(57)【要約】【課題】褐炭などの低品位炭を多く産出し、かつ大規模なパーム椰子産業が存在する環境において、パーム油の生産に伴い生じる余剰エネルギーおよびパーム産業由来未利用バイオマスと、褐炭とを用いた、発熱量が高く、輸送性、取扱い性に優れたバイオマス改質炭及びその製造方法を提供する。【解決手段】パーム椰子樹木からパーム油を得るパーム油生産プロセスと、パーム椰子樹木からリサイクル原料を得る収穫、分別プロセスと、前記リサイクル原料を半炭化する半炭化プロセスと、半炭化した前記リサイクル原料と褐炭を混合してバイオマス改質炭を得るバイオマス改質炭製造プロセスと、を有する。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
パーム椰子樹木の果房の周囲に生えるパーム枝葉を半炭化処理したバイオマス半炭化物と、褐炭を乾燥粉砕した粉状褐炭とを混合して圧縮成形した圧縮成形体からなることを特徴とするバイオマス改質炭。
【請求項２】
パーム椰子樹木からパーム油を得るパーム油生産プロセスと、パーム椰子樹木からリサイクル原料を得る収穫、分別プロセスと、前記リサイクル原料を半炭化する半炭化プロセスと、半炭化した前記リサイクル原料と褐炭を混合してバイオマス改質炭を得るバイオマス改質炭製造プロセスと、を有することを特徴とするバイオマス改質炭の製造方法。
【請求項３】
前記半炭化プロセスまたは前記パーム油生産プロセスのうち、少なくともいずか一方で生じた排出物を用いて再生エネルギーを生成する再生エネルギー生成工程を備え、前記再生エネルギーを少なくともバイオマス改質炭製造プロセスの稼働エネルギー源として用いることを特徴とする請求項２記載のバイオマス改質炭の製造方法。
【請求項４】
前記収穫、分別プロセスは、前記パーム椰子樹木から果房および該果房の周囲に生える前記リサイクル原料であるパーム枝葉をそれぞれ分離、収穫する収穫工程を有し、
前記半炭化プロセスは、前記パーム枝葉を搾汁し、搾汁液および第１固形残渣に分離する搾汁工程と、前記第１固形残渣を半炭化処理してバイオマス半炭化物を得る半炭化工程と、を有し、
前記バイオマス改質炭製造プロセスは、褐炭を乾燥する褐炭乾燥工程と、乾燥後の前記褐炭を粉砕して粉状褐炭を得る褐炭粉砕工程と、前記粉状褐炭および前記バイオマス半炭化物を混合して混合体を得る混合工程と、前記混合体を圧縮成形し、固形状のバイオマス改質炭を得る圧縮成形工程と、を有し、
前記パーム油生産プロセスは、前記果房から果実を脱果させ、該果実および脱果後の空果房に分離する脱果工程と、前記果実を搾油し、粗パーム油および第２固形残渣に分離する第１搾油工程と、前記粗パーム油に加水して懸濁させた後、油水分離してパーム油と分離水とを得る油水分離工程と、を有することを特徴とする請求項２または３記載のバイオマス改質炭の製造方法。
【請求項５】
前記再生エネルギー生成工程は、前記搾汁液を用いて、前記褐炭乾燥工程、前記褐炭粉砕工程、前記混合工程、前記圧縮成形工程のうち、少なくともいずれか１つの工程の稼働エネルギー源として用いる、前記再生エネルギーである第１稼働用エネルギーを生成する第１エネルギー生成工程を備えたことを特徴とする請求項４記載のバイオマス改質炭の製造方法。
【請求項６】
前記再生エネルギー生成工程は、前記空果房と、前記第２固形残渣であるパーム椰子殻およびパーム繊維とから、前記褐炭乾燥工程、前記褐炭粉砕工程、前記混合工程、前記圧縮成形工程のうち、少なくともいずれか１つの工程の稼働エネルギー源として用いる、前記再生エネルギーである第２稼働用エネルギーを生成する第２エネルギー生成工程を備えたことを特徴とする請求項４または５記載のバイオマス改質炭の製造方法。
【請求項７】
前記再生エネルギー生成工程は、前記分離水から、前記褐炭乾燥工程、前記褐炭粉砕工程、前記混合工程、前記圧縮成形工程のうち、少なくともいずれか１つの工程の稼働エネルギー源として用いる、前記再生エネルギーである第３稼働用エネルギーを生成する第３エネルギー生成工程を備えたことを特徴とする請求項４ないし６いずれか一項記載のバイオマス改質炭の製造方法。
【請求項８】
前記搾汁工程の前工程として、前記パーム椰子樹木のうち、収率の低下した樹齢が２０年以上経過したパーム古木を破砕する第１破砕工程を更に備え、前記搾汁工程において前記パーム枝葉とともに前記パーム古木の破砕物を搾汁することを特徴とする請求項４ないし７いずれか一項記載のバイオマス改質炭の製造方法。
【請求項９】
前記パーム枝葉として、パーム葉が生える葉部および該葉部よりも果房側を成す葉柄のうち、葉柄を用いることを特徴とする請求項４ないし８いずれか一項記載のバイオマス改質炭の製造方法。
【請求項１０】
前記搾汁工程には、前記パーム枝葉に加えて、更に前記パーム椰子樹木の樹幹が更に供給されることを特徴とする請求項４ないし９いずれか一項記載のバイオマス改質炭の製造方法。
【請求項１１】
前記半炭化工程には、前記第１固形残渣に加えて前記脱果工程からの空果房が更に供給されることを特徴とする請求項４ないし１０記載のバイオマス改質炭の製造方法。
【請求項１２】
前記第１エネルギー生成工程は、前記搾汁液の発酵によってメタンガスまたはバイオエタノールを生成する過程を含むことを特徴とする請求項５記載のバイオマス改質炭の製造方法。
【請求項１３】
前記第３エネルギー生成工程は、前記分離水からメタンガスまたはバイオエタノールを生成する過程を含むことを特徴とする請求項７記載のバイオマス改質炭の製造方法。  
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、褐炭とパーム産業由来の未利用（余剰）バイオマスを用いたバイオマス改質炭、およびその製造方法に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
石炭は一般的に発熱量の高いものから順に無煙炭、瀝青炭、亜瀝青炭、褐炭に分類される。炭化度の低い低品位炭である褐炭は、世界的に埋蔵量が多い。例えば、インドネシアは、世界的に見ても褐炭埋蔵量の多い国である。
【０００３】
しかしながら、褐炭は含水率が高く、そのまま燃料として用いる場合、発熱量が低い。また、褐炭は空気中の酸素と化学変化して自然発火する懸念のある官能基を多く含んでおり、含水率を下げるために乾燥させると自然発火する懸念がある。このため、長距離の輸送が困難であり、褐炭の燃料としての利用は、その産出地域の近傍に限られている。
【０００４】
こうした埋蔵量は多いものの、産出時の状態では発熱量が低く、かつ輸送効率も低い褐炭を有効に利用するために、例えば、特許文献１には、褐炭などの低品位炭を乾燥させた後、灰分を除去して脱灰乾燥炭を生成し、この脱灰乾燥炭を乾留して改質石炭である脱灰乾留炭を得る改質石炭の製造方法が開示されている。
【０００５】
また、例えば、特許文献２には、褐炭などの低品位炭を粉砕してサイロに貯蔵して乾燥させ、この乾燥物と油とを混合して水分を除去して得た脱水スラリーを生成する。更にこの脱水スラリーから油分を分離してケーキを生成し、このケーキを不活性ガスを用いて乾燥した後に成形して改質石炭を得る改質石炭の製造方法が開示されている。
【０００６】
また、例えば、特許文献３には、褐炭などの低品位炭と溶媒油とを混合して加熱脱水することで脱水スラリーを生成し、この脱水スラリーから油分を分離してケーキを得る。更にこのケーキを加熱して脱水石炭を生成し、この脱水石炭および低品位炭を粉砕した粉砕石炭を混合して成形することにより改質石炭を得る改質石炭の製造方法が開示されている。
【０００７】
一方、褐炭埋蔵量の多い生産国であるインドネシアは、また、世界的にも主要なパーム椰子産業が存在している。
パーム椰子は、生鮮果房（ＦＦＢ：Ｆｒｅｓｈ  Ｆｒｕｉｔ  Ｂｕｎｃｈ）の果肉とパーム椰子核とからそれぞれ油脂を採取でき、こうした油脂の生産を目的として栽培が行われている。パーム椰子は、単位面積当たりで得られる油脂の量が植物中でも極めて多く、商業作物として、特にインドネシアやマレーシアを中心に大規模な栽培（プランテーション農業）が行われている。
【０００８】
今日産業的に大規模栽培されたパーム椰子から収穫された果実は、石鹸や食用植物油の生産に使われている。生鮮果房（ＦＦＢ）の果実うち果肉（中果皮）からはパーム油が、また、中心部のパーム椰子核からはパーム核油がそれぞれ得られる。パーム油とパーム核油の品質は異なっており、パーム油は主に調理用、パーム核油は主に加工食品用としての用途が多いが、近年では、こうしたパーム油やパーム核油をバイオマス燃料としてディーゼル燃料の代替品として用いられつつある。
【０００９】
こうした、バイオマス燃料の原料として、近年では、パーム椰子のパーム油やパーム核油を採取した際に副産物として得られるパーム椰子殻（ＰＫＳ：Ｐａｌｍ  Ｋｅｒｎｅｌ  Ｓｈｅｌｌ）が用いられている。特に最近では、バイオマス資源となる間伐材の供給が不足する傾向にあり、パーム椰子殻（ＰＫＳ）の使用量が増加傾向にある。
【００１０】
パーム椰子からパーム油やパーム核油を採取するパーム油産業においては、上述のパーム椰子殻（ＰＫＳ）以外にも、空果房（ＥＦＢ：Ｅｍｐｔｙ  Ｆｒｕｉｔ  Ｂｕｎｃｈ）、パーム古木（ＯＰＴ：Ｏｉｌ  Ｐａｌｍ  Ｔｒｕｎｋ）、パーム枝葉（ＯＰＦ：Ｏｉｌ  Ｐａｌｍ  Ｆｒｏｎｄ）等が副産物として発生する。また、パーム椰子の生鮮果房（ＦＦＢ：Ｆｒｅｓｈ  Ｆｒｕｉｔ  Ｂｕｎｃｈ）の果実より搾油する際に、油分などの有機物を含むパーム椰子排水（ＰＯＭＥ：Ｐａｉｍ  Ｏｉｌ  Ｍｉｌｌ  Ｅｆｆｕｅｎｔ）が多量に生じる。
