5７揃林技研級７，９３

廃油加熱処理による高含水樹皮の燃料化
高野了一＊

FueIConversionofMoistBarks

byHeatTreatmentwithWasteOiITAKANoRyoichi・

Siberianezomatubarkshadahighermoisturecontentanditsfuelvalueｗａｓｌｏｗ、Inthispaper，amethodforcalorificfuelconversｉｏｎｏｆｍｏｉｓｔｂａｒｋｂｙｈｅａｔｔｒｅａｔｍｅｎｔｗith
wasteoilwasinvestigated・
Ｔｈｅｒｅsultsobtainedwereasfollows：l）Barkscontainingfrom50to70％waterbyweightweredriedbyheatingitwithwaｓｔｅ

ｏｉｌｆｏｒｌ５ｔｏ２０ｍｉｎｕｔｅｓａｔａｂｏｕｔｌ90℃・Ａｎｄｉｔｓｄｒｙｉｎｇｔｉｍｅｗａｓｆｒｏｍｌ/３ｔｏｌ/４
comparedwithairdriedtreatment、

2）Bothvegetableandanimalcookingwasteoilcouldbeused・But,engineoilwas
unsuitablebecausetheoilbubbledexcessivelywithanincreaseintemperature，
3）Barksgivenheattreatmentbywasteoilimpregnatedfrom20to30％oilbyweight・Anditscolorificvalueondrybasewasabout5400cal/9,whichwasabout700cal/g
greaterthanthatofdriedbark、

4）Barksgivenheattreatmentbywasteoilwaseasytogrindcomparedwithuntreatedbark．

樹皮は含有水分が高く，燃料価値が低い。本実験では北洋産エゾマツ樹皮を用い，これを廃油で加熱することによって簡易に脱水･乾燥し，高カロリーの燃料に利用する方法を検討した。
その結果を要約すれば以下のとおりである。

1）５０〜70％の水分を含む樹皮は，約190℃の廃油中で15〜20分間加熱することにより，脱水・乾燥することができた。この時間は，同温度で熱気乾燥した場合の約１／３〜１／４であった。

2）廃油は植物性及び動物性食用油とも使用可能であったが，エンジンオイルは加熱温度の上昇とともに発泡が著しく不適であった。

3）廃油加熱樹皮は20〜30％の油分を含浸しており，発熱fitは約5400cal/gで，乾燥樹皮に比べて約700cal/g高かった。
4）廃油加熱樹皮は無処理樹皮に比べて粉砕が容易であった。

1993年５月31日受理
本研究は，第42回日本木材学会大会（名古屋）で発表した。
＊木材試験場

5８１．はじめにを評価した。

樹皮を燃料に利用する場合，最も問題となるのは

5)充填密度水分である。含有水分が高いと水を蒸発させるためウイレーミルで２mm以下に粉砕した樹皮粉を100に余分の熱鼓が必要となり，発熱戯は急激に低下す,2谷シリンダーに打振しながら充填し，単位容穣る。本県の製材工場から出る北洋産針葉樹樹皮の年当りの重量を求めた。

平均含水率（湿逓基準）は50〜70％であり，燃料的

6)木材成分分析

価値は極めて低い。ここでは，この高含水率樹皮を，最近その処理が問題になっている廃油で加熱するこクロロホルムーメタノール抽出した試料を用い，JISに準じて測定した。とによって簡易に脱水・乾燥し，高カロリーの燃料に変換する方法について検討した。

３．結果と考察
３．１廃油加熱温度，時間の影響

２．実験方法

一般に，樹皮の簡易脱水法として天然乾燥，機械２．１供試樹皮的圧搾等が考えられるが，前者は広い敷地が必要で原木から手剥きにより採取した厚さ約５cmの北洋乾燥に時間がかかり，また，後者は50kg/cnf以上の圧産エゾマツ樹皮を幅５cm，長さ30cmに裁断し実験に力をかけても含水率40〜50％程度までしか脱水でき供した。なお，樹皮は風乾あるいは浸水し，含水率ず2)，いずれも問題がある。

