(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
バイオマスから、ボイラー使用時にスケールの原因となる物質及び腐食の原因となる物質の含有量を低減させた燃料ペレットであって、
パーム空果房からなる原料を長さ５ｍｍ以上５０ｍｍ以下に粗破砕した後、繊維をすり潰し、繊維を破壊することにより、繊維長が３０〜７０ｍｍで繊維が縮れた状態の一次破砕物にし、
前記一次破砕物をバッジ式の洗浄槽の洗浄室に投入し、前記洗浄室内の２０℃以上１１０℃以下に加温された水に所定時間浸すとともに当該水を撹拌することで洗浄した後、前記洗浄室から排出するバッジ式の洗浄を所定回数行うことにより、前記スケールの原因となる物質及び腐食の原因となる物質の含有量が低減した洗浄物にし、
前記洗浄物の水分含有率を低下させて乾燥物にし、
前記乾燥物を破砕して二次破砕物にし、
前記二次破砕物破砕を燃料の形状に造粒することにより造粒物にし、
前記造粒物を炭化させることによって製造され、
発熱量が２０ＭＪ／ｋｇ以上であり、ナトリウムの含有量は、０ｍｇ／ｋｇ以上１０００ｍｇ／ｋｇ以下であり、カリウムの含有量は、０ｍｇ／ｋｇ以上１０００ｍｇ／ｋｇ以下であり、塩素の含有量は、０ｍｇ／ｋｇ以上５００ｍｇ／ｋｇ以下であり、水分含有率が０％以上１０％以下である燃料ペレット。
【請求項２】
パーム空果房からなる原料を長さ５ｍｍ以上５０ｍｍ以下に粗破砕する破砕機と、
前記破砕機で粗破砕した原料の繊維をすり潰し、繊維を破壊することにより、繊維長が３０〜７０ｍｍで繊維が縮れた状態の破砕物にする摩砕機と、
前記破砕物を投入する投入口を有し前記破砕物を洗浄する洗浄室、前記洗浄室内の水を撹拌する撹拌機、前記洗浄室内の水を加温する加温機構、及び前記洗浄室で洗浄された洗浄物を排出する排出口を備え、前記破砕物を前記投入口から前記洗浄室に投入し、該洗浄室内の、前記加温機構により２０℃以上１１０℃以下に加温された水に所定時間浸すとともに前記撹拌機により前記水を撹拌することで洗浄した後、前記排出口を通じて排出するバッジ式の洗浄を行うことにより、ボイラー使用時にスケールの原因となる物質及び腐食の原因となる物質の含有量が低減した洗浄物にすることができるバッジ式の洗浄槽と、
前記洗浄物の水分含有率を低下させて乾燥物にする乾燥装置と、
前記乾燥物を炭化させることにより炭化物にする炭化装置と、
前記炭化物を燃料の形状に造粒して燃料ペレットにする造粒装置と、
を備え、
前記燃料ペレットは、前記発熱量が２０ＭＪ／ｋｇ以上であり、ナトリウムの含有量は、０ｍｇ／ｋｇ以上１０００ｍｇ／ｋｇ以下であり、カリウムの含有量は、０ｍｇ／ｋｇ以上１０００ｍｇ／ｋｇ以下であり、塩素の含有量は、０ｍｇ／ｋｇ以上５００ｍｇ／ｋｇ以下であり、水分含有率が０％以上１０％以下である、バイオマス燃料化システム。
【請求項３】
パーム空果房からなる原料を長さ５ｍｍ以上５０ｍｍ以下に粗破砕する破砕機と、
前記破砕機で粗破砕した原料の繊維をすり潰し、繊維を破壊することにより、繊維長が３０〜７０ｍｍで繊維が縮れた状態の破砕物にする摩砕機と、
前記破砕物を投入する投入口を有し前記破砕物を洗浄する洗浄室、前記洗浄室内の水を撹拌する撹拌機、前記洗浄室内の水を加温する加温機構、及び前記洗浄室で洗浄された洗浄物を排出する排出口を備え、前記破砕物を前記投入口から前記洗浄室に投入し、該洗浄室内の、前記加温機構により２０℃以上１１０℃以下に加温された水に所定時間浸すとともに前記撹拌機により前記水を撹拌することで洗浄した後、前記排出口を通じて排出するバッジ式の洗浄を行うことにより、ボイラー使用時にスケールの原因となる物質及び腐食の原因となる物質の含有量が低減した洗浄物にすることができるバッジ式の洗浄槽と、
前記洗浄物の水分含有率を低下させて乾燥物にする乾燥装置と、
前記乾燥物を燃料の形状に造粒し、造粒物にする造粒装置と、
前記造粒物を炭化させることにより燃料ペレットにする炭化装置と、
を備え、
前記燃料ペレットは、その発熱量が２０ＭＪ／ｋｇ以上であり、ナトリウムの含有量は、０ｍｇ／ｋｇ以上１０００ｍｇ／ｋｇ以下であり、カリウムの含有量は、０ｍｇ／ｋｇ以上１０００ｍｇ／ｋｇ以下であり、塩素の含有量は、０ｍｇ／ｋｇ以上５００ｍｇ／ｋｇ以下であり、水分含有率が０％以上１０％以下である、バイオマス燃料化システム。
【請求項４】
請求項２又は請求項３に記載のバイオマス燃料化システムであって、
前記炭化装置は、原料を蒸気中で加熱し、半炭化させる半炭化装置であるバイオマス燃料化システム。
【請求項５】
請求項２又は請求項３に記載のバイオマス燃料化システムであって、
前記炭化装置は、原料を油中で加熱し、炭化させるフライ装置であるバイオマス燃料化システム。
【請求項６】
請求項２又は請求項３に記載のバイオマス燃料化システムであって、
前記炭化装置は、原料を蒸気中で加熱し、半炭化させる半炭化装置と、原料を油中で加熱し、炭化させるフライ装置とからなり、さらに、
前記半炭化装置と前記フライ装置とにより炭化された原料を混ぜ合わせる混合装置を備えるバイオマス燃料化システム。
【請求項７】
パーム空果房からなる原料を破砕機で長さ５ｍｍ以上５０ｍｍ以下に粗破砕した後、摩砕機で繊維をすり潰し、繊維を破壊することにより、繊維長が３０〜７０ｍｍで繊維が縮れた状態の破砕物にする破砕工程と、
前記破砕物をバッジ式の洗浄槽の洗浄室に投入し、前記洗浄室内の２０℃以上１１０℃以下に加温された水に所定時間浸すとともに当該水を撹拌することで洗浄した後、前記洗浄室から排出するバッジ式の洗浄を所定回数行うことにより、ボイラー使用時にスケールの原因となる物質及び腐食の原因となる物質の含有量が低減した洗浄物にする洗浄工程と、
前記洗浄物の水分含有率を低下させて乾燥物にする乾燥工程と、
前記乾燥物を炭化させることにより炭化物にする炭化工程と、
前記炭化物を燃料の形状に造粒して燃料ペレットにする造粒工程と、
を含み、
前記燃料ペレットは、前記発熱量が２０ＭＪ／ｋｇ以上であり、ナトリウムの含有量は、０ｍｇ／ｋｇ以上１０００ｍｇ／ｋｇ以下であり、カリウムの含有量は、０ｍｇ／ｋｇ以上１０００ｍｇ／ｋｇ以下であり、塩素の含有量は、０ｍｇ／ｋｇ以上５００ｍｇ／ｋｇ以下であり、水分含有率が０％以上１０％以下である、バイオマス由来燃料ペレットの製造方法。
【請求項８】
パーム空果房からなる原料を破砕機で長さ５ｍｍ以上５０ｍｍ以下に粗破砕した後、摩砕機で繊維をすり潰し、繊維を破壊することにより、繊維長が３０〜７０ｍｍで繊維が縮れた状態の破砕物にする破砕工程と、
前記破砕物をバッジ式の洗浄槽の洗浄室に投入し、前記洗浄室内の２０℃以上１１０℃以下に加温された水に所定時間浸すとともに当該水を撹拌することで洗浄した後、前記洗浄室から排出するバッジ式の洗浄を所定回数行うことにより、ボイラー使用時にスケールの原因となる物質及び腐食の原因となる物質の含有量が低減した洗浄物にする洗浄工程と、
前記洗浄物の水分含有率を低下させて乾燥物にする乾燥工程と、
前記乾燥物を燃料の形状に造粒して造粒物にする造粒工程と、
前記造粒物を炭化させることにより燃料ペレットにする炭化工程と、
を含み、
前記燃料ペレットは、前記発熱量が２０ＭＪ／ｋｇ以上であり、ナトリウムの含有量は、０ｍｇ／ｋｇ以上１０００ｍｇ／ｋｇ以下であり、カリウムの含有量は、０ｍｇ／ｋｇ以上１０００ｍｇ／ｋｇ以下であり、塩素の含有量は、０ｍｇ／ｋｇ以上５００ｍｇ／ｋｇ以下であり、水分含有率が０％以上１０％以下である、バイオマス由来燃料ペレットの製造方法。
【請求項９】
請求項７又は請求項８に記載のバイオマス由来燃料ペレットの製造方法であって、
前記炭化工程は、原料を蒸気中で加熱し、半炭化させる半炭化工程であるバイオマス由来燃料ペレットの製造方法。
【請求項１０】
請求項７又は請求項８に記載のバイオマス由来燃料ペレットの製造方法であって、
前記炭化工程は、原料を油中で加熱し、炭化させるフライ工程であるバイオマス由来燃料ペレットの製造方法。
【請求項１１】
請求項７又は請求項８に記載のバイオマス由来燃料ペレットの製造方法であって、
前記炭化工程は、原料を蒸気中で加熱し、半炭化させる半炭化工程と、原料を油中で加熱し、炭化させるフライ工程とからなり、さらに、
前記半炭化工程と前記フライ工程とにより炭化された原料を混ぜ合わせる混合工程を含むバイオマス由来燃料ペレットの製造方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、例えばパーム製品製造工場で廃棄されるパーム空果房のようなバイオマスを原料とする燃料ペレット、及び、バイオマス燃料化システム、並びに、バイオマス由来燃料ペレットの製造方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来、パームオイル製造工場において、パーム空果房のようなパームヤシ残渣の多くは、使用されず、廃棄されていた。そこで、特許文献１に開示されるような植物由来バイオマスの乾燥方法およびバイオマス燃料の製造方法が提案された。しかし、この製造方法によって製造された燃料に含まれるカリウムや塩素等は、ボイラーの配管を詰まらせたり、腐食させたりして、ボイラー設備の劣化を早めていた。【０００３】
また、廃棄物を再利用して製造された燃料ペレットの中には、発熱量が小さいために、発熱量の大きい他の燃料に混合しなければ使用できないものもあった。【０００４】
他方で、バイオマスと他の燃料とを混焼する場合、例えば、石炭と共にミル（粉砕機）に投入されたバイオマス燃料がローラで粉砕されずに残ると、搬送用の空気の通過を妨げることが原因でミル内の粉砕物の保有量が増加し、それによってミル入口とミル内部の圧力差が増大し、燃料の供給に支障が出るという問題があった。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００５】
【特許文献１】特開２００４−２０９４６２号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
本発明の目的の一は、発熱量が大きく、ボイラーを劣化させ難く、しかもバイオマスと他の燃料を混焼する際の全使用燃料に対するバイオマスの熱量換算による割合である混焼率を向上させることができる、燃料ペレット、及び、バイオマス燃料化システム、並びに、バイオマス由来燃料ペレットの製造方法を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
本発明の第１の側面に係る燃料ペレットは、ボイラー使用時にスケールの原因となる物質及び／又は腐食の原因となる物質の含有量を低減させたことを特徴としている。【０００８】
また、本発明の第２の側面に係る燃料ペレットは、発熱量が２０ＭＪ／ｋｇ以上であることを特徴としている。【０００９】
さらにまた、本発明の第３の側面に係る燃料ペレットは、前記バイオマスがパーム空果房であることを特徴としている。【００１０】
さらにまた、本発明の第４の側面に係る燃料ペレットは、前記スケールの原因となる物質が、少なくともナトリウム、カリウムのいずれか一であり、前記腐食の原因となる物質が、少なくとも塩素であることを特徴としている。【００１１】
さらにまた、本発明の第５の側面に係る燃料ペレットは、前記ナトリウムの含有量が、０ｍｇ／ｋｇ以上２０００ｍｇ／ｋｇ以下であり、前記カリウムの含有量が、０ｍｇ／ｋｇ以上２０００ｍｇ／ｋｇ以下であり、前記塩素の含有量が、０ｍｇ／ｋｇ以上１０００ｍｇ／ｋｇ以下であることを特徴としている。【００１２】
さらにまた、本発明の第６の側面に係る燃料ペレットは、水分含有率が０％以上１０％以下であることを特徴としている。【００１３】
さらにまた、本発明の第７の側面に係る燃料ペレットは、破砕された原料を常温水又は温水で洗浄することにより原料中の、スケールの原因となる物質の含有量を低減させ、該スケールの原因となる物質の含有量が低減した原料の水分含有率を低下させ、該水分含有率が低下した原料をさらに破砕し、該破砕された原料を燃料の形状に造粒した後、炭化することにより、バイオマスと他の燃料を混焼する際の全使用燃料に対するバイオマスの熱量換算による割合である混焼率を向上させたことを特徴としている。【００１４】
さらにまた、本発明の第８の側面に係るバイオマス燃料化システムは、バイオマスからなる原料を、原料中のスケールの原因となる物質の溶出を促すよう、破砕する破砕装置と、前記破砕装置により破砕された原料を、常温水又は温水で洗浄することにより原料中の、前記スケールの原因となる物質の含有量を低減させる洗浄装置と、前記洗浄装置で前記スケールの原因となる物質の含有量が低減した原料の水分含有率を低下させる乾燥装置と、前記乾燥装置により水分含有率の低下した原料中の、腐食の原因となる物質の含有量を低減させ、水分含有率をさらに低下させ、前記原料を炭化させる炭化装置、又は前記乾燥装置により水分含有率の低下した原料を燃料の形状に造粒する造粒装置と、前記炭化装置によって処理された原料を燃料の形状に造粒する造粒装置、又は前記造粒装置により造粒された原料中の、腐食の原因となる物質の含有量を低減させ、水分含有率をさらに低下させ、前記原料を炭化させる炭化装置とを備えることを特徴としている。【００１５】
