(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
森林バイオマスを破砕する破砕機と破砕片を吐出する吐出口とを備えたバイオマス破砕装置、森林内部から森林外縁部又は森林外部にわたって敷設され、森林内部に複数の流入口を有し、森林外縁部又は森林外部に排出口を有する空気輸送用パイプライン、前記バイオマス破砕装置の吐出口と前記空気輸送用パイプラインの流入口とを接続する接続管とを備えたことを特徴とする森林バイオマスの集荷・利用システム。
【請求項２】
前記バイオマス破砕装置は、森林バイオマスの破砕片を搬送する空気を供給する押込用送風機を備えたことを特徴とする、請求項１に記載の森林バイオマスの集荷・利用システム。
【請求項３】
前記空気輸送用パイプラインの排出口側に、森林バイオマスの破砕片を搬送する空気を吸引する吸引用送風機を備えたことを特徴とする、請求項１又は２に記載の森林バイオマスの集荷・利用システム。
【請求項４】
前記空気輸送用パイプラインの排出口から排出された森林バイオマスの破砕片を燃焼、熱分解、ガス化又は発酵のうちの少なくともいずれか一つの手段によって熱エネルギー、可燃ガス、液体燃料、炭又は堆肥に変換するバイオマス変換装置を備えたことを特徴とする、請求項１、２又は３に記載の森林バイオマスの集荷・利用システム。
【請求項５】
前記空気輸送用パイプラインの排出口から排出された森林バイオマスの破砕片を前記バイオマス変換装置に供給する前に分別する破砕片分別装置を設けたことを特徴とする、請求項４に記載の森林バイオマスの集荷・利用システム。
【請求項６】
前記空気輸送用パイプラインは、森林外縁部又は森林外部に、前記バイオマス変換装置で生成した生成固形物及び／又は前記破砕片分別装置で取り除かれた変換不適物を投入する投入口を備え、該生成固形物及び／又は変換不適物を森林内部に搬送する空気を供給する手段を備えたことを特徴する、請求項４又は５に記載の森林バイオマスの集荷・利用システム。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【産業上の利用分野】
本発明は、森林内に蓄積される樹木等の森林バイオマスの集荷・利用システムに関し、さらに詳しくは、森林内に蓄積される樹木等の森林バイオマスを破砕した上で空気輸送によって搬送する森林バイオマスの集荷・利用システムに関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
従来、森林内に生育し、蓄積される樹木等の森林バイオマスは、森林内で枝条を取り除く枝払いを行い、適当な長さに切断する玉切りを行った上、丸太材としてトラック等の車両で森林外に搬出されて集荷場所に集荷され、さらに必要であれば加工工場に搬送された上で、製材、パルプチップ、又は合板等に加工される用材として利用されるのが通常であった。
【０００３】
ところが、このような従来の技術においては、森林内に、丸太材を搬送するトラック等の車両が通過するための林道を建設する必要があるが、一般に、林道の建設には多大な労力と費用を要し、また、広範囲での樹木の伐採、表土の掘り起こし等の自然破壊が伴うという問題があった。特に、丸太材の搬出を効率的に行うため一度に大量の丸太材を搬出しようとする場合には、搬出用車両が大型化し、それに応じて林道の幅員も広くする必要が生じるが、そうなると、林道建設に要する労力・費用も高騰し、随伴する自然破壊も大規模になる。
【０００４】
また、従来の技術においては、林道の建設が森林の内奥まで進めば進むほど、建設に伴って発生する土砂を森林外に搬出するための労力と費用が大きくなる。このため、林道の建設を森林の内奥まで進める場合には、往々にして建設残土が森林内に放置され、前記の樹木の伐採、表土の掘り起こしによる自然破壊に加えて、建設残土による二次的な自然破壊を引き起こすことになる。あるいは、このような問題を回避するために、林道の建設は森林の外縁部から比較的近い場所までに留められることもあるが、その場合には、内奥部の森林バイオマスは利用されないままとなる。
【０００５】
さらに、従来の技術においては、林道建設に伴う上記のような問題から、林道を森林内に網の目のように建設することは実際上不可能であるため、森林内の広い範囲を一本の林道でカバーすることが通常である。ところが、その場合、伐採した樹木等を林道まで効率的に運搬するため、往々にして、森林内の広い範囲の樹木等を一斉に伐採する皆伐が行われるが、皆伐後には森林内の地盤が緩んで土砂崩れの危険性が増し、また、皆伐後は、樹木等の森林バイオマスが十分に蓄積されるまでの期間は、水源の涵養や空気の浄化といった森林のもつ多面的な機能が回復されないという問題がある。
【０００６】
また、従来の技術においては、形状・寸法が均一な丸太材のみをトラックやフォワーダ等の運搬用車両に積載するのが効率的であるため、玉切りの際に生じる一部の端材がチップ原料として使用されることなどを除いては、残りの端材、及び枝払いの際に取り除かれる枝条は林地残材として森林内に放置され利用されないのが通常であった。
【０００７】
一方、森林、特に人工林を健全に維持するためには、除伐及び間伐（以下、除間伐と略称する）、さらには枝打ちといった作業を適切に行う必要がある。ところが、枝打ちによって取り除かれる枝条については、枝払いの際に取り除かれる枝条と同じく林地残材となることはもちろん、除伐材及び間伐材（以下、除間伐材と略称する）についても、従来の技術においては効果的に利用することが困難になってきている。なぜなら、除間伐材は、形状・寸法とも不均一であることが多いが、従来の技術においては、木材を効率的に森林外に搬出するには、丸太材の形状・寸法ができるだけ均一である必要があり、したがって、形状・寸法が不均一である除間伐材を効率的に森林外に搬出することができないためである。
このような理由から、除間伐が行われたとしても、除間伐材の多くは往々にして林地残材として森林内に放置されて利用されない。さらには、その結果として、除間伐や枝打ち等の作業にかかる費用が回収できないため、そもそも森林を健全に維持するためのこれらの作業自体が適切に行われなくなる。こうして、従来の技術によるだけでは、森林が荒廃し、ひいては林業に依存する中山間地が疲弊するという問題が生じている。
【０００８】
また、従来の技術は、上記のような事情から、多様な樹種及び樹齢の樹木が生育しており、したがって形状・寸法が均一な丸太材の生産には適さない里山等の小規模林地にも適合的ではない。その結果、それらの小規模林地内に蓄積される森林バイオマスは、従来の技術によるだけでは、利用されないまま放置されるようになってきている。
