WO2024166373A1 - 油ヤシの炭化物生成方法 - Google Patents

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明男 山本
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有限会社山本粉炭工業
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    • C10PETROLEUM, GAS OR COKE INDUSTRIES; TECHNICAL GASES CONTAINING CARBON MONOXIDE; FUELS; LUBRICANTS; PEAT
    • C10BDESTRUCTIVE DISTILLATION OF CARBONACEOUS MATERIALS FOR PRODUCTION OF GAS, COKE, TAR, OR SIMILAR MATERIALS
    • C10B53/00Destructive distillation, specially adapted for particular solid raw materials or solid raw materials in special form
    • C10B53/02Destructive distillation, specially adapted for particular solid raw materials or solid raw materials in special form of cellulose-containing material
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C10PETROLEUM, GAS OR COKE INDUSTRIES; TECHNICAL GASES CONTAINING CARBON MONOXIDE; FUELS; LUBRICANTS; PEAT
    • C10LFUELS NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; NATURAL GAS; SYNTHETIC NATURAL GAS OBTAINED BY PROCESSES NOT COVERED BY SUBCLASSES C10G, C10K; LIQUEFIED PETROLEUM GAS; ADDING MATERIALS TO FUELS OR FIRES TO REDUCE SMOKE OR UNDESIRABLE DEPOSITS OR TO FACILITATE SOOT REMOVAL; FIRELIGHTERS
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    • Y02E50/00Technologies for the production of fuel of non-fossil origin
    • Y02E50/10Biofuels, e.g. bio-diesel

Definitions

  • the present invention relates to the technical field of a method for producing carbonized oil palm using empty fruit bunches left after harvesting the fruit from the fruit bunches of oil palm, which bear fruits from which palm oil and palm kernel oil can be extracted, and the branches and leaves of oil palm.
  • Palm oil palms cultivated in tropical rainforest regions such as Southeast Asia are fruit bunches with many fruits (flesh part) growing on them. Palm oil and palm kernel oil are extracted from the fruits harvested from these fruit bunches, but the fruit bunches after the fruits are harvested become empty fruit bunches (EFB (Empty Fruit Bunch)) and become residue. These empty fruit bunches are generated in large quantities because oil palms are cultivated on a large scale in plantations. These empty fruit bunches are sequentially incinerated in incinerators, or in places where renewable incineration facilities are provided, they are turned into biomass fuel and incinerated, and some attempts are being made to convert the combustion heat generated at this time into energy and make effective use of it.
  • EFB Extra Fruit Bunch
  • empty fruit bunches contain a lot of water (water content is 40-45%), and in the process of harvesting fruit from the bunches, the bunches are sometimes subjected to a heat treatment with steam in a steaming process, so a large amount of water remains in the empty fruit bunches.
  • empty fruit bunches left in the open are prone to decay, and decay progresses quickly especially in the rainy, hot and humid environment of tropical rainforest regions.
  • the material to be carbonized can be supplied successively from the open top of the generating kiln.
  • the amount of carbonized material generated can be increased by repeating the supply of the material to be carbonized, the combustion of the material to be carbonized, and the reduction in volume by carbonization.
  • the carbonized material can be produced in large quantities in a single carbide generation process, and technologies related to generating kilns that make this a reality are already known (see Patent Documents 1 and 2).
  • this open-kiln type production kiln itself is simple, the cost of constructing the equipment for producing carbonized materials, including the production kiln, is low, and by repeatedly supplying the material to be carbonized as described above, it is possible to consume large amounts of the material to be carbonized and produce large amounts of carbonized material, and it has the advantage that little smoke is generated during the carbonized material production process, thereby reducing the impact on the environment.
  • this open-kiln type production kiln to produce carbonized material using the empty fruit bunches of oil palm and residual fibrous materials from oil palm, including branches and leaves of oil palm, as the carbonized materials, it may be possible to make effective use of the large amounts of residual fibrous materials from oil palm that are produced.
  • the production process can be carried out by repeatedly supplying (loading) the material to be carbonized, burning the supplied material, and reducing the volume by carbonization, thereby increasing the amount of carbonized material produced, which has the advantage of enabling the consumption of large amounts of material to be carbonized and the production of large amounts of carbonized material.
  • the material to be carbonized supplied to the production kiln is easily burned and turned to ash by the air (oxygen in the air) that enters through the open top (surface part, upper surface part).
  • the material to be carbonized supplied has a high moisture content, such as undried green wood (undried state). If there is insufficient moisture in the production kiln and combustion is excessive, water is sprayed on the material to suppress ash generation and promote carbonization (see Patent Document 2).
  • the problem to be solved by the present invention is to solve such a problem.
  • the material to be carbonized is the branches and leaves of oil palm
  • the dryness of the branches and leaves of oil palm can be varied from dry to semi-dry to wet, and the same procedure as for the empty fruit bunches can be followed to produce a carbonized material from the branches and leaves of oil palm.
  • the present invention has been created in view of the above-mentioned circumstances and with the objective of solving these problems.
  • the invention of claim 1 is a method for producing carbonized material from oil palm, which produces a carbonized material by supplying a carbonized material consisting solely or mainly of empty fruit bunches, which are the residue after removing the fruits from which palm oil and palm kernel oil are extracted, branches and leaves of oil palm, or a mixture of these, to an open-kiln type production kiln with an open top and an exhaust passage that can be opened and closed freely and leads to the outside air from the bottom, the carbonized material production method being characterized by sequentially carrying out each of the following steps: an initial step of burning the material to be carbonized and creating a glowing fire; a main production step of increasing the amount of carbonized material produced by repeating the steps of supplying the material to be carbonized, burning the material to be carbonized, and reducing the volume by carbonization multiple times; and a termination step of extinguishing the fire and terminating the carbonized material production
  • the invention of claim 2 is a method for producing carbonized oil palm as described in the above claim 1, characterized in that the material to be carbonized is empty fruit bunches alone or mainly.
  • the invention of claim 3 is a method for producing carbonized oil palm as described in the above claim 1, characterized in that the ignition-increasing combustion process of the semi-dried carbonized material is carried out at least once.
  • the invention of claim 4 is a method for producing carbonized material from oil palm as described in claim 1, characterized in that the material to be carbonized in a dry state has a moisture content of 5 to 15%.
  • the invention of claim 5 is a method for producing carbonized oil palm as described in claim 1, characterized in that the semi-dry carbonized material has a moisture content of 15 to 30%.
  • the invention of claim 6 is a method for producing carbonized oil palm as described in claim 1, characterized in that the secondary component contained in the carbonized material, which is mainly composed of empty fruit bunches, is at least one selected from the branches and leaves, trunks, roots, and fruit shells, which are the residue after oil extraction, of the oil palm.
  • the invention of claim 7 is a method for producing carbonized oil palm as described in claim 1, characterized in that the material to be carbonized supplied in the initial process is empty fruit bunches alone, and the material to be carbonized supplied in this production process is empty fruit bunches alone, or empty fruit bunches as the main component with branches and leaves selected as secondary components.
  • the invention of claim 8 is a method for producing carbonized oil palm as described in claim 1, characterized in that the depth of the production kiln is 75 to 120 cm, and the thickness of the embers when transferring from the ember-increasing combustion process of the semi-dried empty fruit bunches to the main production process is 1/3 to 1/5 of the depth of the production kiln.
  • the invention of claim 9 is a method for producing carbonized oil palm as described in the above-mentioned 1, characterized in that the stirring process includes turning the material to be carbonized finally into the embers.
