(57)【要約】【課題】バイオマス発電の燃料として供給される木質材に廃食油を混合させて、効率的に燃焼効率を高めることができ、廃食油を有効利用することができる木質材への廃食油の浸透方法、浸透装置及びこれを備えるバイオマス発電システムを提供する。【解決手段】木質材への廃食油の浸透方法は、バイオマス発電の燃料として供給される木質材を保持容器に保持する保持工程と、油槽内で木質材を廃食油へ浸漬、又は廃食油を木質材に散布する浸透工程と、廃食油を浸透させた木質材を油切りする油切り工程を有する。浸透工程前又は工程中において、油槽内を加熱する加熱工程を更に有してもよい。また、浸透工程前又は工程中において、保持容器が油槽内に密封して収容され、油槽内を減圧又は真空にするための排気工程を更に有してもよい。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
バイオマス発電の燃料として供給される木質材を保持容器に保持する保持工程と、
油槽内で前記木質材を廃食油へ浸漬、又は廃食油を前記木質材に散布する浸透工程と、
廃食油を浸透させた前記木質材を油切りする油切り工程と、
を有することを特徴とする木質材への廃食油の浸透方法。
【請求項２】
前記浸透工程前又は工程中において、前記油槽内を加熱する加熱工程を更に有することを特徴とする請求項１に記載の木質材への廃食油の浸透方法。
【請求項３】
前記浸透工程前又は工程中において、前記保持容器が前記油槽内に密封して収容され、前記油槽内を減圧又は真空にするための排気工程を更に有することを特徴とする請求項１又は２に記載の木質材への廃食油の浸透方法。
【請求項４】
前記油槽内で前記木質材を浸漬、又は前記木質材に散布した廃食油を精製する精製工程を更に有することを特徴とする請求項１〜３のいずれかに記載の木質材への廃食油の浸透方法。
【請求項５】
バイオマス発電の燃料として供給される木質材が保持される保持容器と、
前記木質材が廃食油に浸漬又は前記木質材に前記廃食油が散布される油槽と、
前記保持容器が前記油槽内に搬送される搬送手段と、
前記木質材が油切りされる油切り手段と、
を備えることを特徴とする木質材への廃食油の浸透装置。
【請求項６】
木質材を供給する供給手段と、
請求項５に記載の浸透装置と、
前記廃食油に浸透させた前記木質材を燃焼する燃焼手段と、
前記燃焼手段の熱エネルギーを電気に変換する発電手段と、
を備えることを特徴とするバイオマス発電システム。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、発電効率を高めるバイオマス発電システムに関し、木質材への廃食油の浸透方法、浸透装置及びこれを備えるバイオマス発電システムに関する。
【背景技術】
【０００２】
近年、木質資源、下水汚泥、家畜糞尿、食物残渣等の動植物から生まれた資源を燃焼、又はガス化することにより発電するバイオマス発電の技術が開発されている。バイオマス発電は、二酸化炭素を排出せず環境負荷を低減するという利点や、農作物の廃棄物や建築資材の廃木材など本来廃棄されていた廃棄物を有効活用できるという利点がある。また、山に放置されてきた間伐材が有効活用できることで、森林・林業の振興と、山村の地域活性化にもつながっている。
【０００３】
しかし、バイオマス発電の発電効率は石炭火力発電よりも低く、発電コストが高いという問題がある。バイオマス発電の発電効率は、燃料である木質材料等の水分割合に依存する。発電効率を上げるためには、乾燥してから燃やす、ガス化してから燃やすなどの工夫が必要となり、バイオマス発電の発電効率を高める工夫が多くなされている。特に、バイオマス発電で使用する資源の前処理に関する技術が開発されている。
【０００４】
例えば特許文献１には、粉砕した木質材料を吸水材で吸水して乾燥させる吸水乾燥工程と、木質材料に畜糞を混入して発酵させる発酵乾燥工程と、バイオマス発電で排ガス処理後の浄化ガスを前記木質材料に供給して所定含水率に乾燥させる排熱乾燥工程を有するバイオマス燃料前処理方法が開示されている。この発明によると、燃焼効率が高く、所定含水率のバイオマス燃料を効率よく生産できるとされている。
【０００５】
特許文献２には、バイオマス資源を粉砕する粉砕装置にバイオマス資源を供給するバイオマス前処理ユニット及びバイオマス・石炭混焼システムが開示されている。この発明によると、バイオマス資源を効率よく粉砕させることができ、燃焼させやすくすることができるとされている。
【０００６】
また、近年、使用済の天ぷら油などの植物性油を回収し、その廃食油をバイオディーゼル燃料として再利用することが盛んに行なわれている。バイオディーゼル燃料は、二酸化炭素の排出量を削減でき、廃棄物であった廃食油を有効に利用して環境負荷を低減できることから社会的にも注目されている。そのため、バイオディーゼル燃料油に関する技術の開発が進んでいる。例えば、特許文献３には、バイオディーゼル燃料油を効率よく製造できるようにした製造システムが開示されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００７】
