(57)【要約】【課題】木質建築廃材や間伐材等を火力発電所やセメント生成工場が使用する木質粉炭の燃料製造方法とその装置を提供する。【解決手段】  大量の廃棄物が発生する地震や津波の被害に遭われた方には、同情するのみであるが、復興に当ってはガレキの一言で片付けられては味気も無い。そこで厄介者のガレキの有効利用を考え、火力発電所の燃料になる木質建築廃材を塩分除去等の前処理や水分除去に乾燥機を使用し、初期投資を行えばガレキが消えるまで雇用が拡がり、電力値上げ抑止にもその一翼を担うことが可能な粉炭バーナー用燃料に生まれ変る方法とその装置を提供する。【選択図】図１
2013170812.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
木質建築廃材や間伐材等を破砕機により割箸状に破砕することを特徴とする、木質建築廃材や間伐材等の粉炭製造方法とその装置。
【請求項２】
海水等に浸漬した木質建築廃材や間伐材等を破砕機により割箸状に破砕した後、真水に浸漬し、塩分を除去することを特徴と特徴とする、木質建築廃材や間伐材等の粉炭燃料製造方法とその装置。
【請求項３】
放射能汚染した木質建築廃材は予め測定器によって、作業者を放射能被爆から防御することを特徴とする、木質建築廃材や間伐材等の粉炭燃料製造方法とその装置。
【請求項４】
請求項１又は２が前後してもよい。予め前処理した後、３００℃以下のベンゾピレンを発生しない温度域で含水率５％以下まで乾燥することを特徴とする、木質建築廃材や間伐材等の粉炭燃料製造方法とその装置。
【請求項５】
割箸状木質建築廃材や間伐材等を乾燥装置でリグニンをベンゾピレン発生させない温度域３００℃以下で含水率５％以下に木質成分を残したまま、消し炭にしないで乾燥した後、ローラーミル等で粉末にし、粉炭バーナー用粉炭を製造することを特徴とする木質建築廃材や間伐材等の粉炭製造方法とその装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】  本発明は地震や津波等によって大量に発生した木質建築廃材をセメント生成や火力発電に必要な粉炭に転用する製造方法に関する。
【背景技術】
【０００２】  従来から、石炭の粉炭が主に使用され、電力中央研究所では、石炭に替る亜炭や褐炭或は草炭等、世界中の各地から石炭の代替燃料を取寄せ、燃料装置によるテストを繰り返し行ない、燃焼物の持つカロリーや燃焼傾向をあらゆる角度から実験し、略々研究し尽くした状態から、遂には原子力発電に行き着き安全な原子力発電を試み、今回の事故に到達した感が拭えきれず、然し相変わらず電力中央研究所は存続し、日本の総電力料金の０．２％（２５年前）約３００億円が消費されている。生塵芥でも乾燥すれば３０００ｋカロリー内外の熱量を持つことから同等以上のカロリーを持つ木質建築廃材の燃料化を試みたところ、有望な燃料として再生使用に耐えられること等適正を備えている利点がある。【０００３】  木質を形成している物質はリグニンで有り、主に木質部の折れや曲がりに主要な性分と言える。木質が燃焼して炭化するとリグニンは消えるが、リグニンは高温になるとベンゾピレンを生じ、発癌物質となる。発癌物質のベンゾピレンを発生せずに炭化できれば木質廃材は立派な燃料として生まれ返ることが出来る。ベンゾピレンは３００℃〜６００℃の間で不完全燃焼するので、木質廃材を割箸程度に細かく割った後、球形の旋回流熱風乾燥炉（本人特許第４３９９１０５号）で２８０℃に設定し、約３０分間乾燥した所、ベンゾピレンの発生もなく、全く粘り気のない褐色の割箸状のものが生成した。ローラミル破砕機６で容易に粉末にすることが出来た。粉炭バーナーに投入するとセメント焼成器で内で１７００℃まで上昇することが確認出来た。【０００４】
【特許文献】  特許公開２０１０＝２３０２０９  微粉炭燃焼装置及び微粉炭燃焼装置を用いた微粉炭燃焼方法。
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】  従って、本発明の目的は東日本大震災等で大量に発生した（推定２．３００万トン）木質廃材を割箸状に破砕した後、真水に浸し塩分や放射能汚染を除染し、許容限界まで浄化した後、球形の旋回流熱風乾燥炉でベンゾピレンを発生しない低温度域３００℃未満でリグニンを取り除き、安全な粉炭燃料製造方法とその装置を提供することである。【０００６】  本発明はリグニンを除去した後、ローラーミル等の破砕機で粉炭を生成し、セメント生成用燃料又は火力発電用石炭の粉炭の助剤として提供することである。【０００７】  本発明の目的は建築廃材の有効利用にあり、柱や板類等、焼却する場合、一番手間が掛かり、何時までも燃焼し続け、焼却炉内で一番時間が掛かる可燃物が建築廃材で焼却費用も最高額になっている。
【課題を解決するための手段】
