(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
気体が通過可能な孔部を壁部に備える収納体に破砕された植物系原料を収納し、この収納体内で前記破砕された植物系原料を移動させながら、雰囲気空気を収納体の下方から前記収納体内部を経由して前記収納体の上方を指向して送風して前記破砕された植物系原料を乾燥する工程と、
この工程で得られた前記破砕された植物系原料の乾燥物を成形して植物系粒状体を得る工程と、を備え、
前記収納体の下方から送られる雰囲気空気とともに前記収納体内で発生する粉塵を前記収納体の上方から排出させてサイクロンにより前記粉塵を分離処理して回収する植物系粒状体の製造方法。
【請求項２】
破砕された植物系原料を収納可能であって気体が通過可能な孔部を壁部に備える収納体と、この収納体内部の前記破砕された植物系原料を収納体内部で移動可能に備える移動手段と、雰囲気空気を前記収納体の下方から収納体内部を経由して前記収納体の上方を指向して送風する手段と、前記収納体を通過した雰囲気空気とともに前記収納体内で発生した粉塵を吸引して前記吸引した雰囲気空気と粉塵とをサイクロンにより分離処理する粉塵回収手段と、を備える乾燥手段と、
この乾燥手段によって乾燥された植物系原料の成形手段と、
を備える植物系粒状体の製造装置。
【請求項３】
破砕された植物系原料を収納可能であって気体が通過可能な孔部を壁部に備える収納体と、この収納体内部の前記破砕された植物系原料を収納体内部で移動可能に備える移動手段と、雰囲気空気を前記収納体の下方から収納体内部を経由して前記収納体の上方を指向して送風する手段と、前記収納体を通過した雰囲気空気とともに前記収納体内で発生した粉塵を吸引して前記吸引した雰囲気空気と粉塵とをサイクロンにより分離処理する粉塵回収手段と、を備える乾燥装置。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
この発明は、植物系原料から植物系粒状体を製造する技術に関し、特に、植物系の廃材あるいは未利用材を原料として、植物系粒状体を製造する技術及び植物系原料の乾燥技術に関する。
【０００２】
【従来の技術】
地球環境の浄化、温暖化防止のためのＣＯ２排出量の削減が水分等を含むリグノセルロース系の廃棄物、例えば、収集された枯葉等や解繊後の木質チップ等は、乾燥することにより、各種用途への再利用の可能性が拡大される。たとえば、これらの廃材や未利用資源は、たとえば、ボード、堆肥、敷料、バイオマス発電、固形燃料への適用が考えられている。
しかしながら、通常、これらの廃棄物等に含まれる水分量がかなり高く、乾燥のために莫大なエネルギーコストや時間的及び空間的コストが費やされることになる。また、被乾燥物が燃えやすい場合に加熱乾燥しようとすると、安全性の問題も生じる。このため、これらの材料の再利用や新規用途の開発はなかなか進展しないでいる。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】
特に、固形燃料の場合、保存が前提となっているため、安定的な保存を確保するには、原料の水分含量は重要な要素である。また、水分含量が低い方が高カロリー燃料となるため、好ましい。さらに、安定的な成形には、原料の性状、特に水分含量が一定範囲にコントロールされていることが好ましい。しかしながら、上述のように、原料の水分含量が高く、しかも乾燥のための各種コストとの関係から、十分な乾燥や水分のコントロールが困難な場合が多い。
また、固形燃料を燃焼させる場合、原料が繊維状であるかどうかが重要な要素となることもある。
そこで、本発明は、植物系原料から保存安定性に優れる粒状体を効率的に製造する技術を提供することを、その目的とする。また、本発明は、このような粒状体の製造に適した植物系原料の乾燥に適した乾燥技術を提供することを他の目的とする。
【０００４】
【課題を解決するための手段】
上記した課題を解決するため、本発明者らが検討した結果、植物系原料を効率的に乾燥する方法及び手段を見出し、本発明を完成した。
すなわち、本発明によれば、以下の手段が提供される。
【０００５】
（１）気体が通過可能な孔部を壁部に備える収納体に破砕された植物系原料を収納し、この収納体内で前記破砕された植物系原料を移動させながら、雰囲気空気を収納体の下方から前記収納体内部を経由して前記収納体の上方を指向して送風して前記破砕された植物系原料を乾燥する工程と、この工程で得られた前記破砕された植物系原料の乾燥物を成形して植物系粒状体を得る工程、とを備え、前記収納体の下方から送られる雰囲気空気とともに前記収納体内で発生する粉塵を前記収納体の上方から排出させてサイクロンにより前記粉塵を分離処理してする植物系粒状体の製造方法。
