(57)【要約】【課題】セメントキルン等の燃料として用い得る、廃木材を利用した木材由来燃料の製造方法を提供する。【解決手段】（Ａ）木材を破砕機で破砕処理して、長さ１００ｍｍ以下、幅１０ｍｍ以下、厚さ５ｍｍ以下の木材の破砕物を得る工程と、（Ｂ）木材の破砕物を、５〜２５重量％の重量減少率が得られるように、加熱炉内で２００〜３００℃で加熱処理して部分的に熱分解する工程と、（Ｃ）加熱処理後の木材の破砕物を、粉砕機で粉砕処理して、１．５ｍｍ以下の粒度を有する部分的に熱分解された木材の粉砕物からなる木材由来燃料を得る工程とからなる。工程（Ｂ）における加熱処理のための熱源として、セメント製造設備の排熱を利用することができる。【選択図】　　　図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
（Ａ）木材を破砕処理して、該木材の破砕物を得る破砕工程と、
（Ｂ）該木材の破砕物を、部分的な熱分解が生じ得る温度で加熱処理する加熱工程と、
（Ｃ）加熱処理後の上記木材の破砕物を、粉砕処理して、部分的に熱分解された木材の粉砕物からなる木材由来燃料を得る粉砕工程と
からなることを特徴とする木材由来燃料の製造方法。
【請求項２】
上記破砕工程（Ａ）において、上記木材の破砕物の粒度を長さ１００ｍｍ以下、幅１０ｍｍ以下、および厚さ５ｍｍ以下に調整する請求項１に記載の木材由来燃料の製造方法。
【請求項３】
上記加熱工程（Ｂ）において、加熱処理前の木材の破砕物の乾燥重量に対する加熱処理後の木材の破砕物の重量減少率が５〜２５重量％になるように、加熱処理を行なう請求項１又は２に記載の木材由来燃料の製造方法。
【請求項４】
上記加熱工程（Ｂ）における加熱温度を２００〜３００℃に調整する請求項１〜３のいずれか１項に記載の木材由来燃料の製造方法。
【請求項５】
上記粉砕工程（Ｃ）において、上記部分的に熱分解された木材の粉砕物の粒度が１．５ｍｍ以下になるように、粉砕処理を行なう請求項１〜４のいずれか１項に記載の木材由来燃料の製造方法。
【請求項６】
上記加熱工程（Ｂ）における加熱処理のための熱源として、セメント製造設備の排熱を利用する請求項１〜５のいずれか１項に記載の木材由来燃料の製造方法。
【請求項７】
部分的に熱分解されており、かつ、１．５ｍｍ以下の粒度を有する木材の粉砕物からなることを特徴とする木材由来燃料。
【請求項８】
上記木材由来燃料が、セメントキルンの加熱用燃料として用いるための燃料である請求項７に記載の木材由来燃料。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、家屋の解体等によって発生する建材や、間伐材や、街路樹の剪定後の回収枝材等の各種廃木材を処理することによって得られる、セメントキルン用燃料やボイラー用燃料等として用い得る木材由来燃料及びその製造方法に関する。
【０００２】
【従来の技術】
従来より、セメントクリンカーを焼成するためのセメントキルン等で用いるための燃料として、微粉炭と共に可燃ゴミ等の廃棄物を用いる技術が提案されている。
例えば、特公昭５７−１７８６７号公報には、ポルトランドセメントの原料をロータリーキルンの一端に供給し、焼成用燃料をキルンの他端から焼成帯に向け充分な燃焼空気と共に供給して、適当な条件下で焼成を行い、ポルトランドセメントクリンカーを製造する方法において、焼成用燃料は、砕いた都市廃棄物を所定の割合で含み、砕いた都市廃棄物は空気により燃焼帯に送り込み、原料は燃焼した廃棄物からの灰分を受容するように配合されることを特徴とする、ポルトランドセメントクリンカーの製造方法が、記載されている。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】
本発明者は、上記公報に記載の技術において、砕いた都市廃棄物として、適宜の大きさに粉砕した木材を用いたところ、次のような問題があることを見出した。
