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JP7176161B2 - Dry fuel chip manufacturing method and dry fuel chip - Google Patents

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JP7176161B2 JP2019094263A JP2019094263A JP7176161B2 JP 7176161 B2 JP7176161 B2 JP 7176161B2 JP 2019094263 A JP2019094263 A JP 2019094263A JP 2019094263 A JP2019094263 A JP 2019094263A JP 7176161 B2 JP7176161 B2 JP 7176161B2
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Description

本発明は、木質燃料チップを始めとする燃料チップの製造方法及び燃料チップに係り、特に乾燥させたバイオマス燃料チップの製造方法及びバイオマス燃料チップに関する。 The present invention relates to a method for producing fuel chips including woody fuel chips and fuel chips, and more particularly to a method for producing dried biomass fuel chips and biomass fuel chips.

従来のバイオマス燃料の例が、本発明者による特許文献1~3に記載されている。特許文献1に記載のものは、公園、街路、道路の法面、里山等に自然繁茂する雑草及び樹木や灌木の幹等の植物をエネルギーとして利用するために、それらすべての植物をバイオマスとし、このバイオマスを乾燥した後、バイオマスのかさばりの原因である一部を粉砕し、かさばりを解消して、粉粒混合状態のバイオマスとすることが記載されている。 Examples of conventional biomass fuels are described in Patent Documents 1 to 3 by the present inventor. The one described in Patent Document 1 uses all plants as biomass in order to use plants such as weeds and trees and shrub trunks that naturally grow in parks, streets, road slopes, satoyama, etc. as energy, It is described that after drying this biomass, a part of the biomass that causes the bulkiness of the biomass is pulverized to eliminate the bulkiness, thereby obtaining biomass in a powder-grain mixed state.

また、特許文献2に記載のものでは、雑草などを中心とするバイオマスを乾燥炭化することで、バイオマス燃料に加工する機械を提供するために、ドーム状の水槽の内側に大きな加熱室を設け、加熱室の中に蒸気管と回転する乾燥炭化ドラムを組み込み、一つの燃焼炉の炎で蒸気管と乾燥炭化ドラムを同時に加熱している。 In addition, in Patent Document 2, a large heating chamber is provided inside a dome-shaped water tank in order to provide a machine that processes biomass fuel by drying and carbonizing biomass, mainly weeds. A steam pipe and a rotating dry carbonization drum are incorporated in a heating chamber, and a single combustion furnace flame heats the steam pipe and the dry carbonization drum at the same time.

さらに、特許文献3に記載のものでは、製造されるバイオマス燃料の形状・大きさの不揃いと、乾燥炭化度合いのばらつきを解消するために、加工ラインを回転ドラムの排出部よりも下流側の工程に設けて、製造されるバイオマス燃料の形状・大きさの不揃いを解消している。 Furthermore, in Patent Document 3, in order to eliminate unevenness in the shape and size of the biomass fuel to be produced and variations in the degree of dryness and carbonization, the processing line is positioned downstream of the discharge part of the rotating drum. , to eliminate unevenness in the shape and size of the biomass fuel to be manufactured.

本発明は、上記特許文献1~3に記載されたバイオマス燃料とバイオマス燃料の製造方法を改良するものである。 The present invention improves the biomass fuel and the method for producing biomass fuel described in Patent Documents 1 to 3 above.

特許第5438090号公報Japanese Patent No. 5438090 特許第5432302号公報Japanese Patent No. 5432302 特許第6130573号公報Japanese Patent No. 6130573

特許文献1に記載のバイオマス燃料(以後、旧バイオマス燃料と言う)は、雑草を始めとする樹木の枝葉、灌木、竹、篠、笹、蔦、栽培バイオマス作物、農作物残渣、間伐材を含む森林残渣(以後、総称して原料バイオマスと言う)等の、太さ3センチ程度までのソフトバイオマスと呼ばれる原料バイオマスを、任意の寸法に単純に裁断している。 The biomass fuel described in Patent Document 1 (hereinafter referred to as the old biomass fuel) is a forest containing branches and leaves of trees including weeds, shrubs, bamboo, bamboo grass, bamboo grass, ivy, cultivated biomass crops, agricultural residue, and thinned wood. Raw material biomass called soft biomass, such as residue (hereinafter collectively referred to as raw material biomass), up to about 3 cm in thickness is simply cut into an arbitrary size.

そして、特許文献2に記載のバイオマス燃料製造装置(以後、燃料製造装置とも言う)によりバイオマス燃料に加工している。この旧バイオマス燃料は、農業温室暖房用燃料として開発されており、「半炭化バイオマス燃料」と一般的に呼ばれている。 Then, it is processed into biomass fuel by a biomass fuel production apparatus (hereinafter also referred to as a fuel production apparatus) described in Patent Document 2. This old biomass fuel has been developed as a fuel for heating greenhouses in agriculture, and is generally called "semi-carbonized biomass fuel".

然し、近年世界的に、旧バイオマス燃料とは形状及び性質の異なる「半炭化バイオマス燃料」の生産技術の改良および実用化が進められている。 However, in recent years, worldwide efforts have been made to improve and put into practical use production techniques for "semi-carbonized biomass fuel", which has a shape and properties different from those of old biomass fuel.

世界的規模で実用化が進められている半炭化バイオマス燃料の技術は、欧米の主導により開発されており、既存のバイオマス燃料である木質ペレットの欠点である吸湿による形崩れを防止し、さらに発熱量を増強することを目的としている。そのため、対象となるペレット用の原料バイオマス全体を250~300℃の温度で炭化した後、半炭化ペレットに加工している。日本においては、この欧米で着手された技術は基礎技術として輸入され、応用技術の開発および実用化が進められている。 The semi-carbonized biomass fuel technology, which is being put to practical use on a global scale, is being developed under the leadership of Europe and the United States. Aims to increase volume. Therefore, after carbonizing the entire raw material biomass for target pellets at a temperature of 250 to 300° C., it is processed into semi-carbonized pellets. In Japan, the technology started in Europe and the United States is imported as a basic technology, and the development and practical application of applied technology is underway.

この半炭化バイオマス燃料に対して旧バイオマス燃料は、国内に存在する膨大な量の未開発の原料バイオマスを有効利用し、日本伝統の製炭技術を応用してバイオマス燃料に加工したものである。より詳細にかつ厳密に説明すると、旧バイオマス燃料では、原料バイオマスを半炭化するのではなく乾燥の領域に留め、その中でも乾燥を過度に進めた「過乾燥」の状態にしている。得られたバイオマス燃料は、「過乾燥バイオマス燃料」と呼ぶべきものであり、日本の伝統技術である日本伝統の製炭技術に基づき製造されたものである。 In contrast to this semi-carbonized biomass fuel, the old biomass fuel effectively utilizes a huge amount of undeveloped raw material biomass that exists in Japan, and is processed into biomass fuel by applying traditional Japanese charcoal making technology. To explain in more detail and strictly, in the old biomass fuel, the raw material biomass is not semi-carbonized, but kept in the dry region, and among them, it is in an "overdried" state in which the drying is advanced excessively. The obtained biomass fuel should be called "overdried biomass fuel" and is produced based on the traditional Japanese charcoal making technology.

旧バイオマス燃料の製造における基本は、任意の寸法もしくは所定寸法に裁断した原料バイオマスを、単純に乾燥することにある。その際、乾燥を過度に進めた過乾燥の状態を実現している。 The basis of the production of old biomass fuel is to simply dry raw biomass that has been cut into arbitrary or predetermined dimensions. At that time, an over-dried state is realized in which drying is excessively advanced.

単純な乾燥であっても、総加熱量が一定量を超えて乾燥させると、早く乾燥した葉や細い枝は焦げて炭化する。従来は、この時点で乾燥を止めた過乾燥状態を実現して、旧バイオマス燃料を製造していた。この旧バイオマス燃料の製造方法は、原料バイオマス全体を半炭化する輸入技術の半炭化技術と、この点で基本的に相違している。 Even in simple drying, if the total heating amount exceeds a certain amount, the quickly dried leaves and thin branches will burn and char. Conventionally, the old biomass fuel was produced after realizing an overdried state in which drying was stopped at this point. This old biomass fuel manufacturing method is fundamentally different in this respect from the imported semi-carbonization technology for semi-carbonizing the entire raw material biomass.

過乾燥を連続して効率的に行える装置として、特許文献2や特許文献3に記載のバイオマス燃料製造装置がある。これらの装置は実用化がなされている。 There are biomass fuel production apparatuses described in Patent Literature 2 and Patent Literature 3 as devices that can continuously and efficiently perform overdrying. These devices have been put into practical use.

上述したとおり、旧バイオマス燃料も半炭化燃料の一種ではあるが、欧米主導の前記半炭化バイオマス燃料とはその製造方法が根本的に異なり、また完成したバイオマス燃料の形状も異なる。したがって旧バイオマス燃料は、明確に「過乾燥バイオマス燃料」として新たに分類されるべきものである。 As described above, the old biomass fuel is also a kind of semi-carbonized fuel, but the production method is fundamentally different from the above-mentioned semi-carbonized biomass fuel led by Europe and the United States, and the shape of the completed biomass fuel is also different. Old biomass fuels should therefore be clearly reclassified as "overdried biomass fuels".

過乾燥バイオマス燃料を新たに分類付けるために、従来分類されている他のバイオマス燃料との対比が必要となる。そこで、過乾燥バイオマス燃料の他のバイオマス燃料に対する長所と短所および特徴を以下に記載した。詳細を後述する、本発明に係る新過乾燥バイオマス燃料も含めての対比である。 In order to classify overdried biomass fuel anew, it is necessary to compare it with other conventionally classified biomass fuels. Therefore, the advantages and disadvantages and characteristics of overdried biomass fuel over other biomass fuels are described below. This is a comparison including the new overdried biomass fuel according to the present invention, the details of which will be described later.

新、旧過乾燥バイオマス燃料の最大の優位性は、原料である原料バイオマスを始めとする未利用バイオマスが、国内に膨大かつ無限大に近い状態で存在し、それらに容易にアクセスできることにある。ここで述べる未利用バイオマスは、従来使用されている木質燃料チップや木質ペレット燃料の原料としての樹木の幹材には適合しない、いわば廃棄予定の分類に適合するものである。また、建築資材等の原料にもなり得ないものである。しかしながら未利用バイオマスは、ひとたびその植生地から採集されても、地面から早期に再生することが可能であり、身近な生活環境の中にも大量に存在する。 The greatest advantage of new and old super-dried biomass fuels lies in the fact that unused biomass, including raw material biomass, exists in Japan in vast and nearly infinite amounts, and is easily accessible. The unused biomass described here does not fit tree trunks used as raw materials for conventionally used woody fuel chips or woody pellet fuels, and is, so to speak, suitable for the classification of scheduled disposal. In addition, it cannot be used as a raw material for building materials or the like. However, unused biomass, once collected from the vegetation, can be quickly regenerated from the ground, and is also present in large quantities in familiar living environments.