【特許文献１】特開２０１５−２０９４５２号公報
【特許文献２】特開２０１３−８８０３３号公報
【特許文献３】特許第５７０７０６８号明細書
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００８】
特許文献１のバイオマス燃料前処理方法や特許文献２のバイオマス前処理ユニットは、バイオマス資源を効率よく乾燥させることができ、燃焼効率を高めるという利点があるが、より燃焼させやすくするために、更にバイオマス資源の燃焼を促進するための油等を混合することが望まれる。
【０００９】
また、廃食油を有効に利用できるバイオディーゼル燃料油（例えば特許文献３）は、ディーゼル車に使用することができ、環境負荷を低減できるという利点があるが、バイオディーゼル燃料に不純物が含まれていると、燃料フィルターが詰まりやすくなることなどの課題がある。そこで、廃食油をバイオディーゼル燃料油としてだけではなく、他の分野でも有効に活用することが望まれる。
【００１０】
本発明は、上記課題に鑑み、バイオマス発電の燃料として供給される木質材に廃食油を混合させて、効率的に燃焼効率を高めることができ、廃食油を有効利用することができる木質材への廃食油の浸透方法、浸透装置及びこれを備えるバイオマス発電システムを提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【００１１】
上記課題を解決するための第１の発明は、バイオマス発電の燃料として供給される木質材を保持容器に保持する保持工程と、油槽内で前記木質材を廃食油へ浸漬、又は廃食油を前記木質材に散布する浸透工程と、廃食油を浸透させた前記木質材を油切りする油切り工程と、を有することを特徴とする木質材の廃食油への浸透方法である。
第２の発明は、第１の発明に記載の浸透方法であって、前記浸透工程前又は工程中において、前記油槽内を加熱する加熱工程を更に有することを特徴とする。
第３の発明は、第１又は第２の発明に記載の浸透方法であって、前記浸透工程前又は工程中において、前記保持容器が前記油槽内に密封して収容され、前記油槽内を減圧又は真空にするための排気工程を更に有することを特徴とする。
第４の発明は、第１〜３のいずれかの発明に記載の浸透方法であって、前記油槽内で前記木質材を浸漬、又は前記木質材に散布した廃食油を精製する精製工程を更に有することを特徴とする。
第５の発明は、バイオマス発電の燃料として供給される木質材が保持される保持容器と、前記木質材が廃食油に浸漬又は前記木質材に前記廃食油が散布される油槽と、前記保持容器が前記油槽内に搬送される搬送手段と、前記木質材が油切りされる油切り手段と、を備えることを特徴とする木質材の廃食油への浸透装置である。
第６の発明は、木質材を供給する供給手段と、第５の発明に記載の浸透装置と、前記廃食油に浸透させた前記木質材を燃焼する燃焼手段と、前記燃焼手段の熱エネルギーを電気に変換する発電手段と、を備えることを特徴とするバイオマス発電システム。
【発明の効果】
【００１２】
本発明の木質材への廃食油の浸透方法、浸透装置及びこれを備えるバイオマス発電システムは、バイオマス発電の燃料として供給される木質材に廃食油を混合させるため、効率的に燃焼効率を高めることができる。また、廃食油を使用することで、環境負荷を低減し、資源として有効利用することができる。
【図面の簡単な説明】
【００１３】
【図１】本発明の一実施形態である浸透装置の概略構成を示す模式図である。
【図２】本発明の他の実施形態である浸透装置の概略構成を示す模式図である。
【図３】本発明の一実施形態である木材への廃食油の浸透方法の流れを示す説明図である。
【図４】本発明の一実施形態である浸透装置を備えたバイオマス発電システムの構成を示す模式図である。
【発明を実施するための形態】
【００１４】
以下、本発明の実施の形態（以下実施例と記す）を、図面に基づいて説明する。なお、以下の図において、共通する部分には同一の符号を付しており、同一符号の部分に対して重複した説明を省略する。なお、以下の実施例では、木質材が木材の場合について説明するが、本発明は木材に限らず、あらゆる木質材（木材、パームヤシ殻、紙類など）に適用できるものである。
【実施例】
【００１５】
［浸透装置２０の構成］
まず、本発明の一実施例に係る浸透装置２０の構成について、図１、図２を参照して説明する。図１、図２は、木材を廃食油に浸透させる浸透装置の概略構成を示す模式図である。
【００１６】
浸透装置２０は、バイオマス発電の燃料として供給される木材１０が保持される保持容器２１と、木材１０が廃食油２４に浸漬又は木材１０に廃食油２４が散布される油槽２２と、保持容器２１が油槽２２内に搬送される搬送手段２３と、木材１０が油切りされる油切り手段と、から構成される。
【００１７】
