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WO2018193568A1 - 燃料製造装置、および、燃料製造方法 - Google Patents

燃料製造装置、および、燃料製造方法 Download PDF

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WO2018193568A1
WO2018193568A1 PCT/JP2017/015801 JP2017015801W WO2018193568A1 WO 2018193568 A1 WO2018193568 A1 WO 2018193568A1 JP 2017015801 W JP2017015801 W JP 2017015801W WO 2018193568 A1 WO2018193568 A1 WO 2018193568A1
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WO
WIPO (PCT)
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biomass
raw material
biomass raw
gas
fuel
Prior art date
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Ceased
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PCT/JP2017/015801
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English (en)
French (fr)
Inventor
俊一朗 上野
河西　英一
デディ プリヤント
栄 福永
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IHI Corp
Original Assignee
IHI Corp
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    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C10—PETROLEUM, GAS OR COKE INDUSTRIES; TECHNICAL GASES CONTAINING CARBON MONOXIDE; FUELS; LUBRICANTS; PEAT
    • C10L—FUELS NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; NATURAL GAS; SYNTHETIC NATURAL GAS OBTAINED BY PROCESSES NOT COVERED BY SUBCLASSES C10G OR C10K; LIQUIFIED PETROLEUM GAS; USE OF ADDITIVES TO FUELS OR FIRES; FIRE-LIGHTERS
    • C10L5/00—Solid fuels
    • C10L5/40—Solid fuels essentially based on materials of non-mineral origin
    • C10L5/44—Solid fuels essentially based on materials of non-mineral origin on vegetable substances
    • Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y02—TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
    • Y02E—REDUCTION OF GREENHOUSE GAS [GHG] EMISSIONS, RELATED TO ENERGY GENERATION, TRANSMISSION OR DISTRIBUTION
    • Y02E50/00—Technologies for the production of fuel of non-fossil origin
    • Y02E50/10—Biofuels, e.g. bio-diesel
    • Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y02—TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
    • Y02E—REDUCTION OF GREENHOUSE GAS [GHG] EMISSIONS, RELATED TO ENERGY GENERATION, TRANSMISSION OR DISTRIBUTION
    • Y02E50/00—Technologies for the production of fuel of non-fossil origin
    • Y02E50/30—Fuel from waste, e.g. synthetic alcohol or diesel

Definitions

  • the present disclosure relates to a fuel manufacturing apparatus and a fuel manufacturing method.
  • Herbaceous biomass is, for example, empty fruit bunches (EFB: Empty ⁇ Bunch), palm coconut shell (PKS), etc., produced as a result of producing palm oil from palm coconut.
  • Woody biomass is wood, sawdust, bark, and the like.
  • microorganisms grow while the biomass is stored, for example, organic matter in the biomass is decomposed, and the biomass deteriorates (reduction of fuel components), or the biomass spontaneously ignites. The problem that occurs.
  • Patent Document 1 a technique for supplying water vapor to the biomass and sterilizing the biomass has been developed (for example, Patent Document 1).
  • Patent Document 1 requires a boiler for generating water vapor, which increases equipment costs and running costs.
  • the present disclosure is intended to provide a fuel manufacturing apparatus and a fuel manufacturing method capable of sterilizing biomass at a low cost.
  • a fuel manufacturing apparatus includes a biomass raw material, a first biomass raw material having a predetermined size or more, and a second biomass raw material having a predetermined size or less.
  • a sorting unit that sorts the second biomass material into a predetermined temperature, and a contact unit that contacts the volatile gas generated by the heating furnace with the first biomass material.
  • the contact portion further includes a combustion furnace that combusts volatile gas after contacting the first biomass material, and the heating furnace heats the second biomass material with combustion exhaust gas generated in the combustion furnace. May be.
  • a fuel production method includes a biomass raw material, a first biomass raw material having a predetermined size or more, and a second biomass raw material having a predetermined size or less. And a step of heating the second biomass raw material to a predetermined temperature to generate a volatile gas, and a step of bringing the volatile gas into contact with the first biomass raw material.
  • EFB empty fruit bunch
  • FIG. 1 is a diagram for explaining a fuel production apparatus 100.
  • solid flows such as biomass raw materials, residues, pellets, and solid fuel are indicated by solid arrows
  • gas flows such as air, combustion exhaust gas, and volatile gas are indicated by dashed arrows.
  • the fuel production apparatus 100 includes a sorting unit 110, a primary crushing unit 120, a drying unit 130, a secondary crushing unit 140, a pelletizer 150, a cooling unit 160, a combustion furnace 170, A heating furnace 180 and a contact portion 190 are included.
  • the sorting unit 110 sorts the biomass material BG0 into a first biomass material BG1 and a second biomass material BG2.
  • the first biomass raw material BG1 is EFB having a predetermined size (for example, 5 cm) or more.