さらにまた、本発明の第９の側面に係るバイオマス燃料化システムは、前記炭化装置が、原料を蒸気中で加熱し、半炭化させる半炭化装置又は原料を油中で加熱し、炭化させるフライ装置であることを特徴としている。【００１６】
さらにまた、本発明の第１０の側面に係るバイオマス燃料化システムは、前記炭化装置が、原料を油中で加熱し、炭化させるフライ装置であることを特徴としている。【００１７】
さらにまた、本発明の第１１の側面に係るバイオマス燃料化システムは、前記炭化装置が、原料を蒸気中で加熱し、半炭化させる半炭化装置と、原料を油中で加熱し、炭化させるフライ装置とからなり、さらに、前記半炭化装置と前記フライ装置とにより炭化された原料を混ぜ合わせる混合装置を備えることを特徴としている。【００１８】
さらにまた、本発明の第１２の側面に係るバイオマス由来燃料ペレットの製造方法は、バイオマスからなる原料を、原料中の、スケールの原因となる物質の溶出を促すよう、破砕する破砕工程と、前記破砕工程により破砕された原料を、常温水又は温水で洗浄することにより原料中のスケールの原因となる物質の含有量を低減させる洗浄工程と、前記洗浄工程で、前記スケールの原因となる物質の含有量が低減した原料の水分含有率を低下させる乾燥工程と、前記乾燥工程により水分含有率の低下した原料中の、腐食の原因となる物質の含有量を低減させ、水分含有率をさらに低下させ、前記原料を炭化させる炭化工程、又は前記乾燥工程により水分含有率の低下した原料を燃料の形状に造粒する造粒工程と、前記炭化工程によって処理された原料を燃料の形状に造粒する造粒工程、又は前記造粒工程により造粒された原料中の、腐食の原因となる物質の含有量を低減させ、水分含有率をさらに低下させ、前記原料を炭化させる炭化工程とを含むことを特徴としている。【００１９】
さらにまた、本発明の第１３の側面に係るバイオマス由来燃料ペレットの製造方法は、前記炭化工程が、原料を蒸気中で加熱し、半炭化させる半炭化工程であることを特徴としている。【００２０】
さらにまた、本発明の第１４の側面に係るバイオマス由来燃料ペレットの製造方法は、前記炭化工程が、原料を油中で加熱し、炭化させるフライ工程であることを特徴としている。【００２１】
さらにまた、本発明の第１５の側面に係るバイオマス由来燃料ペレットの製造方法は、前記炭化工程が、原料を蒸気中で加熱し、半炭化させる半炭化工程と、原料を油中で加熱し、炭化させるフライ工程とからなり、さらに、前記半炭化工程と前記フライ工程とにより炭化された原料を混ぜ合わせる混合工程を含むことを特徴としている。
【発明の効果】
【００２２】
本発明によれば、発熱量が大きく、ボイラーを劣化させ難く、バイオマスと他の燃料を混焼する際の全使用燃料に対するバイオマスの熱量換算による割合である混焼率を向上させることができる、燃料ペレット、及び、バイオマス燃料化システム、並びに、バイオマス由来燃料ペレットの製造方法を提供できる。
【図面の簡単な説明】
【００２３】
【図１】本発明に係るバイオマス燃料化システムの好適な実施形態であって、図１Ａは、第一実施形態に係るバイオマス燃料化システムの構成図、図１Ｂは、第二実施形態に係るバイオマス燃料化システムの構成図、図１Ｃは、第三実施形態に係るバイオマス燃料化システムの構成図、図１Ｄは、第四実施形態に係るバイオマス燃料化システムの構成図である。
【図２】本発明に係る燃料ペレットの製造方法の流れを示すフローチャートであって、図２Ａは、第一製造方法の流れを示すフローチャート、図２Ｂは、第二製造方法の流れを示すフローチャート、図２Ｃは、第三製造方法の流れを示すフローチャート、図２Ｄは、第四製造方法の流れを示すフローチャートである。
【図３】本実施の形態に係る破砕機の模式図である。
【図４】本実施の形態に係る摩砕機の模式図である。
【図５】本実施の形態に係る洗浄槽の模式図である。
【図６】本実施の形態に係る乾燥機の模式図である。
【図７】本実施の形態に係る炭化装置システムの模式図である。
【図８】本実施の形態に係るリングダイ式造粒機の模式図である。
【図９】本実施の形態に係るフライヤーの模式図である。
【図１０】摩砕後のパーム空果房の状態を示す写真である。
【図１１】粗破砕後のパーム空果房の状態を示す写真である。
【図１２】本発明に係るバイオマス燃料化システムの好適な実施形態であって、図１２Ａは、第五実施形態に係るバイオマス燃料化システムの構成図、図１２Ｂは、第六実施形態に係るバイオマス燃料化システムの構成図、図１２Ｃは、第七実施形態に係るバイオマス燃料化システムの構成図である。
【図１３】本発明に係る燃料ペレットの製造方法の流れを示すフローチャートであって、図１３Ａは、第五製造方法の流れを示すフローチャート、図１３Ｂは、第六製造方法の流れを示すフローチャート、図１３Ｃは、第七製造方法の流れを示すフローチャートである。
【図１４】本発明に係るバイオマス燃料化システムの好適な実施形態であって、図１４Ａは、第八実施形態に係るバイオマス燃料化システムの構成図、図１４Ｂは、第九実施形態に係るバイオマス燃料化システムの構成図、図１４Ｃは、第十実施形態に係るバイオマス燃料化システムの構成図、図１４Ｄは、第十一実施形態に係るバイオマス燃料化システムの構成図である。
【図１５】本発明に係る燃料ペレットの製造方法の流れを示すフローチャートであって、図１５Ａは、第八製造方法の流れを示すフローチャート、図１５Ｂは、第九製造方法の流れを示すフローチャート、図１５Ｃは、第十製造方法の流れを示すフローチャート、図１５Ｄは、第十一製造方法の流れを示すフローチャートである。
【図１６】本発明に係るバイオマス燃料化システムの好適な実施形態であって、図１６Ｅは、第十二実施形態に係るバイオマス燃料化システムの構成図、図１６Ｆは、第十三実施形態に係るバイオマス燃料化システムの構成図である。
【図１７】本発明に係る燃料ペレットの製造方法の流れを示すフローチャートであって、図１７Ｅは、第十二製造方法の流れを示すフローチャート、図１７Ｆは、第十三製造方法の流れを示すフローチャート、である。
【発明を実施するための形態】
【００２４】
以下、本発明の実施の形態を図面に基づいて説明する。ただし、以下に示す実施の形態は、本発明の技術思想を具体化するための燃料ペレット、及び、バイオマス燃料化システム、並びに、バイオマス由来燃料ペレットの製造方法を例示するものであって、本発明はそれらを以下のものに特定しない。例えば本発明の燃料ペレットの原料となるバイオマスとしては、パーム空果房（ＥＦＢ）、パーム椰子の殻（ＰＫＳ）、果肉ファイバー、パーム椰子の剪定枝、パーム椰子の古木（トランク）、又はファルカタの殻、樹皮（バーク）、ファルカタの剪定枝、ファルカタの古木、或いはユーカリ、アカシア、アブラギリ、マングローブの樹皮（バーク）、木質チップ取得後の心材、剪定枝、或いはバナナの空果房、バナナの剪定枝、バナナの葉、バナナの古木、又はパイナップル、大豆の草部分でなる熱帯植物の廃棄物、又は木片、木皮の木質系廃棄物等が挙げられる。また、本明細書は特許請求の範囲に示される部材を、実施の形態の部材に特定するものでは決してない。特に実施の形態に記載されている構成部品の寸法、材質、形状、その相対的配置等は特に特定的な記載がない限りは、本発明の範囲をそれのみに限定する趣旨ではなく、単なる説明例にすぎない。なお、各図面が示す部材の大きさや位置関係等は、説明を明確にするため誇張していることがある。さらに以下の説明において、同一の名称、符号については同一もしくは同質の部材を示しており、詳細説明を適宜省略する。さらに、本発明を構成する各要素は、複数の要素を同一の部材で構成して一の部材で複数の要素を兼用する態様としてもよいし、逆に一の部材の機能を複数の部材で分担して実現することもできる。
（原料１１１、２１１、３１１、４１１、５１１、６１１、７１１、Ａ１１，Ｂ１１、Ｃ１１、Ｄ１１、Ｅ１１、Ｆ１１）
【００２５】
後述する第一実施形態から第七実施形態において、原料１１１、２１１、３１１、４１１、５１１、６１１、７１１はパーム空果房である。また第八実施形態から第十一実施形態では、原料Ａ１１，Ｂ１１、Ｃ１１、Ｄ１１、Ｅ１１、Ｆ１１は、一般的にパーム空果房等に比べて水分含有量が多いパーム椰子の茎葉である。
【００２６】
パーム空果房は、工場などから未利用材として廃棄されるパーム空果房が使用される。パーム空果房は、中空形状をしており、嵩高であるため、廃棄されるものをそのまま燃料として利用しようとすると、移送コストに見合わないという問題や、パーム空果房に含まれるナトリウム、カリウム、リン、亜鉛、鉛、銅、アルミニウム、カルシウム、硫黄、ガラス等が、ボイラー等を閉塞させ、塩素、硫黄等が、水管等の設備を腐食させるという問題があり、燃料の原料としては敬遠されていた。そこで、本実施形態では、前述の物質の除去を行い、ペレット化することにより、パーム空果房を原料とした燃料ペレットを製造する。
【００２７】
また、後述する炭化工程２３６において、フライ装置２２６で利用される油は、パーム酸油（Palm Acid Oil）が使用される。
（バイオマス由来燃料ペレット１１、２１、３１、４１、５１、６１、７１）
【００２８】
バイオマス由来燃料ペレット１１、２１、３１、４１、５１、６１、７１は、それぞれ、後述するバイオマス燃料化システム１２、２２、３２、４２、５２、６２、７２を使用して、バイオマス由来燃料ペレットの製造方法１３、２３、３３、４３、５３、６３、７３により製造される。以降、主として、バイオマス由来燃料ペレット１１について説明し、バイオマス由来燃料ペレット２１、３１、４１、５１、６１、７１については、バイオマス由来燃料ペレット１１と重複する工程の説明を省略し、相違する工程を説明する。
【００２９】
バイオマス由来燃料ペレット１１は、パーム空果房よりなり、１８ＭＪ／ｋｇ以上２７ＭＪ／ｋｇ以下の発熱量、より好ましくは２０ＭＪ／ｋｇ以上、さらに好ましくは２３ＭＪ／ｋｇ以上の発熱量を有し、ナトリウム、カリウム、リン、亜鉛、鉛、銅、アルミニウム、カルシウム、硫黄、ガラス等のボイラー使用時にスケールの原因となる物質の含有量と、塩素、硫黄等のボイラー使用時に腐食の原因となる物質の含有率を低減させた燃料ペレットである。
【００３０】
バイオマス由来燃料ペレット１１は、ボイラー使用時にスケールの原因となるカリウムの含有量が、０ｍｇ／ｋｇ以上２０００ｍｇ／ｋｇ以下、より好ましくは、０ｍｇ／ｋｇ以上１０００ｍｇ／ｋｇ以下の燃料ペレットである。また、バイオマス由来燃料ペレット１１は、ボイラー使用時にスケールの原因となるナトリウムの含有量も同様に、０ｍｇ／ｋｇ以上２０００ｍｇ／ｋｇ以下、より好ましくは、０ｍｇ／ｋｇ以上１０００ｍｇ／ｋｇ以下の燃料ペレットである。カリウム、ナトリウムのいずれも含有量が２０００ｍｇ／ｋｇを越えるとスケールができやすくなる。
【００３１】
バイオマス由来燃料ペレット１１は、ボイラー使用時に腐食の原因となる塩素の含有量が、０ｍｇ／ｋｇ以上１０００ｍｇ／ｋｇ以下、より好ましくは、０ｍｇ／ｋｇ以上５００ｍｇ／ｋｇ以下の燃料ペレットである。塩素の含有量が、１０００ｍｇ／ｋｇを越えると腐食が起こりやすくなる。
【００３２】
また、バイオマス由来燃料ペレット１１は、ボイラー使用時に腐食の原因となる硫黄濃度が０質量％以上０．２０質量％以下、より好ましくは、０質量％以上０．１０質量％以下の燃料ペレットである。硫黄濃度が０．２０質量％を越えると腐食が起こりやすくなる。
【００３３】
バイオマス由来燃料ペレット５１、６１、７１は、破砕された原料を常温水又は温水で洗浄することにより原料中のカリウム等のスケールの原因となる物質の含有量を低減させ、該スケールの原因となる物質の含有量が低減した原料の水分含有率を低下させ、該水分含有率が低下した原料をさらに破砕し、該破砕された原料を燃料の形状に造粒した後、炭化することにより、混焼率を向上させた燃料ペレットである。ここで混焼率とは、バイオマスと他の燃料を混焼した際の全使用燃料に対するバイオマスの熱量換算による割合（混焼率＝使用したバイオマスの熱換算量／（使用したバイオマスの熱換算量＋使用した他の燃料の熱換算量））をいう。
【００３４】
