(57)【要約】【課題】従来のバイオマス燃料よりも、高熱量のバイオマス燃料を製造することが可能なバイオマス燃料の製造プラント、バイオマス燃料の製造方法を提供する。【解決手段】バイオマス燃料の製造プラント１００は、油脂を含む果実から精油を精製する精油プラントから排出される含油排水を油水分離し、ＰＯＭＥ油と処理水に分離する分離部８０と、前記精油プラントから排出される空果房を熱処理する事で炭化物を生成する炭化部４０、及び前記炭化物から燃料を生成する燃料生成部６０のいずれか１箇所以上に、前記ＰＯＭＥ油、前記空果房を圧縮する際排出される圧縮時排出油、前記空果房を破砕する際排出される破砕時排出油のうち少なくとも一つを供給する排出油供給ラインＬと、を備え、前記排出油供給ラインＬは、前記ＰＯＭＥ油、前記圧縮時排出油、前記破砕時排出油のうち少なくとも一つを、前記炭化部４０及び前記燃料生成部６０の少なくとも一箇所に供給する。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
油脂を含む果実から精油を精製する精油プラントから排出される含油排水を油水分離し、ＰＯＭＥ油と処理水に分離する分離部と、
前記精油プラントから排出される空果房を熱処理する事で炭化物を生成する炭化部、及び前記炭化物から燃料を生成する燃料生成部のいずれか１箇所以上に、前記ＰＯＭＥ油、前記空果房を圧縮する際排出される圧縮時排出油、前記空果房を破砕する際排出される破砕時排出油のうち少なくとも一つを供給する排出油供給ラインと、を備え、
前記排出油供給ラインは、前記ＰＯＭＥ油、前記圧縮時排出油、前記破砕時排出油のうち少なくとも一つを、前記炭化部及び前記燃料生成部の少なくとも一箇所に供給するバイオマス燃料の製造プラント。
【請求項２】
前記ＰＯＭＥ油、前記圧縮時排出油、及び前記破砕時排出油の少なくとも一つは、前記炭化部の燃料として供給される請求項１に記載のバイオマス燃料の製造プラント。
【請求項３】
前記燃料生成部は、前記炭化物にバインダーを混ぜる混練部をさらに備え、
前記排出油供給ラインは、前記炭化部及び前記混練部のうち、少なくとも１カ所以上に接続される請求項１又は２に記載のバイオマス燃料の製造プラント。
【請求項４】
前記ＰＯＭＥ油、前記圧縮時排出油、及び前記破砕時排出油の少なくとも一つは、バインダーとして前記混練部へ供給される請求項２又は３に記載のバイオマス燃料の製造プラント。
【請求項５】
前記炭化物を水で洗うことで、前記炭化物に含まれる不純物を除去する水洗部をさらに備え、
前記燃料生成部は、前記水洗部によって水洗いされた前記炭化物から燃料を生成する請求項１から４のいずれか一項に記載のバイオマス燃料の製造プラント。
【請求項６】
前記水洗部は、
水を貯留するプールと、
前記プール内の前記水を一方側から他方側に向かって流す水流発生部と、
前記プールの水面の上方から、水とともに前記炭化物を投入する投入部と、
を有し、
前記投入部は、前記水面の下方まで延びる投入筒と、前記投入筒の側壁から当該投入筒内に延びる管状をなしており、外部から供給された水を前記投入筒内に供給する注水部と、を有し、
前記投入筒は、投入筒本体と、該投入筒本体の下方に位置する排出筒と、前記投入筒本体及び前記排出筒を上下方向に接続する接続部と、を有し、
前記排出筒の下方の端部には、前記排出筒を前記水面上に浮かせるフロート部が設けられ、
前記接続部は、前記水面上における前記排出筒の高さ位置の変化に追従して変形可能である請求項５に記載のバイオマス燃料の製造プラント。
【請求項７】
前記水洗部は、
水を貯留するプールと、
前記プール内に貯留される水の量を調整する水量制御部と、
前記プール内の前記水を一方側から他方側に向かって流す水流発生部と、
前記プールの水面の上方から、水とともに前記炭化物を投入する投入部と、
前記投入部の下方に設けられ、前記炭化物を一方側から他方側に向かって搬送する搬送部と、
前記水面の高さを検出する水面検出部と、
を有し、
前記投入部は、前記水面の下方まで延びる投入筒と、前記投入筒の側壁から当該投入筒内に延びる管状をなしており、外部から供給された水を前記投入筒内に供給する注水部と、を有し、
前記水量制御部は、前記搬送部における少なくとも前記一方側の端部が前記水面よりも上方に露出するように、前記水面検出部の検出値に基づいて前記水の量を調整する請求項５に記載のバイオマス燃料の製造プラント。
【請求項８】
前記水洗部は、
水を貯留するプールと、
前記プール内の前記水を一方側から他方側に向かって流す水流発生部と、
前記プールの水面の上方から、水とともに前記炭化物を投入する投入部と、
前記投入部の下方であって、少なくとも下部が前記水面下に設けられ、前記炭化物を一方側から他方側に向かって搬送する水車部と、
を備え、
前記投入部は、前記水面の上方に配置された投入筒と、前記投入筒の側壁から当該投入筒内に延びる管状をなしており、外部から供給された水を前記投入筒内に供給する注水部と、前記注水部よりも上方に設けられて、前記炭化部側への空気の逆流を抑制するバルブ部と、を有し、
前記バルブ部は、水平方向に延びる回転軸を中心とする円盤状をなすとともに、該回転軸回りに回転可能なディスク部と、該ディスク部の少なくとも一方側の面上に前記回転軸の周方向に間隔をあけて配置され、前記回転軸の径方向内側から外側に向かって延びる複数の翼部と、を有する請求項５に記載のバイオマス燃料の製造プラント。
【請求項９】
前記燃料生成部は、
前記炭化物と前記バインダーとの混合物を所定の形状に成形する成形部と、を有する請求項４に記載のバイオマス燃料の製造プラント。
【請求項１０】
油脂を含む果実から精油を精製する精油プラントから排出される空果房を熱処理する事で炭化物を生成する炭化部と、
前記炭化物を水で洗うことで、該炭化物に含まれる不純物を除去する水洗部と、
前記水洗部によって水洗いされた前記炭化物から燃料を生成する燃料生成部と、
を備えるバイオマス燃料の製造プラント。
【請求項１１】
請求項１から９のいずれか一項に記載のバイオマス燃料の製造プラントと、
前記空果房を圧縮する圧縮部と、
前記圧縮された空果房を破砕する破砕部と、
前記分離部で生じるＰＯＭＥ油、前記圧縮部で生じる前記圧縮時排出油、前記破砕部で生じる前記破砕時排出油のうち少なくとも一つを、前記炭化部及び前記燃料生成部の少なくとも一箇所に前記排出油供給ラインを通じて供給する排出油供給部と、を備え、
前記バイオマス燃料の製造プラントは、前記破砕された空果房を乾燥させる乾燥部をさらに備えるバイオマス燃料の製造プラントシステム。
【請求項１２】
請求項１０に記載のバイオマス燃料の製造プラントと、
前記空果房を圧縮する圧縮部と、
前記圧縮された空果房を破砕する破砕部と、
前記精油プラントから排出される含油排水を油水分離した際に生じるＰＯＭＥ油、前記圧縮部で生じる前記圧縮時排出油、前記破砕部で生じる前記破砕時排出油のうち少なくとも一つを、前記炭化部及び前記燃料生成部の少なくとも一箇所に供給する排出油供給部と、を備え、
前記バイオマス燃料の製造プラントは、前記破砕された空果房を乾燥させる乾燥部をさらに備えるバイオマス燃料の製造プラントシステム。
【請求項１３】
前記排出油供給部は、前記ＰＯＭＥ油を、少なくとも前記炭化部に前記熱処理の燃料として供給する請求項１１又は１２に記載のバイオマス燃料の製造プラントシステム。
【請求項１４】
前記乾燥部は、前記破砕された空果房を貯留し、該空果房の自重によって、該空果房に含まれる水分を排出させる貯留部を有する請求項１１又は１２に記載のバイオマス燃料の製造プラントシステム。
【請求項１５】
前記貯留部は、前記貯留された空果房を上方から覆うとともに、太陽光を透過する透光性の材料で形成されたカバー部を有する請求項１４に記載のバイオマス燃料の製造プラントシステム。
【請求項１６】
複数のプランテーションが前記圧縮部をそれぞれ有し、前記複数のプランテーションから、前記圧縮された空果房を回収し、前記破砕部に送る請求項１１又は１２に記載のバイオマス燃料の製造プラントシステム。
【請求項１７】
油脂を含む果実から精油を精製する精油プラントから排出される含油排水を油水分離し、ＰＯＭＥ油と処理水に分離する分離工程と、
前記精油プラントから排出される空果房を熱処理する事で炭化物を生成する炭化工程、及び前記炭化物から燃料を生成する燃料生成工程のいずれか１箇所以上に、前記ＰＯＭＥ油、前記空果房を圧縮する際排出される圧縮時排出油、前記空果房を破砕する際排出される破砕時排出油のうち少なくとも一つ以上を供給する排出油供給工程と、を備え、