【００１１】
ここで、空果房（ＥＦＢ）においては、パーム椰子の生鮮果房（ＦＦＢ：Ｆｒｅｓｈ  Ｆｒｕｉｔ  Ｂｕｎｃｈ）から果実を採取する際に蒸煮することから、このときの蒸気によって空果房（ＥＦＢ）の水分量は６５％以上となるため、燃焼用の燃料としては適していない。このため、空果房（ＥＦＢ）のほとんどは農園に戻され廃棄されるが、一部はパーム繊維（Ｆｉｂｅｒ）、パーム椰子殻（ＰＫＳ）と一緒にボイラーで燃焼させ、その燃焼灰を肥料として利用されている。
【００１２】
また、パーム椰子樹木は、樹齢が２０〜２５年程度となると経済性が低くなるため切り倒されて、新しい木に植え替えが行われる。このとき、パーム古木（ＯＰＴ）が発生することになる。ここで、このパーム古木（ＯＰＴ）の発生量は、パーム椰子殻（ＰＫＳ）の約３倍である。上述のパーム古木（ＯＰＴ）においては、組織が脆弱であるため通常の木材加工には適しておらず、最外層の一部が合板材として利用されるのみであった。また、パーム椰子の樹齢によって発生することから、供給量が年次によってばらつくおそれがあった。
なお、最近では、例えば特許文献４〜６に開示されているように、パーム古木（ＯＰＴ）に対して搾汁を行い、得られた樹液に含まれる糖分からバイオエタノールや乳酸を製造する技術が提案されている。
【００１３】
こうした世界的に主要なパーム椰子産業が存在し、かつ褐炭埋蔵量の多い国であるインドネシアでは、パーム産業由来のバイオマス資源と、褐炭とを用いて、新たな石炭改質燃料を生産することが考えられている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【００１４】
【特許文献１】特開２０１５−３０７３７号公報
【特許文献２】特許第６０２６３６７号公報
【特許文献３】特開２０１５−２１８２７１号公報
【特許文献４】特許第４０６５９６０号公報
【特許文献５】特許第４４１８８７１号公報
【特許文献６】特許第４６６５２５７号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【００１５】
特許文献１〜３に開示された褐炭などの低品位炭を原料にした改質石炭の製造方法では、褐炭を乾燥させてから乾留したり、褐炭を乾燥させてから油と混合して再度脱油させたりするなど、コストの掛かる製造設備、手間の掛かる製造工程、および添加する油のコストなど、褐炭の主要な生産地である発展途上国では経済的に実施が困難であるという課題があった。
【００１６】
この発明は、前述した事情に鑑みてなされたものであって、褐炭などの低品位炭を多く産出し、かつ大規模なパーム椰子産業が存在する環境において、パーム油の生産に伴い生じる余剰エネルギー及びパーム産業由来未利用バイオマス資源と、褐炭とを用いた、発熱量が高く、輸送性、取扱い性に優れたバイオマス改質炭及びそ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】
【００１７】
上記の課題を解決するために、本発明のバイオマス改質炭は、パーム椰子の果房の周囲に生えるパーム枝葉を半炭化処理したバイオマス半炭化物と、褐炭を乾燥粉砕した粉状褐炭とを混合して圧縮成形した圧縮成形体からなることを特徴とする。
【００１８】
本発明のバイオマス改質炭によれば、従来は有効利用されていなかったパーム産業由来未利用バイオマス資源を用いてバイオマス半炭化物を製造するとともに、こうしたパーム椰子を得るパーム椰子農園の近傍に所在する炭鉱から得られた褐炭を乾燥、粉砕して乾燥褐炭を製造し、バイオマス半炭化物と混合して圧縮成形することで、褐炭を混合しないでバイオマス半炭化物のみで形成した燃料用ペレットと同等の発熱量を持ち、かつ、炭素分が多く硫黄分が少ない、燃料として優れた特性を有するバイオマス改質炭を実現できる。
【００１９】
本発明のバイオマス改質炭の製造方法は、パーム椰子樹木からパーム油を得るパーム油生産プロセスと、パーム椰子樹木からリサイクル原料を得る収穫、分別プロセスと、前記リサイクル原料を半炭化する半炭化プロセスと、半炭化した前記リサイクル原料と褐炭を混合してバイオマス改質炭を得るバイオマス改質炭製造プロセスと、を有することを特徴とする。
【００２０】
本発明のバイオマス改質炭の製造方法によれば、従来は有効利用されていなかったパーム椰子樹木由来のリサイクル原料を半炭化物して、これにパーム椰子農園の近傍に所在する炭鉱から得られた褐炭を混合することによって、容易に、かつ低コストにバイオマス改質炭を製造することができる。
【００２１】
半炭化したリサイクル原料に褐炭を混合することで、パーム産業由来の未利用バイオマスであるリサイクル原料を有効に利用することができるとともに、バイオマス改質炭中に、パーム椰子農園の近傍で産出する褐炭を乾燥、粉砕して含ませることによって、長距離の輸送に適さず、かつ燃料としての特性が低い低品質炭である褐炭を低コストで有効利用することができる。
【００２２】
また、本発明では、前記半炭化プロセスまたは前記パーム油生産プロセスのうち、少なくともいずか一方で生じた排出物を用いて再生エネルギーを生成する再生エネルギー生成工程を備え、前記再生エネルギーを少なくともバイオマス改質炭製造プロセスの稼働エネルギー源として用いることを特徴とする。
半炭化プロセスやパーム油生産プロセスの過程で生じる余剰物を用いて再生エネルギーを生成し、これをバイオマス改質炭製造プロセスの稼働エネルギー源として用いることによって、外部から電力や熱エネルギーなどの新たな稼働エネルギー源を導入することなく、低コストにバイオマス改質炭を製造することができ、また、カーボンフリーの実現にも寄与する。
【００２３】
また、本発明では、前記収穫、分別プロセスは、前記椰子樹木から果房および該果房の周囲に生える前記リサイクル原料であるパーム枝葉をそれぞれ分離、収穫する収穫工程を有し、前記半炭化プロセスは、前記パーム枝葉を搾汁し、搾汁液および第１固形残渣に分離する搾汁工程と、前記第１固形残渣を半炭化処理してバイオマス半炭化物を得る半炭化工程と、を有し、前記バイオマス改質炭製造プロセスは、褐炭を乾燥する褐炭乾燥工程と、乾燥後の前記褐炭を粉砕して粉状褐炭を得る褐炭粉砕工程と、前記粉状褐炭および前記バイオマス半炭化物を混合して混合体を得る混合工程と、前記混合体を圧縮成形し、固形状のバイオマス改質炭を得る圧縮成形工程と、を有し、前記パーム油生産プロセスは、前記果房から果実を脱果させ、該果実および脱果後の空果房に分離する脱果工程と、前記果実を搾油し、粗パーム油および第２固形残渣に分離する第１搾油工程と、前記粗パーム油に加水して懸濁させた後、油水分離してパーム油と分離水とを得る油水分離工程と、を有する。
【００２４】
また、本発明では、前記再生エネルギー生成工程は、前記搾汁液を用いて、前記褐炭乾燥工程、前記褐炭粉砕工程、前記混合工程、前記圧縮成形工程のうち、少なくともいずれか１つの工程の稼働エネルギー源として用いる、前記再生エネルギーである第１稼働用エネルギーを生成する第１エネルギー生成工程を備えたことを特徴とする。
【００２５】
また、本発明では、前記再生エネルギー生成工程は、前記空果房と、前記第２固形残渣であるパーム椰子殻およびパーム繊維とから、前記褐炭乾燥工程、前記褐炭粉砕工程、前記混合工程、前記圧縮成形工程のうち、少なくともいずれか１つの工程の稼働エネルギー源として用いる、前記再生エネルギーである第２稼働用エネルギーを生成する第２エネルギー生成工程を備えたことを特徴とする。
【００２６】
また、本発明では、前記再生エネルギー生成工程は、前記分離水から、前記褐炭乾燥工程、前記褐炭粉砕工程、前記混合工程、前記圧縮成形工程のうち、少なくともいずれか１つの工程の稼働エネルギー源として用いる、前記再生エネルギーである第３稼働用エネルギーを生成する第３エネルギー生成工程を備えたことを特徴とする。
【００２７】
また、本発明では、前記搾汁工程の前工程として、前記パーム椰子樹木のうち、収率の低下した樹齢が２０年以上経過したパーム古木を破砕する第１破砕工程を更に備え、前記搾汁工程において前記パーム枝葉とともに前記パーム古木の破砕物を搾汁することを特徴とする。
【００２８】
また、本発明では、前記パーム枝葉として、パーム葉が生える葉部および該葉部よりも果房側を成す葉柄のうち、葉柄を用いることを特徴とする。
【００２９】
また、本発明では、前記搾汁工程には、前記パーム枝葉に加えて、更に前記パーム椰子樹木の樹幹が更に供給されることを特徴とする。
【００３０】
また、本発明では、前記半炭化工程には、前記第１固形残渣に加えて前記脱果工程からの空果房が更に供給されることを特徴とする。
【００３１】
また、本発明では、前記第１エネルギー生成工程は、前記搾汁液の発酵によってメタンガスまたはバイオエタノールを生成する過程を含むことを特徴とする。
【００３２】
また、本発明では、前記第３エネルギー生成工程は、前記分離水からメタンガスまたはバイオエタノールを生成する過程を含むことを特徴とする。
【発明の効果】
【００３３】