また、新・旧過乾燥バイオマス燃料は、半永久的な長期保管が可能な高熱量のバイオマス燃料である。その理由は、バイオマス燃料の相当部分が半炭化しており、その結果バイオマス燃料全体の含水分量が12%前後で安定し、半炭化した炭化物が保管剤の働きをしているからである。このため、新・旧過乾燥バイオマス燃料を燃焼させる際には、炭化物が低温で着火することに加え、未炭化の部分も乾燥が進んだ状態にあるので比較的低温で着火可能であり、燃焼効率が極めて高い高熱量のバイオマス燃料が得られる。 In addition, new and old super-dried biomass fuels are high-calorie biomass fuels that can be stored semipermanently for a long period of time. The reason for this is that a considerable portion of the biomass fuel is semi-carbonized, and as a result, the moisture content of the entire biomass fuel is stabilized at around 12%, and the semi-carbonized carbonized material acts as a preservative. For this reason, when burning new and old overdried biomass fuels, in addition to the fact that the carbonized material ignites at a low temperature, the uncarbonized part is also in a state where drying has progressed, so it is possible to ignite at a relatively low temperature and burn. A biomass fuel with extremely high efficiency and high calorific value can be obtained.

一方、新・旧過乾燥バイオマス燃料では、単位重量当たりの嵩密度が小さいことおよび原料バイオマスの種類によって嵩密度がばらつくことが短所として挙げられる。単位重量当たりの嵩密度を原料バイオマスのいくつかの種類について例示すると、針葉樹の枝葉では約0.004m/kg、孟宗竹では約0.0037m/kg、雑草では0.0048m/kgである。このような原料バイオマスの種類による嵩密度のばらつきが解決すべき課題として残っている。 On the other hand, new and old overdried biomass fuels have the disadvantages that the bulk density per unit weight is small and the bulk density varies depending on the type of raw material biomass. Bulk density per unit weight for several types of raw material biomass is exemplified, about 0.004 m 3 /kg for foliage of conifers, about 0.0037 m 3 /kg for moso bamboo, and 0.0048 m 3 /kg for weeds. . Such variation in bulk density depending on the type of raw material biomass remains as a problem to be solved.

ところで旧バイオマス燃料は、ソフトバイオマスと呼ばれる単純な裁断が可能な雑草を主とする草本系バイオマスと、ソフトバイオマスに準ずる細い樹木の枝葉を原料バイオマス用に特化したものを原料としている。そのため、旧バイオマス燃料の製造方法や装置は、木質系未利用バイオマスや竹、灌木等の新バイオマス燃料の原料使用については考慮しておらず、それら原料から新バイオマス燃料を生産することには適していない。 By the way, the old biomass fuel is made from herbaceous biomass, which is mainly composed of weeds that can be simply cut, called soft biomass, and thin tree branches and leaves similar to soft biomass, which are specialized for raw material biomass. Therefore, the old biomass fuel manufacturing method and equipment do not consider the use of new biomass fuel raw materials such as unused woody biomass, bamboo, shrubs, etc., and are not suitable for producing new biomass fuel from such raw materials. not

一方、国内に大量に存在する、単純裁断が不可能で幹径15cm~20cm程度までの、樹木の梢端部を含む、枝葉、間伐材、雑木、灌木、竹等の木質系未利用原料バイオマス(以後、原料バイオマスと言う)は、切削機で任意の粒径のチップに容易に切削可能であるので、燃料チップとして、木質チップ火力発電や産業用バイオマスボイラー等向けの産業用バイオマス燃料としての利用が推奨されている。しかしながらこれら原料バイオマスの実用可能なレベルでの利用領域は少なく、原料バイオマスの実用的な燃料化技術の開発が求められている。 On the other hand, there is a large amount of woody biomass that cannot be simply cut and has a trunk diameter of about 15 to 20 cm. (hereinafter referred to as raw material biomass) can be easily cut into chips of any particle size with a cutting machine, so it can be used as fuel chips and as industrial biomass fuel for wood chip thermal power generation and industrial biomass boilers. recommended to use. However, there are few areas where these raw biomass can be utilized at a practical level, and there is a demand for the development of a practical technology for converting raw biomass into fuel.

原料バイオマスの実用的な燃料化技術における最大の課題は、原料バイオマスの切削チップ化に伴い大量に発生する、目的の粒径以下であって、従来技術においては燃料としての利用価値がない、小粒径チップとオガ粉の混合状態にあるフレーク状副産物(以後、副産物と言う)の処理技術である。 The biggest problem in the practical technology of converting raw biomass into fuel is the large amount of small particles that are smaller than the target particle size and have no utility value as a fuel in the conventional technology. This is a processing technology for flaky by-products (hereinafter referred to as by-products) in a mixed state of particle size chips and sawdust.

原料バイオマスではその種類によっても異なるが、一般的に副産物の発生量が、必要とされる目的の粒径の切削チップより多くなり、切削チップの製品化においては、目的の粒径の切削チップと副産物を分別する工程が必要となる。 In the raw material biomass, although it varies depending on the type, in general, the amount of by-products generated is greater than the cutting chips with the desired particle size. A process for separating by-products is required.

木質チップ火力発電や大型木質ボイラーの燃料として普及している、通常の産業用木質燃料チップ(以後、木質燃料チップと言う)の従来の生産においては、原料原木と呼ばれる樹木の幹材を、切削機により任意の粒径の切削チップに切削する。この切削の際に副産物が発生するので、切削チップ化と同時に、篩により目的の粒径の切削チップと副産物に分別している。 In the conventional production of ordinary industrial wood fuel chips (hereinafter referred to as wood fuel chips), which are widely used as fuel for wood chip thermal power generation and large wood boilers, tree trunks called raw wood are cut. It cuts into a cutting tip of any grain size by a machine. Since by-products are generated during this cutting, at the same time as cutting chips, the chips are sorted into by-products and cutting chips having the desired particle size using a sieve.

しかしながら原料バイオマスの切削チップを生産する場合には、全体に占める副産物の比率が高い上に高水分であるので、切削機により切削チップを製造することと、篩を用いて切削チップと副産物を分別することを、同時に実行するのが極めて困難になる。そのため従来用いられている木質燃料チップの生産方法を適用することが難しい。 However, when producing cutting chips from raw material biomass, the proportion of by-products in the whole is high and the moisture content is high. It becomes extremely difficult to do both at the same time. Therefore, it is difficult to apply conventionally used wood fuel chip production methods.

原料バイオマスを燃料チップとして使用するために切削すると、切削チップの含水分量は、樹木の枝葉を原料とした場合に60~70%であり、竹を原料とした場合には約90%に達することもあり、燃料用チップの実用基準の上限とされる40%までの乾燥が必要となる。 When raw material biomass is cut for use as fuel chips, the water content of the cutting chips is 60-70% when using tree branches and leaves as a raw material, and reaches about 90% when bamboo is used as a raw material. Therefore, it is necessary to dry up to 40%, which is the upper limit of the practical standard for fuel chips.

従って、原料バイオマスをバイオマス燃料として実用化するためには、原料バイオマスを切削する際に大量に発生する副産物を効果的に分別処理すること、切削チップを簡素または容易な方法で乾燥すること、大量に発生する副産物を有効利用することが必要である。 Therefore, in order to put the raw material biomass into practical use as a biomass fuel, it is necessary to effectively separate and process the large amount of by-products generated when cutting the raw material biomass, to dry the cutting chips by a simple or easy method, and to It is necessary to make effective use of by-products generated in the process.

また、従来の木質チップ火力発電や産業用木質チップボイラー等で使用される木質燃料チップにおいても、燃焼効率を向上させるために含水分量を40%まで低下させる乾燥が必要である。従って木質燃料チップにおいても、原料バイオマスの切削チップと同様に、効果的な乾燥技術を開発することが求められている。 Wood fuel chips used in conventional wood chip thermal power generation, industrial wood chip boilers, etc. also require drying to reduce the water content to 40% in order to improve combustion efficiency. Therefore, it is required to develop effective drying technology for wood fuel chips as well as cutting chips of raw biomass.

従来は、含水分率40%の乾燥木質燃料チップを得るために、含水分率50%~60%の高水分の原料原木を集積場に収集集積し、1年~2年の長期にわたり集積貯蔵し、原料原木の自然乾燥の限界とされる、含水分率が40%程度になるまで自然乾燥した。原料原木の含水分率が40%程度まで低下したら、含水分率40%を実用基準とする木質燃料チップを切削により得ていた。 Conventionally, in order to obtain dry wood fuel chips with a moisture content of 40%, high-moisture raw wood logs with a moisture content of 50% to 60% are collected and accumulated in a collection site and stored for a long period of 1 to 2 years. Then, it was naturally dried until the moisture content reached about 40%, which is considered to be the limit of natural drying of raw material logs. When the moisture content of the raw material fell to about 40%, wood fuel chips with a moisture content of 40% as a practical standard were obtained by cutting.

従って、木質燃料チップを生産するために原木を貯蔵および自然乾燥する従来の方法では、原料原木の生産性と乾燥条件の地域差が大きくなる上に、大量の原木を広大な貯木場(集積場)に集積し、1~2年と言う長期にわたり自然乾燥せざるを得ない。そのため、木質燃料チップの生産効率が向上せず、生産コストを高める一因となっている。この不具合を回避するためには、原木の貯蔵および自然乾燥工程を省いた生産を可能にすることと、高水分の切削チップを効率的に乾燥することが必要である。 Therefore, in the conventional method of storing and naturally drying raw wood to produce wood fuel chips, the productivity of the raw raw wood and the drying conditions differ greatly from region to region, and a large amount of raw wood is stored in a vast storage yard (stacking yard). ) and have to dry naturally over a long period of one to two years. As a result, the production efficiency of wood fuel chips is not improved, which is one of the factors that increase the production cost. In order to avoid this problem, it is necessary to enable production without raw wood storage and natural drying processes, and to efficiently dry high-moisture cutting chips.

上記した木質燃料チップの乾燥方法は、原木貯蔵自然乾燥法と呼ばれ、原料原木は末口径がおおよそ15cm以上で長さが4m程度であり、建築資材用の原木と競合する大口径原木である。一方、本発明が対象とする原料バイオマスは、建築資材用の原木とは競合しない大きさであるとともに形状が異なる。しかしながら現状では、木質燃料チップの乾燥と原料バイオマスの破砕チップの乾燥において共に効果的な乾燥技術が無く、それらの双方に適用可能な効果的な乾燥技術の開発が求められている。 The method of drying the wood fuel chips described above is called the raw wood storage natural drying method, and the raw raw wood has a terminal diameter of about 15 cm or more and a length of about 4 m. . On the other hand, the raw material biomass targeted by the present invention has a size that does not compete with raw wood for building materials, and is different in shape. At present, however, there is no effective drying technology for both drying of wood fuel chips and drying of crushed raw biomass chips, and development of an effective drying technology applicable to both of them is desired.

また、原木の貯蔵および自然乾燥による木質燃料チップ生産においては、原木切削の過程で相当量の副産物が発生し、原木の切削と同時に副産物は篩で選別されて廃棄物として処理されている。この副産物を有効活用することが望まれている。 In the production of wood fuel chips by storage and natural drying of logs, a considerable amount of by-products are generated in the process of cutting logs, and the by-products are screened and disposed of as waste at the same time as the cutting of logs. It is desired to make effective use of this by-product.