  • the initial ignition combustion process of the dry carbonized material which first generates embers in the initial process
  • the ignition increase combustion process of the semi-dry carbonized material which increases the amount of embers
  • oil palm is the material to be carbonized, with the main component being the empty fruit bunches which are produced in large quantities, and the secondary components being selected from the branches, leaves, trunks, roots and fruit shells of oil palm.As a result, while the large amount of empty fruit bunches can be processed, the branches, leaves, trunks, roots and fruit shells of oil palm which are generated as a by-product can also be carbonized as necessary, making it possible to effectively utilize what would otherwise be waste.
  • empty fruit bunches are used alone in the initial process, making it easy to generate embers, while in the main production process, empty fruit bunches can be used alone, or can contain branches and leaves as secondary components, resulting in a high degree of freedom in the selection of the material to be carbonized in the main production process, and improved waste disposal.
  • the amount of embers can be reliably adjusted when transitioning from the initial process to the main generation process, thereby making it possible to avoid mistakes such as extinguishing the fire during the transition.
  • FIG. 2 is a vertical cross-sectional view of the production kiln.
  • FIG. FIG. 1 is a flow chart diagram showing the carbonization process of oil palm empty fruit bunches.
  • (A) and (B) are photographs used as substitutes for drawings of a fruited and an empty palm fruit bunch. This is a photograph used as a substitute for a drawing of charred material from empty fruit bunches.
  • reference numeral 1 denotes a kiln for producing carbide, which is an open kiln with an open top (ceiling) and is recessed and surrounded by side walls 2 formed by stacking concrete blocks B vertically and horizontally.
  • the kiln 1 in this embodiment is a single kiln (independent kiln) with only one unit, but it can of course be a multiple kiln (side-by-side kiln) with two or more kilns 1 installed side-by-side.
  • the generating kiln 1 has a kiln bottom 3 formed at approximately the same height (same position) as the underside of the side wall 2, and supports 4 are provided at a predetermined vertical and horizontal intervals in an upright position from the kiln bottom 3.
  • a kiln floor plate 5 having air holes (exhaust holes) 5a drilled therein at appropriate vertical and horizontal intervals is supported at the upper end of the support 4.
  • the peripheral portion of the side wall portion 2 constituting the production kiln 1 is a passage 2a at approximately the same height as the side wall portion 2 so that a work machine such as a hydraulic excavator can run through it.
  • the peripheral portion of one of the four side wall portions 2 does not have the passage 2a at approximately the same height as the side wall portion 2, and is made into a passage 2b at approximately the same height as the kiln floor plate 5.
  • the block B in that area is removed and opened, so that the carbide produced from the production kiln 1 can be easily discharged (removed) using a work machine such as the hydraulic excavator.
  • the production kiln 1 used in this embodiment is 8m square and has a depth of 100cm from the upper end surface of the side wall 2 to the kiln plate 5.
  • the size of the production kiln 1 can be set appropriately as needed and is not limited to that of this embodiment, but from the standpoint of productivity, workability, combustibility (carbonization), etc., it is preferable that the length and width are 5 to 12m and the depth is 75 to 120cm.
  • a combustion device 7 for burning exhaust gas is provided in one corner of the production kiln 1.
  • This combustion device 7 burns the exhaust gas discharged through the exhaust space S, and a chimney 7a provided at the top of the combustion device 7 is provided with a shutter (shielding plate, blocking plate) 8 that can adjust (open/close adjustment) the amount of air passed (exhaust volume) from a fully closed (shielded, blocked) state to a fully open state.
  • the air that flows into the production kiln 1 from the top passes through it while burning and carbonizing the material to be carbonized in the production kiln 1, reaches the exhaust space S at the bottom, and is then discharged to the outside air through the chimney 7a via the combustion device 7.
  • the exhaust gas is burned by the combustion device 7, which prevents unburned gas (flammable gas) from being released into the atmosphere.
  • the amount of exhaust gas is adjusted by the shutter 8, which can control (adjust) the amount of exhaust gas that would otherwise be drawn in excessively and cause the material to progress beyond carbonization and into an incinerated state. When the fire is extinguished after carbonization is complete, the shutter 8 can be closed to shut off the exhaust gas.
  • the empty fruit bunches 12 of oil palm 11 are bunches formed by removing the fruits (flesh) 14 from which palm oil and palm kernel oil are extracted from fruit bunches 13 borne on the oil palm tree 11, and the carbonized material is produced from the carbonized material having the empty fruit bunches 12 as its sole component using the above-mentioned conversion kiln 1.
  • the fruits 14 harvested from the fruit bunches 13 are pressed into the oil mill M to produce palm oil and palm kernel oil.
  • carbonized empty fruit bunches of oil palm When the carbonized oil palm produced by implementing the present invention is referred to as "carbonized empty fruit bunches of oil palm,” the carbonized material will be solely (100%) empty fruit bunches, but when it is referred to as “carbonized oil palm,” it can be a mixture (mixture) of the empty fruit bunches, which are the main component, with at least one type of secondary component selected from the branches, leaves, wood, and roots of oil palm, and even fruit shells, which are the residue after extracting palm oil and palm kernel oil.
  • the material to be carbonized may be a mixture of at least one secondary component selected from the branches, leaves, wood, roots, and fruit shells of the oil palm, mixed with the main component, empty fruit bunches.
  • the carbonization process must take into account the characteristics of the parts other than the empty fruit bunches.
  • branches and leaves like empty fruit bunches, they may be mixed in which they have been treated to be dried, semi-dried, or in an undried state.
  • the branches and leaves can be used as the sole or main component of the carbonized material, in the same way as empty fruit bunches, without being used as a secondary component, and further, a mixture of empty fruit bunches and branches and leaves can be used as the sole or main component of the carbonized material.
  • the xylem, roots and fruit shells contain hard woody parts, their combustion properties differ from those of empty fruit bunches, which are mostly fine bunch-like parts. For this reason, when mixing in hard woody parts such as xylem as a secondary ingredient, care must be taken to make the combustion properties closer to that of empty fruit bunches by crushing the hard woody parts into small pieces (chips), for example.
  • the amount of addition must be an amount that does not impair the combustibility and carbonizability of the empty fruit bunches, and it is preferable that the amount be 30% or less, and preferably 15% or less.
  • empty fruit bunches of oil palm (hereinafter referred to as ⁇ empty fruit bunches'') 12 to be carbonized
  • dried empty fruit bunches 12a, semi-dried empty fruit bunches 12b, and undried empty fruit bunches 12c are prepared in order to carry out the initial process.
  • the empty fruit bunch 12 is a fruit that has been cut off from an oil palm tree and removed, and in this state is an undried empty fruit bunch (hereinafter referred to as "undried empty fruit bunch") 12c, and the moisture content of the undried empty fruit bunch 12c is 40 to 60%.
  • This undried empty fruit bunch 12c is dried by suitable drying means such as drying outdoors in the sun, drying indoors through ventilation, or drying in a drying room to produce empty fruit bunches 12a that have been treated to a dry state with a moisture content of 5 to 15% (hereinafter referred to as “dried empty fruit bunches”), and empty fruit bunches 12b that have been treated to a semi-dried state with a moisture content of 15 to 35% (hereinafter referred to as "semi-dried fruit bunches").