前記排出油供給工程では、前記ＰＯＭＥ油、前記圧縮時排出油、前記破砕時排出油のうち少なくとも一つを、前記炭化工程及び前記燃料生成工程の少なくとも一箇所に供給するバイオマス燃料の製造方法。
【請求項１８】
前記ＰＯＭＥ油、前記圧縮時排出油、及び前記破砕時排出油の少なくとも一つ以上は、前記炭化工程の燃料として供給される請求項１７に記載のバイオマス燃料の製造方法。
【請求項１９】
前記燃料生成工程は、前記炭化物にバインダーを混ぜる混練工程をさらに備え、
前記排出油供給工程は、前記ＰＯＭＥ油、前記圧縮時排出油、前記破砕時排出油のうち少なくとも一つを、前記混練工程に供給する請求項１７又は１８に記載のバイオマス燃料の製造方法。
【請求項２０】
前記ＰＯＭＥ油、前記圧縮時排出油、及び前記破砕時排出油の少なくとも一つは、バインダーとして前記混練工程へ供給される請求項１８又は１９に記載のバイオマス燃料の製造方法。
【請求項２１】
前記炭化物を水で洗うことで、前記炭化物に含まれる不純物を除去する水洗工程をさらに備え、
前記燃料生成工程は、前記水洗工程によって水洗いされた前記炭化物から燃料を生成する請求項１７から２０のいずれか一項に記載のバイオマス燃料の製造方法。
【請求項２２】
前記燃料生成工程は、
前記炭化物と前記バインダーとの混合物を所定の形状に成形する成形工程と、を含む請求項２０に記載のバイオマス燃料の製造方法。
【請求項２３】
前記炭化工程の前工程に、前記空果房を圧縮する圧縮工程と、
前記圧縮された空果房を破砕する破砕工程と、
前記破砕された空果房を乾燥させる乾燥工程と、をさらに含む請求項１７から２２のいずれか一項に記載のバイオマス燃料の製造方法。
【請求項２４】
前記圧縮工程は複数個所で実行され、前記圧縮工程と前記破砕工程との間に、前記圧縮された空果房を回収する回収工程をさらに含む請請求項２３に記載のバイオマス燃料の製造方法。
【請求項２５】
油脂を含む果実から精油を精製する精油プラントから排出される含油排水を燃料として用いて、前記精油プラントから排出される空果房を熱処理する事で炭化物を生成する炭化工程と、
前記炭化物を水で洗うことで、該炭化物に含まれる不純物を除去する水洗工程と、
前記水洗工程によって水洗いされた前記炭化物から燃料を生成する燃料生成工程と、
を含むバイオマス燃料の製造方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、バイオマス燃料の製造プラント、製造プラントシステム、及びバイオマス燃料の製造方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
化石燃料に代わる新たな燃料資源として、バイオマスに由来する燃料の実用化が近年進められている。バイオマスの具体例として、パーム油の精製過程で生じるパームヤシの空果房（ＥＦＢ：Ｅｍｐｔｙ  Ｆｒｕｉｔ  Ｂｕｎｃｈｅｓ）が挙げられる。パーム油を精製する際には、油の精製量に比例して、上記空果房の排出量も増加する。このパーム油の回収時に生じる空果房は、年間数千万トン発生し、それらが破棄され、土壌汚染の原因となっている。このため、従来は廃棄されていた多量の空果房を資源として再利用するための技術（バイオマス燃料の製造）が求められている。
ここで、廃棄される空果房を原料としたバイオマス燃料の製造技術の一例として、下記特許文献１が知られている。特許文献１に記載の技術では炭化熱源燃料として、炭化排ガスの分留で取り出せるタール又は希ガスを再利用することで、バイオマス燃料の製造における効率の向上を図っている。
また、一般に植物の成長時に取り込まれる肥料由来のバイオマス燃料は、カリウム、ナトリウム、塩素等の不純物を含むことが知られている。このような不純物が多く含まれている場合、石炭火力発電用ボイラの火炉や伝熱面への灰付着や、伝熱面の腐食原因となるため、石炭との混焼率を高くできない。また、バイオマス燃料と石灰との混焼率が低い場合、所望の熱量を得る事が出来ない可能性もある。
ここで、カリウムやナトリウム等を除去するバイオマス燃料の製造技術の一例として、下記特許文献１が知られている。特許文献１に記載の技術では、パーム椰子廃棄物を炭化物とタールと、有機酸液（木酢水溶液）を含むガスに分留し、前記ガスを冷却して得られた有機酸液によって炭化物表面のカリウムやナトリウム等を洗い流す方法が開示されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特許第４８４９６５０号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
しかしながら、特許文献１の方法では、精油プラントから排出される含油排水（ＰＯＭＥ（Ｐａｌｍ  Ｏｉｌ  Ｍｉｌｌ  Ｅｆｆｕｌｕｅｎｔ））の再利用は行われておらず、バイオマス燃料を製造する工程全体における効率は、改善の余地がある。
また、特許文献１の方法では、カリウムやナトリウム等の不純物の除去に使用する有機酸液（木酢水溶液）を得る際、炭化工程で発生する高温のガスを、排ガス冷却装置により冷却しなければならないため、バイオマス燃料を製造する工程におけるエネルギー効率が悪くなるという課題がある。
【０００５】
本開示は上記課題を解決するためになされたものであって、含油排水の再利用を行い、バイオマス燃料を製造する工程全体における効率を向上することが可能なバイオマス燃料の製造プラント、製造プラントシステム、及びバイオマス燃料の製造方法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】
【０００６】
本開示の少なくとも一実施態様によれば、バイオマス燃料の製造プラントは、油脂を含む果実から精油を精製する精油プラントから排出される含油排水を油水分離し、ＰＯＭＥ油と処理水に分離する分離部と、前記精油プラントから排出される空果房を熱処理する事で炭化物を生成する炭化部、及び前記炭化物から燃料を生成する燃料生成部のいずれか１箇所以上に、前記ＰＯＭＥ油、前記空果房を圧縮する際排出される圧縮時排出油、前記空果房を破砕する際排出される破砕時排出油のうち少なくとも一つを供給する排出油供給ラインと、を備え、前記排出油供給ラインは、前記ＰＯＭＥ油、前記圧縮時排出油、前記破砕時排出油のうち少なくとも一つを、前記炭化部及び前記燃料生成部の少なくとも一箇所に供給する。
【０００７】
この構成によれば、パーム油製造時に排出される排水中含有油（ＰＯＭＥ油（Ｐａｌｍ  Ｏｉｌ  Ｍｉｌｌ  Ｅｆｆｕｌｕｅｎｔ油））を炭化部及び燃料生成部の少なくとも一箇所に用いることにより、精油プラントから排出された含油排水から得られたＰＯＭＥ油を、例えば、炭化部の熱源、または、燃料生成時の炭化物接着用バインダーとして用いることができる。これにより、従来廃棄されていた含油排水を再利用してＰＯＭＥ油を得ることができる。これにより、従来廃棄されていた含油排水（ＰＯＭＥ）を再利用することができ、バイオマス燃料を製造する全体工程の効率向上と、環境改善を行うことができる。
なお、分離部では、気泡等を用いて、ＰＯＭＥ中に分散している油の分離を促進する方法を採ってもよい。
さらに、この構成によれば、ＥＦＢを圧縮することで排出される圧縮時排出油を炭化部及び燃料生成部の少なくとも１箇所以上に供給し、例えば、炭化部の熱源、または、燃料生成時の炭化物接着用バインダーとして用いることができる。これにより、炭化部においては、ＰＯＭＥ油だけでは炭化部への熱源供給量が不足する場合に、熱源供給量を増加させることが可能となる。また、燃料生成部においては、スターチ等従来用いられている粘着成分の追加が不要になること、さらに、粘着機能だけでなく、炭化物空隙の充填と炭化物表面のコーティング効果を有するために、製造する固形燃料の自然発火等のリスクを低減できる。
さらに、排出油（即ち、圧縮時排出油やＰＯＭＥ油）自体の発熱量が付加されるために、固形燃料の発熱量が向上する等の効果が得られる。
さらに、この構成によれば、ＥＦＢを破砕することで排出される破砕時排出油を炭化部及び燃料生成部の少なくとも１箇所以上に供給し、例えば、炭化部の熱源、または、燃料生成時の炭化物接着用バインダーとして用いることができる。これによる効果は、前記圧縮時排出油の効果と同様の効果が得られる。
