WO2025154404A1

WO2025154404A1 - 木質バイオマス粉砕物の処理方法

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Publication number: WO2025154404A1
Application number: PCT/JP2024/042023
Authority: WO
Inventors: 芙美子中嶋; 喬文井上; 鉄平朝田
Original assignee: Panasonic Intellectual Property Management Co Ltd
Current assignee: Panasonic Intellectual Property Management Co Ltd
Priority date: 2024-01-19
Filing date: 2024-11-27
Publication date: 2025-07-24
Anticipated expiration: 2026-07-19

Abstract

本開示の課題は、木質バイオマスから効率良く糖分などの被除去成分を除去し、良好な防カビ性を有する木質バイオマス粉砕物を得ることができる木質バイオマス粉砕物の処理方法を提供することである。本開示は、木質バイオマスを粉砕した粉砕物を得、前記粉砕物を圧縮して水分を除去する木質バイオマス粉砕物の処理方法である。前記粉砕物を圧縮する際の前記粉砕物の温度を２５℃以上８５℃以下に制御する。

Description

木質バイオマス粉砕物の処理方法

　本開示は、一般に木質バイオマス粉砕物の処理方法に関し、より詳細には木質バイオマス粉砕物を圧縮して水分等を除去する木質バイオマス粉砕物の処理方法に関する。

　特許文献１には、草本系バイオマスの前処理装置が開示されている。この装置は、草本系バイオマスを燃料、ガス化原料又は炭化物原料として利用する前に前処理を施す前処理装置である。更に上記装置は、草本系バイオマスを圧搾脱水し、その後に加水し、再び圧搾脱水する手段が一つの装置に構成された圧搾脱水装置を有することを特徴とする。

　しかしながら、特許文献１に記載の草本系バイオマスの前処理装置では、草本系バイオマス中の糖分などの被除去成分を十分に除去できない場合があり、被除去成分の除去が不十分な草本系バイオマスでは、防カビ性が不足しているという問題があった。

特開２０１２－１５３７９０号公報

　本開示の目的は、木質バイオマスから効率良く糖分などの被除去成分を除去し、良好な防カビ性を有する木質バイオマス粉砕物を得ることができる木質バイオマス粉砕物の処理方法を提供することにある。

　本開示の一態様に係る木質バイオマス粉砕物の処理方法は、木質バイオマスを粉砕して粉砕物を得、前記粉砕物を圧縮して水分を除去する木質バイオマス粉砕物の処理方法であって、前記粉砕物を圧縮する際の前記粉砕物の温度を２５℃以上８５℃以下に制御する。

図１は、実施形態に係る羽根付き回転軸圧縮脱水機の概略図である。図２は、実施形態に係るベルトプレスの概略図である。図３は、実施形態に係る真空脱水機の概略図である。

　１．概要
　木質バイオマスは、木質系の材料からなるバイオマスである。バイオマスとは、再生可能な、生物由来の有機性資源（化石燃料は除く）を意味する。木質系の材料に用いられる植物は、木本（いわゆる木）と草本（いわゆる草）とに大別されるが、木本でもよく、草本でもよい。具体的には、木質バイオマスとしては、例えば、ヤシ科植物、麻類、竹類、イネ科植物などが挙げられる。ヤシ科植物としては、例えば、アブラヤシ、オウギヤシ、ココヤシ、ナツメヤシ、サゴヤシ、アサイー、シュロなどが挙げられる。麻類としては、例えば、ケナフ、ジュートなどが挙げられる。イネ科植物としては、例えば、サトウキビ（バガス）などが挙げられる。特にアブラヤシの部位としては、幹部（ＯＰＴ：Oil Palm Trunk）、空果房部（ＥＦＢ：Empty Fruit Bunch）、葉部（ＯＰＦ：Oil Palm Fronds）、茎部などが挙げられる。

　木質バイオマスは、例えば、木質ボード、燃料ペレット、製紙用パルプなどの原料として利用可能である。具体的には、木質バイオマスを粉砕して粉砕物を得、この粉砕物を圧縮して燃料ペレットを得たり、又は上記の粉砕物を圧縮して圧縮物を得た後、この圧縮物を用いて木質ボードを製造したりすることができる。特に木質バイオマスとしてヤシ科植物を用いる場合には、あらかじめ粉砕物から糖分及び無機成分を可能な限り除去しておく必要がある。糖分及び無機成分は、腐敗の要因となったり、燃焼装置トラブルの要因となったり、木質ボードの耐久性、接着性、加工性等の特性を低下させる要因となったりするおそれがあるからである。