本発明によれば、褐炭などの低品位炭を多く産出し、かつ大規模なパーム椰子産業が存在する環境において、パーム油の生産に伴い生じる余剰エネルギー及びパーム産業由来未利用バイオマスと褐炭とを用いた、発熱量が高く、輸送性、取扱い性に優れたバイオマス改質炭及びその製造方法を提供することができる。
【図面の簡単な説明】
【００３４】
【図１】本発明のバイオマス改質炭の製造方法の概要を示したブロック図である。
【図２】本発明のバイオマス改質炭の製造方法を模式的に示した概略説明図である。
【図３】本発明のバイオマス改質炭の製造方法を段階的に示したフローチャートである。
【図４】パーム椰子の各構成部位を示す説明図である。
【図５】パーム椰子のパーム枝葉を示す模式図である。
【図６】パーム椰子の果実の断面を示す模式図である。
【発明を実施するための形態】
【００３５】
まず始めに、本発明の技術的背景について説明する。
一般財団法人電力中央研究所による「バイオマス残渣の燃料利用技術の探索」の報告書（Ｖ１４００８）によれば、低品位炭である褐炭は、埋蔵量が多いものの、含水率が高いために発熱量が低く乾燥すると自然発火性のあることから、その利用は主に褐炭採掘地域に限定されている。脱水、乾燥を中心に褐炭改質技術の開発は進められているが、多くの技術に経済的な課題がある。低コストに褐炭を改質する手段として、バイオマス残渣の利用が有望視されているが、改質後の燃料特性や安全性に関する知見は得られていない。
【００３６】
褐炭の燃料としての利用を目的として、褐炭−バイオマス残渣（米糠・ジャトロファ搾油かす・ユーカリチップ）混合ペレットの試作を行っているが、燃焼特性として褐炭混合率の増加に伴いペレットの機械的耐久力は向上するものの、発熱量を維持するためには褐炭混合率を５０％程度に抑える必要がある。こうした混合ペレットの試作により、褐炭に比べ自然発火性が抑制される可能性が示唆された。また、石炭燃焼に比べ、６０％のＣＯ２排出削減が見積られている。
【００３７】
また、一般財団法人電力中央研究所による「日本のバイオエネルギーシナリオの検討」の報告書（Ｖ０８００３）には、長距離船舶輸送によるバイオマス資源の海外調達の可能性についてのシナリオが示されている。これによれば、電力シナリオとして、キーアクターは電気事業者、トリガーはＲＰＳ制度への対策と原油価格高騰である。なお、ＲＰＳ制度（Renewables Portfolio Standard）とは、「電気事業者による新エネルギー等の利用に関する特別措置法」（以下、「新エネルギー等利用法」という。）に基づき、 エネルギーの安定的かつ適切な供給を確保するため、電気事業者に対して、毎年、その販売電力量 に応じた一定割合以上の新エネルギー等から発電される電気の利用を義務付け、新エネルギー等の更なる普及を図るものである（なお、このＲＰＳ制度は、段階的に廃止され、ＦＩＴ（固定買取制度）に移行する予定である）。
【００３８】
こうしたＲＰＳ制度への対策をきっかけに、木質ペレットとパーム油と残渣輸入が本格化する。しかしながら、ボトルネックとして、（１）海外バイオマス資源の安定供給（資源確保、ロジスティクス）に不安があること、（２）バイオマス燃料の持続可能性への疑問、が提起されている。
【００３９】
また、一般財団法人電力中央研究所による「炭化燃料化実験設備の運転条件が炭化燃料性状に及ぼす影響の評価」の報告書（Ｍ１４０１２）には、木質バイオマスは発熱量が低く破砕性が悪いことから、１〜３ｗｔ％程度の混焼率で、混焼率の向上には発熱量を高め、かつ破砕性を改善できる炭化処理が有効であるとされている。
【００４０】
また、一般財団法人電力中央研究所による「世界の褐炭の需給動向とインドネシア・豪州の炭鉱別資源量等に関する調査」の報告書（Ｙ１３０１２）には、（１）炭鉱別にみるとインドネシアは中小規模炭鉱が多い、（２）インドネシアは２０１０年頃から中国やインドに向けて褐炭の輸出量を増加させている、とされている。一例として２０１０年におけるインドネシアの褐炭に関する状況は以下の通りである。
・褐炭生産量（輸出量）  １７９百万ｔ
・褐炭可採埋蔵量  １１０５百万ｔ
・褐炭推定資源量  ２１２２８百万ｔ
【００４１】
また、独立行政法人石油天然ガス・金属鉱物資源機構による「世界における低品位炭の開発・利用状況と我が国への輸入可能性調査」（平成２７年３月１１日）の報告書によれば、インドネシアではMedium rankとLow rankの石炭、つまり気乾ベース６１００Ｋｃａｌ／Ｋｇ以下の石炭を低品位炭とみなしている。
【００４２】
そして、この低品位炭に関する技術課題の取り纏めと今後の動向として、以下のことが挙げられている。
（１）改質・ブリケット化の場合は同等発熱量炭の市場価格レベルで提供出来なければならない。低品位炭利用の全体プロセスはコスト削減への工夫が不可欠である。
（２）各国で低品位炭の高付加価値化を目的とした技術開発・実証が行なわれている。
（２−１）乾燥・改質してハンドリング性、輸送性を向上させる。
（２−２）燃焼やガス化によって電気・クリーン燃料・化学品に転換する。
（３）低品位炭の混焼比率について
（３−１）褐炭のように水分を多く含む石炭は含まれる水分が水蒸気となり排ガス量が増える為ボイラ内の滞留時間を長くしなければならず、そのため、ボイラの火炉容積は大きくする必要がある。しかしながら、混炭で使用するボイラは瀝青炭で設計されているので火炉容積は大きくなり、混炭比率には限度がある。
（３−２）現在の日本での、低品位炭の混焼比率は、概ね２０〜３０％程度が限界である。
（４）低品位炭又は改質した低品位炭の使用状況
（４−１）日本の輸入量は、２００８年がピークで１７００万ｔ、２０１３年で１０００万ｔ
（４−２）２０１３年では、インドネシアが最も多く７６０万ｔ（７２％）
（４−３）低品位炭の使用は、約８割が発電所の混焼用、残り約２割が一般産業用
（４−４）改質した低品位炭の利用は現在のところ普及に至っていない。
技術的な課題や改質コストの低減が課題となっている。
（５）今後の低品位炭の利用・輸入可能性
（５−１）低品位炭は瀝青炭との価格優位性を維持しており、今後もインドネシアからの低品位炭輸入が大勢を占めると見られる。
（５−２）産炭国において高発熱量の良質瀝青炭の生産割合が徐々に減少する傾向に向かう中、世界の低品位炭の生産量・貿易量は増加している。
（５−３）現在、日本から様々な低品位炭の利用技術が実用段階に来ており、コスト面での問題が解決できれば、近い将来には産炭国で改質された低品位炭が輸入される可能性がある。
（６）今後の課題
（６−１）経済評価
低品位炭の混焼比率が上がるに伴い、（ａ）燃料コストは低減、（ｂ）発電効率は低下  、（ｃ）石炭取扱量は増加、（ｄ）自然発火、ミルでのトラブル、事前乾燥などの費用増加（ｅ）各課題に対する技術的改善が必要、とされている。
（６−２）インドネシアでは経済成長に伴う電力需要に対応するために山元発電所建設が続く。その場合、低品位炭は山元発電所へＤＭＯ（石炭国内供給義務）に従って優先的に使用されることが予想され、低品位炭の日本への輸入へ影響を与える懸念があり、輸出規制、付加価値の義務化の石炭への適用が検討されている。
【００４３】
インドネシアの石炭について、石炭確認可採埋蔵量は世界６位、２８０１７百万ｔ（２０１３  ＷＥＣ資料）あるが、その内訳のほとんどは褐炭＋亜瀝青炭の低品位炭である。褐炭のように水分を多く含む石炭は含まれる水分が水蒸気となり排ガスが増える為、ボイラ内の滞留時間を長くしなければならず、そのため、ボイラの火炉容積を大きくする必要がある。しかしながら、混炭で使用するボイラは瀝青炭で設計されているので、火炉容積は大きくなく、混焼比率には限度がある（混焼比率は概ね２０〜３０％程度）。
【００４４】
インドネシアが保有する低品位炭の特性は以下のとおりである。
（メリット）
（１）埋蔵量が豊富である（可採年数が長い）ため、長期安定供給が可能である。
（２）採掘が露天掘りで生産コストが低いため、購入価格が安い。
（３）高揮発分、低灰融点であるため、燃焼性が良く、ガス化利用に適している。
（デメリット）
（１）高水分であるため、ボイラ能力低下によりＣＯ２排出量が増大する。また、高水分輸送による輸送効率の低下が懸念される。
（２）細孔容量が大きく、酸素官能基が多いため、自然発火しやすく、輸送、貯炭の安全性の低下が懸念される。
（３）乾燥、改質、ブリケット処理が必要であるため、エネルギー消費が大きくなり、設備費が高くなる。
【００４５】
以上、褐炭などの低品位炭に関する課題のまとめとして、（１）最終製品のコストを競合製品（同等発熱量炭）に対抗できるレベルまで下げられるか、（２）ハンドリング性、輸送性を向上し競合製品（同等発熱量炭）に対抗できるレベルに上げられるか、ということを解決する必要がある。
【００４６】
一方、インドネシアでは、低品位炭（主に褐炭）の有数の産出地域であるとともに、大規模なパーム椰子産業が存在する地域でもある。
パーム産業と低品位炭（主に褐炭）両方が存在するインドネシアから、近年  ＰＫＳがバイオマス資源として輸出されている。中規模のパーム油搾油工場  例えば、ＦＦＢ：６５ｔ／時の搾油規模では、年間１５０００ｔ／年のＰＫＳが産出される。ＰＫＳは元々搾油工場の副産物であり、自社内発電用に使用されるが、従来、Ｆｉｂｅｒの補助燃料としての使用が主力であり、約８０％は外部売却されている。
【００４７】