50及び70％に調整した。

ここでは，高含水樹皮を高温度の廃油（ラード）で２．２供試廃油加熱した場合の脱水の効果を検討した。その結果，植物性及び動物性（ラード）食用油，エンジンオ

図−１に示すように約190℃の廃油中で加熱した場合，イルの３種を実験に供した。

含水率50％の樹皮は約15分，７０％の樹皮は約20分間

２．３廃油加熱処理で，含水率１〜２％に低下した。これを，同温度で幅25cm，長さ35cm，深さ６cmのステンレス製容器

熱気乾燥した場合と比較すると，その時間は１／３に約500の廃油を入れ，150〜200℃に加熱後，樹皮〜１／４であり，本法は高含水樹皮の脱水・乾燥にを投入し，同温度で５〜30分間処理を行った。また，非常に有効なことが分かる。

木材乾燥器を用いて同様の処理条件で熱気乾燥を行い，両者の脱水性を比較した。

また，高含水樹皮の脱水性に及ぼす加熱温度，時間の影響については，図−２に示すように加熱温度２．４測定方法が低い場合は，当然脱水・乾燥に時間がかかり，１)含水率150℃の場合は190℃の約２倍の時間を要した。した

加熱処理樹皮を100〜105℃，５時間乾燥し湿逓がって，高温加熱ほど脱水の効果は高いと言えるが基準含水率を求めた。

加熱温度が200℃以上になった場合，油が発煙し，引２)含油率

火の危険があるため，実用的には180〜200℃が適当

ウイレーミルで２mm以下に粉砕した樹皮粉に５8０倍容のクロロホルムーメタノール（２：１）を加え，室温で１日間抽出，蝋過する操作を３回繰り

加熱温度:190℃
一訳６０

返し，集めた穂液を渡縮，乾固し求めた')。
３)発熱通燃研式断熱熱量計（吉田製作所製）を用い，

００４
２番署鎚選塞〜 〆○廃油加熱処理△熱気乾燥

JISに準じて測定した。
４)粉砕性

2.5cm角に裁断した樹皮509をウイレーミル（ふるい目開き２mm）で５分間粉砕後，ロータップ振とう器でふるい分けし，その粒度分布から粉砕性

０0 1 5 ３ ０ ４ ５ ６ ０

加熱時間（分）図−１廃油加熱および熱気乾燥による樹皮含水率の低下

7５5９揃林技研報７，９３

表−１供試樹皮の工業分析値と発熱品

工業分析値（％）

発熱雌

供試樹皮
水 分

灰 分

揮発分

同定炭素（cal/g）

廃油加熱樹皮'）

２．
５２．
５86.0

９．
０5417

高含水樹皮

７０．３

１．
０25.2

３．
５1425

乾燥樹皮

２．
６３．
１82.6

１１．
６4684

注）ｌ）含水率70％の樹皮を190℃，２０分間加熟

8０8０5０− 〆４０番筈純劃一室

蕎這転劃垂０２０３︵ま︶０４︵訳︶︾幸司署仁謎華

０４０６０１０2０

一

訳６０

2００００

５１０１５２０２５３０

加 熱 時 間（分）図−２加熱温度,時間の影稗

な加熱温度と考えられた。

加熱時間（分）図−３廃油の種類の影響

各樹皮の工業分析値および発熱量を測定した結果，

なお，廃油加熱によって樹皮は水分の蒸発ととも

表−１に示すように油分を含む廃油加熱樹皮は，無に油分を吸収するが，その量は図−２に示すように，処理樹皮(乾燥)に比べて揮発分が多く，固定炭素が加熱温度150,190℃とも加熱時間が長くなるに従い少なかった。また，発熱鼠は乾燥樹皮の約4700cal/ｇ漸次増加傾向を示し，概ね樹皮絶乾重最当り20〜３０より大きい約5400cal/gを示した。これは含水率約７０％であった。