【０００８】
さらに、本開示の別の一実施態様によれば、バイオマス燃料の製造プラントは、油脂を含む果実から精油を精製する精油プラントから排出される空果房を熱処理する事で炭化物を生成する炭化部と、前記炭化物を水で洗うことで、該炭化物に含まれる不純物を除去する水洗部と、前記水洗部によって水洗いされた前記炭化物から燃料を生成する燃料生成部と、を備える。
【０００９】
この構成によれば、炭化部で生成された炭化物は、水洗部で水洗いされ、不純物が除去される。これにより、高品位のバイオマス燃料を得ることができる。炭化物から不純物が除去されるため、石炭との混焼率を向上させるができる。
また、熱処理により得られた炭化物は疎水性であるため、水洗いで炭化物と接触させた水分を、後続の工程で容易に除去することができる。あるいは、バイオマス燃料中の拘束水が自由水に変わるような炭化処理（水熱炭化等）を炭化部に適用する場合には、自由水中に不純物が溶け込むため、通風乾燥等により容易に不純物を含む水分除去が可能である。さらに、炭化直後の炭化物は、火種を有している場合があるが、上記の構成では、水による直接的な冷却を行うため、このような火種を消火することができる。加えて、炭化物内部の微小な空隙に水が充填されるため、酸素との接触が抑制され、炭化物の自然発火を抑止することができる。
【００１０】
さらに、本開示の別の一実施態様によれば、バイオマス燃料の製造方法は、油脂を含む果実から精油を精製する精油プラントから排出される含油排水を油水分離し、ＰＯＭＥ油と処理水に分離する分離工程と、前記精油プラントから排出される空果房を熱処理する事で炭化物を生成する炭化工程、及び前記炭化物から燃料を生成する燃料生成工程のいずれか１箇所以上に、前記ＰＯＭＥ油、前記空果房を圧縮する際排出される圧縮時排出油、前記空果房を破砕する際排出される破砕時排出油のうち少なくとも一つ以上を供給する排出油供給工程と、を備え、前記排出油供給工程では、前記ＰＯＭＥ油、前記圧縮時排出油、前記破砕時排出油のうち少なくとも一つを、前記炭化工程及び前記燃料生成工程の少なくとも一箇所に供給する。
【００１１】
この方法によれば、分離工程では、精油プラントから排出される含油排水（ＰＯＭＥ）を油水分離し、ＰＯＭＥ油と処理水に分離する。分離部では、気泡等を用いて、ＰＯＭＥ中に分散している油の分離を促進する方法を採ってもよい。排出油供給工程では、ＰＯＭＥ油を炭化工程や燃料生成工程に供給する。この方法によれば、排出油供給工程によって、ＰＯＭＥ油が炭化工程や燃料生成工程に供給されることで、ＰＯＭＥ油を例えば、熱処理時の熱源、または、燃料生成時の炭化物接着用バインダーとして活用することができる。これにより、廃棄物の量が低減されるとともに、炭化部の運用コストを低減することができる。
さらに、この方法によれば、ＥＦＢを圧縮することで排出される圧縮時排出油を炭化工程及び燃料生成工程の少なくとも１箇所以上に供給し、例えば、炭化工程における熱処理時の熱源、または、燃料生成時の炭化物接着用バインダーとして用いることができる。これにより、ＰＯＭＥ油だけでは炭化工程への熱源供給量が不足する場合に、熱源供給量を増加させることが可能となる。また、燃料生成工程においては、スターチ等従来用いられている粘着成分の追加が不要になること、さらに、粘着機能だけでなく、炭化物空隙の充填と炭化物表面のコーティング効果を有するために、製造する固形燃料の自然発火等のリスクを低減できる。さらに、排出油自体の発熱量が付加されるために、固形燃料の発熱量が向上する等の効果が得られる。
さらに、この方法によれば、ＥＦＢを破砕することで排出される破砕時排出油を炭化工程及び燃料生成工程の少なくとも１箇所以上に供給し、例えば、炭化工程における熱処理時の熱源、または、燃料生成時の炭化物接着用バインダーとして用いることができる。これによる効果は、前記圧縮時排出油の効果と同様の効果が得られる。
【００１２】
さらに、本開示の別の一実施態様によれば、バイオマス燃料の製造方法は、油脂を含む果実から精油を精製する精油プラントから排出される含油排水を燃料として用いて、前記精油プラントから排出される空果房を熱処理する事で炭化物を生成する炭化工程と、前記炭化物を水で洗うことで、該炭化物に含まれる不純物を除去する水洗工程と、前記水洗工程によって水洗いされた前記炭化物から燃料を生成する燃料生成工程と、を含む。
【００１３】
この方法によれば、炭化工程で生成された炭化物は、水洗工程で水洗いされ、カリウム、ナトリウム、塩素等の不純物が除去される。これにより、石炭火力発電用ボイラにおいて、石炭と高混焼可能なバイオマス燃料を得ることができる。一方で、炭化物に不純物が含まれている場合、石炭火力発電用ボイラの火炉や伝熱面への灰付着や、伝熱面の腐食原因となるため、石炭との混焼率を高くできない。しかしながら、上記の方法によれば、炭化物から不純物が除去されるため、このような可能性を低減することができる。また、炭化物は疎水性であるため、水洗いで炭化物と接触させた水分を、後続の工程で容易に除去することができる。さらに、炭化直後の炭化物は、火種を有している場合があるが、上記の方法では、水による直接的な冷却を行うため、このような火種を消火することができる。加えて、炭化物内部の微小な空隙に水が充填されるため、酸素との接触が抑制され、炭化物の自然発火を抑止することができる。
【発明の効果】
【００１４】
本バイオマス燃料の製造プラント、バイオマス燃料の製造方法によれば、エネルギー効率を向上し、さらに高熱量のバイオマス燃料を製造することができる。
【図面の簡単な説明】
【００１５】
【図１】第一実施形態に係るバイオマス燃料の製造プラントシステムの構成を示す模式図である。
【図２】第一実施形態に係るバイオマス燃料の製造方法の工程を示すフローチャートである。
【図３】第一実施形態に係る圧縮部の構成を示す図である。
【図４】第一実施形態に係る乾燥部の構成を示す図である。
【図５】第一実施形態に係る水洗部の構成を示す図である。
【図６】第一実施形態に係る成形部の構成を示す図である。
【図７】第二実施形態に係る水洗部の構成を示す図である。
【図８】第三実施形態に係る水洗部の構成を示す図である。
【図９】第四実施形態に係るバイオマス燃料の製造プラント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】
【００１６】
第一実施形態について、図１から図６を参照して説明する。本実施形態に係るバイオマス燃料の製造プラントシステム２００は、複数のプランテーション９０と、バイオマス燃料の製造プラント１００と、を備えている。各プランテーション９０は、精油（パーム油）を精製するパーム油工場１０２を備える精油プラントである。なお、パーム油工場１０１の内部に、バイオマス燃料の製造プラント１００が設けられていてもよい。
【００１７】
バイオマス燃料の製造プラント１００は、パーム油工場１０１、１０２で生じた残滓物を用いて固形燃料（バイオマス燃料）を製造する。製造プラント１００は、分離部８０と排出油供給ラインＬとを備える。分離部８０は、パーム油工場１０１、１０２から排出される含油排水（ＰＯＭＥ（Ｐａｌｍ  Ｏｉｌ  Ｍｉｌｌ  Ｅｆｆｕｌｕｅｎｔ））を油水分離し、ＰＯＭＥ油と処理水に分離する。
分離部８０で分離したＰＯＭＥ油は、排出油供給ラインＬを通じて、排出油供給部Ｆに回収される。なお、分離部８０と排出油供給ラインＬは、製造プラント１００の内部に組み込まれていてもよいし、製造プラント１００の外に個別に設けてもよい。また、排出油供給部Ｆは、ＰＯＭＥ油と後述する圧縮時排出油及び破砕時排出油とを混合して回収するタンクを個別に設けてもよい。前記タンクに回収されたＰＯＭＥ油、圧縮時排出油、破砕時排出油は、後述する炭化部や燃料生成部（混練部や成形部）の何れか1箇所以上に供給される。
【００１８】
パーム油工場１０１、１０２は、油脂を含むパームヤシの果実を原料として、パーム油を精製する設備である。パーム油工場１０１、１０２では、パーム油の精製に伴う残滓物として、油分を含む排水（含油排水：ＰＯＭＥ）と、空果房（ＥＦＢ（Ｅｍｐｔｙ  Ｆｒｕｉｔ  Ｂｕｎｃｈｅｓ））とが排出される。
【００１９】