すなわち、ロータリーキルンの燃料として、粒度の大きな木材の破砕物を用いた場合には、キルン内に投入された木材の破砕物は、キルン内の空間で気中燃焼が完結せずに、キルン内の被焼成物の上に落下した状態で継続的に燃焼した。そのため、木材破砕物が燃焼しながら付着している被焼成物の周囲に、還元性雰囲気が生じ、この還元性雰囲気によってセメントクリンカーの品質に悪影響が及ぶという問題が生じた。
【０００４】
一方、キルン内の空間で木材の粉砕物の気中燃焼を完結させるために、木材の粉砕物の粒度が所定の大きさ以下となるように、木材を予め微粉砕した場合には、多大なエネルギーを要し、処理の効率が低下することに加えて、コスト高になり、経済性の面でも実用化が困難である。
また、仮に、木材を微粉砕することができたとしても、得られる木材の粉砕物は、燃料としての発熱量が少ないという問題がある。つまり、木材の発熱量は、通常の廃木材の場合で２，０００ｋｃａｌ／ｋｇ程度であり、乾燥木材の場合でせいぜい４，５００ｋｃａｌ／ｋｇ程度である。このように、木材は、単位重量当たりの発熱量が小さいため、高温燃焼が必要なキルン用の燃料として用いることが困難である。この点、木材を原料とし、かつ発熱量の大きい燃料を得ることができれば、好都合である。
したがって、本発明は、セメントキルン等の燃料として用い得る、廃木材等を利用した木材由来燃料及びその製造方法を提供することを目的とする。
【０００５】
【課題を解決するための手段】
本発明者は、上記課題を解決するために鋭意検討した結果、木材を適宜の大きさに破砕した後、この木材の破砕物を、部分的に熱分解されるように所定の温度で加熱し、さらに加熱後の木材の破砕物を粉砕して、所定の粒度を有する木材の粉砕物を得るようにすれば、セメントキルンやボイラ等の燃料として好適に用いることができることを見出し、本発明を完成した。
【０００６】
すなわち、本発明（請求項１）の木材由来燃料の製造方法は、（Ａ）木材を破砕処理して、該木材の破砕物を得る破砕工程と、（Ｂ）該木材の破砕物を、部分的な熱分解が生じ得る温度で加熱処理する加熱工程と、（Ｃ）加熱処理後の上記木材の破砕物を、粉砕処理して、部分的に熱分解された木材の粉砕物からなる木材由来燃料を得る粉砕工程とからなることを特徴とする。
このようにして得られた本発明の木材由来燃料は、高温雰囲気中で、高い発熱量を発しながらごく短い時間内に気中燃焼が完結するので、例えば、内熱式セメントキルンのバーナの燃料として用いた場合に、キルン内を高温に保持し得るとともに、被焼成物（セメントクリンカーの原料）の表面に木材由来燃料が付着して、セメントクリンカーの品質を低下させるような不都合を生じることがない。また、本発明の木材由来燃料は、家屋の解体等によって発生する廃木材を利用して製造することができるので、省資源及び省エネルギーを実現することができる。
【０００７】
上記破砕工程（Ａ）において、上記木材の破砕物の粒度は、好ましくは、長さ１００ｍｍ以下、幅１０ｍｍ以下、および厚さ５ｍｍ以下に調整される（請求項２）。
この大きさに粒度を調整することによって、破砕物を構成する各木片に対する均一な加熱が行なわれ、粉砕工程（Ｃ）後に安定した品質の燃料を得ることができるとともに、加熱工程（Ｂ）における加熱時間の短縮化を図ることができ、処理効率を高めることができる。
上記加熱工程（Ｂ）における加熱処理は、好ましくは、加熱処理前の木材の破砕物の乾燥重量に対する加熱処理後の木材の破砕物の重量減少率が５〜２５重量％になるように行なわれる（請求項３）。
該重量減少率をこの数値範囲内に調整することによって、粉砕工程（Ｃ）における良好な粉砕性、及び最終的に得られる燃料について十分な収量を確保することができる。
【０００８】
上記加熱工程（Ｂ）における加熱温度は、２００〜３００℃に調整することが好ましい（請求項４）。