上記課題を解決するための本発明の特徴は、木質チップ火力発電や産業用木質チップボイラー等の木質燃料チップの需要元に供給する木質燃料チップの原料として、樹木、樹木の枝葉、灌木または竹等を含む植物の原料バイオマスの少なくともいずれかから乾燥燃料チップを製造する方法において、目的とする粒径のチップに前記原料バイオマスを切削または破砕する工程を含み、ここで、前記切削または破砕工程では、前記目的とする粒径のチップとともに、前記目的とする粒径より小径の小粒径チップとオガ粉状の副産物が含まれる粉粒混合状態のままのフレーク状副産物に切削または破砕し、前記目的とする粒径のチップと前記フレーク状副産物の混合状態として切削フレーク混合チップまたは破砕フレーク混合チップのいずれかを得る工程と、前記切削フレーク混合チップまたは破砕フレーク混合チップに含まれる前記フレーク状副産物の過半が炭化した半炭化状態になるまで乾燥する工程と、乾燥した前記切削フレーク混合チップまたは破砕フレーク混合チップを、前記目的とする粒径を満足する目的とする乾燥燃料チップと、半炭化したフレーク状副産物に分別する工程を含むことにある。そしてこの特徴において、前記分別された半炭化したフレーク状副産物を、前記木質燃料チップ需要元にフレーク半炭化バイオマスとして供給可能にすることが好ましい。 The feature of the present invention for solving the above problems is that trees, branches and leaves of trees, shrubs or bamboos are used as raw materials for wood fuel chips to be supplied to sources of demand for wood fuel chips such as wood chip thermal power generation and industrial wood chip boilers. A method for producing dry fuel chips from at least one of raw material biomass of a plant, including a step of cutting or crushing the raw biomass into chips of a desired particle size, wherein the cutting or crushing step comprises cutting or crushing into flake-like by-products in a powder-grain mixed state containing small-diameter chips smaller in diameter than the target particle size and sawdust-like by-products together with chips of the desired particle size; a step of obtaining either cutting flake mixed chips or crushed flake mixed chips as a mixed state of chips having a desired particle size and the flaky by-products; drying to a semi-carbonized state in which the majority of the chips are carbonized; It includes a step of fractionating into flaky by-products. In this feature, it is preferable that the separated semi-carbonized flaky by-products can be supplied as semi-carbonized flake biomass to the woody fuel chip demand source.

上記課題を解決するための本発明の他の特徴は、木質チップ火力発電や産業用木質チップボイラー等の木質燃料チップの需要元に供給する木質燃料チップの原料として、樹木、樹木の枝葉、灌木または竹等を含む植物の原料バイオマスと、樹木の枝葉、樹木の剪定枝、雑草または栽培バイオマス作物等を含む植物由来の原料バイオマスの少なくともいずれかから乾燥燃料チップを製造する方法において、前記原料バイオマスを、目的とする粒径以下のチップに破砕し、この破砕においては、前記原料バイオマスを前記目的とする粒径より小径の小粒径チップとオガ粉が混合されたフレーク状破砕チップに破砕し、前記フレーク状破砕チップを、小粒径チップとオガ粉状のいずれか早期に乾燥する方が半炭化状態になるまで乾燥してフレーク状バイオマス燃料を得る工程とを含むことにある。 Another feature of the present invention for solving the above problems is that trees, branches and leaves of trees, and shrubs are used as raw materials for wood fuel chips to be supplied to sources of demand for wood fuel chips such as wood chip thermal power generation and industrial wood chip boilers. Alternatively, in a method for producing dry fuel chips from at least one of raw material biomass of plants including bamboo and the like, and raw material biomass derived from plants including branches and leaves of trees, pruned branches of trees, weeds, cultivated biomass crops, etc., the raw material biomass is crushed into chips having a particle size smaller than the target particle size, and in this crushing, the raw biomass is crushed into flake crushed chips in which small particle size chips smaller than the target particle size and sawdust are mixed. and a step of drying the flake-like crushed chips to a semi-carbonized state to obtain a flake-like biomass fuel, whichever of the small particle size chips or the sawdust, whichever is dried earlier, is dried.

そして上記各特徴において、乾燥した前記フレーク状副産物から、目的とする粒径より小径の粉状半炭化物を分別して、粉状半炭化物とフレーク状炭化物を得る工程を含んでいてもよく、乾燥した前記フレーク状破砕チップから、所定粒径より小径の粉状半炭化物を分別して、粉状半炭化物とフレーク状炭化物を得る工程を含んでいてもよい。 Each of the above features may include a step of separating powdery semi-carbides having a diameter smaller than the target particle size from the dried flake-like by-products to obtain powdery semi-carbides and flake-like carbides. A step of separating powdery semi-carbides having a diameter smaller than a predetermined particle size from the flake-like crushed chips to obtain powdery semi-carbides and flake-like carbides may be included.

さらに、前記粉状半炭化物と前記フレーク状炭化物を、木質燃料チップ需要元に供給する代わりに、農作物を含む植物栽培用肥料、培土の原料及び添加物ならびに土壌改良剤、畜産を含む動物用飼料の添加物、ペット用消臭剤として供給可能としてもよい。 Further, instead of supplying the powdery semi-carbonized matter and the flaky carbonized matter to the woody fuel chip demand source, fertilizers for plant cultivation including agricultural crops, raw materials and additives for culture soil, soil conditioners, and animal feeds including livestock It may be supplied as an additive for pets or a deodorant for pets.

なお、乾燥燃料チップが上記いずれかの特徴に記載の乾燥燃料チップの製造方法に従って製造されていることが望ましい。 It is preferable that the dry fuel chips are manufactured according to the method for manufacturing dry fuel chips according to any one of the above features.

本発明によれば、日本の国土の約70%を占める森林や国土の約40%を占める過疎地周りの里地里山、道路、河川に生育する、膨大且つ無限大な量の未開発ソフトバイオマス及び未利用バイオマスを、半炭化物混合状のバイオマス燃料として利用可能にしたので、再生エネルギー資源として利用が可能になる。 According to the present invention, a huge and infinite amount of undeveloped soft biomass grows in forests that occupy about 70% of the land of Japan, Satochi-satoyama around depopulated areas that occupy about 40% of the land, roads, and rivers. And the unused biomass can be used as semi-carbide mixed biomass fuel, so that it can be used as a renewable energy resource.

従来の産業用木質燃料チップを生産する場合には原料原木を自然乾燥していたが、高含水分率の副産物を過乾燥および半炭化するようにしたので、原料原木の自然乾燥工程を省くことが可能になり、産業用木質燃料チップの生産コストを大幅削減でき生産性の向上が可能になる。また、良質な乾燥木質燃料チップを生産することが可能になる。 In the case of producing conventional industrial wood fuel chips, raw material logs are naturally dried, but by-products with a high moisture content are over-dried and semi-carbonized, so that the natural drying process of raw material logs is omitted. The production cost of industrial wood fuel chips can be greatly reduced, and productivity can be improved. Also, it becomes possible to produce good quality dry wood fuel chips.

これまで廃棄処分されていた、原料原木の切削時に発生するフレーク状副産物を、フレーク混合チップの乾燥時に、その大部分を半炭化したので、良質なフレーク燃料を得ることができる。フレーク燃料は半炭化燃料ペレット、バイオガス等、既存のバイオマス燃料生産の原料資材として活用可能であり、さらに、農業用土壌改良材、畜産飼料などの添加材への利用等を含めた、汎用性の高い産業用原料および生産資材として利用することもできる。本発明によれば、木質燃料チップの乾燥と木質チップ切削の際に発生する副産物の乾燥および半炭化と半炭化した副産物の分別を、バイオマス燃料製造装置が備える1台の乾燥機で1工程の作業で同時に遂行できるので、生産コストの大幅な削減が可能になる。また、乾燥燃料チップとフレーク燃料を低価格に生産できる。 Most of the flaky by-products generated during the cutting of the raw material raw wood, which have been discarded until now, are semi-carbonized during the drying of the flake-mixed chips, so that good-quality flake fuel can be obtained. Flake fuel can be used as a raw material for existing biomass fuel production, such as semi-carbonized fuel pellets and biogas.Furthermore, it is versatile, including use as an additive for agricultural soil conditioners and livestock feeds. It can also be used as an industrial raw material and production material with a high According to the present invention, the drying of wood fuel chips, the drying of by-products generated during the cutting of wood chips, and the separation of half-carbonized and half-carbonized by-products can be performed in one step with one dryer provided in the biomass fuel production apparatus. Since it can be performed simultaneously in the work, it is possible to significantly reduce the production cost. Also, dry fuel chips and flake fuel can be produced at low cost.

本発明によれば、木質乾燥燃料チップと、未開発ソフトバイオマス及び未利用バイオマスを原料とするフレーク燃料、フレーク状バイオマス燃料を生産することが可能になるので、カーボンニュートラル燃料としてCO削減が可能になる。 According to the present invention, it is possible to produce wood dry fuel chips, flake fuel and flake biomass fuel made from undeveloped soft biomass and unused biomass as raw materials, so CO2 can be reduced as a carbon-neutral fuel. become.

本発明に係る、乾燥燃料チップの製造方法及び副産物の生産システムを説明する図である。1 is a diagram illustrating a method for manufacturing dry fuel chips and a system for producing by-products according to the present invention; FIG. 従来のバイオマス燃料の生産方法を説明する図である。It is a figure explaining the production method of the conventional biomass fuel. 木質燃料チップの生産と乾燥の方法を説明する図である。FIG. 2 is a diagram illustrating a method of producing and drying wood fuel chips; 本発明に係る乾燥燃料チップ製造装置の一例を示す図である。1 is a diagram showing an example of a dry fuel chip manufacturing apparatus according to the present invention; FIG.

以下本発明に係る乾燥燃料チップの実施例について、図面に基づいて説明するが、初めに、旧バイオマス燃料と、旧バイオマス燃料を改良した本発明に係る新バイオマス燃料について説明し、次にフレーク混合チップの過乾燥について説明する。 Examples of dry fuel chips according to the present invention will be described below with reference to the drawings. First, the old biomass fuel and the new biomass fuel according to the present invention, which is an improved version of the old biomass fuel, will be described, and then the flake mixture will be described. Excessive drying of chips will be explained.

図2に示すように、旧バイオマス燃料は、単純な裁断が可能な原料バイオマス2であるソフトバイオマス17を単純に裁断し、バイオマス燃料製造装置10(詳細は図4参照)を用いて単純に乾燥させられただけのものである。早く乾燥する細い枝や葉のみが焦げて炭化するまで、過度に乾燥させた後、炭化して脆くなった部分のみを後工程で粉砕し、粉炭する。その形状は、粉炭と乾燥し裁断のみ実行された枝や茎の混合状態にある。 As shown in FIG. 2, the old biomass fuel is obtained by simply cutting soft biomass 17, which is raw material biomass 2 that can be simply cut, and simply drying it using a biomass fuel manufacturing apparatus 10 (see FIG. 4 for details). It's just what I was forced to do. After excessive drying until only thin branches and leaves that dry quickly are charred and charred, only the carbonized and brittle parts are pulverized in a post-process and powdered. Its form is a mixture of pulverized charcoal and branches and stems that have been dried and cut only.

