(57)【要約】      （修正有）【課題】従来の蒸気機関を利用したバイオマスボイラから得られる燃焼灰を金属片や異物をなくし、かつ多孔質とし、肥料や土壌調整材として利用できる多孔質物を提供する。【解決手段】流動床ボイラ１を用いた生木バイオマス燃焼処理方法であって、容積比で７０％から１００％と非常に多孔質な肥料の製造方法。流動床ボイラで生木バイオマスのみを８００℃から９００℃の流動砂３中で燃焼させることで、カリウム、石灰を含む直径１ミリメートル前後の顆粒状で多孔質な肥料を製造する。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
流動床ボイラを用いた生木バイオマス燃焼処理方法であって、容積比で７０％から１００％と非常に多孔質な肥料の製造理方法。
【請求項２】
流動床ボイラを用い生木バイオマスのみを燃料とすることで、安全安心な肥料を大量で安価に製造する方法。
【請求項３】
流動床ボイラで生木バイオマスのみを８００℃から９００℃の流動砂中で燃焼させることで、カリウム、石灰を含む直径１ミリメートル前後の顆粒状で多孔質な肥料を製造する方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】本発明は、剪定枝や林地残材、パーム椰子殻等の生木バイオマスのみを燃料として活用し、流動床ボイラで発生させた水蒸気を利用して蒸気機関を運転することを第一の特徴とし、更に生木バイオマスのみを流動床底部から噴出する流動砂中に投入し、流動床ボイラ温度を８００℃から９００℃にて運転することで、容積比７０％から１００％の非常に細かい多孔質な構造をした直径１ミリメートル前後の顆粒状の肥料を大量で安価に製造することができ、これを農業向け安全安心な肥料、多孔質ゆえに土壌バクテリアが活性化される肥料や土壌調整材として利用できることを可能とした肥料の製造に関するものである。
【背景技術】
【０００２】従来の蒸気機関を利用したバイオマスボイラは、建築廃材、ＲＰＦやタイヤチップ等の産業廃棄物を燃料に使用しているため、焼却灰は金属片等の異物が多く、農業用はじめ他に活用できず、産業廃棄物として処理しなければならないという問題があった。【０００３】従来の草木灰は草や木を燃焼させたカリウムと石灰分を含む肥料であるが、多孔質という特徴がなかった。本発明の肥料はカリウムと石灰分を含むほかに、容積比で７０％から１００％の非常に細かい多孔質な構造をした直径１ミリメートル前後の顆粒状の肥料であり、この多孔質性が土壌バクテリアの活性化を促す事が出来る特徴を持った良質の肥料を製造することができる。
【先行技術文献】
【非特許文献】
【非特許文献１】三菱重工技報Ｖｏｌ．４２Ｎｏ．４（２００５年）リサイクル燃料焚き高温高圧流動床ボイラの実缶運転状況
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】本発明に使用したバイオマス燃料蒸気機関の原型は内燃機関の発達、電気動力の普及から歴史的な存在となっているが、従来の発電を行う一方、生木バイオマスのみを燃料として使用し、流動床ボイラで８００℃から９００℃の温度で燃焼させることで、土壌バクテリアを活性化する多孔質な構造をした１ミリメートル前後の顆粒状の肥料を製造する肥料化の方法を提供することを課題としている。
【課題を解決するための手段】
【０００５】従来のバイオマスボイラは建築廃材、ＲＰＦやタイヤチップを燃料とするため、焼却灰は産業廃棄物であったが、生木燃料のみを使用し、８００℃から９００℃で燃焼させることによって、農業に活用できる顆粒状の多孔質肥料を製造する肥料化方法にある。【０００６】剪定枝、林地残材等の生木は水分量によっても熱量が異なるが、１，５００Ｋｃａｌ／Ｋｇ程度と低いため、４，５００Ｋｃａｌ／Ｋｇから５，０００Ｋｃａｌ／ｋｇと熱量が高いＰＫＳと称するパーム椰子の油を採取した後の砕かれた椰子殻を混焼させることにより、熱量の高いバイオマスとして発電の用に供することができ、カリウムが約２０％と高いため肥料のカリウム補強となる。また、生木バイオマスが流動床から噴出される流動砂で攪拌し燃焼されることで１ミリメートル前後の顆粒状で多孔質な構造をした肥料を製造する肥料化方法にある。
【発明の効果】
【０００７】本発明によれば、剪定枝や林地残材、パーム椰子殻等の生木バイオマスのみを燃料として活用し発電を行う一方、カリウム、石灰を含む直径１ミリメートル前後の顆粒状で多孔質な肥料を大量に低コストで製造できる。特に容積比で７０％から１００％の多孔質な構造が土壌バクテリアを活性化する役目を果たし、良質な肥料として活用できる。
【図面の簡単な説明】
【０００８】
【図１】本発明の肥料を製造する流動床ボイラの概略図  本発明の燃焼方法は、従来から使用されている流動床ボイラを用いて行えばよい。以下図１の流動床ボイラについて説明しながら、本発明について簡単に説明する。
【発明を実施するための形態】