バイオマス由来燃料ペレット１１のサイズは、Φ５ｍｍ以上Φ２５ｍｍ以下が好ましく、より好ましくはΦ６ｍｍ以上Φ１０ｍｍ以下である。また、後述するバイオマス由来燃料ペレットの第二製造方法２３（フライ装置２２６を用いて、油中炭化する方法）によってバイオマス由来燃料ペレット２１を製造する場合、ペレットサイズは、Φ６ｍｍ以上Φ１０ｍｍ以下が好ましい。例えば、バイオマス由来燃料ペレット１１、２１のサイズを木質ペレットのサイズ規格と同様のΦ６ｍｍ又はΦ８ｍｍとすることで、既存のボイラーにおいて、当該燃料ペレット１１、２１をそのまま燃料ペレットとして使用でき、従来の燃料ペレットに、混合したり、代替したりすることが可能となる。
【００３５】
また、バイオマス由来燃料ペレット１１の長さは、ボイラー等の仕様に合わせ適宜変更できる。
【００３６】
バイオマス由来燃料ペレット１１については、後述するバイオマス由来燃料ペレットの製造方法１３、２３、３３、４３において詳細に説明する。
（第一実施形態に係るバイオマス燃料化システム１２）
【００３７】
本発明に係るバイオマス燃料化システムの好適な実施形態であって、第一実施形態に係るバイオマス燃料化システム１２の構成を図１Ａに示す。
【００３８】
図１Ａに示すように、バイオマス燃料化システム１２は、原料１１１に含まれるナトリウム、カリウム、リン、亜鉛、鉛、銅、アルミニウム、カルシウム、硫黄、ガラス等のスケールの原因となる物質の溶出を促すよう、パーム空果房からなる原料１１１を破砕し、繊維をすり潰すことにより、破砕物１１２にする破砕装置１２１と、破砕物１１２を洗浄することにより、破砕物１１２に含まれるスケールの原因物質を低減し、洗浄物１１３にする洗浄装置１２２と、洗浄物１１３の水分含有率を低下させる乾燥装置１２４と、乾燥装置１２４により水分含有率を低下させた後、乾燥物１１４を炭化させることにより、水分含有率をさらに低下させるとともに、乾燥物１１４に含まれる、塩素、硫黄等のボイラー使用時に腐食の原因となる物質を低減させ、単位重量あたりの熱量を増加させた炭化物１１７にする炭化装置１２６と、炭化物１１７を燃料の形状に造粒し、燃料ペレット１１にする造粒装置１２８と、燃料ペレット１１の熱量や脆さ等を計測し、製品の品質が一定になるよう燃料ペレット１１を混合する計測・混合装置１２９とを備えている。なお、スケールの原因となる物質の溶質を促すとは、スケールの原因となる各種物質の全てに対して溶出を促すという意味ではない。また原料中のスケールの原因となる物質を低減するとは、スケールの原因となる各種物質の全てに対して低減するという意味ではなく、スケールの原因となる物質のうちの少なくとも一つを低減する場合もあり得る。また腐食の原因となる物質についても同様である。
【００３９】
バイオマス燃料化システムについては後述するバイオマス由来燃料ペレットの製造方法１３、２３、３３、４３において詳細に説明する。
（バイオマス由来燃料ペレットの第一製造方法１３）
【００４０】
本発明に係るバイオマス由来燃料ペレット１１、及び、バイオマス燃料化システム１２、バイオマス由来燃料ペレットの第一製造方法１３について、バイオマス由来燃料ペレットの製造工程に沿って詳細に説明する。
【００４１】
本発明に係るバイオマス由来燃料ペレットの第一製造方法１３の流れを示すフローチャートを図２Ａに、本実施の形態に係る破砕機１２１１の模式図を図３に、摩砕機１２１２の模式図を図４に、洗浄槽１２２１の模式図を図５に、炭化装置システム１２６１の模式図を図７に、リングダイ式造粒機１２８１の模式図を図８に示す。
【００４２】
図２Ａに示すように、本実施の形態に係るバイオマス由来燃料ペレットの第一製造方法１３は、原料１１１に含まれるナトリウム、カリウム、リン、亜鉛、鉛、銅、アルミニウム、カルシウム、硫黄、ガラス等のスケールの原因となる物質の溶出を促すよう、パーム空果房からなる原料１１１を破砕し、繊維をすり潰すことにより、破砕物１１２にする破砕工程１３１と、破砕物１１２を洗浄することにより、破砕物１１２に含まれるスケールの原因物質を低減し、洗浄物１１３にする洗浄工程１３２と、洗浄物１１３の水分含有率を低下させて乾燥物１１４にする乾燥工程１３４と、乾燥工程１３４により水分含有率を低下させた後、乾燥物１１４を炭化させることにより、水分含有率をさらに低下させるとともに、乾燥物１１４に含まれる、塩素、硫黄等のボイラー使用時に腐食の原因となる物質を低減させ、単位重量あたりの熱量を増加させた炭化物１１７にする炭化工程１３６と、炭化物１１７を燃料の形状に造粒し、燃料ペレット１１にする造粒工程１３８と、燃料ペレット１１の熱量や脆さ等を計測し、製品の品質が一定になるよう燃料ペレット１１を混合する計測・混合工程１３９とからなる。
（破砕工程１３１）
【００４３】
破砕工程１３１は、破砕装置１２１を使用して、細胞壁を破壊することによって、原料であるパーム空果房に多量に含まれるカリウム等のスケールの原因物質を、洗浄工程１３２において、溶出しやすくさせるための前処理工程である。
【００４４】
原料１１１は、工場などから未利用材として廃棄されたパーム空果房を使用するため、容積が大きい。まず、破砕工程１３１では、後述するような破砕機１２１１により、原料であるパーム空果房は、５ｍｍ以上５０ｍｍ以下、より好ましくは、１０ｍｍ以上２０ｍｍ以下に破砕されて（減容）破砕物１１２Ａにされ、その後、後述するような摩砕機１２１２により、破砕物１１２Ａの表面同士を圧密し、すり合せることにより、破砕物１１２Ａ表面に多数の傷を入れる。破砕物１１２Ａ表面に多数の傷を入れ、細胞壁を破壊するような処理をすると、洗浄工程１３２において、破壊された細胞壁から、スケールの原因物質が溶出するため、スケールの原因物質を、より多く、短時間で、取り除くことができる。
【００４５】
破砕工程１３１に使用される破砕装置１２１は、例えば、原料１１１をせん断する破砕機１２１１や、破砕物１１２Ａ同士を圧密し、すり合せることによって、繊維をすり潰し、繊維を破壊する摩砕機１２１２が利用できる。破砕機１２１１は、例えば、図３に示すような破砕機が使用できる。また、摩砕機１２１２は、例えば、図４に示すような摩砕機が使用できる。破砕装置は、破砕、粉砕、摩砕等ができる装置であれば、特に限定はされず、例えば、一軸破砕機、二軸破砕機、リファイナー、ハンマー型破砕機、ニーダー等を用いることができる。
【００４６】
本実施の形態においては、破砕機１２１１で粗破砕後、摩砕機１２１２で摩砕する場合について説明する。なお、後処理工程の洗浄工程が洗浄槽等を用いたバッジ式の場合、粗破砕、破砕、粉砕、摩砕等の破砕工程での破砕の程度・態様、及び、スクリーンの態様によって、水捌け易さが変わってくることから、スケールの原因物質の溶出具合も影響を受ける。このような場合には、洗浄工程における水捌け易さを優先して、粉砕、摩砕等は行わず、粗破砕のみに留めてもよく、スクリーンサイズを原料の破砕サイズに応じて変更してもよい。
【００４７】
まず、破砕機１２１１は、図３に示すように、原料１１１を投入する投入口１２１１Ａと、投入された原料１１１を破砕する回転刃１２１１Ｅ及び固定刃１２１１Ｆと、回転刃１２１１Ｅが取り付けられたローター１２１１Ｄと、ローター１２１１Ｄに原料１１１を押しつけるプッシャー１２１１Ｃと、固定刃１２１１Ｆが取り付けられた破砕室１２１１Ｂと、複数の孔が設けられ、所定サイズ以下に粗破砕された破砕物１１２Ａのみを通過させるスクリーン１２１１Ｇと、スクリーン１２１１Ｇを通過した粗破砕された破砕物１１２Ａを排出する排出口１２１１Ｈとを備えている。
【００４８】
原料１１１は、破砕機１２１１の投入口１２１１Ａより、破砕室１２１１Ｂに投入される。投入された原料１１１は、プッシャー１２１１Ｃにより、ローター１２１１Ｄに押しつけられる。押しつけられた原料１１１は、ローター１２１１Ｄに取り付けられた回転刃１２１１Ｅと、破砕室１２１１Ｂ内に取り付けられた固定刃１２１１Ｆとで、スクリーン１２１１Ｇを通過するサイズになるまで、繰り返し破砕される。スクリーン１２１１Ｇを通過した破砕物１１２Ａは排出口１２１１Ｈより排出される。なお、本実施の形態におけるスクリーン１２１１Ｇの孔のサイズはΦ５０ｍｍである。
【００４９】
続いて、摩砕機１２１２は、図４に示すように、粗破砕済みの破砕物１１２Ａを投入する投入口１２１２Ａと、投入された破砕物１１２Ａを受ける筒状部１２１２Ｂと、投入された破砕物１１２Ａを摩砕する回転刃部１２１２Ｄ及び固定刃部１２１２Ｅと、回転刃部１２１２Ｄ及び固定刃部１２１２Ｅの間へ破砕物１１２Ａを移送する螺旋状回転体１２１２Ｃと、摩砕された破砕物１１２Ｂを排出する排出口１２１２Ｆとを備えている。
【００５０】
破砕物１１２Ａは、摩砕機１２１２の投入口１２１２Ａより、筒状部１２１２Ｂに投入される。投入された破砕物１１２Ａは、螺旋状回転体１２１２Ｃにより、回転刃部１２１２Ｄ及び固定刃部１２１２Ｅの間へ押し込まれる。回転刃部１２１２Ｄ及び固定刃部１２１２Ｅにより、すり潰される。すり潰された破砕物１１２Ｂは排出口１２１２Ｆより排出される。本実施の形態においては、摩砕済みの破砕物１１２Ｂを破砕物１１２とする。
【００５１】
なお、破砕方法は、物理的処理に限られず、細胞壁を破壊できるような方法であればよく、凍結処理、超音波処理、化学処理、微生物処理などでもよい。
【００５２】
破砕工程において、原料１１１を均一に破砕することで、後述する洗浄工程において、スケールの原因物質が均一に除去でき、加えて、後述する炭化工程において、均一に炭化できる。よって、バイオマス由来燃料ペレット１１の品質を均一にできる。また、細かく破砕することにより、低温の水でも溶出が可能である。
（洗浄工程１３２）
【００５３】
洗浄工程１３２は、原料中に含まれ、燃料ペレット使用時にボイラー等を閉塞させるカリウム等のスケールの原因物質を除去するための工程である。
【００５４】
洗浄工程１３２では、破砕工程１３１で処理された破砕物１１２を、水に浸すことで破砕物１１２中に含まれるカリウム等のスケールの原因物質を水中に溶出させる。水の温度は、２０℃以上１１０℃以下、より好ましくは、５０℃以上８０℃以下の水である。熱水を用いることで、スケールの原因物質の溶出時間を短縮し、溶出割合を増やすことができる。水温の調整には、工場の廃熱利用が有効である。
【００５５】
溶出時間は、破砕工程１３１における破砕具合や原料である椰子の品種、混合比率により、異なるため、サンプリング等を行い、スケールの原因物質の残存量を測定機で計測して決めることが望ましい。
【００５６】
洗浄工程１３２に使用される洗浄装置１２２は、例えば、洗浄槽１２２１が利用できる。
【００５７】
図５に示すように、洗浄槽１２２１は、破砕物１１２を投入する投入口１２２１Ａを有し、破砕物１１２を洗浄する洗浄室１２２１Ｂと、洗浄室１２２１Ｂ内の水を撹拌する撹拌機１２２１Ｃと、洗浄室１２２１Ｂ内の水を加温する加温機構１２２１Ｄと、洗浄物１１３を排出する排出口１２２１Ｅとを備えている。
【００５８】
破砕物１１２は、投入口１２２１Ａから、８０℃程度の水が張られた洗浄室１２２１Ｂに投入され、数分から数日間、水に浸される。洗浄槽１２２１は、攪拌機１２２１Ｃを備えることができ、撹拌により、スケールの原因物質の溶出が促進されるとともに、均一な除去ができる。また、洗浄槽１２２１は、加温機構１２２１Ｄを備えることができ、洗浄室１２２１Ｂ内の水の温度が上昇することにより、スケールの原因物質の溶出が促進される。加温機構１２２１Ｄは、例えば、洗浄室の周囲に巻き付けられ、工場から排出される熱水を通す配管などで、洗浄室内の水と、配管内の熱水とで熱交換が行われることにより、洗浄室内の水が加温される。洗浄された洗浄物１１３は、排出口１２２１Ｅより排出される。乾燥工程移行前に、スクリュープレス（図示せず）などの脱水機で、脱水してもよい。
【００５９】
洗浄回数は、１回に限られず、洗浄・脱水を複数回行ってもよい。例えば、傾斜エキストラクター（図示せず）のような脱水・洗浄装置が利用できる。また、スケールの原因物質の残存量が少ないものに使用した水は、スケールの原因物質の残存量が多いものに再利用してもよい。
【００６０】
破砕・洗浄処理されたバイオマス由来燃料ペレット１１は、ボイラー使用時にスケールの原因となる物質の含有量を低くできる。
【００６１】
バイオマス由来燃料ペレット１１のカリウム含有量は、好ましくは、０ｍｇ／ｋｇ以上２０００ｍｇ／ｋｇ以下であり、より好ましくは０ｍｇ／ｋｇ以上１０００ｍｇ／ｋｇ以下である。
【００６２】
破砕工程１３１、及び、洗浄工程１３２により、原料となるパーム空果房に多量に含まれるカリウム等のスケールの原因物質を効率的に除くことができる。よって、燃料ペレットを使用する際に、ボイラー等の設備を閉塞させるスケールの原因物質を低減させた燃料ペレットが製造できる。
（乾燥工程１３４）
【００６３】