（２）破砕された植物系原料を収納可能であって気体が通過可能な孔部を壁部に備える収納体と、この収納体内部の前記破砕された植物系原料を収納体内部で移動可能に備える移動手段と、雰囲気空気を前記収納体の下方から収納体内部を経由して前記収納体の上方を指向して送風する手段と、前記収納体を通過した雰囲気空気とともに前記収納体内で発生した粉塵を吸引して前記吸引した雰囲気空気と粉塵とをサイクロンにより分離処理する粉塵回収手段と、を備える乾燥手段と、
この乾燥手段によって乾燥された植物系原料の成形手段と、
を備える植物系粒状体の製造装置。
（３）破砕された植物系原料を収納可能であって気体が通過可能な孔部を壁部に備える収納体と、この収納体内部の前記破砕された植物系原料を収納体内部で移動可能に備える移動手段と、雰囲気空気を前記収納体の下方から収納体内部を経由して前記収納体の上方を指向して送風する手段と、前記収納体を通過した雰囲気空気とともに前記収納体内で発生した粉塵を吸引して前記吸引した雰囲気空気と粉塵とをサイクロンにより分離処理する粉塵回収手段と、を備える乾燥装置。
【０００６】
【発明の実施の形態】
本発明に係る植物系粒状体の製造方法は、植物系粒状体の製造方法であって、気体が通過可能な孔部を壁部に備える収納体に植物系原料を収納し、この収納体内で前記植物系原料を移動させながら、収納体の外部から収納体内部を指向して送風して植物系原料を乾燥する工程と、この工程で得られた植物系原料の乾燥物を成形して植物系粒状体を得る工程、とを備えている。
また、本発明の植物系粒状体の製造装置は、植物系原料を収納可能であって気体が通過可能な孔部を壁部に備える収納体と、この収納体内部の植物系原料を収納体内部で移動可能に備える移動手段と、この収納体の一方側から収納体内部を経由して前記一方側とほぼ相対する他方側を指向して送風する手段と、前記収納体を通過した空気とともに前記収納体内で発生した粉塵を回収する手段、とを備える乾燥手段と、この乾燥手段によって乾燥された植物系原料の成形手段、とを備えていることが好ましい。
このような乾燥工程を備えることにより、植物系原料を効率的に高度に乾燥することができる。特に、乾燥工程において、収納体内で発生する粉塵を空気とともに排出させるようにすることにより、あるいは当該工程を達成するような乾燥手段を備えることにより、効率的な乾燥を実現できるとともに粉塵などの微粒子を排除できるため、成形効率がよく、また、優れた成形性の粒状体を得ることができ、同時に良好な燃焼性の固形燃料を得ることができる。
また、上記乾燥手段は、それ自体植物系原料の乾燥装置として好適である。
【０００７】
以下、本発明の実施の形態について詳細に説明する。
図１〜図３には、本粒状体の製造方法（以下、本方法という。）の一形態が例示され、図４〜図９には、本粒状体の製造装置（以下、本装置という。）の各種形態が例示されている。以下、これらの各工程を説明するとともに、各工程の説明に付随して、本装置の構成について説明する。また、同時に、本発明の乾燥装置についても説明する。なお、図に例示する方法及び装置並びに乾燥装置は、本発明の一形態であって、本発明の方法及び装置ならびに乾燥装置がこの形態に拘束されるものではない。
図１〜３には、回収された廃材あるいは未利用材か粒状体を得るための乾燥工程と成形工程を含み、さらに他の工程を含む一連の工程が示されている。
【０００８】
（植物系原料）
本方法及び本装置ならびに本乾燥装置（以下、本発明ともいう。）に適用する植物系原料としては、植物由来であれば特に限定しないが、好ましくは、植物系の廃材あるいは未利用材である。植物系の廃材としては、新聞やダンボールなどの古紙、家屋解体材、家具解体材、廃パレット材などを例示することができる。また、例えば、米や麦等の子実を含む穀物、各種飼料原料にも適用できる。本発明において好ましいのは、家屋解体材、家具解体材、廃パレット材である。これらは、一般に嵩高く、特に、本乾燥工程及び乾燥手段による乾燥が適している。また、植物系の未利用材としては、伐採木、間伐材、樹皮、剪定枝葉、刈り草等を例示することができる。これらの未利用材も嵩高く、しかも水分含量が高いため、本乾燥工程及び乾燥手段による乾燥に適している。
特に、本発明においては、好ましくは、水分含量の多い植物系原料を使用する。例えば、各種植物の茎葉枝、枯葉、落ち葉、刈り葉、刈り枝等の廃棄物、ケナフやさとうきび等の草本植物の一部、あるいは全体（例えば、生の茎葉や圧搾後の残留物を含む）、さらには、水分の多い（特に生の）植物系チップ等に使用することができる。
【０００９】
（予備的工程）
図１に示すように、これらの植物系原料は、乾燥工程に先だって、破砕手段により予め破砕し、必要に応じて、さらに大きさや重量に基づいて選別しておくことが好ましい。破砕手段は各種公知の手段を採用することができる。通常、農業用の破砕機として使用されているものを使用できる。選別手段としては、風力選別、振動選別など各種公知の手法を用いた選別手段を採用することができる。図１には、一形態として、振動による選別手段が記載されている。