　ここで、糖分には、グルコース、キシロース、アラビノース、ガラクトース、マンノース、スクロース、グルカン、キシラン、ガラクタン、アラビナン、マンナンなどが含まれる。また無機成分には、カルシウム、カリウム、マグネシウム、シリカ、硫黄、ナトリウム、ホウ素、セシウムなどが含まれる。

　他方、木質バイオマスから抽出した被除去成分を、有用物として利用することも可能である。例えば、ヤシ科植物は、他の木質バイオマスに比べて、糖分の比率が高い。粉砕物から除去された糖分は、メタン発酵などをさせることにより燃料などとして利用可能であるため、より多くの糖分を抽出することが望まれる。なお、「被除去成分」は、木質バイオマスから除去される成分を意味し、糖分及び無機成分に加え、デンプンなどのその他の成分も含みうる。

　そこで、本発明者は、鋭意研究の結果、以下のような木質バイオマス粉砕物の処理方法を開発するに至った。

　本実施形態に係る木質バイオマス粉砕物の処理方法は、以下の通りである。

　まず、木質バイオマスを粉砕して、木質バイオマス粉砕物を得る。次いで、木質バイオマス粉砕物に対し、加水を行ってもよい。木質バイオマス粉砕物に加水することで、木質バイオマス粉砕物の含水率が上がり、木質バイオマス粉砕物中の被除去成分が加水した水分へと溶出する。ここで含水率とは、水分を全く含まない状態（以下、全乾状態という）の木質バイオマスの質量に対する水分の質量の割合のことである。含水率は下記式から算出される。

　含水率＝水分の質量／全乾状態の質量×１００
　　　　＝（乾燥前の質量－全乾状態の質量）／全乾状態の質量×１００
　木質バイオマス粉砕物の圧縮前の含水率を制御することにより、圧縮時に木質バイオマス粉砕物より排出される水分（以下、圧搾液ともいう）の被除去成分濃度が濃くなり、また、木質バイオマス粉砕物中の被除去成分の除去効率が大きくなる。

　次いで、木質バイオマス粉砕物、又は加水された木質バイオマス粉砕物を処理装置に供給し、圧縮を行う。木質バイオマス粉砕物を圧縮することで、木質バイオマス粉砕物から圧搾液を分離することができる。また、温調機器などによる加熱冷却や供給量などの処理装置のパラメータを適宜変更することによって、圧縮時の木質バイオマス粉砕物の温度を、被除去成分が溶出しやすく、かつ木質バイオマス粉砕物中のでんぷんが糊化しにくい温度に制御する。なお、木質バイオマス粉砕物中のでんぷんが糊化した場合には、被除去成分を糊内に取り込んでしまい、被除去成分の除去を阻害してしまう。

　圧縮時の木質バイオマス粉砕物の温度を制御することにより、木質バイオマス粉砕物中の被除去成分の除去効率が大きくなり、圧縮後の木質バイオマス粉砕物は良好な防カビ性を有する。

　したがって、本実施形態によれば、木質バイオマスから効率良く糖分などの被除去成分を除去し、良好な防カビ性を有する木質バイオマス粉砕物を得ることができる。

　２．詳細
　（実施形態）
　以下、実施形態に係る木質バイオマス粉砕物の処理方法について説明する。なお、下記の実施形態は、本開示の様々な実施形態の一部に過ぎない。また、下記の実施形態は、本開示の目的を達成できれば、設計等に応じて種々の変更が可能である。更に、実施形態における作用機序を説明することがあるが、この作用機序の説明は推測に基づく説明を含んでおり、本開示は作用機序の説明には拘束されない。

　＜粉砕＞
　粉砕は、原料である木質系バイオマスを粉砕物にする工程である。粉砕の方法は、特に限定されないが、例えば、ハンマーミル、カッターミル、チッパー、ボールミルなどが挙げられる。また、粉砕によって得られる粉砕物の大きさは特に限定されない。