加熱温度をこの数値範囲内に調整することによって、木材の熱分解の程度、及び加熱時間を適当なものにすることができ、その結果、優れた品質を有しかつ十分な収量の木材由来燃料を効率的に得ることができる。
上記粉砕工程（Ｃ）における粉砕処理は、好ましくは、上記部分的に熱分解された木材の粉砕物の粒度が１．５ｍｍ以下になるように行なわれる（請求項５）。
このように、木材の粉砕物の粒度を所定の粒度以下に調整することによって、本発明の燃料の使用時に、燃料の気中燃焼をより短時間で完結させることができる。
【０００９】
上記加熱工程（Ｂ）における加熱処理のための熱源として、例えば、セメント製造設備の排熱を利用することができる（請求項６）。
このように構成すれば、本発明の燃料を製造するに際し、加熱工程（Ｂ）において系外から導入すべきエネルギー（例えば、石炭等の化石燃料の燃焼によるもの）の量を削減することができ、省資源を図ることができる。
本発明（請求項７）の木材由来燃料は、部分的に熱分解されており、かつ、１．５ｍｍ以下の粒度を有する木材の粉砕物からなることを特徴とする。
該木材由来燃料は、セメントキルンの加熱用燃料として好適に用いることができる（請求項８）。例えば、該木材由来燃料は、クリンカーや軽量骨材等を焼成するための内熱式ロータリーキルンのバーナの燃料として、好適に用いられる。
【００１０】
【発明の実施の形態】
以下、本発明を詳細に説明する。
本発明の木材由来燃料の製造方法は、（Ａ）木材を破砕処理して、木材の破砕物を得る破砕工程と、（Ｂ）木材の破砕物を、部分的な熱分解が生じ得る温度で加熱処理する加熱工程と、（Ｃ）加熱処理後の木材の破砕物を、粉砕処理して、部分的に熱分解された木材の粉砕物からなる木材由来燃料を得る粉砕工程とからなるものである。
【００１１】
［Ａ．破砕工程］
本工程は、木材を破砕処理して、所定の粒度を有する木材の破砕物を得る工程である。
木材としては、可燃性のものであればよく、特に種類が限定されることはない。木材の具体例としては、例えば、木造家屋の解体に伴って発生する廃建材や、廃棄された木製の家具製品や、森林の伐採によって得られる間伐木材や、ダム等に流入した流木材や、街路樹等の剪定時に得られる枝材等が挙げられる。
木材は、破砕装置等の手段によって、好ましくは、長さ１００ｍｍ以下、幅１０ｍｍ以下、および厚さ５ｍｍ以下、より好ましくは、長さ５０ｍｍ以下、幅５ｍｍ以下、および厚さ５ｍｍ以下、特に好ましくは長さ３０ｍｍ以下、幅３ｍｍ以下、および厚さ３ｍｍ以下の粒度となるように破砕される。
【００１２】
ここで、木材の破砕物に関する「粒度」とは、当該破砕物を構成する木片について、最も大きな寸法を「長さ」とし、「長さ」方向に対して垂直に交わるように切断した任意の面のうち、最大の面積を有する面において、最も大きな寸法を「幅」とし、「幅」方向に垂直な方向の寸法を「厚さ」とした場合の「長さ」、「幅」、「厚さ」で示される木片の大きさをいう。
該粒度が、長さ１００ｍｍ、幅１０ｍｍ、厚さ５ｍｍの各寸法のいずれかを超えると、次工程の加熱工程（Ｂ）における加熱処理の際に、木材の破砕物を構成する各木片（棒状物、塊状物または粒状物）に、次のような不具合を生じるので、好ましくない。すなわち、木片の長さが１００ｍｍを超えると、特にロータリーキルン式の乾燥機で加熱処理する場合、木材破砕物が嵩高くなってしまうため、処理効率が低下する。また、木片の幅が１０ｍｍを超えるか、あるいは厚さが５ｍｍを超えると、木材の破砕物の熱容量が大きくなりすぎるため、内部まで均一に加熱されにくくなり、全体として分解の程度が不均一になる。
【００１３】
また、本発明においては、木材の破砕物の最大粒度は、所定の寸法以下であることが望ましい。具体的には、木材の破砕物の最大粒度は、好ましくは、幅１０ｍｍ以下で厚さ５ｍｍ以下、より好ましくは、幅５ｍｍ以下で厚さ５ｍｍ以下、特に好ましくは幅３ｍｍ以下で厚さ３ｍｍ以下である。