【０００９】
【発明が解決しようとする課題】
本発明では、上記の従来の技術の問題点を解決し、樹木等の森林バイオマスを軽微な費用・労力で、しかも自然破壊を最小限に抑えた仕方で森林外に搬出し、利用することを可能にする森林バイオマスの集荷・利用システムを提供することを課題とする。また、枝条や除間伐材等の、従来は林地残材として森林内に放置されてきたものについても有効に利用でき、さらに里山等の小規模林地内に蓄積される森林バイオマスにも適用できる森林バイオマスの集荷・利用システムを提供することを課題とする。
【００１０】
【課題を解決するための手段】
上記課題を解決するために、本発明は、森林バイオマスを破砕する破砕機と破砕片を吐出する吐出口とを備えたバイオマス破砕装置、森林内部から森林外縁部又は森林外部にわたって敷設され、森林内部に複数の流入口を有し、森林外縁部又は森林外部に排出口を有する空気輸送用パイプライン、前記バイオマス破砕装置の吐出口と前記空気輸送用パイプラインの流入口とを接続する接続管とを備えたことを特徴とする森林バイオマスの集荷・利用システムを提供する。
また、本発明では、前記バイオマス破砕装置に、森林バイオマスの破砕片を搬送する空気を供給する押込用送風機を備えることにより、森林バイオマスの破砕片を前記接続管を通して前記空気輸送用パイプラインの流入口に確実に流入せしめることを可能にする。
さらに、本発明では、前記空気輸送用パイプラインの排出口側に、森林バイオマスの破砕片を搬送する空気を吸引する吸引用送風機を備えることにより、森林バイオマスを森林内部から森林外縁部又は森林外縁部に効率的に搬出し、集荷することができるようにする。
一方、本発明においては、前記空気輸送用パイプラインの排出口から排出された森林バイオマスの破砕片を燃焼、熱分解、ガス化又は発酵のうちの少なくともいずれか一つの手段によって熱エネルギー、可燃ガス、液体燃料、炭又は堆肥に変換するバイオマス変換装置を備えることにより、森林バイオマスを有効に利用することを可能にする。
また、本発明では、前記空気輸送用パイプラインの排出口から排出された森林バイオマスの破砕片を分別する破砕片分別装置を備えることにより、該破砕片から変換不適物を取り除いた上で前記バイオマス変換装置に供給したり、破砕片の種類に応じたバイオマス変換装置に供給することにより、熱エネルギー、可燃ガス、液体燃料、炭又は堆肥への変換を効率的に行うことができる。
さらにまた、本発明では、前記空気輸送用パイプラインの森林外縁部又は森林外部に、前記バイオマス変換装置で生成した生成固形物及び又は前記破砕片分別装置で取り除かれた変換不適物を投入する投入口を備え、さらに、該生成固形物及び／又は変換不適物を森林内部に搬送する空気を供給する手段を備えることにより、本発明の森林バイオマスの集荷・利用システムを適用した場合に生じる可能性のある森林の土壌劣化を回避することができる。
【００１１】
【発明の実施の形態】
本発明は、森林バイオマスを破砕する破砕機と破砕片を吐出する吐出口とを備えたバイオマス破砕装置、森林内部から森林外縁部又は森林外部にわたって敷設され、森林内部に複数の流入口を有し、森林外縁部又は森林外部に排出口を有する空気輸送用パイプライン、前記バイオマス破砕装置の吐出口と前記空気輸送用パイプラインの流入口とを接続する接続管とを備えた森林バイオマスの集荷・利用システムである。
本発明の森林バイオマスの集荷・利用システムにおいては、森林内に蓄積している樹木等の森林バイオマスは、バイオマス破砕装置に備えられたチッパ又はシュレッダ等の破砕機でチップ等の破砕片へと破砕されて吐出口から吐出される。この吐出口は、森林内部から森林外縁部又は森林外部にわたって敷設された空気輸送用パイプラインの流入口と接続管によって接続されており、前記破砕片は、このパイプラインを通って、森林外縁部又は森林外部まで運ばれ、空気輸送用パイプラインの排出口から空気とともに排出される。
【００１２】
森林バイオマスは、必要であれば、チェーンソー等によってあらかじめ適切な寸法に裁断した上で前記バイオマス破砕装置の破砕機に投入することができる。これにより、破砕機をいたずらに大型化することを防ぐことができ、その結果、それを備えたバイオマス破砕装置を森林内部に搬入することを容易にすることができる。
特に、代表的な森林バイオマスである樹木については、枝払い・玉切り等の処理を行い、さらに必要であれば樹皮（バーク）の皮剥ぎを行った上で、前記破砕機に供給することができる。このような前処理の際に取り除かれる、葉や樹皮等の窒素やミネラル分を多く含む成分（以下、高栄養成分と呼ぶ）については、丸太や太枝等の木質成分と分別した上で、森林内に放置することにより森林内の土壌から栄養分が失われることを防止することができる。
【００１３】
前記空気輸送パイプラインは、森林内の立木に固定したり、森林内の地面に簡単な架台を設けて、該架台に固定した複数のパイプを連結することによって森林内部から森林外縁部又は森林外部にわたって敷設することができる。
このため、従来の技術において林道を建設する場合のように、広範囲での樹木の伐採、表土の掘り起こし等の自然破壊は伴わず、また、敷設に要する労力・費用も軽減できる。したがって、空気輸送用パイプラインは、比較的容易に森林の内奥部まで、しかも網の目のように敷設することが可能であるため、従来の技術のように、森林バイオマスを搬出するための林道の建設に伴って二次的な自然破壊が生じたり、森林内奥部の森林バイオマスが未利用のまま放置されたり、弊害の多い皆伐が行われたり、といった問題を解決することができる。
【００１４】
なお、パイプラインを構成するパイプは、鋼管、鋳鉄管、コンクリート管、アルミニウム管、又はＦＲＰ管及び塩ビ管等の合成樹脂管を使用することができる。特に、空気輸送用パイプラインを森林の内奥部まで敷設する場合等、パイプの運搬に労力がかかる場合には、重量の軽い合成樹脂管を使用することが望ましい。また、敷設場所の地形に応じて、適宜、蛇腹管（ベローズ）等の可撓管（フレキシブルパイプ）を使用することができ、可撓管の材料としては、鋼、ゴム、合成樹脂又は布等を併用することができる。
【００１５】