　＜加水＞
　加水は、木質バイオマス粉砕物に対し、水を含ませて含水率を高くする工程である。加水の方法は、特に限定されないが、例えば、噴霧器やスプレーなどを用いた水の噴霧、ホースやノズルなどからの散水、貯水槽への浸漬などが挙げられる。木質バイオマス粉砕物に加水することで、木質バイオマス粉砕物の含水率が上がり、加水された水分へ被除去成分が溶出する。また加水は、原料である木質バイオマスを粉砕した粉砕物だけでなく、圧縮され、処理装置から排出された木質バイオマス粉砕物に行ってもよい。

　木質バイオマス粉砕物から被除去成分を効率よく抽出するには、木質バイオマス粉砕物を飽水状態にすることが重要である。ここで、飽水状態とは、木質バイオマスの細胞内腔と細胞壁が自由水と結合水によって十分に満たされている状態のことを指す。なお、自由水は細胞内腔に液体状で存在する水分、結合水は水分子として細胞壁内の繊維などと化学的に結合している水分である。飽水状態となるための含水率は、植物の種類や部位によって異なる。例えば、通常のアブラヤシの空果房部（ＥＦＢ）では、含水率が３００％以上で飽水状態となるが、幹部（ＯＰＴ）では含水率が６００％以上必要となる。しかしながら、圧縮しながら脱水する場合、通常時の木質バイオマスに比べて、圧縮中の木質バイオマス粉砕物は体積が減少する。そのため圧縮する前の木質バイオマス粉砕物の含水率が、通常時に飽水状態になるために必要な含水率に達していなくとも、圧縮時には飽水状態になり、被除去成分が十分に排出されうる。

　木質バイオマス粉砕物の圧縮前の含水率は、好ましくは１５０％以上であり、より好ましくは２００％以上、更に好ましくは２５０％以上である。この場合、木質バイオマス粉砕物中の被除去成分を十分に除去することができ、木質バイオマス粉砕物は良好な防カビ性を有する。木質バイオマス粉砕物の圧縮前の含水率は、好ましくは６００％以下であり、より好ましくは５５０％以下、更に好ましくは５００％以下である。この場合、圧搾液中の被除去成分の濃度が低くならず、圧搾液を燃料の原料などとして利用することができる。

　＜圧縮＞
　圧縮は、木質バイオマス粉砕物又は加水された木質バイオマス粉砕物に対し、処理装置を用いて、木質バイオマス粉砕物中の被除去成分を含有する水分と共に排出し、木質バイオマス粉砕物に含まれる被除去成分の含有率を低下させる工程である。処理装置は、羽根付き回転軸圧縮脱水機、ベルトプレス、平板プレス、ロールプレス、真空脱水機からなる群より選択される少なくとも１種の処理装置が使用されることが好ましい。処理装置は、羽根付き回転軸圧縮脱水機が使用されることがより好ましい。羽根付き回転軸圧縮脱水機の回転軸は、１軸のみでも２軸以上でもよい。また圧縮は、木質バイオマスに対して、一回のみ実施してもよいし、二回以上実施してもよい。さらに圧縮が二回以上実施される場合、各圧縮で同じ処理装置が使用されてもよく、異なる処理装置が使用されてもよい。

　図１は、実施形態に係る羽根付き回転軸圧縮脱水機１（以下、脱水機１ともいう）の一例を示す概略図である。脱水機１は、供給部１１、１軸である羽根付き回転軸１２、スクリーン１３、排出部１４を有する。矢印Ａは脱水機１にて処理される木質バイオマス粉砕物の搬送方向を示す。矢印Ｂはスクリーン１３からろ過される圧搾液の排出方向を示す。脱水機１による圧縮では、まず木質バイオマス粉砕物が供給部１１へ供給される。次いで、羽根付き回転軸１２及びスクリーン１３による圧縮により、木質バイオマス粉砕物から圧搾液が分離される。

　図２は、実施形態に係るベルトプレス３の一例を示す概略図である。ベルトプレス３は、２枚のベルト３１、複数の加圧ロール３２を有する。矢印Ａはベルトプレス３にて処理される木質バイオマス粉砕物の搬送方向を示す。矢印Ｂはベルト３１からろ過される圧搾液の排出方向を示す。ベルトプレス３による圧縮では、まず木質バイオマス粉砕物が一方のベルト３１上に供給される。次いで、上記ベルト３１と上記ベルト３１とは異なるベルト３１とからなる２枚のベルト３１及び加圧ロール３２による圧縮により、木質バイオマス粉砕物から圧搾液が分離される。