保持容器２１は、バイオマス発電の燃料として供給される木材１０を一定量ずつ保持する容器である。保持容器２１は例えば、金属製の網で構成される箱型の容器である。木材１０は、チップ状（例えば５ｍｍ〜５００ｍｍ）に粉砕されているため、それが漏れないような大きさの網の目で構成されることが必要である。
【００１８】
また、保持容器２１の上面は開閉する蓋になっており、木材１０が供給された後に閉まるように構成することが好ましい。このように構成することで、木材１０が廃食油２４に浸漬させたときに、木材１０が廃食油２４中で浮き上がり、保持容器２１から溢れ出てしまうことを防ぐことができる。
【００１９】
保持容器２１の底面は、上面と同様に開閉する構成とすることができる。それにより、廃食油２４に浸透させた木材１０を、バイオマス発電のボイラに木材１０を供給するための供給機（コンベアなど）に、供給する際に保持容器２１の底面が開くことで、容易に木材１０を供給することができる。保持容器２１の構成は、上記の構成に限定されず、上面又は底面の一方が開閉する構成としてもよいし、側面が開閉する構成としてもよい。いかなる構成においても保持容器２１を廃食油２４中に浸漬又は廃食油２４を散布させている間は、保持容器２１のどの面も閉じていることが好ましい。
【００２０】
油槽２２内に供給される廃食油２４は、例えば、てんぷら油などに使用された食用油を使用する。廃食油２４は、油槽２２内に供給される前に精製装置（図示せず）で精製された油を使用してもよい。また、廃食油２４は、廃食油供給装置（図示せず）により、油槽２２内に定期的に一定量、供給される。
【００２１】
図１（Ａ）は、油槽２２内に廃食油２４が一定量、貯留されている例である。この例では保持容器２１を搬送手段２３（図４参照）で油槽２２内に搬送させた後、さらに搬送手段２３で油槽２２内の廃食油２４中に保持容器２１を降下させて、一定時間（例えば２〜３分）、木材１０を浸漬させる。廃食油２４内に保持容器２１を浸漬させる回数は一度であっても複数回あってもよい。また、図１（Ａ）に示すように、油槽２２内を密封し、減圧又は真空状態にするための排気手段（以下、真空ポンプと記す）を、パイプ２０１を介して接続してもよい。それにより、油槽２２内を減圧状態、例えば６８０〜７３０ｍｍＨ
ｇの真空度で、廃食油２４内に保持容器２１が浸漬されることができる。油槽２２内を減圧させることで、温度が低い状態においても大気圧の状態よりも、木材１０に含まれる水分が蒸発しやすくなり、乾燥させやすくなる。それにより、木材１０に廃食油２４を浸透させやすくなる。なお、油槽２２を真空ポンプと接続させる構成は、本発明において必須の構成ではなく、乾燥を促進させるために取り付け可能な構成である。また、油槽２２とは別に、乾燥容器（図示せず）を設置して、その容器と真空ポンプとを接続させる構成としてもよい。
【００２２】
なお、油槽２２を減圧状態にする真空ポンプは、後述するバイオマス発電システム１００の復水器６０に使用される真空ポンプ６１を、パイプ２０１を介して使用してもよいし、バイオマス発電システム１００とは別の真空ポンプ装置（図示せず）を使用してもよい。本実施例では、バイオマス発電システム１００の復水器６０に使用される真空ポンプ６１を使用する。
【００２３】
図１（Ｂ）は、図１（Ａ）と同様に、油槽２２内に廃食油２４が一定量、溜められている例であり、廃食油２４内に保持容器２１を搬送手段２３で降下させて、一定時間（例えば２〜３分）、木材１０を浸漬させる。図１（Ａ）との構成の違いは、油槽２２内を加熱する加熱手段を更に備える点である。図１（Ｂ）に示す例では、油槽２２の内側に加熱管を取り込む加熱装置２６が設置されており、加熱手段には水蒸気が使用されている。加熱手段は、水蒸気を使用する方法に限定されず、電気やいかなる加熱方法でもよい。また、油槽２２の内側ではなく、外側に加熱装置２６を設置してもよい。加熱装置２６により、油槽２２内は例えば７０℃〜９０℃程度に加熱される。油槽２２内を加熱することで、常温の状態よりも、木材１０に含まれる水分が蒸発しやすくなり、乾燥させやすくなる。図１（Ｂ）に示すように、さらに、真空ポンプと油槽２２を接続させる構成としてもよい。そのような構成とすることで、更に木材１０を短時間で効率よく乾燥させることができ、木材１０に廃食油２４を浸透させやすくなる。なお、真空ポンプと同様に、油槽２２に加熱装置２６を設置する構成は、本発明で必ずしも必須なものではなく、乾燥を促進させるために取り付け可能な構成である。また、油槽２２とは別に、乾燥容器を設置して、その容器に加熱手段を設置する構成としてもよい。
【００２４】
なお、油槽２２を加熱する加熱装置２６には、後述するバイオマス発電システム１００のボイラ３０から発生する蒸気を使用してもよいし、バイオマス発電システム１００とは別の加熱装置を使用してもよい。本実施例では、バイオマス発電システム１００のボイラ３０から発生する蒸気を使用する。
【００２５】
また、図１（Ａ）、（Ｂ）の油槽２２で使用した廃食油２４は、一定時間毎又は一定回数毎に回収され、木材１０から廃食油２４に流出した異物（水分、樹液、微細片、砂など）を取り除き精製する精製装置に送られる構成としてもよい（図示せず）。精製されて再度使用可能となった廃食油２４は、廃食油供給装置により、油槽２２内に供給される。精製された廃食油２４を使用することで、廃食油２４を木材１０に浸透させやすくなる。