乾燥工程１３４は、洗浄工程１３２で処理された洗浄物１１３中の水分量を減らし、炭化工程１３６での炭化に要するエネルギーを下げるための工程である。
【００６４】
乾燥工程１３４は、工場内の廃熱など余剰エネルギーを利用した乾燥機１２４１を使用するか、天日干しなどの自然乾燥が有効な手段である。自然乾燥で、より短時間に乾燥させるためには、布や網を利用して、表面積を増やすことが有効である。乾燥工程１３４は、洗浄物１１３の水分含有率１５％未満が目安となるが、省エネ、製造コストの面から、水分含有率がより低下した状態で炭化工程１３６に移行することが好ましい。
【００６５】
乾燥工程１３４に使用される乾燥装置１２４は、例えば、乾燥機１２４１や、乾燥システムが利用できる。
【００６６】
まず、乾燥機１２４１は、洗濯乾燥機のような高温の熱風により、乾燥させる装置である。このような乾燥機１２４１の使用にあたっては、工場内の余剰エネルギーの利用が好ましい。
【００６７】
図６に示すように、乾燥機１２４１は、例えば、洗浄物１１３を投入する原料入口１２４１Ａと、投入された洗浄物１１３を回転させる回転シェル１２４１Ｂと、回転シェル１２４１Ｂの内側に固定され、回転する洗浄物１１３に熱風を送る主管１２４１Ｃと、系外から供給される外気を加熱する熱源機構１２４１Ｅと、熱源機構１２４１Ｅにおける燃焼に必要な外気を送風するための燃焼ファン１２４１Ｆと、熱源機構１２４１Ｅにて加熱された熱風を、主管１２４１Ｃを介して回転シェル１２４１Ｂ内に吸い込むための吸込ファン１２４１Ｇと、回転シェル１２４１Ｂ内の排気ガスから粉塵などの粒子を分離する集塵装置１２４１Ｈと、集塵装置１２４１Ｈにて粉塵などの粒子が取り除かれた排気ガスを系外へ排出するための排気ファン１２４１Ｉと、回転シェル１２４１Ｂ内で乾燥した乾燥物１１４を排出する乾燥品出口１２４１Ｊとを備えている。また、乾燥機１２４１は、集塵装置１２４１Ｈにて粉塵などの粒子が取り除かれ、加熱状態にある排気ガスを、熱源機構１２４１Ｅに供給することで再利用している。
【００６８】
洗浄物１１３は、原料入口１２４１Ａから投入され、回転シェル１２４１Ｂ内で回転しながら、熱源機構１２４１Ｅで加熱され、吸込ファン１２４１Ｇによって、主管１２４１Ｃを介して送風された熱風に晒されることで乾燥し、水分含有率が１５％程度となった乾燥物１１４として乾燥品出口１２４１Ｊから排出される。
【００６９】
乾燥工程１３４により、水分を多量に含んでいる洗浄物１１３中の水分量を減らし、炭化工程１３６での炭化に要するエネルギーを下げることができる。
（炭化工程１３６）
【００７０】
炭化工程１３６は、乾燥工程１３４で処理された乾燥物１１４を炭化させることにより、ボイラー使用時に腐食の原因となる塩素を除去し、単位重量当たりのカロリーを増やすための工程である。
【００７１】
ヘミセルロースの熱分解温度である２００℃から３００℃での炭化は、トレファクション（半炭化）と呼ばれ、高温域での炭化に比べ、高熱量が保持されるとともに、破砕性や耐水性が向上する。一方、３００℃以上での炭化には、不要成分を低減する効果がある。本明細書では、「炭化」の用語を、半炭化を含む概念とし、第一実施例では、２００℃以上３００℃未満で、半炭化する方法について説明し、第二実施例では、３００℃以上で炭化する方法について説明する。
（炭化工程の第一実施例）
【００７２】
炭化工程１３６の第一実施例では、乾燥させた乾燥物１１４を、半炭化させる。半炭化することにより、収率が増え、発熱量の大きい燃料ペレット１１を製造できる。
【００７３】
炭化工程１３６において、乾燥工程１３４で乾燥された乾燥物１１４は、２００℃以上２９０℃以下の水蒸気中、より好ましくは２２０℃以上２８０℃以下の水蒸気中、さらに好ましくは２３０℃以上２７０℃以下の水蒸気中で加熱され、半炭化される。２００℃未満では半炭化できない場合があり、２９０℃を超えるとセルロースが分解され、熱量が低下してしまうため好ましくない。炭化温度は、ヤシの品種や破砕サイズによって変動するため、適宜変更する。
【００７４】
半炭化処理時間は、６０分以下が好ましく、４０分以下がより好ましい。長時間の処理は、セルロースが分解される可能性があるためである。ただし、処理時間については、６０分以下に限定されず、ヤシの品種や破砕サイズによって適宜変更できる。また、加熱温度は、一定温度である必要はなく、徐々に温度を高くするなど、各種ヒートパターンで加熱することができる。
【００７５】
このような炭化装置としては、例えば、図７に示すような炭化システム１２６１が利用できる。
【００７６】
炭化システム１２６１は、図７に示すように、１００℃の飽和水蒸気を発生させる蒸気ボイラー１２６１Ａと、１００℃の飽和水蒸気をさらに大気圧より大きな圧力下で加熱し、１００℃以上の水蒸気を発生させる過熱蒸気発生装置１２６１Ｂと、過熱蒸気によって乾燥物１１４を炭化させる炭化炉１２６１Ｃと、炭化炉１２６１Ｃから排出されるゴミを取り除くサイクロン１２６１Ｄと、炭化炉１２６１Ｃから排出された気体等の温度を下げる熱交換器１２６１Ｅと、熱交換器１２６１Ｅを冷やす冷却水を冷却する冷却塔１２６１Ｆと、炭化炉１２６１Ｃから排出される塩化水素、炭化水素等の不要なガスを洗浄、吸着し、排出するスクラバー１２６１Ｇとを備えている。
【００７７】
まず、乾燥工程１３４で乾燥された乾燥物１１４は、炭化炉１２６１Ｃの投入口から投入される。蒸気ボイラー１２６１Ａにより、１００℃の飽和水蒸気を発生させ、発生した水蒸気を過熱蒸気発生装置１２６１Ｂに送り、２５０℃の過熱蒸気を発生させる。続いて、過熱蒸気発生装置１２６１Ｂから投入口を閉じた炭化炉１２６１Ｃに過熱蒸気を送る。乾燥物１１４は、過熱蒸気によって、約２５０℃に維持された炭化炉１２６１Ｃで、約３０分間加熱され、炭化物１１７となる。炭化炉１２６１Ｃから排出された蒸気等は、サイクロン１２６１Ｄに送られ、ゴミなどが取り除かれた後、スクラバー１２６１Ｇに送られ、不要なガスが洗浄された後、スクラバー１２６１Ｇの排出口より排出される。炭化物１１７は、発火温度以下に放熱された後、排出口より、排出される。
【００７８】
なお、熱交換器１２６１Ｅを、熱回収が可能な装置にすることにより、廃熱が利用できるため、省エネである。また、水蒸気中での炭化を例に説明したが、水蒸気中に限定されず、５容量％以下の低酸素雰囲気、又は、不活性ガス雰囲気下で炭化してもよい。
（炭化工程の第二実施例）
【００７９】
炭化工程１３６の第二実施例では、乾燥させた乾燥物１１４を、３００℃以上で炭化させる。
【００８０】
炭化工程１３６では、例えば、乾燥工程１３４で乾燥された乾燥物１１４を、炭化システム１２６１を用いて、加熱蒸気７００℃、炉内温度４００℃で加熱し、炭化させる。
（造粒工程１３８）
【００８１】
造粒工程１３８は、炭化工程１３６で炭化された炭化物１１７を、運搬や使用が容易なペレットに成形するための工程である。
【００８２】
造粒装置１２８としては、図８に示すようなリングダイ方式の造粒機１２８１や、フラットダイ方式の造粒装置、スクリュー方式の造粒装置（特開昭６３−２１４４２１に記載されているような「産業廃棄物の圧縮成型装置」）、押し出し式エキストルーダ等がある。
【００８３】
例えば、リングダイ式造粒機１２８１によって、造粒する場合について、図８に基づいて、説明する。
【００８４】
リングダイ式造粒機１２８１は、図８に示すように、炭化物１１７を投入する投入口１２８１Ａと、ペレットの略直径サイズの無数の孔を有するリングダイ１２８１Ｃと、投入された炭化物１１７をリングダイ１２８１Ｃの内部へ押し込む押し込み装置１２８１Ｂと、リングダイ１２８１Ｃの内部から外部へ炭化物１１７を押し出すプレスロール１２８１Ｄと、押し出された炭化物１１７を一定のサイズにカットするカッター１２８１Ｅと、燃料ペレット１１を排出する排出口１２２８Ｆとを備えている。
【００８５】
まず、炭化物１１７は、投入口１２８１Ａから投入される。続いて、投入された炭化物１１７は、投入口１２８１Ａ下方に設けられた押し込み装置１２８１Ｂによって、リングダイ１２８１Ｃの内部に移送される。リングダイ１２８１Ｃ内部に移送された炭化物１１７は、プレスロール１２８１Ｄとリングダイ１２８１Ｃの間に噛み込まれ、リングダイ１２８１Ｃに多数設けられたΦ６ｍｍ又はΦ８ｍｍの孔から外部へ押し出される。押し出された炭化物１１７は、カッター１２８１Ｅで一定サイズにカットされることにより、ペレット化されて、排出口１２８１Ｆから排出される。
【００８６】
ペレットサイズは、Φ５ｍｍ以上Φ２５ｍｍ以下が好ましく、より好ましくはΦ６ｍｍ以上Φ１０ｍｍ以下である。
【００８７】
本製造方法により製造されたバイオマス由来燃料ペレット１１は、一般的なボイラーで使用し易く、加えて、運搬の際に崩れにくい。
（計測・混合工程１３９）
【００８８】
計測・混合工程１３９は、造粒された燃料ペレットの熱量や脆さ等を計測し、計測データを元に混合することで製品の品質を一定にするため工程である。
【００８９】
主な計測項目としては、カリウム等のスケールの原因となる物質の残存量、塩素等のボイラー使用時に腐食の原因となる物質の残存量、単位重量あたりの発熱量などである。配合割合は、計測データに基づき、仕様ボイラーの種類に合わせ適宜変更することができる。
【００９０】
バイオマス由来燃料ペレットは、工場などから未利用材として廃棄されるパーム空果房を原料１１１として使用するため、品種や個体差などさまざまな要因により、原料１１１の品質を一定に保つことは難しく、バラツキがでる。この原料１１１のバラツキによって、製造された燃料ペレット１１の成分、性質などに違いがでるため、所定の項目について、計測を行い、計測データに基づき、燃料ペレット１１を混合する。計測し、混合することで、品質の安定したバイオマス由来燃料ペレット１１を提供できる。
（第二実施形態に係るバイオマス燃料化システム２２）
【００９１】
本発明に係るバイオマス燃料化システムの好適な実施形態であって、第二実施形態に係るバイオマス燃料化システムの構成を図１Ｂに示す。
【００９２】
図１Ｂに示すように、バイオマス燃料化システム２２は、原料２１１に含まれるナトリウム、カリウム、リン、亜鉛、鉛、銅、アルミニウム、カルシウム、硫黄、ガラス等のスケールの原因となる物質の溶出を促すよう、パーム空果房からなる原料２１１を破砕し、繊維をすり潰すことにより、破砕物２１２にする破砕装置２２１と、破砕物２１２を洗浄することにより、破砕物２１２に含まれるスケールの原因物質を低減し、洗浄物２１３にする洗浄装置２２２と、洗浄物２１３の水分含有率を低下させて乾燥物２１４にする乾燥装置２２４と、乾燥装置２２４により水分含有率を低下させた後、油中で加温することにより、乾燥物２１４を炭化させ、水分含有率をさらに低下させるとともに、乾燥物２１４に含まれる、塩素、硫黄等のボイラー使用時に腐食の原因となる物質を低減させ、単位重量あたりの熱量を増加させた炭化物２１７にするフライ装置２２６と、炭化物２１７を燃料の形状に造粒し、燃料ペレット２１にする造粒装置２２８と、燃料ペレット２１の熱量や脆さ等を計測し、製品の品質が一定になるよう燃料ペレット２１を混合する計測・混合装置２２９とを備えている。
【００９３】
バイオマス燃料化システム２２についての詳細については、後述するバイオマス由来燃料ペレットの製造方法２３において説明する。
（バイオマス由来燃料ペレットの第二製造方法２３）
【００９４】
本発明に係るバイオマス由来燃料ペレットの第二製造方法の流れを示すフローチャートを図２Ｂに、本実施の形態に係るフライ装置２２６の模式図を図９に示す。
【００９５】
バイオマス由来燃料ペレットの第二製造方法２３は、図２Ｂに示すように、炭化工程２３６及び造粒工程２３８以外の工程は、バイオマス由来燃料ペレットの製造方法１３に記載の工程と同様であり、破砕工程２３１・洗浄工程２３２・乾燥工程２３４・計測・混合工程２３９は、それぞれ、破砕工程１３１・洗浄工程１３２・乾燥工程１３４・計測・混合工程１３９に対応する。
（炭化工程２３６）
【００９６】
炭化工程２３６において、乾燥工程２３４で乾燥された乾燥物２１４は、フライ装置２２６により、１２０℃以上３００℃以下の油中、より好ましくは１４０℃以上２００℃以下の油中、さらに好ましくは１５０℃以上１７０℃以下の油中で加熱され、炭化される。１２０℃未満では処理時間がかかりすぎる場合があり、３００℃を超えるとセルロースが分解され、熱量が低下してしまうため好ましくない。炭化温度は、ヤシの品種や破砕サイズによって変動するため、適宜設定できる。
【００９７】
