(57)【要約】【課題】バイオマスを燃料とするボイラ装置の燃焼炉内において溶融塩の発生を十分に抑制すること。【解決手段】本発明に係る燃料改質装置２０Ａは、燃焼炉３２を有するボイラ装置３０で使用される固形燃料Ｐを植物由来の有機質原料から製造するためのものであって、有機質原料に含まれる成分のうち、燃焼炉３２内において溶融塩となり得る除去対象成分（例えば、Ｎａ、Ｋ、Ｃｌなど）を水に溶出させることを特徴とする。また、本発明に係るボイラ設備５０Ａは、上記燃料改質装置２０Ａと、この燃料改質装置２０Ａにおける処理によって除去対象成分の含有量が低減された固形燃料が投入される燃焼炉３２を有するボイラ装置３０とを備える。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
固形燃料を植物由来の有機質原料から製造する燃料改質装置であって、
前記有機質原料に含まれる成分のうち、溶融塩となり得る除去対象成分を水に溶出させる燃料改質装置。
【請求項２】
前記有機質原料を水に浸して前記除去対象成分を溶出させる溶出手段と、
前記有機質原料と前記水との混合物を固形分と液体分とに分離する固液分離手段と、
を備える、請求項１に記載の燃料改質装置。
【請求項３】
前記有機質原料と第１の水とを混合する第１の溶出槽と、
前記第１の溶出槽から排出される処理物と第２の水とを混合する第２の溶出槽と、
前記第２の溶出槽から排出される混合物を固形分と液体分とに分離する固液分離手段と、
前記固液分離手段で分離された液体分の少なくとも一部を前記第１の溶出槽に返送する返送ラインと、
を備える、請求項１に記載の燃料改質装置。
【請求項４】
前記第１の溶出槽から排出される処理物に含まれる液体分の少なくとも一部を除去する水切り手段を更に備える、請求項３に記載の燃料改質装置。
【請求項５】
前記第１の水は所定の工程により得られる排水であり、前記第２の水は前記排水よりも前記除去対象成分の含有量が少ない水である、請求項３又は４に記載の燃料改質装置。
【請求項６】
前記有機質原料を破砕する破砕手段を更に備える、請求項１〜５のいずれか一項に記載の燃料改質装置。
【請求項７】
前記有機質原料は、アブラヤシ搾油残渣物、サトウキビ搾汁残渣物、キャッサバ搾汁残渣物及びモミガラからなる群より選ばれる１種以上のバイオマスである、請求項１〜６のいずれか一項に記載の燃料改質装置。
【請求項８】
前記除去対象成分は、Ｎａ、Ｋ及びＣｌからなる群より選ばれる１種以上の元素を含有する成分又は前記元素のイオンである、請求項１〜７のいずれか一項に記載の燃料改質装置。
【請求項９】
前記固液分離手段から排出される液体分を収容し、当該液体分に含まれる有機物のメタン発酵を行うメタン発酵槽を更に備える、請求項２〜５のいずれか一項に記載の燃料改質装置。
【請求項１０】
前記水切り手段から排出される液体分を収容し、当該液体分に含まれる有機物のメタン発酵を行うメタン発酵槽を更に備える、請求項４に記載の燃料改質装置。
【請求項１１】
請求項１〜１０のいずれか一項に記載の燃料改質装置と、
前記燃料改質装置における処理によって前記除去対象成分の含有量が低減された固形燃料が投入される燃焼炉を有するボイラ装置と、
を備えるボイラ設備。
【請求項１２】
請求項９又は１０に記載の燃料改質装置と、
前記燃料改質装置における処理によって前記除去対象成分の含有量が低減された固形燃料が投入される燃焼炉を有するボイラ装置と、
前記メタン発酵槽で生じたメタンガスを前記ボイラ装置に供給するメタンガス供給手段と、
を備えるボイラ設備。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、植物由来の有機質原料から固形燃料を製造する燃料改質装置に関する。より詳細には、アブラヤシ搾油残渣物などのバイオマスに含まれる所定の成分を低減し、バイオマスをボイラ装置に適した固形燃料に改質する燃料改質装置に関する。また、本発明は、上記燃料改質装置と、燃焼炉を有するボイラ装置とを備えたボイラ設備に関する。
【背景技術】
【０００２】