【００２６】
図２（Ａ）、（Ｂ）は、廃食油２４が散布される油槽２２の例であり、保持容器２１が搬送手段２３（図４参照）で油槽２２内に搬送されて、一定時間（例えば２〜３分）、廃食油２４が廃食油供給配管２５により、保持容器２１内の木材１０に散布される。廃食油２４が散布される回数は一度であっても複数回あってもよい。散布された廃食油２４は回収装置２０３で回収され、廃食油２４を精製する精製装置に送られる。このとき、散布された廃食油２４を油槽２２内に一定量、貯留させてから回収するようにしてもよい。また、精製装置で精製された廃食油２４は、再度、廃食油供給配管２５により、保持容器２１内の木材１０に散布される構成としてもよい。
【００２７】
図２（Ａ）に示すように、図１（Ａ）と同様に、油槽２２内を密封し、減圧又は真空状態にするための真空ポンプを接続してもよい。また、図２（Ｂ）に示すように、図１（Ｂ）と同様に、油槽２２内を加熱する加熱装置２６を設置してもよいし、さらに加熱装置２６を設置した上で、真空ポンプに接続する構成としてもよい。図２（Ａ）、（Ｂ）の油槽２２においても、油槽２２を真空ポンプと接続させる構成や加熱装置２６を設置する構成は、本発明において必須の構成ではなく、木材１０の乾燥を促進させ、廃食油２４を浸透させやすくするために取り付け可能な構成である。
【００２８】
搬送手段２３は、前述のように保持容器２１を油槽２２の内側に搬送し、油槽２２内に廃食油２４が貯留されている場合には、さらに保持容器２１を搬送して油槽２２内の廃食油２４に浸漬させる。保持容器２の木材１０に廃食油２４を浸透させた後には、保持容器２１を油槽２２の外側に搬送して、バイオマス発電のボイラに木材１０を供給するための供給機１４（図４参照）に木材１０を載せられるように、保持容器２１を搬送する。搬送手段２３は、例えばホイストクレーンを使用することができるが、垂直方向又は水平方向、もしくは両方向に保持容器２１を搬送させる装置であれば、いかなる装置を使用してもよい。搬送手段２３は、油槽２２内に廃食油２４が貯留されている場合には、垂直方向のみに保持容器２１を搬送させる装置を使用することも可能であり、また、廃食油２４が散布される油槽２２の場合には、水平方向のみに保持容器２１を搬送させる装置を使用することも可能である。
【００２９】
油切り手段（図示せず）は、垂直方向又は水平方向、もしくは両方向に保持容器２１を振動し、廃食油２４が浸透した木材１０を油切りする。油槽２２内に廃食油２４が貯留されている場合には、油面の上に保持容器２１を搬送させた後に、一定時間（例えば３０秒）振動するように構成される。また、廃食油２４が散布される油槽２２の場合には、散布が終わったあとに、一定時間振動するように構成される。油切り手段は、保持容器２１を振動させて油切りできる装置であれば、いかなる装置を使用してもよく、搬送手段２３と一体になっている装置（例えばホイストクレーン）を使用してもよい。
【００３０】
［木材１０への廃食油２４の浸透方法］
次に本発明の一実施例に係る木材１０への廃食油２４の浸透方法について、図３を参照して説明する。図３は、本発明の一実施例である木材への廃食油の浸透方法の流れを示す説明図である。ここで説明する工程は、バイオマス発電の発電効率を高めるために行う燃料（木材１０）の前処理工程である。
【００３１】
まず、バイオマス燃料として供給される粉砕後の木材１０を保持容器２１に保持する（Ｓ１１）。このとき、保持容器１０の上面又は下面、もしく側面が開き、一定量の木材１０が投入される。投入の方法は、木材１０のストッカーから自動的に投入される装置を使用してもよいし、手動であってもよい。また、この保持工程の前に木材１０を乾燥させる乾燥工程を含んでもよい。
【００３２】
次の浸透工程では、油槽２２内で木材１０を廃食油２４へ浸漬、又は廃食油２４を木材１０に散布する（Ｓ１２）。前述の油槽２２を使用し、油槽２２内に廃食油２４が貯留されている場合には、保持容器２１を廃食油２４内に一定時間（例えば２〜３分）へ浸漬させる。また、廃食油２４が散布される油槽２２の場合には、一定時間（例えば２〜３分）、廃食油２４が廃食油供給配管２５により、保持容器２１内の木材１０に散布される。
【００３３】
また、この浸透工程中又は工程前において、油槽２２内を加熱する加熱工程を更に有してもよい（Ｓ１３）。加熱工程は、前述の加熱装置２６により、油槽２２内を７０℃〜９０℃程度に加熱する工程である。油槽２２内を加熱することで、常温の状態よりも、木材１０に含まれる水分が蒸発しやすくなり、乾燥させやすくなる。また、それにより、木材１０に廃食油２４を浸透させやすくなる。なお、加熱工程は、本発明で必ずしも必須な工程ではなく、乾燥を促進させるために加えることが可能な工程である。
【００３４】