図１に示すように、本実施形態では、複数のプランテーション９０が各地に分散配置されている。なお、プランテーション９０は１つとして、小規模なバイオマス燃料の製造プラントシステムを構成しても良い。各プランテーション９０のパーム油工場１０２は、上記のＥＦＢに圧力を加えて圧縮する圧縮部１０を備えている。圧縮部１０では、ＥＦＢの圧縮に伴って滲出する排出油（圧縮時排出油）が発生する。この圧縮時排出油は、後述する製造プラント１００の炭化部４０や燃料生成部６０に供給されて、燃料やバインダーとして活用される。圧縮部１０として具体的には、図３に示すコンパクタ１０Ａが用いられる。
なお、圧縮部１０は各プランテーション９０内のパーム油工場１０２に設けられてもよいし、各プランテーション９０とは別の場所に設けてもよい。さらには、トラック上に設けてもよい。
【００２０】
図３に示すように、コンパクタ１０Ａは、ＥＦＢが投入される圧縮室１１と、圧縮室１１内を一方側から他方側に向かって移動することでＥＦＢを圧縮するピストン１２と、ピストン１２を駆動する油圧シリンダ１３と、油圧シリンダ１３に油圧を供給する油圧ユニット１４と、を備えている。圧縮済みのＥＦＢは圧縮室１１から、コンパクタ１０Ａに隣接して配置されたコンテナ１６に集積される。コンテナ１６の下部には、上記の圧縮時排出油を回収するために、メッシュ１５が設けられている。即ち、ＥＦＢの圧縮に伴って滲出した圧縮時排出油は、メッシュ１５を通じて下方に流れ、排出油供給部Ｆに回収される。コンテナ１６は、コンパクタ１０Ａから切り離された後、車両等によって運搬され、後述する破砕部２０に送られる。
【００２１】
圧縮部１０で圧縮されたＥＦＢは、回収工程Ｓ２により回収されて、破砕部２０に送られる。破砕部２０は、上記のプランテーション９０やバイオマス燃料の製造プラント１００とは別個に設けられていてもよい。破砕部２０では、上記の圧縮部１０で圧縮されたＥＦＢが、細かく破砕される（破砕工程Ｓ３）。破砕部２０の具体的な態様としては、木材等をチップ状に粉砕するウッドチッパーや、回転軸を有する剪断破砕機、ハンマーにより衝撃・剪断破砕するスイングハンマー式破砕機等の装置が好適に用いられる。破砕に伴って、ＥＦＢからは油分（破砕時排出油）が滲出する。この破砕時排出油は、排出油供給部Ｆによって回収されて、後述する炭化部４０や燃料生成部６０の燃料やバインダーとして活用される（排出油供給工程Ｓ９）。なお、破砕部２０はプランテーション９０内に設けられてもよい。
【００２２】
次に、バイオマス燃料の製造プラント１００の構成、及びバイオマス燃料の製造方法について、図１と図２を参照して説明する。図１に示す通り、製造プラント１００は、分離部８０と、乾燥部３０と、炭化部４０と、水洗部５０と、燃料生成部６０と、を備えている。バイオマス燃料の製造方法は、図２に示す通り、上記で説明した圧縮部１０による圧縮工程Ｓ１と、圧縮されたＥＦＢを回収する回収工程Ｓ２と、上記で説明した破砕部２０による破砕工程Ｓ３と、乾燥工程Ｓ４と、炭化工程Ｓ５と、水洗工程Ｓ６と、燃料生成工程Ｓ７と、を含む。図２に示す工程を経て、ＥＦＢからバイオマス燃料が製造される。
なお、上記で説明した通り、プランテーション９０内のパーム油工場１０２から排出されるＰＯＭＥは、分離部８０による分離工程Ｓ８で油水分離され、ＰＯＭＥ油と処理水に分離される。分離したＰＯＭＥ油は、排出油供給工程Ｓ９で炭化工程Ｓ５や燃料生成工程Ｓ７に供給される。
【００２３】
乾燥部３０では、破砕部２０で破砕されたＥＦＢから水分が除去される（乾燥工程Ｓ４）。また、乾燥部３０は、熱風炉で発生したガスとの接触により乾燥させる方式のほか、図４に示すように、破砕済みのＥＦＢを貯留する容器状の貯留部３１と、貯留部３１の上部を覆うカバー部３２と、を備える乾燥部３０のような構造であってもよい。この例によれば、貯留部３１は、上下方向に十分な寸法を有するサイロ状をなしており、内部には破砕済みのＥＦＢが投入される。貯留部３１の下部には、破砕済みのＥＦＢから滲出した水分を排出する排出口３３が形成されている。また、図４に示す通り、貯留部３１の底面を傾斜させ、排出口３３に水分を集めるような構成としても良い。カバー部３２は、例えば塩化ビニルやポリエチレン等の透明な（太陽光を透過する）材料で形成さえたシート状をなしている。即ち、カバー部３２は、太陽光や外部の光・熱を貯留部３１に到達させることができる。
【００２４】
乾燥済みのＥＦＢは、次に炭化部４０に送られる。炭化部４０では、乾燥済みのＥＦＢに熱処理を施すことでこれを炭化させる。具体的には、ロータリーキルン炉等によって、ロータリーキルン炉外部から熱を与え、ＥＦＢを蒸し焼きすることで、炭化済みのＥＦＢ（炭化物）が生成される（炭化工程Ｓ５）。なお、この炭化部４０での熱処理には、排出油供給部Ｆによって回収したＰＯＭＥ油、圧縮時排出油、破砕時排出油の１種以上の油（燃料油）を、をロータリーキルンと別置きの燃焼炉に供給し、燃焼後の高温排ガスを熱源として用いる。この燃料油は、排出油供給部Ｆに回収され、排出油供給ラインＬを通じて、炭化部４０等に供給される（排出油供給工程Ｓ９）。排出油供給部Ｆは、例えば、タンクや、ポンプ等である。
また、炭化部４０は、上述の方式以外にも、反応器に水蒸気を供給して炭化する水熱炭化方式であってもよい。
【００２５】
炭化部４０での熱処理された炭化物は、次に水洗部５０に送られる。水洗部５０では、炭化物を水洗いすることで、炭化物から不純物が除去される（水洗工程Ｓ６）。なお、ここで言う不純物とは、炭化物に含まれるカリウム、ナトリウム、塩素を含む。本実施形態に係る水洗部５０は、図５に示すように、プール５１と、水流発生部５２と、投入部５３と、を有している。
【００２６】
プール５１には水が貯留されている。水流発生部５２は、プール５１内の水を略水平方向における一方側から他方側に向かって流す。後述する混練部６１での混練をより高い温度で行なうことで混練を容易にするため、水の温度は４５〜７０度程度であるとよい。投入部５３は、プール５１の水面の上方に設けられている。投入部５３を通じて、水Ｗとともに炭化物がプール５１内に投入される。投入部５３は、注水部５３Ａと、投入筒５４と、を有している。注水部５３Ａは、投入筒５４の側壁から当該投入筒５４内に延びる管状をなしており、外部から供給された水を投入筒５４内に供給する。投入筒５４は、投入部５３から水面の下方まで延びる筒状をなしている。即ち、投入筒５４の下側の端部は、水面下に没している。さらに、投入筒５４は、相対的に上方に位置する投入筒本体５５と、投入筒本体５５の下方に位置する排出筒５６と、これら投入筒本体５５と排出筒５６とを上下方向に接続する接続部５７と、を有している。排出筒５６の下方の端部には、水面上で浮くことが可能な（水よりも比重の小さな材料で形成された）フロート部５８が設けられている。より詳細には、フロート部５８は、排出筒５６の下方の端部よりもわずかに上方に取り付けられている。接続部５７は、弾性変形可能な材料で形成されている。これにより、接続部５７は、水面上における排出筒５６の高さ位置の変化に追従して変形可能となっている。言い換えると、水面の高さが変化しても、排出筒５６の高さ位置は、水面の高さに追従して常態的に一定の位置を保持する。
【００２７】
投入部５３を通じてプール５１内に投入された炭化物は、水流発生部５２が発生する水流によって一方側から他方側に向かって搬送されつつ、水洗いされる。なお、炭化物は水よりも小さな比重を有するため、水中では、水底側から水面側に向かって浮上しようとする。浮上した水洗い済みの炭化物は、水面上で回収されて後続の燃料生成部６０（燃料生成工程Ｓ７）に送られる。
【００２８】
燃料生成部６０は、混練部６１と、成形部６２と、を有している。
混練部６１では、水洗い済みの炭化物に対して、ＰＯＭＥ油、圧縮時排出油、破砕時排出油のいずれか１種以上がバインダーとして供給され（排出油供給工程Ｓ９）、このバインダーは炭化物に混ぜられる（混練工程Ｓ７１）。前記３種類の油はいずれも、Ｃ重油同等以上の発熱量を有するため、得られるバイオマス燃料の発熱量を向上させることができる。なお、上記のＰＯＭＥ油、圧縮時排出油、破砕時排出油のほか、スターチやポリビニルアルコール等を用いることも可能である。バインダーと混ぜられることによって、初期状態では互いに遊離していた炭化物が互いに密着して、泥状の混合物となる。加えて、バインダーによって、炭化物の空隙内が充填されるとともに、炭化物の表面がコーティングされることから、炭化物が酸素と接触して自然発火する可能性を低減することができる。