　図３は、実施形態に係る真空脱水機４の一例を示す概略図である。真空脱水機４は、ドラム４１、ろ布４２、タンク４３、ロール４４、真空ポンプ４５、ろ過ポンプ４６を有する。矢印Ａは真空脱水機４にて処理される木質バイオマス粉砕物の搬送方向を示す。矢印Ｂは圧搾液の排出経路を示す。矢印Ｃは真空ポンプ４５によるドラム４１内部への圧搾液及び空気の吸引方向を示す。矢印Ｄは空気の排出経路を示す。真空脱水機４による圧縮では、まずタンク４３に供給された木質バイオマス粉砕物が真空ポンプ４５により吸引され、ろ布４２表面に吸着する。さらに、木質バイオマス粉砕物は、ドラム４１の回転により搬送される。木質バイオマス粉砕物は、搬送中に真空ポンプ４５の吸引によって、圧縮され、空気共に圧搾液がろ布４２を通過してドラム４１内部へ吸引される。すなわち、上記の吸引により、木質バイオマス粉砕物から圧搾液が分離される。

　ここで、脱水機１による圧縮の工程を、図１を用いて詳細に説明する。

　≪供給部≫
　供給部１１は、脱水機１内部へ木質バイオマス粉砕物を供給する部分である。供給部１１以前は特に図示していないが、手動で直接供給してもよく、コンベアなどの搬送設備を用いて手動又は自動で供給してもよく、他の処理装置を設置し、事前に圧縮して得た木質バイオマス粉砕物を供給してもよい。

　≪羽根付き回転軸≫
　羽根付き回転軸１２は、矢印Ａに示すように供給部１１より供給された木質バイオマス粉砕物を排出部１４へと搬送する部分である。また羽根付き回転軸１２は回転し、スクリーン１３との間で木質バイオマス粉砕物に圧搾力とせん断力を加えることができるため、木質バイオマス粉砕物に対して圧縮を行う部分でもある。羽根付き回転軸１２とスクリーン１３との隙間の距離は、特に限定されない。羽根付き回転軸１２の形状は、特に限定されないが、羽根付き回転軸１２に直交し、矢印Ｂと平行する面で切った時の断面形状が、例えば円状である。羽根付き回転軸１２の回転速度は、変更可能であり、適宜設定される。また上記の回転速度は、木質バイオマス粉砕物の搬送速度ともいうことができる。羽根付き回転軸１２は、羽根（不図示）を有する。羽根の詳細については、特に限定されず、枚数や角度、らせん形状等の形状、羽根間の距離（ピッチ）などを適宜変更することができる。羽根の構造を変更することで、搬送速度、充填率、圧搾力、せん断力など種々の条件を変更することができる。また羽根付き回転軸１２は、図１のように、スクリーン１３との隙間の距離が一定であってもよく、供給部１１側の方がスクリーン１３との隙間の距離が大きく、排出部１４側に近付くに従ってスクリーン１３との隙間の距離が小さくなる、所謂テーパー状であってもよい。羽根付き回転軸１２がテーパー状である場合、搬送が進むに従い、上記の圧搾力やせん断力が大きくなる。

　≪スクリーン≫
　スクリーン１３は、羽根付き回転軸１２にて圧縮された木質バイオマス粉砕物から生じる圧搾液をろ過する部分である。スクリーン１３の形状は、特に限定されないが、羽根付き回転軸１２に直交し、矢印Ｂと平行する面で切った時の断面形状が、例えば円状である。スクリーン１３の断面形状は、羽根付き回転軸１２と同様であることが好ましい。スクリーン１３は、特に限定されないが、例えば、パンチングメタルやウェッジワイヤースクリーンなどでできており、無数の細孔を有する。この細孔から下方向（矢印Ｂの向く方向）に圧搾液がろ過され、排出される。

　≪排出部≫
　排出部１４は、羽根付き回転軸１２にて圧縮されながら搬送される木質バイオマス粉砕物が脱水機１外部へ排出される部分である。排出部１４に背圧板を設置して、木質バイオマス粉砕物に背圧をかけ、滞留時間を長くさせてもよいし、カッターを設置して、排出される木質バイオマス粉砕物を所望のサイズに裁断してもよい。