  • suitable drying means such as drying outdoors in the sun, drying indoors through ventilation, or drying in a drying room to produce empty fruit bunches 12a that have been treated to a dry state with a moisture content of 5 to 15% (hereinafter referred to as “dried empty fruit bunches”), and empty fruit bunches 12b that have been treated to a semi-dried state with a moisture content of 15 to 35% (hereinafter referred to as “semi-dried fruit bunches"
  • the dried and semi-dried empty fruit bunches 12b are used as materials to be carbonized in the initial process of creating embers in the generating kiln 1 as described later, and the dried empty fruit bunches 12a are used in the initial ignition combustion process of the dried empty fruit bunches that first creates embers during the initial process, and have a moisture content of 5 to 15%, but if the moisture content is less than 5%, not only is there a problem that it takes a long time to dry, but sufficient combustibility is exhibited in the initial process of creating embers even if it is not dried to less than 5%.
  • the moisture content exceeds 15%, ignition and combustion may become spotty, which may impair the uniformity of ember generation, which is problematic from the viewpoint of productivity, but this is not necessarily rejected, and it can be used up to 20%.
  • the semi-dried empty fruit bunches 12b are used in the ember-increasing combustion process of increasing the amount of embers in the initial process, and have a moisture content in the range of 15 to 35%, but if the moisture content is less than 15%, the bunches are easily combusted and incineration is promoted, while if the moisture content exceeds 35%, the combustibility for generating embers is poor.
  • the semi-dried empty fruit bunches 12b used in the subsequent process may have a moisture content of 40%, which is close to that of the undried empty fruit bunches 12c.
  • the moisture content of the aforementioned dried and semi-dried empty fruit bunches 12a, 12b is not necessarily limited to the above range, but is an average range that is considered preferable when producing carbonized material, and it goes without saying that it will change appropriately depending on the season of production and various environmental conditions of the installation location of the production kiln 1 (for example, differences in altitude, sunlight hours due to mountain shadows, etc.).
  • the steps of this carbide production method include: - An initial process of burning the dry carbonized material in the generating kiln 1 to create a charcoal fire; A process of burning the semi-dried carbonized material in the generating kiln 1 and increasing the amount of charcoal; - A main production process in which the amount of carbonized material in the production kiln 1 is increased by repeating the process of supplying undried carbonized material, burning the carbonized material, and reducing the volume by carbonization multiple times; A termination process in which the contents in the generating kiln 1 are extinguished when a predetermined amount is reached, and the generation of carbonized material is terminated.
  • a bonfire initial combustion process of the dried empty fruit bunches 12a and a bonfire increased combustion process of the semi-dried empty fruit bunches 12b are sequentially carried out.
  • the initial ignition combustion process of the dried empty fruit bunches 12a is the first process of carbonizing the empty fruit bunches 12, in which the dried empty fruit bunches 12a are used as the only material to be carbonized.
  • the dried empty fruit bunches 12a are laid out on the kiln plate 6 so that the depth in the kiln 1 is about 20 to 40 cm.
  • the laid out dried empty fruit bunches 12a are then ignited by moving them in a dotted or linear pattern using an appropriate ignition means such as a torch to which the dried empty fruit bunches 12a are bound. At this time, the shutter 8 is kept fully open.
  • the dried empty fruit bunches 12a burn and turn red with a glow, completing the initial ignition combustion process, the process moves on to the increased ignition combustion process of the next semi-dried empty fruit bunches 12b.
  • the ember-increasing combustion process of the semi-dried empty fruit bunches 12b the semi-dried empty fruit bunches 12b are laid in a uniform layer on the ember-increasing combustion process of the dried empty fruit bunches 12a.
  • the height of the semi-dried empty fruit bunches 12b laid in this case is about half the height of the side wall portion 2, and in this embodiment, the semi-dried empty fruit bunches 12b are laid to a height of about 50 to 70 cm. Then, the combustion and carbonization of the laid semi-dried empty fruit bunches 12b is promoted, and when about 70% or more of the surface becomes a red ember state and the embers are increased, the ember-increasing combustion process of the semi-dried empty fruit bunches 12b ends and the main production process is started. At this time, the embers are about 20 to 35 cm thick.
  • the ember-increasing combustion process of the semi-dried empty fruit bunches 12b will be repeated once more.
  • the process moves to the main production process.
  • the carbonized material may be made up of undried fruit bunches 12c as the main component, with branches and leaves and other components mixed in as secondary components.
  • the process of supplying undried empty fruit bunches 12c, burning the supplied undried empty fruit bunches 12c, and reducing the volume by carbonization is repeatedly carried out.
  • the thickness of the carbonized material is approximately 20 to 30 cm, and the supplied carbonized material burns and reduces in volume.
  • the next carbonized material is supplied. It is preferable that the material to be carbonized from this point onwards be supplied to a thickness of approximately 30 to 50 cm. Thereafter, by repeating the supply of this material to be carbonized and the volume reduction through combustion and carbonization, the amount of carbonized material in the production kiln 1 increases.
  • a stirring process for stirring the contents in the generating kiln and a fire extinguishing process for extinguishing the fire are carried out.
  • a mobile work machine such as a hydraulic excavator that can travel around the generating kiln 1, and turning the machine upside down so that the unburned carbonized material on the surface is placed in the embers.
  • a bucket is used for the stirring work.
  • a water spray nozzle 10 is provided above the production kiln 1 so that water can be sprayed over the entire surface from the water spray nozzle 10, making it easy to form a fire-extinguishing layer on the surface.
  • the shutter 8 is closed to stop the exhaust gas from being discharged, thereby promoting extinguishing. In this extinguishing process, the uncarbonized carbonized material that has entered the inside of the product is combusted and carbonized by the stirring process, and it is possible to prevent raw carbonized material that has not been carbonized from remaining in the carbonized material.
  • fruit bunches harvested from oil palms grown on plantations in hot and humid regions such as Southeast Asia contain fruits from which palm oil and palm kernel oil are extracted. After these fruits are removed, a large amount of empty fruit bunches are generated. This large amount of empty fruit bunches can be reliably processed into carbonized material using an open-type regeneration kiln 1, which is easy to manufacture and requires little capital investment.
  • the method for producing the carbide is as described above.
  • the initial step is A dry carbonized material ignition initial combustion process in which a dry carbonized material is supplied to the generating furnace 1 and the supplied carbonized material is ignited and burned to create a bonfire;
  • a semi-dried carbonized material ignition increase combustion process in which semi-dried carbonized material is supplied to the ignition created in the combustion process of the dried carbonized material and burned to increase the ignition;
  • the final process is as follows: A stirring process for stirring the contents in the generating kiln when a hot flame is visible on a part of the surface of the carbonized material finally supplied in this generating process; a fire extinguishing process in which water is sprayed over the entire surface of the stirred contents to turn the entire surface into a fire extinguishing layer, blocking air inflow from the top and closing the exhaust flow path to block exhaust from the bottom, thereby extinguishing the fire;
  • the material to be carbonized is empty fruit bunches which have many fine clusters and are easily combustible, and unlike the case of waiting until the entire surface becomes red embers before spraying water, the contents are stirred at the stage when red embers become visible on part of the surface, before the water spraying is too late and incineration is promoted, and the unburned charred material on the surface is mixed into the embers, and water is sprayed while the shutter 8 is closed to exting
  • the large amount of empty fruit bunches produced can be sorted and separated by adjusting the drying conditions, and can be used for the initial ignition combustion process, the increased ignition combustion process, and the main production process.
  • the raw material is a single component of empty fruit bunches, which can easily be produced into a carbonized product, making it possible to mass-produce high-purity carbonized oil palm at low cost.
  • the carbonized material thus produced can not only be used simply as charcoal for fuel, but also, because it is porous, can be used as activated carbon with high adsorption and ion exchange functions. Specific applications include use as a material for deodorants, soil conditioners, water quality improvers, etc.