  • the second biomass raw material BG2 is a foreign matter such as EFB and PKS that is less than a predetermined size.
  • the sorting unit 110 is configured by, for example, a sheave (circular forced sieve).
  • the first biomass raw material BG1 (EFB having a predetermined size or more) selected by the selection unit 110 is conveyed to the primary crushing unit 120 at the subsequent stage.
  • the second biomass raw material BG2 (the EFB and the foreign matter having a size less than a predetermined size) sorted by the sorting unit 110 is conveyed to a heating furnace 180 described later.
  • the primary crushing unit 120 crushes (primary crushing) the first biomass raw material BG1 to about 5 cm, for example.
  • the first biomass raw material BG1 crushed by the primary crushing unit 120 is conveyed to the subsequent drying unit 130.
  • the drying unit 130 is dried by high-temperature gas such as high-temperature air or combustion exhaust gas.
  • the combustion exhaust gas is a gas generated when fuel is burned in a combustion apparatus (not shown).
  • the drying unit 130 dries the first biomass raw material BG1 with a high-temperature gas until the water content becomes about 10%.
  • the first biomass raw material BG1 dried by the drying unit 130 is conveyed to the subsequent secondary crushing unit 140.
  • the gas KG after drying the first biomass raw material BG1 is supplied to a combustion furnace 170 described later.
  • the secondary crushing unit 140 crushes (secondary crushing) the dried first biomass raw material BG1 to about 1 cm, for example.
  • the first biomass raw material BG1 crushed by the secondary crushing unit 140 is conveyed to the subsequent pelletizer 150.
  • the pelletizer 150 molds the second crushed first biomass raw material BG1, and generates pellets PT (for example, a cylindrical shape).
  • the pellet PT generated by the pelletizer 150 is conveyed to the cooling unit 160 at the subsequent stage.
  • the cooling unit 160 cools the pellet PT to room temperature (for example, about 25 ° C.).
  • the pellet PT cooled by the cooling unit 160 is conveyed to a contact unit 190 described later.
  • Combustion furnace 170 burns fuel with air to generate combustion exhaust gas EX.
  • the generated combustion exhaust gas EX is sent to the heating furnace 180.
  • the heating furnace 180 heats the second biomass material BG2 to a predetermined temperature with the combustion exhaust gas EX.
  • the predetermined temperature is, for example, 150 ° C. or higher and lower than 200 ° C.
  • the volatile substance (tar etc.) contained in 2nd biomass raw material BG2 volatilizes, and the volatile gas VG is produced
  • the heating temperature of 2nd biomass raw material BG2 shall be less than 150 degreeC, heating temperature will be less than the boiling point of a volatile substance. For this reason, a volatile substance does not volatilize efficiently and the production amount of volatile gas VG will reduce.
  • the heating temperature of 2nd biomass raw material BG2 shall be 200 degreeC or more, 2nd biomass raw material BG2 will ignite. Therefore, the heating temperature of the second biomass raw material BG2 is preferably 150 ° C. or higher and lower than 200 ° C.
  • the time (heating time) for the heating furnace 180 to maintain the second biomass raw material BG2 in an environment of 150 ° C. or higher and lower than 200 ° C. is preferably 30 minutes or longer and 1 hour or shorter.
  • the heating time of the second biomass raw material BG2 becomes longer, the amount of volatile gas VG generated increases, but when it exceeds 1 hour, it is hardly generated. Therefore, the production amount of the volatile gas VG can be sufficiently ensured by setting the heating time of the second biomass raw material BG2 to 30 minutes or more.
  • the generation time of the volatile gas VG can be appropriately maintained.
  • the volatile gas VG generated in this way is sent to the subsequent contact portion 190.
  • the second biomass raw material BG2 (hereinafter referred to as “residue ZS”) from which volatile substances have been removed is transported to the combustion furnace 170 and used as fuel.
  • the contact unit 190 brings the volatile gas VG into contact with the pellet PT. Thereby, the solid fuel KN in which the volatile material in the volatile gas VG is coated on the pellet PT can be manufactured.
  • FIG. 2 is a diagram for explaining a specific configuration example of the contact portion 190.
  • the contact unit 190 includes a contact chamber 192 and a transport unit 194.
  • the flow of gas such as the volatile gas VG and the residual gas ZG is indicated by broken arrows
  • the flow of solid such as the pellet PT and solid fuel KN is indicated by solid arrows.
  • the pellet PT and the solid fuel KN are indicated by black circles.
  • a gas supply port 192a and a gas discharge port 192b are formed in the contact chamber 192.
  • the gas supply port 192a is provided below the gas discharge port 192b.
  • a gas supply pipe 192c is connected to the gas supply port 192a.
  • Volatile gas VG is supplied from the heating furnace 180 into the contact chamber 192 through the gas supply pipe 192c and the gas supply port 192a.