前記空気輸送用パイプラインは、それに沿って電力ケーブルを敷設することができる。該電力ケーブルは、森林の外縁部又は外部に設けた発電装置で発電した電力を森林内に供給したり、逆に、森林内に設けた発電装置で発電した電力を森林の外縁部又は外部に供給することに使用することができる。特に、森林内に発電装置を設ける場合には、該発電装置としては、小水力発電装置、風力発電装置又は太陽光発電装置を、必要であれば蓄電装置と併用して使用すれば、森林内に賦存する再生可能エネルギーを活用することができ、貴重な化石燃料を節約するだけでなく、化石燃料の燃焼に伴う炭酸ガスの発生を抑えることができる。
一方、前記空気輸送用パイプラインは、それに沿って通信ケーブルを敷設することもできる。該通信ケーブルは、森林内の気象状況等や、本発明の森林バイオマスの集荷・利用システムを構成するバイオマス粉砕装置等の構成要素の運転状況等を森林外縁部又は森林外部に伝えることに利用することができる。
なお、空気輸送用パイプラインに沿って電力ケーブル及び／又は通信ケーブルを敷設する場合、その電力ケーブル及び／又は通信ケーブルの敷設はパイプラインの敷設と同時に行うことが好ましく、また、電力ケーブル及び／又は通信ケーブルをあらかじめパイプラインを構成するパイプの一部として製作しておくこともできる。
【００１６】
前記バイオマス破砕装置は、前記空気輸送用パイプラインに複数設けられた流入口毎に設けて、バイオマス破砕装置の吐出口と前記空気輸送用パイプラインの流入口を定置式の接続管で接続することも可能であるが、前記バイオマス破砕装置を自走式又は可搬式とし、前記接続管を脱着可能とすることによって、少数のバイオマス破砕装置で森林内の広範囲に蓄積された森林バイオマスを集荷することが可能になる。
具体的には、自走式又は可搬式バイオマス破砕装置を、まずは空気輸送用パイプラインの一つの流入口付近に留めて、該流入口の近傍の森林バイオマスを集荷する。そして、その場所での集荷作業が終了した後、接続管を取り外して、バイオマス破砕装置を空気輸送用パイプラインの別の流入口付近に移動し、再び接続管を該流入口に取り付けた上で、その近傍の森林バイオマスを集荷する。このような集荷方法を採ることにより、少数のバイオマス破砕装置で森林内の広範囲に蓄積された森林バイオマスを集荷することができる。なお、接続管の脱着を容易に行うためには、該接続管は可撓管とすることが望ましい。
【００１７】
前記バイオマス破砕装置が定置式又は非自走の可搬式の場合、森林内で伐倒した樹木等をそのままで又は枝払いした上で、トラクターやタワーヤーダ等でバイオマス破砕装置の付近まで運搬し、枝払い・玉切り等の処理を行った上で、バイオマス破砕装置に供給することができる。
一方、バイオマス破砕装置が自走式の場合、バイオマス破砕装置が森林内に蓄積された森林バイオマスを破砕しながら移動することによって、トラクター等による運搬工程を省いた形態で集荷することも可能である。特に、集荷すべき森林バイオマスが、除間伐材、林地残材、竹、笹のように比較的小さく、バイオマス変換装置へ供給するための前処理が不要である場合には、この方法が好適である。
【００１８】
バイオマス変換装置を可搬型とする場合には、トレーラ上に装着して牽引車にて運搬することができる。また、バイオマス変換装置を自走式とする場合には、原動機駆動又は電動機駆動とした上で、その脚まわりをクローラ式か車輪式とすることができる。また、自走式のバイオマス変換装置を採用する場合には、前記接続管は合成樹脂、ゴム、布等で構成される巻き取り可能な可撓管又は伸縮管とすることが望ましい。
【００１９】
本発明の森林バイオマスの集荷・利用システムは、従来の技術と併用することが可能である。すなわち、既に林道が整備されており、また伐採された樹木が十分に生育していて、従来の技術によって丸太材として集荷することが十分に経済的である場合には、丸太材は従来の技術で集荷し、一方、従来の技術では効率的に集荷できずに森林内に放置される除間伐材や林地残材等だけを本発明の森林バイオマスの集荷・利用システムで集荷・利用することが可能である。
従来の技術においては、伐採場所で枝払いした上で集材する全幹集材の場合のように、除間伐材や枝条・端材等を伐採場所に放置する場合と、枝払いせずに集材して林道端の土場で枝払いする全木集材の場合のように、除間伐材や枝条・端材等を土場に蓄積する場合がある。このうち、前者のような場合には、バイオマス破砕装置は小型の自走式とし、バイオマス破砕装置の吐出口と空気輸送用パイプラインの流入口を接続する接続管を伸縮管とすることが好ましい。一方、後者のような場合で、特にある特定の集積場所での森林バイオマスの集積量が多い場合には、その集積場所の近傍に前記空気輸送用パイプラインの流入口を設け、それに近接して定置式又は非自走の可搬型のバイオマス破砕装置を設けることが好ましい。
【００２０】
上記の説明からも明らかなように、本発明の森林バイオマスの集荷・利用システムは、従来の技術とは異なり、均一な形状・寸法に加工された丸太材に加工可能な十分に生育した樹木だけに効果的に適用されるというわけではなく、また、樹木が広範囲に均質に生育している森林のみに適用されるというわけでもないため、従来の技術では有効に利用されていなかった除間伐材や里山等の小規模林地に蓄積される森林バイオマスの集荷・利用にも適用することができる。また、本発明の森林バイオマスの集荷・利用システムは、空気輸送用パイプラインを適切に敷設することにより、既存のダム等に流入してその機能に悪影響を及ぼしている流入木等のバイオマスにも適用することができる。
このように、本発明の森林バイオマスの集荷・利用システムを、必要であれば従来の技術と併用しながら適用することによって、疲弊している中山間地を活性化させたり、利用されないまま放置されている里山等の小規模林地を活用することができる。特に、里山広葉樹林については、その外縁部又は外部に後述のようなバイオマス変換装置を設置した上で、生育する樹種を森林バイオマスの蓄積速度の遅い樹種からアカシア類、ポプラ、カンバ類、ヤナギ類等の早生樹に転換して森林バイオマスを安定的に集荷できるようにすることによって、小規模分散型の地域エネルギー供給基地として活用することができる。
【００２１】
前記バイオマス破砕装置は、破砕機で破砕された森林バイオマスの破砕片が自重で前記空気輸送用パイプラインの流入口に落下するように、吐出口、流入口、及びそれらを接続する接続管の位置関係を選択することができ、また、それを補助するための、ロータリバルブ等の切出し機、及び／又はスクリューコンベヤ等の搬送機を備えることができる。あるいは、破砕機として破砕用回転体が回転する形態のものを選択した上で、該破砕用回転体にファンブレードを備えること等により、破砕用回転体が回転することに伴って、該破砕機で破砕された破砕片を搬送するための空気を併せて供給し、該破砕片を空気とともに吐出口から吐出することが可能である。