図1に示すように、新バイオマス燃料は、単純な裁断が不可能なソフトバイオマス17を含む多様な原料バイオマス2を、破砕機で目的の粒径の破砕チップと、目的の粒径より小径の破砕チップと、フレーク状副産物30の混合状態の破砕フレーク混合チップ4(以後、フレーク混合チップ4とも言う)に破砕する。乾燥工程では、旧バイオマス燃料と同じバイオマス燃料製造装置10を用いるが、早く乾燥する副産物30のオガ粉を含むフレーク状部分の過半が半炭化するまで乾燥させる。これにより、乾燥破砕チップと粉炭が混合した、フレーク状バイオマス燃料13(以後、フレーク燃料と言う)が得られる。 As shown in Fig. 1, the new biomass fuel is produced by crushing various raw material biomass 2 including soft biomass 17 that cannot be simply cut into crushed chips with a target particle size and chips with a smaller diameter than the target particle size. The crushed chips and the flaky by-products 30 are crushed into crushed flake-mixed chips 4 (hereinafter also referred to as flake-mixed chips 4). In the drying process, the same biomass fuel manufacturing apparatus 10 as used for the old biomass fuel is used, but the by-product 30, which dries quickly, is dried until most of the flaky portions containing sawdust are semi-carbonized. As a result, flaky biomass fuel 13 (hereinafter referred to as flaky fuel) is obtained in which the dry crushed chips and pulverized coal are mixed.

次に、フレーク混合チップ4の過乾燥について説明する。上述した通り、本発明に係るバイオマス燃料の乾燥においては、単純な乾燥を用いることが基本であり、半炭化を目的とする焙煎又は焙煎に準ずる技術を用いてはいない。 Next, excessive drying of the mixed flake chips 4 will be described. As described above, the drying of the biomass fuel according to the present invention basically uses simple drying, and does not use roasting or a technique equivalent to roasting for the purpose of semi-carbonization.

木質チップ火力発電や木質チップボイラー等に供給する、産業用木質チップ燃料生産用の原料原木23及び原料バイオマス2を、任意の粒径のチップに破砕する。破砕の際に発生した、目的の粒径以下の副産物30を分別せずに、上述の粉粒混合状態にしたものがフレーク混合チップ4である。 Raw material wood 23 and raw material biomass 2 for industrial wood chip fuel production to be supplied to wood chip thermal power generation, wood chip boilers, etc. are crushed into chips of arbitrary particle size. The mixed flake chips 4 are obtained by mixing by-products 30 having a particle size smaller than the desired size, which are generated during crushing, without separating them and mixing them in the above-mentioned state.

過乾燥は、このフレーク混合チップ4を、バイオマス燃料製造装置10(図4参照)を用いて、単純に乾燥させるだけのことである。そのメカニズムは、バイオマス燃料製造装置10が備える加熱用燃焼器33で加熱された内部が高温になった半密閉容器32内で、フレーク混合チップ4を高温に曝しながら撹拌流動するものである。フレーク混合チップ4は、半密閉容器32内を流動方向の全長の約2/3程度流動する間に、半密閉容器32の容器壁面からの輻射熱および伝熱で自然に乾燥される。 Over-drying is simply drying the mixed flake chips 4 using the biomass fuel manufacturing apparatus 10 (see FIG. 4). The mechanism is that the mixed flake chips 4 are stirred and flowed while being exposed to high temperatures in the semi-closed container 32 whose inside is heated by the heating combustor 33 provided in the biomass fuel production apparatus 10. The mixed flake chips 4 are naturally dried by radiant heat and heat transfer from the wall surface of the semi-sealed container 32 while flowing in the semi-sealed container 32 about 2/3 of the total length in the flow direction.

半密閉容器32の流動方向中間部までで既に乾燥したフレーク混合チップ4は、半密閉容器32の流動方向の終端部付近である、加熱用燃焼器33で高温加熱された部分に達すると、特に乾燥が進んでいる副産物30中のオガ粉状や小粒径のチップが、高温の半密閉容器32の壁面に直接接することにより、高温で焙煎され炭化する。 When the mixed flake chips 4 already dried up to the middle portion in the flow direction of the semi-enclosed container 32 reach the portion near the end portion in the flow direction of the semi-enclosed container 32, which is heated to a high temperature by the heating combustor 33, Sawdust powder and small-sized chips in the by-product 30 which is being dried are roasted and carbonized at a high temperature by being in direct contact with the wall surface of the high-temperature semi-closed container 32 .

しかしながら、半密閉容器32の高温加熱部分は半密閉容器32の終端部付近のみであるから、その部分を流動するフレーク混合チップ4が焙煎状態にあるのは短時間だけである。そのため、副産物30中のオガ粉や小粒径チップ等の早く乾燥したものは完全に炭化するが、比較的粒径の大きいチップ等の乾燥が進んでいないものは、表面のみが焦げて炭化した極度の乾燥状態になる。それよりさらに大粒径のチップは、表面に炭化の影響を受ける程度の乾燥状態になり、全体としてフレーク状であるフレーク燃料13が形成される。このように本発明では、過度の乾燥を故意に起こさせている。 However, since the high-temperature heating portion of the semi-sealed container 32 is only near the end portion of the semi-sealed container 32, the flake-mixed chips 4 flowing in that portion are in the roasted state only for a short period of time. As a result, quickly dried items such as sawdust and small particle size chips in the by-product 30 are completely carbonized, but relatively large particle size chips and the like that are not sufficiently dried are only scorched on the surface and carbonized. It becomes extremely dry. Chips with a larger particle diameter than that are dry enough to be affected by carbonization on the surface, and flake fuel 13 is formed as a whole in the form of flakes. Thus, in the present invention, excessive drying is intentionally caused.

この一連の処理において副産物30が炭化する際には、熱分解による分解熱と、高温の熱分解ガスと、乾燥による大量の高温の水蒸気とが発生する。これらは半密閉容器32の内部に充満し、半密閉容器32の内部を高温かつ酸欠状態にする。その上、軽度の加圧状態にするので、乾燥が均一かつ迅速に進行する。これは、日本古来の製炭窯の構造と原理を応用している。 When the by-product 30 is carbonized in this series of processes, decomposition heat due to thermal decomposition, high-temperature thermal decomposition gas, and a large amount of high-temperature steam due to drying are generated. They fill the inside of the semi-sealed container 32 and make the inside of the semi-sealed container 32 hot and oxygen-deficient. In addition, drying progresses uniformly and quickly because of the light pressurization. This applies the structure and principle of ancient Japanese charcoal kilns.

製炭窯の構造と原理の応用を具体的に、図4を用いて説明する。半密閉容器32の一端側には、乾燥した粗フレーク混合燃料を排出するフレーク状バイオマス燃料排出口34が設けられている。フレーク状バイオマス燃料排出口34には、図示しない自動開閉蓋が取付けられており、粗フレーク混合燃料を半密閉容器32から排出するとき以外は、この自動開閉蓋は常時閉となっている。したがって半密閉容器32は、粗フレーク混合燃料の排出時以外では、一方端部側が塞がれ他方端部側が開放された円筒状容器である。 The application of the structure and principle of the coal kiln will be specifically described with reference to FIG. At one end of the semi-closed container 32, a flaky biomass fuel outlet 34 is provided for discharging the dried crude flaky mixed fuel. An automatic opening/closing lid (not shown) is attached to the flaky biomass fuel discharge port 34, and the automatic opening/closing lid is normally closed except when the coarse flake mixed fuel is discharged from the semi-sealed container 32. Therefore, the semi-sealed container 32 is a cylindrical container closed at one end and open at the other end except when the crude flake mixed fuel is discharged.

一方端部側が塞がれ他方端部側が開放された円筒状容器の、他方端部側である開放側には、フレーク混合チップ4を受け容れるフレーク混合チップ投入ホッパ31が設けられている。フレーク混合チップ投入ホッパ31は、フレーク混合チップ4が供給されていない時は開放状態にあるが、フレーク混合チップ4が供給されると、フレーク混合チップ4が蓋の働きをして半密閉容器32を開放状態から実質的に閉じた状態にする。これにより、半密閉容器32の内部は、外気の影響を受けない半密閉状態になる。この半密閉の状態は、製炭窯におけると同様な状態である。 A flake-mixed chip input hopper 31 for receiving the flake-mixed chips 4 is provided on the open side, which is the other end of the cylindrical container closed at one end and open at the other end. The flake-mixed chip feeding hopper 31 is in an open state when the flake-mixed chips 4 are not supplied, but when the flake-mixed chips 4 are supplied, the flake-mixed chips 4 act as a lid to open the semi-closed container 32 . from an open state to a substantially closed state. As a result, the inside of the semi-sealed container 32 is in a semi-sealed state that is not affected by outside air. This semi-sealed state is similar to that in a coal kiln.

半密閉容器32内をフレーク混合チップ4が流動することにより、フレーク混合チップ4の一部が早く乾燥し、大部分が半炭化した過乾燥状態になる。半密閉状態になった半密閉容器32の内部には、副産物30が半炭化する際に発生する熱分解熱が加えられ、高温の熱分解ガスと乾燥の際に発生する高温の水蒸気の混合ガスが充満していて、外気より高い加圧状態になっている。半密閉容器32の高められた内圧は、投入ホッパ31の蓋の役割を果たすフレーク混合チップ4を押圧して、半密閉容器32の内部の混合ガスを噴き出させ、半密閉状態の半密閉容器32の内部温度を一定の高温状態に保つ。これにより、乾燥と半炭化が連鎖的かつ円滑に進行する。これは製炭窯の原理と同じ原理である。 As the flake-mixed chips 4 flow in the semi-sealed container 32, part of the flake-mixed chips 4 is quickly dried, and most of the flake-mixed chips 4 are semi-carbonized and overdried. Pyrolysis heat generated when the by-product 30 is semi-carbonized is added to the interior of the semi-sealed container 32, and a mixed gas of high-temperature pyrolysis gas and high-temperature steam generated during drying is generated. is full and is pressurized higher than the outside air. The increased internal pressure of the semi-sealed container 32 presses the mixed flake chips 4 that serve as the lid of the input hopper 31, blows out the mixed gas inside the semi-sealed container 32, and the semi-sealed container is in a semi-sealed state. Keep the internal temperature of 32 at a constant high temperature. As a result, drying and semi-carbonization progress in a chain and smoothly. This is the same principle as that of a coal kiln.