ここで、木材の破砕物に関する「最大粒度」とは、木材の破砕物を構成する全ての木片を対象として、長さ方向に対して垂直に交わるように任意に切断した場合において、最大の面積を有する面の幅及び厚さ寸法で示されるものであり、木片の最大の長さ寸法を意味するものではない。例えば、長さ５０ｍｍ、幅１０ｍｍ、厚さ５ｍｍの棒状の木片が含まれている木材の破砕物であって、該棒状の木片以外の木片の中に、該棒状の木片の最大面積（幅１０ｍｍ×厚さ５ｍｍの面積）よりも大きな面積を有するものが含まれていない場合には、長さ５０ｍｍを超える木片が含まれていたとしても、当該木材の破砕物の最大粒度は、「幅１０ｍｍ、厚さ５ｍｍ」である。
【００１４】
本発明においては、木材の破砕物の粒度及び最大粒度が小さいものほど、加熱工程（Ｂ）における加熱処理時間が短縮され、かつ、設定加熱温度を下げることができるので、好ましい。
一方、破砕工程（Ａ）における木材の破砕物の最大粒度の下限値は、特に限定されないが、過度に小さくすると、破砕に要するエネルギー及び処理時間が増大し、経済性及び処理効率が低下するので、加熱工程（Ｂ）及び粉砕工程（Ｃ）を含む全工程における全体的効率を考慮した上で、適当な大きさ（例えば、幅５ｍｍ以下、厚さ３ｍｍ以下）に定めることが望ましい。
【００１５】
［Ｂ．加熱工程］
本工程は、破砕工程（Ａ）で得られた木材の破砕物を、部分的な熱分解が生じ得る温度で加熱処理する工程である。
木材の破砕物は、加熱処理されることによって、木材構成成分の一部が分解して脆弱化し、被粉砕性が向上する。
加熱温度は、好ましくは２００〜３００℃、より好ましくは２２０〜２８０℃、特に好ましくは２３５〜２６５℃である。加熱温度が２００℃未満であると、加熱処理に多大の時間を要し、処理効率が低下するほか、被粉砕性に優れた加熱処理済みの木材の破砕物を効率良く得ることが困難になる。加熱温度が３００℃を超えると、エネルギーコストの増大を招くのみならず、木材の熱分解の程度が大きくなり過ぎて炭化したり、あるいは、酸素濃度の高い雰囲気中にあっては木材が燃焼してしまい、木材由来燃料の収量が少なくなり、さらには、ＣＯガスやダイオキシン等の有害ガスの発生量が多くなるので、好ましくない。
【００１６】
加熱時間は、木材の破砕物の粒度や加熱温度等によっても異なるが、通常、５〜６０分間程度である。
加熱による木材の破砕物の重量減少率（ただし、重量は全乾燥時のものを基準とする。）は、好ましくは５〜２５重量％、より好ましくは８〜２０重量％、特に好ましくは１０〜１５重量％である。該重量減少率が５重量％未満では、粉砕工程（Ｃ）において多大のエネルギーが必要になり、また、粉砕手段として特殊な粉砕装置が必要になるため、好ましくない。該重量減少率が２５重量％を超えると、粉砕工程（Ｃ）によって最終的に得られる木材由来燃料の収量が少なくなるばかりか、加熱処理時の木材の熱分解によって発生する排ガス（具体的には、炭化水素やＣＯ類を含むガス）の量が増大し、排ガス処理の負担が大きくなるので、好ましくない。
加熱処理に際しての被加熱物の周囲の雰囲気は、通常の空気でもよいが、酸化による木片の自己発熱による加熱温度の上昇を防止し、かつ、燃焼を防止するために、酸素濃度を低く抑えることが望ましい。
【００１７】
加熱手段としては、４００℃程度まで昇温可能な加熱装置であればよく、例えば、固定式の箱型乾燥炉や、ロータリー式の乾燥炉等が挙げられる。中でも、木材の破砕物を可動コンベア等で連続的に通過させて加熱するように構成した多段式トンネル乾燥炉や、一端に木材の破砕物の投入口を有し、他端に加熱済みの木材の破砕物の排出口を有するロータリーキルン型の乾燥装置は、連続的に処理することができ、かつ操作性が良い点で、好ましく用いられる。
加熱処理のための熱源として、例えば、セメント製造設備の排熱（排ガスの余熱等）を利用することができる。具体的には、セメントキルン内でのクリンカーの焼成によって発生する排ガスの廃熱や、クリンカークーラ内でのクリンカーの冷却後に排出される空気の顕熱等を用いることができる。さらには、製造工程で抽出される原料（例えば、余熱サイクロン等から抽出されるセメント原料）の顕熱等も利用することができる。
