が得られるので、この一層軟化された軟化空果房に油脂分を効果的に吸着、吸収させることが可能となり、更に良好なバイオマス燃料を得ることができる。
　本発明では、前記廃液の水分を、前記密閉容器に収容する前に除去する脱水機を備えることが好ましい。この構成によれば、廃液中の油脂分を減圧発酵乾燥機内で効率良く発酵、乾燥させることが可能である。
　本発明では、前記脱水機によって除去された水分は前記パーム椰子の果実を蒸煮する処理に利用されることが好ましい。この構成によれば、廃液中に含まれる水を廃棄することなく、有効利用することが可能である。
　また、本発明では、前記パームオイル工場残渣物には、更に、中果皮繊維及びパーム椰子殻が含まれることが好ましい。この構成によれば、パームオイル工場で出た残渣物の全て（空果房、中果皮繊維、パーム椰子殻及び廃液の全て）を減圧発酵乾燥機によって処理するので、廃棄物をほとんど発生させることがない利点が得られる。
　更に、本発明では、前記熱源機器により生成された熱源の一部は、少なくとも前記減圧発酵乾燥機で利用されることが好ましい。この構成によれば、減圧発酵乾燥機に設ける例えば専用の蒸気ボイラーなどが不要となり、設備構成が簡単でランニングコストを抑えることができる。
　加えて、本発明では、前記熱源機器に接続され、生成された熱源の一部を受けて発電する発電機を備えることが好ましい。この構成によれば、生成された熱源を電気に変換することが可能である。
　また、本発明では、前記発電機により得られた電気は、前記減圧発酵乾燥機で利用されることが好ましい。この構成によれば、減圧発酵乾燥機で消費する電力の一部を発電機の発電で賄うことができ、ランニングコストを抑えることが可能である。
　更に、本発明は、パーム椰子の空果房を軟化処理して得られた軟化空果房と、前記パーム椰子の果実からパームオイルを分離した後の廃液とをパームオイル工場残渣物として密閉容器に収容し、減圧下において所定の温度範囲に加熱しながら撹拌するとともに、微生物を利用して前記軟化空果房に含む有機物の有機成分を分解させて得られた軟化繊維状物に、前記廃液を発酵乾燥して得られた油脂分を均一に吸着、吸収したバイオマス燃料を得る減圧発酵乾燥工程と、前記減圧発酵乾燥工程で得られたバイオマス燃料を燃焼させて熱源を生成する熱源生成工程と、を備えたことを特徴とするパームオイル工場残渣物の処理方法であり、前記パームオイル工場残渣物の処理装置と同じ効果を期待することができる。
　本発明に係るパームオイル工場残渣物の処理装置及びその処理方法によれば、パームオイル工場残渣物である軟化空果房及び廃液を利用して、発熱量が高く且つ燃焼温度も高くできるバイオマス燃料を生成できると共に、そのパームオイル工場残渣物の処理コストの大幅な削減が可能である。また、そのようなバイオマス燃料を燃焼させて熱源を効率良く得ることができ、廃棄物をほとんど発生させることなく、ゼロエミッションの熱源を得ることが可能である。
図１は、パームオイル工場での製油工程と本発明の実施形態に係るパームオイル工場残渣物の処理システムとを模式的に示す図である。 図２は、同処理システムに備える減圧発酵乾燥機の概略構成を模式的に示す図である。 図３は、同処理装置に備えるバイオマスボイラーの概略構成を示す図である。
　以下、本発明の実施形態について図面を参照しながら説明する。
　図１は、パームオイル工場での製油工程と本発明の実施形態に係るパームオイル工場残渣物の処理システムとを模式的に示す図である。
　図１において、Ａはパームオイル工場内でのパームオイルの製油工程であり、この製油工程によってパームオイル工場残渣物Ｂが廃棄物として発生する。Ｃは、前記パームオイル工場残渣物Ｂを処理する本実施形態のパームオイル残渣物処理システムである。