以上の工程を経て、原料のフレーク混合チップ4は、粉粒混合状態のフレーク燃料13となって半密閉容器32から排出される。ここで、半密閉容器32内の温度が210℃前後で推移するので、乾燥状態のフレーク混合チップ4の温度も同程度になる。炭化した高温の副産物30は半密閉容器32内で撹拌されることにより急速に冷却され、半密閉容器32から排出されるとともにさらに冷却が進み、発火点よりはるかに低い温度になる。なお、上記説明では破砕フレーク混合チップ4を用いた場合について説明したが、切削フレーク混合チップ5を用いる場合も、同様の処理が実行される。 Through the above steps, the raw flake-mixed chips 4 are discharged from the semi-sealed container 32 in the form of flake fuel 13 in a powder-grain-mixed state. Here, since the temperature in the semi-sealed container 32 changes around 210° C., the temperature of the flake-mixed chips 4 in the dry state also becomes about the same. The hot charred by-product 30 is rapidly cooled by agitation within the semi-enclosed vessel 32, and as it is discharged from the semi-enclosed vessel 32, it cools further to a temperature well below its ignition point. In the above description, the case where the crushed flake mixed tip 4 is used is explained, but the same processing is executed when the cut flake mixed tip 5 is used.

図1ないし図3に戻り、本発明に係る乾燥燃料チップ11の製造方法について説明する。図1は、本発明に係る、乾燥燃料チップ11の製造方法及びフレーク状副産物30の生産システムを説明する図である。森林1や里山6から得られた樹木や樹木の枝葉、里山6や公園等の環境整備現場8から得られた樹木の枝葉、灌木や竹、剪定枝、農地から得られた農作物や雑草等が原料バイオマスとして利用される。 Returning to FIGS. 1 to 3, the method of manufacturing dry fuel chips 11 according to the present invention will be described. FIG. 1 is a diagram illustrating a method for manufacturing dry fuel chips 11 and a system for producing flaky byproducts 30 according to the present invention. Trees and branches and leaves of trees obtained from forest 1 and satoyama 6, branches and leaves of trees obtained from environmental improvement sites 8 such as satoyama 6 and parks, shrubs, bamboo, pruned branches, crops and weeds obtained from farmland, etc. Used as raw material biomass.

図3を用いて説明する。図3は、木質燃料チップ28の生産と乾燥の方法を説明する図である。木質チップ火力発電や大型木質チップボイラーで使用されている、一般的な木質燃料チップ28の規格では、粒径が30mm~50mm、含水分率の上限が40%である。しかしながら、燃焼の高効率化のために30%以下の含水分率の要求が高まっている。 Description will be made with reference to FIG. FIG. 3 is a diagram illustrating a method of producing and drying the wood fuel chips 28. As shown in FIG. Standards for general wood fuel chips 28 used in wood chip thermal power generation and large wood chip boilers have a particle size of 30 mm to 50 mm and a maximum moisture content of 40%. However, there is an increasing demand for a moisture content of 30% or less in order to improve combustion efficiency.

木質燃料チップ28の原料は、上述したように、造成林を含む森林の樹木21を原料原木23として採集22したものであり、末口径20cm~50cm程度の原料原木23と呼ばれる丸太の伐採材である。原料の採取時の含水分率は、一般的に50%~60%であり、季節等の条件によっては含水分率は70%に達することもある。 The raw material of the wood fuel chips 28 is, as described above, collected 22 from trees 21 in forests including planted forests as raw material raw wood 23, and is a felled log called raw raw wood 23 with a terminal diameter of about 20 cm to 50 cm. be. The moisture content at the time of collection of the raw material is generally 50% to 60%, and depending on the conditions such as the season, the moisture content may reach 70%.

図2は、従来のバイオマス燃料の生産方法を説明する図である。従来は、土場と呼ばれる原料原木集積乾燥場24に、採集22した原料原木23を集積し、1年~2年の長期にわたって自然乾燥していた。なお、原料原木23の自然乾燥の限界は含水分率40%とされており、これが木質燃料チップ28の含水分率の規格上限を40%にしている理由である。 FIG. 2 is a diagram illustrating a conventional biomass fuel production method. Conventionally, raw material logs 23 collected 22 were accumulated in a raw material log accumulation drying field 24 called a soil field, and naturally dried for a long period of 1 to 2 years. It should be noted that the natural drying limit of the raw material log 23 is set at 40% moisture content, which is the reason why the standard upper limit of the moisture content of the wood fuel chips 28 is set at 40%.

原料原木23の採集22の際に発生する、幹径約20cm程度以下の梢端部を含む枝葉や間伐材は、従来利用されずに森林1に森林残渣として放置されていた。そこで本発明では、これらの未利用または放置された森林残渣を、未利用原料バイオマス2として利用する。未利用原料バイオマス2は、未利用エネルギー資源としての利用が推奨されているものの、従来、経済面で実用化が困難であった。 Branches and leaves including treetops with a trunk diameter of about 20 cm or less and thinned wood generated during the collection 22 of the raw material logs 23 have conventionally been left unused in the forest 1 as forest residue. Therefore, in the present invention, these unused or neglected forest residues are utilized as the unused raw material biomass 2 . Although utilization of the unused raw material biomass 2 as an unused energy resource is recommended, it has been economically difficult to put it into practical use.

未利用原料バイオマス2を、粒径20mm~30mm程度の小粒径チップに切削すれば、バイオマス燃料として利用可能とされている。しかし、採集、運搬、集積等の作業に要する経済的コストに起因する採算性に加え、細枝と葉までを一括して切削する以外に燃料化の方法が無く、その場合、切削フレーク混合チップ5のフレーク状副産物30の比率が大きくなり過ぎて、乾燥燃料チップ11の生産の歩留まりが悪いという、採算性における問題があった。 If the unused raw material biomass 2 is cut into chips having a particle size of about 20 mm to 30 mm, it can be used as a biomass fuel. However, in addition to profitability due to the economic costs required for work such as collecting, transporting, and accumulating, there is no method of fuel conversion other than cutting twigs and leaves all at once.In that case, cutting flake mixed chips There have been problems with profitability in that the proportion of flaky by-products 30 of 5 has become too large, resulting in poor yields in the production of dry fuel chips 11 .

この様に、乾燥燃料チップ11の生産における課題は、原料原木23から生産する木質燃料チップ28の場合でも、原料バイオマス2から生産するフレーク燃料13の場合でも、燃料チップ利用施設16へ供給する乾燥燃料チップ11の含水分率である。つまり、乾燥燃料チップ11の含水分率を30%以下まで乾燥させる必要がある。 Thus, the problem in the production of dry fuel chips 11 is the dry fuel chips 28 produced from the raw material raw wood 23 and the flake fuel 13 produced from the raw material biomass 2 . It is the moisture content of the fuel chip 11 . That is, it is necessary to dry the dry fuel chips 11 to a moisture content of 30% or less.

次に、採集現場から原料原木23と原料バイオマス2を採集し、バイオマス燃料製造装置10へ運搬し、乾燥燃料チップ11を製造するまでの様子を図1に示す。森林1、里地里山6、農地7および環境整備現場8等の、原料原木23や原料バイオマス2の採集現場で、原料原木23や原料バイオマス2を採集する。それとともに、原料原木23や原料バイオマス2の採集現場で、移動式の切削機または破砕機で使用目的に合わせた任意の粒径の切削チップまたはフレークチップに切削または破砕3する。その際、フレーク状副産物30を分別して除去することはせずに、高含水率で粉粒混合状態の切削フレーク混合チップ5または破砕フレーク混合チップ4として、切削フレーク混合チップ5または破砕フレーク混合チップ4を乾燥しかつバイオマス燃料を生産し貯蔵する施設9(以後、バイオマス燃料生産貯蔵施設と言う)に運搬15する。これにより原料原木23や原料バイオマス2を、運搬15、集積および貯蔵、自然乾燥25する各工程を省略でき、生産コストの大幅削減が可能になる。 Next, FIG. 1 shows how the raw material logs 23 and the raw material biomass 2 are collected from the collection site, transported to the biomass fuel manufacturing apparatus 10, and dried fuel chips 11 are manufactured. The raw material logs 23 and the raw material biomass 2 are collected at the collection sites of the raw material logs 23 and the raw material biomass 2 such as the forest 1, the Satochi-satoyama 6, the farmland 7, and the environmental improvement site 8. At the same time, at the site where raw material raw wood 23 and raw material biomass 2 are collected, they are cut or crushed 3 into cutting chips or flake chips of an arbitrary particle size according to the purpose of use by a mobile cutting machine or crusher. At that time, without separating and removing the flaky by-products 30, the mixed cutting flakes 5 or the mixed crushed flakes chips 5 or mixed crushed flakes 4 having a high moisture content and in a powder-grain mixed state are produced. 4 is dried and transported 15 to a biomass fuel production and storage facility 9 (hereinafter referred to as a biomass fuel production and storage facility). As a result, the steps of transportation 15, accumulation and storage, and natural drying 25 of the raw material log 23 and the raw material biomass 2 can be omitted, and production costs can be greatly reduced.

切削フレーク混合チップ5を乾燥する場合には、森林1にある原料原木23を採集現場で、切削チップとフレーク状副産物を含む切削フレーク混合チップ5に切削3する。切削された切削フレーク混合チップ5は、バイオマス燃料生産貯蔵施設9に運搬15および搬入される。バイオマス燃料生産貯蔵施設9が備えるバイオマス燃料製造装置10を用いて、切削フレーク混合チップ5を乾燥し、乾燥が済んだ切削フレーク混合チップ5から乾燥燃料チップ11とフレーク状副産バイオマス燃料12を分別する。バイオマス燃料製造装置10には分別篩36が内蔵されており、自動的かつ流動的に乾燥が済んだ切削フレーク混合チップ5を、乾燥燃料チップ11とフレーク状副産バイオマス燃料12に分別する。分別されたフレーク状副産バイオマス燃料12の一部は、切削フレーク混合チップ5を乾燥するための熱源の燃料として、加熱用燃焼器33へ自動供給される。 When the cut flake mixed chips 5 are dried, the raw material wood 23 in the forest 1 is cut 3 at the collection site into cut flake mixed chips 5 containing cutting chips and flaky by-products. The cut cut flake mixed chips 5 are transported 15 and delivered to the biomass fuel production and storage facility 9 . Using the biomass fuel manufacturing device 10 provided in the biomass fuel production and storage facility 9, the cut flake mixed chips 5 are dried, and the dry fuel chips 11 and the flaky byproduct biomass fuel 12 are separated from the dried cut flake mixed chips 5. do. The biomass fuel production device 10 has a built-in sorting sieve 36 which automatically and fluidly sorts the dried cut flake mixed chips 5 into dry fuel chips 11 and flaky byproduct biomass fuel 12 . A portion of the separated flaky byproduct biomass fuel 12 is automatically supplied to the heating combustor 33 as a heat source fuel for drying the cut flake mixed chips 5 .

破砕フレーク混合チップ4を乾燥する場合には、原料バイオマス2の採集現場で原料バイオマス2を破砕フレーク混合チップ4に破砕3する。破砕されて形成された破砕フレーク混合チップ4はバイオマス燃料生産貯蔵施設9に搬入され、バイオマス燃料生産貯蔵施設9が備えるバイオマス燃料製造装置10を用いて乾燥される。破砕フレーク混合チップ4は、乾燥工程を終えればバイオマス燃料加工の全工程が終了し、フレーク状バイオマス燃料13として完成する。完成したフレーク状バイオマス燃料13の一部は、バイオマス燃料製造装置10において破砕フレーク混合チップ4を乾燥するための熱源の燃料として、バイオマス燃料製造装置10が備える加熱用燃焼器33へ自動供給される。 When the crushed flake mixed chips 4 are dried, the raw biomass 2 is crushed 3 into the crushed flake mixed chips 4 at the collection site of the raw biomass 2 . The crushed flake mixed chips 4 formed by crushing are carried into the biomass fuel production and storage facility 9 and dried using the biomass fuel production device 10 provided in the biomass fuel production and storage facility 9 . When the crushed flake mixed chips 4 complete the drying process, all the processes of biomass fuel processing are completed, and the flaky biomass fuel 13 is completed. A part of the completed flaky biomass fuel 13 is automatically supplied to the heating combustor 33 provided in the biomass fuel production apparatus 10 as a heat source fuel for drying the crushed flake mixed chips 4 in the biomass fuel production apparatus 10. .