  • the transfer unit 194 is provided between the gas supply port 192a and the gas discharge port 192b in the contact chamber 192.
  • the transport unit 194 carries in the pellet PT. Further, the transport unit 194 carries out the solid fuel KN from the contact chamber 192.
  • the conveyance part 194 is comprised with a conveyor, for example. A plurality of holes smaller than the pellet PT (solid fuel KN) are formed in the endless belt constituting the transport unit 194. Therefore, the pellet PT comes into contact with the volatile gas VG in the transport process by the transport unit 194.
  • the contact chamber 192 is preferably maintained at 20 ° C. to 50 ° C. Thereby, the disinfection efficiency of the pellet PT by the volatile gas VG can be improved.
  • the pellet PT (solid fuel KN) sterilized by the volatile gas VG is discharged to the outside by the transport unit 194 and stored as the solid fuel KN. Further, the volatile gas VG (hereinafter referred to as “residual gas ZG”) after contacting the pellet PT in the contact chamber 192 is combusted through the gas exhaust port 192b and the gas exhaust pipe 192d connected to the gas exhaust port 192b. It is supplied to the furnace 170.
  • the conveyance speed of the conveyance unit 194 is set so that the conveyance time from when the pellet PT is carried into the contact chamber 192 to when it is carried out of the contact chamber 192 is 30 minutes or more and 1 hour 30 minutes or less. The That is, the conveyance speed is set so that the contact time between the pellet PT and the volatile gas VG is 30 minutes or more and 1 hour 30 minutes or less.
  • FIG. 3 is a flowchart showing a processing flow of the fuel production method.
  • the fuel production method of the present embodiment includes a sorting step S110, a primary crushing step S120, a drying step S130, a secondary crushing step S140, a molding step S150, a cooling step S160, and a contact step S170.
  • the sorting step S110 is a step in which the sorting unit 110 sorts the biomass raw material BG0 into a first biomass raw material BG1 having a predetermined size or larger and a second biomass raw material BG2 having a predetermined size or smaller.
  • the primary crushing step S120 is a step in which the primary crushing unit 120 primarily crushes the first biomass raw material BG1 sorted in the sorting step S110.
  • the drying step S130 is a step in which the drying unit 130 dries the first crushed first biomass raw material BG1.
  • the secondary crushing step S140 is a step in which the secondary crushing unit 140 secondary crushes the dried first biomass raw material BG1.
  • the molding step S150 is a step in which the pelletizer 150 molds the first crushed biomass material BG1 into pellets PT.
  • the cooling step S160 is a step in which the cooling unit 160 cools the molded pellet PT.
  • the contact step S170 is a step in which the contact unit 190 makes the volatile gas VG contact the pellet PT and coats the pellet PT with a volatile substance to produce the solid fuel KN. Note that the volatile gas VG is generated when the heating furnace 180 heats the second biomass material BG2 selected in the selection step S110 to a predetermined temperature.
  • the fuel manufacturing apparatus 100 and the fuel manufacturing method using the same according to the present embodiment use the volatile gas VG obtained by heating the second biomass raw material BG2 as pellets PT (first biomass raw material).
  • the pellet PT can be sterilized by a simple process such as simply contacting BG1). Therefore, the pellet PT can be sterilized at a low cost.
  • the second biomass raw material BG2 cannot be processed into pellets PT, it is sorted by the sorting unit 110. Therefore, the second biomass raw material BG2 has been conventionally discarded. Therefore, in the heating furnace 180 of the fuel production apparatus 100 of the present embodiment, the second biomass raw material BG2 that has been conventionally discarded is heated to generate the volatile gas VG. This makes it possible to generate the volatile gas VG at low cost by effectively using the second biomass raw material BG2 that has been conventionally discarded.
  • the residue ZS is conveyed to the combustion furnace 170, and the combustion furnace 170 burns the residue ZS as fuel. Thereby, the cost for the combustion furnace 170 to generate the combustion exhaust gas EX can be reduced.
  • the combustion furnace 170 can be supplied with the gas KG after drying the first biomass raw material BG1.
  • the gas KG after drying the first biomass raw material BG1 is at a higher temperature than air at normal temperature (for example, 25 ° C.). Therefore, when the combustion furnace 170 burns the fuel with the gas KG, the high-temperature combustion exhaust gas EX can be generated with a smaller amount of fuel than in the case where the combustion is performed only with air.
  • the residual gas ZG is supplied to the combustion furnace 170. Volatile substances remain in the residual gas ZG. For this reason, the volatile substance can be burned as fuel in the combustion furnace 170. Thereby, the cost for the combustion furnace 170 to generate the combustion exhaust gas EX can be reduced.