　＜圧縮時の木質バイオマス粉砕物の温度制御＞
　木質バイオマス粉砕物中の被除去成分の除去効率の向上のため、圧縮時の木質バイオマス粉砕物の温度を制御する。木質バイオマス粉砕物の温度の測定箇所としては、木質バイオマス粉砕物が圧搾力やせん断力にさらされた時間が最も長く、木質バイオマス粉砕物の温度が最も高くなりうる排出直前又は直後がよい。温度の測定方法は、特に限定されないが、処理装置内にセンサや熱電対を設置して測定してもよく、排出直後の木質バイオマス粉砕物に対して接触式温度計や非接触式温度計を用いて測定してもよい。また、圧縮中の木質バイオマス粉砕物、及び同じ位置のスクリーン１３、ベルト３１、ろ布４２等からろ過され、得られる圧縮直後の木質バイオマス粉砕物より排出される水分（圧搾液）は同じ温度であると考えられる。脱水機１を例として説明すると、排出部１４直前の高圧縮部２からろ過して得られる圧搾液の温度は、排出部１４から排出される木質バイオマス粉砕物の温度と同じであると考えられるため、木質バイオマス粉砕物の温度の代替として用いてもよい。木質バイオマス粉砕物の温度の代替として用いてよい圧搾液は、羽根付き回転軸１２の排出部１４から供給部１１側の端部までの長さにおいて、排出部１４から供給部１１への方向に向かって、上記長さの好ましくは２割以内、より好ましくは１割以内の位置（高圧縮部２）で得られ、かつ排出されたときの温度が保たれた時間内（例えば３０秒以内）のものである。なお木質バイオマス粉砕物の温度の代替は、脱水機１の使用時に限定されず、ベルトプレス３、平板プレス、ロールプレス、真空脱水機４の使用時にも適用できる。すなわち、上記の処理装置において、木質バイオマス粉砕物の温度の代替として用いてよい圧搾液は、木質バイオマス粉砕物が圧縮を施される部位の長さの好ましくは２割以内、より好ましくは１割以内の位置で得られ、かつ排出されたときの温度が保たれた時間内（例えば３０秒以内）のものである。

　木質バイオマス粉砕物の温度の制御方法は、特に限定されないが、例えば、温度調節器による制御、木質バイオマス粉砕物の供給量の制御、搬送速度の制御などがある。温度調節器による制御では、ヒーターを組み込んで加熱してもよいし、冷媒配管を組み込んで冷却してもよい。

　木質バイオマス粉砕物の供給量の制御では、木質バイオマス粉砕物の供給量を少なくすると、処理装置内の木質バイオマス粉砕物の充填率が小さくなる。これにより、木質バイオマス粉砕物にかかる圧搾力、せん断力が小さくなるため木質バイオマス粉砕物の温度が低くなる。同様の理由により、木質バイオマス粉砕物の供給量を多くすると、木質バイオマス粉砕物の温度は高くなる。

　搬送速度の制御では、搬送速度を遅くすると、木質バイオマス粉砕物の温度が低くなる。搬送速度を速くすると、木質バイオマス粉砕物の温度は高くなる。脱水機１を例として説明すると、羽根付き回転軸１２による搬送速度の制御では、羽根付き回転軸１２による搬送速度を遅くすると、圧縮する際の木質バイオマス粉砕物とスクリーン１３とで生じる摩擦熱が小さくなるため、木質バイオマス粉砕物の温度が低くなる。同様の理由により、羽根付き回転軸１２による搬送速度を速くすると、木質バイオマス粉砕物の温度は高くなる。なお、搬送速度の制御は、脱水機１の使用時に限定されず、ベルトプレス３、平板プレス、ロールプレス、真空脱水機４の使用時にも適用できる。

　そのため、木質バイオマス粉砕物の温度の所定の下限値及び上限値を決めておき、所定の下限値未満であれば、ヒーターで加熱したり、木質バイオマス粉砕物の供給量を多くしたり、搬送速度を速くしたりすることで、木質バイオマス粉砕物の温度を上げながら圧縮する。また、所定の上限値を越えていれば、冷媒配管に冷媒を流して冷却したり、木質バイオマス粉砕物の供給量を少なくしたり、搬送速度を遅くしたりすることで、木質バイオマス粉砕物の温度を下げながら圧縮する。