  • the present invention can be utilized as a method for producing carbonized material from oil palm, which bears fruits from which palm oil and palm kernel oil can be extracted.
  • oils palm branches and leaves can be used as a method for producing carbonized material from oil palm.

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Abstract

課題は、油ヤシの果実房から果実を採取した後の空の果実房や油ヤシの枝葉部を被炭化物として用い、天面が開放し、底部に排気流路が形成された開放窯方式の生成窯によって炭化物を効率よく生成することである。 解決手段は、未乾燥状態の油ヤシの空の果実房や枝葉部を被炭化物として供給して炭化物を生成するにあたり、その初期工程として、乾燥、半乾燥状態の被炭化物を熾火初期燃焼および熾火増量燃焼させて熾火を作成する一方、所定量の炭化物が生成されたものを消化する終了工程として、最後に供給された被炭化物の表面の一部に熾火が視認されたら生成窯内の内容物を撹拌し、その後、表面への散水、排気流路の遮断をして消火するようにすることである。

Description

油ヤシの炭化物生成方法
 本発明は、果実房にパーム油やパーム核油の搾油ができる果実を結実する油ヤシの果実房から果実を採取した後の空の果実房や油ヤシの枝葉部を用いた油ヤシの炭化物生成方法の技術分野に関するものである。
 今日、東南アジア等の熱帯雨林地方において栽培されている油ヤシ(パームヤシ)は、房状になった果実房に多数個の果実(果肉部)が実ったものとなっており、かかる果実房から採取した果実からはパーム油やパーム核油が搾油されることになるが、果実が採取された後の果実房は、空の果実房(空果房、空房、EFB(Empty Fruit Bunch))となって残渣となる。そしてこの空の果実房は、油ヤシがプランテーションにおいて大規模に栽培されることもあって大量に発生するが、この様に大量に発生した空の果実房は、順次焼却炉で焼却処分、若しくは再生可能な焼却設備が供えられているところでは、バイオマス燃料となって焼却処分に供され、このとき発生する燃焼熱をエネルギー変換して有効利用することが一部では試みられている。しかしながらこのような焼却設備が設けられていないところも多く、このようなところでは大量の空の果実房が野外に堆積されたまま野ざらし状態で放置されているのが現実である。
 ところで空の果実房は、水分を多く含有(含水率が40~45%)しているうえ、果実房から果実を採取する過程で、果実房が蒸煮工程で蒸気による加熱処理を施されることもあって空の果実房に多量の水分が残留したものとなっている。この結果、前記野ざらし状態で放置される空の果実房は腐敗しやすく、特に熱帯雨林地方における多雨かつ高温多湿の環境下では腐敗の進行が早く、該腐敗の過程で地球温暖化の要因の一つとされているメタンガス(CH)や二酸化炭素(CO)が発生するだけでなく、異臭(腐臭)も発生することによって周辺環境の悪化を招来する要因の一つともなっている。
また、油ヤシの樹木から落下若しくは伐採採取される枝葉部などについても現地に自然放置されたままの状態になっており、これらが周辺環境の悪化を招来する要因にもなっている。そしてこれら油ヤシの空の果実房や油ヤシの枝葉部を含む油ヤシの残渣繊維状部材について有効利用するための何らかの対策をすることが望まれる。
 ところで木質材料を被炭化物(原料(原材料)、被炭化生成物)として用いて炭化物(炭、木炭)を生成することは古くから試みられており、このような炭化物を生成するための生成窯として、密閉された窯(密閉窯)を用いた密閉窯方式とすることが昔から広く知られているが、斯かる密閉窯方式の生成窯とした場合、生成窯を密閉(閉鎖)した状態で被炭化物が炭化されることになるため、被炭化物の後からの追加ができず、当初に投入した被炭化物の量を越えての炭化物の生成ができず生産性が低くなるという問題がある。
 これに対し生成窯を、天面(上面、天井面、天面部、天井部)が開放された開放窯(オープン窯)方式とした場合に、該開放窯方式の生成窯では、開放された天面から逐次的に被炭化物の供給ができることになる。そこで該天面が開放された生成窯においては、被炭化物の供給と該被炭化物の燃焼、炭化による減容とを繰り返すことで生成する炭化物を増量していくことができ、この結果、炭化物の一度の生成工程で、該炭化物を大量に生産することができ、これを現実化した生成窯に関する技術が既に知られている(特許文献1、2参照)。
 そしてかかる開放窯方式とした生成窯は、該生成窯自体の構造が簡単であるため、生成窯を含めた炭化物生成用の設備を作成するための費用が少なくて済みながら、前述したように被炭化物の供給を繰り返すことで、被炭化物の大量の消費および大量の炭化物の生成ができ、しかも該炭化物の生成工程において煙発生が少なく環境への影響を少ないものにできるという利点があり、そこで該開放窯方式の生成窯を用いて前記油ヤシの空の果実房や油ヤシの枝葉部を含む油ヤシの残渣繊維状部材を被炭化物として炭化物を生成することで、大量に発生する油ヤシの残渣繊維状部材の有効利用が図れるのではないか、ということが提唱される。
特許第5117548号公報 特許第5560383号公報
 このように、生成窯を前記開放窯方式とした場合、被炭化物の供給(投入)と、該供給された被炭化物の燃焼、炭化による減容とを繰り返すことで生成する炭化物を増量していく本生成工程の実行ができるため、大量の被炭化物の消費と大量の炭化物の生成とを図ることができるという利点がある。
 しかしながら生成窯に供給された被炭化物は、開放した天面部分(表面部分、上面部分)から侵入する空気(空気中の酸素)によって燃焼して灰化しやすく、そこで前記被炭化物の供給、減容の工程が繰り返される本生成工程では、供給される被炭化物は、乾燥処理されていない生木状態(未乾燥状態)のように含水率の高いものが好ましく、そして生成窯内の水分が不足して燃焼しすぎる場合には散水処理をする等して灰化抑制をした状態で炭化物生成を促すようにしている(特許文献2参照)。
 このような実情から、前記空の果実房を被炭化物として開放窯方式の生成窯を用いて炭化物生成を試みた場合に、前述したように水分量の多い未乾燥状態の空の果実房は、炭化物の本生成工程において用いられる原材料としては好適であるといえるが、この未乾燥状態の空の果実房を、生成窯内に熾火が所量堆積(蓄積)された状態にするための初期工程においてそのまま被炭化物として用いた場合、水分量が多すぎて円滑な着火燃焼をさせて熾火を作成することが難しいという問題がある。
 さらに前記特許文献1及び特許文献2の技術において熾火を作成する場合、紙や雑木や竹材など着火しやすい材料を予め生成窯の底部に敷き詰めて着火燃焼させて熾火を作成するようにされているが、油ヤシが栽培される東南アジア等の熱帯雨林地方においてはこのような着火しやすい材料を現地で調達することが難しい場合があり、これに代わる解決手段が望まれている。
本発明では、被炭化物として油ヤシの空の果実房や油ヤシの枝葉部を被炭化材料の対象としているが、先ず空の果実房について説明する。