　先ず、パームオイルの製油工程Ａについて説明する。この製油工程Ａでは、工程９０において、パーム椰子の果実（ＦＦＢ：Fresh Fruit Bunch）を収穫し、工程９１において、収穫したパーム椰子の果実を蒸気によって蒸煮処理した後、ストリッパーによって脱果して、果実９２と空果房（ＥＦＢ：Empty Fruit Bunch）とに分離する。空果房ＥＦＢは、果実９２を外した後に残る木質の繊維部分であって、この木質の繊維部分が前記蒸煮処理９１によって軟化した軟化空果房ＥＦＢとなっている。しかし、この蒸煮処理９１での軟化処理によっても木質の繊維部分が未だ硬い束状になっている場合もあるため、軟化空果房ＥＦＢは更に軟化処理機１１０によって軟化処理される。この軟化処理機１１０による軟化処理は軟化空果房ＥＦＢを微生物によって更に軟化処理するものであり、この軟化処理工程によって、空果房ＥＦＢは更に柔らかな繊維状の軟化空果房ＥＦＢにされる。以下、軟化処理機１１０によって軟化処理された空果房ＥＦＢを軟化空果房ＥＦＢ９３という。この軟化空果房ＥＦＢ９３は、パームオイル工場残渣物Ｂとなる。尚、軟化空果房ＥＦＢが蒸煮処理９１の蒸気によって軟化処理された際に、木質の繊維部分が十分に柔らかく軟化処理されている場合には、軟化処理機１１０は不要としてもよい。
　分離された果実９２は、工程９４において、圧搾機によって圧搾処理されて、搾汁が得られ、この搾汁から、原油９５、すなわち粗パーム油が抽出される。前記工程９４での圧搾処理によって、果実９２から圧搾残渣９６が分離される。
　前記抽出された粗パーム油は、工程９７において、遠心分離機、真空乾燥機などを含む精製機によって精製（製油）されて、パームオイル（ＣＰＯ：Crude Palm Oil）９８となる。前記工程９７での遠心分離処理によって、パームオイル製油工程での廃液（ＰＯＭＥ：Palm Oil Mill Effluent）が、粗パーム油から分離される。この廃液ＰＯＭＥは、前記蒸煮処理９１で使用された蒸気が凝縮した水とともに、パーム椰子の果実９２に含まれていた油脂分も多く含んだ廃液である。このため、粗パーム油から分離された廃液ＰＯＭＥは、脱水機１１１によって脱水されて、前記蒸煮処理９１で使用された蒸気（水）の多くが除去される。この脱水後の廃液ＰＯＭＥは、単位容積当りの油脂分が増大した汚泥（又はスラジ（sludge））であり、以下、この脱水後の廃液ＰＯＭＥを汚泥ＰＯＭＥ９９という。そして、この汚泥ＰＯＭＥ９９がパームオイル工場残渣物Ｂとなる。前記脱水機１１１による脱水は、汚泥ＰＯＭＥ９９に含まれる水分が全くない固形にする必要はなく、ある程度の脱水で十分である。また、廃液ＰＯＭＥは前記脱水機１１１を介さず、直接に減圧発酵乾燥機３に投入することも可能である。前記脱水機１１１によって脱水された水は、前記蒸煮処理９１でのパーム椰子の果実の蒸煮に再利用される。従って、廃液ＰＯＭＥに含まれる多量の水を有効利用することが可能である。
　一方、製油工程９７で精製されたパームオイル（ＣＰＯ）９８は、例えば、石鹸などの洗剤や化粧品の原料となる。
　前記圧搾工程９４において分離された圧搾残渣９６は、工程１００において風選分離管の管中を通過させて、工程１０１において種（種子又は胚乳）と中果皮繊維とに分離処理されて、種１０２は中果皮繊維（ＭＦ：Mesocarp Fiber）１０３と分離され、中果皮繊維ＭＦ１０３はパームオイル工場残渣物Ｂである。
　一方、前記分離された種１０２は、工程１０４において、乾燥された後に粗砕機を用いて粗砕処理されて、核１０５と、パーム椰子殻（ＰＫＳ：Palm Kernel Shell）とに分離される。
　前記分離された核１０５は、工程１０７においてオイル抽出処理されて、パーム核油１０８が抽出されると共に、パーム核油１０８以外の残渣（絞り渣）は前記パーム椰子殻ＰＫＳと集合される。この集合したパーム椰子殻とパーム核油１０８以外の残渣（絞り渣）とは、集合して、パーム椰子殻他ＰＫＳ１０６として、パームオイル工場残渣物Ｂとなる。抽出されたパーム核油１０８は、パームオイルＣＰＯ９８よりも高値で取引される食用に使用、又は揚げオイルやスプレーオイル等に利用される。
　ここで、パームオイル工場において、パームオイルＣＰＯ９８及びパーム核油１０８の製油に際して収穫するパーム椰子の果実ＦＦＢを、例えば１日当たり１０００トンとすると、生じる１日当たりの工場残渣物Ｂは、軟化空果房ＥＦＢ９３が２４０トン、 中果皮繊維ＭＦ１０３が１３０トン、パーム椰子殻他ＰＫＳ（パーム椰子殻と核の絞り渣）１０６が７０トン、 廃液ＰＯＭＥ（すなわち、脱水後の汚泥ＰＯＭＥ９９と脱水された水分量との合計）が７００トンであり、残渣物Ｂと脱水された水分量との合計は１１４０トンである。尚、パーム椰子の果実ＦＦＢの収穫量や、軟化空果房ＥＦＢ９３、汚泥ＰＯＭＥ９９等の工場残渣物Ｂの発生量は、例示であり、特に限定されない。
