(57)【要約】【課題】林地から産出される木質バイオマス原料の収集コストを著しく低減する木質バイオマス原料の収集方法および搬出方法を提供する。【解決手段】木質バイオマス原料の収集方法は、林地(1)の立木の処理によって産出する木質バイオマス原料をその場で球状ペレット(13)に加工する加工工程(S101)と、林地の高低差を利用し、林地に設けた輸送路(11)を介して、球状ペレットを林地の下方に設けたコンテナ(12)に輸送する輸送工程(S102)と、を備える。また木質バイオマス原料の搬出方法は、前記コンテナ内に設けたセンサ(61)によって球状ペレットの蓄積量を検出する検出工程(S201)と、得られた蓄積量情報を配車センター(16)に送信する送信工程(S203)と、蓄積量情報に基いて配車センターが車両の運用を決定し(S205)、この車両によってコンテナを林地の外部に搬出する搬出工程(S206)とを含む。【選択図】  図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
林地（１）の立木の処理によって発生する木質バイオマス原料をその場で球状ペレット（１３）に加工する加工工程（Ｓ１０１）と、
該林地の高低差を利用し、林地に設けた輸送路（１１）を介して、前記球状ペレットを林地の下方に設けたコンテナ（１２）に輸送する輸送工程（Ｓ１０２）と、
を備えた、ことを特徴とする木質バイオマス原料の収集方法。
【請求項２】
前記輸送路（１１）は、前記球状ペレット（１３）の回転移動の可能な樋状の滑路（１１１）である、ことを特徴とする請求項１に記載の木質バイオマス原料の収集方法。
【請求項３】
前記樋状の滑路（１１１）を林地（１）に放射状に設けることにより、複数箇所の林地で加工した球状ペレットを１つのコンテナに収集する、ことを特徴とする請求項２に記載の木質バイオマス原料の収集方法。
【請求項４】
前記樋状の滑路（１１１）を林地（１）に放射状に設ける際に、該滑路を上下方向に重ねて該滑路の合流部分を形成する、ことを特徴とする請求項３に記載の木質バイオマス原料の収集方法。
【請求項５】
前記樋状の滑路（１１１）に、前記球状ペレット（１３）の速度制御手段（４１）を設けた、ことを特徴とする請求項１乃至４のいずれか一項に記載の木質バイオマス原料の収集方法。
【請求項６】
請求項１乃至５のいずれか一項に記載の方法によりコンテナ（１２）内に収集した木質バイオマス原料を前記林地（１）の外部に搬出する搬出方法であって、
該コンテナ内に設けられたセンサ（６１）によって前記球状ペレット（１３）の蓄積量を検出する検出工程（Ｓ２０１）と、
該検出工程によって該蓄積量が規定量以上であると判断された場合に、該蓄積量情報を配車センター（１６）に送信する送信工程（Ｓ２０３）と、
該配車センターが該蓄積量情報を受信する受信工程（Ｓ２０４）と、
該蓄積量情報に基づいて前記配車センターが車両の運用を決定し（Ｓ２０５）、該車両によってコンテナを搬出する搬出工程（Ｓ２０６）と、
を有する、ことを特徴とする木質バイオマス原料の搬出方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、林地から発生する木質バイオマス原料を効率的に収集するための木質バイオマス原料の収集方法および収集した木質バイオマス原料の搬出のための木質バイオマス原料の搬出方法に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
バイオマスは、動植物由来の再生可能な有機質資源であって、代表的なものとしては家畜排泄物、食品廃棄物、廃棄紙、林地残材、下水汚泥などがある。現在、地球温暖化の防止、循環型社会の形成、農山漁村の活性化などを目的として、このようなバイオマスを積極的に活用しようとする試みがあるが、日本におけるバイオマスの利用率は諸外国に比べ格段に低い値となっているのが実情である。
【０００３】
一方、平成１５年４月１日からＲＰＳ（Renewable Portfolio Standard）法が施行されている。ＲＰＳ法は、国が電力会社（電気事業者）に太陽光発電や風力などの新エネルギーから得られる電気を一定量以上利用することを義務づける、新エネルギーの普及促進を目的とした法律である。そこで電力会社はＲＰＳ法の基準を満たすために、石炭・木質バイオマスの混焼の拡大を切望しており、特に林地の立木の伐倒および造材によって発生する間伐材や残材の積極的利用を検討している。
【０００４】