  • the residual gas ZG is higher in temperature than air at normal temperature (for example, 25 ° C.), like the gas KG. Therefore, in the combustion furnace 170, by using the residue gas ZG having a relatively high temperature, it is possible to generate the combustion exhaust gas EX having a higher temperature than in the case where the combustion is performed only with air.
  • the heating furnace 180 demonstrated and demonstrated the structure which heats 2nd biomass raw material BG2 to 150 degreeC or more and less than 200 degreeC.
  • the heating temperature is not limited.
  • the heating furnace 180 may heat the second biomass raw material BG2 to a temperature that efficiently generates the volatile gas VG.
  • the heating furnace 180 heated the 2nd biomass raw material BG2, and it demonstrated and demonstrated as an example the structure which makes 30 minutes or more and 1 hour or less.
  • the heating furnace 180 may set the time during which the volatile gas VG can be efficiently generated from the second biomass raw material BG2 as the heating time.
  • the contact part 190 contacted the pellet PT and the volatile gas VG, and demonstrated as an example the structure which makes the contact time 30 minutes or more and 1 hour 30 minutes or less.
  • the contact part 190 should just make the time which can disinfect the pellet PT efficiently as a contact time.
  • the fuel manufacturing apparatus 100 demonstrated and demonstrated the structure provided with the primary crushing part 120, the drying part 130, the secondary crushing part 140, the pelletizer 150, and the cooling part 160 as an example.
  • the primary crushing unit 120, the drying unit 130, the secondary crushing unit 140, the pelletizer 150, and the cooling unit 160 are not essential components.
  • the volatile gas VG may be directly brought into contact with the first biomass raw material BG1 selected by the selection unit 110.
  • the combustion furnace 170 demonstrated and demonstrated as an example the structure which burns residue ZS (2nd biomass raw material BG2 after being heated by the heating furnace 180). Moreover, in the said embodiment, the combustion furnace 170 demonstrated and demonstrated as an example the structure which burns residue gas ZG (volatile gas VG after contacting with pellet PT (1st biomass raw material BG1) in the contact part 190).