成形部６２では、炭化物とバインダーの混合物を、所定の形状（例えばペレット状）に成形する（成形工程Ｓ７２）。また、成形部６２では、上述した混練部６１と同様、排出油供給部Ｆに回収されたＰＯＭＥ油、圧縮時排出油、破砕時排出油のいずれか１種以上がバインダーとして供給されてもよい（図１）。
【００２９】
成形部６２に用いる装置として、図６に示すようなペレタイザ６２Ａが一例として挙げられる。ペレタイザ６２Ａは、圧縮ローラー６２１と、ダイス（多孔板）６２２と、カッタ６２３と、を有している。圧縮ローラー６２１は、略水平方向に延びる軸を中心とした円盤状をなしており、その一方側の面には周方向に間隔をあけて配列された複数の歯が設けられている。圧縮ローラー６２１は軸回りに回転する。ダイス６２２は、圧縮ローラー６２１の下方に隙間をあけて配置されている。ダイス６２２は、略水平方向に広がる板状をなしており、上下方向に貫通する複数の孔６２５が形成されている。圧縮ローラー６２１とダイス６２２との間の隙間には、上記の混合物が供給される。圧縮ローラー６２１によってダイス６２２に押し付けられた混合物は、ダイス６２２の孔６２５を通じて下方に流通するに伴って孔６２５の形状に応じた棒状となる。カッタ６２３は、多孔板６２２の下方に設けられ、多孔板６２２から押し出された混合物を所定の長さに切断する。これにより、ペレット状の固形燃料（バイオマス燃料）が生成される。成形部６２は、上記フラットダイ方式のほかに、リングダイ方式を用いてもよいし、圧力による圧縮成形法であるブリケット造粒方式を用いてもよい。
【００３０】
以上、説明したように、上記の構成によれば、燃料生成部６０の混練部６１または成形部６２によって、ＰＯＭＥ油、圧縮時排出油、破砕時排出油のいずれか１種以上がバインダーとして混ぜられる。前記３種類の油はいずれも、Ｃ重油同等以上の発熱量を有するため、得られるバイオマス燃料の発熱量を向上させることができる。なお、ここで、バインダーとは、例えば９０００ｋｃａｌ／ｋｇ程度の油である。加えて、バインダーによって、炭化物の空隙内が充填されるとともに、炭化物の表面がコーティングされることから、炭化物が酸素と接触して自然発火する可能性を低減することができる。また、混練部６１によって混練することで、バイオマス燃料を成形し易くすることができる。
【００３１】
さらに、上記の構成によれば、圧縮部１０によってＥＦＢが圧縮された後、破砕部２０によって破砕されるため、ＥＦＢ全体のかさを低減することができる。これにより、ＥＦＢの輸送効率を向上させることができる。さらに、乾燥部３０による乾燥を経ることで、破砕されたＥＦＢから水分を除去し、炭化に必要となる熱量を低減することができる。加えて、圧縮部１０及び破砕部２０で生じた圧縮時排出油及び破砕時排出油は、排出油供給部Ｆによって炭化部４０または燃料生成部６０の１箇所以上に供給され、熱処理の燃料、または燃料生成時のバインダーおよび固形燃料を安全に取り扱うための助剤として活用することができる。これにより、安全に取り扱うことができる固形燃料を高効率に製造することができる。
【００３２】
さらに、炭化部４０においては、ＰＯＭＥ油だけでは、炭化部への熱源供給量が不足する場合に、熱源供給量を増加させることが可能となる。燃料生成部においては、スターチ等従来用いられている粘着成分の追加が不要になることが可能となる。さらに、粘着機能だけでなく、炭化物空隙の充填と炭化物表面のコーティング効果を有するために、製造する固形燃料の自然発火等のリスクを低減できる。さらに、排出油自体の発熱量が付加されるために、固形燃料の発熱量が向上する効果が得られる。
【００３３】
加えて、上記の構成によれば、炭化部４０で生成された炭化物は、水洗部５０で水洗いされ、不純物が除去される。具体的には、熱処理によりバイオマスを構成するセルロースやヘミセルロースとリグニン成分を分解後、水によって洗い流す事により炭化物の細胞壁が分解されるため、不純物（カリウム、ナトリウム、塩素等）が取り込まれた成分を細胞内から除去することができる。これにより、高熱量のバイオマス燃料を得ることができる。あるいは、水蒸気を用いる水熱炭化方式の場合には、水熱炭化の過程でバイオマス燃料中の拘束水が水熱炭化処理後に分離しやすい自由水に変わるため、自由水中に不純物が溶け込んで、容易に不純物を含む水分除去が可能である。一方で、炭化物に不純物が含まれている場合、石炭と混焼する際に、不純物の影響で両者が十分に混合されず、所望の熱量を得ることができない可能性がある。しかしながら、上記の構成によれば、炭化物から不純物が除去されるため、このような可能性を低減することができる。また、炭化物は撥水性があるため、水洗いで付着した水分を、後続の工程で容易に除去することができる。さらに、炭化直後の炭化物は、火種を有している場合があるが、上記の構成では、水による直接的な冷却を行うため、このような火種を消火することができる。加えて、炭化物表面の微小な空隙に水が充填されるため、酸素との接触が抑制され、炭化物の自然発火を抑止することができる。
【００３４】
さらに加えて、上記の水洗部５０によれば、炭化物がプール５１中（水中）に投入されることで、炭化物の冷却と、カリウム、ナトリウム、塩素等の不純物の除去とを同時に行うことができる。さらに、上記の構成によれば、投入部５３によって水とともに炭化物がプール５１に投入され、かつ水流発生部５２によってプール５１内の水が一方側から他方側に流れていることから、安定的に炭化物を水洗いし、搬送することができる。また、注水部５３Ａによって水が注水され、炭化物と共にプール５１に落とされるため、投入筒５４が炭化物によって閉塞する可能性を低減することができる。加えて、排出筒５６はフロート部５８を有し、変形可能な接続部５７によって投入筒本体５５と接続されていることから、水面高さの変化に応じて排出筒５６の高さ位置を変化させることができる。これにより、排出筒５６の端部が水面上に露出してしまう可能性を低減することができ、炭化物を常態的に水に曝された状態とすることができる。
【００３５】
加えて、上記の乾燥部３０によれば、透光性のある材料で形成されたカバー部３２を通じて、貯留部３１に太陽光による熱を集めることができる。この熱により、ＥＦＢの乾燥をさらに促進することができる。
なお、乾燥部３０では、貯留部に貯留された空果房は、自重によって押しつぶされることで、含有する水分を排出する。即ち、他の装置や動力を用いることなく、空果房から水分を除去し、乾燥させることができる。これにより、乾燥部の構成が簡素化されるため、製造コストやメンテナンスコストを低減することができる。
【００３６】
さらに加えて、上記の構成によれば、各プランテーション９０のパーム油工場１０２の圧縮部１０で予め圧縮されたＥＦＢを１つのプラントに回収した後で破砕処理が行われる。ＥＦＢが圧縮された状態で輸送することにより、プランテーション９０からプラントへの輸送効率、コストを低減することができる。加えて、各プランテーション９０に破砕部２０等の装置を分散して設ける必要がないことから、バイオマス燃料の生産量等を一元管理することができる。
【００３７】
以上、第一実施形態について図面を参照して説明した。なお、例えば、上記第一実施形態では、成形部６２として図６に示すペレタイザ６２Ａを用いた例について説明した。しかしながら、成形部６２の態様は上記に限定されず、圧力による圧縮成形法であるブリケット造粒方式を用いることも可能である。
なお、図２はパーム油工場１０１、１０２内から排出されるＰＯＭＥの分離工程を示す。図２に示す通り、ＰＯＭＥは、分離部８０による分離工程Ｓ８で油水分離し、ＰＯＭＥ油と処理水に分離される。その後、分離したＰＯＭＥ油は、排出油供給工程Ｓ９で、炭化工程Ｓ５や燃料生成工程Ｓ７に供給され、熱処理の燃料や燃料成形時のバインダーとして活用することができる。このような製造方法では、水洗工程Ｓ６を省略して、炭化工程Ｓ５の後に燃料成形工程Ｓ７を行ってもよい。
【００３８】
次に、第二実施形態について、図７を参照して説明する。なお、上記実施形態と同様の構成については同一の符号を付し、詳細な説明を省略する。本実施形態では、水洗部５０Ｂの構成が上記第一実施形態とは異なっている。図７に示すように、本実施形態に係る水洗部５０Ｂは、プール５１と、水量制御部５７Ｂと、水流発生部５２と、投入部５３と、搬送部５５Ｂと、水面検出部５６Ｂと、を有している。