図８は、従来の間伐材の収集工程を説明するフロー図である。まず、山間部において立木が間伐され（Ｓ８１）、生じた間伐材が収集される（Ｓ８２）。日本の山間部では中・急斜面が多いため、間伐材の収集は、人力や架線によって行われる。収集された間伐材は、山間部に設けられた道路まで運搬され（Ｓ８３）、トラックにより輸送される（Ｓ８４）。このような木質バイオマス原料の収集コストは、Ｓ８１〜Ｓ８３の山間部での運搬コストと、Ｓ８４のトラックによる輸送コストの合計となる。
【０００５】
しかしながら、人力による間伐材の収集は丸太を担ぐ、引っ張るなどにより行われ、多くの人員が必要であり作業効率が極めて低い。またロープウエイなどを利用した架線による収集はその架設に高度の知識と熟練が必要であり、その撤去にも多くの手間や時間が費やされる。したがって、木質バイオマス原料の収集コストをいかにして低減して採算ベースにのせるかが石炭・木質バイオマスの混焼拡大の最大の課題であった。なお特許文献１（特開平１０−２４４５０１号公報）には、伐採地に近い場所で間伐材から直ちに柱、角材、板材等の用材を製材する可搬式木材製材機が提案されているが、如何にして木質バイオマス原料の収集コストを低減させるかについては開示も示唆もない。
【特許文献１】特開平１０−２４４５０１号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
本発明は、上記問題点を解決するために創案されたものである。すなわち、本発明の目的は、林地から発生する木質バイオマス原料の収集コストを著しく低減するための木質バイオマス原料の収集方法および搬出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】
上記問題を解決するため本発明の木質バイオマス原料の収集方法は、林地（１）の立木の処理によって発生する木質バイオマス原料をその場で球状ペレット（１３）に加工する加工工程（Ｓ１０１）と、該林地の高低差を利用し、林地に設けた輸送路（１１）を介して、前記球状ペレットを林地の下方に設けたコンテナ（１２）に輸送する輸送工程（Ｓ１０２）と、を備えた、ことを特徴とする。
【０００８】
ここで前記輸送路（１１）は、前記球状ペレット（１３）の回転移動の可能な樋状の滑路（１１１）とするのが好ましい。
【０００９】
また前記樋状の滑路（１１１）を林地（１）に放射状に設けることにより、複数箇所の林地で加工した球状ペレットを１つのコンテナに収集し、林地の広範囲から原料を収集することが好ましい。
【００１０】
なお前記樋状の滑路（１１１）を林地（１）に放射状に設ける際には、該滑路（１１１）を上下方向に重ねて該滑路の合流部分を形成してやることで、球状ペレット（１３）のスムースな合流を達成できる。
【００１１】
さらに前記樋状の滑路（１１１）に、前記球状ペレット（１３）の速度制御手段（４１）を設けてやることが好ましい。
【００１２】
また本発明はコンテナ内に収集した木質バイオマス原料を前記林地の外部に搬出するために、前記コンテナ（１２）内に設けられたセンサ（６１）によって球状ペレット（１３）の蓄積量を検出する検出工程（Ｓ２０１）と、該検出工程によって該蓄積量が規定量以上であると判断された場合に、該蓄積量情報を配車センター（１６）に送信する送信工程（Ｓ２０３）と、配車センターが蓄積量情報を受信する受信工程（Ｓ２０４）と、該蓄積量情報に基づいて前記配車センターが車両の運用を決定し（Ｓ２０５）、該車両によってコンテナを搬出する搬出工程（Ｓ２０６）と、を有する木質バイオマス原料の搬出方法を提供する。
【発明の効果】
【００１３】
本発明の木質バイオマス原料の収集方法は、発生した木質バイオマス原料をその場（林地）で球状ペレットに加工し、林地の高低差を利用してコンテナに輸送するようにしたので、多くの人手や架線などを利用する必要がなく、木質バイオマス原料を効率的に収集できるため、木質バイオマス原料の収集コストを著しく低減することができる。
また本発明の木質バイオマス原料の搬出方法は、コンテナ内に貯蔵された球状ペレット蓄積量を検出し、配車センターに送信し、コンテナを搬出する車両の運用を決定するようにしたので、木質バイオマス原料を効率的に搬出でき、より収集コストを低減することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１４】
本発明は、林地から発生する木質バイオマス原料をその場で球状ペレットに加工して、林地の高低差を利用してこれをコンテナに貯蔵するようにした木質バイオマス原料の収集方法である。
また本発明は、コンテナ内に貯蔵された球状ペレット蓄積量を検出し、配車センターに送信し、コンテナを搬出する車両の運用を決定して木質バイオマス原料を搬出する搬出方法である。
【実施例１】
【００１５】
以下、本発明の好ましい実施の形態を図面を参照して説明する。