【００１８】
［Ｃ．粉砕工程］
本工程は、加熱工程（Ｂ）で部分的に熱分解して重量が減少した木材の破砕物を、粉砕処理して、部分的に熱分解された木材の粉砕物からなる木材由来燃料を得る工程である。
粉砕処理は、処理後の木材の粉砕物（すなわち、本発明の木材由来燃料）が、セメントキルンの内部空間の如き高温雰囲気中で、ごく短時間内に気中燃焼を完結し得る程度の小さな粒度になるように、行なわれる。
具体的には、粉砕処理後の木材の粉砕物（木材由来燃料）の粒度は、好ましくは１．５ｍｍ以下、より好ましくは１．０ｍｍ以下、更に好ましくは０．５ｍｍ以下、特に好ましくは０．２５ｍｍ以下である。
ここで、木材の粉砕物に関する「粒度」とは、特定の目開き寸法を有する篩を、木材の粉砕物が９０重量％以上通過し得る場合における当該目開き寸法の最小値をいう。
該粒度が１．５ｍｍを超えると、セメントキルン等における木材由来燃料の使用時に、木材由来燃料を完全に気中燃焼させることが困難になり、例えば、セメントクリンカーの品質の低下を招く等の不具合を生じるおそれがある。
また、木材の粉砕物の最大粒度は、好ましくは１．５ｍｍ以下、より好ましくは１．０ｍｍ以下、更に好ましくは０．５ｍｍ以下、特に好ましくは０．２５ｍｍ以下である。
ここで、木材の粉砕物に関する「最大粒度」とは、木材の粉砕物を構成する粒子のうち、最も大きな寸法を有する粒子の当該寸法をいう。
該最大粒度を１．５ｍｍ以下とすることによって、セメントキルン等における木材由来燃料の使用時に、確実に、木材由来燃料を完全に気中燃焼させることができる。
【００１９】
粉砕手段としては、例えば、ローラミル、ボールミル、振動ミル等の粉砕装置が用いられる。
粉砕処理後の木材の粉砕物（木材由来燃料）は、通常の微粉炭と同様に、燃焼バーナ用の燃料として用いることができる。例えば、内熱式セメントキルンのクリンカー焼成用バーナに用いる燃料として、木材由来燃料を用いた場合、木材由来燃料は、被焼成物（クリンカー原料）の上に落下する前にキルン内の空間で気中燃焼が完結するため、被焼成物の周囲を還元性雰囲気にすることがなく、クリンカーの品質に大きな悪影響を及ぼすことがない。
【００２０】
次に、図面に基づいて本発明の方法を説明する。図１は、本発明の木材由来燃料を用いたセメントクリンカー製造装置の一例を概念的に示す図である。
図１中、まず、廃建材等の木材を破砕装置１によって所定の粒度（例えば、９５重量％以上の粒子が、幅５ｍｍ以下、厚さ５ｍｍ以下の寸法を有するもの）に破砕した後、加熱装置２に送り、所定の温度（例えば、２４０℃前後）で所定時間（例えば、３０分程度）、加熱する。この加熱処理によって、木材の破砕物は、部分的に熱分解される。次いで、加熱処理後の木材の破砕物を、粉砕装置３に送り、所定の粒度（例えば、０．５ｍｍ以下）になるまで粉砕する。得られた木材の粉砕物は、ホッパ内に木材由来燃料４として収容される。
【００２１】
一方、クリンカー原料収容槽９内に収容されたセメントクリンカーの原料は、ロータリーキルン１０内に供給され、バーナ８によって焼成される。この際、バーナ８の燃料としては、微粉炭５及び木材由来燃料４が用いられる。微粉炭５は、微粉炭用ホッパから燃料供給管（一次燃焼空気供給管）７内に落下した後、送風装置（ブロア）６によってバーナ８に送られる。木材由来燃料は、微粉炭用ホッパよりも下流側に位置する木材由来燃料用ホッパから燃料供給管７内に落下した後、送風装置（ブロア）６によって、微粉炭と共にバーナ８に送られる。なお、微粉炭と木材由来燃料の使用割合は、適宜、定めればよい。
ロータリーキルン１０内で焼成されたセメントクリンカーは、ロータリーキルン１０から排出され、クリンカークーラ１１内で急冷された後、外部に排出される。