地球温暖化の防止対策としてバイオマスエネルギーの有効利用に注目が集まっている。その中でも植物由来のバイオマスエネルギーは、植物の成長過程で光合成により大気中の二酸化炭素から固定化された炭素を有効利用するものであり、再生可能エネルギーと呼ばれる。また、植物由来のバイオマスエネルギーは、ライフサイクルの観点からすると、大気中の二酸化炭素の増加につながらず、いわゆるカーボンニュートラルという性質を持つ。
【０００３】
このようなバイオマスエネルギーとして、例えば、アブラヤシからパームオイルを搾油した後の残渣物を使用することが検討されている。アブラヤシの残渣物としては、アブラヤシの実（Fresh  Fruit  Bunch、ＦＦＢ）から果肉を取り除いた殻（Empty  Fruit  Bunch、ＥＦＢ）、シェル（種子の皮）、ファイバー（種子を包む果肉の筋）などが挙げられる。
【０００４】
非特許文献１には、ＥＦＢを燃料とする発電プラントの要素技術及び経済性についての検討結果が記載されている。
【非特許文献１】“空果房等パームオイル廃棄物焚き高効率発電プラントモデル事業実施可能性調査”、［online］、平成１５年度国際事業部調査事業に係る成果報告会、ＮＥＤＯ技術開発機構、［平成１９年１１月３０日検索］、インターネット〈URL：http://www.nedo.go.jp/kokusai/kouhou/170106/efb.pdf〉
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
ところで、アブラヤシの残渣物などの植物由来バイオマスには、ナトリウム（Ｎａ）、カリウム（Ｋ）などのアルカリ成分が含まれているものが多い。アルカリ成分を多く含む燃料がボイラ装置で燃焼すると、高温条件下で溶融したナトリウム塩やカリウム塩によるトラブルが生じる。すなわち、このような溶融塩は、燃焼炉又は配管の溶融塩腐食、あるいは、流動床を利用した燃焼炉にあっては固形燃料の凝集などのトラブルを招来し、ボイラ装置の安定運転を阻害する。
【０００６】
溶融塩によるトラブルを回避する手段として、溶融塩の融点以下に燃焼炉内の温度を維持してボイラ装置を運転することが挙げられる。しかし、塩化ナトリウム、塩化カリウム又はこれらの成分と他の成分とが結合した低融点共晶化合物が燃焼炉内で生じるため、燃焼炉の温度条件が７００℃以下に制限されるケースがある。
【０００７】
上記のように、燃焼炉の温度を低く設定すると、ボイラ装置で得られる蒸気の温度も低くなり、その結果、ボイラ装置の熱効率が低下する。エネルギーの有効利用の観点から、ボイラ装置の熱効率を低下させることなく、溶融塩によるトラブルを回避することが望まれていた。
【０００８】
本発明は、このような実情に鑑みてなされたものであり、バイオマスを燃料とするボイラ装置の燃焼炉内において溶融塩の発生を十分に抑制できる燃料改質装置を提供することを目的とする。また、本発明は、この燃料改質装置を備えたボイラ設備を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００９】
本発明の燃料改質装置は、固形燃料を植物由来の有機質原料から製造するためのものであって、有機質原料に含まれる成分のうち、除去対象成分を水に溶出させることを特徴とする。
【００１０】
本発明の燃料改質装置によって処理された固形燃料をボイラ装置で使用すれば、溶融塩の融点以上の温度条件で燃焼炉を運転しても、溶融塩の発生が抑制される。その結果、ボイラ装置を十分に安定的に運転できるとともに、高温の蒸気が得られることで十分に高い熱効率を達成できる。
【００１１】
本発明の燃料改質装置で処理するのに好適な植物由来の有機質原料としては、アブラヤシ搾油残渣物、サトウキビ搾汁残渣物、キャッサバ搾汁残渣物及びモミガラなどのバイオマスが挙げられ、これらを単独で用いてもよく、２種以上を併用してもよい。また、これらの有機質原料に含まれる除去対象成分としては、Ｎａ、Ｋ及びＣｌからなる群より選ばれる１種以上の元素を含有する成分又はこれらの元素のイオンが挙げられる。
【００１２】