％の高含水樹皮の約４倍の発熱量であり，本処理は３．２廃油の種類の影響

高含水樹皮を単に脱水・乾燥するだけでなく，高カ３種の廃油を用い，脱水に及ぼす影響を検討した

ロリーの燃料に変換する効果的な方法と言える。な

結果，図−３に示すように動物油と植物油の違いは見られず，いずれも使用可能と考えられた。但し，エお，廃油の発熱鼠は約10,000cal/gであった。
３．４廃油加熱樹皮の粉砕性

ンジンオイルは高温加熱すると発煙，発泡が激しく

一般に，高含水樹皮（特に北洋産エゾマツ）は粉本実験では150℃以上に昇温することができず，脱水砕が困難であり，これが利用を制限する一因にもな効果は劣った。また，廃エンジンオイルは臭い，汚っている。ここでは樹皮をウイレーミルで粉砕し，それ等も著しく，実際に使用することは困難と思われの粒径とふるい上積算重量百分率の関係を求めるこた。

３．３廃油加熱樹皮の燃料的価値とにより粉砕性を評価した。その結果，図−４に示すように，廃油加熱樹皮は含水率１１，４０，７０％の各60
衰 ‑ 2 供試樹皮の充唄密度と化学組成

化学組成(%)
3)

I%NaOH

α一抽出物

セルロース

ホロ
セルロース

リグニン

充峨密度 2)
供試樹皮(g/mI)

灰分

熱水抽出物

廃油過熱樹皮1)

0.
2
12.
524.
555.530.548.
435.
1無処理樹皮0.303.
120.
456.
136.854.233.0

rU 1)合水準70%の樹皮を 1
90t，20分間加熱2) 2m
Cl以下に粉砕した樹皮を 1
00mt:rrシリンダーに打似しながら光唄し， Ijt似容積当りのif(1u:を測定3) クロロホルムーメタノール繍 11
1した試料の全乾if(抵当リのパーセント

無処理樹皮に比べて，粒径 100‑2000μ のふるい上積r.
，
楚 i由加熱処即.

0.
01

算重量百分率が小さし粉砕の容易なことが示され0無 処 成 (MC11%)b.
(MC40%)口(MC70%)た。これは脱水による効果の他，表 ‑2に示すように廃油加熱樹皮は無処理樹皮に比べて，その粉砕物は充喫密度が小さくかさ高になっていること，また成分的には，骨格成分である αーセルロースが減少し，熱水抽出物が増加していることからも分かるように，樹皮組織の一部が高温加熱により物理的な破壊や加訳水分解等を受け脆くなったためと推測される。

詞L.
+.

なお，廃油加熱樹皮は油分を含むためかウイレー

m

ミルで粉砕中に発生する粉塵の量は，乾燥樹皮に比同百帽

べて明らかに少なし作業環境に悪影響を及ぼさな詰草い利点のあることも分かった。

4. おわりに
環境保全と資源のリサイクルが叫ばれている昨今，製材工場等から大量発生する廃樹皮の活用は，経営叫9095。
令 97•989999.
5

上はもとより環境対策面からも今後ますます重要になっていくものと思われる。樹皮の最も現実的な利用法の一つに，自工場の乾燥や暖房用のエネルギー源としての利用が考えられる。廃油加熱樹皮の実用化に当たっては，装置面や経済性等いくつかの検討すべき課題はあるが，低カロリーの高含水率樹皮を

99.
91002 3 45 1000 2000
粒 径 (μ)

図 ‑4 粉砕試験結果

比較的簡易に高カロリーの燃料に変換する方法の一つに，このような産業廃棄物同士の活用もあるのではないかと考える。
謝 辞文 献本研究を行うに当り，熱量計の使用の使宜を与え1) 藤野安彦:、生物化学実験法 9 脂質分析法入られた富山県食品研究所に感謝申し上げます。

川崎課長及び本江研究員

42 (1990)
門ヘ学会出版センター. p.

2) 田近克司:未発表