　前記パームオイル工場にて生じた残渣物Ｂ、すなわち、軟化空果房ＥＦＢ９３、中果皮繊維ＭＦ１０３、パーム椰子殻他ＰＫＳ１０６、及び汚泥ＰＯＭＥ９９は、全て、パームオイル残渣物処理システムＣでの処理対象となる。具体的には、前記パームオイル工場にて生じた残渣物Ｂの全ては、減圧発酵乾燥機３の投入口３０ａ（図２参照）に投入されるようになっているが、中果皮繊維ＭＦ１０３やパーム椰子殻他ＰＫＳ１０６は、堆肥化、飼料化の原料としても利用することが可能である。
　減圧発酵乾燥機３は、例えば特許文献１などに記載されているように公知のものであり、処理対象の残渣物Ｂを減圧下において所定の温度範囲に加熱しながら撹拌するとともに、微生物を利用して残渣物Ｂの有機成分を分解させて発酵させ、減容した乾燥物を得るものである。
　具体的に、減圧発酵乾燥機３は、図２に模式的に示すように、投入される工場残渣物Ｂを収容する密閉容器として、内部を大気圧以下に保持するように気密に形成された略円筒状の耐圧タンク３０を備えている。このタンク３０の周壁部には、加熱ジャケット３１が設けられ、バイオマスボイラー７から加熱用蒸気が加熱ジャケット３１に供給されるようになっている。尚、バイオマスボイラー７から供給される蒸気の温度は、例えば１４０℃程度が好ましい。
　また、加熱ジャケット３１に取り囲まれるようにして、タンク３０の内部にはその長手方向（図２の左右方向）に延びる撹拌シャフト３２が設けられている。撹拌シャフト３２は、電動モーター３２ａによって所定の回転速度で回転される。撹拌シャフト３２には、その軸方向に離間して複数の撹拌板３２ｂが設けられており、これら撹拌板３２ｂによって、工場残渣物Ｂが撹拌されるとともに、この工場残渣物Ｂから発酵乾燥処理された乾燥物（後述するバイオマス燃料４０）がタンク３０の長手方向に送られるようになっている。
　タンク３０の長手方向側部の上側には、パームオイル工場で生じた残渣物Ｂの投入口３０ａが設けられており、この投入口３０ａから投入された残渣物Ｂが、加熱ジャケット３１によって加熱されながら、撹拌シャフト３２の回転によって撹拌される。そして、所定時間経過した後、処理後の乾燥物（バイオマス燃料４０）がタンク３０の下部に設けられた排出口３０ｂから排出される。尚、電動モーター３２ａの代わりに、油圧モーターを用いてもよい。
　タンク３０の上部には、加熱された残渣物Ｂから発生する蒸気を凝縮部３３へ案内する案内部３０ｃが突設されている。本実施形態では、案内部３０ｃは２つ設けられており、各案内部３０ｃは、タンク３０の長手方向に所定距離離れて配置されている。前記案内部３０ｃを介して連通路３４に支持された凝縮部３３の内部には、一対のヘッド３３ａによって支持された複数の冷却管３３ｂが備えられており、これら複数の冷却管３３ｂと、クーリングタワー８との間には、冷却水経路８０が設けられている。本実施形態では、凝縮部３３は、タンク３０の長手方向に沿って平行に延びており、案内部３０ｃの後方側に配置されている。
　そして、凝縮部３３において冷却管３３ｂ内を流通し、高温の蒸気との熱交換によって温度が上昇した冷却水は、図２に模式的に矢印で示すように冷却水経路８０を流通してクーリングタワー８の受水槽８１に流入する。クーリングタワー８には、その受水槽８１から冷却水を汲み上げる汲み上げポンプ８２と、汲み上げた冷却水を噴射するノズル８３とが設けられている。このノズル８３から噴射された冷却水は、流下部８４を流下する間にファン８５からの送風を受けて温度が低下し、再び受水槽８１に流入するようになっている。
　クーリングタワー８で冷却された冷却水は、冷却水ポンプ８６によって送水され、冷却水経路８０によって凝縮部３３に送られて、再び複数の冷却管３３ｂ内を流通する。そして、上述のようにタンク３０の内部で発生した蒸気との熱交換によって温度が上昇した後に、再び冷却水経路８０を流通して、クーリングタワー８の受水槽８１に流入する。つまり、冷却水は凝縮部３３とクーリングタワー８との間の冷却水経路８０を循環する。
　上述のように循環する冷却水の他に、クーリングタワー８では、加熱された残渣物Ｂから発生する蒸気が凝縮部３３において凝縮した凝縮水も注水される。尚、図示しないが、凝縮部３３の下方に、高温の蒸気と熱交換することによって生成した凝縮水が集められるようになっている。