なお、本実施例の乾燥のメカニズムは、外部から加熱されることで高温になりかつ極端な酸素欠乏状態にある半密閉容器32の中を、破砕フレーク混合チップ4を撹拌しながら流動させるものである。上述した通り、製炭窯の原理を応用している。早く乾燥する副産物30の大半が、外部から加熱されている所定場所で熱分解を起こし炭化する。 The drying mechanism of this embodiment is to stir and flow the crushed flake mixed chips 4 in the semi-sealed container 32, which is heated from the outside to a high temperature and is in an extremely oxygen-deficient state. be. As mentioned above, it applies the principle of a charcoal kiln. Most of the fast-drying by-product 30 undergoes pyrolysis and carbonization in place where it is externally heated.

上記乾燥においては、熱分解で発生する分解熱を乾燥用の熱源として効率よく利用している。副産物30の熱分解は、外部から加熱されている所定場所で、連鎖的に連続して生じる。発生する熱分解の熱量は、半密閉容器32を加熱するために外部から供給される燃焼熱に匹敵する。 In the drying, the decomposition heat generated by thermal decomposition is efficiently used as a heat source for drying. Thermal decomposition of the by-product 30 occurs continuously in a chain reaction at a predetermined location that is heated from the outside. The amount of thermal decomposition heat generated is comparable to the combustion heat supplied from the outside to heat the semi-sealed container 32 .

所謂、外部から加熱された半密閉容器32内に充満する、副産物30の熱分解から発生した高温の熱分解ガスに、高含水率の切削または破砕フレーク混合チップ4、5を繰り返し反転撹拌させることで、高温の熱分解ガスに晒しながら切削または破砕フレーク混合チップ4、5を流動させる。これにより、切削または破砕フレーク混合チップ4、5の乾燥を促進し、大部分が炭化した副産物30は無水状態近くにまで乾燥する。そして乾燥は、連鎖的に炭化しないチップにまで及ぶ。切削または破砕フレーク混合チップ4、5の粒径が異なる部分における乾燥速度の違いと、副産物30の炭化により発生する分解熱を、効率よく組み合わせて利用している。 The high-temperature pyrolysis gas generated from the pyrolysis of the by-product 30, which fills the so-called externally heated semi-closed container 32, repeatedly inverts and stirs the cut or crushed flake mixed chips 4, 5 with a high moisture content. , the cut or crushed flake mixed chips 4, 5 are flowed while exposed to hot pyrolysis gases. This facilitates drying of the cut or crushed flake mixed chips 4,5 and the mostly charred by-product 30 is dried to near anhydrous conditions. Drying then extends to chips that do not chain to char. The difference in drying rate in the portions of the cut or crushed mixed flake chips 4, 5 having different particle sizes and the heat of decomposition generated by the carbonization of the by-product 30 are efficiently combined and utilized.

副産物30が熱分解する規模は、外部から供給される加熱量で調整可能である。切削または破砕フレーク混合チップ4、5を乾燥させるのに必要な熱量の相当部分を、副産物30の熱分解による熱分解ガスが負担できるので、副産物30の熱分解自体も切削または破砕フレーク混合チップ4、5を乾燥させる自給燃料を確保する効果的な手段である。それとともに、切削または破砕フレーク混合チップ4、5を乾燥させる自給熱源を確保する手段でもある。 The scale of thermal decomposition of the by-product 30 can be adjusted by the amount of heat supplied from the outside. Since the pyrolysis gas from the pyrolysis of the by-product 30 can bear a substantial portion of the amount of heat required to dry the cut or crushed flake mixed chips 4, 5, the pyrolysis of the by-product 30 itself is also applied to the cut or crushed flake mixed chips 4. , 5 is an effective means of ensuring self-sufficient fuel for drying. At the same time, it is also a means of ensuring a self-sufficient heat source for drying the cut or crushed flake mixed chips 4,5.

上述した切削または破砕フレーク混合チップ4、5を乾燥させることは、図4に示したバイオマス燃料製造装置10とは異なる他の手段、例えば従来型のロータリーキルン乾燥機等の他のバイオマス乾燥装置でも製造可能であるが、それらを用いた場合には生産効率が大きく低下する。 Drying the cut or crushed mixed flake chips 4, 5 described above can be done by means other than the biomass fuel production apparatus 10 shown in FIG. 4, such as other biomass drying apparatus such as conventional rotary kiln dryers It is possible, but the production efficiency is greatly reduced when they are used.

ところで、従来の生産方法を用いて生産される木質燃料チップ28は、自然乾燥した原料原木23を切削機で切削するときに、篩を用いて規格内の木質燃料チップ28と規格外のフレーク状副産物30に分別されて、残ったものである。すなわち、フレーク状副産物30は規格外として除去され廃棄されている。 By the way, the wood fuel chips 28 produced by the conventional production method are separated from the standard wood fuel chips 28 and the non-standard flakes by using a sieve when cutting the naturally-dried raw material log 23 with a cutting machine. It is what remained after being separated into the by-products 30 . That is, the flaky byproduct 30 has been removed and discarded as substandard.

また、本発明に係る原料バイオマス2に対して、6か月から1年程度の長期にわたり自然乾燥させることは、特別な手段を必要としないので、乾燥処理の面からは効果的な方法である。しかしながら、原料バイオマス2の状態で長期間自然乾燥させると、乾燥処理後には、細かい枝が折れ易くなる上に葉が脱落腐敗し、廃棄物としてのゴミが大量に生じる。これは新たなゴミ処理問題を発生させ、生産効率と歩留まりの低下およびゴミ処理費用の増大を招く。この観点から、原料バイオマス2を自然乾燥させることは好ましくない。 In addition, natural drying of the raw material biomass 2 according to the present invention for a long period of about 6 months to 1 year does not require any special means, so it is an effective method from the viewpoint of drying treatment. . However, if the raw material biomass 2 is allowed to dry naturally for a long period of time, after the drying treatment, fine branches are likely to break, leaves fall off and rot, and a large amount of garbage is generated as waste. This creates new waste disposal problems, lowering production efficiency and yield, and increasing waste disposal costs. From this point of view, it is not preferable to dry the raw material biomass 2 naturally.

そこで本発明においては、原料原木23または原料バイオマス2を自然乾燥させる工程を省いている。高含水分の原料原木23または原料バイオマス2を採集22するときに、原料原木23または原料バイオマス2を採集する現場で、移動式の切削機または破砕機を用いて原料原木23または原料バイオマス2を切削または破砕する。その際、原料原木23または原料バイオマス2を、目的とする任意の粒径に切削または破砕フレーク混合チップ4、5に切削または破砕する。切削または破砕された、切削または破砕フレーク混合チップ4、5は、バイオマス燃料生産貯蔵施設9まで運搬15され、バイオマス燃料製造装置10を用いた工業的機械化の一元管理下で、バイオマス燃料製造装置10内で乾燥された後、乾燥燃料チップ11とフレーク状副産バイオマス燃料12に篩分けされる。 Therefore, in the present invention, the step of naturally drying the raw material log 23 or the raw material biomass 2 is omitted. When the raw material log 23 or the raw material biomass 2 having a high moisture content is collected 22, the raw material log 23 or the raw material biomass 2 is collected using a mobile cutting machine or crusher at the site where the raw material log 23 or the raw material biomass 2 is collected. Cut or crush. At that time, the raw material raw wood 23 or the raw material biomass 2 is cut or crushed into chips 4, 5 which are cut or crushed into flake mixed chips 4, 5 of any desired particle size. The cut or crushed cut or crushed flake mixed chips 4, 5 are transported 15 to the biomass fuel production and storage facility 9, and under the central control of industrial mechanization using the biomass fuel production equipment 10, the biomass fuel production equipment 10 After being dried inside, it is screened into dry fuel chips 11 and flaky byproduct biomass fuel 12 .

バイオマス燃料製造装置10内で乾燥された切削または破砕フレーク混合チップ4、5は、総体的含水分率が15%~20%の範囲に収まって乾燥を終える。半炭化した副産物30の大部分は、無水状態に近い極度の乾燥状態にあり、分別が極めて容易になる。従って、木質燃料チップ28を乾燥させること、および副産物30を分別することの、2種の作業の一元管理が可能になり、乾燥燃料チップ11の生産コストを大幅削減でき、生産効率を大幅向上させることができる。 The cut or crushed flake mixed chips 4, 5 dried in the biomass fuel production apparatus 10 finish drying with an overall moisture content within the range of 15% to 20%. Most of the semi-charred by-product 30 is in an extremely dry, near-anhydrous state, making separation very easy. Therefore, it is possible to centrally manage the two types of work of drying the wood fuel chips 28 and separating the by-products 30, thereby greatly reducing the production cost of the dry fuel chips 11 and greatly improving the production efficiency. be able to.

本発明に係る燃料チップの乾燥方法は、本発明者による特許文献1に記載の旧バイオマス燃料の製造方法と基本的に同一の乾燥方法である。しかしながら、切削または破砕フレーク混合チップ4、5内で早期に乾燥するものだけを、焦げて半炭化するまで乾燥させているだけなので、木質燃料チップ28として製造を目指した、目的の粒径のチップでは僅かに半炭化の影響を受けた程度の乾燥状態で、乾燥を終える。 The fuel chip drying method according to the present invention is basically the same drying method as the old biomass fuel production method described in Patent Document 1 by the present inventor. However, since only the cut or crushed flake mixed chips 4, 5 that dry early are dried until they are charred and semi-carbonized, chips of the desired particle size aimed at production as wood fuel chips 28 are used. Drying is finished in a dry state that is slightly affected by semi-charring.

燃料チップの本乾燥方法においては、乾燥機であるバイオマス燃料製造装置10内で、切削または破砕フレーク混合チップ4、5を単純に乾燥させ、内蔵する篩により自動的かつ流動的に、乾燥燃料チップ11とフレーク状副産バイオマス燃料12に分別する。分別されたフレーク状副産バイオマス燃料12は、粉粒混合状態の良質なフレーク半炭化バイオマス燃料である。これにより、良質な乾燥燃料チップ11と、良質なフレーク状副産バイオマス燃料12が同時に製造される。 In this method of drying fuel chips, the cut or crushed flake mixed chips 4 and 5 are simply dried in the biomass fuel production apparatus 10, which is a dryer, and the dried fuel chips are automatically and fluidly dried by the built-in sieve. 11 and flaky byproduct biomass fuel 12. The separated flaky by-product biomass fuel 12 is good-quality flaky semi-carbonized biomass fuel in a powder-grain mixture state. As a result, good quality dry fuel chips 11 and good quality flaky byproduct biomass fuel 12 are produced at the same time.