 油ヤシの空の果実房を被炭化物にする場合、空の果実房そのものの乾燥状態に差をつけることに着目して、先ず空の果実房の乾燥処理したものを被炭化物として用いて初期工程の着火燃焼を試みたところ、円滑な燃焼をして早期のうちに赤い熾火状態となることが確認できた。そして、この状態のものに未乾燥状態の空の果実房を被炭化物として添加して本生成工程に移行しようと試みたところ、添加した被炭化物への着火がうまくいかず消火することもあって本生成工程への移行が円滑にできないという問題があった。
 この要因は、熾火量が少なすぎることによるものであると推量し、乾燥処理した空の果実房を追加供給して熾火の増量を試みたが、該空の果実房は乾燥しているだけでなく、細かい房部が多量にあることから燃焼しやすいうえ、燃焼したものがすぐに灰化してしまうこともあって、熾火の本生成工程に移行するために必要な量の確保が難しいという問題がある。
 この点を解決すべく乾燥状態の空の果実房を燃焼させて赤い熾火状態となる段階に至ったところで、次に半乾燥状態の空の果実房を供給するようにすると赤い熾火状態が層厚状態に増量形成されていき、この段階から未乾燥状態の空の果実房を被炭化物として供給すると、増量形成された熾火の存在により本生成工程に円滑に移行できることが確認できた。
 一方、本生成工程において生成窯内の炭化物量が所定量となったと判断された場合、消火する終了工程に移行することになるが、この終了工程において、空の果実房は前述したように細長い房部が多いこともあって燃焼しやすく、特許文献2に記載されるように最終に供給した被炭化物の表面全体が赤熱状態になってから散水をした場合では、火勢が強く、散水により表面全体を消火層とするのに手間がかかって灰化の促進が著しく炭化物の収量が低下してしまうという問題がある。そこで最終に供給した被炭化物の表面の一部に熾火が視認された段階で散水して消火することを試みたが、この場合には最終に供給した被炭化物が未炭化状態(未燃焼状態)となって炭化物中に残存してしまうという問題もあり、かかる問題を解決することに本発明の解決課題がある。
次に、被炭化物を油ヤシの枝葉部とした場合には、油ヤシの枝葉部の乾燥度合いを、乾燥状態、半乾燥状態、そして未乾燥状態のものにして、前記空の果実房の時と同様の手順に準じて対応することにより油ヤシの枝葉部を炭化物に生成することができる。
 本発明は、上記の如き実情に鑑みこれらの課題を解決することを目的として創作されたものであって、請求項1の発明は、油ヤシのパーム油、パーム核油が搾油される果実を取り除いた残渣である空の果実房、油ヤシの枝葉部の少なくとも一方、またはこれらの混合物を単独、若しくは主成分とする被炭化物を、天面が解放し、底部から外気に通じる開閉自在な排気流路が形成された開放窯方式の生成窯に供給して炭化物を生成する油ヤシの炭化物生成方法において、該炭化物生成方法を、被炭化物を燃焼し、熾火を作成する初期工程と、被炭化物の供給と、被炭化物の燃焼、炭化による減容との工程を複数回繰り返すことで生成する炭化物を増量していく本生成工程と、生成した炭化物が所要量まで達したら消火して炭化物生成を終了する終了工程と、の各工程が順次実行されたものとするにあたり、前記初期工程は、生成窯に乾燥状態の被炭化物を供給し、該供給された被炭化物を着火し燃焼させて熾火を作成する乾燥被炭化物の熾火初期燃焼工程と、前記乾燥被炭化物の燃焼工程で作成された熾火に、半乾燥状態の被炭化物を供給して燃焼させて熾火を増量する半乾燥被炭化物の熾火増量燃焼工程と、の各工程が順次実行され、前記本生成工程は、未乾燥状態の被炭化物を繰り返し供給するものであり、前記終了工程は、本生成工程で最終に供給した被炭化物の表面の一部に熾火が視認される状態になった段階で生成窯内の内容物を撹拌する撹拌工程と、撹拌された内容物の表面全体に水を散布することで表面部位全体を消火層にして天面からの空気の流入を遮断すると共に、前記排気流路を閉鎖して底部からの排気を遮断することで消火する消火工程と、の各工程が順次実行されることを特徴とする油ヤシの炭化物生成方法である。
 請求項2の発明は、被炭化物は、空の果実房を単独、若しくは主成分とすることを特徴とする請求項1記載の油ヤシの炭化物生成方法である。
 請求項3の発明は、半乾燥被炭化物の熾火増量燃焼工程は、少なくとも一回以上実行されることを特徴とする請求項1記載の油ヤシの炭化物生成方法である。
 請求項4の発明は、乾燥状態の被炭化物は、含水率が5~15%であることを特徴とする請求項1記載の油ヤシの炭化物生成方法である。
 請求項5の発明は、半乾燥状態の被炭化物は、含水率が15~30%であることを特徴とする請求項1記載の油ヤシの炭化物生成方法である。
 請求項6の発明は、空の果実房を主成分とする被炭化物に含まれる副成分は、油ヤシの枝葉部、幹部、根部、搾油された残渣である果実殻から選択される少なくとも一つであることを特徴とする請求項1記載の油ヤシの炭化物生成方法である。
 請求項7の発明は、初期工程において供給される被炭化物は空の果実房単独であり、本生成工程において供給される被炭化物は、空の果実房単独、若しくは主成分である空の果実房に副成分として枝葉部が選択されたものであることを特徴とする請求項1記載の油ヤシの炭化物生成方法である。
 請求項8の発明は、生成窯の深さは75~120cmであり、半乾燥空果実房の熾火増量燃焼工程から本生成工程に移行する際の熾火の厚さは、生成窯の深さの1/3~1/5であることを特徴とする請求項1記載の油ヤシの炭化物生成方法である。
 請求項9の発明は、撹拌工程は、最終に供給した被炭化物を熾火内に混入する天地返しを含む撹拌であることを特徴とする請求項1記載の油ヤシの炭化物生成方法である。
 請求項1の発明とすることにより、油ヤシの大量に発生する被炭化物として油ヤシの空の果実房や油ヤシの枝葉部を被炭化物として用いて炭化物を効率よく生成することが、熾火を増量して本生成工程に移行する初期工程、そして炭化物が所要量に達した後の終了工程を、油ヤシの空の果実房そのものの乾燥状態に差をつけて、それぞれの工程に使い分けることを創案して、被炭化物の性質に適応したものとして確実にできることになる。
 請求項2の発明とすることにより、油ヤシの大量に発生する空の果実房等の木質材を被炭化物として用いて炭化物を効率よく生成することが、熾火を増量して本生成工程に移行する初期工程、そして炭化物が所要量に達した後の終了工程を、油ヤシの空の果実房そのものの乾燥状態に差をつけて、それぞれの工程に使い分けることとなって、被炭化物の性質に適応したものとして確実にできることになる。
 請求項3の発明とすることにより、初期工程の熾火増量燃焼工程として熾火を増量することが確実にできることになる。
 請求項4、5の発明とすることにより、初期工程において最初に熾火を生成する乾燥被炭化物の熾火初期燃焼工程、そして熾火を増量する半乾燥被炭化物の熾火増量燃焼工程が、油ヤシの性質に適応したものとなって確実にできることになる。
 請求項6の発明とすることにより、油ヤシが被炭化物となるが、その場合の被炭化物として、大量に発生する空の果実房を主成分とし、副成分として油ヤシの枝葉部、幹部、根部、果実殻から選択されたものとなる結果、大量に発生する空の果実房を処理できながら、副次的に発生する油ヤシの枝葉部、幹部、根部、果実殻についても必要において炭化物処理ができることになり、廃棄物となるものを有効利用できる。