　更に、前記凝縮部３３には、連通路３５を介して真空ポンプ３６が接続され、タンク３０内を減圧するようになっている。すなわち、真空ポンプ３６の作動によって、連通路３５を介して凝縮部３３から空気及び凝縮水が吸い出され、更に連通路３４及び案内部３０ｃを介してタンク３０内の空気及び蒸気が吸い出される。こうして、凝縮部３３からは凝縮水が真空ポンプ３６に吸い出され、この真空ポンプ３６から導水管によって、クーリングタワー８の受水槽８１に導かれる。尚、前記連通路３４には、開閉バルブ３０ｄが設けられており、減圧発酵乾燥機３を停止している際には、その内部から空気などが吸引されないようにしている。また、前記真空ポンプ３６の近傍には、図示しないが、タンク３０内を大気に開放する大気開放バルブが配置されている。
　こうしてクーリングタワー８の受水槽８１に導かれた凝縮水は、冷却水と混ざり合って上述のように汲み上げポンプ８２に汲み上げられ、ノズル８３から噴射された後に、流下部８４を流下しながら冷却される。尚、凝縮水には、タンク３０内の残渣物Ｂに添加されたものと同じ微生物が含まれており、この凝縮水に含まれる臭気成分等が分解されているので、臭気はタンク３０の外部へ発散しないようになっている。
　前記構成の減圧発酵乾燥機３の作動について説明すると、タンク３０内に収容された残渣物Ｂ（軟化空果房ＥＦＢ９３と汚泥ＰＯＭＥ９９に、更に中果皮繊維ＭＦ１０３とパーム椰子殻他ＰＫＳ１０６とを加えた残渣物）は、後述する微生物を添加された状態で、加熱ジャケット３１に供給される加熱用蒸気によって加熱されながら、撹拌シャフト３２の回転に伴い撹拌される。そして、タンク３０内を取り囲む加熱ジャケット３１による外側からの加熱と、撹拌シャフト３２などによる内側からの加熱とを受けて、タンク３０内に収容された残渣物Ｂが効果的に昇温されるとともに、撹拌シャフト３２によって残渣物Ｂが撹拌される。加えて、真空ポンプ３６の作動によって減圧されているため、タンク３０内では沸点が低下し、残渣物Ｂの水分、特に軟化空果房ＥＦＢ９３と汚泥ＰＯＭＥ９９に含まれる水分の蒸発が早まり、汚泥ＰＯＭＥ９９中の油脂分は発酵、乾燥される。また、軟化空果房ＥＦＢ９３、中果皮繊維ＭＦ１０３及びパーム椰子殻他ＰＫＳ１０６の有機物は、発酵、乾燥により軟化繊維状物になる。この油脂分と前記軟化繊維状物とが撹拌シャフト３２の回転によって撹拌、混合されて、油脂分が軟化繊維状物の全体に均一に且つ効率的に吸着、吸収される。そして、このように油脂分を均一に吸着、吸収した軟化繊維状物は、発熱量が多く且つ燃焼温度が高くなる繊維状の良質なバイオマス燃料となっている。
　尚、減圧発酵乾燥機３による減圧発酵乾燥工程では１工程（１サイクル）が、例えば２４時間であることが好ましく、先ず３０分かけて残渣物Ｂが投入され、２３時間かけて残渣物Ｂの有機成分を分解させる発酵工程と同時に、残渣物Ｂを乾燥させる乾燥工程とを設け、更に３０分かけて乾燥物（含水率１０％程度）を排出している。その間、タンク３０内を－０．０６～－０．０７ＭＰａ（ゲージ圧；以下、ゲージ圧は省略する）に減圧すると、タンク３０内の水分温度は７６～６９℃（飽和蒸気温度）に維持される。その結果、残渣物Ｂは、後述する微生物によって分解、発酵、乾燥が促進される。そして、そのような発酵乾燥処理を行う際に、タンク３０内の残渣物Ｂに添加する微生物としては、例えば特許文献２に記載されているように、複数種類の土着菌をベースとし、これを予め培養した複合有効微生物群が好ましく、通称、SHIMOSE １／２／３群がコロニーの中心になる。
　尚、SHIMOSE １は、FERM BP-7504（経済産業省産業技術総合研究所生命工学工業技術研究所特許微生物寄託センター（日本国茨城県つくば市東１丁目１－３）に、２００３年３月１４日に国際寄託されたもの）である。また、SHIMOSE ２は、FERM BP-7505（SHIMOSE １と同様に国際寄託されたもの）、塩に耐性を有するピチアファリノサ（Pichiafarinosa）に属する微生物であり、SHIMOSE ３は、FERM BP-7506（SHIMOSE １と同様に国際寄託されたもの）、スタフィロコッカス（Staphylococcus）に属する微生物である。