インドネシアにおける多くのパーム油搾油工場は零細な生産者であり、ＰＫＳ中の異物混入、高水分率（露天保管による雨水吸収）等の品質のバラつきがある。加えて、バイヤーが工場まで直接買付けする商取引がほとんどである為、産地トレーサビリティは確保されておらず、バイオマス資源（ここではＰＫＳ）の持続性に課題がある。
【００４８】
植物由来の、ＰＫＳをはじめとする  パーム由来のバイオマス資源は  カーボンニュートラルとして扱われる。しかし、ＬＣＡ（ライフサイクルアセスメント）−ＣＯ２でみると  輸送手段（例えば海運）により増加するが、それよりも原料乾燥での石油利用が大きく、ＣＯ２を引き上げる原因となっている。ＰＫＳを例に取ると、含水率の品質確保のため、近年は業者が集積場に乾燥装置を設置する傾向にある。
【００４９】
以上に基づいて、全く新しく発明した低品質炭とパーム産業由来未利用バイオマス資源の組み合わせで包括的なプロセスによる解決方法を提供する。  
（１）新エネルギーの創出
低品位炭（主に褐炭）の改質炭、褐炭ブリケット、ガス化・液化等  での製品が開発若しくは実用段階に入っているが、本発明はそれらとコンセプトが違う  高付加価値バイオマス混合燃料炭であるバイオマス改質炭を創出する。これらは限定された地域で、限られた条件での新規燃料となるが、製造能力は多大である。個々の技術は、確立あるいは実証確認されている技術で、その新規な組合せによる包括的なプロセスとなる。  
（２）本発明の好適な条件
Ａ．パーム産業由来のバイオマス資源、例えばＯＰＦが安易に入手可能であること。
Ｂ．パーム産業由来のバイオマス資源、例えばＯＰＦを安価に半炭化（炭化を含む）出来る環境、即ち必要なエネルギーが極めて安価に入手可能であること。
Ｃ．パーム椰子農園及びその近隣で産出する低品位炭（主に褐炭）が入手可能なこと。あるいは、低品位炭（主に褐炭）の産地及びその近隣でパーム椰子由来のバイオマス資源の炭化（半炭化を含む）物が入手可能なこと。
これら好適な条件Ａ〜Ｃを満たす国や地域は、インドネシアとマレーシアの一部である。
【００５０】
以上の条件を踏まえた本発明の概要は以下のとおりである。
低品位炭（主に褐炭）をパーム産業由来未利用バイオマス資源の半炭化物に混合してバイオマス改質炭にする。これにより、以下の課題を解決する効果が得られる。
（１）高水分による燃焼能力低下：
水分調整（乾燥及び混合）は産炭地とパーム搾油工場が近傍にある場所で行い、水分調整された燃料となる。その為、発熱量も調整された燃料を生産でき、燃焼能力の低下を回避することができる。
（２）高水分による輸送効率：
産炭地とパーム搾油工場が近傍にある条件を満たすことで、水分調整は現地で行われる。よって、高水分の低品位炭を輸送する距離は短くて済み、生産された燃料水分は瀝青炭相当と少量である。
（３）高水分調整のコスト：
搬送コストは上述した状況である為、低コストである。また、乾燥・粉砕等のエネルギーコストは、パーム産業由来未利用バイオマス資源を利用するため低コストである。さらに、生産する燃料（低品位炭＋炭化バイオマス（例えばＯＰＦの半炭化粉砕物）の混合燃料）におけるバイオマス側は、パーム産業由来未利用バイオマス資源使用する為、低コストである。
（４）高水分による水蒸気などの排ガス量が増える為、ボイラ内の滞留時間を長くとる必要があり、火炉容積の大きな設備とするか、混合比率を抑制：
水分調整された新燃料の為、火炉容積を増加する必要は無く、混合比率も瀝青炭＋低品位炭の混合比率よりは、大きくなる。
（５）低灰融点によるボイラ能力の低下：
生産する燃料を低品位炭＋炭化バイオマス（例えばＯＰＦの半炭化粉砕物）の混合燃料とする場合、燃料は、微粉炭ボイラ燃料の混合物としての利用がメインである為、低灰融点によるボイラ能力低下は、炭化バイオマス燃料の混合割合が、５０％以下では問題が発生しない。但し、カリウム含有が高いＥＦＢ炭化物の場合は混合条件を調整する必要がある。
（６）自然発火しやすく、輸送・貯炭の安全性が低い：
生産する燃料（低品位炭＋炭化バイオマス（例えばＯＰＦの半炭化粉砕物）の混合燃料）は、混合固形燃料（バイオマス改質炭）になった時点で自然発火は生じにくくなり、輸送・貯炭の安全性は、瀝青炭と同等になり安全性が高められる。
（７）低品位炭（主に褐炭）を利用するには、乾燥、改質、ブリケット・ペレット処理が必要で、そのための設備費とエネルギーコストがかかり、製造コストが上昇：
上記（１）〜（６）の必要条件が揃った場所での生産であれば、低コストでの製造が可能となる。
（８）木質バイオマスは発熱量が低く破砕性が悪いことから、１〜３ｗｔ％程度の混焼率で混焼率の向上には、発熱量を高め、かつ破砕性を改善できる炭化処理が必要：
バイオマス改質炭（ＯＰＦ-半炭化物と低品位炭（主には褐炭）の乾燥破砕物との混合ブリケット・ペレット）である事より、ＧＨＩが２０〜４５程度に硬度を持つことができ、混焼率は１〜１００％の間で調整できる。また、発熱量も５３００ｋｃａｌ／ｋｇ以上と高いので、微粉炭式ボイラに問題なく対応可能であり、循環流動層ボイラ、ストーカーボイラ等も使用が可能である。
【００５１】
また、ＬＣＡ−ＣＯ２の観点から見たメリットは以下のとおりである。
（１）石炭を燃料とするため、ＣＯ２発生の問題：
上述した好適な条件と低品位炭＋炭化バイオマスの混合燃料という条件により、製造エネルギーの全量と、炭化バイオマスの混合燃料割合分が  カーボンニュートラルであり、ＣＯ２削減に寄与する。
（２）製造に関するＬＣＡ−ＣＯ２：
ここで使用する全てのエネルギーは、パーム産業由来の未利用バイオマス  資源から利用可能な、電力、蒸気、熱ガス、バイオエタノール、水素が得られることにより、バイオマス改質炭は、極めてＬＣＡ−ＣＯ２低減に効果のある燃料となる。
【００５２】
また、トレーサビリティの観点から見たメリットは以下のとおりである。
本発明のバイオマス改質炭は、産地・原料・安定性・生産・燃料・品質の何れも以下のように問題は無い。
・産地：インドネシア・マレーシア。
・原料：パーム由来バイオマス資源と近隣で産出される低品位炭。
・安定性：パーム由来バイオマス資源は年間平均的に多量に産出される。また、褐炭などの低品位炭は特にインドネシアに豊富にある。
・生産：エネルギーは自前、インフラは既存パーム産業と石炭産業のものを利用できる。技術は個別には確立している。パーム産業由来未利用バイオマスは、極めてサステイナブルな資源である。
・燃料：自前バイオマスエネルギーでカーボンニュートラルである。
・品質：原料のバラつきが少なく、混合燃料での調整が可能な為、品質は安定している。
・環境：本発明は  石炭産業、パーム椰子産業、エネルギー製造、バイオマス改質炭製造、ＯＰＦ-半炭化ペレット製造の全てを含む包括的なシステムであり、バイオマス改質炭の製造方法の各工程での環境保護について、ＰＯＭＥを含む事で相互に補完が可能となっている。
【００５３】
日本における微粉炭発電所の安定的な燃料確保について、限定的な条件下での燃料製造となるが、インドネシア、マレーシアの一部では、低品位炭は埋蔵量が豊富で長期安定供給可能であり、また、パーム産業由来未利用バイオマス資源の利用で  安価で豊富に長期安定供給が可能である。よって、バイオマス改質炭の生産の持続性は十分に確保できる。
【００５４】
既存パーム産業の環境破壊問題については、パーム椰子農園に放置されるＯＰＴ、ＯＰＦを回収して腐敗ガス（メタン、ＣＯ２）の発生を防ぐことができる。また、ＰＯＭＥからのメタンガスを回収し、バイオマス改質炭の製造のためのエネルギー源として利用することができる。また、パーム油搾油工場からのＥＦＢを有効利用する事により、腐敗ガス発生を防ぐことができる。
【００５５】
以下、図面を参照して、上述した背景や課題を解決するための本発明の一実施形態のバイオマス改質炭、およびその製造方法について説明する。なお、以下に示す実施形態は、発明の趣旨をより良く理解させるために具体的に説明するものであり、特に指定のない限り、本発明を限定するものではない。
【００５６】
まず最初に図１を参照して、本発明のバイオマス改質炭の製造方法の概要を説明する。
図１は、本発明の一実施形態であるバイオマス改質炭の製造方法の概要を示したブロック図である。
本発明のバイオマス改質炭の製造方法１０は、パーム産業由来未利用バイオマス資源と褐炭（低品質炭）とを原料とするバイオマス資源および褐炭利用エネルギーシステムである。バイオマス改質炭の製造方法１０は、パーム椰子樹木からパーム油を得るパーム油生産プロセス１３と、パーム椰子樹木からリサイクル原料を得る収穫、分別プロセス１１と、リサイクル原料を半炭化する半炭化プロセス１２と、半炭化したリサイクル原料と褐炭を混合してバイオマス改質炭を得るバイオマス改質炭製造プロセス１４と、を有する。
【００５７】
収穫、分別プロセス１１では、パーム農園で栽培されたパーム椰子の生鮮果房（ＦＦＢ）を収穫する。また、パーム椰子の生鮮果房（ＦＦＢ）を収穫する際に、パーム枝葉（ＯＰＦ：リサイクル原料）が得られる。
【００５８】
パーム油生産プロセス１３では、収穫した生鮮果房（ＦＦＢ）からパーム油やパーム核油を搾油する。
【００５９】
半炭化プロセス１２では、生鮮果房（ＦＦＢ）を収穫時に得られたリサイクル原料であるパーム枝葉（ＯＰＦ）を半炭化させる。
【００６０】
バイオマス改質炭製造プロセス１４では、半炭化プロセス１２で得られた半炭化させたパーム枝葉と、パーム椰子農園の近隣で得られた褐炭とを混合し、成形してバイオマス改質炭を得る。
【００６１】