【００３９】
プール５１には水が貯留されている。水流発生部５２は、プール５１内の水を略水平方向における一方側から他方側に向かって流す。投入部５３は、プール５１の水面の上方に設けられている。投入部５３を通じて、水Ｗとともに炭化物がプール５１内に投入される。投入部５３は、注水部５３Ａと、投入筒５４と、を有している。注水部５３Ａは、投入筒５４の側壁から当該投入筒５４内に延びる管状または角状をなしており、外部から供給された水を投入筒５４内に供給する。投入筒５４は、投入部５３から水面の下方まで延びる筒状をなしている。即ち、投入筒５４の下側の端部は、水面下に没している。水量制御部５７Ｂは、例えば、注水部５３Ａと接続され、注水部５３Ａによってプール５１への水の供給量を調整することで、プール５１内に貯留される水の量を一定に維持する。
【００４０】
搬送部５５Ｂは、プール５１中に配置されたコンベヤーであって、互いに平行に配置された一対のローラ５５１１と、ローラ５５１１同士の間に掛け渡されたベルト５５１２と、を有している。一対のローラ５５１１は、自身の軸回りに、互いに同一の方向に回転する。ベルト５５１２には、当該ベルト５５１２の表面から略垂直方向に延びるとともに、ベルト５５１２の延びる方向に互いに間隔をあけて配列された複数の板部５５１３が設けられている。
【００４１】
本実施形態では、略水平方向に複数（２つ）の搬送部５５Ｂ（第一搬送部５５１、第二搬送部５５２）が配列されている。投入筒５４側に位置する第一搬送部５５１は、一方側から他方側に向かうに従って、上方から下方に向かうように斜めに配置されている。なお、上記のベルト５５１２は、ローラ５５１１の上側に位置する面が他方側から一方側に向かい、かつローラ５５１１の下側に位置する面が一方側から他方側に向かう方向に回転している。投入筒５４から離間する側に位置する第二搬送部５５２は、略水平方向に延びている。第二搬送部５５２の一方側の端部は、第一搬送部５５１の他方側の端部の上方に位置している。言い換えると、第一搬送部５５１と第二搬送部５５２の少なくとも一部は、上下方向に重なっている。また、第二搬送部５５２のベルト５５１２の回転方向は、第一搬送部５５１のベルト５５１２の回転方向と同一である。
【００４２】
水面検出部５６Ｂは、プール５１の水面の高さを検出して、検出値を水量制御部５７Ｂに送出する。具体的には、水量制御部５７Ｂは、搬送部５５Ｂにおける少なくとも一方側（投入筒５４側）の端部が、水面よりも上方に露出するように、水面検出部５６Ｂの検出値に基づいて水量制御部５７Ｂを制御し、注水部５３Ａによる水の供給量を調整する。
【００４３】
上記の水洗部５０Ｂでは、まず投入部５３から炭化物が水とともに投入される。炭化物は、投入筒５４内で水とともに落下して、搬送部５５Ｂに到達する。搬送部５５Ｂのベルト５５１２が回転することで、板部５５１３は、炭化物を水中に沈める方向に移動させる。さらに、炭化物は、ベルト５５１２の下面に沿って一方側から他方側に向かって搬送されつつ、水洗いされる。第一搬送部５５１の他方側の端部に達した炭化物は、自身の浮力によって浮上した後、第一搬送部５５１よりも上方に位置する第二搬送部５５２に到達し、一方側から他方側に向かって搬送される。
【００４４】
上記の構成によれば、炭化物がプール５１中（水中）に投入されることで、炭化物の冷却と、カリウム、ナトリウム、塩素等の不純物の除去とを同時に行うことができる。さらに、上記の構成によれば、投入部５３によって水とともに炭化物がプール５１に投入され、かつ水流発生部５２によってプール５１内の水が一方側から他方側に流れていることから、搬送部５５Ｂによる搬送と併せて、安定的に炭化物を水洗いすることができる。また、注水部５３Ａによって水が注水され、炭化物と共に、搬送部５５Ｂを介して、プール５１に投入されるため、投入筒５４が炭化物によって閉塞する可能性を低減することができる。加えて、水量制御部５７Ｂは、水面検出部５６Ｂの検出値に基づいて、搬送部５５Ｂの少なくとも一方側の端部が水面よりも上方に露出するように、注水部５３Ａによる水の供給量を調整することから、搬送部５５Ｂ全体が水没してしまう可能性を低減することができる。これにより、投入された炭化物を円滑に水洗いし、かつ搬送することができる。
【００４５】
次に、第三実施形態について、図８を参照して説明する。なお、上記の各実施形態と同様の構成については同一の符号を付し、詳細な説明を省略する。本実施形態では、水洗部５０Ｃの構成が上記第一実施形態とは異なっている。図８に示すように、本実施形態に係る水洗部５０Ｃは、プール５１と、水流発生部５２と、投入部５３と、水車部５５Ｃと、を有している。
【００４６】
プール５１には水が貯留されている。水流発生部５２は、プール５１内の水を略水平方向における一方側から他方側に向かって流す。投入部５３は、プール５１の水面の上方に設けられている。投入部５３を通じて、水Ｗとともに炭化物がプール５１内に投入される。投入部５３は、注水部５３Ａと、ロータリーバルブ５３Ｂ（バルブ部）と、投入筒５４と、を有している。注水部５３Ａは、投入筒５４の側壁から当該投入筒５４内に延びる管状をなしており、外部から供給された水を投入筒５４内に供給する。ロータリーバルブ５３Ｂは、注水部５３Ａよりも上方の投入筒５４内に配置され、炭化部４０側となる上流側への空気の逆流を抑制する。ロータリーバルブ５３Ｂは、ディスク部５３１と、翼部５３２と、を有している。ディスク部５３１は、略水平方向に延びる回転軸を中心とする円盤状をなしている。ディスク部５３１は、回転軸回りに回転可能である。ディスク部５３１の少なくとも一方側の面上には、回転軸の周方向に間隔をあけて配置された複数の翼部５３２が設けられている。翼部５３２は、回転軸の径方向内側から外側に向かって延びる板状をなしている。投入部５３は、投入筒５４によってプール５１の水面よりも上方で支持されている。
【００４７】
水車部５５Ｃは、投入筒５４の下方であって、プール５１の水面下に設けられている。水車部５５Ｃは、略水平方向に延びる回転軸回りに回転する水車である。水車部５５Ｃは、その少なくとも上部が水面上に露出している。水車部５５Ｃは、水面上に露出した上部が、水平方向の他方側から一方側に向かって移動する方向に回転する。
【００４８】
上記の水洗部５０Ｃでは、まず投入部５３から炭化物が水とともに投入される。この時、ロータリーバルブ５３Ｂを回転することで、炭化物が投入される。炭化物は、投入筒５４内で水Ｗとともに落下して、水車部５５Ｃに到達する。水車部５５Ｃが回転することで、炭化物は水中に沈む方向に案内され、水洗いされる。水車部５５Ｃの他方側に達した炭化物は、自身の浮力によって浮上する。
【００４９】
上記の構成によれば、炭化物がプール５１中（水中）に投入されることで、炭化物の冷却と、カリウム、ナトリウム、塩素等の不純物の除去とを同時に行うことができる。さらに、上記の構成によれば、投入部５３によって水とともに炭化物がプール５１に投入され、かつ水流発生部５２によってプール５１内の水が一方側から他方側に流れていることから、水車部５５Ｃによる搬送と併せて、安定的に炭化物を水洗いし、搬送することができる。また、ロータリーバルブ５３Ｂの回転に伴って炭化物が投入筒５４内に投入されるため、投入筒５４が炭化物によって閉塞する可能性を低減することができる。なお、投入部５３の上流は負圧となっている場合があるが、ロータリーバルブ５３Ｂを備える事で、投入された炭化物が他の設備（炭化部４０等）に逆流する可能性を低減することができる。
【００５０】
次に、本発明の第四実施形態について、図９を参照して説明する。なお、上記の各実施形態と同様の構成については同一の符号を付し、詳細な説明を省略する。図９に示すように、本実施形態に係るバイオマス燃料の製造プラントシステム２００Ｂは、圧縮部１０と、破砕部２０と、バイオマス燃料の製造プラント１００Ｂと、を備えている。なお、圧縮部１０は、例えば、プランテーション９０に備えられてもよい。
製造プラント１００Ｂは、第一実施形態から第三実施形態と同じ製造プラント１００としてもよいし、他の構成によってプランテーション９０で生じた残滓物を用いて固形燃料（バイオマス燃料）を製造してもよい。
【００５１】