　ここで、前記減圧発酵乾燥機３による有機物の減圧発酵乾燥処理の手順について説明する。先ず、残渣物Ｂ（軟化空果房ＥＦＢ９３、脱水後の汚泥ＰＯＭＥ９９、並びに、中果皮繊維ＭＦ１０３、パーム椰子殻他ＰＫＳ１０６の全て）を減圧発酵乾燥機３のタンク３０の投入口３０ａに投入する。そして、タンク３０内を大気圧状態で密閉する。
　その後、タンク３０内の残渣物Ｂに所定の微生物を添加した後に、真空ポンプ３６近傍に設けた大気開放バルブを閉じてタンク３０内を密閉する。そして、タンク３０内を減圧下で加熱し、その内部に収容した残渣物Ｂの有機成分を発酵乾燥させる。すなわち、後述するバイオマスボイラー７から加熱用蒸気を供給し、タンク３０内を加熱する。
　そうして、加熱用蒸気によってタンク３０内を加熱するとともに、撹拌シャフト３２を所定の回転速度（例えば、８ｒｐｍ程度）で回転させて残渣物Ｂを撹拌しながら、真空ポンプ３６の作動によってタンク３０内を減圧する。この減圧により、タンク３０内の温度が微生物の活動至適環境となり、微生物による有機物の有機成分の分解が好適に促進される。尚、撹拌シャフト３２の回転速度（８ｒｐｍ）は一例であって、有機物の有機成分の分解が可能であれば他の値であってもよい。その結果、汚泥ＰＯＭＥ９９は発酵、乾燥された油脂分となると共に、軟化空果房ＥＦＢ９３は発酵、乾燥して軟化繊維状物となって、これらの油脂分と軟化繊維状物とが撹拌シャフト３２の回転によって撹拌されて、軟化繊維状物の全体に油脂分が均一に吸着、吸収されることになる。
　このようにしてタンク３０内の温度及び圧力を維持しつつ、所定の時間が経過した後は、真空ポンプ３６及びバイオマスボイラー７からの加熱用蒸気の供給を停止し、大気開放バルブを開放して大気圧状態とする。一方、撹拌シャフト３２を逆回転させ、タンク３０の排出口３０ｂの蓋を開いて、タンク３０から所定含水率（例えば１０％程度）の乾燥物、すなわち油脂分が均一に吸着、吸収した軟化繊維状物であるバイオマス燃料を排出する。このバイオマス燃料は、主に、前記油脂分を均一に吸着、吸収した軟化繊維状物であるが、更に発酵乾燥した中果皮繊維ＭＦ１０３とパーム椰子殻他ＰＫＳ１０６も含んでいる。このタンク３０から排出された乾燥物（バイオマス燃料）は、加熱、乾燥によって減容されている。
　以上のように、減圧発酵乾燥機３によって減圧発酵乾燥処理された処理後の乾燥物（バイオマス燃料）は、減圧発酵乾燥機３のタンク３０下部の排出口３０ｂから排出される。この排出口３０ｂから排出される所定含水率（例えば１０％程度）の乾燥物は、減圧発酵乾燥機３に投入された１日当たりの工場残渣物Ｂと脱水機１１１で脱水された水分との合計量１１４０トンに対して、１日当たり約２８０トンである。尚、この得られる乾燥物（バイオマス燃料）の量は、例示であって、減圧発酵乾燥機３に投入される１日当たりの工場残渣物Ｂの全体量を、所定含水率（例えば１０％程度）の乾燥物として確実に排出し得るように、減圧発酵乾燥機３の設置基数を適宜選択すれば良い。
　前記減圧発酵乾燥機３によって得られた乾燥物、すなわち、主に油脂分を均一に吸着、吸収した軟化繊維状物は、図１に示したように、バイオマス燃料４０となる。
　前記減圧発酵乾燥機３に投入された工場残渣物Ｂのうち、この残渣物Ｂに含まれるほとんどの水分（得られた乾燥物に含まれる水分以外の水分）は、図１に示したように、減圧発酵乾燥機３のタンク３０内で蒸発し、排水量は全く無くなる。この蒸発水分と前記脱水機１１１で脱水された水分との合計量は、前記全体量の１１４０トンに対して、例えば９７０トンである。尚、この蒸発水分の量も例示である。
　前記バイオマスボイラー（熱源機器）７は、減圧発酵乾燥機３によって得られた所定含水率（１０％程度）のバイオマス燃料４０を燃焼させて、高温の蒸気を発生させる。このバイオマス燃料４０は、既述の通り、発酵した汚泥ＰＯＭＥ９９から得られた油脂分を均一に吸着、吸収した軟化繊維状物であるので、このバイオマスボイラー７での燃焼では、発熱量が多く且つ燃焼温度が高くなって、より高温の蒸気を効率的に発生させる。前記バイオマスボイラー７は、前記減圧発酵乾燥機３による減圧発酵乾燥工程で得られたバイオマス燃料４０を燃焼させて、蒸気（熱源）を生成する熱源生成工程を行うものである。
　－バイオマスボイラー－