しかし、バイオマス破砕装置での破砕量が多い場合、又は該吐出口と前記空気輸送用パイプラインの流入口を接続する接続管が長かったり、該接続管が可撓管又は伸縮管であったりして接続管における圧力損失が大きい場合には、上記のような方法では、前記森林バイオマスの破砕片を該流入口へ確実に供給できなくなる懸念がある。
【００２２】
このため、本発明の森林バイオマスの集荷・利用システムの一形態では、前記バイオマス破砕装置に、森林バイオマスの破砕片を搬送する空気を供給する押込用送風機を備えるものとした。該押込用送風機は、空気供給・昇圧能力を適切に選定することにより、森林バイオマスの破砕量が多かったり、接続管での圧力損失が大きい場合でも、破砕片と空気の混合体を空気輸送用パイプラインに確実に押し込むことができる。
【００２３】
前記バイオマス破砕装置に設けられた破砕機及び押込用送風機は原動機駆動又は電動機駆動とすることができる。電動機駆動とする場合には、バイオマス破砕装置にディーゼル発電機等の可搬型発電装置を搭載又は随伴させるか、あるいは、森林内部又は森林外部に設置した発電機から電力を供給することができる。また、森林内部に発電装置を設置する場合には、該発電装置としては、小水力発電装置、風力発電装置又は太陽光発電装置を、必要であれば蓄電装置と併用して使用することにより、森林内に賦存する再生可能エネルギーを活用することができる。
なお、バイオマス破砕装置に設けられた破砕機又は押込用送風機を電動機駆動とする場合、発電装置からの電力の供給は、前記空気輸送用パイプラインに沿って敷設した電力ケーブルを通して行うことができる。また、電力ケーブルは、前記接続管に沿って延長することが可能であり、その際には、電力ケーブルをあらかじめ接続管の一部として製作しておき、接続管を前記空気輸送用パイプラインの流入口と接続する際に、接続管の電力ケーブルを空気輸送用パイプラインの電力ケーブルと接続することも可能である。
【００２４】
前記バイオマス破砕装置に備えられたチッパ又はシュレッダ等の破砕機で破砕された森林バイオマスの破砕片は、バイオマス破砕装置に備えられた押込用送風機の空気供給・昇圧能力を十分大きく選定しておけば、該押込用送風機から空気を押し込むだけで前記空気輸送用パイプラインの森林外縁部又は森林外部に設けた排出口から空気とともに排出することができる。しかし、空気輸送用パイプラインが森林内部に広範囲に敷設され、空気輸送用パイプラインの流入口から排出口までの距離が長くなると、押込用送風機に要求される空気供給・昇圧能力も著しく大きくなり送風機の重量等も過大になって、特に、バイオマス破砕装置を自走式又は可搬式とする場合には現実的ではなくなる。また、森林内部で複数のバイオマス破砕装置が同時に稼働し、空気輸送パイプラインの複数の流入口から森林バイオマスの破砕片と空気の混合体が流入する場合には、それの混合体は相互に干渉し合って、空気輸送用パイプラインの排出口から安定的に排出されなくなる。
【００２５】
このため、本発明の森林バイオマスの集荷・利用システムの一形態では、前記空気輸送用パイプラインの排出口側に、森林バイオマスの破砕片を搬送する空気を吸引する吸引用送風機を備えるものとした。これにより、前記バイオマス変換装置にいたずらに大きな押込用送風機を備える必要がなくなり、また、該吸引用送風機の空気供給・昇圧能力を適切に選ぶことにより、空気輸送パイプラインの複数の流入口から森林バイオマスの破砕片と空気の混合体が流入する場合でも、空気輸送用パイプラインの排出口から安定的に排出されるようにできる。
【００２６】
該吸引用送風機と前記排出口の間には、サイクロン等の慣性式捕集装置又はバグフィルター等のフィルター式捕集装置等の破砕片捕集装置を備えることによって、排出口から排出された破砕片と空気の混合体から破砕片を効果的に分離することができる。なお、この破砕片捕集装置は、後で詳しく説明するように、多段のサイクロンや、サイクロンとバグフィルターの組合せとすることによって、破砕片の分別機能を賦与することができる。
さらに、前記空気輸送用パイプラインが長い場合、前記破砕片捕集装置は複数段設置することができる。すなわち、空気輸送用パイプラインの排出口と流入口の中間の位置に破砕片中間捕集装置を設け、森林バイオマスの破砕片は一旦該破砕片中間捕集装置で捕集される。その際、破砕片中間捕集装置に付帯して、前記排出口側に設置された吸引用送風機とは別の中間送風機を設けることができる。該中間送風機は森林バイオマスの破砕片を搬送する空気を吸引する吸引用送風機として使用することもできるし、あるいは、空気輸送用パイプラインの下流側に森林バイオマスの破砕片を搬送する空気を押し込む押込用送風機として使用することもできるし、さらには、必要な切り替えダンパを備えることにより、両方を兼用することもできる。なお、中間送風機を押込送風機とする場合、空気輸送用パイプラインの排出口側には破砕片捕集装置だけを設けて、吸引用送風機を設けないことも可能である。
【００２７】
前記吸引用送風機及び中間送風機は原動機駆動又は電動機駆動とすることができる。電動機駆動とする場合には、前記バイオマス破砕装置の破砕機又は押込用送風機を駆動する場合のように、森林内に、小水力発電装置、風力発電装置又は太陽光発電装置を設置し、吸引用送風機及び中間送風機に、それら発電装置で発電した電力を、必要であれば蓄電装置を介した上で、前記空気輸送用パイプラインに沿って敷設した電力ケーブルを通して供給して駆動することができる。
【００２８】
前記吸引用送風機の運転方式としては、前記バイオマス破砕装置に備えられた押込用送風機の起動・停止に合わせて吸引用送風機を起動・停止し、押込用送風機から供給される空気だけを吸引する並行通風方式、又は前記空気輸送用パイプラインに、バイオマス破砕装置に備えられた吐出口と接続管によって接続される流入口以外の空気取入れ口を設け、押込用送風機の起動・停止とは独立に吸引用送風機を起動・停止し、連続的・又は間欠的に空気を吸引する独立通風方式とすることが可能である。ただし、複数のバイオマス破砕装置が同時に稼動し、空気輸送用パイプラインの複数の流入口から破砕片と空気の混合体が同時に流入する場合には独立通風方式が望ましく、さらに、吸引用送風機の運転費を節約するためには、吸引用送風機を間欠的に運転することが望ましい。
【００２９】