炭化処理時間は、１０分以上９０分以下が好ましく、より好ましくは２０分以上６０分以下、さらに５０分以上７０分以下が最適である。１０分未満であると分解されないヘミセルロースが残る可能性があり、９０分を超えるとセルロースが分解される可能性があるからである。ただし、処理時間については、１０分以上９０分以下に限定されず、ヤシの品種や破砕サイズによって適宜設定できる。また、加熱温度は、一定温度である必要はなく、徐々に温度を高くするなど、各種ヒートパターンで加熱することができる。
【００９８】
このようなフライ装置２２６としては、図９に示すようなフライヤー２２６１が用いられる。フライ装置２２６は、油をいれる油槽２２６１Ａと、油槽内に張られた油を加温する加温機２２６１Ｂを備えている。均一に炭化するために、撹拌装置や移動装置を備えてもよい。
【００９９】
加熱方法は、カゴに入れられた乾燥物２１４を加熱した油中に一定時間浸すようにしてもよいし、乾燥物２１４を乗せたコンベアが油中を移動するような方法でもよい。カゴもしくはコンベアの投入口に乾燥装置２２４の出口を直結させることで、より効率的な運転が可能である。
【０１００】
十分に炭化された炭化物２１７は、網上で油切りされ、または、遠心分離機、若しくは、圧搾機を使用して、余分な油分を分離し、適した油量に調整される。適した油量とは、造粒工程２３８で造粒する際に油分が分離しない程度であり、造粒工程２３８での圧縮度合いに合わせて適宜調整される。
（造粒工程２３８）
【０１０１】
造粒工程２３８は、造粒工程１３８と同様の方法、装置が利用できる。
【０１０２】
ペレットサイズは、φ５ｍｍ以上φ２５ｍｍ以下が好ましく、より好ましくはΦ６ｍｍ以上Φ１０ｍｍ以下である。
（第三実施形態に係るバイオマス燃料化システム３２）
【０１０３】
本発明に係るバイオマス燃料化システムの好適な実施形態であって、第三実施形態に係るバイオマス燃料化システムの構成を図１Ｃに示す。
【０１０４】
図１Ｃに示すように、バイオマス燃料化システム３２は、原料３１１に含まれるナトリウム、カリウム、リン、亜鉛、鉛、銅、アルミニウム、カルシウム、硫黄、ガラス等のスケールの原因となる物質の溶出を促すよう、パーム空果房からなる原料３１１を破砕し、繊維をすり潰すことにより、一次破砕物３１２にする一次破砕装置３２１と、一次破砕物３１２を洗浄することにより、一次破砕物３１２に含まれるスケールの原因物質を低減し、洗浄物３１３にする洗浄装置３２２と、洗浄物３１３の水分含有率を低下させて乾燥物３１４にする乾燥装置３２４と、乾燥装置３２４により水分含有率を低下させた乾燥物３１４を炭化及び造粒に適したサイズに破砕する二次破砕装置３２５と、二次破砕装置３２５によって破砕された二次破砕物３１５を炭化させることにより、水分含有率をさらに低下させるとともに、二次破砕物３１５に含まれる、塩素、硫黄等のボイラー使用時に腐食の原因となる物質を低減させ、単位重量あたりの熱量を増加させた炭化物３１７にする炭化装置３２６と、炭化物３１７を燃料の形状に造粒し、燃料ペレット３１にする造粒装置３２８と、燃料ペレット３１の熱量や脆さ等を計測し、製品の品質が一定になるよう燃料ペレット３１を混合する計測・混合装置３２９とを備えている。
【０１０５】
バイオマス燃料化システム３２についての詳細については、後述するバイオマス由来燃料ペレットの第三製造方法３３において説明する。
（バイオマス由来燃料ペレットの第三製造方法３３）
【０１０６】
本発明に係るバイオマス由来燃料ペレットの第三製造方法の流れを示すフローチャートを図２Ｃに示す。
【０１０７】
バイオマス由来燃料ペレットの第三製造方法３３は、図２Ｃに示すように、破砕工程１３１の代わりに、一次破砕工程３３１を行い、炭化工程３３６の前に、二次破砕工程３３５を行う。その他の工程は、バイオマス由来燃料ペレットの製造方法１３に記載の工程と同様であり、洗浄工程３３２・乾燥工程３３４・造粒工程３３８・計測・混合工程３３９は、それぞれ、洗浄工程１３２・乾燥工程１３４・造粒工程１３８・計測・混合工程１３９に対応する。
（一次破砕工程３３１）
【０１０８】
一次破砕工程３３１は、破砕工程１３１と略同様である。
【０１０９】
炭化、造粒工程に最適化した破砕は、二次破砕工程３３５で行われるため、この工程では、原料３１１は、カリウム等のスケールの原因となる物質の溶出のしやすさを主に考慮したサイズに破砕される。
（二次破砕工程３３５）
【０１１０】
二次破砕工程３３５では、乾燥物３１４は、炭化、造粒工程に最適化したサイズに破砕される。
（炭化工程３３６）
【０１１１】
炭化工程３３６は、炭化工程１３６と同様である。
（第四実施形態に係るバイオマス燃料化システム４２）
【０１１２】
本発明に係るバイオマス燃料化システムの好適な実施形態であって、第四実施形態に係るバイオマス燃料化システムの構成を図１Ｄに示す。
【０１１３】
図１Ｄに示すように、バイオマス燃料化システム４２は、原料４１１に含まれるナトリウム、カリウム、リン、亜鉛、鉛、銅、アルミニウム、カルシウム、硫黄、ガラス等のスケールの原因となる物質の溶出を促すよう、パーム空果房からなる原料４１１を破砕し、繊維をすり潰すことにより、一次破砕物４１２にする一次破砕装置４２１と、一次破砕物４１２を洗浄することにより、一次破砕物４１２に含まれるスケールの原因物質を低減し、洗浄物４１３にする洗浄装置４２２と、洗浄物４１３の水分含有率を低下させて乾燥物４１４にする乾燥装置４２４と、乾燥装置４２４により水分含有率を低下させた後、乾燥物４１４を炭化させることにより、水分含有率をさらに低下させるとともに、乾燥物４１４に含まれる、塩素、硫黄等のボイラー使用時に腐食の原因となる物質を低減させ、単位重量あたりの熱量を増加させた炭化物４１７にする炭化装置４２６と、炭化物４１７を造粒に適したサイズに破砕する二次破砕装置４２７と、二次破砕装置４２７によって破砕された炭化物４１８を燃料の形状に造粒し、燃料ペレット４１にする造粒装置４２８と、燃料ペレット４１の熱量や脆さ等を計測し、製品の品質が一定になるよう燃料ペレット４１を混合する計測・混合装置４２９とを備えている。
【０１１４】
バイオマス燃料化システム４２についての詳細については、後述するバイオマス由来燃料ペレットの製造方法４３において説明する。
（バイオマス由来燃料ペレットの第四製造方法４３）
【０１１５】
本発明に係るバイオマス由来燃料ペレットの第四製造方法の流れを示すフローチャートを図２Ｄに示す。
【０１１６】
バイオマス由来燃料ペレットの第四製造方法４３は、図２Ｄに示すように、破砕工程１３１の代わりに、一次破砕工程４３１を行い、トレファクション工程４３６の後に、二次破砕工程４３７が行われる。その他の工程は、バイオマス由来燃料ペレットの製造方法１３に記載の工程と同様であり、洗浄工程４３２・乾燥工程４３４・造粒工程４３８・計測・混合工程４３９は、それぞれ、洗浄工程１３２・乾燥工程１３４・造粒工程１３８・計測・混合工程１３９に対応する。
（一次破砕工程４３１）
【０１１７】
一次破砕工程４３１は、一次破砕工程３３１と同じである。
（トレファクション工程４３６）
【０１１８】
トレファクション工程４３６では、ヘミセルロースの熱分解温度である２００℃から３００℃で乾燥装置４２４により水分含有率を低下させた乾燥物４１４を半炭化する。具体的な方法、及び使用装置は、炭化温度が２００℃から３００℃に限定される点を除き、炭化工程１３６における半炭化と同じである。
【０１１９】
トレファクションを行うことにより、炭化物４１７は、高熱量を保持でき、破砕性や耐水性が向上する。
（二次破砕工程４３７）
【０１２０】
二次破砕工程４３７では、炭化物４１７を造粒しやすいサイズに破砕する。
【０１２１】
炭化物４１７は、トレファクション工程４３６により、破砕性が向上しており、第三実施形態における二次破砕機に比べ、小型の破砕機でも破砕できる。よって、製造エネルギー、コストを抑えることができる。
（スケール原因物質の除去試験）
【０１２２】
製造された燃料ペレットにおいて、スケール原因物質となるナトリウム、カリウム、及び、腐食の原因となる塩素が適切に除去されているかを評価するため、前記スケール原因物質の除去試験を行った。
（試験方法）
【０１２３】
洗浄工程後のパーム空果房と炭化工程後のパーム空果房に対して、前記スケール原因物質の含有量を計測した。サンプルは、図３に示すような破砕機で粗破砕後、図４に示すような摩砕機で摩砕した後、洗浄工程にて洗浄を行った実施例１と、図３に示すような破砕機で粗破砕後、洗浄工程にて洗浄を行った実施例２との二種類用意した。洗浄は、バッジ式の洗浄槽を用いて、水を投入し、１０分程度撹拌し、その後排水する作業を３回繰り返した。スケール原因物質の含有量は、カリウム及びナトリウムについては、乾式分解後、フレーム原子吸光法により測定し、乾燥サンプル換算にて算出した。また、塩素については、燃焼管式空気法を用いて、イオンクロマトグラフにより測定し、乾式サンプル換算にて算出した。
（実施例１）
【０１２４】
３００ｋｇのパーム空果房を、図３に示すような破砕機において、φ５０のスクリーンを用いて、粗破砕を実施した。その後、図４に示すような摩砕機で摩砕した。この摩砕後のパーム空果房の写真を図１０に示す。この図に示すように、実施例１のパーム空果房は、繊維長が３０〜７０ｍｍ程度となり、繊維が縮れた状態となった。その後、３回の洗浄を行い、前述の測定方法により、実施例１の洗浄工程後のスケール原因物質の含有量を算出した。また、実施例１のパーム空果房については、乾燥工程１３４にて乾燥させた後、炭化工程１３６にて炭化させたサンプルも作製し、前述の測定方法により、実施例１の炭化工程後のスケール原因物質の含有量も算出した。
（実施例２）
【０１２５】
４６０ｋｇのパーム空果房を、図３に示すような破砕機において、ローター回転刃とφ５０のスクリーンを用いて、粗破砕した。この粗破砕後の原料の写真を図１１に示す。この図に示すように、実施例２のパーム空果房は、繊維長が３０〜７０ｍｍ程度となり、繊維が解れた状態となった。その後、３回の洗浄を行い、前述の測定方法により、実施例２の洗浄工程後のスケール原因物質の含有量を算出した。
（カロリーの測定）
【０１２６】
実施例１のパーム空果房を乾燥工程１３４にて乾燥させた後、炭化工程１３６にて炭化して作製したサンプルの高位発熱量をボンブ熱量計によって測定した。
（評価）
【０１２７】
表１は、洗浄後の、実施例１及び実施例２のパーム空果房のスケール原因物質の含有量を示している。
【表１】
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【０１２８】
前述したように、バイオマス由来燃料ペレット１１のカリウム含有量及びナトリウム含有量は、いずれも、好ましくは、０ｍｇ／ｋｇ以上２０００ｍｇ／ｋｇ以下であり、より好ましくは０ｍｇ／ｋｇ以上１０００ｍｇ／ｋｇ以下であることが要求されるところ、表１に示すように、洗浄工程後は極めて低い値となり、炭化工程後は、要求される数値範囲内の値となった。また、バイオマス由来燃料ペレット１１の塩素含有量は、好ましくは、０ｍｇ／ｋｇ以上１０００ｍｇ／ｋｇ以下であり、より好ましくは０ｍｇ／ｋｇ以上５００ｍｇ／ｋｇ以下であることが要求されるところ、同様に、洗浄工程後は極めて低い値となり、炭化工程後は、要求される数値範囲内の値となった。さらに、バイオマス由来燃料ペレットは、１８ＭＪ／ｋｇ以上２７ＭＪ／ｋｇ以下の発熱量、より好ましくは２０ＭＪ／ｋｇ以上の発熱量を有することが要求されるところ、実施例１のパーム空果房由来の燃料ペレットの発熱量は２０．４ＭＪ／ｋｇの発熱量と計測された。
【０１２９】
以上のことから、本実施の形態によれば、ボイラー使用時にスケールの原因となる物質の含有量を低くでき、実用レベルの発熱量を有する燃料ペレットを提供できる。
【０１３０】
第一実施形態乃至第四実施形態においては、主として、破砕工程や洗浄工程を工夫することで、パーム空果房からなる原料から、効率良く、ボイラー使用時にスケールの原因となる物質を溶出し得る種々のシステム及び製造方法を示すと共に、実験によって、製造される炭化物は、ボイラー使用時にスケールの原因となる物質の含有量が低く、実用レベルの大きな発熱量が得られることを示した。
【０１３１】
ここからは、第五実施形態乃至第七実施形態において、主として、製造過程において原料を燃料の形状に造粒した後、炭化することにより、バイオマスと他の燃料を混焼する際の全使用燃料に対するバイオマスの熱量換算による割合である混焼率を向上させ得る種々のシステム及び製造方法を示すと共に、実験によって、製造される炭化物は、当該混焼率が高く、実用レベルの大きな発熱量が得られることを示す。
（第五実施形態に係るバイオマス燃料化システム５２）
【０１３２】
本発明に係るバイオマス燃料化システムの好適な実施形態であって、第五実施形態に係るバイオマス燃料化システムの構成を図１２Ａに示す。
【０１３３】