本発明の燃料改質装置は、有機質原料を水に浸して除去対象成分を溶出させる溶出手段と、有機質原料と水との混合物を固形分と液体分とに分離する固液分離手段とを備えることが好ましい。かかる構成を採用することにより、溶出手段において、有機質原料に含まれる上記除去対象成分が水に溶出する。また、固液分離手段において、有機質原料と水との混合物から固形分が回収される。この固形分は、有機質を豊富に含有する一方、除去対象成分の含有量が低減されており、ボイラ装置の固形燃料として好適である。
【００１３】
ここで、除去対象成分の溶出に使用する水とは、不純物が少ない清浄な水のみならず、有機物やその他の成分を含有する排水などをも包含する意味である。例えば、パーム油生産工場やメタン発酵槽からの有機排水を除去対象成分の溶出に利用してもよい。
【００１４】
また、燃料改質装置は、有機質原料と第１の水とを混合する第１の溶出槽と、第１の溶出槽から排出される処理物と第２の水とを混合する第２の溶出槽と、第２の溶出槽から排出される混合物を固形分と液体分とに分離する固液分離手段と、固液分離手段で分離された液体分の少なくとも一部を第１の溶出槽に返送する返送ラインとを備えたものであってもよい。なお、本発明でいう「ライン」とは、流体を移送する管路を意味する。
【００１５】
上記のように、２つの溶出槽を用いて二段階の溶出処理を行うことで、有機質原料の除去対象成分がより一層低減される。このとき、第１の水として所定の工程により得られる排水を使用し、この排水よりも除去対象成分の含有量が少ない水を第２の水として使用することが好ましい。
【００１６】
本発明に係る燃料改質装置は、第１の溶出槽から排出される処理物に含まれる液体分の少なくとも一部を除去する水切り手段を更に備えることが好ましい。水切り手段からの処理物を第２の溶出槽に供給し、第２の溶出槽において比較的清浄な水（第２の水）を使用することで、水切り手段からの処理物に付着した除去対象成分を十分に濯ぐことができる。他方、所定の工程により得られる排水（第１の水）を第１の溶出槽において使用することで、第２の溶出槽で使用する比較的清浄な水の使用量を節減できる。また、固液分離手段で分離された液体分を第１の溶出槽に返送することで、第１の溶出槽内の水の除去対象成分の含有量を低くでき、当該成分が溶出しやすくなる。
【００１７】
また、有機質原料が比較的大きな塊であるような場合には、燃料改質装置は、有機質原料を破砕する破砕手段を更に有することが好ましい。除去対象成分の溶出を行う前に、予め有機質原料を破砕することで、除去対象成分が水に溶出しやすくなる。
【００１８】
本発明に係る燃料改質装置は、固液分離手段から排出される液体分を収容し、当該液体分に含まれる有機物のメタン発酵を行うメタン発酵槽を更に備えることが好ましい。固液分離手段から排出される液体分は、溶出した除去対象成分のみならず、通常、有機物を多く含有している。従って、メタン発酵槽を採用することで、この排水に含まれる有機物を有効利用できる。同様の観点から、本発明に係る燃料改質装置は、上記水切り手段から排出される液体分を収容し、当該液体分に含まれる有機物のメタン発酵を行うメタン発酵槽を更に備えることが好ましい。なお、固液分離手段及び水切り手段からの両液体分のメタン発酵は、それぞれ別々のメタン発酵槽で行ってもよく、あるいは、両液体分の混合液を一つのメタン発酵槽で行ってもよい。
【００１９】
本発明に係るボイラ設備は、本発明に係る上記燃料改質装置と、この燃料改質装置における処理によって除去対象成分の含有量が低減された固形燃料が投入される燃焼炉を有するボイラ装置とを備える。
【００２０】
本発明のボイラ設備によれば、除去対象成分の含有量が十分に低減された固形燃料がボイラ装置に投入されるため、溶融塩の融点以上の温度条件で燃焼炉を運転しても、溶融塩の発生が抑制される。その結果、ボイラ装置を十分に安定的に運転できるとともに、高温の蒸気が得られることで十分に高い熱効率を達成できる。
【００２１】
本発明のボイラ設備は、メタン発酵槽で生じたメタンガスをボイラ装置に供給するメタンガス供給手段を更に備えるものであってもよい。かかる構成を採用することにより、排水から製造したメタンガスをボイラ装置の燃料として使用できるため、設備全体でのエネルギー回収率が向上する。