さらに、この浸透工程中又は工程前において、油槽２２内を密封し、減圧又は真空状態にする排気工程（Ｓ１４）を含んでもよい。前述の真空ポンプにより減圧又は真空状態に排気される。それにより、油槽２２内を例えば６８０〜７３０ｍｍＨｇの真空度で、廃食油２４内に保持容器２１が浸漬されることができる。油槽２２内を減圧させることで、温度が低い状態においても大気圧の状態よりも、木材１０に含まれる水分が蒸発しやすくなり、乾燥させやすくなる。なお、油槽２２を真空ポンプにより減圧又は真空状態に排気する工程は、加熱工程と同様に本発明において必須の工程ではなく、乾燥を促進させるために加えることが可能な工程である。本発明の浸透方法は加熱工程（Ｓ１３）と排気工程（Ｓ１４）の両方を含んでもよいし、片方のみを含んでもよく、また、その両方を含まなくてもよい。
【００３５】
次に廃食油２４を浸透させた木材１０を油切りする（Ｓ１５）。木材１０の油切りは、前述の油切り手段（装置）を使用して行う。油切りをすることで、木材１０の搬送が容易になり、またバイオマス発電のボイラに木材１０を供給するための供給機（コンベアなど）に木材１０のみを載せられるようになるため、供給機に油まみれになるのを防ぐことができる。特に油槽２２内に廃食油２４が貯留されている場合には、木材１０の油切りを行わないと、すぐに油槽２２内の廃食油２４が減ってしまい、廃食油２４の有効利用率が損なわれるので、この油切り工程が必要である。
【００３６】
さらに、油槽２２で使用した廃食油２４を前述の精製装置で精製してもよい（Ｓ１６）。精製装置に、油槽２２で使用した廃食油２４が一定時間毎又は一定回数毎に回収装置２０３で回収される。精製されて再度使用可能となった廃食油２４は、廃食油供給装置により、油槽２２内に供給される。本発明においてこの精製工程は必ずしも必要な工程ではないが、精製された廃食油２４を再使用することで、資源の有効利用のため、この工程を含むことが好ましい。
【００３７】
以上のようにして、木材１０に廃食油２４を浸透させ、この木材１０がバイオマス発電の燃料としてボイラに供給される。廃食油２４が浸透した木材１０を使用することにより、通常の木材を使用するよりも燃えやすくなり、バイオマス発電の発電効率を高めることができる。
【００３８】
［バイオマス発電システム１００の構成］
次に本発明の浸透装置２０を備えるバイオマス発電システム１００を、図４を参照して説明する。図４は、本実施例の浸透装置２０を備えたバイオマス発電システムの構成を示す模式図である。バイオマス発電システム１００は、浸透装置２０以外の構成は、公知のバイオマス発電システムと同様の構成である。バイオマス発電システム１００は、木材１０を供給する供給装置１５と、浸透装置２０と、木材１０を燃焼して発生した蒸気を送るボイラ３０と、この蒸気を用いて発電を行う発電機５０を主な基本構成としている。
【００３９】
図４に示すように、木材１０を供給する供給装置１５は、粉砕したチップ状の木材を保管するチップサイロ１１と、木材（木質チップ）供給コンベア１２と、木材１０を保管し、一定量を所定の時間毎に供給するストッカー１３と、木材（木質チップ）の定量供給機（コンベア）１４から構成される。浸透装置２０は、前述の構成であり、ストッカー１３から一定量の木材１０が供給された後、木材１０を廃食油２４に浸透させて、定量供給機（コンベア）１４に木材１０を供給する。
【００４０】
ボイラ３０には、木材１０と、木材１０を燃焼させるための空気が供給されており、木材１０は加熱装置（例えば加熱バーナ）で燃焼され、ボイラ３０内は高温状態となる。また、ボイラ３０に給水ポンプから供給された水（ボイラ給水）が、高温状態で熱せられて、高圧水蒸気となる。その高圧水蒸気を蒸気タービン４０に送り、蒸気タービン４０を回して、発電機５０により発電する。その後、水蒸気を復水器６０で冷却させて水に戻し、ボイラ３０に再度送る。また、ボイラ３０内で燃焼により発生した灰は、集塵装置７０によって取り除かれ、燃焼により生じた燃焼ガスは、ブロワーにより煙突８０を通って排出される。
【００４１】
なお、復水器６０で使用される真空ポンプ６１にパイプ２０１（真空脱気ベントライン）を取り付けて、浸透装置２０の油槽２２に使用してもよい。それにより、油槽２２内を減圧状態にでき、常温においても木材１０に含まれる水分を蒸発させて、乾燥させやすくなる。また、バイオマス発電システム１００内の真空ポンプ６１を使用することで、新たに真空ポンプを設置する必要がなくなり、余計な費用がかからないという利点もある。
【００４２】
また、ボイラ３０から発生する加熱された高温の蒸気を、タービン４０に送る前にパイプ２０２（加熱蒸気ライン）を取り付けて、浸透装置２０の油槽２２に送ってもよい。それにより、油槽２２内の温度を高くできるため、木材１０に含まれる水分を容易に蒸発させ、乾燥させることができる。また、真空ポンプと同様に、この場合においても、バイオマス発電システム１００内のボイラ３０から発生する蒸気を使用することで、新たに加熱装置を設置する必要がなくなり、コストの削減ができる。
【００４３】