また、本発明のバイオマス改質炭の製造方法１０は、再生エネルギー生成工程１５を備えることが好ましい。再生エネルギー生成工程１５は、例えば、半炭化プロセス１２においてパーム枝葉（ＯＰＦ）を搾汁した搾汁液（排出物）を発酵させるなどして、バイオエタノールなどを生成し、これをバイオマス改質炭製造プロセス１４の稼働エネルギー源とする工程である。
【００６２】
また、再生エネルギー生成工程１５は、例えば、生鮮果房（ＦＦＢ）の脱果後の空果房（排出物）や、パーム油の搾油後に排出されるパーム椰子殻（排出物）やパーム繊維（排出物）を燃焼させることによって電力や蒸気を生成し、これらをバイオマス改質炭製造プロセス１４の稼働エネルギー源とする工程である。
【００６３】
また、再生エネルギー生成工程１５は、例えば、パーム油生産プロセス１３においてパーム油の油水分離によって生じた分離水（排出物）を発酵させるなどして、バイオエタノールなどを生成し、これをバイオマス改質炭製造プロセス１４の稼働エネルギー源とする工程である。
【００６４】
本発明のバイオマス改質炭の製造方法１０によれば、パーム油の製造時に生じるパーム枝葉（リサイクル原料）と、パーム椰子農園の近隣で産する褐炭とを混合して、固形燃料であるバイオマス改質炭を製造できる。これによって、余剰物であるパーム枝葉（リサイクル原料）と、用途が限られていた褐炭とを有効利用することが可能になる。
【００６５】
また、本発明のバイオマス改質炭の製造方法１０によれば、パーム油生産プロセス１３や半炭化プロセス１２において生じた排出物を用いて、再生エネルギー生成工程１５によってバイオマス改質炭製造プロセス１４の稼働エネルギー源を生成することにより、外部から電力や熱エネルギーなどを調達しなくても、バイオマス改質炭を低コストに製造することができ、同時に、排出物を低減して環境保全を図ることができる。
【００６６】
以下、上述したバイオマス改質炭の製造方法の概要の各部をより詳細に説明する。
図２は、図１に示すバイオマス改質炭の製造方法をより詳細に示した概略説明図である。また、図３は、本発明の一実施形態であるバイオマス改質炭の製造方法を段階的に示したフローチャートである。なお、図３において、点線で囲まれた領域は、当該領域に向けて延びる矢印で示されるエネルギーや各物質が、当該領域に含まれる任意の工程に供給されることを示している。また、図３において、一点鎖線で囲まれた領域は、ある工程が複数の工程（下位工程）からなることを示している。
また、以下の説明において、褐炭と言った場合、石炭化度の低い（例えば、炭素含有量７０ｗｔ％以下）の低品位炭を指し、これよりも石炭化度の高い亜瀝青炭、瀝青炭、無煙炭を除いた石炭を全て含む。
【００６７】
パーム産業由来未利用バイオマス資源と褐炭（低品質炭）とを原料とするバイオマス資源および褐炭利用エネルギーシステム１０は、大別して、パーム椰子の収穫、分別プロセス１１と、半炭化プロセス１２と、パーム油生産プロセス１３と、バイオマス改質炭製造プロセス１４に分けられる。なお、半炭化プロセス１２およびパーム油生産プロセス１３及びバイオマス改質炭製造プロセス１４を行う施設は、物理的に近接ないし一体の施設とすることが輸送効率上好ましい。
【００６８】
パーム椰子は、赤道を中心に北緯１７度〜南緯２０度の範囲、年間雨量１５００〜２０００ｍｍ、最低気温２２〜２４℃、最高気温２９〜３０℃、日照時間５時間／日以上の高温多湿な気候が栽培に好ましい環境であり、東南アジアやアフリカ、中南米が栽培適地とされている。
【００６９】
プランテーションで栽培されるアブラヤシは、種子から発芽したのち、１年〜１年半程度、鉢で育てられた後、整地された土地に約１４０〜１５０本／ｈａ程度の密度で植え付けられる。植え付け後、３年で葉の付け根に最初の花房が現れ、やがて全ての葉の付け根に花房がついていく。花房には、雄花房と雌花房があり、雄花は黄色で小さく、現れてから３〜４日で花粉をつくる。雌花も黄色い花で、１０〜１２個でひとつの花序をつくり、この花序が集まって花房になっている。花粉の飛ぶ距離はあまり長くないため、虫を媒介とした受粉などが行われる。
【００７０】
受粉後、約１５０日で果実が成熟する。収穫は、発芽から３年〜４年半から始まり、８〜１５年の木がもっともよく収穫できる。１本のパーム椰子からは年間で約１１個の生鮮果房（ＦＦＢ）が収穫可能であり、この収穫の際に２本のパーム枝葉（ＯＰＦ）が伐採される。そして、約１８年を過ぎると収穫量が減りはじめるため、通常は２０〜２５年ほどで伐採され、植え替えが行われる。
【００７１】
図４は、パーム椰子樹木の各構成部位を示す模式図である。
図４に示すように、パーム椰子１は、地面から立ち上がる樹幹２と、この樹幹２から枝分かれして延びるパーム枝葉（ＯＰＦ）３と、パーム枝葉（ＯＰＦ）３の付け根部分に生じる、多数の果実４を実らせた果房（生鮮果房）５とを有している。
【００７２】
図５は、パーム椰子のパーム枝葉（ＯＰＦ）を示す模式図である。
パーム枝葉（ＯＰＦ）３は、パーム葉が生える葉部（Ｒａｃｈｉｓ）６およびこの葉部６よりも果房５側を成す葉柄（Ｐｅｔｉｏｌｅ）７とからなる。
【００７３】
図６はパーム椰子の果実の断面を示す模式図である。
果実４は、外果皮４Ａと、パーム油を含む果肉（中果皮）４Ｂと、内果皮に包まれ、パーム核油を含むパーム椰子核４Ｃとからなる。
【００７４】
収穫、分別プロセス（収穫工程Ｓ１）１１では、パーム農園で栽培されたパーム椰子の生鮮果房（ＦＦＢ）を収穫する。また、パーム椰子の生鮮果房（ＦＦＢ）を収穫する際には、生鮮果房（ＦＦＢ）の周囲に生えているパーム枝葉（ＯＰＦ）を伐採する必要がある。なお、１つの生鮮果房（ＦＦＢ）を収穫する際には、２本のパーム枝葉（ＯＰＦ）が伐採されることになる。
【００７５】
収穫、分別プロセス１１で得られた、リサイクル原料であるパーム枝葉（ＯＰＦ）は、更に、パーム葉が生える葉部（Ｒａｃｈｉｓ）およびこの葉部よりも生鮮果房（ＦＦＢ）側を成す葉柄（Ｐｅｔｉｏｌｅ）に切り分けられる。そして、以下の半炭化プロセス１２では、パーム枝葉（ＯＰＦ）として、葉柄（Ｐｅｔｉｏｌｅ）が用いられる。もちろん、葉部も含めて半炭化プロセス１２に用いることも可能である。なお、パーム枝葉（ＯＰＦ）３において、葉柄７と葉部６との重量比はおよそ５０：５０である。こうしたパーム枝葉（ＯＰＦ）３の葉柄７は、樹幹２に繋がる付け根（基部）から中央部分にかけて、ブドウ糖含量がとりわけ高いのが特徴となっている。
【００７６】
一方、切り分けられた葉部（Ｒａｃｈｉｓ）６は、パーム椰子農園の育成中のパーム椰子の周辺に敷設される。こうした多数の葉が付いた葉部（Ｒａｃｈｉｓ）をパーム椰子の周辺に置くことによって、パーム椰子の果房を狙う野ネズミを捕食する蛇類の棲み処を確保し、パーム椰子の鼠害を防止する。
【００７７】
以上の収穫、分別プロセス（収穫工程Ｓ１）１１によって、生鮮果房（ＦＦＢ）、およびパーム枝葉（ＯＰＦ）の葉柄７が得られる。また、例えば、２０〜２５年以上経過したパーム椰子１も伐採され、パーム古木（ＯＰＴ）および残ったパーム枝葉（ＯＰＦ）として回収される。
【００７８】
パーム古木（ＯＰＴ）の樹幹は、大量の樹液を含んでおり、その樹液の含量は中心部分ほど高い傾向があるが、平均して約６５％〜８５％程度である。このパーム古木（ＯＰＴ）は、グルコース、フラクトース、スクロースが非常に多い優良な糖液である。パーム古木（ＯＰＴ）の樹齢などによって若干の差異はあるが、伐採直後の全糖量はおおよそ７〜１０％程度である。同一樹幹でみればその上下における糖含量の分布では、最下部では２割程度低いが、中間部から最上部までほぼ同程度である。
【００７９】
なお、パーム古木（ＯＰＴ）は、伐採後に一定期間貯蔵することによって、糖含量が大きく増加するという、熟成現象ともいえる変化があることも知られている。例えば、伐採直後の樹液含量は６５％〜８５％で貯蔵期間中ほとんど変化しないが、一方で糖含量は最大１５％近くまで上昇することが知られている。一例としてサトウキビの搾汁液の糖含量が約１６％であることを考慮すると、適当な熟成期間を経ることによって、パーム古木（ＯＰＴ）がサトウキビに相当する糖含量を持つ原料になる可能性がある。このため、伐採後のパーム古木（ＯＰＴ）を一定期間貯蔵して糖含量を増加させることも好ましい。
【００８０】
収穫、分別プロセス（収穫工程Ｓ１）１１を経た生鮮果房（ＦＦＢ）はパーム油生産プロセス１３に、またパーム枝葉（ＯＰＦ）は半炭化プロセス１２にそれぞれ送られる。
【００８１】
まず、半炭化プロセス１２について説明する。半炭化プロセス１２では、パーム枝葉（ＯＰＦ）の葉柄７を洗浄する。洗浄には水を用いる。なお、こうした葉柄７の洗浄に用いた洗浄排水は、沈殿などの工程を行って再生水として循環利用することが好ましい。
【００８２】
次に、洗浄した葉柄７を脱水ないし乾燥させる。葉柄７の乾燥は、例えば、天日干しによって行うことが好ましい。また、温風等による乾燥機を用いて乾燥することもできる。また、脱水機を用いて脱水することもできる。
【００８３】
収穫工程Ｓ１でのハンドリング上、０．５〜１ｍ程度におおまかに切断されたパーム枝葉（ＯＰＦ）の葉柄７は、そのまま、あるいは粗破砕され、後述する搾汁工程Ｓ３に送られるが、葉柄７とともに、収穫、分別プロセス（収穫工程Ｓ１）１１で回収されたパーム古木（ＯＰＴ）も破砕する事（第１破砕工程Ｓ２）により用いることができる。こうしたパーム古木（ＯＰＴ）も葉柄７と共に用いることで、樹木としては強度不足で活用することが困難であったパーム古木（ＯＰＴ）を有効に活用できる。