　所定の下限値は、木質バイオマス粉砕物の温度の下限値に対して、好ましくは＋５℃、より好ましくは＋１０℃である。また所定の上限値は、木質バイオマス粉砕物の温度の上限値に対して、好ましくは－５℃、より好ましくは－１０℃である。例えば、木質バイオマス粉砕物の温度の下限値を２５℃とした場合、所定の下限値は、３０℃が好ましく、３５℃がより好ましい。同様に、木質バイオマス粉砕物の温度の上限値を８５℃とした場合、所定の上限値は、８０℃が好ましく、７５℃がより好ましい。このように所定の下限値及び上限値を設定し、これらを参考に木質バイオマス粉砕物の温度を制御することで、木質バイオマス粉砕物の温度が後述する規定の温度を上回る、又は下回ることがないようにすることができる。

　一方、木質バイオマス粉砕物の供給時の温度は、木質バイオマス粉砕物中のでんぷんが糊化する温度未満であれば特に限定されないが、室温から５０℃以下の範囲内であることが好ましい。

　圧縮する際の木質バイオマス粉砕物の温度は、２５℃以上であり、好ましくは３５℃以上、より好ましくは４０℃以上である。この場合、木質バイオマス粉砕物中の被除去成分が水分に溶出しやすくなるため、被除去成分が除去しやすくなる。そのため、木質バイオマス粉砕物に含まれる被除去成分の含有率を低下させることができ、木質バイオマス粉砕物は良好な防カビ性を有する。木質バイオマス粉砕物の温度は、８５℃以下であり、好ましくは８０℃以下である。この場合、木質バイオマス粉砕物中のでんぷん質の糊化を抑制することができるため、木質バイオマス粉砕物中の被除去成分が水分に溶出しやすくなり、被除去成分が除去しやすくなる。そのため、木質バイオマス粉砕物に含まれる被除去成分の含有率を低下させることができ、木質バイオマス粉砕物は良好な防カビ性を有する。

　３．態様
　上記実施形態から明らかなように、本開示は、下記の態様を含む。以下では、実施形態との対応関係を明示するためだけに、符号を括弧付きで付している。

　第１の態様は、木質バイオマスを粉砕して粉砕物を得、前記粉砕物を圧縮して水分を除去する木質バイオマス粉砕物の処理方法であって、前記粉砕物を圧縮する際の前記粉砕物の温度を２５℃以上８５℃以下に制御する。

　この態様によれば、木質バイオマス粉砕物から糖分などの被除去成分を効率よく除去し、良好な防カビ性を有する木質バイオマス粉砕物を得ることができる。

　第２の態様は、第１の態様に基づく木質バイオマス粉砕物の処理方法である。第２の態様では、前記粉砕物を圧縮して得られる前記水分の温度を測定し、前記水分の温度が所定の下限値未満であれば、前記粉砕物を加熱しながら圧縮し、前記水分の温度が所定の上限値超であれば、前記粉砕物を冷却しながら圧縮する。

　この態様によれば、木質バイオマス粉砕物から糖分などの被除去成分をより効率よく除去し、良好な防カビ性を有する木質バイオマス粉砕物を得ることができる。

　第３の態様は、第１又は第２の態様に基づく木質バイオマス粉砕物の処理方法である。第３の態様では、前記粉砕物を脱水機（１）、ベルトプレス（３）、平板プレス、ロールプレス、及び真空脱水機（４）からなる群より選択される少なくとも１種の処理装置に供給して圧縮する。

　第４の態様は、第３の態様に基づく木質バイオマス粉砕物の処理方法である。第４の態様では、前記粉砕物を圧縮して得られる前記水分の温度を測定し、前記水分の温度が所定の下限値未満であれば、前記処理装置中の前記粉砕物の搬送速度を早くして圧縮し、前記水分の温度が所定の上限値超であれば、前記処理装置中の前記粉砕物の搬送速度を遅くして圧縮する。

　第５の態様は、第３又は第４の態様に基づく木質バイオマス粉砕物の処理方法である。第５の態様では、前記粉砕物を圧縮して得られる前記水分の温度を測定し、前記水分の温度が所定の下限値未満であれば、前記処理装置に供給する前記粉砕物の供給量を多くして圧縮し、前記水分の温度が所定の上限値超であれば、前記処理装置に供給する前記粉砕物の供給量を少なくして圧縮する。

　第６の態様は、第１～第５の態様のいずれか一つに基づく木質バイオマス粉砕物の処理方法である。第６の態様では、前記木質バイオマスが、アブラヤシを含む。

　この態様によれば、アブラヤシの有効利用を図ることができる。

　第７の態様は、第１～第６の態様のいずれか一つに基づく木質バイオマス粉砕物の処理方法である。第７の態様では、前記粉砕物の圧縮前の含水率が１５０％以上６００％以下である。