前記破砕片中間捕集装置を設置する場合、吸引用送風機は間欠的独立通風方式とすることができる。すなわち、該破砕片中間捕集装置に前記空気輸送用パイプラインの複数の流入口から供給された森林バイオマスの破砕片が蓄積された後、吸引用送風機を起動することにより、蓄積された破砕片が一度に前記空気輸送用パイプラインの排出口まで搬送され、前記破砕片捕集装置によって捕集される。あるいは、吸引用送風機を間欠的独立通風方式で運転するためには、前記空気輸送用パイプラインのうち、少なくとも一部の箇所の断面積を、前記バイオマス破砕装置に備えられた押込用送風機から供給される空気が流れた場合の空気の流速が、森林バイオマスの破砕片の沈降速度より小さくなるような面積（以下、拡大面積と呼ぶ）に選定した上で、吸引用送風機の空気供給・昇圧能力を、該拡大箇所においても、吸引用送風機において吸引される空気の流速が、森林バイオマスの破砕片の沈降速度より大きくなるように選定すればよい。
空気輸送用パイプラインのうち、少なくとも一部の箇所の断面積をこのように選定した場合、押込用送風機から供給された空気とともに森林バイオマスの破砕片は、該拡大面積の箇所において沈降し、パイプの底面に堆積する。その状態で吸引用送風機を起動すると、パイプの底面に堆積していた森林バイオマスの破砕片は吸引された空気によって巻き上げられ、空気とともに前記空気輸送用パイプラインの排出口まで搬送され、前記破砕片捕集装置によって捕集される。
なお、空気輸送用パイプラインの断面積はすべて拡大面積としてもよく、また、流入口付近のみを拡大面積とし、それ以外をそれよりも小さい面積とすることもできる。
【００３０】
吸引用送風機を前記並行通風方式で運転する場合、前記空気輸送用パイプライン及び／又は前記接続管に沿って通信ケーブルを敷設し、該通信ケーブルを用いて前記バイオマス変換装置に備えられた押込用送風機の起動・停止状態を示す信号を伝え、該信号に基づいて吸引用送風機を自動起動・停止することができる。また、吸引用送風機を前記のように間欠的独立通風方式で運転する場合も、空気輸送用パイプラインに沿って通信ケーブルを敷設し、該通信ケーブルを用いてパイプ内及び／又は前記破砕片中間捕集装置での森林バイオマスの蓄積状況の信号を伝え、該信号に基づいて吸引用送風機を自動起動・停止することができる。さらに、いずれの運転方式を採用する場合でも、吸引用送風機にコントロールダンパ、流体継ぎ手又はインバータ等の手段を設け、空気輸送用パイプライン内の圧力が適正範囲内になるように調整することができる。その際、空気輸送用パイプラインの必要な箇所及び／又は前記破砕片捕集装置の前又は後ろに圧力を検知する手段を備えることができ、また、該圧力検知手段によって検知した信号を、空気輸送用パイプラインに沿って敷設した通信ケーブルを用いて伝えることができる。
【００３１】
前記吸引用送風機は、可搬型とすることにより、複数の空気輸送用パイプラインの排出口に移動させながら使用することができる。これにより、ある空気輸送用パイプラインが受け持つ範囲での森林バイオマスの集荷が終わった後、次の空気輸送用パイプラインが受け持つ範囲での森林バイオマスの集荷が行われるような場合でも、吸引送風機を長時間休止させることなく有効に活用することができる。
【００３２】
本発明の森林バイオマスの集荷・利用システムにおいては、樹木等の森林バイオマスは、森林内部に設けられたバイオマス破砕装置で破砕されているため、森林外縁部又は森林外部に設けられた前記空気輸送用パイプラインの排出口からは、チップ等の破砕片として排出される。
このようにして集荷された森林バイオマスのうち、木質チップはパルプチップとして利用することができる。ただし、パルプチップとして使用するためには、木質チップ以外の不純物をほぼ完全に除去する必要があり、また、パルプチップの用途によっては、針葉樹と広葉樹等の樹種についても選別する必要である。このため、森林内部で森林バイオマスを前記バイオマス破砕装置で破砕する前、又は空気輸送用パイプラインの排出口から破砕片として排出された後で、木質のものとそれ以外のものを厳密に分別しなければならない。さらに、パルプチップとして利用できる純度の高い木質チップが得られたとしても、それを実際に使用するためには製紙工場まで運搬する必要があり、また、古紙の回収が進んでいるため、パルプチップへの需要自体が減ってくる傾向にある。
したがって、本発明の森林バイオマスの集荷・利用システムを、里山等の小規模林地に生育する多様な樹種の樹木、林地残材、又は竹、笹等の木質以外の成分の多い森林バイオマスに適用したり、近隣に製紙工場が存在しない森林に適用する場合には、森林バイオマスの破砕片はパルプチップ以外の用途に利用することが望ましい。
【００３３】
このような事情を考慮して、本発明の森林バイオマス集荷・利用システムの一形態では、森林バイオマスの破砕片を燃焼、熱分解、ガス化又は発酵のうちの少なくともいずれか一つの手段によって熱エネルギー、可燃ガス、液体燃料、炭（チャー）又は堆肥に変換するバイオマス変換装置を設けて、前記空気輸送用パイプラインの排出口から排出された森林バイオマスの破砕片を熱エネルギー、可燃ガス、液体燃料、炭又は堆肥に変換するものとした。
このようなバイオマス変換装置においては、木質チップであってもそれ以外の森林バイオマスであっても、ほとんど区別なく熱エネルギー、可燃ガス、液体燃料、炭又は堆肥に変換することが可能である。また、これらのバイオマス変換装置においては、一般に、バイオマスは破砕されている方が高い変換効率が得られるという特徴があるが、森林バイオマスは空気輸送用パイプラインの排出口から排出された段階で既に破砕片となっており好都合である。
さらに、熱エネルギー、可燃ガス、液体燃料、炭又は堆肥は、特定の立地条件によらず広く利用可能であり、さらにまた、それを利用することによって化石燃料の消費を抑制することができれば、将来的には枯渇することが予想されている貴重な化石燃料を節約することができるだけでなく、地球温暖化の原因となる炭酸ガスの放出も抑制することができるという利点がある。特に、里山等の小規模林地に適用した場合には、バイオマス変換装置によって生成する熱エネルギー、可燃ガス、液体燃料、炭又は堆肥を近隣に供給することによって、小規模分散型の地域エネルギー供給基地として活用することができる。
【００３４】
バイオマス変換装置として燃焼装置を使用する場合には、燃焼に伴って発生する熱をボイラで回収し、温水又は蒸気として利用することができ、また、発生した蒸気でタービンを回して発電することができる。森林バイオマスの破砕片を燃焼装置に投入する場合には、そのままで供給することも可能であるし、破砕片を圧縮するなどしてペレットに加工した上で投入することも可能である。