【００８４】
次に、第１破砕工程Ｓ２で破砕されたパーム古木（ＯＰＴ）および葉柄７から搾汁し、得られた搾汁液（排出物）と第１固形残渣（葉柄７およびパーム古木（ＯＰＴ）の破砕物（例えば、５０ｍｍ程度の塊状物）から樹液を搾り取ったもの：リサイクル原料）とを分離する（搾汁工程Ｓ３）。葉柄７やパーム古木（ＯＰＴ）の破砕物を搾汁する際には、例えば、サトウキビの搾汁などに用いるローラープレス式の搾汁機を用いることができる。
【００８５】
搾汁液（排出物）と第１固形残渣（リサイクル原料）との分離は、遠心分離や濾過分離などの分離方法によって行うことができる。分離された搾汁液は、例えば黄濁色の液体を成し、多量の糖成分を含有している。こうした搾汁液を用いて、バイオ燃料や食品原料を製造する（加工品製造工程Ｓ４）。
【００８６】
加工品製造工程Ｓ４は、例えば、濃縮工程Ｓ４Ａ，発酵工程Ｓ４Ｂ，および精製工程Ｓ４Ｃを備えている。濃縮工程Ｓ４Ａでは、搾汁液を効率的に発酵可能な程度まで濃縮を行う。濃縮工程Ｓ４Ａは、例えば、搾汁液の遠心分離や、加熱による水分の減少などによって行うことができる。
【００８７】
発酵工程Ｓ４Ｂでは、発酵によって搾汁液に含まれる糖成分をメタンガスやバイオエタノールにする。例えば、アルコール発酵 (Ｅｔｈａｎｏｌ Ｆｅｒｍｅｎｔａｔｉｏｎ)によって、糖成分（グルコース、フラクトース、ショ糖）を分解して、エタノール（バイオエタノール）および二酸化炭素を生成させる。
【００８８】
精製工程Ｓ４Ｃでは、バイオエタノールや糖成分を精製して不純物を除去し、より純度の高いバイオエタノールや糖成分（食品原料）を得る。
前工程である搾汁工程Ｓ３で生じる搾汁液は比較的多量であり、そのまま排出すれば水質汚染等の懸念があるが、搾汁液の発酵、精製によってバイオエタノールや糖成分（食品原料）を製造することによって、搾汁液の有効利用を図るとともに、搾汁液による水質汚染を防止することができる。
【００８９】
一方、前述した搾汁工程Ｓ３で得られた、第１固形残渣である圧搾された圧搾ケーキは、破砕によってパーム枝葉破砕物が形成される（第２破砕工程Ｓ５）。第１固形残渣の圧搾ケーキは、例えば、ロータリー刃を備えた破砕機によって破砕されればよい。これによって得られるパーム枝葉破砕物は、例えば本実施形態においては、寸法が例えば、５０ｍｍ以下のの破砕物である。また、搾汁工程の前段に破砕工程を設けることも、搾汁方式によっては選択可能である。
【００９０】
なお、第２破砕工程Ｓ５において、後述するパーム油生産プロセス１３における果実を脱果させた後の破砕した空果房（ＥＦＢ：リサイクル原料）、および果実を搾油後のパーム椰子殻（ＰＫＳ：リサイクル原料）を、パーム枝葉破砕物に加えることができる。なお、以下の説明では、こうした空果房粉状物やパーム椰子殻粉状物を加えたものも含めてパーム枝葉粉状物と述べる。
【００９１】
後述する、乾燥工程Ｓ６Ａ、半炭化工程Ｓ６Ｂによる半炭化の利点の１つとして、破砕動力の低減が挙げられる。パーム枝葉（ＯＰＦ）、パーム古木（ＯＰＴ）組織が脆弱な為、半炭化工程Ｓ６Ｂ前のある程度の破砕は動力負荷が少ないが、空果房（ＥＦＢ）の破砕動力負荷に関しては  半炭化工程Ｓ６Ｂ前の破砕動力負荷が大きい。このため、空果房（ＥＦＢ）に関しては、半炭化工程Ｓ６Ｂ前の第２破砕工程Ｓ５で例えば５０ｍｍ〜１５０ｍｍ程度に破砕後、水分調整のための乾燥工程Ｓ６Ａ、半炭化工程Ｓ６Ｂを行ってから１５ｍｍ以下程度に粉砕することで動力負荷が低減し、経済的には好ましい。
【００９２】
次に、第２破砕工程Ｓ５で得られたパーム枝葉破砕物を用いて、後述するバイオマス改質炭の原料となるバイオマス半炭化物やこれを用いた燃料用ペレットを製造する（燃料用ペレット製造工程Ｓ６）。燃料用ペレット製造工程Ｓ６は、乾燥工程Ｓ６Ａ、半炭化工程Ｓ６Ｂ、粉砕工程Ｓ６Ｃ、圧縮成形工程Ｓ６Ｄとを含む。半炭化工程Ｓ６Ｂでは、第２破砕工程Ｓ５で得られたパーム枝葉破砕物を半炭化炉によって半炭化処理（トレファイド）を施す。パーム枝葉破砕後の水分調整した乾燥物を例えば３００℃以下、酸素１０％未満の雰囲気で半炭化処理することで、発熱量を２〜３割向上させるとともに、耐水性を高めることができる。
【００９３】
第２破砕工程Ｓ５での産物は、パーム枝葉（ＯＰＦ）、パーム古木（ＯＰＴ）の場合は、含水率は４０％前後、空果房（ＥＦＢ）の場合は５０％前後と多い。このため、乾燥工程Ｓ６Ａから半炭化工程Ｓ６Ｂまでを１回で行うか、これらの工程を２段階にするかは、設備によって異なるが、乾燥工程Ｓ６Ａ後において通常、含水率は１０〜１３％程度、その後の半炭化工程Ｓ６Ｂにおいて含水率１２％以下、好ましくは５％前後（その後、吸湿によって８〜１０％）とする。
【００９４】
水分調整のための乾燥設備は、例えばベルト乾燥機、あるいは回転式の熱処理炉がある。次工程である半炭化工程投入材料の水分量を一定にする事は、次工程である半炭化処理に重要な点で、出口含水率を１３％程度以下にする事が求められる。
【００９５】
半炭化処理を行うための半炭化処理装置は、例えば、回転式の熱処理炉であればよい。こうした回転式の熱処理炉を用いて、パーム枝葉粉状物を例えば２００℃〜３５０℃程度に加熱し、５分〜９０分間保持することによって、含水率を０％〜１２％程度にする。
【００９６】
半炭化処理（トレファイド）に用いる熱処理炉の稼働に必要なエネルギー源として、後述する油水分離工程Ｓ１３で生じた分離排水（ＰＯＭＥ）を利用した第３エネルギー生成工程Ｓ１７で得られた電力や蒸気及び熱ガスなどの第３稼働用エネルギーを用いる。更に、後述するパーム油生産プロセス１３における第１稼働用エネルギー及び第２稼働用エネルギーを乾燥装置および熱分解装置に供給することも好ましい。
【００９７】
以上のような半炭化工程Ｓ６Ｂによって、第１固形残渣を粉砕したパーム枝葉破砕物が半炭化処理（トレファイド）されたバイオマス半炭化物が得られる。このバイオマス半炭化物は、後述するバイオマス改質炭の製造原料として用いられる。また、このバイオマス半炭化物は、次に述べる燃料用ペレットの原料としても用いることができる。
【００９８】
バイオマス半炭化物を燃料用ペレットの製造に用いる場合、半炭化処理されたパーム枝葉破砕物であるバイオマス半炭化物に対して、パーム由来のリグニンを添加した後、圧縮成形してペレット化する（圧縮成形工程Ｓ６Ｄ）。圧縮成形工程Ｓ６Ｄでは、例えば、ダイス押出式のペレット成形装置を用いることができる。こうした圧縮成形工程Ｓ６Ｄにおいても、例えばペレット成形装置の駆動源として、後述する第１搾油工程Ｓ１２由来の油水分離工程Ｓ１３で生じた分離排水（ＰＯＭＥ）を利用した第３エネルギー生成工程Ｓ１７で得られた電力や蒸気及び熱ガスなどの第３稼働用エネルギー、および後述するパーム油生産プロセス１３における第２稼働用エネルギー、ＯＰＦの搾汁工程Ｓ３で得られた搾汁液から生成された第１稼働用エネルギーをも用いることができる。
【００９９】
なお、圧縮成形工程Ｓ６Ｄにおいて、投入材料中のリグニン量がペレットの成形度合に関係するが、リグニン量を調整する場合、パーム由来のリグニンが利用できる。また、ペレット成形前の材料寸法は、成形するペレット径により、粉砕による寸法調整が必要となる。また、上述した実施形態では、燃料用ペレット製造工程Ｓ６において、半炭化工程Ｓ６Ｂの後、圧縮成形工程Ｓ６Ｄを行っているが、圧縮成形工程Ｓ６Ｄを行ってから、半炭化工程Ｓ６Ｂを行うこともできる。この場合、圧縮成形工程Ｓ６Ｄへの投入原料寸法は、成形するペレット径により決まる。
【０１００】
通常、木質の場合  ペレット成形機投入物の前処理粉砕所要エネルギーは、半炭化による脆化の為、半炭化度合いが進むほど粉砕エネルギーは低減する。このため、半炭化工程Ｓ６Ｂの後、圧縮成形工程Ｓ６Ｄを行うことが好ましい。
【０１０１】
一方、パーム枝葉（ＯＰＦ）、あるいはパーム古木（ＯＰＴ）は、組織が脆弱な為、粉砕所要エネルギーは少ない。このため、圧縮成形工程Ｓ６Ｄを行ってから、半炭化工程Ｓ６Ｂを行うことも好ましい。また、空果房（ＥＦＢ）組織が非脆弱であり、半炭化工程Ｓ６Ｂの後、粉砕工程Ｓ６Ｃを経過し、圧縮成形工程Ｓ６Ｄを行うことが好ましい。
【０１０２】
以上のような工程を経て固形バイオマス燃料である燃料用ペレットが得られる。
なお、本実施形態においては、半炭化工程Ｓ６Ｂを行った後に圧縮成形工程Ｓ６Ｄを実施しているが、こうした工程は、逆の順番で行うこともできる。即ち、第２破砕工程Ｓ５で得られたパーム枝葉破砕物を圧縮成形工程Ｓ６Ｄによってペレット化した後、このペレットを熱処理炉等を用いた半炭化工程Ｓ６Ｂによって半炭化しバイオマス半炭化物を得る。そして、このバイオマス半炭化物を用いて、燃料用ペレットを製造することもできる。
【０１０３】
燃料用ペレットは、半炭化処理を行ったパーム枝葉粉状物をペレット化したものである。燃料用ペレットは、例えば概略円柱形状をなしており、直径が４ｍｍ〜２０ｍｍ、長さが５ｍｍ〜１００ｍｍの範囲内とされている。また、その嵩比重が０．６５以上０．８５以下の範囲内とされている。
【０１０４】
半炭化工程Ｓ６Ｂを経たバイオマス半炭化物は、ペレット形状のみならず、石炭コークス代替燃料のバイオコークスブリケット、例えば直径が５０〜１５０ｍｍ、長さが（直径）×１〜５の範囲内の製品にも成形可能である。