 請求項7の発明とすることにより、初期工程においては空の果実房が単独で用いられる結果、熾火の生成が容易となる一方、本生成工程においては、空の果実房単独、若しくは副成分として枝葉部等を含んだものにできることになって、本生成工程において被炭化物選択の自由度が高く、廃棄物処理の向上が図れることになる。
 請求項8の発明とすることにより、初期工程から本生成工程に移行する際の熾火量の調整が確実になって移行に際して消火するような失敗を回避できることになる。
 請求項9の発明とすることにより、最終の消火工程において散水する前の段階で天地返しをする撹拌をすることにより、灰化の促進を抑制しながら未炭化物の残存をしない状態でできることになる。
生成窯の縦断面図である。 生成窯の平面図である。 油ヤシの空の果実房の炭化工程を示すフローチャート図である。 (A)(B)は油ヤシの結実した果実房、空の果実房の図面代用写真である。 空の果実房を炭化した炭化物の図面代用写真である。
 以下、本発明の実施の形態について、図面に基づいて説明する。図面において、1は炭化物生成用の生成窯であって、該生成窯1は、天面(天井)が開放した開放窯(オープン窯)方式のものであり、四周がコンクリート製のブロックBを縦横に積み重ねて形成した側壁部2によって囲繞形成された凹嵌状のものとなっている。因みに本実施の形態の生成窯1は、1基のみとした単独窯(独立窯)としているが、2基以上の複数の生成窯1が併設された複数窯(並設窯)としたものであってもよいことは勿論である。
 前記生成窯1は、窯底部3が側壁部2の下面と略同高さ(同位置)に形成されており、該窯底部3から立設する状態で、縦横所定間隔を存して支持体4が設けられ、該支持体4の上端部に、通気孔(排気孔)5aが縦横適宜間隔を存する状態で穿設された窯床板5が支持されており、この様に構成されることで窯底部3と窯床板5とのあいだに排気空間Sが形成され、該排気空間Sは、小石やレンガ(レンガ片)等の礫材(バラス材)から構成される蓄熱保持材6が充填されることで通気性を有したものとなっている。因みに、生成窯1を構成する側壁部2の周縁部は、側壁部2と略同高さの通路2aとして油圧ショベル等の作業機械が走行できるように構成しておくことが、後述する消火工程を実施するうえで好適であるが、さらにその場合、四周のうちの一つの側壁部2の周縁部を、前記側壁部2と略同高さの通路2aのないものとして窯床板5と略同高さの通路2bとし、そして炭化物生成作業が終了後、該部位のブロックBを取り外して開口することで、生成窯1から生成した炭化物の排出(取り出し)が、前記油圧ショベル等の作業機械を用いて容易にできることになる。
 尚、本実施の形態で実施される生成窯1は、縦横8m四方、側壁部2の上端面から窯板部5までの深さが100cmに設定されたものが採用されるが、生成窯1の大きさは必要において適宜設定できるものであって本実施の形態のものに限定されることはないが、生産性、作業性、燃焼性(炭化性)等の観点から、縦横長さが5~12m、深さが75~120cmのものが好ましい。
 さらに生成窯1の一角隅には排ガス(燻煙)を燃焼させるための燃焼装置7が設けられるが、該燃焼装置7は、排気空間Sを通って排出される排気ガスを燃焼させるものであって、該燃焼装置7の上部に設けた煙突7aには通気量(排気量)を、全閉(遮蔽、遮断)状態から全開状態まで調整(開閉調整)ができるシャッター(遮蔽板、遮断板)8が設けられている。そして後述するように生成窯1において炭化物生成の作業をする過程において、天面から生成窯1内に流入した空気は、生成窯1内の被炭化物の燃焼、炭化をする状態で通過して底部の排気空間Sに至ったものが、前記燃焼装置7を経由して煙突7aから外気に排出されることになる。そしてこの場合に、燃焼装置7により排気ガスを燃焼させることで未燃焼ガス(可燃性ガス)が大気に放出されることが回避されるが、さらにシャッター8による排気量調整をすることで、排気ガスを過度に吸引して被炭化物が炭化を越えて灰化状態に進行することの抑制制御(調整)ができると共に、炭化終了後の消火時においてはシャッター8を閉じて排気の遮断ができるようになっている。
 次に、図3に基づいて油ヤシ11の空の果実房12を、単独の原材料とする被炭化物として炭化物(炭)に生成する作業手順について説明するが、油ヤシ11の空の果実房12は、油ヤシの木11に結実した果実房13からパーム油、パーム核油を採取する果実(果肉)14を取り除いた房状のものであり、該空の果実房12を単独成分とする被炭化物から炭化物を前記生成窯1を用いて製造するものである。因みに、果実房13から採取した果実14は、搾油工場Mにてパーム油やパーム核油が搾油されることになる。
 本発明を実施することにより生成した油ヤシの炭化物を、「油ヤシの空の果実房の炭化物」と称した場合には、被炭化物としては、空の果実房が単独(100%)のものとなるが、「油ヤシの炭化物」と称した場合には、主成分となる空の果実房に、油ヤシの枝葉部や木部、根部、さらにはパーム油やパーム核油を搾油した残渣である果実殻から選択される少なくとも一種類のものを副成分として混在(混合)させたものとすることができる。
 ところで被炭化物を、副成分として油ヤシの枝葉部、木部、根部、果実殻から選択される少なくとも1種類のものを主成分である空の果実房に混在させたものとすることができるが、この場合に、これら空の果実房以外の部位の特性を考慮した炭化処理を実施する必要がある。
 例えば枝葉部である場合に、空の果実房と同様に、乾燥状態、半乾燥状態に処理したもの、あるいは未乾燥状態のものを混入していてもよい。
 そして特に枝葉部については、副成分として用いることなく、被炭化物として、単独または主成分として空の果実房の場合と同様に採用することができ、さらには空の果実房と枝葉との混合物を被炭化物として単独または主成分として用いることができる。
 また木部、根部、果実殻については固い木質部があるため、空の果実房のように細かい房状部が殆どのものとは燃焼性に差異があり、このため木部等の固い木質部があるものを副成分として混在せしめる場合には、固い木質部のものを粉砕する等して小片(チップ)状態にする等して燃焼状態を空の果実房に近づける配慮が必要となる。
 そしてこのように主成分となる空の果実房に副成分として枝葉部等の部材を混在させる場合に、その添加量としては、空の果実房の燃焼性、炭化性を損なわない量であることが必要となり、30%以下、好ましくは15%以下であることが好ましいといえる。
 被炭化物となる油ヤシの空の果実房(以下「空果実房」という。)12としては、初期工程を実行するため、乾燥した空果実房12a、半乾燥の空果実房12b、そして未乾燥の空果実房12cを用意する。
 空果実房12は、油ヤシの木から切り落とし果実を取り出した状態のものであって、この状態のものは未乾燥状態の空果実房(以下「未乾燥空果実房」という。)12cであり、該未乾燥空果実房12cの含水率は40~60%であった。
 この未乾燥空果実房12cを屋外で日干し乾燥や屋内での通風乾燥あるいは乾燥室に入れて乾燥処理することなどの適宜な乾燥手段で、含水率が5~15%の乾燥状態に処理された空果実房(以下「乾燥空果実房」という。)12a、含水率が15~35%の半乾燥状態に処理された空果実房(以下「半乾燥果実房」という。)12bを生成する。