燃焼装置としては、森林バイオマスの破砕片専用の装置を設けることもできるが、既存の化石燃料燃焼用の燃焼装置を用いて、森林バイオマスの破砕片を化石燃料と一緒に混焼することも可能である。その場合でも、これまでに必要としていた熱エネルギーを得るために必要な化石燃料の消費量を抑制することができ、また、地球温暖化の原因となる炭酸ガスの放出も抑制することができる。
【００３５】
なお、一般に、森林バイオマスは含水率が高いため、前記空気輸送用パイプラインの排出口から排出された状態のままで燃焼させた場合には、その水分の蒸発のためにエネルギーが使われて熱エネルギーへの変換効率が低いという問題がある。
この問題を回避するために、森林バイオマスの破砕片は、あらかじめ乾燥させた上で燃焼装置に投入することができる。森林バイオマスの乾燥は、空気輸送用パイプラインの排出口から排出された森林バイオマスの破砕片を加熱する加熱装置１を備えることによって実現でき、この加熱装置１の熱源としては、燃焼装置から発生する熱エネルギーのうち比較的温度が低く利用価値の少ない廃熱を利用することにより、全体のエネルギー効率を上げることができる。
また、森林バイオマスの乾燥は、前記空気輸送用パイプラインの空気取入れ口に加熱装置２を設け、該加熱装置２によって加熱された温風によって森林バイオマスの破砕片を撹拌しながら搬送することによっても実現される。そして、この加熱装置２の熱源としては、森林内に賦存する森林内に賦存する再生可能エネルギーを利用することができる。
さらに、森林バイオマスが含む水分の蒸発のためにエネルギーが使われて熱エネルギーへの変換効率が低くなる問題を回避する方法としては、森林バイオマスの破砕片を燃焼させた場合に生じる水蒸気を含む排ガスを、凝縮型の間接熱交換器と熱交換させて水蒸気を凝縮させることにより、水分の蒸発に消費された熱エネルギーを回収して利用する方法も可能である。
【００３６】
バイオマス変換装置として熱分解装置を使用する場合には、森林バイオマスの破砕片を酸素量を抑制した状態で数百℃から千数百℃に加熱して熱分解（乾留）することにより、水素及び／又はメタン等を主成分とする乾留ガスと炭、又は乾留ガスとタール分と炭を得ることがでる。一般に、バイオマスの熱分解は吸熱過程であるため外部から熱を与える必要があるが、その熱の一部として、乾留ガスが保有する熱を回収して利用することができる。
なお、熱分解においても、特に、熱分解温度が低い場合には、森林バイオマスの破砕片に含まれる水分の蒸発のために外部から供給したエネルギーが消費されて変換効率が低いという問題がある。これを回避するためには、燃焼の場合と同じく、森林バイオマスの破砕片を乾燥させるか、水蒸気を含む乾留ガスを凝縮型の間接熱交換器と熱交換させて水蒸気を凝縮させることにより、水分の蒸発に消費された熱エネルギーを回収して利用することができる。
【００３７】
バイオマス変換装置としてガス化装置を使用する場合には、森林バイオマスの破砕片に必要であれば水分を添加した上で、酸素量を乾留時よりは多く燃焼時より少なく供給した状態で数百℃から千数百℃に保つ部分酸化反応か、あるいは高温の水蒸気と接触させる水性ガス化反応により、熱分解装置では生成していたタール分及び炭もすべてガスに変換することができる。
部分酸化反応を用いたガス化装置では、添加する水分量、供給する酸素量及び保持温度を適切に選ぶことにより、水素と一酸化炭素の比率を２：１とすることができ、そのガスからは、下記の反応でメタノールを合成することができる。
２Ｈ２＋ＣＯ  →  ＣＨ３ＯＨ
なお、部分酸化反応は、通常、発熱反応であるため、森林バイオマスの酸化熱によって上記の温度に保つことが可能であるが、変換効率を上げるために外部から熱を加える必要がある場合には、その熱の一部として、発生したガスが保有する熱を回収して利用することができる。
【００３８】
一方、バイオマス変換装置として発酵装置を使用する場合には、メタン等の発酵ガス及び／又はメタノール又はエタノール等の液体燃料を得ることができる。あるいは、発酵装置に樹皮や葉等の高栄養成分の破砕片を供給することにより、堆肥を得ることができる。
【００３９】
前記バイオマス変換装置から得られるガスは、堆肥を生成する発酵装置から発生するガスを除けば、すべて可燃性であり、発生時の高温状態のまま又は冷却の上燃焼装置に導入して燃焼の場合と同じく熱エネルギーに変換したり、あるいは必要であれば冷却してタール分を除去した上でガスエンジンを駆動したり、水素ガスを主成分とするガスに改質の上、燃料電池に供給することもできる。あるいは、また、水素と一酸化炭素の混合ガスからメタノールを合成するように液体燃料を合成することができる。
一方、バイオマス変換装置から直接得られる液体燃料及びガスから合成される液体燃料についても、燃焼させて熱エネルギーに変換したり、原動機を駆動したり、あるいはガスに変換することができ、特に、水素ガスに変換した場合には、燃料電池に供給することができる。また、液体燃料がメタノールである場合には、原動機駆動の自動車の燃料として、あるいは燃料電池自動車の燃料である水素の原料として使用することができる。
さらに、このようにして得られたガス及び／又は液体燃料は、化石燃料等の他の燃料とともに混焼することができる。特に、熱分解又はガス化によって得られたガスを石炭等の窒素含有燃料と混焼すると、窒素含有燃料だけでは高濃度で発生する窒素酸化物の発生を抑制する効果がある。
【００４０】
上記バイオマス変換装置で発生する熱エネルギー、可燃ガス、液体燃料又は炭を用いて発電する場合、発電された電力を前記吸引用送風機の駆動用動力源として使用することができる。また、該電力を、前記空気輸送用パイプラインに沿って敷設した電力ケーブルで森林内部に送り、前記バイオマス破砕装置の破砕機又は押込用送風機の駆動用動力源として、あるいはまた前記バイオマス破砕装置が自走式の場合、自走手段の駆動用動力源として使用することができる。
【００４１】
一方、熱分解装置（炭化装置）で生成する炭についても燃料として使用することができるが、本発明の森林バイオマスの集荷・利用システムにおいては、熱分解装置に供給されるのは森林バイオマスの破砕片であるため、そこで得られる炭は粉粒体状の炭であり、これはゴミ燃焼排ガスからダイオキシン等の有害物を吸着除去したり、水処理施設においてトリハロメタン等の有害物を除去するために利用することができる。また、土壌に散布して土壌改良剤として使用することができ、さらに住宅の床下調湿剤として使用することもできる。