上記の構成によれば、圧縮部１０から生じる圧縮時排出油及び、破砕部２０から生じる破砕時排出油は、バイオマス燃料の製造プラント１００Ｂに供給されることで、熱処理の燃料や燃料成形時のバインダーとして活用することができる。これにより、炭化部においては、ＰＯＭＥ油だけで炭化部熱源供給量が不足する場合に、熱源供給量を増加させることが可能となる。
【００５２】
以上、幾つかの実施形態について図面を参照して説明した。なお、幾つかの実施形態の要旨を逸脱しない限りにおいて、上記の構成や方法に種々の変更や改修を施すことが可能である。
例えば、圧縮部１０と破砕部２０とを同じプラント内に設置しても良い。また、プランテーション９０が複数ある場合、各プランテーション９０のパーム油工場１０２に設けられた圧縮部１０から、一箇所にＥＦＢを集めてから、破砕部２０による破砕を行っても良い。さらに、圧縮部１０と破砕部２０をバイオマス燃料の製造プラント１００に設けて、小規模なバイオマス燃料の製造プラントシステムを構築しても良い。
【００５３】
さらに、混練部６１と水洗部５０との間に脱水部を設けてもよい。炭化部４０で生成される炭化物に水分量が多い場合にこのような脱水部で炭化物からの脱水を行うことで混練を容易化することができる。この脱水部では、乾燥部３０からの排ガスを用いてもよい。また乾燥部３０からの排ガスの熱を混練部６１で利用してもよい。これによりシステム全体の効率向上が可能となる。
【００５４】
さらに各プランテーション９０からの圧縮された空果房及び排出油を回収する際、各プランテーション９０での空果房及び排出油の量をネットワークで管理し、これらを効率的に回収するようにしてもよい。
【符号の説明】
【００５５】
１０…圧縮部
１０Ａ…コンパクタ
１１…圧縮室
１２…ピストン
１３…油圧シリンダ
１４…油圧ユニット
１５…メッシュ
１６…コンテナ
２０…破砕部
３０…乾燥部
３１…貯留部
３２…カバー部
３３…排出口
４０…炭化部
５０，５０Ｂ，５０Ｃ…水洗部
５１…プール
５２…水流発生部
５３…投入部
５３Ａ…注水部
５３Ｂ…ロータリーバルブ（バルブ部）
５３１…ディスク部
５３２…翼部
５４…投入筒
５５…投入筒本体
５５Ｂ…搬送部
５５１…第一搬送部
５５２…第二搬送部
５５１１…ローラ
５５１２…ベルト
５５１３…板部
５５Ｃ…水車部
５６…排出筒
５６Ｂ…水面検出部
５７…接続部
５７Ｂ…水量制御部
５８…フロート部
６０…燃料生成部
６１…混練部
６２…成形部
６２Ａ…ペレタイザ
６２１…圧縮ローラー
６２２…ダイス（多孔板）
６２３…カッタ
６２５…孔
８０…分離部
９０…プランテーション
１００，１００Ｂ…製造プラント
１０１，１０２…パーム油工場
２００，２００Ｂ…製造プラントシステム
Ｆ…排出油回収部
Ｌ…排出油供給ライン
Ｓ１…圧縮工程
Ｓ２…回収工程
Ｓ３…破砕工程
Ｓ４…乾燥工程
Ｓ５…炭化工程
Ｓ６…水洗工程
Ｓ７…燃料生成工程
Ｓ７１…混練工程
Ｓ７２…成形工程
Ｓ８…分離工程
Ｓ９…排出油供給工程
ＥＦＢ…空果房
ＰＯＭＥ…含油排水
【図１】
2019094432.tif 000003
【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】
2019094432.tif 000010
【図９】
2019094432.tif 000011
【手続補正書】
【提出日】平成31年2月15日(2019.2.15)
【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】
油脂を含む果実から精油を精製する精油プラントから排出される含油排水を油水分離し、ＰＯＭＥ油と処理水に分離する分離部と、
前記精油プラントから排出される空果房を熱処理する事で炭化物を生成する炭化部、及び前記炭化物から燃料を生成する燃料生成部のいずれか１箇所以上に、前記ＰＯＭＥ油、前記空果房を圧縮する際排出される圧縮時排出油、前記空果房を破砕する際排出される破砕時排出油のうち少なくとも一つを供給する排出油供給ラインと、を備えるバイオマス燃料の製造プラント。
【請求項２】
前記ＰＯＭＥ油、前記圧縮時排出油、及び前記破砕時排出油の少なくとも一つは、前記炭化部の燃料として供給される請求項１に記載のバイオマス燃料の製造プラント。
【請求項３】
前記燃料生成部は、前記炭化物にバインダーを混ぜる混練部をさらに備え、
前記排出油供給ラインは、前記炭化部及び前記混練部のうち、少なくとも１カ所以上に接続される請求項１又は２に記載のバイオマス燃料の製造プラント。
【請求項４】
前記ＰＯＭＥ油、前記圧縮時排出油、及び前記破砕時排出油の少なくとも一つは、バインダーとして前記混練部へ供給される請求項２又は３に記載のバイオマス燃料の製造プラント。
【請求項５】
前記炭化物を水で洗うことで、前記炭化物に含まれる不純物を除去する水洗部をさらに備え、
前記燃料生成部は、前記水洗部によって水洗いされた前記炭化物から燃料を生成する請求項１から４のいずれか一項に記載のバイオマス燃料の製造プラント。
【請求項６】
前記水洗部は、
水を貯留するプールと、
前記プール内の前記水を一方側から他方側に向かって流す水流発生部と、
前記プールの水面の上方から、水とともに前記炭化物を投入する投入部と、
を有し、
前記投入部は、前記水面の下方まで延びる投入筒と、前記投入筒の側壁から当該投入筒内に延びる管状をなしており、外部から供給された水を前記投入筒内に供給する注水部と、を有し、
前記投入筒は、投入筒本体と、該投入筒本体の下方に位置する排出筒と、前記投入筒本体及び前記排出筒を上下方向に接続する接続部と、を有し、
前記排出筒の下方の端部には、前記排出筒を前記水面上に浮かせるフロート部が設けられ、
前記接続部は、前記水面上における前記排出筒の高さ位置の変化に追従して変形可能である請求項５に記載のバイオマス燃料の製造プラント。
【請求項７】
前記水洗部は、
水を貯留するプールと、
前記プール内に貯留される水の量を調整する水量制御部と、
前記プール内の前記水を一方側から他方側に向かって流す水流発生部と、
前記プールの水面の上方から、水とともに前記炭化物を投入する投入部と、
前記投入部の下方に設けられ、前記炭化物を一方側から他方側に向かって搬送する搬送部と、
前記水面の高さを検出する水面検出部と、
を有し、
前記投入部は、前記水面の下方まで延びる投入筒と、前記投入筒の側壁から当該投入筒内に延びる管状をなしており、外部から供給された水を前記投入筒内に供給する注水部と、を有し、
前記水量制御部は、前記搬送部における少なくとも前記一方側の端部が前記水面よりも上方に露出するように、前記水面検出部の検出値に基づいて前記水の量を調整する請求項５に記載のバイオマス燃料の製造プラント。
【請求項８】
前記水洗部は、
水を貯留するプールと、
前記プール内の前記水を一方側から他方側に向かって流す水流発生部と、
前記プールの水面の上方から、水とともに前記炭化物を投入する投入部と、
前記投入部の下方であって、少なくとも下部が前記水面下に設けられ、前記炭化物を一方側から他方側に向かって搬送する水車部と、
を備え、
前記投入部は、前記水面の上方に配置された投入筒と、前記投入筒の側壁から当該投入筒内に延びる管状をなしており、外部から供給された水を前記投入筒内に供給する注水部と、前記注水部よりも上方に設けられて、前記炭化部側への空気の逆流を抑制するバルブ部と、を有し、
前記バルブ部は、水平方向に延びる回転軸を中心とする円盤状をなすとともに、該回転軸回りに回転可能なディスク部と、該ディスク部の少なくとも一方側の面上に前記回転軸の周方向に間隔をあけて配置され、前記回転軸の径方向内側から外側に向かって延びる複数の翼部と、を有する請求項５に記載のバイオマス燃料の製造プラント。
【請求項９】
前記燃料生成部は、
前記炭化物と前記バインダーとの混合物を所定の形状に成形する成形部と、を有する請求項４に記載のバイオマス燃料の製造プラント。
【請求項１０】
油脂を含む果実から精油を精製する精油プラントから排出される空果房を熱処理する事で炭化物を生成する炭化部と、
前記炭化物を水で洗うことで、該炭化物に含まれる不純物を除去する水洗部と、
前記水洗部によって水洗いされた前記炭化物から燃料を生成する燃料生成部と、
を備えるバイオマス燃料の製造プラント。
【請求項１１】
請求項１から９のいずれか一項に記載のバイオマス燃料の製造プラントと、
前記空果房を圧縮する圧縮部と、
前記圧縮された空果房を破砕する破砕部と、