【００１０】
特に、好ましくは、特開２００２−１２２２号に記載の解繊設備に用いられる選別機を用いることができる。当該選別機は、容器内に供給された植物系原料を、上昇気流によって上方に飛散させる気流発生手段と、前記容器に備えられ上昇気流によって上昇する植物系原料及び当該材料以外の混在物が衝突する衝突部材と、上昇気流に乗って前記容器から排出された植物系原料を回収する回収手段とを備えている。特に、この衝突部材として、屈曲する板状体（たとえば、断面がジグザグ状あるいは波状等あるいは部分的な凸部を有するなど凹凸形状を有する板状体）を１枚あるいは２枚以上を並設し、板状体間を前記上昇気流（植物系原料等を含む）が通過するようにすることが好ましい。並設方向は、好ましくは、ほぼ水平である。このような選別手段を採用することにより、必要な植物系原料以外の混在物を排除し、成形工程を安全にまた効率よく実施できる。
【００１１】
（乾燥工程）
植物系原料を乾燥するにあたっては、本発明に係る乾燥工程を実施する。本乾燥工程は、気体が通過可能な孔部を壁部に備える収納体に植物系原料を収納し、この収納体内で前記植物系原料を移動させながら、収納体の外部から収納体内部を指向して送風して植物系原料を乾燥する。
図２に示すように、本乾燥工程で用いる乾燥手段としては、植物系原料を収納可能であって気体が通過可能な孔部を壁部に備える収納体と、この収納体内部の植物系原料を収納体内部で移動可能に備える移動手段と、この収納体の一方側から収納体内部を経由して前記一方側とほぼ相対する他方側を指向して送風する手段とを備えることができる。好ましくは、前記収納体を通過した空気とともに前記収納体内で発生した粉塵を回収する手段を備えている。なお、以下の説明において、乾燥手段についての記載は、そのまま本発明の乾燥装置について記載でもある。
【００１２】
（収納体）
本乾燥工程及び乾燥手段において用いる収納体は、被乾燥物を収容し乾燥するための乾燥室を構成する。収納体は、被乾燥物を収納可能な容器状であれば特に問わない。円筒、角筒の他、各種多角形断面を有する筒状体等の他、球状、楕円形状、紡錘形状、を採用することができる。
【００１３】
また、収納体を構成する壁部には、気体が通過可能な孔部を備える。かかる孔部は、収納体内に乾燥のための気体を供給し、かつ揮発する水等の液体成分を収納体から発散させるためのものである。また、同時に供給した気体を排出させるためのものでもある。
孔部の形態は特に問わないが、多数個備えられることが好ましく、より好ましくは、壁部の全体に均等に分散されて備えられていることが好ましい。
孔部の形態は、スリット状、円状、方形状等形態を問わないが、収納体内に供給される被乾燥物をおおよそ保持できる程度のサイズに形成される。また、孔部を備える壁部の形態は、特に問わないが、パンチ等による各種形状の孔部を備える板状体、細長い素材が交互に組み合わされてなるいわゆるメッシュ状体、帯状態が一定間隔を空けて配列されてスリットを形成するような形態であってもよい。
【００１４】
なお、収納体は、多重の壁部を備えるようにしてもよい。孔部の大きさや形成頻度等を異ならせた壁部を備えることにより、篩いと乾燥とを同時に達成することができる。また、収納体の孔部の大きさを、壁部の長さ方向にわたって変化させるようにすることでも、篩いと乾燥とを同時に達成することができる。
【００１５】
（移動手段）
本乾燥手段あるいは乾燥工程には、収納体内部で被乾燥物を移動可能に備えられる手段を備える。
ここで、収納体内部の被乾燥物を移動させるとは、好ましくは、内周面に沿って被乾燥物を移動させることを意味する。例えば、収納体の内面上を軸方向に移動させたり、収納体の内面に沿って回転させたり、これらの動きが組み合わされて移動されることが好ましい。
【００１６】
かかる移動手段の一つとしては、収納体自体を回転あるいは揺動させる駆動手段を例示できる。具体的には、収納体をその軸方向に沿って揺動運動（この場合軸方向に沿う往復運動となる）させたり、収納体の一部を中心に揺動運動させたり、あるいは収納体を軸中心で回転あるいは揺動運動させたり、あるいは軸から偏心状態で回転あるいは揺動運動させたりする駆動手段を例示できる。
【００１７】
また、移動手段の他の形態としては、収納体内部に備えられる形態がある。具体的には、収納体内部で、回転あるいは揺動等するブレードとその駆動手段との組み合わせを例示できる。かかるブレードとしては、収納体の内壁側に沿ってラセン状に備えられるブレードや、収納体の中心側においてらせん状に備えられるブレードを例示できる。前者のブレードは、内周に沿って移動、回転されることにより、被乾燥物を移動させることができる。後者のブレードは、軸を中心に回転されることにより、被乾燥物を移動させることができる。