【発明の効果】
【００２２】
本発明によれば、バイオマスを燃料とするボイラ装置の燃焼炉内において溶融塩の発生を十分に抑制できる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００２３】
以下、図面を参照しつつ本発明の好適な実施形態について詳細に説明する。
【００２４】
（第１実施形態）
第１実施形態に係るボイラ設備は、隣接するパーム油生産工場からのアブラヤシ搾油残渣物を有機質原料として使用する。図１は、パーム油生産工場１０、これに付設したボイラ設備５０Ａを示す概略構成図である。
【００２５】
ボイラ設備５０Ａは、燃料改質装置２０Ａと、発電用ボイラ（ボイラ装置）３０とを備える。発電用ボイラ３０は、循環型流動床（Circulating  Fluidized  Bed、ＣＦＢ）を利用した燃焼炉３２を有する（図２参照）。この燃焼炉３２における燃焼に適したものとなるように、燃料改質装置２０Ａにおいてアブラヤシ搾油残渣物に対し、種々の処理がなされる。
【００２６】
以下、本実施形態の構成について詳細に説明する。
【００２７】
図１に示すパーム油生産工場１０は、アブラヤシの果肉や種子からパーム油を生産する工場である。この工場１０からは、アブラヤシ搾油残渣物として、ＥＦＢ、シェル及びファイバーが排出される。また、この工場１０からは、アブラヤシからパーム油を生産する過程で排水が生じ、この排水には有機物が豊富に含まれている。
【００２８】
パーム油生産工場１０から排出されたＥＦＢなどの残渣物は、燃料改質装置２０Ａへと搬送される。この燃料改質装置２０Ａは、破砕機（破砕手段）２１、処理槽（溶出手段）２２及びスクリュープレス機（固液分離手段）２８を備える。
【００２９】
破砕機２１は、アブラヤシ搾油残渣物を所定のサイズに破砕するためのものである。パーム油生産工場１０から排出されるＥＦＢは、通常、直径３００〜５００ｍｍの卵形であり、このままでは燃焼炉３２で利用するにはサイズが大き過ぎる。従って、ＥＦＢは、破砕機２１によって燃焼炉３２の燃料として適したサイズ（直径５０〜１００ｍｍ程度）に破砕される。ＥＦＢのサイズを小さくすることで、破砕機２１の後段に配置される処理槽２２において除去対象成分が水に溶出しやすくなるという利点もある。
【００３０】
処理槽２２は、破砕機２１で破砕された残渣物に含まれる除去対象成分を水に溶出させるためのものである。処理槽２２内には水が収容されており、この処理槽２２内に破砕機２１からの破砕物が投入される。
【００３１】
処理槽２２は、攪拌機２２ａを備えており、この攪拌機２２ａによって水と破砕物との混合物が攪拌されるようになっている。混合物を十分に攪拌することにより、破砕物に含まれるＮａ、Ｋ及びＣｌなどの元素を含有する成分及びこれらの元素のイオンが水に溶出する。
【００３２】
処理槽２２の温度条件は水が沸騰しない範囲でできるだけ高い方が好ましい。パーム油生産工場の排水は７０℃前後であるため、この熱を利用することが好ましい。処理槽２２における処理温度が低いと除去対象成分が水に溶解する効率が低くなる傾向がある。他方、処理温度が高すぎると加熱のための熱が必要になるとともに、混合物を後述のスクリュープレス機２８で固液分離して得られた液体分のメタン発酵を行う場合、メタン発酵の温度に適した温度まで液体分を冷却する必要がある。
【００３３】
処理槽２２に収容される水としては、地下水、湖沼河川水、雨水、水道水などの入手可能な清水を用いるが、各装置からの排水と清水とを併用してもよい。本実施形態においては、図１に示す通り、後述のメタン発酵槽４０から排出される処理水の一部を処理槽２２へと返送している。
【００３４】
スクリュープレス機２８は、処理槽２２から排出される混合物を固液分離するためのものである。スクリュープレス機２８で混合物を処理することによって、有機質を豊富に含む固形分（処理物）と、除去対象成分が溶出した液体分とに分離される。スクリュープレス機２８によって固形分の含水量を十分に低減することで、この固形分を発電用ボイラ３０の固形燃料として使用した際に、燃焼熱が潜熱として消費されることを抑制でき、エネルギー効率が向上する。なお、固液分離手段として、スクリュープレス機を用いることが好ましいが、その他に遠心分離機、フィルタープレス機、ベルトプレス機などを用いてもよく、被処理物を固形分と液体分とに固液分離できるものであればどのようなものを用いてもよい。