  • the combustion furnace 170 is not limited to fuel as long as it can generate combustion exhaust gas having a relatively high temperature.
  • the configuration in which the fuel manufacturing apparatus 100 includes the combustion furnace 170 has been described as an example.
  • the combustion furnace 170 is not an essential configuration.
  • the heating furnace 180 should just be able to heat 2nd biomass raw material BG2 to such an extent that volatile gas VG can be produced
  • the present disclosure can be used for a fuel manufacturing apparatus and a fuel manufacturing method.

Landscapes

  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Oil, Petroleum & Natural Gas (AREA)
  • Organic Chemistry (AREA)
  • Solid Fuels And Fuel-Associated Substances (AREA)

Abstract

燃料製造装置１００は、バイオマス原料ＢＧ０を、所定の大きさ以上の第１のバイオマス原料ＢＧ１と、所定の大きさ未満の第２のバイオマス原料ＢＧ２とに選別する選別部１１０と、第２のバイオマス原料ＢＧ２を所定温度に加熱する加熱炉１８０と、加熱炉１８０によって生成された揮発ガスＶＧを第１のバイオマス原料（ペレットＰＴ）に接触させる接触部１９０と、を備える。

Description

燃料製造装置、および、燃料製造方法
　本開示は、燃料製造装置、および、燃料製造方法に関する。
　近年、草本系バイオマス、木質系バイオマス等のリグノセルロース系のバイオマスを燃料として有効利用する技術が開発されている。草本系バイオマスは、例えば、パーム椰子からパーム油を生産した結果生じる空果房（ＥＦＢ：Empty Fruit Bunch）、パーム椰子殻（ＰＫＳ：Palm Kernel Shell）等である。木質系バイオマスは、木材、おがくず、樹皮等である。
　バイオマスが発生する場所とバイオマスを利用する場所とが離れていることがある。このため、バイオマスを貯蔵して運搬する必要がある。
　しかし、上記リグノセルロース系のバイオマスには、微生物が付着している種も存在する。このため、バイオマスを貯蔵している間に微生物が増殖し、例えば、バイオマス中の有機物が分解されて、バイオマスが劣化（燃料成分の低減）してしまったり、バイオマスが自然発火してしまったりするという不具合が生じる。
　そこで、バイオマスに水蒸気を供給して、バイオマスを殺菌する技術が開発されている（例えば、特許文献１）。
特開２０１２－３１３６０号公報
　しかし、上記特許文献１の技術では、水蒸気を生成するためのボイラが必要となり、設備コストやランニングコストが高くなってしまう。
　本開示は、このような課題に鑑み、低コストでバイオマスを殺菌することが可能な燃料製造装置、および、燃料製造方法を提供することを目的としている。
　上記課題を解決するために、本開示の一態様にかかる燃料製造装置は、バイオマス原料を、所定の大きさ以上の第１のバイオマス原料と、前記所定の大きさ未満の第２のバイオマス原料とに選別する選別部と、前記第２のバイオマス原料を所定温度に加熱する加熱炉と、前記加熱炉によって生成された揮発ガスを前記第１のバイオマス原料に接触させる接触部と、を備える。
　また、前記加熱炉によって加熱された後の前記第２のバイオマス原料を燃焼させる燃焼炉を備え、前記加熱炉は、前記燃焼炉において生じた燃焼排ガスで前記第２のバイオマス原料を加熱してもよい。
　また、前記接触部において前記第１のバイオマス原料と接触した後の揮発ガスを燃焼させる燃焼炉を備え、前記加熱炉は、前記燃焼炉において生じた燃焼排ガスで前記第２のバイオマス原料を加熱してもよい。
　上記課題を解決するために、本開示の一態様にかかる燃料製造方法は、バイオマス原料を、所定の大きさ以上の第１のバイオマス原料と、前記所定の大きさ未満の第２のバイオマス原料とに選別する工程と、前記第２のバイオマス原料を所定温度に加熱して揮発ガスを生成する工程と、前記揮発ガスを前記第１のバイオマス原料に接触させる工程と、を含む。