なお、これらのブレードは、断続的に形成されて、全体としてらせん状を形成するように形成してもよい。
ブレードは、移動手段として単独で用いられてもよいが、収納体自体を回転あるいは揺動させる前記第１の移動手段とともに設けられ、収納体の回転や揺動に伴って、収納体と一体に（すなわち、収納体内に固定されて）あるいは別個に作動するように設けることもできる。
【００１８】
これらの移動手段によれば、収納体内部における被乾燥物の移動状態、攪拌状態を調節することが容易であり、収納体外部から送風とあいまって好ましい乾燥状態を得ることができ、また、乾燥時における被乾燥物への外力の影響を低減することができる。
【００１９】
この収納体においては、好ましくは、前記収納体内の被乾燥物は、前記収納体の回転に伴い、前記収納体の一方の端部を指向して収納体内を移動し、排出されるようになっている。かかる形態であると、被乾燥物は、穏やかに前記収納体の内周面に沿って移動されるため、破砕等されることなく、乾燥される。
【００２０】
収納体の配置状態は特に限定しないが、収納体自体の形状と選択された移動手段との組み合わせにおいて、都合がよいように配置される。
特に、細長い収納体を、その長軸周りに回転あるいは揺動させて、被乾燥物を移動させて乾燥するときには、収納体は、水平方向、ないし、水平方向から傾斜した状態で配置されることが好ましい。このようにすることにより、収納体の内周に沿って被乾燥物を移動可能とすることが容易となる。さらに、この場合、収納体は、好ましくは、水平方向から傾斜状態、より好ましくは、８°以内の範囲で傾斜して配置される。かかる傾斜角度範囲内であると、収納体をその軸中心に回転させて被乾燥物を移動させる場合において、被乾燥物が、収納体の下端側に徐々に移動される。このため、被乾燥物を収納体の上端側から連続的に投入し連続乾燥が可能となる。また、最終的に、当該下端側において被乾燥物を収納体から容易に回収することができる。
また、細長い収納体を、その長さ方向に揺動させる、あるいは、その長軸の所定の部位（例えば中心部位）を中心として揺動させる場合には、おおよそ水平方向に収納体の長さが水平方向に沿う配置を基準位置とすることが好ましい。
【００２１】
（送風手段）
本乾燥工程あるいは乾燥手段には、収納体を指向して送風可能に配置される送風手段を備えている。具体的には、この収納体の一方側から収納体内部を経由して前記一方側とほぼ相対する他方側を指向して送風する手段を有している。
送風手段としては、特に限定しないで従来公知の各種送風装置を使用することができる。ブロアやプロペラ型の送風手段を用いることができる。
【００２２】
送風手段の、収納体に対する配置形態は特に限定しないが、収納体内部を移動あるいは攪拌される被乾燥物の全体に対して送風されることが好ましい。さらに好ましくは、被乾燥物の存在確率が高い部分に対して送風できるように配置されることが好ましい。例えば、水平方向に配置される細長状の筒状体の場合、おおよそこの筒状体において下方部位に相当する内周面を指向するように配置される。
【００２３】
一方、被乾燥物は下方に堆積あるいは落下するため、収納体の下方から収納体を内部を通過した他方側を指向するように送風するように配置することが好ましい。当該形態によれば、収納体内において発生する粉塵などの微粒物を上昇気流（空気）により上方へと吹き飛ばすことができる。このため、当該形態で送風手段を配置する場合、当該微粒物を含む空気（排気）を回収する手段を備えることにより、乾燥工程周辺での粉塵発生を予防ないし抑制することができる。また、乾燥物における粉塵などの微粒子の混在を防止することができる。
したがって、送風手段とともに、このような排気手段あるいは粉塵の回収（飛散防止）手段とを備えることが好ましい。特に、収納体の下方から上方を指向して送風する送風手段の場合には、収納体の外部上方にかかる回収手段を設けることにより、重力による選別も加わり微粒物を効率的に回収できる。
【００２４】
なお、収納体の下方から上方を指向して送風する送風手段を設ける場合、収納体下方、好ましくは収納体のおおよそ下半分までを被うような被覆体を備えるようにする。この被覆体における収納体の下方に相当する部位に送風供給口を設けることが好ましい。この被覆体は、たとえば、収納体が横長に設置される筒状体の場合、収納体のおおよそ下半分を収容する樋状構造となる。この被覆体は、上昇気流に反して重力によって落下し、あるいは上昇気流によって収納体の側方へ飛散する植物系原料であって、収納体の孔部を通過する程度の植物系原料を回収する手段としても機能する。