【０００９】本発明は、流動床ボイラを用い生木バイオマスを燃料として使用し蒸気機関により発電する一方、土壌バクテリアが活性化し易い多孔質で安全な肥料を大量で安価に製造する方法である。
【００１０】ここでいう生木バイオマスとは剪定枝、流木、林地残材や椰子殻のことで産業廃棄物は使用しない。生木バイオマスのみを燃料として使用することで、焼却灰を肥料として活用するものである。
【００１１】本発明で用いる生木バイオマスは剪定枝、流木、林地残材、椰子殻ともボイラに搬送しやすく、燃焼しやすい５０ミリメートル程度に破砕したバイオマスを使用する。これらのバイオマスの熱量をできる限り一定に保つため、剪定枝、流木、林地残材等の生木と熱量の高い椰子殻は図１のａのラインからボイラに投入するが、別々のラインから供給しそれぞれのコンベヤスピードによって供給量を決定するか、前もって備蓄ヤードで混合したものを搬送コンベヤに供給する。
【００１２】生木バイオマスは５０ミリメートル程度に破砕されているため、容易に搬送でき、コンベヤ上で簡単に燃料の割合を変えることもできるため、従来から使用されている流動ボイラを使用することができるものである。
【００１３】生木バイオマスの大きさは、例えば縦、横、高さが２０ミリメートルから７０ミリメートルであり、好ましくは４０ミリメートルから６０ミリメートルのチップ状に破砕したものである。
【００１４】生木バイオマスは破砕するため、直方体、円形、円錐等の様々な形状になる可能性があるが、上記の形状が望ましい。また剪定枝、流木、林地残材を使用するため、葉、枝、幹等の割合、水分率や樹木の種類によって熱量が変化するが、ボイラで８００℃から９００℃の高温で燃焼するためこれらの変化は問題にしない。熱量が不足する場合は熱量の高い椰子殻の投入量を調整することで解決する。
【００１５】本発明はカーボンニュートラルである生木バイオマスを使用することで、重油や石炭を使用するボイラに比べ、二酸化炭素を大きく低減できるため、地球温暖化防止に資することができる。
【００１６】バイオマスボイラの燃料としては、現在熱量の高い、建築廃材、ＲＦＰ，等が使用されており、生木バイオマスはあまり使用されていない。本発明は生木バイオマスのみを使用し、発電と肥料の製造を同時に行うものであり、現在使用用途に困っている剪定枝、流木、林地残材を有効に活用することができる。
【００１７】本発明は生木バイオマスの活用であり、発電電力は、再生エネルギー法案のもと販売するものである。燃料集荷、発電電力の販売、肥料の販売をトータル的に行うことで、搬出費用が高く活用できていない林地残材を現状よりも高く購入することができ、林地残材の活用、林業の活性化を図ることができる。
【００１８】生木バイオマスを焼却し製造された肥料はカリウム成分を５％程度含んでおり、また椰子殻を焼却し製造された肥料はカリウム成分が２０％程度と高いため、良質な肥料として使用できる。
【００１９】図１は生木バイオマスを燃焼する流動床ボイラである。以下流動床ボイラについて説明しながら本発明の燃焼方法について説明する。
【００２０】流動床ボイラ１は底部を板状部材で仕切り下部から空気を噴出できる構造になっている。また流動床ボイラはボイラ底部に堆積させた流動砂３を下部からの噴出空気で流動させた状態で、８００℃から９００℃で燃焼させ、生木バイオマスの均一投入の観点からロタリーバルブにて生木バイオマスを投入することで、１ミリメートル前後の顆粒状で容積比７０％から１００％の多孔質肥料が製造される。
【００２１】燃料供給コンベヤ２は剪定枝、林地残材等の木質系とＰＫＳと呼ばれる椰子殻を別ラインで貯蔵サイロからスクリュフィーダで搬出され、移送コンベヤ上で混合される。各コンベヤのスピードを変えることで混合比率を変えることができる構造となっている。
【００２２】肥料取り出しは、一旦タンクに集められ、コンベヤ４にて肥料ホッパーや保管場所に搬送される。肥料は１ミリメートル前後の顆粒状であるため、搬送方法はトラックに直接投入する方法やフレコンバッグによる搬送が考えられる。
【００２３】流動床ボイラ運転開始時は重油を補助燃料とし、炉内の温度が７６０℃程度の安全燃焼状態になってから、剪定枝、林地残材等の生木と２０％程度の椰子殻を流動砂の中に供給する。焼却炉出口温度が上昇し重油の供給量が減少し始め、焼却炉出口温度が８００℃程度で重油の供給が停止する。
【００２４】流動床ボイラは２次空気を供給できる構造であり８００℃以上の燃焼状態を維持できる。生木バイオマスが長時間流動する構造のため一酸化炭素やダイオキシンの発生が抑制される構造となっている。
【実施例】
【００２５】流動床ボイラを活用した肥料製造の実施例はまだ無い。
【符号の説明】
【００２６】本発明の肥料を製造する流動床ボイラの概略図
１流動床ボイラ
２燃料供給コンベヤ
３流動床流動砂
４肥料取りだしコンベヤ
【図１】
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