【０１０５】
そして、燃料用ペレットは、脱水処理や半炭化処理によって水分及び揮発成分も低減はするが、燃料用ペレットにおける含水率は１２％以下の範囲内に調整されており、熱量が２０ｋＪ／ｋｇ以上２４ｋＪ／ｋｇ以下の範囲内とされている。
【０１０６】
さらに、燃料用ペレット２０においては、ＪＩＳ  Ｍ  ８８０１で規定されているハードグローブ粉砕性指数（ＨＧＩ）が２２以上５０以下の範囲内とされている。なお、参考例として、微粉炭ボイラにおける運用下限値は、ＨＧＩ＝４０以上とされている。
また、燃料用ペレットは、半炭化処理によって表面が疎水性を有しており、耐水性が向上されており、水に浸漬しても、容易に崩壊せずに形状が維持されることになる。
【０１０７】
一方、上述した搾汁工程Ｓ３、加工品製造工程Ｓ４、および燃料用ペレット製造工程Ｓ６でそれぞれ生じたパーム椰子由来の搾汁液（ＯＰＴ・ＯＰＦ−Ｊｕｉｃｅ）を集約して、再生エネルギー生成工程１５（図１参照）の一例である第１エネルギー生成工程Ｓ７によって、第１稼働用エネルギー（再生エネルギー）を生成する。第１エネルギー生成工程Ｓ７では、上述した各工程で生じた搾汁液を濃縮し、発酵、精製を行う。
【０１０８】
パーム椰子由来の搾汁液（ＯＰＴ・ＯＰＦ−Ｊｕｉｃｅ）は糖成分を含んでいる。この搾汁液を濃縮して効率的に発酵が可能な濃度にした後、アルコール発酵 (Ｅｔｈａｎｏｌ Ｆｅｒｍｅｎｔａｔｉｏｎ)によって、糖成分（グルコース、フラクトース、ショ糖）を分解して、エタノール（バイオエタノール）および二酸化炭素を生成させる。
【０１０９】
そして、こうしたバイオエタノールを用いて、発電や水の加熱によって電力や高圧蒸気などの第１稼働用エネルギーを生成する（第１エネルギー生成工程Ｓ７）。ここで得られた電力や高圧蒸気などの第１稼働用エネルギーのうち、例えば電力は、半炭化工程Ｓ６Ｂでの熱処理炉の駆動力として用いたり、圧縮成形工程Ｓ６Ｄでのペレット成形装置の動力源として用いることができる。
【０１１０】
半炭化プロセス１２を構成する各工程で生じた、椰子由来の糖成分を含んでいる搾汁液を集めて、第１エネルギー生成工程Ｓ７によって電力や高圧蒸気などの第１稼働用エネルギーを生成する。これにより、農園に廃棄し、腐敗し、メタンガス放出していたパーム枝葉（ＯＰＦ）、パーム古木（ＯＰＴ）が  バイオマス資源として有効利用が出来る。  
【０１１１】
再生エネルギー生成工程１５（図１参照）の一例である第２エネルギー生成工程Ｓ１６は、未利用バイオマス資源である、既存パーム油搾油工場のエネルギー源としていたパーム椰子殻（ＰＫＳ：排出物）、パーム繊維（Ｆｉｂｅｒ：排出物）、及び空果房（ＥＦＢ：排出物）から、電力や蒸気及び熱ガスなどの第２稼働用エネルギー（再生エネルギー）を生成する。こうした第２稼働用エネルギーは、自家消費エネルギーとして使用する事も、有価物として売却する事も出来る。
【０１１２】
なお、第１稼働用エネルギー、第２稼働用エネルギーは、後述するバイオマス改質炭製造プロセス１４である各工程（褐炭乾燥工程Ｓ２１、褐炭粉砕工程Ｓ２２、混合工程Ｓ２３、圧縮成型工程Ｓ２４）の動作エネルギー源として使用され、例えば、乾燥熱源、粉砕用動力源、混合用動力源、および圧縮成形用動力源などに利用される。
【０１１３】
次に、パーム油生産プロセス１３について説明する。
パーム油生産プロセス１３では、生鮮果房（ＦＦＢ）を洗浄した後、生鮮果房（ＦＦＢ）を蒸煮して、果実と空果房（ＥＦＢ）に分離する（脱果工程Ｓ１１）。パーム椰子は、果実の中に油分を分解するリパーゼ酵素を含んでいるため、収穫した瞬間から、このリパーゼ酵素が活性化される。このため、生鮮果房（ＦＦＢ）の収穫後は２４時間以内に熱を加え、リパーゼ酵素を不活性化させる必要がある。
【０１１４】
こうした生鮮果房（ＦＦＢ）を蒸煮の目的は、油を分解する酵素を不活性化（失活）させることである。こうした不活性化のためには、例えば、回転式の蒸煮プロセスでは、７５分から９０分にわたって、最高温度１４０℃（圧力＋２気圧）をピークに２，３回圧力をスイングする操作がなされる。また、蒸煮することで、果房から果実が離脱しやすくなり、また果実を柔軟にして、パーム油生産プロセス１３での搾油を容易にする。果房から果実を離脱させるには、例えば、脱果機などを用いて果房を叩き、果房の茎と果実に分離する。
この後、分離した果実から効率よく搾油するため、果実を蒸気で９５℃から１００℃に加熱しながら約３０分程度攪拌し、スラリー状にする（消化）。
【０１１５】
こうした脱果工程Ｓ１１において、前述した半炭化プロセス１２で生成した、第１エネルギー生成工程Ｓ７で得られた蒸気（第１稼働用エネルギー）、後述する第２エネルギー生成工程Ｓ１６で得られた蒸気（第２稼働用エネルギー）、後述する油水分離工程Ｓ１３で得られた分離水（ＰＯＭＥ：排出物）を用いて第３エネルギー生成工程Ｓ１７で得られた蒸気（第３稼働用エネルギー）を用いて、生鮮果房（ＦＦＢ）を蒸煮することができる。こうした脱果工程Ｓ１１は、パーム油生産プロセス１３の中でもっとも蒸気使用量が大きい。
【０１１６】
また、この脱果工程Ｓ１１で生じた脱果後の空果房（ＥＦＢ）は、ある程度の脱水後、前述した半炭化プロセス１２における第２破砕工程Ｓ５に導入し、パーム枝葉粉状物の一部として燃料用ペレットの製造原料に用いることで、木質廃棄物の削減、有効利用を図ることができる。また、脱果後の空果房（ＥＦＢ）は、パーム古木の第１破砕工程Ｓ２を使用して破砕することも可能である。
【０１１７】
次に、脱果工程Ｓ１１においてスラリー状にした果実を搾油する（第１搾油工程Ｓ１２）。例えば、第１搾油工程Ｓ１２では、スクリュー式の搾油機を用いて、圧力によって粗パーム油およびパーム椰子核を含む繊維質である第２固形残渣に分離する。
【０１１８】
次に、第１搾油工程Ｓ１２で得られた粗パーム油に対して加水し、例えば約８５℃程度に加熱して静置した後、比重差による油水分離を行ってパーム油と第２パーム椰子排水（ＰＯＭＥ）とを得る（油水分離工程Ｓ１３）。なお、加水後に更に遠心分離器によって繊維や水分などを取り除くことで、迅速に油水分離を行うこともできる。
【０１１９】
こうした油水分離工程Ｓ１３で分離された分離水（ＰＯＭＥ）は、油水分離によっても水層に溶存している椰子由来の油脂を完全には分離除去できず、椰子由来の油脂を一定量含んでいる。この分離水（ＰＯＭＥ）を半炭化プロセス１２における再生エネルギー生成工程１５（図１参照）の一例である第３エネルギー生成工程Ｓ１７の原料として用いる。
【０１２０】
このように、パーム油生産プロセス１３を構成する油水分離工程Ｓ１３で生じた、椰子由来の油脂を含む分離水（ＰＯＭＥ）を用いて、第３エネルギー生成工程Ｓ１７によって電力や蒸気及び熱ガスなどの第３稼働用エネルギー（再生エネルギー）を生成することによって、従来、問題となっていたパーム椰子由来の排水（ＰＯＭＥ）の外部への排出による水質汚染を防止するとともに、こうした排水（ＰＯＭＥ）を有効に再利用することが可能になる。
【０１２１】
未利用バイオマス資源である分離水（ＰＯＭＥ）から第３エネルギー生成工程Ｓ１７で、メタンガスによるバイオマス発電および燃焼エネルギーが得られ、自家消費エネルギーとして使用する事も、有価物として売却する事も出来る。例えば、第３稼働用エネルギーは、後述するバイオマス改質炭製造プロセス１４である各工程（褐炭乾燥工程Ｓ２１、褐炭粉砕工程Ｓ２２、混合工程Ｓ２３、圧縮成型工程Ｓ２４）の動作エネルギー源として使用され、例えば、乾燥熱源、粉砕用動力源、混合用動力源、および圧縮成形用動力源などに利用される。
【０１２２】
第１搾油工程Ｓ１２で生じた、椰子由来の油脂を含んでいる分離水（ＰＯＭＥ）処理場ラグーンから発生していた膨大な温暖化ガスであるメタンを回収し出来、エネルギー化  により第３エネルギー生成工程Ｓ１７によって電力や高圧蒸気などの第３稼働用エネルギーを生成することによって、自家消費エネルギーに加え、メタンガス利用による温暖化防止と、ＰＯＭＥ処理排水による、水質汚染を防止することが可能になる。更に河川放流水の浄化、未利用バイオマス固形炭化物により、放流水の色素、フミン酸を吸着する事等々、大気及び水質の環境保全に適合したパーム椰子農園の持続的な運営が出来る。
【０１２３】
一方、第２固形残渣には、パーム椰子核が含まれており、第２固形残渣を乾燥、粉砕後、パーム椰子核とパーム椰子殻（ＰＫＳ）とを分離する（椰子核分離工程Ｓ１４）。こうした分離は、例えば、空気流によって行うことができる。そして、分離されたパーム椰子核を搾油してパーム核油を得る（第２搾油工程Ｓ１５）。
【０１２４】
一方、椰子核分離工程Ｓ１４で分離されたパーム椰子殻（ＰＫＳ）の一部は、そのままで市場性を有した有価物燃料として売却されるが、含水率が一定ではなく乾燥する事例もある。但し、その後の吸湿、並びに乾燥コストが増加する等の問題がある。本発明では、パーム枝葉（ＯＰＦ）由来の燃料用ペレット製造工程Ｓ６にパーム椰子殻（ＰＫＳ）を添加若しくは、単独で製造すればよく、製造コストは現状の乾燥製品に比べても安価で、尚且つ疎水性のある極めて石炭に近いパーム椰子殻（ＰＫＳ）由来の半炭化物であるバイオマス半炭化物にすることができる。
【０１２５】