　低コストでバイオマスを殺菌することが可能となる。
燃料製造装置を説明する図である。 接触部の具体的な構成例を説明する図である。 燃料製造方法の処理の流れを示すフローチャートである。
　以下に添付図面を参照しながら、本開示の実施形態について詳細に説明する。実施形態に示す寸法、材料、その他具体的な数値等は、理解を容易とするための例示にすぎず、特に断る場合を除き、本開示を限定するものではない。なお、本明細書および図面において、実質的に同一の機能、構成を有する要素については、同一の符号を付することにより重複説明を省略する。また本開示に直接関係のない要素は図示を省略する。
（燃料製造装置１００）
　本実施形態では、バイオマス原料として、ＥＦＢ（空果房）を例に挙げて説明する。
　図１は、燃料製造装置１００を説明する図である。図１中、バイオマス原料、残渣、ペレット、固体燃料等の固体の流れを実線の矢印で示し、空気、燃焼排ガス、揮発ガス等の気体の流れを破線の矢印で示す。図１に示すように、燃料製造装置１００は、選別部１１０と、一次破砕部１２０と、乾燥部１３０と、二次破砕部１４０と、ペレタイザ１５０と、冷却部１６０と、燃焼炉１７０と、加熱炉１８０と、接触部１９０とを含んで構成される。
　選別部１１０は、バイオマス原料ＢＧ０を、第１のバイオマス原料ＢＧ１と、第２のバイオマス原料ＢＧ２とに選別する。第１のバイオマス原料ＢＧ１は、所定の大きさ（例えば、５ｃｍ）以上のＥＦＢである。第２のバイオマス原料ＢＧ２は、所定の大きさ未満のＥＦＢおよびＰＫＳ等の異物である。選別部１１０は、例えば、シーブ（円形強制ふるい）で構成される。選別部１１０によって選別された第１のバイオマス原料ＢＧ１（所定の大きさ以上のＥＦＢ）は、後段の一次破砕部１２０に搬送される。選別部１１０によって選別された第２のバイオマス原料ＢＧ２（所定の大きさ未満のＥＦＢおよび異物）は、後述する加熱炉１８０に搬送される。
　一次破砕部１２０は、第１のバイオマス原料ＢＧ１を、例えば５ｃｍ程度に破砕（一次破砕）する。一次破砕部１２０によって破砕された第１のバイオマス原料ＢＧ１は、後段の乾燥部１３０に搬送される。
　乾燥部１３０では、高温の空気や燃焼排ガス等の高温のガスによって乾燥がなされている。なお、燃焼排ガスは、不図示の燃焼装置において燃料を燃焼させた際に発生するガスである。乾燥部１３０は、高温のガスで第１のバイオマス原料ＢＧ１を、含水率１０％程度となるまで乾燥させる。乾燥部１３０によって乾燥された第１のバイオマス原料ＢＧ１は、後段の二次破砕部１４０に搬送される。乾燥部１３０において、第１のバイオマス原料ＢＧ１を乾燥した後のガスＫＧは、後述する燃焼炉１７０に供給される。
　二次破砕部１４０は、乾燥された第１のバイオマス原料ＢＧ１を、例えば１ｃｍ程度に破砕（二次破砕）する。二次破砕部１４０によって破砕された第１のバイオマス原料ＢＧ１は、後段のペレタイザ１５０に搬送される。
　ペレタイザ１５０は、二次破砕された第１のバイオマス原料ＢＧ１を成型して、ペレットＰＴ（例えば、円柱形状）を生成する。ペレタイザ１５０によって生成されたペレットＰＴは、後段の冷却部１６０に搬送される。
　冷却部１６０は、ペレットＰＴを常温（例えば、２５℃程度）まで冷却する。冷却部１６０によって冷却されたペレットＰＴは、後述する接触部１９０に搬送される。
　燃焼炉１７０は、燃料を空気で燃焼させ、燃焼排ガスＥＸを生成する。生成された燃焼排ガスＥＸは、加熱炉１８０に送出される。
　加熱炉１８０は、第２のバイオマス原料ＢＧ２を燃焼排ガスＥＸで所定温度に加熱する。所定温度は、例えば、１５０℃以上２００℃未満である。これにより、第２のバイオマス原料ＢＧ２に含まれる揮発性物質（タール等）が揮発して揮発ガスＶＧが生成される。なお、第２のバイオマス原料ＢＧ２の加熱温度を１５０℃未満とした場合、加熱温度は揮発性物質の沸点未満となってしまう。このため、揮発性物質が効率よく揮発せず、揮発ガスＶＧの生成量が低減してしまう。また、第２のバイオマス原料ＢＧ２の加熱温度を２００℃以上とすると、第２のバイオマス原料ＢＧ２が発火してしまう。したがって、第２のバイオマス原料ＢＧ２の加熱温度は、１５０℃以上２００℃未満が好ましい。
　また、加熱炉１８０が第２のバイオマス原料ＢＧ２を１５０℃以上２００℃未満の環境下に維持する時間（加熱時間）は、３０分以上１時間以下が好ましい。第２のバイオマス原料ＢＧ２の加熱時間が長くなると、揮発ガスＶＧの生成量が増加するが、１時間を超えるとほとんど生成されなくなる。したがって、第２のバイオマス原料ＢＧ２の加熱時間を３０分以上とすることで、揮発ガスＶＧの生成量を十分に確保することができる。また、第２のバイオマス原料ＢＧ２の加熱時間を１時間以下とすることにより、揮発ガスＶＧの生成時間を適正に保つことが可能となる。
　こうして生成された揮発ガスＶＧは、後段の接触部１９０に送出される。また、揮発性物質が取り除かれた第２のバイオマス原料ＢＧ２（以下、「残渣ＺＳ」と称する）は、上記燃焼炉１７０に搬送され、燃料として利用される。
　接触部１９０は、揮発ガスＶＧをペレットＰＴに接触させる。これにより、揮発ガスＶＧ中の揮発性物質がペレットＰＴにコーティングされた固体燃料ＫＮを製造することができる。