図１は、本発明の木質バイオマス原料の収集方法を説明するためのフロー図である。まず、林地の立木の処理によって発生する木質バイオマス原料をその場で球状ペレットに加工する（Ｓ１０１）。ここでいう立木の処理とは、立木から木質バイオマス原料が発生し得るすべての処理を意味し、いわゆる立木の枝の間伐以外にも、不必要の立木の伐倒に生じる残材などが含まれる。
球状ペレットの加工手段は、特に制限はなく、公知の技術を適宜採用すればよいが、例えば木材を粉砕したチップを原料由来の粘着性成分と混合して球状に成形可能な装置や、チップを圧縮成型することで球状に加工可能な装置を用いるのが好ましい。これとは別に、粉砕した原料を燃焼可能な袋に入れて球状となす方法も挙げられる。球状ペレットのサイズは、直径として１０〜２０ｃｍ程度が適当であるが、滑路を転がり落ちるものであればより小さな物とすることも可能であり、またその形状も球状のみならず、円柱状形状や多面体形状とすることもできる。なお加工手段は、現場に持ち運びが容易にできるように、小型の装置であることが好ましい。
【００１６】
次に、林地の高低差を利用し、林地に設けた輸送路を介して、球状ペレットを林地の下方に設けたコンテナに輸送する（Ｓ１０２）。
図２は、この輸送工程実施の様子を示した図である。
林地１には、上方から下方に向かって球状ペレットの輸送路１１が設けられている。輸送路１１の始点１１ａから球状ペレット１３が投入されると、林地１の高低差によって、球状ペレット１３が回転しながら輸送路１１を滑り落ち、終点のコンテナ１２に収容されるようになっている。図１の形態において輸送路１１はコンテナを基点として、林地１に放射状となるように設けられている。これによって林地１の広範囲の間伐地から１つのコンテナに木質バイオマス原料の収集が可能となる。また、球状ペレットが輸送路１１を自動的に移動してコンテナ１２に収容されるので、多くの人手や架線などを利用する必要がなく、木質バイオマス原料を効率的に収集でき、コストを著しく低減することができる。
【００１７】
図３は、本発明に好適な輸送路１１の一例を示した斜視図である。
図３に示すように、輸送路１１は、球状ペレット１３の回転移動の可能な樋状の滑路１１１である。滑路１１１は、球状ペレット１３の回転移動を可能にするとともに球状ペレット１３が多少蛇行してもそこから飛び出さない程度のサイズを有するのがよく、例えば内部の直径ａは、球状ペレットの直径の１．１〜１．５倍程度が好ましい。また、滑路１１１には、例えばステンレスのような金属製または木製、プラスティック樹脂製のものなどが使用される。なお滑路１１１にはその断面形状が半円のもの以外にも、円形、矩形など種々の形状のものを採用することができることは勿論である。
【００１８】
図４は、放射状に設けた滑路１１１の合流部分の説明図である。滑路１１１を前述のように林地１に放射状に設けた場合、その合流部分は、図４に示すように滑路１１１ａと滑路１１１ｂを上下方向に重ねて配置するのが好ましい。これにより滑路１１１ａから滑路１１１ｂに球状ペレット１３が合流する際に、球状ペレット１３が滑路の外部に脱落することがなく、スムースな合流が可能となる。なお滑路１１１ａと滑路１１１ｂとの連結固定は、滑路１１１ｂの任意の位置に滑路１１１ａを連結固定するために、着脱式の連結バンド１１２や連結金具（図示せず）を用いて行われる。また下部に配置される滑路１１１ｂでの球状ペレット１３の移動を妨げないように、上部に配置される滑路１１１ａの底部は、滑路１１１ｂの内部に入り込まないようにする必要がある。
【００１９】
一般的に日本における林地は、高低差の激しい場所が多く、球状ペレットの滑路内での移動速度が非常に早くなり、滑路１１１から脱落する恐れがある。そのため、図５に示すように、滑路１１１の一部上部に適宜カバー４０を設け、このカバー４０の内部に球状ペレット１３の速度制御手段４１を設けることも好ましい。この速度制御手段４１としては、例えば形状復元力のある材質、例えばゴム状弾性体などが挙げられ、球状ペレット１３の移動速度を減じながら、かつその移動を停止させない程度の弾性力を有するものが好ましい。図５で示す形態では、速度制御手段４１としてのゴム状弾性体が、カバー４０の出口部に短冊状に取り付けられている。なお速度制御手段４１をカバー４０内に数箇所取り付け、球状ペレット１３の移動速度をさらに制限することもできる。移動速度の調整は、上記以外にも、速度制御手段４１の厚みや、幅方向もしくは垂直方向の長さの変更により行うことができる。速度制御手段４１は、例えば図示しないネジなどによってカバー４０の外部から固定して設けることができる。
【００２０】
このように地上に据え付けるだけでその設置が容易な滑路と、球状に加工した球状ペレットとの組み合わせにより、林地で発生した木質バイオマス原料を効率的に、低コストで収集することが可能となる。