次に、得られたバイオエタノールやバイオガスを燃料として、発電や水の加熱によって電力や蒸気などの第２稼働用エネルギーを生成する（第２エネルギー生成工程Ｓ１６）。ここで得られた電力や蒸気などの第２稼働用エネルギーのうち、例えば、蒸気は、脱果工程Ｓ１１で生鮮果房（ＦＦＢ）を蒸すための飽和蒸気として用いることができる。また、第２稼働用エネルギーのうち、例えば、電力は、燃料用ペレット製造工程Ｓ６における半炭化工程Ｓ６Ｂでの熱処理炉の駆動力として用いたり、圧縮成形工程Ｓ６Ｄでのペレット成形装置の動力源、および後述するバイオマス改質炭製造プロセス１４である各工程（褐炭乾燥工程Ｓ２１、褐炭粉砕工程Ｓ２２、混合工程Ｓ２３、圧縮成型工程Ｓ２４）の動作エネルギー源として用いることができる。
【０１２６】
また、この椰子核分離工程Ｓ１４で分離されたパーム椰子殻（ＰＫＳ）の他の一部は、前述した半炭化プロセス１２における第２破砕工程Ｓ５に導入し、パーム枝葉破砕物の一部として半炭化工程Ｓ６Ｂを経てバイオマス半炭化物にして、後述するバイオマス改質炭製造プロセス１４である混合工程Ｓ２３に送られ、バイオマス改質炭の製造に用いることができる。これにより、木質廃棄物の削減、有効利用を図ることができる。これらはパーム繊維（Ｆｉｂｅｒ）、空果房（ＥＦＢ）もまた同様である。
【０１２７】
次に、バイオマス改質炭製造プロセス１４について説明する。
バイオマス改質炭製造プロセス１４では、原料として褐炭を用いる。こうした褐炭は、前述した技術的背景でも説明したように、例えば、インドネシアなどにおいて多く産出する石炭化度の低い（例えば、炭素含有量７０ｗｔ％以下）の低品位炭である。以下のバイオマス改質炭製造プロセス１４は、前述した半炭化プロセス１２やパーム油生産プロセス１３などを実施するパーム椰子産業の近傍に存在する炭鉱から得られる褐炭を用いることが好ましい。これにより、褐炭の輸送コストや褐炭の乾燥に伴う発火性の官能基による自然発火を抑制できる。
低品位炭の改質技術は脱水改質技術の開発を中心に、発熱量の改善や自然発火性への対策が進められ、既に実用化段階にあり、商業化の計画も進めれれているが、多くの技術が経済的理由から商業化に至っていない。
【０１２８】
褐炭は通常暗褐色から帯褐色を呈する。より高品位な瀝青炭に比べ暗炭が多く、水分、腐植酸、酸素に富む。灰分の（ミネラル）の割合は産炭地によって様々である。水分が重量の半分以上（多い場合は６６％程度）を占めるのが特徴である。これは褐炭の細孔容積が大きい（隙間が多い）ため、水分が浸み込みやすいからである。
まず、こうした水分を効率的かつ安全に蒸発させることで褐炭を乾燥させる（褐炭乾燥工程Ｓ２１）。なお、採掘された褐炭が大きな塊状である場合、褐炭破砕工程によって、所定の大きさになるまで褐炭を予め破砕しておくことが好ましい。
【０１２９】
褐炭乾燥工程Ｓ２１では、褐炭に含まれる発火性の官能基が水分の蒸発によって自然発火することを防止しつつ、褐炭の水分量が例えば２０％以下になるように乾燥させる。  具体的には、褐炭の乾燥に間接加熱方式を用いる。例えば、熱源としては飽和スチームを用いる。こうした褐炭乾燥工程Ｓ２１消費する熱量を減らすため、乾燥機からの復水に熱回収ユニットで排熱をさらに回収し、スチーム発生ユニットに戻す構成が好ましい。例えば、空気、または窒素ガスを乾燥機に送り込み、水分蒸発速度を調整する。乾燥機の出口ガスはスチーム、空気（または窒素）、褐炭の微粉を含んでおり、大気に放出する前にバグフィルタを使用し褐炭の微粉を除去する。
【０１３０】
次に、褐炭乾燥工程Ｓ２１で乾燥させた褐炭を粉砕して、所定サイズの粉末状の粉状褐炭を製造する（褐炭粉砕工程Ｓ２２）。この褐炭粉砕工程Ｓ２２では、例えば、ハンマーミルを用いて、平均粒子径が例えば１ｍｍ以下程度になるように乾燥褐炭を粉砕する。粉砕によって得られる粉状褐炭の粒子径分布と水分は、後工程で得られるバイオマス改質炭の品質に大きく影響するため、制御には細心の注意を払って行う。燃焼性ガスやイナートガスを循環させ、粉砕雰囲気の酸素濃度を制御することによって粉砕、乾燥による発火を抑制し、安全性を向上させる。
【０１３１】
次に、褐炭粉砕工程Ｓ２２を経て得られた粉状褐炭と、半炭化プロセス１２の半炭化工程Ｓ６Ｂにおいてパーム枝葉（ＯＰＦ）やパーム古木（ＯＰＴ）を原料として得られたバイオマス半炭化物とを混合して混合体を得る（混合工程Ｓ２３）。
【０１３２】
この混合工程Ｓ２３では、粉体用の混合装置（ミキサー）を用いて、粉状褐炭と粉砕したバイオマス半炭化物とを、所定の混合比率で混合する。粉状褐炭とバイオマス半炭化物との混合比率（重量比）は、例えば１：９〜９：１の範囲にすることが好ましい。本実施形態では、粉状褐炭とバイオマス半炭化物とを、重量比５０：５０で混合した混合体を形成している。
【０１３３】
次に、混合工程Ｓ２３で得られた粉状褐炭とバイオマス半炭化物との混合体を圧縮成形し、ブリケット状、或いはペレット状のバイオマス改質炭を得る（圧縮成型工程Ｓ２４）。圧縮成型工程Ｓ２４では、例えばブリケットマシンを使用して圧縮成形する。ブリケットの形状・サイズ、ロール回転数、ロール支持圧力を最適設定することにより、バインダーを使用せず、高強度、高密度のブリケット状のバイオマス改質炭が製造でき、同時に電力消費を抑えることができる。
【０１３４】
これら一連のバイオマス改質炭製造プロセス１４では、搾汁工程Ｓ３で得られた搾汁液から生成した第１稼働用エネルギー、パーム椰子殻（ＰＫＳ）やパーム繊維（Ｆｉｂｅｒ）から得られた第２稼働用エネルギー、および分離水（ＰＯＭＥ）から得られた第３稼働用エネルギーを、各工程（褐炭乾燥工程Ｓ２１、褐炭粉砕工程Ｓ２２、混合工程Ｓ２３、圧縮成型工程Ｓ２４）の動作エネルギー源として用いることができる。これによって、外部から新たなエネルギー（電力、蒸気等）を追加することなく、低コストにバイオマス改質炭を製造することができる。
【０１３５】
以上のようなバイオマス改質炭製造プロセス１４を経て得られた本発明のバイオマス改質炭と、比較例である瀝青炭、褐炭、および燃料用ペレット製造工程Ｓ６で得られた燃料用ペレットの性状例とを表１に示す。
【０１３６】
【表１】
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【０１３７】
以上、説明したように、本発明のバイオマス改質炭の製造方法によれば、従来は有効利用されていなかったパーム枝葉（ＯＰＦ）、あるいはパーム古木（ＯＰＴ）、空果房（ＥＦＢ）、単純焼却していたパーム椰子殻（ＰＫＳ）、パーム繊維（Ｆｉｂｅｒ）を用いてバイオマス半炭化物を製造するとともに、こうしたパーム椰子を得るパーム椰子農園の近傍に所在する炭鉱から得られた褐炭を乾燥、粉砕して乾燥褐炭を製造し、バイオマス半炭化物と混合して圧縮成形することで、容易に、かつ低コストにブリケット・ペレット状のバイオマス改質炭を製造することができる。
【０１３８】
こうして得られたバイオマス改質炭は、褐炭を混合しないでバイオマス半炭化物のみで形成した燃料用ペレットと同等の発熱量を持ち、かつ、炭素分が多く硫黄分が少ない、燃料として優れた特性を有する。
【０１３９】
バイオマス改質炭にバイオマス半炭化物を含ませることで、パーム椰子の樹木全体を有効に利用することができる。特に、パーム枝葉（ＯＰＦ）は、パーム椰子の果房を収穫する際に多量に伐採されるので、供給量が多く、かつ、年間を通して供給量が安定しており、固形バイオマス燃料の原料として安定供給することが可能となる。また、従来は有効利用されていなかったパーム枝葉（ＯＰＦ）をバイオマス改質炭として利用することが可能となる。
【０１４０】
また、バイオマス改質炭に、パーム椰子農園の近傍で産出する褐炭を乾燥、粉砕して含ませることによって、長距離の輸送に適さず、かつ燃料としての特性が低い低品質炭である褐炭を低コストで有効利用することができる。
【０１４１】
そして、こうしたバイオマス改質炭の製造に必要なエネルギー源として、油分を多く含んだパーム椰子排水（油水分離による分離水：ＰＯＭＥ）、これを利用した電力や蒸気などの稼働用エネルギーを用いると共に、分離水（ＰＯＭＥ）から第３稼働用エネルギーを得られる事で、余剰エネルギーの有効利用を図り、低コストでバイオマス改質炭の製造を可能にする。分離水（ＰＯＭＥ）の利用は、最終排水浄化・温暖化ガス発生の発生抑制が可能なため、環境保全に適合したパーム椰子農園の持続的な運営に寄与する。
【０１４２】
また、糖成分を多く含んだパーム椰子由来の搾汁液を発酵させてメタンガスやバイオエタノールを生成し、第１稼働用エネルギーとして、自家消費エネルギー、及び売却可能な有価物を生産出来、温室効果ガスの発生を抑制することが可能なため、環境保全に適合したパーム椰子農園の持続的な運営に寄与する。
【符号の説明】
【０１４３】
１  パーム椰子
２  樹幹
３  パーム枝葉（ＯＰＦ）
４  果実
４Ａ  外果皮
４Ｂ  果肉（中果皮）
４Ｃ  パーム椰子核
６  葉部（Ｒａｃｈｉｓ）
７  葉柄（Ｐｅｔｉｏｌｅ）
１０  バイオマス改質炭の製造方法（バイオマス原料および褐炭利用エネルギーシステム）
１１  収穫、分別プロセス
１２  半炭化プロセス
１３  パーム油生産プロセス
１４  バイオマス改質炭製造プロセス
【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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