　前記バイオマスボイラー７は、図３に模式的に示すように、バイオマス燃料４０を効率良く燃焼させることができるバイオマスバーナ７１と、その燃焼熱によって水などの熱媒体を加熱し、高温の蒸気を発生させる蒸気発生部７２とを備えている。この蒸気発生部７２において発生した加熱用蒸気は、減圧発酵乾燥機３（タンク３０の加熱ジャケット３１など）に供給される。
　一例として前記バイオマスバーナ７１は、燃料として、前記減圧発酵乾燥機３によって得られたバイオマス燃料４０が投入されるホッパー７３と、このホッパー７３から投下されてくるバイオマス燃料４０を送り出す、電動モーター７４ａによって駆動されるスクリューフィーダー７４と、こうして送られてきたバイオマス燃料４０を熱分解して、可燃ガスを発生させる１次燃焼炉７５と、この可燃ガスを完全燃焼させる２次燃焼炉７６と、を備えている。
　前記スクリューフィーダー７４は、円筒状のチャンバ７４ｂ内に収容され、その後端側（図３の右側）の上方にホッパー７３が接続されている。また、ホッパー７３の下部にはロータリバルブ７３ａが設けられている。一方、スクリューフィーダー７４の前端部（図３の左端部）は、円筒状の１次燃焼炉７５の上流端（図３の右端）の開口に臨んで、ここにバイオマス燃料４０などを供給するようになっている。
　また、前記１次燃焼炉７５の上流端の開口に臨んで電熱式の点火栓７５ａも設けられ、バイオマスバーナ７１の運転を開始するときに、１次燃焼炉７５内のバイオマス燃料４０に点火するようになっている。このような１次燃焼炉７５には、スクリューフィーダー７４からバイオマス燃料４０が供給されるとともに、そのチャンバ７４ｂ内にファン７７によって押し込まれた空気が流入し、バイオマス燃料４０を燃焼させる。
　そうして上流端の開口から空気が流入する他に、１次燃焼炉７５内にはその周壁に設けられた複数の穴からも空気が流入するようになるが、これらの空気の量がバイオマス燃料４０の量に対して不足気味になることから、１次燃焼炉７５においてはバイオマス燃料４０の一部が燃焼する一方、その残部が高温下で熱分解されて可燃ガスを発生する。こうして発生した可燃ガスが燃焼しながら下流側の２次燃焼炉７６に向かって流出する。
　すなわち、１次燃焼炉７５の下流端（図３の左端）には、２次燃焼炉７６内に突出するように先窄まりのノズル部７５ｂが設けられており、ここから２次燃焼炉７６内に可燃ガスが燃焼しながら吹き込まれる。こうして吹き込まれる高温の可燃ガスが、２次燃焼炉７６内に設けられたバーナ部７６ａにおいて、空気吸入路７６ｂから吸入される２次空気と混ざり合って完全燃焼し、この火炎が下流側の燃焼室７６ｃに吹き出すようになる。
　この火炎は燃焼室７６ｃ内の空気を巻き込んで、未燃分がほぼなくなるように燃焼し、これにより発生した高温の燃焼ガス（既燃ガス）が蒸気発生部７２を通過して、その下流側の排気管７８や集塵装置（図示せず）などを通過した後に、大気中に放出されるようになる。このようにバイオマス燃料４０から発生した可燃ガスを燃焼させるようにしているので、排気中は有害物質が少なく、一般的な集塵装置によって清浄化が可能になる。
　前記の蒸気発生部７２については一般的な構成であり、詳しい説明は省略するが、火炎の吹き出す２次燃焼炉７６の燃焼室７６ｃを取り囲むよう螺旋状に（又は燃焼室７６ｃ内でジグザグに）配管７２ａが設けられており、その内部を流通する蒸気又は水が燃焼室７６ｃの火炎や燃焼ガスによって加熱されて、高温の蒸気が発生する。図１に示したように、この発生した蒸気７９は、その一部が前記配管７２ａ及び蒸気経路７０を介して 減圧発酵乾燥機３に供給されて、その減圧発酵乾燥機３のタンク３０の加熱ジャケット３１を流通し、タンク３０内を加熱する。従って、減圧発酵乾燥機３で得られたバイオマス燃料４０（ 汚泥ＰＯＭＥ９９から得られた油脂分を均一に吸着、吸収した軟化繊維状物 ）を利用して、減圧発酵乾燥機３内で必要な加熱用蒸気７９を生成することができるので、本パームオイル残渣物処理システム全体でのランニングコストを低減させることが可能である。
　また、前記バイオマスボイラー７で発生させた蒸気７９の残りは、前記配管７２ａ及び他の蒸気通路８７を介して、蒸気タービン発電機９に供給される。