図１２Ａに示すように、バイオマス燃料化システム５２は、原料５１１に含まれるナトリウム、カリウム、リン、亜鉛、鉛、銅、アルミニウム、カルシウム、硫黄、ガラス等のスケールの原因となる物質の溶出を促すよう、パーム空果房からなる原料５１１を破砕し、繊維をすり潰すことにより、破砕物５１２にする破砕装置５２１と、破砕物５１２を洗浄することにより、破砕物５１２に含まれるスケールの原因物質を低減し、洗浄物５１３にする洗浄装置５２２と、洗浄物５１３の水分含有率を低下させて乾燥物５１４にする乾燥装置５２４と、乾燥装置５２４により水分含有率を低下させた後、乾燥装置５２４により水分含有率が低下した乾燥物５１４を燃料の形状に造粒し、造粒物５１６にする造粒装置５２８と、造粒物５１６を炭化させることにより、水分含有率をさらに低下させるとともに、造粒物５１６に含まれる、塩素、硫黄等のボイラー使用時に腐食の原因となる物質を低減させ、単位重量あたりの熱量を増加させた燃料ペレット５１にする炭化装置５２６と、燃料ペレット５１の熱量や脆さ等を計測し、製品の品質が一定になるよう燃料ペレット５１を混合する計測・混合装置５２９とを備えている。なお、破砕装置５２１において、繊維をすり潰す摩砕は省略してもよく、また、計測・混合装置５２９による計測自体を省略してもよい。
【０１３４】
バイオマス燃料化システム５２についての詳細については、後述するバイオマス由来燃料ペレットの第五製造方法５３において説明する。
（バイオマス由来燃料ペレットの第五製造方法５３）
【０１３５】
本発明に係るバイオマス由来燃料ペレットの第五製造方法の流れを示すフローチャートを図１３Ａに示す。
【０１３６】
バイオマス由来燃料ペレットの第五製造方法５３は、図１３Ａに示すように、破砕工程５３１から乾燥工程５３４までが、バイオマス由来燃料ペレットの第一製造方法１３における破砕工程１３１から乾燥工程１３４と同様である。第五製造方法５３は、乾燥工程５３４の後に、造粒工程５３８があって、その後に、炭化工程５３６を行う点で、第一製造方法１３と異なっている。計測・混合工程５３９は、計測・混合工程１３９に対応している。
（乾燥工程５３４）
【０１３７】
乾燥工程５３４では、第一製造方法１３の乾燥工程１３４のように、乾燥機１２４１や乾燥システムを利用して、洗浄工程５３２により、洗浄・脱水され、水分含有率が４０％程度含まれる洗浄物５１３を水分含有量が１５％程度となるまで乾燥させる。
【０１３８】
このように、造粒工程５３８の前工程で、乾燥物５１４に水分を例えば１５％程度含ませておくことは、造粒工程５３８において乾燥物５１４を圧縮しやすく、固めやすいため、造粒しやすいというメリットがある。また、炭化工程５３６においては、ほぼ無酸素状態となるよう水蒸気を送風して造粒物５１６を加熱するところ、造粒物５１６の繊維が水分を含んでいるので、その水分が気化して水蒸気となるので、遮へいして造粒物５１６に熱風を送ることで一部は燃焼するものの大半は炭化させることができる。
（造粒工程５３８）
【０１３９】
造粒工程１３８では、リングダイ式造粒機１２８１にて、炭化物１１７を造粒したが、造粒工程５３８においては、リングダイ式造粒機を用いて、乾燥工程５３４を経て水分が低下した乾燥物５１４を好ましくはφ５ｍｍ以上φ２５ｍｍ以下、より好ましくはΦ６ｍｍ以上Φ１０ｍｍ以下のサイズに造粒する。
（炭化工程５３６）
【０１４０】
炭化工程１３６では、乾燥させた乾燥物１１４を半炭化させる炭化工程の第一実施例と、乾燥させた乾燥物１１４を炭化させる炭化工程の第二実施例とがあり、適宜使い分けるが、炭化工程５３６においては、造粒物５１６を半炭化又は炭化させる。造粒物５１６の状態で炭化させることにより、燃料ペレット５１がしっかりと固まるので、燃料ペレットとしての耐水性が向上する。また、造粒物５１６の形態で熱処理を行うことで、繊維では燃焼してしまうような場合であっても、燃焼させずに炭化させることも可能である。
（第六実施形態に係るバイオマス燃料化システム６２）
【０１４１】
本発明に係るバイオマス燃料化システムの好適な実施形態であって、第六実施形態に係るバイオマス燃料化システムの構成を図１２Ｂに示す。
【０１４２】
図１２Ｂに示すように、バイオマス燃料化システム６２は、原料６１１に含まれるナトリウム、カリウム、リン、亜鉛、鉛、銅、アルミニウム、カルシウム、硫黄、ガラス等のスケールの原因となる物質の溶出を促すよう、パーム空果房からなる原料６１１を破砕し、繊維をすり潰すことにより、破砕物６１２にする破砕装置６２１と、破砕物６１２を洗浄することにより、破砕物６１２に含まれるスケールの原因物質を低減し、洗浄物６１３にする洗浄装置６２２と、洗浄物６１３の水分含有率を低下させて乾燥物６１４にする乾燥装置６２４と、乾燥装置６２４により水分含有率を低下させた後、乾燥装置６２４により水分含有率が低下した乾燥物６１４を燃料の形状に造粒し、造粒物６１６にする造粒装置６２８と、造粒物６１６を炭化させることにより、水分含有率をさらに低下させるとともに、造粒物６１６に含まれる、塩素、硫黄等のボイラー使用時に腐食の原因となる物質を低減させ、単位重量あたりの熱量を増加させた燃料ペレット６１にする炭化装置６２６と、燃料ペレット６１の熱量や脆さ等を計測し、製品の品質が一定になるよう燃料ペレット６１を混合する計測・混合装置６２９とを備えている。
（バイオマス由来燃料ペレットの第六製造方法６３）
【０１４３】
本発明に係るバイオマス由来燃料ペレットの第六製造方法の流れを示すフローチャートを図１３Ｂに示す。
【０１４４】
バイオマス由来燃料ペレットの第六製造方法６３は、図１３Ｂに示すように、炭化工程６３６以外の工程は、バイオマス由来燃料ペレットの第五製造方法５３に記載の工程と同様であり、破砕工程６３１・洗浄工程６３２・乾燥工程６３４・造粒工程６３８・計測・混合工程６３９は、それぞれ、破砕工程５３１・洗浄工程５３２・乾燥工程５３４・造粒工程５３８・計測・混合工程５３９に対応する。
（炭化工程６３６）
【０１４５】
炭化工程５３６では、水蒸気を送風して造粒物５１６を加熱することで、造粒物５１６を半炭化又は炭化させるが、炭化工程６３６においては、造粒物６１６をフライ装置６２６により炭化させる。炭化工程６３６の詳細は、炭化工程２３６と同様であるので省略する。
（第七実施形態に係るバイオマス燃料化システム７２）
【０１４６】
本発明に係るバイオマス燃料化システムの好適な実施形態であって、第七実施形態に係るバイオマス燃料化システムの構成を図１２Ｃに示す。
【０１４７】
図１２Ｃに示すように、バイオマス燃料化システム７２は、原料７１１に含まれるナトリウム、カリウム、リン、亜鉛、鉛、銅、アルミニウム、カルシウム、硫黄、ガラス等のスケールの原因となる物質の溶出を促すよう、パーム空果房からなる原料７１１を破砕し、繊維をすり潰すことにより、一次破砕物７１２にする一次破砕装置７２１と、一次破砕物７１２を洗浄することにより、一次破砕物７１２に含まれるスケールの原因物質を低減し、洗浄物７１３にする洗浄装置７２２と、洗浄物７１３の水分含有率を低下させて乾燥物７１４にする乾燥装置７２４と、乾燥装置７２４により水分含有率を低下させた乾燥物７１４を造粒に適したサイズに破砕し、二次破砕物７１５にする二次破砕装置７２５と、二次破砕装置７２５により破砕された二次破砕物７１５を燃料の形状に造粒し、造粒物７１６にする造粒装置７２８と、造粒物７１６を炭化させることにより、水分含有率をさらに低下させるとともに、造粒物７１６に含まれる、塩素、硫黄等のボイラー使用時に腐食の原因となる物質を低減させ、単位重量あたりの熱量を増加させた燃料ペレット７１にする炭化装置７２６と、燃料ペレット７１の熱量や脆さ等を計測し、製品の品質が一定になるよう燃料ペレット７１を混合する計測・混合装置７２９とを備えている。
（バイオマス由来燃料ペレットの第七製造方法７３）
【０１４８】
本発明に係るバイオマス由来燃料ペレットの第七製造方法の流れを示すフローチャートを図１３Ｃに示す。
【０１４９】
バイオマス由来燃料ペレットの第七製造方法７３は、図１３Ｃに示すように、バイオマス由来燃料ペレットの第五製造方法５３において、乾燥工程５３４と造粒工程５３８の間で、二次破砕工程７３５を行う。したがって、二次破砕工程７３５以外の工程は、バイオマス由来燃料ペレットの第五製造方法５３に記載の工程と同様であり、破砕工程７３１・洗浄工程７３２・乾燥工程７３４・造粒工程７３８・炭化工程７３６・計測・混合工程７３９は、それぞれ、破砕工程５３１・洗浄工程５３２・乾燥工程５３４・造粒工程５３８・炭化工程５３６・計測・混合工程５３９に対応する。
（二次破砕工程７３５）
【０１５０】
二次破砕工程７３５では、乾燥工程７３４によって水分含有率が低下した乾燥物７１４に対して、二次破砕を行う。この後に行う造粒工程７３８で利用するリングダイ式造粒機のリングダイに多数設けられた孔のサイズがΦ６ｍｍ又はΦ８ｍｍであるため、その孔に入りやすく圧縮しやすいように、二次破砕工程７３５では、１０ｍｍ前後の繊維の長さに粉砕する。この粉砕した二次破砕物７１５を造粒工程７３８にて造粒後に炭化工程７３６にて炭化することで、均一に炭化されたバイオマス由来燃料ペレット７１が得られる。また、このバイオマス由来燃料ペレット７１は、細かく粉砕されてから、しっかりと固められているため、高い耐水性を有すると共に、粉砕性に優れるため、他の燃料を混焼する際の全使用燃料に対するバイオマスの熱量換算による割合である混焼率を向上させることができる。
（混焼率の評価試験）
【０１５１】
製造されたバイオマス由来燃料ペレット７１において、他の燃料を混焼する際の全使用燃料に対するバイオマスの熱量換算による割合である混焼率を評価するための試験を行った。
（試験方法）
【０１５２】
粉砕性が優れる場合、高い混焼率が得られ、粉砕性が劣る場合、混焼率が低くなる相関があるので、混焼率を評価するに当たり、粉砕性を評価することで、混焼率も評価することができる。
【０１５３】
ＪＩＳ  Ｍ  ８８０１に準拠して、粉砕性の評価試験を行った。試験は、試料を所定の方法で採取し気乾するか、又は縮分したものを所定の大きさ以下に予備粉砕してから、更に所定の大きさになるように粉砕、ふるい分けをして調製したものを供試試料とする。
【０１５４】
この供試試料を所定の試験機で粉砕した後、所定のふるいでふるい分け、ふるい下の質量をはかり、所定の実験式によって求めた値をＨＧＩ（ハードグローブ粉砕指数）として表す。
【０１５５】
第七実施例のバイオマス由来燃料ペレット７１を作成し、上記の試験方法によって、このバイオマス由来燃料ペレット７１の粉砕性指数であるＨＧＩを求めた。
（混焼率の評価）
【０１５６】
第七実施例のバイオマス由来燃料ペレット７１のＨＧＩは、４４という値となった。この値は、各種燃料ペレットの標準的なＨＧＩの値である、木質チップの１６、原料ＰＫＳ（パーム椰子殻）の１４、ＰＫＳの２５、木質ペレットの２２、と比較して、大きな値である。このことは、第七実施例のバイオマス由来燃料ペレット７１は、各種燃料ペレットよりも粉砕しやすいことを示しており、少なくとも、第七実施例のバイオマス由来燃料ペレット７１によれば、混焼率が向上することが判明した。
（カロリーの測定）
【０１５７】
第七実施例のバイオマス由来燃料ペレット７１の高位発熱量をボンブ熱量計によって測定した。
（カロリーの評価）
【０１５８】
前述したように、バイオマス由来燃料ペレットは、１８ＭＪ／ｋｇ以上２７ＭＪ／ｋｇ以下の発熱量、より好ましくは２０ＭＪ／ｋｇ以上の発熱量を有することが要求されるところ、第七実施例のバイオマス由来燃料ペレット７１の発熱量は２２．１ＭＪ／ｋｇの発熱量と計測された。
【０１５９】
以上のことから、本実施の形態によれば、発熱量が大きく、バイオマスと他の燃料を混焼する際の全使用燃料に対するバイオマスの熱量換算による割合である混焼率を向上させることができる燃料ペレットを提供できる。
（第八実施形態に係るバイオマス燃料化システム８２）
【０１６０】
本発明に係るバイオマス燃料化システムの好適な実施形態であって、第八実施形態に係るバイオマス燃料化システムの構成を図１４Ａに示す。
【０１６１】
図１４Ａに示すように、バイオマス燃料化システムＡ２は、原料Ａ１１に含まれるナトリウム、カリウム、リン、亜鉛、鉛、銅、アルミニウム、カルシウム、硫黄、ガラス等のスケールの原因となる物質の溶出を促すよう、パーム椰子の茎葉からなる原料Ａ１１を圧搾することにより、圧搾物Ａ１９にする圧搾装置Ａ３０と、圧搾物Ａ１９を洗浄することにより、圧搾物Ａ１９に含まれるスケールの原因物質を低減し、洗浄物Ａ１３にする洗浄装置Ａ２２と、洗浄物Ａ１３の水分含有率を低下させて乾燥物Ａ１４にする乾燥装置Ａ２４と、乾燥装置Ａ２４により水分含有率を低下させた後、乾燥物Ａ１４を炭化させることにより、水分含有率をさらに低下させるとともに、乾燥物Ａ１４に含まれる、塩素、硫黄等のボイラー使用時に腐食の原因となる物質を低減させ、単位重量あたりの熱量を増加させた炭化物Ａ１７にする炭化装置Ａ２６と、炭化物Ａ１７を燃料の形状に造粒し、燃料ペレットＡ１にする造粒装置Ａ２８と、燃料ペレットＡ１の熱量や脆さ等を計測し、製品の品質が一定になるよう燃料ペレットＡ１を混合する計測・混合装置Ａ２９とを備えている。なお、計測・混合装置Ａ２９による計測自体を省略してもよい。