また本乾燥方法は、特許文献1に記載のソフトバイオマス17の一部を半炭化させる、旧バイオマス燃料の加工技術と基本的に同じである。しかしながら、特許文献1では、単純にソフトバイオマス17を裁断した後、裁断されたソフトバイオマス17の中で早く乾燥する部分を半炭化させ、炭化した部分を後から粉砕している。一方本発明では、原料原木23及び原料バイオマス2を、切削機または破砕機を用いて任意の粒径のチップに切削または破砕して、切削または破砕フレーク混合チップ4、5を得ている。そして、破砕の際に発生した生産目的外のフレーク状副産物30の大部分が半炭化するまで乾燥させ、粉炭を形成する。この点が特許文献1に記載の旧バイオマス燃料の加工方法とは異なっている。 Moreover, this drying method is basically the same as the old biomass fuel processing technology in which part of the soft biomass 17 is semi-carbonized as described in Patent Document 1. However, in Patent Document 1, after the soft biomass 17 is simply cut, the portion of the cut soft biomass 17 that dries quickly is semi-carbonized, and the carbonized portion is pulverized later. On the other hand, in the present invention, the raw material raw wood 23 and the raw material biomass 2 are cut or crushed into chips of any particle size using a cutter or a crusher to obtain cut or crushed flake mixed chips 4 and 5 . Then, it is dried until most of the flake-like by-products 30 generated during crushing are semi-carbonized to form pulverized coal. This point is different from the old biomass fuel processing method described in Patent Document 1.

図2に示す様に、旧バイオマス燃料は、ソフトバイオマス17を単純に裁断した後、細い枝葉等の早く乾燥し焦げて炭化した部分を粉砕して得られている。その形状は、焚火の燃え残りの様な形状であり、農業用暖房の自給燃料向け生産であった。一方、本発明に係るフレーク状副産バイオマス燃料12は、切削木質燃料チップを乾燥させて生産された後に、所定の粒径に分別された半炭化チップに半炭化オガ粉を混合した、新規なバイオマス燃料であり、大量生産が可能な規格商品となり得るものである。すなわち、切削または破砕フレーク混合チップ4、5に含まれるフレーク状副産物の過半が炭化した半炭化状態になるまで乾燥させ、切削または破砕フレーク混合チップ4、5を、目的の粒径を満足する目的とする乾燥燃料チップと半炭化したフレーク状副産物に分別している。および/または、原料原木等を目的とする粒径より小径の小粒径チップとオガ粉状が混合されたフレーク状破砕チップに破砕した後に、フレーク状破砕チップを、小粒径チップとオガ粉状のいずれか早期に乾燥する方が半炭化状態になるまで乾燥させて、フレーク状バイオマス燃料を得ている。 As shown in FIG. 2, the old biomass fuel is obtained by simply cutting the soft biomass 17 and pulverizing the quickly dried, scorched and carbonized parts such as thin branches and leaves. Its shape resembles the remains of a bonfire, and was intended for self-sufficient fuel for agricultural heating. On the other hand, the flaky byproduct biomass fuel 12 according to the present invention is produced by drying cut wood fuel chips, and then mixed with semi-carbonized sawdust into semi-carbonized chips separated into a predetermined particle size. It is a biomass fuel and can be a standardized product that can be mass-produced. That is, the cut or crushed flake mixed chips 4, 5 are dried until the majority of the flaky by-products contained in the mixed chips 4, 5 are carbonized to a semi-carbonized state, and the cut or crushed flake mixed chips 4, 5 are used for the purpose of satisfying the desired particle size. It is separated into dry fuel chips and semi-charred flaky by-products. And/or, after crushing the raw material raw wood or the like into flake crushed chips in which small particle size chips having a diameter smaller than the intended particle size and sawdust are mixed, the flake crushed chips are mixed with small particle size chips and sawdust. The flaky biomass fuel is obtained by drying to a semi-carbonized state, whichever is dried earlier.

以上詳述した本発明によれば、バイオマス燃料製造装置10を用いて切削または破砕フレーク混合チップ4、5を単純に乾燥して乾燥燃料チップ11を製造している。該乾燥燃料チップ11は、木質チップ火力発電や木質チップボイラー等の需要元に供給される。そのため、産業用木質チップ燃料生産用の原料原木23及び原料バイオマス2を、任意の粒径の切削または破砕フレーク混合チップ4、5に切削または破砕している。切削または破砕の際に発生する、目的の粒径より小径であってフレーク状副産物30を分別しない粉粒混合状態の切削または破砕フレーク混合チップ4、5が、原料フレーク混合チップである。また、フレーク状副産物30に含まれる、小粒径チップと、オガ粉を半炭化させて乾燥したものが、それぞれ乾燥フレーク混合チップと乾燥フレークチップである。乾燥フレーク混合チップと乾燥フレークチップからは、フレーク状副産バイオマス燃料12とフレーク状バイオマス燃料13が得られる。 According to the present invention detailed above, the biomass fuel manufacturing apparatus 10 is used to simply dry the cut or crushed flake mixed chips 4 and 5 to manufacture dry fuel chips 11 . The dry fuel chips 11 are supplied to demand sources such as wood chip thermal power plants and wood chip boilers. Therefore, raw material wood 23 and raw material biomass 2 for industrial wood chip fuel production are cut or crushed into cut or crushed flake mixed chips 4 and 5 of arbitrary particle size. The raw flake mixture chips 4 and 5 in a powder-grain mixture state which are smaller than the target particle size and do not separate the flake-like by-products 30 generated during cutting or crushing are raw flake mixture chips. Also, the small particle size chips and the semi-carbonized and dried sawdust contained in the flake by-products 30 are the dry flake mixed chips and the dry flake chips, respectively. A flake-like by-product biomass fuel 12 and a flake-like biomass fuel 13 are obtained from the dry flake mixed chips and the dry flake chips.

また本発明によれば、フレーク状バイオマス燃料13は、木質チップ火力発電や木質チップボイラー等の需要元に供給される。産業用燃料木質チップ生産用の原料原木23や原料バイオマス2を、切削機または破砕機で任意の粒径の切削または破砕フレーク混合チップ4、5に切削または破砕する。切削または破砕の際に生じた、目的の粒径より小径のフレーク状副産物30を分別せずに粉粒混合状態のままとして、切削または破砕フレーク混合チップ4、5を得る。一方、フレーク状副産物30の大部分が半炭化するまでフレーク状副産物30を乾燥させて、フレーク混合バイオマス燃料を得る。 Further, according to the present invention, the flaky biomass fuel 13 is supplied to demand sources such as wood chip thermal power generation and wood chip boilers. A raw material wood 23 for industrial fuel wood chip production and a raw material biomass 2 are cut or crushed into cut or crushed flake mixed chips 4, 5 of arbitrary particle size by a cutter or a crusher. Chips 4 and 5 mixed with cut or crushed flakes are obtained by leaving the flaky by-products 30 having a smaller diameter than the target particle size produced during cutting or crushing and leaving them in a powder-grain mixed state without separating them. On the other hand, the flaky by-products 30 are dried until most of the flaky by-products 30 are semi-carbonized to obtain a flaky mixed biomass fuel.

さらに本発明によれば、原料原木23を任意粒径に切削または破砕する際に得られた切削または破砕フレーク混合チップ4、5を、上述の乾燥方法で乾燥して乾燥フレーク混合切削チップを得、その後、乾燥切削チップとフレークバイオマス燃料に分別して、多用途な乾燥燃料チップを得ている。 Furthermore, according to the present invention, the cut or crushed mixed flake chips 4 and 5 obtained by cutting or crushing the raw material log 23 into an arbitrary grain size are dried by the drying method described above to obtain dried mixed flake cutting chips. , and then separated into dry cutting chips and flake biomass fuel to obtain versatile dry fuel chips.

また本発明によれば、乾燥燃料チップを生産する際に、分別して得られるフレーク状副産バイオマス燃料12は、原料原木を任意の粒径に切削して得られた切削フレーク混合チップ5を上述の乾燥方法で乾燥して、生産される。乾燥された切削フレーク混合チップ5は、粗粉粒混合切削チップ燃料となり、乾燥チップと炭化したフレーク状副産物30に分別されて、半炭化バイオマス燃料として提供される。 According to the present invention, when producing dry fuel chips, the flaky byproduct biomass fuel 12 obtained by separation is obtained by cutting the raw material raw wood into an arbitrary particle size, and the cut flake mixed chips 5 are used as described above. It is produced by drying with the drying method of The dried cutting flake mixed chips 5 become a coarse particle mixed cutting chip fuel, which is separated into dry chips and carbonized flake by-products 30 to provide semi-carbonized biomass fuel.

また本発明によれば、原料原木23を切削する際に生じるフレーク状副産物30と同程度の粒径の切削または破砕フレーク混合チップ4、5に、原料バイオマス2を切削または破砕した後、切削または破砕フレーク混合チップ4、5を上述の乾燥方法で乾燥して、乾燥燃料チップが得られる。フレーク状バイオマス燃料13と、フレーク状バイオマス燃料13の生産方法は、本発明における新バイオマス燃料及びそのバイオマス燃料の生産方法の核心を構成する。 In addition, according to the present invention, the raw material biomass 2 is cut or crushed into the cut or crushed flake mixed chips 4 and 5 having a particle size similar to that of the flake byproducts 30 generated when cutting the raw material raw wood 23, and then cut or crushed. The crushed flake mixed chips 4, 5 are dried by the drying method described above to obtain dry fuel chips. The flaky biomass fuel 13 and the production method of the flaky biomass fuel 13 constitute the core of the new biomass fuel and the production method of the biomass fuel in the present invention.

さらに本発明によれば、フレーク状副産バイオマス燃料12とフレーク状バイオマス燃料13をさらに分別して、粒径の小さい粉状半炭化物14を得ることができる。得られた粉状半炭化物14と半炭化副産物のフレーク燃料は、家庭用暖房機の様な小型バイオマス燃料燃焼機器へ良質な半炭化バイオマス燃料として供給可能である。もしくは、バイオガスや半炭化ペレット燃料等の原料としての利用も可能である。 Furthermore, according to the present invention, the flaky byproduct biomass fuel 12 and the flaky biomass fuel 13 can be further separated to obtain the powdery semi-carbonized material 14 having a small particle size. The resulting powdery semi-carbonized material 14 and flake fuel of the tomi-carbonized by-product can be supplied as good quality tomi-carbonized biomass fuel to small biomass fuel-burning appliances such as home heaters. Alternatively, it can be used as a raw material for biogas, semi-carbonized pellet fuel, or the like.