　蒸気タービン発電機（発電機）９は、図示しないが、内部に蒸気タービンを有し、この蒸気タービンの羽根車に向けて前記バイオマスボイラー７から蒸気通路８７を経た高温高圧の蒸気７９を流すことによって、蒸気タービンを高速回転させて、発電する。この発電された電力は、図１に示すように、電気ケーブル８８を介して、減圧発酵乾燥機３に供給される。従って、前記蒸気タービン発電機９で発電した電力を前記減圧発酵乾燥機３での使用電力の一部に利用でき、本パームオイル残渣物処理システムＣ全体でのランニングコストの一層の低減化が可能である。また、減圧発酵乾燥機３での使用電力に利用した電力以外の余剰電力は、その他の機器に供給され、更にまだ余剰電力があれば電力会社に売電することも可能である。
　以上のように、本実施形態では、パームオイル工場残渣物Ｂのうち、軟化空果房ＥＦＢ９３は予め軟化処理機１１０によって更に軟化処理されて減圧発酵乾燥機３に投入されるとともに、汚泥ＰＯＭＥ９９は予め脱水機１１１によって脱水されて単位面積当りの油脂分を増大させた状態で減圧発酵乾燥機３に投入される。そして、減圧発酵乾燥機３では、汚泥ＰＯＭＥ９９が発酵、乾燥した油脂分が得られると共に、軟化空果房ＥＦＢ９３は発酵、乾燥により軟化繊維状物となり、これらの油脂分や軟化繊維状物が撹拌されて、その油脂分が軟化繊維状物の全体に均一に且つ効率的に吸着、吸収されることによって、発熱量が多く且つ燃焼温度が高くなるバイオマス燃料４０を生成することが可能である。
　更に、パームオイル工場での残渣物Ｂとして、前記軟化空果房ＥＦＢ９３や、脱水処理された汚泥ＰＯＭＥ９９に加えて、 中果皮繊維ＭＦ１０３、パーム椰子殻他ＰＫＳ１０６を含めて、それらの残渣物Ｂの全体を減圧発酵乾燥機３に投入して、大きく減容された乾燥物（バイオマス燃料４０）に処理可能である。しかも、このバイオマス燃料４０はバイオマスボイラー７で燃焼されるので、ほとんど産業廃棄物を発生せず、その処理費用は少なくなる。
　また、減圧発酵乾燥機３によって得られたバイオマス燃料４０は、油脂分を効率的に吸着、吸収した軟化繊維状物であって、発熱量が多く且つ燃焼温度が高くなる燃料であるので、石炭を高温で加熱し乾留した発熱量が多いコークスと同様の燃料を得ることが可能である。しかも、このバイオマス燃料４０は、バイオマスボイラー７で燃焼させても二酸化炭素（ＣＯ２）の発生が少ないので、ほぼゼロエミッションである。
　尚、本実施形態では、果実９２から分離した空果房ＥＦＢを軟化処理機１１０で軟化処理したが、この軟化処理は、既述の通り、油脂分を軟化繊維状物に効率良く吸着、吸収させるための処理であるため、その軟化繊維状物への吸着、吸収が効率良く行い得る程度に軟化空果房ＥＦＢを更に軟化処理すればよい。
　更に、本実施形態では、パームオイル工場での残渣物Ｂとして、軟化空果房ＥＦＢ９３と、 脱水処理された汚泥ＰＯＭＥ９９とに加えて、中果皮繊維ＭＦ１０３と、パーム椰子殻他ＰＫＳ１０６の全てを減圧発酵乾燥機３に投入し、処理対象としたが、本発明はこれに限定されず、工場残渣物Ｂのうち中果皮繊維ＭＦ１０３とパーム椰子殻他ＰＫＳ１０６については、減圧発酵乾燥機３に投入せず、バイオマスボイラー７に投入して燃焼させてもよいし、堆肥化、飼料化の原料として利用してもよい。
　また、本実施形態では、廃液ＰＯＭＥを脱水機１１１で脱水し、汚泥ＰＯＭＥ９９として減圧発酵乾燥機３に投入したが、廃液ＰＯＭＥを脱水せずに（すなわち脱水前の廃液のまま）減圧発酵乾燥機３に投入してもよい。この場合には、脱水前の廃液は減圧発酵乾燥機３内での加熱処理によって水分を蒸発させるので、減圧発酵乾燥機３内で汚泥ＰＯＭＥ９９となって十分に発酵し、その発酵した汚泥ＰＯＭＥ９９から油脂分を得ることが可能である。しかし、投入する前に脱水する場合には、減圧発酵乾燥機３内での汚泥ＰＯＭＥ９９の発酵の促進をより急速に行うことが可能である。
　更に、本実施形態では、減圧発酵乾燥機３から排出されたバイオマス燃料４０をバイオマスボイラー７で利用して、減圧発酵乾燥機３のタンク３０の加熱用熱源として蒸気７９を生成することができるので、廃棄物をほとんど発生させることなく、熱源（蒸気）を生成することが可能である。
　加えて、バイオマスボイラー７で発生させた蒸気７９を使用して蒸気タービン発電機９を駆動し、発電した電力を減圧発酵乾燥機３での使用電力の一部に利用して、ランニングコストの低減化を図ることが可能であり、また余剰電力があれば電力会社に売電することも可能である。