また、かかる送風手段とともに設けられる粉塵回収手段として、収納体の外部上方において、エアを吸引可能に吸引口を備えるとともに、収納体のおおよそ上半分から当該吸引口を被う第２の被覆体を設けることが好ましい。たとえば、収納体が横長に設置される筒状体の場合、少なくとも収納体のおおよそ上半分を収容する細長い蓋状構造となる。また、第２の被覆体は収納体下方を被う被覆体（第１の被覆体ともいう。）とともに、収納体をおおよそ密閉することができるように構成されることが好ましい。さらに、第２の被覆体を第１の被覆体に対して開閉可能に形成しておくことが好ましい。
なお、吸引口は、複数箇所に設けることもできるが、収納体の外部上方の一箇所に設けられていればよい。また、当該吸引口は、サイクロンに連絡され、微粒子が分離回収されるようになっていることが好ましい。
【００２５】
送風手段によって供給される気体は、特に加熱されている必要はない。この場合、雰囲気空気をそのまま送風するプロペラ型等の送風装置でもよい。
【００２６】
本乾燥工程においては、収納体の外部から収納体の孔部を介して収納体内に気体が供給されるため、送風量を多くして迅速な乾燥が達成できるとともに、被乾燥物への外力の作用を低減できるため、被乾燥物が孔部から漏出される割合も低減して、効率的な乾燥作業が可能となる。
【００２７】
（捕集部）
この収納体の下方側に、収納体の孔部から落下する被乾燥物を捕集する捕集部を備えるようにすることもできる。捕集部を形成することにより、収納体から漏出してしまった被乾燥物を散逸させないようにすることができる。また、その漏出物を、乾燥し、あるいは収納体に再度投入することもできる。
捕集部は、好ましくは、おおよそ収納体の下方側全体にわたって設けられている。捕集部の形態は特に限定しないが、落下する被乾燥物を確実に捕集するために、収納体の下方部位の形状に沿って備えられていることが好ましい。
なお、収納体下方側を被うように設けられる被覆体及び送風手段を捕集部として転用することができる。
【００２８】
捕集部の一部において、落下した被乾燥物が貯留されやすい部分を形成してもよい。例えば、樋状の捕集部の最も低い部分を、所定のサイズの底部とすることができる。このように形成することにより、落下した被乾燥物を効率よく乾燥したり、移送したりすることができる。
また、捕集部の一部には、気体が通過可能で被乾燥物が通過しない程度の孔部を備えるようにしてもよい。そして、この孔部から捕集部内の被乾燥物に送風されるように形成されることが好ましい。このようにすると、捕集部においても良好に乾燥することができる。当該孔部形成部位は、前記した底面部分内であることが好ましい。
また、この孔部から、捕集部内の被乾燥物にエア等の気体を噴出して、被乾燥物を捕集部内で所定の方向に移送させるようにすることもできる。このようにすると、捕集部内の被乾燥物の回収が容易となる。好ましくは、捕集部は、気体の噴出により捕集部の一端側から他端側へと被乾燥物を吹き飛ばして移送可能な程度に傾斜されている。このようにすると、被乾燥物の乾燥と同時に移送および回収も達成される。
【００２９】
捕集部の少なくとも一部が、捕集部内の被乾燥物の移送手段を備えていることも好ましい。例えば、捕集部の底部付近にコンベアベルトやオーガ等の移送手段を備えるようにする。このようにすると、捕集部内の被乾燥物を容易に回収でき、再投入も容易となる。かかる移送手段による移送方向は、収納体の被乾燥物の投入側を指向していることが好ましい。
【００３０】
収納体の下方側に設けられる捕集部は、捕集機能と同時に、収納体の保持機能をも達成するようにすることができる。収納体をその軸中心に回転あるいは揺動可能に構成される場合、収納体は、所定の支持手段により保持するようにされる。収納体の下方側に捕集部を設ける場合には、捕集部における収納体の壁部側にこの壁部（その端部であってもよい）に接触するように回転輪を固定しておくことができる。回転輪は、ベアリング的に作用して回転等する収納体を支持することができる。これにより、安定して収納体を支持でき、また、かかる回転輪のみで収納体を支持することも可能である。
【００３１】
この乾燥手段を用いて乾燥工程を実施する態様について説明する。
まず、収納体に被乾燥物を供給する。被乾燥物の供給は、乾燥しようとする被乾燥物の全量を一度に投入してもよいし、部分的にかつ断続的に投入することもできる。次に、移動手段により、収納体内の被乾燥物を移動させるとともに、収納体外の送風装置から収納体内に送風することにより、収納体内部の被乾燥物は、移動されながら風を受けて、粉砕等が抑制されてかつ効率的に乾燥される。所望の水分量にまで乾燥したら、収納体から被乾燥物を排出させる。排出は、ブロアを用いて吸引してもよい。
【００３２】
（成形工程）
乾燥された植物系原料を、コンベアなどの適当な搬送手段により収納体より取り出して、成形工程へと搬送する。特に、使用された植物系原料が予め選別されたものであった場合の他、破砕工程や選別工程を経た植物系原料の場合、おおよそサイズがそろい、異物が取り除かれた状態となっている。