なお、本発明の森林バイオマスの集荷・利用システムの熱分解装置（炭化装置）から得られる炭を構成する炭素は、もともとは空気中の炭酸ガスを森林内の樹木等が固定したものであるため、特定の用途に使用せずとも、酸化されないような形態で長期間保管しておけば、大気中の炭酸ガスを低減することになり、したがって、炭酸ガスによる地球温暖化の防止に寄与できる。
【００４２】
上記のバイオマス変換装置には、前記空気輸送用パイプラインの排出口から排出される森林バイオマス以外の、剪定樹、建築廃材、又はかんな屑等の製材時に発生する廃棄物等の木質バイオマス、さらには、農産物系廃棄物等のバイオマスを合わせて投入することができる。
一般に、森林における作業は季節的なサイクルがあり、これに応じて森林バイオマスの集荷量にも季節的な変動が大きいが、バイオマス変換装置に、上記のような森林を直接的な発生場所としないバイオマスを受け入れることにより、バイオマス変換装置の年間を通じた稼働率を平準化することができる。ただし、その際、バイオマス以外の廃棄物、特にプラスチップ等が混入すると、燃焼に伴って発生する排気ガス、燃焼灰又は発酵残渣等に有害成分が混入する懼れがあるため、あらかじめ分別した上で投入することが好ましい。
【００４３】
一般に、バイオマスはその種類に応じて適した変換手段がある。例えば、樹木起源のバイオマスの場合、樹皮や葉等の高栄養成分は、発酵によって堆肥化することには適しているが、燃焼させたり、熱分解又はガス化した場合、発生する排ガス又は可燃性ガスに窒素酸化物や塩素化合物が含まれる可能性があるため、あまり好ましくない。また、前記バイオマス変換装置に森林バイオマスを供給する際に土砂が付着していた場合、バイオマス変換装置に供給される粉砕片にも同伴する可能性があるが、そのような無機成分もバイオマス変換装置の変換効率を低下させることになる。
【００４４】
このため、本発明の森林バイオマスの集荷・利用システムの一形態では、前記空気輸送用パイプラインの排出口から排出された森林バイオマスの破砕片を前記バイオマス変換装置に供給する前に分別する破砕片分別装置を備えるものとした。
該破砕片粉砕装置は、森林バイオマスの破砕片に必要最低限の分別を行って変換不適物を取り除くことによって、バイオマス変換装置をより効率的に稼働することができる。具体的には、樹皮や葉等の高栄養成分や、破砕片に付着する無機成分等を取り除いておけば、燃焼において発生する排ガスや、熱分解、ガス化によって発生する可燃性ガスに含まれる窒素酸化物や塩素化合物の量を抑制することができ、また、燃焼灰や発酵残滓等の副産物の量を減らすことができる。さらに、炭の純度を上げることができる。一方、取り除かれた樹皮や葉については、発酵を用いたバイオマス変換装置によって、堆肥化することができる。
【００４５】
上記の森林バイオマスの破砕片の分別は、該破砕片をパルプチップとして利用する場合のように厳密に行う必要はないため、前記破砕片分別装置は、風力による慣性分級を利用することができる。その際、空気輸送用パイプラインの排出口から排出された破砕片を一旦貯留し、その後、風力による慣性分級を用いた分別を行うことも可能であるが、前記吸引用送風機と該排出口の間に備えた破砕片捕集装置に破砕片分別機能を賦与することも可能である。具体的には、該破砕片捕集装置を多段サイクロンやサイクロンとバグフィルターを組み合わせた分級集塵装置とし、前段のサイクロンで比較的重い木質成分のみの破砕片（木質チップ）を捕集し、後段のサイクロン又はバグフィルターで比較的軽い樹皮や葉の破砕片、又は樹皮や葉が木質成分に付着した破砕片を捕集する。
【００４６】
本発明の森林バイオマスの集荷・利用システムにおいては、森林内に蓄積されたバイオマスを効率的に森林外に搬出できるが、その結果として、森林内の土壌が劣化してくるという問題がある。これについては、上記のように、森林バイオマスを破砕機に供給する前に樹皮や葉等の高栄養成分を除いて破砕機に投入せず、森林内に放置することにより防止することができる。しかし、森林内での作業はできるだけ軽減することが望ましく、樹木の皮剥ぎ等の大型機械を必要とするような作業は可能であれば行わない方が望ましい。また、森林内でそのような高栄養成分を十分に取り除くことは難しい。
【００４７】
このため、本発明の森林バイオマスの集荷・利用システムの一形態では、前記空気輸送用パイプラインは、森林外縁部又は森林外部に、前記バイオマス変換装置で生成した生成固形物及び／又は前記破砕片分別装置で取り除かれた変換不適物を投入する投入口を、該生成固形物及び／又は変換不適物を森林内部に搬送する空気を供給する手段を備えるものとした。
これによれば、前記空気輸送用パイプラインに森林バイオマスの破砕片を集荷する場合とは逆の方向に輸送用空気を流すことにより、該投入口から投入された生成固形物及び／又は変換不適物を森林内に返送することができる。特に、前記バイオマス変換装置として燃焼装置、熱分解装置、又はガス化装置を選んだ場合には、副産する燃焼灰又は粉粒炭等の粉体又は粒体の全部又は一部を森林内の土壌に還元することできる。また、発酵装置を選んだ場合には、生成する発酵滓又は堆肥の全部又は一部を森林内の土壌に還元することができ、また、破砕片分別装置を備える場合には、該破砕片分別装置で分別された樹皮や葉等の高栄養成分、破砕片とともに搬送されてきた土砂の全部又は一部を森林内の土壌に還元することができる。
【００４８】
前記輸送用空気は、返送用送風機を設置し、さらに前記空気輸送用パイプラインの森林内部に設けられた流入口を、生成固形物及び／又は変換不適物と空気の混合体の排出口として転用することによって、森林バイオマスの破砕片を集荷する場合とは逆の方向に流すことができる。
その際、前記吸引用送風機を該返送用送風機として兼用することもできる。具体的には、前記吸引用送風機の空気吸引口を前記空気輸送用パイプラインの排出口とは別に備え、さらに、空気輸送用パイプラインに前記吸引用送風機の空気吐出口を備えた上で、必要な切り替えダンパを備えればよい。
【００４９】
土壌栄養分等の森林内部への返送は、通常、春先に行われる地こしらえから植え付けの時期におこなわれることが望ましいが、その時期には、通常は、同じ場所では主伐や除間伐が行われず、したがって森林バイオマスの破砕片の搬出が行われないため、土壌栄養分等の森林内部への返送は、空気輸送用パイプライン及び吸引用送風機の有効利用となる。