 因みに乾燥、半乾燥空果実房12bは、後述するように生成窯1内に熾火を作成する初期工程において被炭化物として用いるものであるが、乾燥空果実房12aは、初期工程のうち、最初に熾火を生成する乾燥空果実房の熾火初期燃焼工程に採用するものであって含水率を5~15%としているが、5%未満の場合、乾燥に時間を要するという問題があるだけでなく、最初に熾火を作成する工程において5%未満まで乾燥しなくても十分な燃焼性が発揮されることによる。また15%を越えた場合には、着火、燃焼が斑状態になって熾火生成の均一性が損なわれる場合があって生産性の観点から問題があるが、必ずしも否定されるものでなく、20%までであれば採用することができる。
 一方、半乾燥空果実房12bは、初期工程のうち、熾火を増量する熾火増量燃焼工程で採用されるものであって含水率を15~35%の範囲としているが、15%未満とした場合には燃焼しやすいものとなって灰化が促進し、35%を越えた場合には、熾火を生成するための燃焼性が悪くなるという問題があるが、例えば半乾燥空果実房の熾火増量燃焼工程を複数回実施するような場合、後工程において採用する半乾燥空果実房12bについては、40%。と未乾燥空果実房12cの含水率に近づいたものを採用することもできる。
 そして前述した乾燥、半乾燥空果実房12a、12bの含水率は、必ずしも前記範囲に限定されるものでなく、炭化物を生成する場合に好ましいとされる平均的な範囲であって、生成する季節や生成窯1の設置場所の各種の環境条件(例えば標高、山影等による日照時間等の環境の相違によるもの)等により適宜変化するものであることは言うまでもない。
 次に、油ヤシの空の果実房を用いて炭化物を生成する炭化物生成方法について説明する。
 この炭化物生成方法の工程として、
 ・生成窯1内で乾燥状態の被炭化物を燃焼し、熾火を作成する初期工程と、
 ・生成窯1内で半乾燥状態の被炭化物を燃焼し、熾火を増量する増量工程と、
 ・未乾燥状態の被炭化物の供給と、被炭化物の燃焼、炭化による減容との工程を複数回繰り返すことで生成窯1内の炭化物を増量する本生成工程と、
 ・生成窯1内の内容物が所定量まで達したら消火して炭化物生成を終了する終了工程と、
の各工程が順次実行されることになる。
 以下に、空果実房単独のものを被炭化物として炭化物を生成する手順について説明するが、前述したように、空果実房を主成分とする被炭化物に、枝葉部等の副成分を含有させたものを用いてもよいことは勿論である。
<初期工程>
 前記初期工程として、乾燥空果実房12aの熾火初期燃焼工程と半乾燥空果実房12bの熾火増量燃焼工程との各工程が順次実行される。
 乾燥空果実房12aの熾火初期燃焼工程は、空果実房12を炭化する最初の工程であって、ここでは乾燥空果実房12aが単独の被炭化物として用いられる。
 まず乾燥空果実房を12a、生成窯1内での深さが略20~40cmになるよう窯板材6上に敷き詰める。そして該敷き詰めた乾燥空果実房12aを、乾燥空果実房12aを束ねた松明等の適宜の着火手段によって点状あるいは線状に移動させながら着火する。このときシャッター8は全開状態にしておく。そして乾燥空果実房12aが燃焼して赤く熾火状態になって熾火初期燃焼工程が完了したら、次の半乾燥空果実房12bの熾火増量燃焼工程に移行することになる。
 この半乾燥空果実房12bの熾火増量燃焼工程では、前記乾燥空果実房12aの熾火初期燃焼工程で熾火状態となったものの上に、層厚状に半乾燥空果実房12bを均一状に敷き詰める。この場合に投入される半乾燥空果実房12bの敷き詰め高さは、側壁部2の半分程度の高さであって、本実施の形態では凡そ50~70cmの高さになるよう敷き詰める。そして該敷き詰めた半乾燥空果実房12bの燃焼、炭化が促進され、表面の凡そ70%以上が赤い熾火状態になって熾火が増量されたところで半乾燥空果実房12bの熾火増量燃焼工程が終了して本生成工程に移行するが、このときの熾火は凡そ20から35cmの厚さとなっている。
 因みに1回の半乾燥空果実房12bの熾火増量燃焼工程で生成する熾火量が少なすぎると判断された場合には、該半乾燥空果実房12bの熾火増量燃焼工程を再度回繰り返すことになる。
<本生成工程>
 次に前記本生成工程に移行することになるが、ここでは未乾燥空果実房12c単独を被炭化物とする場合について説明するが、未乾燥化果実房12cを主成分とする被炭化物とし、枝葉部等の部材を副成分として混在させたものとしてもよいことは勿論である。そしてこの主生成工程では、未乾燥空果実房12cの供給、該供給した未乾燥空果実房12cの燃焼、炭化による減容の工程が繰り返し実施されることになる。
 前記初期工程から移行した後の最初に未乾燥空果実房12cを主成分とする被炭化物を供給する場合、該被炭化物は、厚さを凡そ20~30cm程度とし、そして該供給した被炭化物が燃焼し、減容していくことになるが、該被炭化物の表面の凡そ70%以上が赤い熾火状態になった段階で次の被炭化物の供給をする。
 そしてこれ以降の被炭化物の供給は、厚さを30~50cm程度にすることが好適で、以降、このような被炭化物の供給と、燃焼、炭化による減容とを繰り返すことで生成窯1内の炭化物が増量していき、新たに供給する被炭化物が、生成窯1の深さの90~100%に達した段階となったとき、これを最後の被炭化物の供給とし、次の終了工程に移行する。
 因みに本生成工程において、被炭化物の燃焼が激しい場合には水を散布したり、シャッター8の開放量を調整する等して燃焼の抑制をすることが好ましい。
<終了工程>
 この終了工程では、生成窯内の内容物を撹拌する撹拌工程と消火する消火工程とが実行される。
 まず撹拌工程では、前述した最後に供給された被炭化物の表面の一部に赤い熾火が視認された状態になったら、生成窯1内の内容物の撹拌をする。この撹拌は、例えば生成窯1の周囲を走行できる油圧ショベル等の作業用の走行機械を用い、天地返しをして表面にある未燃焼状態の被炭化物を熾火内に入れるようにして撹拌する。走行機械が油圧ショベルである場合には、バケットを用いた撹拌作業となる。
 そして撹拌工程が終了後、生成窯1内の生成物の表面に露出する熾火に散水して表面全体を消火層にして空気の天面からの侵入を遮断(抑制)することになるが、この場合に、生成窯1の上方に散水ノズル10を配したものとし、該散水ノズル10から表面全体に散水できるようにしておくことで、表面に消火層を形成することが容易となる。そしてこの散水と合わせて、シャッター8を閉鎖して排気ガスの排出を停止することで消火が促進される。このような消化の過程で、前記撹拌処理することで生成物の内部に侵入した未炭化状態の被炭化物は、燃焼、炭化が促進され、炭化していない生状態の被炭化物が炭化物内に残存してしまうことを回避できることになる。
 叙述の如く構成された本発明の実施の形態において、東南アジア等の高温多湿地方においてプランテーションとして栽培される油ヤシから採取される果実房には、パーム油やパーム核油が搾油される果実が結実しており、この果実を取り出した後の空果実房が大量に発生するが、この大量の空果実房を炭化物として処理することが、製造が簡単で設備投資も僅かで済む開放型の生成窯1を用いて確実にできることになる。
 そしてこの場合の炭化物を生成する方法として、前述したように、
 ・生成窯1内で乾燥状態の被炭化物を燃焼し、熾火を作成する初期工程と、
・生成窯1内で半乾燥状態の被炭化物を燃焼し、熾火を増量する増量工程と、