以上説明した様に、本発明の木材１０への廃食油２４の浸透方法、浸透装置２０は、廃食油２４を木材１０に浸透させているため、従来の木材よりも燃えやすくなり、効率的に燃焼効率を高めることができる。また、廃食油２４を使用することで、環境負荷を低減し、資源として有効利用することができる。
【００４４】
また、本発明のバイオマス発電システム１００内の復水器６０に使用される真空ポンプ６１にパイプ２０１を取り付けて、浸透装置２０の油槽２２に使用することで、新たな真空ポンプ６１を設置せずに、油槽２２内を減圧状態にすることができる。それにより、油槽２２内の木材１０は、低温においても大気圧の状態よりも木材１０に含まれる水分が蒸発しやすくなり、木材を効率的に乾燥及び油に浸透させることができる。
【００４５】
さらに、本発明のバイオマス発電システム１００内のボイラ３０から発生する蒸気を浸透装置２０の加熱装置に使用することで、新たな加熱装置を設置せずに、油槽２２内を加熱することができる。それにより、常温の状態よりも、木材１０に含まれる水分が蒸発しやすくなり、木材を効率的に乾燥及び油に浸透させることができる。
【００４６】
なお、上述した木材への廃食油の浸透方法、浸透装置及びこれを備えるバイオマス発電システムでは、木質材として木材を例に挙げて説明したが、本発明は木材に限らずあらゆる木質材（木材、パームヤシ殻、紙類など）に適用できるものである。さらに、木質材に限らず、あらゆる植物性原料（稲わら、籾殻など）にも同様に適用することができる。また、本発明の構成は、発明の趣旨を逸脱しない範囲で、適宜変更可能である。
【符号の説明】
【００４７】
１０      木材
１１      チップサイロ
１２      木材供給コンベア
１３      ストッカー
１４      定量供給機（コンベア）
１５      供給装置
２０      浸透装置
２１      保持容器
２２      油槽
２３      搬送手段
２４      廃食油
２５      廃食油供給配管
２６      加熱装置
３０      ボイラ
４０      蒸気タービン
５０      発電機
６０      復水器
６１      真空ポンプ
７０      集塵装置
８０      煙突
１００    バイオマス発電システム
２０１    パイプ（真空脱気ベントライン）
２０２    パイプ（加熱蒸気ライン）
２０３    回収装置
【図１】
2018030961.tif 000003
【図２】
2018030961.tif 000004
【図３】
2018030961.tif 000005
【図４】
2018030961.tif 000006
【手続補正書】
【提出日】平成28年12月27日(2016.12.27)
【手続補正１】
【補正対象書類名】特許請求の範囲
【補正対象項目名】全文
【補正方法】変更
【補正の内容】
【特許請求の範囲】
【請求項１】
バイオマス発電システムの燃料として供給される木質材を保持容器に保持する保持工程と、
前記保持容器を油槽内に密封して収容し、前記油槽内を６８０〜７３０ｍｍＨｇの真空度で減圧する排気工程と、
前記油槽内を９０℃以下に加熱する加熱工程と、
前記油槽内で前記木質材を廃食油へ浸漬、又は廃食油を前記木質材に散布する浸透工程と、
廃食油を浸透させた前記木質材を油切りする油切り工程と、
を有することを特徴とする木質材への廃食油の浸透方法。
【請求項２】
前記油槽内で前記木質材を浸漬、又は前記木質材に散布した廃食油を精製する精製工程を更に有することを特徴とする請求項１に記載の木質材への廃食油の浸透方法。
【請求項３】
バイオマス発電システムの燃料として供給される木質材が保持される保持容器と、
前記木質材が廃食油に浸漬又は前記木質材に前記廃食油が散布される油槽と、
前記保持容器が前記油槽内に搬送される搬送手段と、
前記油槽内が密封されて６８０〜７３０ｍｍＨｇの真空度で減圧される排気手段と、
前記油槽内を９０℃以下に加熱する加熱手段と、
前記木質材が油切りされる油切り手段と、
を備えることを特徴とする木質材への廃食油の浸透装置。
【請求項４】
木質材を供給する供給手段と、
請求項３に記載の浸透装置と、
前記廃食油に浸透させた前記木質材を燃焼する燃焼手段と、
前記燃焼手段の熱エネルギーを電気に変換する発電手段と、
を備えることを特徴とするバイオマス発電システム。
【手続補正２】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００１１
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００１１】
上記課題を解決するための第１の発明は、バイオマス発電システムの燃料として供給される木質材を保持容器に保持する保持工程と、前記保持容器を油槽内に密封して収容し、前記油槽内を６８０〜７３０ｍｍＨｇの真空度で減圧する排気工程と、前記油槽内を９０℃以下に加熱する加熱工程と、前記油槽内で前記木質材を廃食油へ浸漬、又は廃食油を前記木質材に散布する浸透工程と、廃食油を浸透させた前記木質材を油切りする油切り工程と、を有することを特徴とする木質材の廃食油への浸透方法である。