【０１６２】
バイオマス燃料化システムＡ２についての詳細については、後述するバイオマス房由来燃料ペレットの製造方法Ａ３において説明する。
（バイオマス由来燃料ペレットの第八製造方法Ａ３）
【０１６３】
本発明に係るパーム空果房由来燃料ペレットの第八製造方法Ａ３は、図１５Ａに示すように、原料Ａ１１に含まれるナトリウム、カリウム、リン、亜鉛、鉛、銅、アルミニウム、カルシウム、硫黄、ガラス等のスケールの原因となる物質の溶出を促すよう、パーム空果房からなる原料Ａ１１を圧搾し、圧搾物Ａ１９にする圧搾工程Ａ４０と、圧搾物Ａ１９を洗浄することにより、圧搾物Ａ１９に含まれるスケールの原因物質を低減し、洗浄物Ａ１３にする洗浄工程Ａ３２と、洗浄物Ａ１３の水分含有率を低下させて乾燥物Ａ１４にする乾燥工程Ａ３４と、乾燥工程Ａ３４により水分含有率を低下させた後、乾燥物Ａ１４を炭化させることにより、水分含有率をさらに低下させるとともに、乾燥物Ａ１４に含まれる、塩素、硫黄等のボイラー使用時に腐食の原因となる物質を低減させ、単位重量あたりの熱量を増加させた炭化物Ａ１７にする炭化工程Ａ３６と、炭化物Ａ１７を燃料の形状に造粒し、燃料ペレットＡ１にする造粒工程Ａ３８と、燃料ペレットＡ１の熱量や脆さ等を計測し、製品の品質が一定になるよう燃料ペレットＡ１を混合する計測・混合工程Ａ３９とからなる。
【０１６４】
圧搾工程Ａ４０以外の工程は、バイオマス由来燃料ペレットの第一製造方法１３に記載の工程と同様であり、洗浄工程Ａ３２・乾燥工程Ａ３４・炭化工程Ａ３６・造粒工程Ａ３Ａ・計測・混合工程Ａ３９は、それぞれ、洗浄工程１３２・乾燥工程１３４・炭化工程１３６・造粒工程１３８・計測・混合工程１３９に対応する。なお洗浄工程Ａ３２では、圧搾物Ａ１９を複数段階に分けて洗浄してもよい。
【０１６５】
圧搾工程Ａ４０において、原料Ａ１１は圧搾装置Ａ３０により圧搾されて、原料Ａ１１中の植物細胞が破壊され、原料Ａ１１に含まれる水分が一定量除去されると共に、原料Ａ１１中のカリウム等のスケールの原因物質の溶出が促される。この段階で原料Ａ１１に含まれる水分が、質量において４０％以上減少するのが望ましい。圧搾装置Ａ３０は、例えば公知のスクリュー式の圧搾機、油圧プレス機等を用いることができる。
（第九実施形態に係るバイオマス燃料化システムＢ２）
【０１６６】
図１４Ｂに示すように、バイオマス燃料化システムＢ２は、原料Ｂ１１に含まれるナトリウム、カリウム、リン、亜鉛、鉛、銅、アルミニウム、カルシウム、硫黄、ガラス等のスケールの原因となる物質の溶出を促すよう、パーム椰子の茎葉からなる原料Ｂ１１を圧搾することにより、圧搾物Ｂ１９にする圧搾装置Ｂ３０と、圧搾物Ｂ１９を洗浄することにより、圧搾物Ｂ１９に含まれるスケールの原因物質を低減し、洗浄物Ｂ１３にする洗浄装置Ｂ２２と、洗浄物Ｂ１３の水分含有率を低下させて乾燥物Ｂ１４にする乾燥装置Ｂ２４と、乾燥装置Ｂ２４により水分含有率を低下させた後、乾燥装置Ｂ２４により水分含有率が低下した乾燥物Ｂ１４を燃料の形状に造粒し、造粒物Ｂ１６にする造粒装置Ｂ２８と、造粒物Ｂ１６を炭化させることにより、水分含有率をさらに低下させるとともに、造粒物Ｂ１６に含まれる、塩素、硫黄等のボイラー使用時に腐食の原因となる物質を低減させ、単位重量あたりの熱量を増加させた燃料ペレットＢ１にする炭化装置Ｂ２６と、燃料ペレットＢ１の熱量や脆さ等を計測し、製品の品質が一定になるよう燃料ペレットＢ１を混合する計測・混合装置Ｂ２９とを備えている。なお、計測・混合装置Ｂ２９による計測自体を省略してもよい。
【０１６７】
バイオマス燃料化システムＢ２についての詳細については、後述するバイオマス房由来燃料ペレットの製造方法Ｂ３において説明する。
（バイオマス由来燃料ペレットの第九製造方法Ｂ３）
【０１６８】
バイオマス由来燃料ペレットの第九製造方法Ｂ３は、図１５Ｂに示すように、圧搾工程Ｂ４０から乾燥工程Ｂ３４までが、バイオマス由来燃料ペレットの第八製造方法Ａ８３における圧搾工程Ａ４０から乾燥工程Ａ３４と同様である。第九製造方法Ｂ３は乾燥工程Ｂ３４後に造粒工程Ｂ３８があって、その後に、炭化工程Ｂ３６を行う点で、第八製造方法Ａ３と異なっている。計測・混合工程Ｂ３９は、計測・混合工程Ａ３９に対応している。
（第十実施形態に係るバイオマス燃料化システムＣ２）
【０１６９】
図１４Ｃに示すように、バイオマス燃料化システムＣ２は、原料Ｃ１１に含まれるナトリウム、カリウム、リン、亜鉛、鉛、銅、アルミニウム、カルシウム、硫黄、ガラス等のスケールの原因となる物質の溶出を促すよう、パーム空果房からなる原料Ｃ１１を破砕することにより、破砕物Ｃ１２にする破砕装置Ｃ２１と、破砕物Ｃ１２を圧搾することにより、圧搾物Ｃ１９にする圧搾装置Ｃ３０と、圧搾物Ｃ１９を洗浄することにより、圧搾物Ｃ１９に含まれるスケールの原因物質を低減し、洗浄物Ｃ１３にする洗浄装置Ｃ２２と、洗浄物Ｃ１３の水分含有率を低下させて乾燥物Ｃ１４にする乾燥装置Ｃ２４と、乾燥装置Ｃ２４により水分含有率を低下させた後、乾燥物Ｃ４を炭化させることにより、水分含有率をさらに低下させるとともに、乾燥物Ｃ４に含まれる、塩素、硫黄等のボイラー使用時に腐食の原因となる物質を低減させ、単位重量あたりの熱量を増加させた炭化物Ｃ１７にする炭化装置８２６と、炭化物Ｃ１７を燃料の形状に造粒し、燃料ペレットＣ１にする造粒装置Ｃ２８と、燃料ペレットＣ１の熱量や脆さ等を計測し、製品の品質が一定になるよう燃料ペレットＣ１を混合する計測・混合装置Ｃ２９とを備えている。なお、計測・混合装置Ｃ２９による計測自体を省略してもよい。
【０１７０】
バイオマス燃料化システムＣ２についての詳細については、後述するバイオマス房由来燃料ペレットの製造方法Ｃ３において説明する。
（バイオマス由来燃料ペレットの第十製造方法Ｃ３）
【０１７１】
本発明に係るパーム空果房由来燃料ペレットの第十製造方法Ｃ３は、図１５Ｃに示すように、原料Ｃ１１に含まれるナトリウム、カリウム、リン、亜鉛、鉛、銅、アルミニウム、カルシウム、硫黄、ガラス等のスケールの原因となる物質の溶出を促すよう、原料Ｃ１１を破砕することにより、破砕物Ｃ１２にする破砕工程Ｃ３１と、破砕物Ｃ１２を圧搾することにより、圧搾物Ｃ１９にする圧搾工程Ｃ４０と、圧搾物Ｃ１９を洗浄することにより、圧搾物Ｃ１９に含まれるスケールの原因物質を低減し、洗浄物Ｃ１３にする洗浄工程Ｃ３２と、洗浄物Ｃ１３の水分含有率を低下させて乾燥物Ｃ１４にする乾燥工程Ｃ３４と、乾燥工程Ｃ３４により水分含有率を低下させた後、乾燥物Ｃ１４を炭化させることにより、水分含有率をさらに低下させるとともに、乾燥物Ｃ１４に含まれる、塩素、硫黄等のボイラー使用時に腐食の原因となる物質を低減させ、単位重量あたりの熱量を増加させた炭化物Ｃ１７にする炭化工程Ｃ３６と、炭化物Ｃ１７を燃料の形状に造粒し、燃料ペレットＣ１にする造粒工程Ｃ３８と、燃料ペレットＣ１の熱量や脆さ等を計測し、製品の品質が一定になるよう燃料ペレットＣ１を混合する計測・混合工程Ｃ３９とからなる。破砕工程Ｃ３１で原料を破砕して圧搾工程Ｃ３９に供給することにより、圧搾工程Ｃ３９における圧搾装置Ｃ３０により圧搾処理がし易くなり能率が上がる。
【０１７２】
第十製造方法Ｃ３では、圧搾工程Ｃ４０・洗浄工程Ｃ３２・乾燥工程Ｃ３４・炭化工程Ｃ３６・造粒工程Ｃ３８・計測・混合工程Ｃ３９は、それぞれ、バイオマス由来燃料ペレットの第八製造方法８３と同様であり、破砕工程Ｃ３１では、原料Ｃ１１を圧搾装置Ｃ３０により処理するのに適した大きさになるように、破砕装置Ｃ２１により破砕する。破砕工程Ｃ３１で生じた破砕物Ｃ１９は圧搾工程Ｃ４０へ供給される。この破砕装置Ｃ２１は、第一実施形態に係るバイオマス燃料化システム１２の破砕装置１２１と同様のものである。
（第十一実施形態に係るバイオマス燃料化システムＤ２）
【０１７３】
図１４Ｄに示すように、バイオマス燃料化システムＤ２は、原料Ｄ１１に含まれるナトリウム、カリウム、リン、亜鉛、鉛、銅、アルミニウム、カルシウム、硫黄、ガラス等のスケールの原因となる物質の溶出を促すよう、パーム空果房からなる原料Ｄ１１を破砕し、繊維をすり潰すことにより、破砕物Ｄ１２にする破砕装置Ｄ２１と、破砕物Ｄ１２を圧搾することにより、圧搾物Ｄ１９にする圧搾装置Ｄ３０と、圧搾物Ｄ１９を洗浄することにより、圧搾物Ｄ１９に含まれるスケールの原因物質を低減し、洗浄物Ｄ１３にする洗浄装置Ｄ２２と、洗浄物Ｄ１３の水分含有率を低下させて乾燥物Ｄ１４にする乾燥装置Ｄ２４と、乾燥装置Ｄ２４により水分含有率を低下させた後、乾燥物Ｄ４を燃料の形状に造粒することにより、造粒物Ｄ１６にする造粒装置Ｄ２８と、造粒物Ｄ１６を炭化させることにより、水分含有率をさらに低下させるとともに、造粒物Ｄ１６に含まれる、塩素、硫黄等のボイラー使用時に腐食の原因となる物質を低減させ、単位重量あたりの熱量を増加させた燃料ペレットＤ１にする炭化装置Ｄ２６と、燃料ペレットＤ１の熱量や脆さ等を計測し、製品の品質が一定になるよう燃料ペレットＤ１を混合する計測・混合装置Ｄ２９とを備えている。なお、計測・混合装置Ｄ２９による計測自体を省略してもよい。
【０１７４】
バイオマス燃料化システムＤ２についての詳細については、後述するバイオマス房由来燃料ペレットの製造方法Ｄ３において説明する。
（バイオマス由来燃料ペレットの第十一製造方法Ｄ３）
【０１７５】
本発明に係るパーム空果房由来燃料ペレットの第十一製造方法の流れを示すフローチャートを図１５Ｄに示す。
【０１７６】
本発明に係るバイオマス由来燃料ペレットの第十一製造方法Ｄ３は、図１５Ｄに示すように、破砕工程Ｄ３１から乾燥工程Ｄ３４までが、バイオマス由来燃料ペレットの第十製造方法Ｃ３における破砕工程Ｃ３１から乾燥工程Ｃ３４と同様である。第十一製造方法Ｄ３は、乾燥工程Ｄ３４後に造粒工程Ｄ３６があって、その後に、炭化工程Ｄ３８を行う点で、第十製造方法Ｃ３と異なっている。計測・混合工程Ｄ３９は、計測・混合工程Ｃ３９に対応している。
（第十二実施形態に係るバイオマス燃料化システムＥ２）
【０１７７】
図１６Ｅに示すように、バイオマス燃料化システムＥ２は、パーム椰子の茎葉からなる原料Ｅ１１を加熱することにより、加工しやすい加熱物Ｅ１１ａにする加熱装置Ｅ３０Ａと、原料Ｅ１１に含まれるナトリウム、カリウム、リン、亜鉛、鉛、銅、アルミニウム、カルシウム、硫黄、ガラス等のスケールの原因となる物質の溶出を促すよう、パーム椰子の茎葉からなる原料Ｅ１１を圧搾することにより、圧搾物Ｅ１９にする圧搾装置Ｅ３０と、圧搾物Ｅ１９を洗浄することにより、圧搾物Ｅ１９に含まれるスケールの原因物質を低減し、洗浄物Ｅ１３にする洗浄装置Ｅ２２と、洗浄物Ｅ１３の水分含有率を低下させて乾燥物Ｅ１４にする乾燥装置Ｅ２４と、乾燥装置Ｅ２４により水分含有率を低下させた後、乾燥物Ｅ１４を炭化させることにより、水分含有率をさらに低下させるとともに、乾燥物Ｅ１４に含まれる、塩素、硫黄等のボイラー使用時に腐食の原因となる物質を低減させ、単位重量あたりの熱量を増加させた炭化物Ｅ１７にする炭化装置Ｅ２６と、炭化物Ｅ１７を燃料の形状に造粒し、燃料ペレットＥ１にする造粒装置Ｅ２８と、燃料ペレットＥ１の熱量や脆さ等を計測し、製品の品質が一定になるよう燃料ペレットＥ１を混合する計測・混合装置Ｅ２９とを備えている。なお、計測・混合装置Ｅ２９による計測自体を省略してもよい。
【０１７８】
バイオマス燃料化システムＥ２の詳細については、後述するバイオマス房由来燃料ペレットの製造方法Ｅ３において説明する。
（バイオマス由来燃料ペレットの第十二製造方法Ｅ３）
【０１７９】
本発明に係るバイオマス由来燃料ペレットの第十二製造方法Ｅ３は、図１７Ｅに示すように、洗浄工程Ｅ３２から造粒工程Ｅ３８までが、図１４Ａに示すバイオマス由来燃料ペレットの第八製造方法Ａ３における洗浄工程Ａ３２から造粒工程Ａ３８と同様である。第十二製造方法Ｅ３は、圧搾工程Ｅ４０の前に加熱工程Ｅ４０Ａがあり、加熱工程Ｅ４０Ａで原料Ｅ１１を加熱することにより加熱物Ｅ１１ａとし、圧搾工程Ｅ４０は加熱物Ｅ１１ａを圧搾する点で、第八製造方法Ａ３と異なっている。計測・混合工程Ｅ３９は、計測・混合工程Ａ３９に対応している。
【０１８０】