ロータリーキルン１０から排出される高温の排ガス、及びクリンカークーラ１１から排出される高温の空気は、各々、管路１２，１３を介して加熱装置２に導かれ、木材の破砕物を加熱するための熱源として利用される。
【００２２】
【実施例】
次に、本発明の木材由来燃料の製造例を説明する。
［実験例］
廃木材をハンマークラッシャーに通じ、磁力選別機によって釘等の鉄成分含有異物を除去した後、２軸カッタ式の破砕機、および目開き５０ｍｍφの篩（トロンメル；回転篩）を用いて、長さ１００ｍｍ以下、幅２０ｍｍ以下、厚さ１５ｍｍ以下の寸法を有する破砕物が９５重量％以上を占めるようになるまで、破砕した。
次に、破砕物の残部を更に４軸カッター式破砕機で破砕した後、さらに、目開き２５ｍｍφの篩（トロンメル）、目開き１５ｍｍφの篩（トロンメル）、目開き８ｍｍφの篩（トロンメル）の順に篩分けし、目開き２５ｍｍφの篩を通過しなかったものについては、再度、４軸カッター式破砕機に投入して粉砕し、上述と同様に篩分けを行なった。
【００２３】
このようにして、▲１▼全量（１００重量％）が長さ５０ｍｍ以下であって、９５重量％以上が、幅１０ｍｍ以下、かつ厚さ５ｍｍ以下であるもの（目開き２５ｍｍφの篩のみを通過したもの；「破砕物Ｃ」）、▲２▼全量（１００重量％）が長さ３０ｍｍ以下であって、９５重量％以上が、幅５ｍｍ以下、かつ厚さ５ｍｍ以下であるもの（目開き２５ｍｍφ及び１５ｍｍφの篩を通過したもの；「破砕物Ｂ」）、▲３▼全量（１００重量％）が長さ２０ｍｍ以下であって、９５重量％以上が、幅３ｍｍ以下、かつ厚さ３ｍｍ以下であるもの（目開き８ｍｍφの篩を通過したもの；「破砕物Ａ」）の３区分の試料を得た。
また、長さが１００ｍｍ以下であって、９５重量％以上が、幅２０ｍｍ以下、かつ厚さ１０ｍｍ以下であるもの（破砕物Ｄ）を得た。
得られた各区分の破砕物は、１００〜１０５℃の乾燥機内で重量の減少が認められなくなるまで乾燥した後、重量（加熱前の乾燥重量）を測定した。
【００２４】
次に、各区分の破砕物を熱風撹拌型乾燥機内に載置し、表１に示すように、加熱温度３５０〜１８０℃、加熱時間５〜７２０分間の条件下で加熱した。加熱処理後、破砕物を空冷し、重量（加熱後の部分熱分解物の重量）を測定した。この重量と、上述の加熱前の乾燥重量とから、木材の破砕物の重量の減少率を算出した。
また、ディスクミルを用いて、加熱後の破砕物の被粉砕性を評価した。
以上の結果を表１に示す。表１から、長さ５０ｍｍ以下、幅１０ｍｍ以下、厚さ５ｍｍ以下の粒度を有する木材破砕物（目開き２５ｍｍφの篩を通過するもの）は、加熱処理後の重量減少率が５重量％程度以上になるように加熱すると、被粉砕性が良好になることがわかる。
また、表１から、木材破砕物の粒度が小さくなるにつれて、好適な加熱温度が低下することがわかる。例えば、幅１０ｍｍ以下、厚さ５ｍｍ以下の粒度を有する破砕物Ｃ（目開き２５ｍｍφの篩を通過するもの）では、２５０℃で３０分間程度加熱することによって、良好な木材由来燃料が得られ易いこと、および、幅３ｍｍ以下、厚さ３ｍｍ以下の粒度を有する破砕物Ａ（目開き８ｍｍφの篩を通過したもの）では、２３５℃で３０分間程度加熱することによって、良好な木材由来燃料が得られ易いことなどが分かった。
一方、長さ１００ｍｍ以下、幅２０ｍｍ以下、厚さ１０ｍｍ以下の粒度を有する破砕物Ｄでは、加熱温度の好適な範囲が２８０℃前後の極めて狭い範囲に限られてしまい、しかも、収量が少ないことがわかった。
【００２５】
【表１】
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【００２６】
［応用例１，２］
実験例と同様の手順により、家屋解体時に発生した廃木材を破砕し、１５ｍｍφの篩（トロンメル）を最終的に使用して、９５重量％以上が幅５ｍｍ以下で厚さ５ｍｍ以下の木材の破砕物（平均含水率：約１３重量％）を得た。