第２の発明は、第１の発明に記載の浸透方法であって、前記油槽内で前記木質材を浸漬、又は前記木質材に散布した廃食油を精製する精製工程を更に有することを特徴とする。
第３の発明は、バイオマス発電システムの燃料として供給される木質材が保持される保持容器と、前記木質材が廃食油に浸漬又は前記木質材に前記廃食油が散布される油槽と、前記保持容器が前記油槽内に搬送される搬送手段と、前記油槽内が密封されて６８０〜７３０ｍｍＨｇの真空度で減圧される排気手段と、前記油槽内を９０℃以下に加熱する加熱手段と、前記木質材が油切りされる油切り手段と、を備えることを特徴とする木質材への廃食油の浸透装置である。
第４の発明は、木質材を供給する供給手段と、第３の発明に記載の浸透装置と、前記廃食油に浸透させた前記木質材を燃焼する燃焼手段と、前記燃焼手段の熱エネルギーを電気に変換する発電手段と、を備えることを特徴とするバイオマス発電システムである。
【手続補正３】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００２１
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００２１】
図１（Ａ）は、油槽２２内に廃食油２４が一定量、貯留されている例である。この例では保持容器２１を搬送手段２３（図４参照）で油槽２２内に搬送させた後、さらに搬送手段２３で油槽２２内の廃食油２４中に保持容器２１を降下させて、一定時間（例えば２〜３分）、木材１０を浸漬させる。廃食油２４内に保持容器２１を浸漬させる回数は一度であっても複数回あってもよい。また、図１（Ａ）に示すように、油槽２２内を密封し、減圧又は真空状態にするための排気手段（以下、真空ポンプと記す）を、パイプ２０１を介して接続してもよい。それにより、油槽２２内を減圧状態、例えば６８０〜７３０ｍｍＨ
ｇの真空度で、廃食油２４内に保持容器２１が浸漬されることができる。油槽２２内を減圧させることで、温度が低い状態においても大気圧の状態よりも、木材１０に含まれる水分が蒸発しやすくなり、乾燥させやすくなる。それにより、木材１０に廃食油２４を浸透させやすくなる。なお、油槽２２を真空ポンプと接続させる構成は、乾燥を促進させるために取り付け可能な構成である。また、油槽２２とは別に、乾燥容器（図示せず）を設置して、その容器と真空ポンプとを接続させる構成としてもよい。
【手続補正４】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００２３
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００２３】
図１（Ｂ）は、図１（Ａ）と同様に、油槽２２内に廃食油２４が一定量、溜められている例であり、廃食油２４内に保持容器２１を搬送手段２３で降下させて、一定時間（例えば２〜３分）、木材１０を浸漬させる。図１（Ａ）との構成の違いは、油槽２２内を加熱する加熱手段を更に備える点である。図１（Ｂ）に示す例では、油槽２２の内側に加熱管を取り込む加熱装置２６が設置されており、加熱手段には水蒸気が使用されている。加熱手段は、水蒸気を使用する方法に限定されず、電気やいかなる加熱方法でもよい。また、油槽２２の内側ではなく、外側に加熱装置２６を設置してもよい。加熱装置２６により、油槽２２内は例えば７０℃〜９０℃程度に加熱される。油槽２２内を加熱することで、常温の状態よりも、木材１０に含まれる水分が蒸発しやすくなり、乾燥させやすくなる。図１（Ｂ）に示すように、さらに、真空ポンプと油槽２２を接続させる構成としてもよい。そのような構成とすることで、更に木材１０を短時間で効率よく乾燥させることができ、木材１０に廃食油２４を浸透させやすくなる。なお、真空ポンプと同様に、油槽２２に加熱装置２６を設置する構成は、乾燥を促進させるために取り付け可能な構成である。また、油槽２２とは別に、乾燥容器を設置して、その容器に加熱手段を設置する構成としてもよい。
【手続補正５】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００２７
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００２７】
図２（Ａ）に示すように、図１（Ａ）と同様に、油槽２２内を密封し、減圧又は真空状態にするための真空ポンプを接続してもよい。また、図２（Ｂ）に示すように、図１（Ｂ）と同様に、油槽２２内を加熱する加熱装置２６を設置してもよいし、さらに加熱装置２６を設置した上で、真空ポンプに接続する構成としてもよい。図２（Ａ）、（Ｂ）の油槽２２においても、油槽２２を真空ポンプと接続させる構成や加熱装置２６を設置する構成は、木材１０の乾燥を促進させ、廃食油２４を浸透させやすくするために取り付け可能な構成である。
【手続補正６】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００３３