加熱装置Ｅ３０Ａは、例えば蒸し器、熱風を吹き付ける公知のドライヤー等を用いることができ、原料Ｅ１１を加熱して柔らかくし、原料Ｅ１１から水分を絞り出し易くする。原料の加熱は、例えば温度が摂氏１００度から摂氏２００度に保たれた容器中に原料を１０分から１時間収容することで行う。
（第十三実施形態に係るバイオマス燃料化システムＦ２）
【０１８１】
図１６Ｆに示すように、バイオマス燃料化システムＦ２は、パーム椰子の茎葉からなる原料Ｆ１１を加熱することで加工しやすい加熱物Ｅ１１ａにする加熱装置Ｅ３０Ａと、原料Ｆ１１に含まれるナトリウム、カリウム、リン、亜鉛、鉛、銅、アルミニウム、カルシウム、硫黄、ガラス等のスケールの原因となる物質の溶出を促すよう、パーム椰子の茎葉からなる原料Ｆ１１を圧搾することにより、圧搾物Ｆ１９にする圧搾装置Ｆ３０と、圧搾物Ｆ１９を洗浄することにより、圧搾物Ｆ１９に含まれるスケールの原因物質を低減し、洗浄物Ｆ１３にする洗浄装置Ｆ２２と、洗浄物Ｆ１３の水分含有率を低下させて乾燥物Ｆ１４にする乾燥装置Ｆ２４と、乾燥装置Ｆ２４により水分含有率を低下させた後、乾燥装置Ｆ２４により水分含有率が低下した乾燥物Ｆ１４を燃料の形状に造粒し、造粒物Ｆ１６にする造粒装置Ｆ２８と、造粒物Ｆ１６を炭化させることにより、水分含有率をさらに低下させるとともに、造粒物Ｆ１６に含まれる、塩素、硫黄等のボイラー使用時に腐食の原因となる物質を低減させ、単位重量あたりの熱量を増加させた燃料ペレットＦ１にする炭化装置Ｆ２６と、燃料ペレットＦ１の熱量や脆さ等を計測し、製品の品質が一定になるよう燃料ペレットＦ１を混合する計測・混合装置Ｆ２９とを備えている。なお、計測・混合装置Ｆ２９による計測自体を省略してもよい。
（バイオマス由来燃料ペレットの第十三製造方法Ｆ３）
【０１８２】
本発明に係るバイオマス由来燃料ペレットの第十三製造方法Ｆ３は、図１７Ｆに示すように、洗浄工程Ｆ３２から造粒工程Ｆ３８までが、図１４Ｂに示すバイオマス由来燃料ペレットの第九製造方法Ｂ３における洗浄工程Ｂ３２から造粒工程Ｂ３８と同様である。第十三製造方法Ｆ３は、圧搾工程Ｆ４０の前に加熱工程Ｆ４０Ａがあり、加熱工程Ｆ４０Ａで原料Ｆ１１を加熱することにより加熱物Ｆ１１ａとし、圧搾工程Ｆ４０は加熱物Ｅ１１ａを圧搾する点で、第九製造方法Ｂ３と異なっている。計測・混合工程Ｆ３９は、計測・混合工程Ｂ３９に対応している。
【０１８３】
本発明によれば、第八実施形態から第十三実施形態に係るバイオマス燃料化システムＡ２、Ｂ２、Ｃ２、Ｄ２、Ｅ２、Ｆ２において、過熱水蒸気により原料を炭化する炭化装置Ａ２６、Ｂ２６、Ｃ２６、Ｄ２６、Ｅ２６、Ｆ２６を、第二実施形態における炭化装置２２６と同様のものに替えることができる。この場合、第八から第十三製造方法Ａ３、Ｂ３、Ｃ３、Ｄ３、Ｅ３、Ｆ３は、それぞれ高温の油中で原料を炭化する炭化工程を含むものとなる。
【０１８４】
また、第八実施形態、第十実施形態、第十二実施形態に係るバイオマス燃料化システムＡ２、Ｃ２、Ｅ２において、乾燥装置Ａ２４、Ｃ２４、Ｅ２４と、炭化装置Ａ２６、Ｃ２６、Ｅ２６を、第三実施形態係るバイオマス燃料化システム３２における、乾燥装置３３４と、二次破砕装置３３５と、炭化装置３３６とに替えることができる。この場合、バイオマス由来燃料ペレットの製造方法は、乾燥工程と炭化工程との間に、乾燥物を二次破砕装置により造粒に適したサイズに破砕してから炭化する二次破砕工程を含むものとなる。
さらに、第八実施形態、第十実施形態、第十二実施形態に係るバイオマス燃料化システムＡ２、Ｃ２、Ｅ２において、炭化装置Ａ２６、Ｃ２６、Ｅ２６と、造粒装置Ａ２８、Ｃ２８、Ｅ２８を、第四実施形態係るバイオマス燃料化システム４２における、炭化装置４２６と、二次破砕装置４２７と、造粒装置４２８に替えことができる。この場合、バイオマス由来燃料ペレットの製造方法は、炭化工程と造粒工程との間に、炭化物を二次破砕装置により造粒に適したサイズに破砕する二次破砕工程を含むものとなる。
【０１８５】
また、第九実施形態、第十一実施形態、第十三実施形態に係るバイオマス燃料化システムＢ２、Ｄ２、Ｆ２において、乾燥装置Ｂ２４、Ｄ２４、Ｆ２４と、造粒装置Ｂ２８、Ｄ２８、Ｆ２８を第七実施形態係るバイオマス燃料化システム７２における、乾燥装置７３４と、二次破砕装置７３５と、炭化装置７３６に替えることができる。この場合、バイオマス由来燃料ペレットの製造方法は、乾燥工程と造粒工程との間に、乾燥物を二次破砕装置により造粒に適したサイズに破砕する二次破砕工程を含むものとなる。
【産業上の利用可能性】
【０１８６】
本発明に係るバイオマス由来燃料ペレット、及び、バイオマス燃料化システム、並びに、バイオマス由来燃料ペレットの製造方法は、パーム製品の製造工場などで、廃棄物として処理されていたパーム空果房を燃料化する用途に適用できる。
【符号の説明】
【０１８７】
１１…バイオマス由来燃料ペレット
１１１…原料、１１２…破砕物、１１３…洗浄物、１１４…乾燥物
１２…バイオマス燃料化システム
１２１…破砕装置：１２１１…破砕機、１２１１Ａ…投入口、１２１１Ｂ…破砕室、１２１１Ｃ…プッシャー、１２１１Ｄ…ローター、１２１１Ｅ…回転刃、１２１１Ｆ…固定刃、１２１１Ｇ…スクリーン、１２１１Ｈ…排出口、１２１２…摩砕機、１２１２Ａ…投入口、１２１２Ｂ…ハウジング、１２１２Ｃ…ローター、１２１２Ｄ…排出口
１２２…洗浄装置：１２２１…洗浄槽、１２２１Ａ…投入口、１２２１Ｂ…洗浄室、１２２１Ｃ…撹拌機、１２２１Ｄ…加温機構、１２２１Ｅ…排出口
１２４…乾燥装置：１２４１…乾燥機、１２４１Ａ…原料入口、１２４１Ｂ…回転シェル、１２４１Ｃ…主管、１２４１Ｄ…熱風吹込管、１２４１Ｅ…熱源機構、１２４１Ｆ…燃焼ファン、１２４１Ｇ…吸込ファン、１２４１Ｈ…集塵装置、１２４１Ｉ…排気ファン、１２４１Ｊ…乾燥品出口
１２６…炭化装置：１２６１…炭化システム、１２６１Ａ…蒸気ボイラー、１２６１Ｂ…過熱蒸気発生装置、１２６１Ｃ…炭化炉、１２６１Ｄ…サイクロン、１２６１Ｅ…熱交換器、１２６１Ｆ…冷却塔、１２６１Ｇ…スクラバー
１２８…造粒装置：１２８１…リングダイ式造粒機、１２８１Ａ…投入口、１２８１Ｂ…押し込み装置、１２８１Ｃ…リングダイ、１２８１Ｄ…プレスロール、１２８１Ｅ…カッター、１２８１Ｆ…排出口
１２９…計測・混合装置
１３…バイオマス由来燃料ペレットの第一製造方法
１３１…破砕工程、１３２…洗浄工程、１３４…乾燥工程、１３６…炭化工程、１３８…造粒工程、１３９…計測・混合工程
２２…バイオマス燃料化システム
２２６…フライ装置：２２６１…フライヤー、２２６１Ａ…油槽、２２６１Ｂ…加温機
２２８…造粒装置
２３…バイオマス由来燃料ペレットの第二製造方法
２３６…炭化工程、２３８…造粒工程
３２…バイオマス燃料化システム
３２１…一次破砕装置、３２５…二次破砕装置、３２６…炭化装置
３３…バイオマス由来燃料ペレットの第三製造方法
３３１…一次破砕工程、３３５…二次破砕工程、３３６…トレファクション工程
４２…バイオマス燃料化システム
４２１…一次破砕装置、４２６…炭化装置、４２７…二次破砕装置
４３…バイオマス由来燃料ペレットの第四製造方法
４３１…一次破砕工程、４３６…トレファクション工程、４３７…二次破砕工程
５１…バイオマス由来燃料ペレット
５２…バイオマス燃料化システム
５２１…破砕装置、５２２…洗浄装置、５２４…乾燥装置、５２６…炭化装置、５２８…造粒装置、５２９…計測・混合装置
５３…バイオマス由来燃料ペレットの第五製造方法
５３１…破砕工程、５３２…洗浄工程、５３４…乾燥工程、５３８…造粒工程、５３６…炭化工程、５３９…計測・混合工程
６２…バイオマス燃料化システム
６２１…破砕装置、６２２…洗浄装置、６２４…乾燥装置、６２８…造粒装置、６２６…炭化装置、６２９…計測・混合装置
６３…バイオマス由来燃料ペレットの第六製造方法
６３１…破砕工程、６３２…洗浄工程、６３４…乾燥工程、６３８…造粒工程、６３６…炭化工程、６３９…計測・混合工程
７２…バイオマス燃料化システム
７２１…一次破砕装置、７２２…洗浄装置、７２４…乾燥装置、７２５…二次破砕装置、７２８…造粒装置、７２６…炭化装置、７２９…計測・混合装置
７３…バイオマス由来燃料ペレットの第七製造方法
７３１…一次破砕工程、７３２…洗浄工程、７３４…乾燥工程、７３５…二次破砕工程、７３８…造粒工程、７３６…炭化工程、７３９…計測・混合工程
Ａ２…バイオマス燃料化システム
Ａ３０…圧搾装置、Ａ２２…洗浄装置、Ａ２４…乾燥装置、Ａ２６…炭化装置、Ａ２８…造粒装置、Ａ２９…計測・混合装置、Ａ２９…計測・混合装置
Ａ３…バイオマス由来燃料ペレットの第八製造方法
Ａ４０…圧搾工程、Ａ３２…洗浄工程、Ａ３４…乾燥工程、Ａ３６…炭化工程、Ａ３８…造粒工程、Ａ３９…計測・混合工程
Ｂ２…バイオマス燃料化システム
Ｂ３０…圧搾装置、Ｂ２２…洗浄装置、Ｂ２４…乾燥装置、Ｂ２８…造粒装置、Ｂ２６…炭化装置、Ｂ２９…計測・混合装置、Ｂ２９…計測・混合装置
Ｂ３…バイオマス由来燃料ペレットの第九製造方法
Ｂ４０…圧搾工程、Ｂ３２…洗浄工程、Ｂ３４…乾燥工程、Ｂ３８…造粒工程、Ｂ３６…炭化工程、Ｂ３９…計測・混合工程
Ｃ２…バイオマス燃料化システム
Ｃ２１…破砕装置、Ｃ３０…圧搾装置、Ｃ２２…洗浄装置、Ｃ２４…乾燥装置、Ｃ２６…炭化装置、Ｃ２８…造粒装置、Ｃ２９…計測・混合装置、Ｃ２９…計測・混合装置
Ｃ３…バイオマス由来燃料ペレットの第十製造方法
Ｃ３１…破砕工程、Ｃ４０…圧搾工程、Ｃ３２…洗浄工程、Ｃ３４…乾燥工程、Ｃ３６…炭化工程、Ｃ３８…造粒工程、Ｃ３９…計測・混合工程
Ｄ２…バイオマス燃料化システム
Ｄ２１…破砕装置、Ｄ３０…圧搾装置、Ｄ２２…洗浄装置、Ｄ２４…乾燥装置、Ｄ２８…造粒装置、Ｄ２６…炭化装置、Ｄ２９…計測・混合装置、Ｄ２９…計測・混合装置
Ｄ３…バイオマス由来燃料ペレットの第十一製造方法
Ｄ３１…破砕工程、Ｄ４０…圧搾工程、Ｄ３２…洗浄工程、Ｄ３４…乾燥工程、Ｄ３８…造粒工程、Ｄ３６…炭化工程、Ｄ３９…計測・混合工程
Ｅ２…バイオマス燃料化システム
Ｅ３０Ａ…加熱装置、Ｅ３０…圧搾装置、Ｅ２２…洗浄装置、Ｅ２４…乾燥装置、Ｅ２８…造粒装置、Ｅ２６…炭化装置、Ｅ２９…計測・混合装置、Ｅ２９…計測・混合装置
Ｅ３…バイオマス由来燃料ペレットの第十二製造方法
Ｅ４０Ａ…加熱工程、Ｅ４０…圧搾工程、Ｅ３２…洗浄工程、Ｅ３４…乾燥工程、Ｅ３６…炭化工程、Ｅ３８…造粒工程、Ｅ３９…計測・混合工程
Ｆ２…バイオマス燃料化システム
Ｆ３０Ａ…破砕装置、Ｆ３０…圧搾装置、Ｆ２２…洗浄装置、Ｆ２４…乾燥装置、Ｆ２８…造粒装置、Ｆ２６…炭化装置、Ｆ２９…計測・混合装置、Ｆ２９…計測・混合装置
Ｆ３…バイオマス由来燃料ペレットの第十三製造方法
Ｆ４０Ａ…加熱工程、Ｆ４０…圧搾工程、Ｆ３２…洗浄工程、Ｆ３４…乾燥工程、Ｆ３８…造粒工程、Ｆ３６…炭化工程、Ｆ３９…計測・混合工程
【要約】
発熱量が大きく、ボイラーを劣化させ難いバイオマス由来燃料ペレット、及び、バイオマス燃料化システム、並びに、バイオマス由来燃料ペレットの製造方法を提供する。
【解決手段】パーム空果房からなる原料１１１を、原料１１１中のカリウムの溶出を促すよう破砕し、繊維をすり潰す破砕工程１３１と、破砕工程１３１により破砕された破砕物１１２を、温水で洗浄することにより破砕物１１２中のカリウムを除去する洗浄工程１３２と、洗浄工程１３２でカリウムが除去された洗浄物１１３の水分含有率を低下させて乾燥物１１４にする乾燥工程１３４と、乾燥工程１３４により水分含有率の低下した乾燥物１１４中の塩素を除去し、水分含有率をさらに低下させ、乾燥物１１４を炭化させる炭化工程１３６と、炭化工程１３６によって処理された炭化物１１７を燃料の形状に造粒する造粒工程１３８とを含む。【図１】
0006517455.tif 000003
【図２】
0006517455.tif 000004
【図３】
0006517455.tif 000005
【図４】
0006517455.tif 000006
【図５】
0006517455.tif 000007
【図６】
0006517455.tif 000008
【図７】
0006517455.tif 000009
【図８】
0006517455.tif 000010
【図９】
0006517455.tif 000011
【図１０】
0006517455.tif 000012
【図１１】
0006517455.tif 000013
【図１２】
0006517455.tif 000014
【図１３】
0006517455.tif 000015
【図１４】
0006517455.tif 000016
【図１５】
0006517455.tif 000017
【図１６】
0006517455.tif 000018
【図１７】
0006517455.tif 000019