また、破砕工程や選別工程を経ていてもいなくても、乾燥後の植物系原料の選別工程や解繊工程を実施してもよい。
選別工程を成形工程に先だって行うことにより、植物系原料中の混在物、すなわち、石や金属などを排除しておくことができる。選別後の工程において新たにこれらの異物が混入する可能性もあり、また、これらの異物は、成形装置に大きなダメージを与えるとともに、得られる固形燃料の燃焼性に悪影響を及ぼし、燃焼炉にもダメージを及ぼす可能性があるからである。
図３に示すように、このような選別工程は、振動、風力など従来公知の選別手段の他、特に金属異物を対象として磁石による選別を組み合わせて実施することが好ましい。また、特に好ましくは、上述のように、特開２００２−１２２２号に記載の解繊設備に用いられる選別機を用いる。
【００３３】
また、解繊工程を成形工程に先だって行うことにより、成形工程を効率的に行うことができるとともに、均質な粒状体を得ることができる。
解繊工程は特に限定しないで各種公知の解繊手段を用いることができる。
【００３４】
選別工程及び／又は解繊工程後の植物系原料は、適当な搬送手段により、成形工程に搬送される。エアにより搬送する場合には、成形工程への投入に先立ち、サイクロンやバグフィルターによりエアと植物系原料とを分離する。また、この追加の分離工程で微粒子も排除することができる。
【００３５】
成形工程では、従来公知の成形手段を用いて、植物系原料を所定の形状・大きさの粒状体に成形する。ここでいう粒状体とは、圧縮して粒状に固形化したものを意味する。圧縮により熱が発生する場合もあるが、加熱成形を目的とするものではない。
粒状体の形状は特に限定しないが、一般的には、円柱等の柱状体である。粒状体の大きさも特に限定しないが、通常、断面の差し渡し寸法が６ｍｍ〜１０ｍｍ程度で、高さが１０ｍｍ〜１５ｍｍ程度であることが多い。
【００３６】
このようにして得られる植物系粒状体は、上記乾燥工程により十分に乾燥されているため、保存性がよいものとなっているとともに、５００ｋｇ／ｍ３以上、好ましくは、６００ｋｇ／ｍ３以上に高度に圧縮されている。また、成形性も良好である。
本発明によれば、優れた粒状体を得ることができるため、この粒状体を各種用途に使用することができる。たとえば、固形燃料、微生物担体、透水性炭化物等に用いることができる。
固形燃料として使用する場合、本粒状体は、高い燃焼カロリー、典型的には、４０００ｋｃａｌ／ｋｇ以上、好ましくは、４５００ｋｃａｌ／ｋｇ以上を有するものとなっている。また、乾燥工程を送風によってのみ行っている場合には、この粒状体の保有する燃焼カロリーは、相対的にも非常に高いものとなる。
【００３７】
次に、本乾燥工程に用いるのに好適な乾燥手段の具体的形態についてより具体的に説明する。
第１の形態の乾燥手段２を図４〜図６に示す。
この乾燥手段２は、収納体１０と、この収納体を長軸周りに回転させる回転手段（移動手段）２０と、送風手段５０とを備えている。この乾燥手段２は、例えば、刈り枝・刈り葉や生木質チップを乾燥するのに適した装置である。
【００３８】
収納体１０は、細長く、断面が略円状の筒状体に形成されており、その周壁が、ステンレス製のメッシュ状体となっている。このメッシュ状体に形成される孔部は、被乾燥物を保持できる程度の大きさを備えている。
この収納体１０は、水平方向ないし、水平方向から８℃傾斜した状態にまで傾斜可能に設けられている。すなわち、収納体１０を保持する枠体１２が傾斜可能に、リンク機構１４、１６によって基台に対して固定されている。
この収納体１０にあっては、傾斜状態で相対的に高い位置に配置されるＡ側が被乾燥物の投入部位となっており、開閉可能に形成されている。
【００３９】
この収納体１０の図４におけるＢ側には、この収納体１０を長軸周りに回転させる回転手段２０が備えられている。この回転手段２０は、収納体１０のＢ側に設けられるスプロケット２２、２４と、モータ２６とから構成されている。
さらに、図４〜図６に示すように、この収納体１０の外周面に沿って円環状の外周縁を有する回転支持体３０、３２、３４、３６が備え付けられている。図４におけるＢ側にある回転支持体３０は、スプロケット２２に一体化されている。そして、この回転支持体３０，３２、３４、３６は、それぞれ、収納体１０の長軸方向に沿ってその下方側を覆うように樋状に設けられた被乾燥物捕集部６０の内壁に設けられたキャスター４０、４２、４４、４６によって支持されている。これにより、収納体１０は、安定して回転手段２０により回転駆動される。
【００４０】
送風手段５０は、収納体１０の長軸方向に沿って、その側面ななめ上方に複数個配置されている。本形態においては、図５および図６に示すように、送風手段５０は、プロペラによる送風手段であり、収納体１０と共に傾斜可能に枠体１２に対して固定されている。送風手段５０は、収納体１０の底部方向を指向して送風できるように配置されている。