なお、このような空気輸送用パイプラインを用いた森林内部への返送は、前記バイオマス変換装置で生成した生成固形物及び／又は前記破砕片分別装置で取り除かれた変換不適物に限るものではなく、それ以外に起源をもつ土壌改良材等を返送してもよい。
【００５０】
【実施例】
図１は、本発明の森林バイオマスの集荷・利用システムの一例を示すフロー工程図である。
森林内部で伐採された除間伐材や、枝払い・玉切り等の作業で発生した端材や太枝等の森林バイオマスは、森林内部に導入されたバイオマス破砕装置１に供給される。バイオマス破砕装置１はクローラ１２を備えた自走式のものであり、図には示されていないチッパと押込用送風機を備えている。バイオマス破砕装置１に供給された森林バイオマスは、該チッパで破砕され、該押込用送風機によって供給される空気とともに吐出口１１から吐出される。
吐出口１１は可撓管で構成される接続管３の一端と接続され、接続管３の他端は、空気輸送用パイプライン２の流入口２１と接続されている。空気輸送用パイプライン２は、森林内部の立木に固定された合成樹脂管を相互に接続することにより森林内部から森林外部にわたって敷設されている。また、空気輸送用パイプライン２は、接続管３と接続されている流入口２１を含めて森林内部に複数の流入口を有しており、前記バイオマス破砕装置１が森林内部を移動する際には、前記接続管３は現在接続されている流入口２１とは別の流入口２１’に接続される。なお、流入口２１’は、接続管３と接続されていない場合には、通常、閉止板２３によって閉止されている。
前記吐出口１１から空気とともに吐出された破砕片は、前記接続管３及び空気輸送用パイプライン２を通って搬送され、森林外部に設けられた排出口２２から排出される。排出口２２は破砕片捕集装置６と接続されており、森林バイオマスの破砕片は破砕片捕集装置６で空気と分離された上で集荷される。一方、空気は吸引用送風機によって昇圧された上で大気中に放出される。
一旦集荷された森林バイオマスの破砕片は、メタノール製造装置であるバイオマス変換装置５に供給され、必要に応じて補給される水と反応せしめされてメタノールに変換される。
【００５１】
図２は、本発明の森林バイオマスの集荷・利用システムのもう一つの例を示すフロー工程図であり、特に、森林バイオマスが集荷された以降を説明したフロー工程図である。
破砕片捕集装置６で集荷された森林バイオマスの破砕片は、破砕片分別装置７で木質チップからなる木質成分と、樹皮や葉等の窒素やミネラル分を多く含む高栄養成分に分別される。このうち、木質成分はメタノール製造装置であるバイオマス変換装置５に供給され、必要に応じて補給される水と反応せしめされてメタノールに変換される。
一方、高栄養成分は堆肥化装置であるバイオマス変換装置５’に供給されて堆肥に変換され、投入口２４から空気輸送用パイプラインに供給される。空気輸送用パイプラインは空気押込口２５を有しており、空気押込口２５には返送用送風機８の吐出口が接続されている。投入口２４から供給された堆肥は、返送用送風機８から供給される空気によって森林内部に搬送され、森林バイオマスの破砕片の流入口２１から接続管３を通って森林内に返送される。
【００５２】
図３は、本発明の森林バイオマスの集荷・利用システムのもう一つの例を示すフロー工程図であり、特に、森林バイオマスが集荷された以降を説明したフロー工程図である。
破砕片捕集装置６で集荷された森林バイオマスの破砕片は、破砕片分別装置７で木質チップ等の可燃成分と、森林バイオマスの破砕片に付着していた土砂等の不燃成分に分別される。このうち、不燃成分は投入口２４’から空気輸送用パイプラインに供給される。
可燃成分はボイラ装置であるバイオマス変換装置５’’に供給され燃焼せしめられる。バイオマス変換装置５’’からは蒸気と燃焼灰、さらには図には示されていない排ガスが発生するが、このう燃焼灰は投入口２４’’から空気輸送用パイプラインに供給される。一方、蒸気はタービン発電機５１に供給されて電力が発生せしめられる。この電力は、空気輸送用パイプライン２に沿って敷設された電力ケーブル２６によって森林内部に供給され、図には示されていないバイオマス変換装置に備えられた破砕機や押込用送風機の駆動源等として使用される。
空気輸送用パイプラインは空気押込口２５を有しており、空気押込口２５には返送用送風機８の吐出口が接続されており、投入口２４’から供給された不燃成分及び投入口２４’’から供給された燃焼灰は、返送用送風機８から供給される空気によって森林内部に搬送され、森林バイオマスの破砕片の流入口２１から接続管３を通って森林内に返送される。
【００５３】
【発明の効果】
本発明によれば、森林内に生育し、蓄積される森林バイオマスを破砕して空気輸送によって森林外縁部又は森林外部に搬送することにより、その建設に多大な労力と費用を要し、また自然破壊を伴う林道を建設することなく、森林バイオマスを効率的に集荷することができる。また、除間伐材、林地残材、竹、又は笹、あるいは里山のような小規模林地内に生育し、蓄積されるような森林バイオマスのように、従来あまり利用されなかった森林バイオマスも有効に利用することができる。さらに、集荷された森林バイオマスをバイオマス変換装置で変換して利用することにより、貴重な化石燃料を節約するとともに、化石燃料を燃焼する際に発生する炭酸ガスによる地球温暖化を抑制することができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】森林バイオマスの集荷・利用システムの実施方法を示したフロー工程図である。
【図２】森林バイオマスの集荷・利用システムの実施方法を示したフロー工程図であり、特に、森林バイオマスが集荷された以降を説明したフロー工程図である。
【図３】森林バイオマスの集荷・利用システムの実施方法を示したフロー工程図であり、特に、森林バイオマスが集荷された以降を説明したフロー工程図である。
【符号の説明】
１  バイオマス破砕装置
２  空気輸送用パイプライン
３  接続管
４  吸引用送風機
５、５’  バイオマス変換装置
６  破砕片捕集装置
７  破砕片分別装置
８  返送用送風機
１１  吐出口
２１、２１’  流入口
２２  流出口
２３  閉止板
２４、２４’、２４’’  投入口
２５  空気押込口
２６  電力ケーブル
【図１】
0004166963.tif 000002
【図２】
0004166963.tif 000003
【図３】
0004166963.tif 000004