【００３５】
乾燥機２９は、スクリュープレス機２８からの固形分の含水量をより一層低減させるためのものである。なお、スクリュープレス２８によって固形分の含水量が十分に低減できるような場合は乾燥機２９を設置せずに、当該固形分を固形燃料として直接発電用ボイラ３０へと移送してもよい。また、乾燥機２９を使用する代わりに天日に干すなどして、水分を蒸発させてもよい。
【００３６】
スクリュープレス機２８によって分離された液体分（排水）は、メタン発酵槽４０へと移送される。
【００３７】
メタン発酵槽４０は、スクリュープレス機２８で分離された液体分とともに、パーム油生産工場１０からの有機排水が供給される。メタン発酵槽４０は温度調節機構を備えており、槽内の排水の温度はメタン発酵に適した５５℃前後（高温発酵）又は３７℃前後（中温発酵）に調整される。排水の窒素濃度が低い場合には反応速度が速い５５℃前後に調整することが好ましく、窒素濃度が高い場合には３７℃前後に調整することが好ましい。メタン発酵槽４０内に生息する微生物汚泥によって、有機物がメタン及び二酸化炭素を主成分とするバイオガスと水とに分解される。
【００３８】
メタン発酵槽４０で生じたバイオガスは、メタンガス移送ライン（メタンガス供給手段）Ｌ４０を通じて発電用ボイラ３０へと移送される。発電用ボイラ３０においては、燃料としてメタン発酵槽４０からのバイオガス及び燃料改質装置２０Ａにおける処理を経た固形燃料が使用される。
【００３９】
なお、排水中の硫黄分が少ない場合には、上述のようにバイオガスをそのまま燃料として用いることができるが、排水中の硫黄分が多く、バイオガス中の硫化水素の濃度が高い場合には、燃焼による酸化を防止するために脱硫装置でバイオガスを脱硫処理することもある。脱硫方法としては酸化鉄による乾式法又は水やアルカリ水によるスクラバー法（湿式法）などを例示できる。
【００４０】
メタン発酵槽４０を設置し、排水に含まれる有機物からメタンガスを製造することによって、設備全体のエネルギー回収率を向上できる。また、このようなメタンガスの有効利用は、二酸化炭素よりも強力な温室効果作用を有するメタンガスの放散を未然に防止するという効果もある。有機物を豊富に含む排水を処理することなく放流した場合、自然界においてメタン発酵が進行し、メタンガスが大気中に放散される。
【００４１】
次に、図２を参照しながら、発電用ボイラ３０について説明する。発電用ボイラ３０は、固形燃料及びメタンガスを燃料とするボイラである。この固形燃料は、処理槽２２及びスクリュープレス機２８における処理を経たアブラヤシ搾油残渣物などの破砕物である。
【００４２】
図２に示すように、発電用ボイラ３０は、循環型流動床（ＣＦＢ）を利用した燃焼炉３２と、この燃焼炉３２に隣接して設けられたサイクロン式の粒子分離器３４とを備える。燃焼炉３２内には、流動床を形成するとともに熱媒体をなす粒子Ｐが収容されている。
【００４３】
燃焼炉３２に対しては側方から燃料（固形燃料及びメタンガス）が供給され、下方から空気が供給される。一方、燃焼炉３２の下方において粒子Ｐによる流動床が形成されるとともに、固形燃料及びメタンガスが燃焼する。他方、燃焼灰は燃焼炉３２に設けられた排出口（図示せず）から排出される。
【００４４】
燃焼ガス及びこれとともに上方に運ばれた粒子Ｐは、粒子分離器３４に導入される。燃焼ガスは粒子分離器３４の上部に設けられた排出口３４ａから排出される。他方、粒子分離器３４によって分離された粒子Ｐは、粒子分離器３４から下方に延在し、燃焼炉３２の下部に連通する粒子循環路３４ｂを通じて燃焼炉３２内へと返送される。
【００４５】
燃焼炉３２内には、高温の燃焼ガスの熱を吸収し蒸気を発生させるための複数の水管３２ａが設けられている。水管３２ａと燃焼炉３２内の上方を通過する高温の燃焼ガスとが接触することにより、水管３２ａ内の水に燃焼ガスの熱が効率よく吸収される。発生した蒸気によってタービン７０が回転し、発電機８０によって発電を行う（図１参照）。