この木材の破砕物に対し、当該木材の破砕物と加熱ガスが反対方向に移動する向流方式の内熱式ロータリーキルン（内径５７ｃｍφ×長さ１０ｍ）を用いて、２２０〜２６０℃の温度領域の通過時間が２０〜３０分となる条件下で、かつ、木材の破砕物の乾燥重量に対する重量減少率が９〜１５重量％の範囲内となるように加熱処理を行なった。
なお、上述の実験例において、木材の破砕物に対し、予め乾燥状態にしてから加熱処理を行なった理由は、本発明の木材由来燃料を得るための好適な乾燥重量基準の重量減少率を求めるためであって、本発明の木材由来燃料の実際の製造方法を説明するためではない。すなわち、本発明の木材由来燃料を得る際には、必ずしも上述の実験例のように木材の破砕物を乾燥させる必要はなく、含水率をある程度把握した上で、乾燥重量基準の重量減少率が目標の値となるように、加熱条件を設定すればよい。
加熱処理後の木材の破砕物を縦型ローラミルによって粉砕した後、１．５ｍｍを超え３ｍｍ以下の粒度を有する木材由来燃料と、１．５ｍｍ以下の粒度を有する木材由来燃料を得た。これら木材由来燃料の高位発熱量は、４，６００ｋｃａｌ／ｇ以上であった。
【００２７】
次に、これら２種の木材由来燃料の各々について、図１に示す設備を用いて、セメントクリンカーの焼成実験を行なった。実験の内容は、次のとおりである。
まず、ロータリーキルンとしては、５，３００トン／日のセメントクリンカー製造能力を有する径５．５ｍで全長８３ｍのプレヒータ付きキルンを用いた。
セメントクリンカーの焼成に際し、まず、微粉炭（微粉砕された主燃料の石炭粉）５を、燃料供給管７を介して、ロータリーキルン１０の下流端に設置したバーナ８に８．５トン／時間（ｈｒ）の割合で供給した。なお、セメントクリンカーの製造量は、３，０００〜３，１００トン／時間にて実験した。一方、本発明の木材由来燃料４を、微粉炭５の供給と同時に、燃料供給管７を介してバーナ８に０．５〜１．０トン／時間の割合で供給した。
【００２８】
その結果、１．５ｍｍ以下の粒度を有する木材由来燃料は、ロータリーキルン１０の内部空間において、クリンカー原料と接触する前に気中燃焼を完結した。また、木材由来燃料を用いることによって、微粉炭の使用量を５〜１０％削減することができた。得られたクリンカーの品質も問題ないものであった。
一方、１．５ｍｍを超え３ｍｍ以下の粒度を有する木材由来燃料は、ロータリーキルン１０内の焼成帯を通過するクリンカー表面に落下して、継続的に燃焼した。そのため、クリンカー表面あるいはクリンカーが覆い被さった状態で燃焼したと考えられる部分は、明らかに木材由来燃料によりクリンカーが還元作用による褐色を呈していた。
したがって、気中燃焼が完結しない大きさの粒度を有する木材由来燃料を、セメントキルンの加熱用燃料として使用した場合、セメントの品質に悪影響を及ぼすという問題があることがわかった。
【００２９】
【発明の効果】
本発明の木材由来燃料によれば、高温雰囲気中でごく短い時間内に気中燃焼が完結するので、例えば、セメントキルンのバーナの燃料として用いた場合に、被焼成物（セメントクリンカーの原料）の表面に木材由来燃料が付着して、セメントクリンカーの品質を低下させるような不具合を生じることがない。
また、本発明の木材由来燃料は、家屋の解体等によって発生する廃木材を利用して製造することができるので、省資源及び省エネルギーを実現することができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の木材由来燃料を用いたセメントクリンカー製造装置の一例を概念的に示す図である。
【符号の説明】
１　破砕装置
２　加熱装置
３　粉砕装置
４　木材由来燃料
５　微粉炭
６　ブロア
７　燃料供給管（一次燃焼空気供給管）
８　バーナ
９　クリンカー原料収容槽
１０　ロータリーキルン
１１　クリンカークーラ
１２，１３　管路
【図１】
2004050077.tif 000004