　図２は、接触部１９０の具体的な構成例を説明する図である。図２に示すように、接触部１９０は、接触チャンバ１９２と、搬送部１９４とを含んで構成される。なお、図２中、揮発ガスＶＧ、残渣ガスＺＧ等のガスの流れを破線の矢印で示し、ペレットＰＴ、固体燃料ＫＮ等の固体の流れを実線の矢印で示す。また、図２中、ペレットＰＴ、固体燃料ＫＮを黒丸で示す。
　接触チャンバ１９２には、ガス供給口１９２ａ、および、ガス排出口１９２ｂが形成されている。ガス供給口１９２ａは、ガス排出口１９２ｂより下方に設けられている。ガス供給口１９２ａには、ガス供給管１９２ｃが接続されている。ガス供給管１９２ｃ、ガス供給口１９２ａを通じて加熱炉１８０から接触チャンバ１９２内に揮発ガスＶＧが供給される。
　搬送部１９４は、接触チャンバ１９２内におけるガス供給口１９２ａとガス排出口１９２ｂとの間に設けられる。搬送部１９４は、ペレットＰＴを搬入する。また、搬送部１９４は、接触チャンバ１９２から固体燃料ＫＮを搬出する。搬送部１９４は、例えば、コンベヤで構成される。搬送部１９４を構成する無端ベルトには、ペレットＰＴ（固体燃料ＫＮ）より小さい孔が複数形成されている。したがって、ペレットＰＴは、搬送部１９４による搬送過程で揮発ガスＶＧと接触する。
　そうすると、揮発ガスＶＧに含まれるフェノール類等がペレットＰＴにコーティングされ、フェノール類等によって、ペレットＰＴが殺菌される。なお、接触チャンバ１９２は、２０℃～５０℃に維持されるとよい。これにより、揮発ガスＶＧによるペレットＰＴの殺菌効率を向上させることができる。
　こうして、揮発ガスＶＧによって殺菌されたペレットＰＴ（固体燃料ＫＮ）は、搬送部１９４によって外部に排出され、固体燃料ＫＮとして貯蔵される。また、接触チャンバ１９２においてペレットＰＴと接触した後の揮発ガスＶＧ（以下、「残渣ガスＺＧ」と称する）は、ガス排出口１９２ｂ、ガス排出口１９２ｂに接続されたガス排出管１９２ｄを介して燃焼炉１７０に供給される。
　なお、搬送部１９４は、ペレットＰＴが接触チャンバ１９２内に搬入されてから、接触チャンバ１９２外に搬出されるまでの搬送時間が３０分以上１時間３０分以下となるように搬送速度が設定される。つまり、ペレットＰＴと揮発ガスＶＧとの接触時間が３０分以上１時間３０分以下となるように搬送速度が設定される。
（燃料製造方法）
　続いて、燃料製造装置１００を用いた燃料製造方法について説明する。図３は、燃料製造方法の処理の流れを示すフローチャートである。図３に示すように、本実施形態の燃料製造方法は、選別工程Ｓ１１０、一次破砕工程Ｓ１２０、乾燥工程Ｓ１３０、二次破砕工程Ｓ１４０、成型工程Ｓ１５０、冷却工程Ｓ１６０、接触工程Ｓ１７０を含む。
（選別工程Ｓ１１０）
　選別工程Ｓ１１０は、選別部１１０が、バイオマス原料ＢＧ０を、所定の大きさ以上の第１のバイオマス原料ＢＧ１と、所定の大きさ未満の第２のバイオマス原料ＢＧ２とに選別する工程である。
（一次破砕工程Ｓ１２０）
　一次破砕工程Ｓ１２０は、一次破砕部１２０が、上記選別工程Ｓ１１０において選別された第１のバイオマス原料ＢＧ１を一次破砕する工程である。
（乾燥工程Ｓ１３０）
　乾燥工程Ｓ１３０は、乾燥部１３０が、一次破砕された第１のバイオマス原料ＢＧ１を乾燥させる工程である。
（二次破砕工程Ｓ１４０）
　二次破砕工程Ｓ１４０は、二次破砕部１４０が、乾燥された第１のバイオマス原料ＢＧ１を二次破砕する工程である。
（成型工程Ｓ１５０）
　成型工程Ｓ１５０は、ペレタイザ１５０が、二次破砕された第１のバイオマス原料ＢＧ１をペレットＰＴに成型する工程である。
（冷却工程Ｓ１６０）
　冷却工程Ｓ１６０は、冷却部１６０が、成型されたペレットＰＴを冷却する工程である。
（接触工程Ｓ１７０）
　接触工程Ｓ１７０は、接触部１９０が、揮発ガスＶＧをペレットＰＴに接触させ、揮発性物質をペレットＰＴにコーティングして固体燃料ＫＮを製造する工程である。なお、揮発ガスＶＧは、加熱炉１８０が、上記選別工程Ｓ１１０において選別された第２のバイオマス原料ＢＧ２を所定温度に加熱することで生成される。
　以上説明したように、本実施形態の燃料製造装置１００およびこれを用いた燃料製造方法は、第２のバイオマス原料ＢＧ２を加熱することで得られた揮発ガスＶＧをペレットＰＴ（第１のバイオマス原料ＢＧ１）に接触させるだけといった簡易な処理でペレットＰＴを殺菌することができる。したがって、ペレットＰＴの殺菌を低コストで行うことが可能となる。
　また、第２のバイオマス原料ＢＧ２は、ペレットＰＴに加工できないため、選別部１１０によって選別されるものである。したがって、第２のバイオマス原料ＢＧ２は従来廃棄されていた。そこで、本実施形態の燃料製造装置１００の加熱炉１８０では、従来廃棄されていた第２のバイオマス原料ＢＧ２を加熱して揮発ガスＶＧを生成する。これにより、従来廃棄されていた第２のバイオマス原料ＢＧ２を有効利用して、低コストで揮発ガスＶＧを生成することが可能となる。
　また、上記したように、燃焼炉１７０には、残渣ＺＳが搬送され、燃焼炉１７０は、残渣ＺＳを燃料として燃焼させる。これにより、燃焼炉１７０が燃焼排ガスＥＸを生成するためのコストを低減することが可能となる。