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００３３】
また、この浸透工程中又は工程前において、油槽２２内を加熱する加熱工程を更に有してもよい（Ｓ１３）。加熱工程は、前述の加熱装置２６により、油槽２２内を７０℃〜９０℃程度に加熱する工程である。油槽２２内を加熱することで、常温の状態よりも、木材１０に含まれる水分が蒸発しやすくなり、乾燥させやすくなる。また、それにより、木材１０に廃食油２４を浸透させやすくなる。なお、加熱工程は、乾燥を促進させるために加えることが可能な工程である。
【手続補正７】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００３４
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００３４】
さらに、この浸透工程中又は工程前において、油槽２２内を密封し、減圧又は真空状態にする排気工程（Ｓ１４）を含んでもよい。前述の真空ポンプにより減圧又は真空状態に排気される。それにより、油槽２２内を例えば６８０〜７３０ｍｍＨｇの真空度で、廃食油２４内に保持容器２１が浸漬されることができる。油槽２２内を減圧させることで、温度が低い状態においても大気圧の状態よりも、木材１０に含まれる水分が蒸発しやすくなり、乾燥させやすくなる。なお、油槽２２を真空ポンプにより減圧又は真空状態に排気する工程は、乾燥を促進させるために加えることが可能な工程である。
【手続補正書】
【提出日】平成29年1月31日(2017.1.31)
【手続補正１】
【補正対象書類名】特許請求の範囲
【補正対象項目名】全文
【補正方法】変更
【補正の内容】
【特許請求の範囲】
【請求項１】
バイオマス発電システムの燃料として供給される木質材を保持容器に保持する保持工程と、
前記保持容器を油槽内に密封して収容し、前記油槽内を６８０〜７３０ｍｍＨｇの真空度で減圧する排気工程と、
前記油槽内を７０℃〜９０℃に加熱する加熱工程と、
前記油槽内で前記木質材を廃食油へ浸漬、又は廃食油を前記木質材に散布する浸透工程と、
廃食油を浸透させた前記木質材を油切りする油切り工程と、
を有することを特徴とする木質材への廃食油の浸透方法。
【請求項２】
前記油槽内で前記木質材を浸漬、又は前記木質材に散布した廃食油を精製する精製工程を更に有することを特徴とする請求項１に記載の木質材への廃食油の浸透方法。
【請求項３】
バイオマス発電システムの燃料として供給される木質材が保持される保持容器と、
前記木質材が廃食油に浸漬又は前記木質材に前記廃食油が散布される油槽と、
前記保持容器が前記油槽内に搬送される搬送手段と、
前記油槽内が密封されて６８０〜７３０ｍｍＨｇの真空度で減圧される排気手段と、
前記油槽内を７０℃〜９０℃に加熱する加熱手段と、
前記木質材が油切りされる油切り手段と、
を備えることを特徴とする木質材への廃食油の浸透装置。
【請求項４】
木質材を供給する供給手段と、
請求項３に記載の浸透装置と、
前記廃食油に浸透させた前記木質材を燃焼する燃焼手段と、
前記燃焼手段の熱エネルギーを電気に変換する発電手段と、
を備えることを特徴とするバイオマス発電システム。
【手続補正２】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００１１
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００１１】
上記課題を解決するための第１の発明は、バイオマス発電システムの燃料として供給される木質材を保持容器に保持する保持工程と、前記保持容器を油槽内に密封して収容し、前記油槽内を６８０〜７３０ｍｍＨｇの真空度で減圧する排気工程と、前記油槽内を７０℃〜９０℃に加熱する加熱工程と、前記油槽内で前記木質材を廃食油へ浸漬、又は廃食油を前記木質材に散布する浸透工程と、廃食油を浸透させた前記木質材を油切りする油切り工程と、を有することを特徴とする木質材の廃食油への浸透方法である。
第２の発明は、第１の発明に記載の浸透方法であって、前記油槽内で前記木質材を浸漬、又は前記木質材に散布した廃食油を精製する精製工程を更に有することを特徴とする。
第３の発明は、バイオマス発電システムの燃料として供給される木質材が保持される保持容器と、前記木質材が廃食油に浸漬又は前記木質材に前記廃食油が散布される油槽と、前記保持容器が前記油槽内に搬送される搬送手段と、前記油槽内が密封されて６８０〜７３０ｍｍＨｇの真空度で減圧される排気手段と、前記油槽内を７０℃〜９０℃に加熱する加熱手段と、前記木質材が油切りされる油切り手段と、を備えることを特徴とする木質材への廃食油の浸透装置である。
第４の発明は、木質材を供給する供給手段と、第３の発明に記載の浸透装置と、前記廃食油に浸透させた前記木質材を燃焼する燃焼手段と、前記燃焼手段の熱エネルギーを電気に変換する発電手段と、を備えることを特徴とするバイオマス発電システムである。