【００４６】
発電用ボイラ３０の高い熱効率を達成するためには、炉内燃焼性及び高温蒸気加熱など観点から、燃焼炉３２内を約８００℃以上の高温とすることが好ましい。
【００４７】
本実施形態に係るボイラ設備５０Ａによれば、以下のような効果が奏される。すなわち、溶融塩を燃焼炉３２内で形成し得る除去対象成分が十分に低減化された固形燃料を燃料として使用するため、燃焼炉３２内における溶融塩の発生を十分に抑制できる。従って、ボイラ設備５０Ａによれば、植物由来のバイオマスを原料として電力を安定的に供給できる。
【００４８】
また、本実施形態に係るボイラ設備５０Ａにおいては、熱エネルギーの有効利用の観点から、発電用ボイラ３０で生じた蒸気の熱を発電用ボイラ３０に供給される水の加熱のみならず、他の処理における熱源として用いてもよい。例えば、蒸気の熱を処理槽２２内の水の加温、メタン発酵槽４０内の被処理水の加温などに利用してもよい。また、メタン発酵槽４０で生じたメタンガスの一部を乾燥機２９の燃料として用いてもよい。
【００４９】
（第２実施形態）
第２実施形態に係るボイラ設備は、第１実施形態に係る燃料改質装置２０Ａと異なる構成の燃料改質装置２０Ｂを用いる点以外は、第１実施形態に係るボイラ設備５０Ａと同様の構成である。すなわち、第１実施形態においては、一つの処理槽２２を有する燃料改質装置２０Ａを使用するのに対し、第２実施形態においては、第１の溶出槽（溶出手段）２３及び第２の溶出槽（溶出手段）２４を有する燃料改質装置２０Ｂを使用する。
【００５０】
図３は、燃料改質装置２０Ｂの概略構成図である。図３に示すように、燃料改質装置２０Ｂは、破砕機２１、第１の溶出槽２３、第２の溶出槽２４、スクリーン（水切り手段）２５、スクリュープレス機２８及びスクリュープレス機２８で分離された液体分を第１の溶出槽２３に返送する返送ラインＬ２０を備える。
【００５１】
第１の溶出槽２３は、破砕機２１からベルトコンベアを通じて投入される破砕物と、メタン発酵槽４０における処理などによって生じた有機排水とを混合し、除去対象成分の溶出処理（一段目）を行うためのものである。第１の溶出槽２３は、回転軸及びこれにらせん状に形成された回転翼を有する攪拌機２３ａと、攪拌機２３ａが内部に収容されるように第１の溶出槽２３内に配置された円筒２３ｂとを備える。かかる構成により、攪拌機２３ａの回転軸が所定の方向に回転すると、円筒２３ｂの内側に上向きの水流が生じ、円筒２３ｂの外側に下向きの水流が生じ、混合が効率的に行われる。
【００５２】
上記のように、第１の溶出槽２３に対しては溶出処理のための水として排水（第１の水）がラインＬ２１を通じて供給されるのに対し、第２の溶出槽２４に対しては当該排水よりも清浄であり且つ除去対象成分の含有量が少ない清水（第２の水）がラインＬ２２を通じて供給される。第２の溶出槽２４内においては、破砕物と清水とを混合し、除去対象成分の溶出処理（二段目）及び破砕物の濯ぎ処理を行う。
【００５３】
第２の溶出槽２４は、第１の溶出槽２３の攪拌機２３ａ及び円筒２３ｂと同様の構成の攪拌機２４ａ及び円筒２４ｂを備える。また、第２の溶出槽２４の上方には、第１の溶出槽２３からラインＬ２３を通じて供給される混合物を濾過するためのスクリーン２５が配設されており、この混合物の液体分の少なくとも一部を除去され、固形分を多く含む処理物がラインＬ２４を通じて第２の溶出槽２４へと投入される。他方、スクリーン２５で分離された液体分は、ラインＬ２５を通じて水槽２６に移送される。水槽２６には槽内の処理水をメタン発酵槽４０に移送するラインＬ２６と、第１の溶出槽２３に返送するラインＬ２７とが接続されている。本実施形態では、第１の溶出槽２３と第２の溶出槽２４との間にスクリーン２５を設けているが、スクリーン２５を設けずに、第１の溶出槽２３からの混合物をそのまま第２の溶出槽２４に投入してもよい。
【００５４】
