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JP7558508B2 - Wood fuel production system and method - Google Patents
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Description

本発明は、木質燃料製造システム及び方法に関する。 The present invention relates to a wood fuel production system and method.

近年、木材の廃材を燃料として有効活用する試みが進められている(例えば、特許文献1を参照)。 In recent years, attempts have been made to effectively use waste wood as fuel (see, for example, Patent Document 1).

特許第4998959号公報Patent No. 4998959

木材を発電の燃料として使うバイオマス発電の方式としては、例えば、バイオマス燃料をボイラーで燃焼させて蒸気を発生させ、蒸気タービンを駆動する直接燃焼方式や、燃料を熱処理してガス化し、ガスタービンを駆動する熱分解ガス方式が挙げられる。直接燃焼方式は、バイオマス燃料を燃焼炉で燃やし、その熱でボイラーの水を蒸気にして蒸気タービンを駆動する。よって、直接燃焼方式は、熱エネルギーの変換効率を商業的な値にするために、数MW程度の発電能力を擁する大規模な施設で採用される。一方、熱分解ガス方式は、バイオマス燃料をガス化炉で加熱してメタン等のガスを発生させ、発生したガスでガスエンジンやガスタービンを駆動する。よって、熱分解ガス方式は、数十kW程度の小規模な施設で採用しても、熱エネルギーの変換効率を商業的な値にすることができる。 Examples of biomass power generation methods that use wood as fuel include the direct combustion method, in which biomass fuel is burned in a boiler to generate steam to drive a steam turbine, and the pyrolysis gas method, in which the fuel is heat-treated to gasify it and drive a gas turbine. In the direct combustion method, biomass fuel is burned in a combustion furnace, and the heat is used to turn the water in the boiler into steam to drive a steam turbine. Therefore, the direct combustion method is adopted in large-scale facilities with a power generation capacity of about several MW in order to achieve a commercial value for the thermal energy conversion efficiency. On the other hand, the pyrolysis gas method heats biomass fuel in a gasification furnace to generate gases such as methane, and the generated gas drives a gas engine or gas turbine. Therefore, the pyrolysis gas method can achieve a commercial value for the thermal energy conversion efficiency even when adopted in a small facility of about several tens of kW.

ところで、バイオマス発電の燃料として木材を使う場合、木材に含有されている水分が多いと、燃焼炉やガス化炉における炉内温度の低下により、システム全体の熱エネルギー変換効率が低下する。このため、木材をバイオマス発電の燃料として利用するには、木材を炉へ入れる前に、木材に含有されている水分を予め十分に低下させた良質な木質燃料にしておく必要がある。例えば、生木の含水率は通常50~65%程度であるが、熱分解ガス方式のバイオマス発電機で利用するには含水率を15%程度にまで低下させる必要がある。 When using wood as fuel for biomass power generation, if the wood contains a lot of moisture, the temperature inside the combustion furnace or gasification furnace drops, which reduces the thermal energy conversion efficiency of the entire system. For this reason, to use wood as fuel for biomass power generation, it is necessary to convert the moisture contained in the wood into high-quality wood fuel by sufficiently reducing it before putting it into the furnace. For example, the moisture content of green wood is usually around 50-65%, but to use it in a biomass generator that uses pyrolysis gas, the moisture content needs to be reduced to around 15%.

また、木材は、約300℃以上の温度で熱分解が起こり、ガス化されるが、植物の細胞壁に含まれるリグニンは、ガス化後に約500℃以下になると再結合して変性タールになる(木材の熱分解温度を約180℃とする文献も存在する)。このため、燃焼炉やガス化炉の温度が低いと、変性タールが炉内に蓄積して燃焼やガス化を阻害する。変性タールの蓄積による燃焼やガス化の阻害は、発電機の停止や発電効率の低下、炉の交換頻度の増加、メンテナンス費用の増大といった諸問題を招く。そこで、木質燃料を使うバイオマス発電機では、リグニンの再結合による不具合を防ぐために炉内を約1000℃以上にすることが考えられる。しかし、炉内温度を上げると、炉の耐久性に問題が生じる。このため、炉内温度を高めなくても変性タールが炉内に蓄積しにくい木材が求められる。 Wood is pyrolyzed and gasified at temperatures of about 300°C or higher, but the lignin contained in the cell walls of plants recombines and becomes denatured tar when the temperature drops below about 500°C after gasification (some literature states that the pyrolysis temperature of wood is about 180°C). For this reason, if the temperature of the combustion furnace or gasification furnace is low, denatured tar accumulates in the furnace and inhibits combustion and gasification. The inhibition of combustion and gasification due to the accumulation of denatured tar leads to various problems such as generator stoppages, reduced power generation efficiency, increased frequency of furnace replacement, and increased maintenance costs. Therefore, in biomass generators that use wood fuel, it is possible to raise the inside of the furnace to about 1000°C or higher to prevent malfunctions caused by the recombination of lignin. However, raising the temperature inside the furnace causes problems with the durability of the furnace. For this reason, there is a demand for wood that is less likely to accumulate denatured tar inside the furnace even if the temperature inside the furnace is not raised.