基本的には、図1に示すように、森林1及び里地里山6の樹木の枝葉、間伐材、雑木、灌木などを、未利用バイオマスの再生可能エネルギー資源として活用するものであり、庭園、公園、街路樹等の剪定枝、道路、河川、等、環境整備現場8で排出される植物ゴミをエネルギー資源として活用することも含めている。さらに、遊休農地、耕作放棄地等の農地7を活用して原料バイオマス栽培作物をエネルギー資源化することも含まれており、農林業を中心とする、広範囲な分野の未利用エネルギー資源に関して新産業の創出振興に利用できる。 Basically, as shown in Fig. 1, branches and leaves of trees in forest 1 and satochi-satoyama 6, thinned wood, miscellaneous trees, shrubs, etc. are utilized as renewable energy resources of unused biomass. It also includes the use of pruned branches such as parks and roadside trees, roads, rivers, and other plant waste discharged at environmental improvement sites 8 as energy resources. Furthermore, it also includes the utilization of farmland 7 such as idle farmland and abandoned farmland to convert raw biomass cultivated crops into energy resources. can be used to promote the creation of

フレーク状副産バイオマス燃料12および粉状半炭化物14は、農畜産業の生産資材である、土壌改良剤や肥料添加剤および畜産飼料の添加材として利用可能である。かつて農畜産業分野では化学肥料や化学薬品の無かった時代に、木炭の粒炭や粉炭が野菜栽培や盆栽の肥料として利用され、また家畜の消化器系の病気の治療等、現代科学では後付けできる理論を知らずに利用されていた。その後、科学肥料や化学薬品の普及に伴いこれらの使用は自然消滅の傾向にあった。 The flaky byproduct biomass fuel 12 and the powdery semi-carbonized material 14 can be used as soil conditioners, fertilizer additives, and livestock feed additives, which are production materials in the agricultural and livestock industries. In the past, when there were no chemical fertilizers or chemicals in the agricultural and livestock industries, charcoal granules and pulverized charcoal were used as fertilizers for vegetable cultivation and bonsai. It was used without knowing the theory that it can be done. After that, with the spread of chemical fertilizers and chemicals, their use tended to disappear naturally.

近年、炭の農業生産資材としての実効性が科学的に分析されるとともに、農畜産業分野では化学肥料や化学薬品に過度に頼ることの見直しが進み、天然由来の材料の使用が進められている。この様な動向の下で、フレーク状副産バイオマス燃料12の主要部分である炭化したフレーク状副産物30は、農畜産業分野の生産資材として十分利用可能である。すなわち、乾燥したフレーク状副産物から、所定粒径より小径の粉状半炭化物を分別して、粉状半炭化物とフレーク状炭化物を得、得られた粉状半炭化物とフレーク状炭化物を、木質燃料チップ火力発電や産業用木質燃料チップボイラーの様な木質燃料チップ需要元に供給する代わりに、農作物を含む植物栽培用肥料、培土の原料及び添加物ならびに土壌改良剤、畜産を含む動物用飼料の添加物、ペット用消臭剤として利用する。 In recent years, the effectiveness of charcoal as an agricultural production material has been scientifically analyzed, and the excessive dependence on chemical fertilizers and chemicals has been reviewed in the agricultural and livestock industries, and the use of naturally derived materials has been promoted. there is Under such trends, the carbonized flaky byproduct 30, which is the main part of the flaky byproduct biomass fuel 12, can be sufficiently used as a production material in the field of agriculture and livestock. That is, from the dried flaky by-products, the powdery semi-carbides having a diameter smaller than a predetermined particle size are separated to obtain the powdery semi-carbides and the flaky charcoal. Fertilizers for plant cultivation including agricultural crops, raw materials and additives for culture soil, soil conditioners, animal feeds including livestock, instead of supplying wood fuel chip demand sources such as thermal power generation and industrial wood fuel chip boilers. Use it as a deodorant for things and pets.

また、フレーク状副産バイオマス燃料12や粉状半炭化物14は、バイオガスや半炭化ペレットの原料としての利用も可能である。 The flaky byproduct biomass fuel 12 and the powdery semi-carbonized material 14 can also be used as raw materials for biogas and semi-carbonized pellets.

1…森林、2…(未使用)原料バイオマス、3…(原料バイオマス採集現場での)切削または破砕、4…(破砕)フレーク混合チップ、5…切削フレーク混合チップ、6…里地里山、7…農地、8…環境整備現場、9…(原料切削または破砕チップの乾燥を兼ねる)バイオマス燃料生産貯蔵施設、10…バイオマス燃料製造装置、11…乾燥燃料チップ、12…フレーク状副産バイオマス燃料、13…フレーク状バイオマス燃料(フレーク燃料)、14…粉状半炭化物、15…運搬、16…バイオマス燃料利用施設、17…ソフトバイオマス、18…(ソフトバイオマス採集現場での)裁断、19…裁断バイオマス、20…旧バイオマス燃料、21…(森林の)樹木、22…(樹木を原料原木として)採集、23…原料原木、24…原料原木集積乾燥場、25…(原料原木の)自然乾燥、26…原料原木破砕施設、27…木質チップ切削分別装置、28…木質燃料チップ、29…木質燃料チップ利用施設、30…(フレーク状)副産物、31…(切削または破砕フレーク混合チップ)投入ホッパ、32…半密閉容器、33…加熱用燃焼器、34…フレーク状バイオマス燃料(フレーク燃料)排出口、36…分別篩 1... Forest, 2... (unused) raw material biomass, 3... cutting or crushing (at raw material biomass collection site), 4... (crushing) mixed flake chips, 5... cutting flake mixed chips, 6... Satochi Satoyama, 7 ... Farmland, 8 ... Environmental improvement site, 9 ... Biomass fuel production and storage facility (also used for cutting raw materials or drying crushed chips), 10 ... Biomass fuel production equipment, 11 ... Dry fuel chips, 12 ... Flaky byproduct biomass fuel, 13... Flake-like biomass fuel (flake fuel), 14... Powdery semi-carbide, 15... Transportation, 16... Biomass fuel utilization facility, 17... Soft biomass, 18... Cutting (at soft biomass collection site), 19... Cutting biomass 20 Old biomass fuel 21 (forest) trees 22 Collecting (using trees as raw material logs) 23 Raw material logs 24 Raw material log accumulation and drying field 25 Natural drying (raw material logs) 26 Raw material crushing facility, 27 Wood chip cutting and sorting device, 28 Wood fuel chip, 29 Wood fuel chip utilization facility, 30 (Flake) by-product, 31 (Cutting or crushed flake mixed chip) input hopper, 32 ... semi-closed container, 33 ... combustor for heating, 34 ... flaky biomass fuel (flake fuel) discharge port, 36 ... separation sieve

Claims (4)

木質燃料チップ火力発電や産業用木質燃料チップボイラー等の木質燃料チップの需要元に供給する木質燃料チップの原料として、樹木、樹木の枝葉、灌木または竹を含む植物の原料バイオマスの少なくともいずれかから乾燥燃料チップを製造する方法において、
目的とする粒径のチップに前記原料バイオマスを切削または破砕する工程を含み、
前記切削または破砕する工程では、前記目的とする粒径のチップとともに、前記目的とする粒径より小径の小粒径チップとオガ粉状の副産物が含まれる粉粒混合状態のままのフレーク状副産物に切削または破砕し、
前記目的とする粒径のチップと前記フレーク状副産物の混合状態としてフレーク混合チップを得る工程と、
記フレーク混合チップに含まれる前記フレーク状副産物の過半が炭化した半炭化状態になるまで、バイオマス燃料製造装置を用いて乾燥する工程と、
乾燥した前記フレーク混合チップを、前記目的とする粒径を満足する目的とする乾燥燃料チップと、半炭化した前記フレーク状副産物に分別する工程と、を含
前記バイオマス燃料製造装置は、
一方端部側が自動開閉蓋で塞がれ、他方端部側が開放された円筒状容器と、
開放された前記他方端側には、前記フレーク混合チップを投入するための投入ホッパとを有し、
前記投入ホッパから、前記円筒状容器に投入される前記フレーク混合チップにより、前記他方端側が実質的に閉じて、前記円筒状容器の内部が半密閉状態となるよう構成され、
前記乾燥する工程において、フレーク状副産物の少なくとも一部が、半密閉状態となった円筒状容器の内部で加熱されて熱分解を起こし、前記熱分解によって生ずる熱分解ガスによって、前記フレーク混合チップを乾燥させる自給燃料とする、
乾燥燃料チップの製造方法。
At least one biomass of trees, branches and leaves of trees, shrubs or plants including bamboo as a raw material for wood fuel chips to be supplied to demand sources of wood fuel chips such as wood fuel chip thermal power generation and industrial wood fuel chip boilers. In a method of making dry fuel chips,
A step of cutting or crushing the raw biomass into chips of a desired particle size,
In the step of cutting or crushing, in addition to chips of the desired particle size, flake-like by-products in the form of powder-grain mixture containing small particle size chips smaller than the target particle size and sawdust by-products. cut or crushed into
a step of obtaining flake mixed chips as a mixed state of the chips having the desired particle size and the flake by-products;
a step of drying using a biomass fuel production apparatus until the majority of the flaky by-products contained in the flaky mixed chips are carbonized to a semi-carbonized state;
separating the dried mixed flake chips into the desired dry fuel chips satisfying the desired particle size and the torrefied flaky by-products;
The biomass fuel production device is
A cylindrical container closed at one end with an automatic open/close lid and open at the other end;
The other open end has an input hopper for inputting the flake mixed chips,
The flake mixed chips introduced from the introduction hopper into the cylindrical container substantially close the other end side, and the inside of the cylindrical container is configured to be in a semi-sealed state,
In the drying step, at least part of the flaky by-products are heated inside the semi-sealed cylindrical container to cause thermal decomposition, and the flake mixed chips are decomposed by the thermal decomposition gas generated by the thermal decomposition. Self-sufficient fuel to dry,
A method for producing dry fuel chips.
前記分別された半炭化したフレーク状副産物を、前記木質燃料チップの需要元にフレーク半炭化バイオマスとして供給可能としたことを特徴とする、請求項1に記載の乾燥燃料チップの製造方法。 2. The method of producing dry fuel chips according to claim 1, wherein the separated semi-carbonized flake-like by-product can be supplied as flake semi-carbonized biomass to a demander of the wood fuel chips. 乾燥した前記フレーク状副産物から、所定粒径より小径の粉状半炭化物を分別して、粉状半炭化物とフレーク状炭化物を得る工程を含む、ことを特徴とする請求項1に記載の乾燥燃料チップの製造方法。 2. The dry fuel chips of claim 1, further comprising separating powdery semi-carbides having a diameter smaller than a predetermined particle size from the dried flaky by-products to obtain powdery semi-carbides and flaky charcoal. manufacturing method. 請求項に記載の前記粉状半炭化物と前記フレーク状炭化物を、木質燃料チップ需要元に供給する代わりに、農作物を含む植物栽培用肥料、培土の原料及び添加物ならびに土壌改良剤、畜産を含む動物用飼料の添加物、ペット用消臭剤として供給可能としたことを特徴とする乾燥燃料チップの製造方法。 Instead of supplying the powdery semi-carbonized material and the flaky carbonized material according to claim 3 to the woody fuel chip demand source, fertilizers for plant cultivation including agricultural crops, raw materials and additives for potting soil, soil conditioners, and livestock A method for producing dry fuel chips characterized by being able to be supplied as an additive for animal feed and a deodorant for pets.
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