前記分離部で生じるＰＯＭＥ油、前記圧縮部で生じる前記圧縮時排出油、前記破砕部で生じる前記破砕時排出油のうち少なくとも一つを、前記炭化部及び前記燃料生成部の少なくとも一箇所に前記排出油供給ラインを通じて供給する排出油供給部と、を備え、
前記バイオマス燃料の製造プラントは、前記破砕された空果房を乾燥させる乾燥部をさらに備えるバイオマス燃料の製造プラントシステム。
【請求項１２】
請求項１０に記載のバイオマス燃料の製造プラントと、
前記空果房を圧縮する圧縮部と、
前記圧縮された空果房を破砕する破砕部と、
前記精油プラントから排出される含油排水を油水分離した際に生じるＰＯＭＥ油、前記圧縮部で生じる前記圧縮時排出油、前記破砕部で生じる前記破砕時排出油のうち少なくとも一つを、前記炭化部及び前記燃料生成部の少なくとも一箇所に供給する排出油供給部と、を備え、
前記バイオマス燃料の製造プラントは、前記破砕された空果房を乾燥させる乾燥部をさらに備えるバイオマス燃料の製造プラントシステム。
【請求項１３】
前記排出油供給部は、前記ＰＯＭＥ油を、少なくとも前記炭化部に前記熱処理の燃料として供給する請求項１１又は１２に記載のバイオマス燃料の製造プラントシステム。
【請求項１４】
前記乾燥部は、前記破砕された空果房を貯留し、該空果房の自重によって、該空果房に含まれる水分を排出させる貯留部を有する請求項１１又は１２に記載のバイオマス燃料の製造プラントシステム。
【請求項１５】
前記貯留部は、前記貯留された空果房を上方から覆うとともに、太陽光を透過する透光性の材料で形成されたカバー部を有する請求項１４に記載のバイオマス燃料の製造プラントシステム。
【請求項１６】
複数のプランテーションが前記圧縮部をそれぞれ有し、前記複数のプランテーションから、前記圧縮された空果房を回収し、前記破砕部に送る請求項１１又は１２に記載のバイオマス燃料の製造プラントシステム。
【請求項１７】
油脂を含む果実から精油を精製する精油プラントから排出される含油排水を油水分離し、ＰＯＭＥ油と処理水に分離する分離工程と、
前記精油プラントから排出される空果房を熱処理する事で炭化物を生成する炭化工程、及び前記炭化物から燃料を生成する燃料生成工程のいずれか１箇所以上に、前記ＰＯＭＥ油、前記空果房を圧縮する際排出される圧縮時排出油、前記空果房を破砕する際排出される破砕時排出油のうち少なくとも一つ以上を供給する排出油供給工程と、を備え、
前記排出油供給工程では、前記ＰＯＭＥ油、前記圧縮時排出油、前記破砕時排出油のうち少なくとも一つを、前記炭化工程及び前記燃料生成工程の少なくとも一箇所に供給するバイオマス燃料の製造方法。
【請求項１８】
前記ＰＯＭＥ油、前記圧縮時排出油、及び前記破砕時排出油の少なくとも一つ以上は、前記炭化工程の燃料として供給される請求項１７に記載のバイオマス燃料の製造方法。
【請求項１９】
前記燃料生成工程は、前記炭化物にバインダーを混ぜる混練工程をさらに備え、
前記排出油供給工程は、前記ＰＯＭＥ油、前記圧縮時排出油、前記破砕時排出油のうち少なくとも一つを、前記混練工程に供給する請求項１７又は１８に記載のバイオマス燃料の製造方法。
【請求項２０】
前記ＰＯＭＥ油、前記圧縮時排出油、及び前記破砕時排出油の少なくとも一つは、バインダーとして前記混練工程へ供給される請求項１８又は１９に記載のバイオマス燃料の製造方法。
【請求項２１】
前記炭化物を水で洗うことで、前記炭化物に含まれる不純物を除去する水洗工程をさらに備え、
前記燃料生成工程は、前記水洗工程によって水洗いされた前記炭化物から燃料を生成する請求項１７から２０のいずれか一項に記載のバイオマス燃料の製造方法。
【請求項２２】
前記燃料生成工程は、
前記炭化物と前記バインダーとの混合物を所定の形状に成形する成形工程と、を含む請求項２０に記載のバイオマス燃料の製造方法。
【請求項２３】
前記炭化工程の前工程に、前記空果房を圧縮する圧縮工程と、
前記圧縮された空果房を破砕する破砕工程と、
前記破砕された空果房を乾燥させる乾燥工程と、をさらに含む請求項１７から２２のいずれか一項に記載のバイオマス燃料の製造方法。
【請求項２４】
前記圧縮工程は複数個所で実行され、前記圧縮工程と前記破砕工程との間に、前記圧縮された空果房を回収する回収工程をさらに含む請請求項２３に記載のバイオマス燃料の製造方法。
【請求項２５】
油脂を含む果実から精油を精製する精油プラントから排出される含油排水を燃料として用いて、前記精油プラントから排出される空果房を熱処理する事で炭化物を生成する炭化工程と、
前記炭化物を水で洗うことで、該炭化物に含まれる不純物を除去する水洗工程と、
前記水洗工程によって水洗いされた前記炭化物から燃料を生成する燃料生成工程と、を含むバイオマス燃料の製造方法。
【請求項２６】
油脂を含む果実から得られる空果房の炭化物と、
前記炭化物同士を接着させるバインダーと、を備え、
前記バインダーは、前記果実から精油を生成する際に排出される含油排水から油水分離して得られるＰＯＭＥ油、前記空果房を圧縮する際排出される圧縮時排出油、もしくは前記空果房を破砕する際排出される破砕時排出油のうち少なくとも一つからなるバイオマス燃料。
【手続補正３】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】０００１
【補正方法】変更
【補正の内容】
【０００１】
本発明は、バイオマス燃料の製造プラント、製造プラントシステム、バイオマス燃料の製造方法、及びバイオマス燃料に関する。
【手続補正４】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】０００５
【補正方法】変更
【補正の内容】
【０００５】
本開示は上記課題を解決するためになされたものであって、含油排水の再利用を行い、バイオマス燃料を製造する工程全体における効率を向上することが可能なバイオマス燃料の製造プラント、製造プラントシステム、バイオマス燃料の製造方法、及びバイオマス燃料を提供することを目的とする。
【手続補正５】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】０００６
【補正方法】変更
【補正の内容】
【０００６】
本開示の少なくとも一実施態様によれば、バイオマス燃料の製造プラントは、油脂を含む果実から精油を精製する精油プラントから排出される含油排水を油水分離し、ＰＯＭＥ油と処理水に分離する分離部と、前記精油プラントから排出される空果房を熱処理する事で炭化物を生成する炭化部、及び前記炭化物から燃料を生成する燃料生成部のいずれか１箇所以上に、前記ＰＯＭＥ油、前記空果房を圧縮する際排出される圧縮時排出油、前記空果房を破砕する際排出される破砕時排出油のうち少なくとも一つを供給する排出油供給ラインと、を備える。
【手続補正６】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００１３
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００１３】
この方法によれば、炭化工程で生成された炭化物は、水洗工程で水洗いされ、カリウム、ナトリウム、塩素等の不純物が除去される。これにより、石炭火力発電用ボイラにおいて、石炭と高混焼可能なバイオマス燃料を得ることができる。一方で、炭化物に不純物が含まれている場合、石炭火力発電用ボイラの火炉や伝熱面への灰付着や、伝熱面の腐食原因となるため、石炭との混焼率を高くできない。しかしながら、上記の方法によれば、炭化物から不純物が除去されるため、このような可能性を低減することができる。また、炭化物は疎水性であるため、水洗いで炭化物と接触させた水分を、後続の工程で容易に除去することができる。さらに、炭化直後の炭化物は、火種を有している場合があるが、上記の方法では、水による直接的な冷却を行うため、このような火種を消火することができる。加えて、炭化物内部の微小な空隙に水が充填されるため、酸素との接触が抑制され、炭化物の自然発火を抑止することができる。
さらに、本開示の別の一実施態様によれば、バイオマス燃料は、油脂を含む果実から得られる空果房の炭化物と、前記炭化物同士を接着させるバインダーと、を備え、前記バインダーは、前記果実から精油を生成する際に排出される含油排水から油水分離して得られるＰＯＭＥ油、前記空果房を圧縮する際排出される圧縮時排出油、もしくは前記空果房を破砕する際排出される破砕時排出油のうち少なくとも一つからなる。