【００４１】
収納体１０の下面側は、図４および図５に示すように、樋状の捕集部６０によって覆われている。本形態においては、捕集部６０は、樋状体の底部に所定の幅の貯留部６２が、その長さ方向に渡って形成されている。さらに、捕集部６０は、図７に示すように、別の形態も採ることができる。別の捕集部６４としては、底部に通気可能な孔部を備え、この孔部を介して、捕集部６４内にブロアー６６等により送風可能に形成することもできる。これにより、捕集部６０内の被乾燥物も乾燥することができる。また、かかる孔部から、エアを強く噴出させるようにすることもできる。これにより、乾燥と移動とを同時に達成することもできる。
【００４２】
次に、このように構成した乾燥手段２によって、所定サイズに粉砕した刈り枝・刈り葉を乾燥する工程について説明する。
刈り枝等を、収納体１０のＡ側に設けられた投入口から収納体１０内部に投入する。好ましくは、収納体１０を８°以内で傾斜させ、この状態で連続的に刈り枝等を投入しながら乾燥する。
刈り枝等は、収納体１０をモータ２６によってゆっくりと回転させながら行う。この回転により、刈り枝等は、ゆっくりと収納体１０の内周面に沿って、おおよそその周方向に沿って移動される。収納体１０のかかる回転と傾斜状態により、収納体１０に投入された刈り枝等は、回転に伴って、徐々に収納体１０内部を図４におけるＢ側に移動する。
【００４３】
収納体１０の孔部から漏出する刈り枝等は、捕集部６０内に捕集される。捕集部６０は、収納体１０とともに傾斜されるため、捕集部６０内の刈り枝等は、収納体１０のＢ側に高低さにより移動する。特に、図５に示すように、貯留部６２を備えることにより、移動回収が容易となっている。回収した刈り枝等は、さらに、収納体１０のＡ側に投入することもできる。
【００４４】
傾斜状態と回転速度とを調節することにより、刈り枝等が所望の乾燥状態になる程度に乾燥された際に、収納体１０のＢ側に到達するようにすることができる。また、収納体１０のＢ側では、乾燥した刈り枝等をそのまま連続的に排出や回収することができる。例えば、図８（ａ）及び（ｂ）に示すように、収納体１０のＢ側にブロアー７０や、コンベア８０を配置することにより、次工程に容易に刈り枝等を搬送することができる。
【００４５】
このように、本形態の乾燥手段２では、連続的に被乾燥物を処理することができる。特に、本装置では、送風のみで効率的に乾燥されるので、乾燥コストを低減でき、夜間運転も安全に行うことができるという利点がある。
本実施形態では、収納体１０を傾斜させて乾燥したが、これに限定するものでなく、当然に水平状態で回転駆動して乾燥することもできる。
なお、本形態において例示した乾燥手段２には、本明細書において既に記述した、各態様を単独で、あるいは２種以上を組み合わせて適用することができる。
【００４６】
また、図９に乾燥手段の別の形態を示す。この乾燥手段１０２は、送風手段１５０、被覆体１１２，１１４、粉塵排出手段１２０を有している点において第１の乾燥手段２と相違している。
本乾燥手段１０２では、送風手段１５０が収納体１０の下方から上方を指向して送風するように配置されている。この送風手段１５０としては、本形態ではブロアを用いている。
この乾燥手段１０２においては、収納体１０の下方側と上方側とをそれぞれ被覆体１１２、１１４で被い、収納体１０が全体としてこれらの被覆体１１２、１１４で囲まれて形成される容器状体に収納されたようになっている。被覆体１１２内の収納体１０の下方側には、下方から空気が通過可能に孔部を備える底部を有する貯留部が形成されている。この貯留部の孔部は、収納体１０内で発生し、重力で落下して収納体１０の孔部を通過するような植物系原料あるいは粉塵を通過させない程度の大きさに形成されている。また、被覆体１１４の上方部分が被覆体１１２に対して開閉可能に構成されている。
【００４７】
この乾燥手段１０２は、被覆体１１４の収納体１０のほぼ真上であって、その一部に開口する吸引口１２２と吸引配管１２４を介してサイクロン１２６を備えている。被覆体１１４、吸引口１２２、吸引配管１２４及びサイクロン１２６は、本乾燥手段１０２において、粉塵回収手段１２０を構成している。
本乾燥手段１０２によれば、収納体１０内で発生する比較的大きな粉塵は、被覆体１１２に設けられる貯留部中に回収される。また、比較的小さな粉塵は、排気とともに吸引口１２２から吸引され、サイクロン１２６により分離処理される。したがって、本乾燥手段１０２によれば、周囲への粉塵の散逸を防止して、良好な作業環境を確保することができる。
【００４８】
【実施例】