 ・未乾燥状態の被炭化物の供給と、被炭化物の燃焼、炭化による減容との工程を複数回繰り返すことで生成窯1内の炭化物を増量する本生成工程と、
 ・生成窯1内の内容物が所定量まで達したら消火して炭化物生成を終了する終了工程と、
の各工程が順次実行される。
 そしてこの場合の初期工程としては、
 ・生成窯1に乾燥状態の被炭化物を供給し、該供給された被炭化物を着火し燃焼させて熾火を作成する乾燥被炭化物の熾火初期燃焼工程と、
 ・前記乾燥被炭化物の燃焼工程で作成された熾火に、半乾燥状態の被炭化物を供給して燃焼させて熾火を増量する半乾燥被炭化物の熾火増量燃焼工程と、
の各工程が順次実行されることになる結果、果実を採取した残渣として発生する含水率の高い未乾燥空果実房を、乾燥、半乾燥状態に選別加工処理して被炭化物とし、そしてこれら乾燥、半乾燥状態の被炭化物を用いて本生成工程に移行するために必要な熾火の生成ができる。
 そして初期工程により必要量に足る熾火が生産された状態から移行される本生成工程では、未乾燥状態の被炭化物の供給、該供給した被炭化物の燃焼、炭化による減容とを繰り返すことになり、そして炭化物が必要量に達した後、消火する終了工程となるが、この最終工程としては、
 ・本生成工程で最終に供給した被炭化物の表面の一部に熾火が視認される状態になった段階で生成窯内の内容物を撹拌する撹拌工程と、
 ・撹拌された内容物の表面全体に水を散布することで表面部位全体を消火層にして天面からの空気の流入を遮断すると共に、前記排気流路を閉鎖して底部からの排気を遮断することで消火する消火工程と、
の各工程が順次実行されることになる結果、細かい房状部の多く燃焼しやすい空果実房を被炭化物とし、表面全体が赤い熾火状態になるのを待ってから散水する場合のように、散水が間に合わず灰化が促進されてしまう前の、表面の一部に赤い熾火が視認されるようになった段階で内容物の撹拌をして表面にあった未燃焼状態の被炭化物を熾火内に混ぜ込んだ状態で散水すると共にシャッター8を閉鎖して消火をすることになる結果、前記表面にあった未燃焼状態の被炭化物は、この消火の過程で、燃焼、炭化が促進されて炭化物となるため、消火後に未燃焼状態の被炭化物が炭化物に混在してしまうことを回避することができる。
 この結果、大量に発生する空果実房を乾燥状態を工夫して選別区分けすることにより熾熾火初期燃焼工程や熾火増量燃焼工程、そして本生成工程に使い分けて利用することができ、原材料は空果実房の単一部材としながら炭化物として生成することが容易であって、純度の高い油ヤシの炭化物を安価に大量に生産することができる。
 そしてこのように生成された炭化物は、単純に炭として燃料に使用されるだけでなく、多孔質であることから高い吸着機能、イオン交換機能を備えた活性炭としての使用もでき、具体的な用途として例えば消臭剤、土壌改良剤、水質改良剤等の素材として利用することができる。
 本発明は、果実房にパーム油やパーム核油の搾油ができる果実を結実する油ヤシの炭化物生成方法として利用することができる。
 すなわち、油ヤシの樹木から落下若しくは伐採採取される枝葉部などについても現地に自然放置されたままの状態になっており、周辺環境の悪化を招来する要因にもなっており、本発明で詳細に説明した油ヤシの空の果実房の炭化物生成方法と同様の手順を準ずることにより、油ヤシの枝葉部を油ヤシの炭化物生成方法として利用することができる。
 1 生成窯
 2 側壁部
 3 窯底部
 4 支持体
 5 窯床板
 6 蓄熱保持材
 7 燃焼装置
 8 シャッター
 9 周縁部
11 油ヤシの木
12 空の果実房
12a 乾燥被炭化物
12b 半乾燥炭化物
12c 未乾燥状態の被炭化物
13 油ヤシの果実房
14 果実
 M 搾油工場
 S 排気空間

Claims (9)

  1. 油ヤシのパーム油、パーム核油が搾油される果実を取り除いた残渣である空の果実房、油ヤシの枝葉部の少なくとも一方、またはこれらの混合物を単独、若しくは主成分とする被炭化物を、天面が解放し、底部から外気に通じる開閉自在な排気流路が形成された開放窯方式の生成窯に供給して炭化物を生成する油ヤシの炭化物生成方法において、
     該炭化物生成方法を、
     ・被炭化物を燃焼し、熾火を作成する初期工程と、
     ・被炭化物の供給と、被炭化物の燃焼、炭化による減容との工程を複数回繰り返すことで生成する炭化物を増量していく本生成工程と、
     ・生成した炭化物が所要量まで達したら消火して炭化物生成を終了する終了工程と、
    の各工程が順次実行されたものとするにあたり、
     前記初期工程は、
     ・生成窯に乾燥状態の被炭化物を供給し、該供給された被炭化物を着火し燃焼させて熾火を作成する乾燥被炭化物の熾火初期燃焼工程と、
     ・前記乾燥被炭化物の燃焼工程で作成された熾火に、半乾燥状態の被炭化物を供給して燃焼させて熾火を増量する半乾燥被炭化物の熾火増量燃焼工程と、
    の各工程が順次実行され、
     前記本生成工程は、未乾燥状態の被炭化物を繰り返し供給するものであり、
     前記終了工程は、
     ・本生成工程で最終に供給した被炭化物の表面の一部に熾火が視認される状態になった段階で生成窯内の内容物を撹拌する撹拌工程と、
     ・撹拌された内容物の表面全体に水を散布することで表面部位全体を消火層にして天面からの空気の流入を遮断すると共に、前記排気流路を閉鎖して底部からの排気を遮断することで消火する消火工程と、
    の各工程が順次実行されることを特徴とする油ヤシの炭化物生成方法。
  2. 被炭化物は、空の果実房を単独、若しくは主成分とすることを特徴とすることを特徴とする請求項1記載の油ヤシの炭化物生成方法。
  3. 半乾燥被炭化物の燃焼工程は、少なくとも一回以上実行されることを特徴とする請求項1記載の油ヤシの炭化物生成方法。
  4. 乾燥状態の被炭化物は、含水率が5~15%であることを特徴とする請求項1記載の油ヤシの炭化物生成方法。
  5. 半乾燥状態の被炭化物は、含水率が15~30%であることを特徴とする請求項1記載の油ヤシの炭化物生成方法。
  6. 空の果実房を主成分とする被炭化物に含まれる副成分は、油ヤシの枝葉部、幹部、根部、搾油された残渣である果実殻から選択される少なくとも一つであることを特徴とする請求項1記載の油ヤシの炭化物生成方法。
  7. 初期工程において供給される被炭化物は空の果実房単独であり、本生成工程において供給される被炭化物は、空の果実房単独、若しくは主成分である空の果実房に副成分として枝葉部が選択されたものであることを特徴とする請求項1記載の油ヤシの炭化物生成方法。
  8. 生成窯の深さは75~120cmであり、半乾燥空果実房の燃焼工程から本生成工程に移行する際の熾火の厚さは、生成窯の深さの1/3~1/5であることを特徴とする請求項1記載の油ヤシの炭化物生成方法。
  9. 撹拌工程は、最終に供給した被炭化物を熾火内に混入する天地返しを含む撹拌であることを特徴とする請求項1記載の油ヤシの炭化物生成方法。
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JP2007056237A (ja) * 2005-07-25 2007-03-08 Akio Yamamoto 炭化物生成窯及び炭化物生成方法
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