【実施例２】
【００２１】
実施例１に記載のようにして収集した木質バイオマス原料は、続いて説明する本実施例のシステムを利用した搬出方法によって林地１から効率的に搬出される。
図６は、本発明の搬出方法を実施するためのシステムのブロック図である。図６に示すように、このシステムは、球状ペレットの蓄積量を検出するセンサ６１、蓄積量情報を送信する送信部６２およびその制御装置６３を有するコンテナ１２と、蓄積量情報を受信する受信部６４、配車管理サーバ６５、配車コストを管理するデータベース６６および配車管理サーバ６５によって演算された結果を表示する表示部６７を有する配車センター１６とから構成されている。
配車センター１６は、決定された車両の運用に基づいて車両をコンテナ１２まで配車する。コンテナ１２は、林地の外部の目的地、例えば石炭火力発電所に搬出される。センサ６１は例えば公知の近赤外線反射方式のセンサであり、また送信部６２には無線通信機器を利用することができる。
コンテナ１２内の球状ペレットが予め決められた蓄積量に達したことがセンサ６１によって検知されたときは、制御装置６３によって該情報を送信部６２から配車センター１６に送信するようになっている。センサ６１は、球状ペレットの所望の蓄積量に応じて、コンテナ１２の高さ方向の低部、中間部および高部に設けてもよい。またコンテナ１２は、通気をよくするため、かつセンサ６１における検出を容易にするために格子状または網目状の壁部を有するのが好ましい。
【００２２】
図７は、本発明の搬出方法を説明するためのフロー図である。まず、コンテナ１２に収集された球状ペレット１３は、コンテナ１２内に設けられたセンサ６１によって蓄積量が検出される（Ｓ２０１）。検出した蓄積量が予め決められた量以上であるか否かを判断し（Ｓ２０２）、蓄積量が規定値未満である場合には、決められた時間間隔によって蓄積量の検出を繰り返す。蓄積量が規定値以上であると判断された場合には、送信部６２から該情報を配車センター１６に送信する（Ｓ２０３）。
送信された情報は、配車センター１６の受信部６４により受信され（Ｓ２０４）、配車センター１６では、配車管理サーバ６５がデータベース６６からコンテナ１２の搬出に必要な車両台数、車両基地、コンテナの輸送経路などを取得し、最も低コストとなるように演算し、表示部６７に該情報を表示する（Ｓ２０５）。データベース６６には、車両基地の場所、車両基地の車両保有台数、車両のコンテナ搬出能力などが記録されている。例えば、コンテナ１２の搬出箇所が複数箇所である場合は、それぞれのコンテナ１２に最も近距離の車両基地が選択され、球状ペレットの蓄積量に応じて、最も適切な積載量を有する車両が選択される。
【００２３】
なお、本発明は上述した発明の実施の形態に限定されず、木質バイオマス原料を効率的に収集し、コストを低減することができれば、図示したような構成に限定されず、本発明の要旨を逸脱しない範囲で種々変更できることは勿論である。
【００２４】
本発明の木質バイオマス原料の収集方法および搬出方法は、木質バイオマス原料を効率的に収集し、コストを低減することができるので、バイオマスの利用率を向上させることができ、地球温暖化の防止、循環型社会の形成などに貢献することができる。
【図面の簡単な説明】
【００２５】
【図１】本発明の木質バイオマス原料の収集方法を説明するためのフロー図である。
【図２】輸送工程実施の様子を示した図である。
【図３】本発明に好適な輸送路の斜視図である。
【図４】放射状に設けた滑路の合流部分の説明図である。
【図５】滑路に速度制御手段を設けた形態の説明図である。
【図６】本発明の搬出方法を実施するためのシステムのブロック図である。
【図７】本発明の搬出方法を説明するためのフロー図である。
【図８】従来の間伐材の収集工程を説明するフロー図である。
【符号の説明】
【００２６】
１  林地
１１  輸送路
１２  コンテナ
１３  球状ペレット
１６  配車センター
４０  カバー
４１  速度制御手段
６１  センサ
６２  送信部
６３  制御装置
６４  受信部
６５  サーバ
６６  データベース
６７  表示部
１１１  滑路
１１２  連結バンド
【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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【図７】
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【図８】
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