　今回、開示した実施形態は全ての点で例示であって、限定的な解釈の根拠となるものではない。本発明の技術的範囲は、前記した実施形態のみによって解釈されるものではなく、特許請求の範囲の記載に基づいて画定される。また、本発明の技術的範囲には、特許請求の範囲と均等の意味範囲内での全ての変更が含まれる。
　この出願は、２０１８年１２月２７日に国際出願されたＰＣＴ／ＪＰ２０１８／０４８２３１に基づく優先権を請求する。これに言及することにより、その全ての内容は本出願に組み込まれるものである。
　本発明は、パームオイル工場残渣物の処理装置及びその処理方法に利用することができる。
　Ａ　　パームオイル工場内でのパームオイルの製油工程
　Ｂ　　パームオイル工場残渣物
　Ｃ　　パームオイル残渣物処理システム
　３　　減圧発酵乾燥機
　３０　タンク（密閉容器）
　７　　バイオマスボイラー（熱源機器）
　９　　蒸気タービン発電機（発電機）
　４０　バイオマス燃料
　９３　軟化空果房ＥＦＢ
　９９　汚泥ＰＯＭＥ
　１０３　中果皮繊維ＭＦ
　１０６　パーム椰子殻他ＰＫＳ
　１１０　軟化処理機
　１１１　脱水機

Claims (9)

  1. 　パーム椰子の空果房を軟化処理して得られた軟化空果房と、前記パーム椰子の果実からパームオイルを分離した後の廃液とをパームオイル工場残渣物として密閉容器に収容し、減圧下において所定の温度範囲に加熱しながら撹拌するとともに、微生物を利用して前記軟化空果房に含む有機物の有機成分を分解させて得られた軟化繊維状物に、前記廃液を発酵乾燥して得られた油脂分を均一に吸着、吸収したバイオマス燃料を得る減圧発酵乾燥機と、
    　前記減圧発酵乾燥機の後段に配置され、得られたバイオマス燃料を燃焼させて熱源を生成する熱源機器と、を備えた
    　ことを特徴とするパームオイル工場残渣物の処理装置。
  2. 　請求項１に記載のパームオイル工場残渣物の処理装置において、
    　前記軟化空果房を更に軟化処理する軟化処理機を備えた
    　ことを特徴とするパームオイル工場残渣物の処理装置。
  3. 　請求項１に記載のパームオイル工場残渣物の処理装置において、
    　前記廃液の水分を、前記密閉容器に収容する前に除去する脱水機を備えた
    　ことを特徴とするパームオイル工場残渣物の処理装置。
  4. 　請求項３に記載のパームオイル工場残渣物の処理装置において、
    　前記脱水機によって除去された水分は前記パーム椰子の果実を蒸煮する処理に利用される
    　ことを特徴とするパームオイル工場残渣物の処理装置。
  5. 　請求項１に記載のパームオイル工場残渣物の処理装置において、
    　前記パームオイル工場残渣物には、更に、中果皮繊維及びパーム椰子殻が含まれる
    　ことを特徴とするパームオイル工場残渣物の処理装置。
  6. 　請求項１に記載のパームオイル工場残渣物の処理装置において、
    　前記熱源機器により生成された熱源の一部は、少なくとも前記減圧発酵乾燥機で利用される
    　ことを特徴とするパームオイル工場残渣物の処理装置。
  7. 　請求項１に記載のパームオイル工場残渣物の処理装置において、
    　前記熱源機器に接続され、生成された熱源の一部を受けて発電する発電機を備えた
    　ことを特徴とするパームオイル工場残渣物の処理装置。
  8. 　請求項７に記載のパームオイル工場残渣物の処理装置において、
    　前記発電機により得られた電気は、前記減圧発酵乾燥機で利用される
    　ことを特徴とするパームオイル工場残渣物の処理装置。
  9. 　パーム椰子の空果房を軟化処理して得られた軟化空果房と、前記パーム椰子の果実からパームオイルを分離した後の廃液とをパームオイル工場残渣物として密閉容器に収容し、減圧下において所定の温度範囲に加熱しながら撹拌するとともに、微生物を利用して前記軟化空果房に含む有機物の有機成分を分解させて得られた軟化繊維状物に、前記廃液を発酵乾燥して得られた油脂分を均一に吸着、吸収したバイオマス燃料を得る減圧発酵乾燥工程と、
    　前記減圧発酵乾燥工程で得られたバイオマス燃料を燃焼させて熱源を生成する熱源生成工程と、を備えた
    　ことを特徴とするパームオイル工場残渣物の処理方法。
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