　また、上記したように、燃焼炉１７０には、第１のバイオマス原料ＢＧ１を乾燥した後のガスＫＧが供給可能である。第１のバイオマス原料ＢＧ１を乾燥した後のガスＫＧは、常温（例えば、２５℃）の空気より高温である。したがって、燃焼炉１７０がガスＫＧで燃料を燃焼させることにより、空気のみで燃焼させた場合よりも、少ない燃料の量で高温の燃焼排ガスＥＸを生成することができる。
　また、上記したように、燃焼炉１７０には残渣ガスＺＧが供給される。残渣ガスＺＧには揮発性物質が残存している。このため、燃焼炉１７０において揮発性物質を燃料として燃焼させることができる。これにより、燃焼炉１７０が燃焼排ガスＥＸを生成するためのコストを低減することが可能となる。
　また、残渣ガスＺＧは、ガスＫＧと同様に、常温（例えば、２５℃）の空気より高温である。したがって、燃焼炉１７０において、相対的に温度の高い残渣ガスＺＧを利用することで、空気のみで燃焼させた場合と比較して、高温の燃焼排ガスＥＸを生成することができる。
　以上、添付図面を参照しながら実施形態について説明したが、本開示は上記実施形態に限定されないことは言うまでもない。当業者であれば、特許請求の範囲に記載された範疇において、各種の変更例または修正例に想到し得ることは明らかであり、それらについても当然に本開示の技術的範囲に属するものと了解される。
　例えば、上記実施形態において、加熱炉１８０が１５０℃以上２００℃未満に第２のバイオマス原料ＢＧ２を加熱する構成を例に挙げて説明した。しかし、加熱温度に限定はない。加熱炉１８０は、揮発ガスＶＧを効率よく生成する温度に第２のバイオマス原料ＢＧ２を加熱すればよい。
　また、上記実施形態において、加熱炉１８０が第２のバイオマス原料ＢＧ２を加熱する加熱時間を、３０分以上１時間以下とする構成を例に挙げて説明した。しかし、加熱時間に限定はない。加熱炉１８０は、第２のバイオマス原料ＢＧ２から効率よく揮発ガスＶＧを生成できる時間を加熱時間とすればよい。
　また、上記実施形態において、接触部１９０がペレットＰＴと揮発ガスＶＧとを接触させる接触時間を、３０分以上１時間３０分以下とする構成を例に挙げて説明した。しかし、接触時間に限定はない。接触部１９０は、ペレットＰＴを効率よく殺菌できる時間を接触時間とすればよい。
　また、上記実施形態において、燃料製造装置１００が、一次破砕部１２０、乾燥部１３０、二次破砕部１４０、ペレタイザ１５０、冷却部１６０を備える構成を例に挙げて説明した。しかし、一次破砕部１２０、乾燥部１３０、二次破砕部１４０、ペレタイザ１５０、冷却部１６０は必須の構成ではない。例えば、選別部１１０によって選別された第１のバイオマス原料ＢＧ１に直接揮発ガスＶＧを接触させてもよい。
　また、上記実施形態において、燃焼炉１７０が残渣ＺＳ（加熱炉１８０によって加熱された後の第２のバイオマス原料ＢＧ２）を燃焼させる構成を例に挙げて説明した。また、上記実施形態において、燃焼炉１７０が残渣ガスＺＧ（接触部１９０においてペレットＰＴ（第１のバイオマス原料ＢＧ１）と接触した後の揮発ガスＶＧ）を燃焼させる構成を例に挙げて説明した。しかし、燃焼炉１７０は、相対的に温度の高い燃焼排ガスを生成できれば燃料に限定はない。
　また、上記実施形態において、燃料製造装置１００が燃焼炉１７０を備える構成を例に挙げて説明した。しかし、燃焼炉１７０は必須の構成ではない。加熱炉１８０は、揮発ガスＶＧを生成できる程度に第２のバイオマス原料ＢＧ２を加熱できればよい。
　本開示は、燃料製造装置、および、燃料製造方法に利用することができる。
Ｓ１１０　選別工程
Ｓ１７０　接触工程
１００　燃料製造装置
１１０　選別部
１７０　燃焼炉
１８０　加熱炉
１９０　接触部

Claims (4)

  1. 　バイオマス原料を、所定の大きさ以上の第１のバイオマス原料と、前記所定の大きさ未満の第２のバイオマス原料とに選別する選別部と、
    　前記第２のバイオマス原料を所定温度に加熱する加熱炉と、
    　前記加熱炉によって生成された揮発ガスを前記第１のバイオマス原料に接触させる接触部と、
    を備える燃料製造装置。
  2. 　前記加熱炉によって加熱された後の前記第２のバイオマス原料を燃焼させる燃焼炉を備え、
    　前記加熱炉は、前記燃焼炉において生じた燃焼排ガスで前記第２のバイオマス原料を加熱する請求項１に記載の燃料製造装置。
  3. 　前記接触部において前記第１のバイオマス原料と接触した後の揮発ガスを燃焼させる燃焼炉を備え、
    　前記加熱炉は、前記燃焼炉において生じた燃焼排ガスで前記第２のバイオマス原料を加熱する請求項１に記載の燃料製造装置。
  4. 　バイオマス原料を、所定の大きさ以上の第１のバイオマス原料と、前記所定の大きさ未満の第２のバイオマス原料とに選別する工程と、
    　前記第２のバイオマス原料を所定温度に加熱して揮発ガスを生成する工程と、
    　前記揮発ガスを前記第１のバイオマス原料に接触させる工程と、
    を含む燃料製造方法。
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