次に、本発明における乾燥工程と成形工程とを実施した例について説明する。植物系原料としては、刈り枝・刈り草及び生木質チップを乾燥した具体例について説明する。
以下の試験例で使用した乾燥手段は、基本的には、図４ないし図６に示す乾燥手段である。ただし、収納体は略円筒状であり、直径１００ｃｍ、長さ３００ｃｍであり、ステンレスのメッシュ状体におけるメッシュサイズは、約１ｍｍ×１ｍｍであった。また、収納体の回転数は、３ｒｐｍとした。また、収納体は、回転時には、水平状態に配置した状態とした。送風ファンは３台であり、その乾燥時の出力は、各０．２５ｋｗであった。
【００４９】
（実施例１）
被乾燥物を、粉砕後７ｍｍ目の篩い上にあった刈り枝・刈り葉とした。この刈り枝・刈り葉の水分は、１００％（乾量基準）であった。
この刈り枝等を、気温１５℃（快晴、午前）下の室内において、収納体内に一括投入した。投入量は、収納体の容積のおおよそ半分程度とした。投入後、上記した回転数で収納体を回転させるとともに、送風ファンを作動させて、７時間、昼間において運転した。７時間経過後、水分は４９％（乾量基準）であった。
この刈り枝等（水分４９％）を、そのまま、翌日、気温１３℃（快晴、午前）下の室内において、前日の作動条件と同条件で、７時間、昼間において運転した。７時間経過後、水分は２０％（乾量基準）であった。
なお、いずれの乾燥工程においても、加熱や加温等の温度制御は一切行わなかった。
【００５０】
（実施例２）
被乾燥物を、製紙会社出荷用の杉生チップ（２５ｍｍ角）（水分８７％（乾量基準））とした。
この生チップを、気温１５℃（快晴、午前）下の室内において、収納体内に一括投入した。投入量は、収納体の容積のおおよそ半分程度とした。投入後、上記した回転数で収納体を回転させるとともに、送風ファンを作動させて、６時間、昼間において運転した。６時間経過後、水分は３４．８％（乾量基準）であった。
この生チップ（水分３４．８％）を、そのまま、翌日、気温８℃（快晴、午前）下の室内において、前日の作動条件と同条件で、７時間、昼間において運転した。７時間経過後、水分は１４．５％（乾量基準）であった。
なお、いずれの乾燥工程においても、加熱や加温等の温度制御は一切行わなかった。
【００５１】
（実施例３）
実施例１及び２で使用した乾燥手段で乾燥した植物系原料を用いて、成形手段として、プレスペレッター（千代田技研工業株式会社製）を用いて粒状化した。粒状体のサイズは、直径８ｍｍ長さ１０ｍｍであった。
成形工程は、植物系原料の水分が十分に低いため、安定的に連続実施することができた。また、得られた粒状体は、崩壊、破損、欠けのない良質なものであった。水分含量が低いことから貯蔵安定性も良好であった。
また、この粒状体の燃焼カロリーを測定したところ、おおよそ４３００ｋｃａｌ／ｋｇであり、高い燃焼カロリーを有していることがわかった。
以上のことから、得られた粒状体は、高い形状安定性と貯蔵安定性を有するとともに、高い燃焼カロリーを備えていることがわかった。
【００５２】
【発明の効果】
存在安定性に優れる植物系粒状体を効率的に製造する技術を提供することができる。特に、送風のみで破砕された植物系原料を収納体内で効率的に乾燥するので、乾燥コストを低減でき、夜間運転も安全に行うことができる。さらに、前記収納体から吸引した空気と粉塵とをサイクロンにより分離処理することができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】植物系原料を破砕する工程を示す図である。
【図２】植物系原料の乾燥工程を示す図である。
【図３】植物系原料の成形工程を示す図である。
【図４】第１の実施形態の乾燥手段の側面図である。
【図５】第１の実施形態の乾燥手段の図４のＢ側から見た側面図である。
【図６】第１の実施形態の乾燥手段の平面図である。
【図７】第１の実施形態の乾燥手段の別の捕集部形態を示す図である。
【図８】図８（ａ）は、乾燥装置から排出される被乾燥物をブロアーで搬送する形態を示し、図８（ｂ）は、乾燥装置から排出される被乾燥物をコンベアで搬送する形態を示す。
【図９】乾燥手段の他の実施形態を示す図である。
【符号の説明】
２、１０２  乾燥手段
１０  収納体
２０  回転手段（移動手段）
２２，２４  スプロケット
２６  モータ
３０，３２，３４，３６  回転支持体
４０，４２，４４，４６  キャスター
５０、１５０  送風手段
６０、６４  捕集部
６２  貯留部
６６  ブロアー
７０  ブロアー
８０  コンベア
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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【図９】
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