　この態様によれば、木質バイオマス粉砕物から糖分などの被除去成分をより効率よく除去し、良好な防カビ性を有する木質バイオマス粉砕物を得ることができる。またこの態様によれば、圧縮された木質バイオマス粉砕物から得られる圧搾液の被除去成分の濃度が濃くなり、燃料の原料などとしての有効利用を図ることができる。

　第８の態様は、第１～第７の態様のいずれか一つに基づく木質バイオマス粉砕物の処理方法である。第８の態様では、前記水分が除去された前記粉砕物に加水し、加水された前記粉砕物を圧縮する工程を少なくとも一回繰り返す。

　この態様によれば、良好な防カビ性を有する木質バイオマス粉砕物を得ることができる。

　以下、本開示を実施例によって具体的に説明する。ただし本開示は、以下の実施例に限定されない。

　１．実施例１
　原料である木質バイオマスとして、アブラヤシ廃材から空果房部（ＥＦＢ）を採取し、この空果房部をハンマーミルにて粉砕して、木質バイオマス粉砕物を得た。この粉砕物の含水率が２００％となるように、上記粉砕物に水をスプレーにて噴霧し、加水した。その後、加水した約２０℃の上記粉砕物を、処理装置として、羽根付き回転軸１２が１軸である脱水機１に供給部１１より供給し、圧縮時間が３０秒、脱水機１から排出される時の上記粉砕物の含水率が８０％となる条件にて圧縮した。ここで圧縮時間とは、上記粉砕物が脱水機１の供給部１１に供給されてから、排出部１４より排出されるまでの時間のことである。粉砕物の供給、圧縮、及び排出を連続的に実施し、脱水機１の排出部１４直前の高圧縮部２から得られた圧搾液の温度を木質バイオマス粉砕物の温度とした。この温度が２５℃となったときの脱水機１の排出部１４直前の高圧縮部２から得られた圧搾液、及び排出部１４より排出された上記粉砕物を評価サンプルとした。

　２.実施例２～１０、比較例１～４
　原料、木質バイオマス粉砕物の圧縮前の含水率、及び評価サンプル採取時の温度を下記の表１に示すように変更したこと以外は実施例１と同様にして、各評価サンプルを得た。

　３．参考例１
　原料である木質バイオマスとして、アブラヤシ廃材から空果房部（ＥＦＢ）を採取し、この空果房部をハンマーミルにて粉砕し、実施例１と同様の木質バイオマス粉砕物を得、この粉砕物を評価サンプルとした。

　４．評価方法
　（１）圧搾液中の被除去成分の濃度
　脱水機１の排出部１４直前の高圧縮部２から得られた圧搾液の評価サンプルに対して、測定装置としてＨＡＮＮＡ　ｉｎｓｔｒｕｍｅｎｔｓ社製のデジタル屈折計：型番「ＨＩ　９６８１１」を用いて、上記圧搾液中の被除去成分として、糖分の濃度を測定した。測定結果を下記評価基準に分類し、上記圧搾液中の糖分の濃度を評価した。

　＜評価基準＞
　Ａ：１％Ｂｒｉｘ以上
　Ｂ：１％Ｂｒｉｘ未満。

　Ａであれば、圧搾液中の糖分の濃度は良好であり、燃料の原料などへ利用できるといえる。

　（２）木質バイオマス粉砕物中の溶出可能な被除去成分の残存濃度
　各木質バイオマス粉砕物の評価サンプルに対して、１０５℃に設定した乾燥機に入れて乾燥させ、全乾状態にした。全乾状態となった評価サンプル２ｇに対して、８０℃の水２０ｇを加え、温度８５℃、湿度８５％に設定した恒温恒湿器にて３０分間静置し、上記水へ評価サンプル中の残存する被除去成分を抽出した。３０分経過後、評価サンプルを恒温恒湿器から取り出し、室温で１時間放置し、冷却した。１時間経過後、測定装置としてＨＡＮＮＡ　ｉｎｓｔｒｕｍｅｎｔｓ社製デジタル屈折計：型番「ＨＩ　９６８１１」を用いて、残存する被除去成分が溶出した上記水（抽出水）中の被除去成分として、糖分の濃度を測定した。測定結果から、下記式にて計算し、評価サンプル中の溶出可能な糖分の残存濃度を算出した。