【０００８】  一番難物の建築廃材を有効利用する為には焼却前に前処理する必要がある。その一つは海水に浸った木材から塩化ナトリウムを除去する為に、真水の浸漬プールに数日間晒して塩抜きする必要がある。【０００９】  その２は放射能に汚染されているか否か、測定器を使って計測し、作業者が放射能の被曝から防御出来る範囲の測定値になっているか調査し、安全性を確かめる。【００１０】  焼却炉を傷めない程度に塩濃度を下げ、放射能の汚染から守れる範囲に測定値を確認したことが判明出来た木質廃材は、割箸状態まで細く破砕する。【００１１】  破砕が完了した時点で、球形の旋回流熱風乾燥炉にコンベアで送り込み、乾燥する。乾燥時の最高温度は、ベンゾピレン（発がん物質）を発生しない温度域３００℃を超えない、例えば２８０℃に設定し、９５％以上の含水率を５％以下まで乾燥する。【００１２】  木質廃材の大きさが割箸状に小さく破砕されており、乾燥度が５％以下でチャコール色に変化した木質廃材は、リグニンが除去されており、ローラーミルのような簡素なミルでも容易に破砕することが出来、粉末状の木質燃料が生成される。
【発明を実施するための形態】
【００１３】  津波等の影響で、海水に浸った木質建築廃材は浸漬した時間によって角柱の奥まで海水に犯され、塩害と云われる程、塩を含み、焼却炉に投入すると、塩化ナトリュウムが酸素と化合して塩酸を生成し、焼却炉の壁面を傷める。本発明では予め割箸程度まで木質建築廃材を破砕し、真水に任意の日数に浸漬し、塩抜きをする。
【００１４】  塩抜きを済ませた木質廃材は、割箸状に細かく破砕されており、水は充分含んでいて、含水率９０〜９５％に及ぶが、３００℃以下の温度でベンゾピレンを発生しない範囲の温度域でも本人特許の球形の旋回流熱風乾燥炉では、約３０分で含水率５％以下のチャコール状の乾燥木材が生成出来る。
【００１５】  含水率５％以下で、割箸程度の太さであれば粉末にするには小型のロールミルでも可能になる。ローラーミルで粉砕されたチャコール状の粉炭は４．０００ＫＣａｌ以上の熱量を持つ熱源として、セメント生成用や火力発電用木質燃料として役立てることができる。
【００１６】  球形の旋回流熱風乾燥装炉用燃料に使用すれば、自前の熱源が確保出来ることになり、乾燥炉の排熱利用で発電すれば、初期投資の投入で後に必要なものは人件費だけで、地元の雇用に繋がり、就労人口改善対策となる。
【００１７】  木質廃材１は破砕機２に投入し割箸状木材３に細分化され、木質廃材中の金属類例えば釘等は電磁石等によって予め取除かれる。建築廃材中の塩類を取除く方法は角材のまま水に浸漬するのも良いが、内部深くに浸透した塩類は中々取除くことは出来ない。
【００１８】  従って破砕した割箸状になれば短時間で除去が可能になり、塩類を除去した後は木質類の持つ粘り、即ちリグニンを除去しなければならない。リグニンは高温処理すると３００℃〜６００℃でベンゾピレンを発生する（ベンゾピレンは発癌物質である。）その為球形の旋回流熱風乾燥炉内で２８０℃で約３０分、含水率９５％を５％以下に低コストで乾燥することが出来る。当社販売店（株）三菱商事調べで、１ｔ当り都市ガス使用で２．４００円と報告されている。
【００１９】  形状が割箸状で木質の粘性を保つ原因物質リグニンが取除かれると手の指で押さえても粉々になる程木材が本来持っている木質は消え、然し消し炭のような軽い状態ではなく、焦げ荼色をした樹脂を持つ高カロリー燃料に生まれ替る。
【００２０】  リグニンが取り除かれた木質廃材は、ローラーミル等の極めてポピュラーな粉砕機で破砕され、粉炭バーナー用の燃料が生成される。火力発電所が使用している豪州炭の高価な石炭の助剤或はセメント焼成用の燃料として充分活用出来るものである。
【実施例】
【００２１】  木質廃材１は破砕機２によって割箸状３に細く破砕する。割箸状に細く砕かれた木質廃材は、水槽４に投入され塩化ナトリウム等の塩分を除去し、球形の旋回流熱風乾燥炉５内で含水率を５％位まで上げて乾燥する。【００２２】  乾燥は木質の粘り成分のリグニンを除去する（リグニンは高温処理するとベンゾピレンに変化し、発癌物質を形成する。）従ってベンゾピレン発生温度３００℃〜６００℃を避け、２８０℃程度の低温乾燥域を守り慎重に乾燥する。【００２３】  本人特許（第４３９９１０５号）の球形の旋回流熱風乾燥炉を使用すれば約３０分で含水率９５％を５％まで乾燥させ、尚ランニングコストはｔ当り都市ガスで２．４００円と安価に押さえることが出来、乾燥後にローラーミル６で粉末炭にし、粉炭を火力発電用燃料に販売せずに自社の旋回流熱風乾操炉燃料として転用すれば、自前の燃料で乾燥を行いランニングコストの燃料は自給自足出来る。【００２４】  製造した粉炭は市販の粉炭バーナーで使用可能である。大地震や津波で塩を被ったり、低濃度の放射線が禍いしてガレキの引取りに苦労されている自治体も多い聞くに付け、発想を転換すればガレキは資源になり、被災地域の人々の雇用も生まれる宝になる方法と考える。
【発明の効果】
【００２５】    本発明の木質廃材を有効利用しようという方法と装置は国有化を目論んでいる政府或は東日本大震災に合われた東北の人々に新たな働き場所と、引取り先の限られた瓦礫の中の木質廃材が東京電力の値上げの口述である燃料を自前で供給する方法として一助になるものである。
【図面の簡単な説明】
【００２６】
【図１】本発明の実施例を説明する装置の概略図である。
【符号の説明】
【００２７】２．    破砕機
４．    水槽
５．    球形の旋回流熱風乾燥炉
６．    ローラーミル破砕機
【図１】
2013170812.tif 000003