第２の溶出槽２４から排出される混合物は、スクリュープレス機２８によって固形分と液体分とに分離される。固形分は必要に応じて乾燥処理が施された後、発電用ボイラ３０へと搬送され、固形燃料として使用される。一方、液体分はラインＬ２８を通じて水槽２７に移送される。また、水槽２７内にはラインＬ２９を通じて第２の溶出槽２４の溢流液が流入するようになっている。水槽２７には槽内の処理水を第１の溶出槽２３に返送する返送ラインＬ２０と、第２の溶出槽２４に返送するラインＬ３０と、メタン発酵槽４０に移送するラインとが接続されている。なお、返送ラインＬ２０にはポンプ（図示せず）が配設されている。メタン発酵槽４０へは、水槽２７の液体を移送してもよく、水槽２６の液体を移送してもよい。また、水槽２６，２７の両方の液体をメタン発酵槽４０に移送してもよい。水槽２７の液体は、返送ラインＬ２０から分岐したラインＬ２０ａ及びラインＬ２６を通じてメタン発酵槽４０に移送できるようになっている。
【００５５】
本実施形態に係る燃料改質装置２０Ｂによれば、第１の溶出槽２３及び第２の溶出槽２４を用いて二段階の溶出処理を行うことで、有機質原料の除去対象成分がより一層低減される。また、第１の溶出槽２３において排水を使用することで、清水の使用量を節減できる。また、第２の溶出槽２４の溢流液やスクリュープレス機２８で分離された液体分を、水槽２７を介して第１の溶出槽２３に返送することで、第１の溶出槽２３内に収容された水の除去対象成分の含有量を低くでき、第１の溶出槽２３において当該成分が溶出しやすくなるという利点がある。
【００５６】
以上、本発明の第１及び第２実施形態を説明したが、本発明は上記実施形態に限定されるものではない。例えば、上記実施形態においては、有機質原料としてアブラヤシ搾油残渣物を使用する場合を例示したが、本発明は、これ以外のバイオマスにも適用できる。例えば、有機質原料として、サトウキビ搾汁残渣物、キャッサバ搾汁残渣物、モミガラなどを使用してもよい。
【００５７】
また、上記実施形態では、ＣＦＢ（Circulating  Fluidized  Bed）を利用した発電用ボイラ３０を例示したが、発電用ボイラ３０の代わりに、ストーカやＢＦＢ（Bubbling  Fluidized  Bed）を利用したボイラ装置などを用いてもよい。
【００５８】
また、上記実施形態では、破砕機２１を具備する燃料改質装置２０Ａ，２０Ｂを例示したが、有機質原料が既に破砕されている場合などには、破砕機２１は設置しなくてもよい。また、上記実施形態では、メタン発酵槽４０を具備するボイラ設備を例示したが、メタン発酵槽４０を設置せずに、各処理によって生じた排水をアブラヤシ農園などで有効利用してもよい。
【００５９】
更に、上記実施形態においては、バイオガスを固形燃料とともに燃料として発電用ボイラ３０に供給する場合を例示したが、発電用ボイラ３０とタービン７０との間に蒸気過熱器を設置し、この蒸気過熱器にバイオガスを供給してもよい。蒸気過熱器でバイオガスを燃焼させ、発電用ボイラ３０からの蒸気を過熱することで、発電効率を更に高めることが可能となる。
【図面の簡単な説明】
【００６０】
【図１】本発明に係るボイラ設備の好適な実施形態を示す概略構成図である。
【図２】ボイラ装置の好適な一形態を示す概略断面図である。
【図３】本発明に係る燃料改質装置の他の実施形態を示す概略構成図である。
【符号の説明】
【００６１】
１０…パーム油生産工場、２０Ａ，２０Ｂ…燃料改質装置、２１…破砕機（破砕手段）、２２…処理槽（溶出手段）、２３…第１の溶出槽（溶出手段）、２４…第２の溶出槽（溶出手段）、２５…スクリーン（水切り手段）、２８…スクリュープレス機（固液分離手段）、２９…乾燥機、３０…発電用ボイラ（ボイラ装置）、３２…燃焼炉、４０…メタン発酵槽、５０Ａ…ボイラ設備、Ｌ２０…返送ライン、Ｌ４０…メタンガス移送ライン（メタンガス供給手段）、Ｐ…粒子。
【図１】
2009191229.tif 000003
【図２】
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【図３】
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