　残存濃度＝抽出水中の被除去成分（糖分）の濃度×抽出水の質量／全乾状態の質量
　算出結果を下記評価基準に分類し、評価サンプル中の糖分の残存濃度を評価した。

　＜評価基準＞
　Ａ：４．５％Ｂｒｉｘ未満
　Ｂ：４．５％Ｂｒｉｘ以上。

　Ａであれば、木質バイオマス粉砕物中の糖分の残存濃度は小さく、糖分の除去効果は良好であるといえる。

　（３）防カビ性評価
　各木質バイオマス粉砕物の評価サンプルに対して、１０５℃に設定した乾燥機に入れて乾燥させ、全乾状態にした。全乾状態となった評価サンプルに対し、ＪＩＳ　Ｚ　２９１１を参考にし、温度２６℃、湿度９６％に設定した恒温恒湿器に入れ、５日間静置した。５日経過後、評価サンプルを恒温恒湿器から取り出し、デジタルマイクロスコープを用いて、倍率２００倍にて観察し、評価サンプルにおける微視的なカビ発生の有無を確認した。観察結果を下記評価基準に分類し、防カビ性を評価した。

　＜評価基準＞
　Ａ：発生したカビの占有面積が、視野面積全体の１／３未満
　Ｂ：発生したカビの占有面積が、視野面積全体の１／３以上。

　Ａであれば、防カビ性は良好であるといえる。

　表１に示すように、比較例１～４に比べて、実施例１～１０では、木質バイオマス粉砕物中の被除去成分を効率よく除去することができ、良好な防カビ性を有する木質バイオマス粉砕物が得られることが確認された。なお、実施例５は、他の実施例に比べて圧搾液中の被除去成分の濃度が低い結果となっているが、木質バイオマス粉砕物から被除去成分を効率よく除去することができており、かつ良好な防カビ性を有する木質バイオマス粉砕物が得られているため、本開示の課題は達成しているといえる。

　１　　　羽根付き回転軸圧縮脱水機
　１１　　供給部
　１２　　羽根付き回転軸
　１３　　スクリーン
　１４　　排出部
　２　　　高圧縮部

Claims

　木質バイオマスを粉砕して粉砕物を得、前記粉砕物を圧縮して水分を除去する木質バイオマス粉砕物の処理方法であって、
　前記粉砕物を圧縮する際の前記粉砕物の温度を２５℃以上８５℃以下に制御する、
　木質バイオマス粉砕物の処理方法。
　前記粉砕物を圧縮して得られる前記水分の温度を測定し、
　前記水分の温度が所定の下限値未満であれば、前記粉砕物を加熱しながら圧縮し、
　前記水分の温度が所定の上限値超であれば、前記粉砕物を冷却しながら圧縮する、
　請求項１に記載の木質バイオマス粉砕物の処理方法。
　前記粉砕物を、羽根付き回転軸圧縮脱水機、ベルトプレス、平板プレス、ロールプレス、及び真空脱水機からなる群より選択される少なくとも１種の処理装置に供給して圧縮する、
　請求項１に記載の木質バイオマス粉砕物の処理方法。
　前記粉砕物を圧縮して得られる前記水分の温度を測定し、
　前記水分の温度が所定の下限値未満であれば、前記処理装置中の前記粉砕物の搬送速度を速くして圧縮し、
　前記水分の温度が所定の上限値超であれば、前記処理装置中の前記粉砕物の搬送速度を遅くして圧縮する、
　請求項３に記載の木質バイオマス粉砕物の処理方法。
　前記粉砕物を圧縮して得られる前記水分の温度を測定し、
　前記水分の温度が所定の下限値未満であれば、前記処理装置に供給する前記粉砕物の供給量を多くして圧縮し、
　前記水分の温度が所定の上限値超であれば、前記処理装置に供給する前記粉砕物の供給量を少なくして圧縮する、
　請求項３に記載の木質バイオマス粉砕物の処理方法。
　前記木質バイオマスが、アブラヤシを含む、
　請求項１に記載の木質バイオマス粉砕物の処理方法。
　前記粉砕物の圧縮前の含水率が１５０％以上６００％以下である、
　請求項１に記載の木質バイオマス粉砕物の処理方法。
　前記水分が除去された前記粉砕物に加水し、加水された前記粉砕物を圧縮する工程を少なくとも一回繰り返す、
　請求項１に記載の木質バイオマス粉砕物の処理方法。