これらの課題を解決するために、バイオマス発電に使う木材を、例えば、加熱して乾燥させたり、或いは、ピストンで加圧して脱水させたりすることが考えられる。しかし、加熱乾燥の場合、含水率が上述した程度の値になるように乾燥させるには多大な時間を要し、また、給湯や空調等に利用可能な熱エネルギーが木材の加熱乾燥で消費されてしまう。また、ピストンで加圧する場合には、ピストンを往復させないと加圧できないので連続処理が困難であり、また、加圧を解除すると、木材から染み出た水分が、圧縮された木材の
体積が復元する過程で木材に再び吸水されてしまい、脱水効率が悪い。
In order to solve these problems, it is conceivable to dehydrate the wood used in biomass power generation by, for example, heating and drying it, or by applying pressure with a piston. However, in the case of heat drying, it takes a long time to dry the wood to the moisture content level described above, and heat drying of the wood consumes heat energy that can be used for hot water supply and air conditioning. In addition, in the case of applying pressure with a piston, continuous processing is difficult because pressure cannot be applied without reciprocating the piston, and when pressure is released, moisture that seeps out of the wood is absorbed back into the wood as the compressed wood restores its volume, resulting in poor dehydration efficiency.

そこで、本願は、木材の脱水を効率的に行うことが可能なバイオマス発電用の木質燃料製造システム及び方法を提供することを課題とする。 Therefore, the objective of this application is to provide a wood fuel production system and method for biomass power generation that can efficiently dehydrate wood.

上記課題を解決するため、本発明では、燃料の原材料である木材をローラーで圧搾することにした。 To solve the above problem, the present invention involves compressing wood, the raw material for fuel, with rollers.

詳細には、本発明は、バイオマス発電用の木質燃料製造システムであって、燃料の原材料である木材を、バイオマス発電設備の炉内に投入可能な所定乾燥度へ乾燥させる乾燥装置と、乾燥装置へ送る木材に含有されている水分を、木材を連続的に加圧可能なローラーによる圧搾で抽出する圧搾装置と、を備える。 In detail, the present invention is a wood fuel production system for biomass power generation, which includes a drying device that dries wood, the raw material for fuel, to a predetermined dryness level that allows it to be fed into the furnace of a biomass power generation facility, and a squeezing device that extracts moisture contained in the wood sent to the drying device by squeezing it with rollers that can continuously apply pressure to the wood.

上記の木質燃料製造システムであれば、木材が圧搾装置のローラーで圧搾されるので、木材の導管に残留する水分が圧搾により脱水される。そして、圧搾装置で脱水された木材が乾燥装置で乾燥される。ローラーを使った圧搾による脱水は、例えば、加熱による脱水に比べると、極めて短時間で行うことができる。よって、ローラーを使った圧搾による脱水は、、加熱による脱水に比べて消費エネルギーが小さい。したがって、上記の木質燃料製造システムであれば、木材の脱水を効率的に行うことが可能となる。 In the above wood fuel production system, the wood is compressed by the rollers of the compression device, and the moisture remaining in the wood's ducts is dehydrated by squeezing. The wood dehydrated in the compression device is then dried in the drying device. Dehydration by compression using rollers can be completed in an extremely short time compared to dehydration by heating, for example. Therefore, dehydration by compression using rollers consumes less energy than dehydration by heating. Therefore, the above wood fuel production system makes it possible to dehydrate wood efficiently.

なお、圧搾装置は、短冊状に切断された木材を導管の方向に沿って投入可能な投入口を有するものであってもよい。このような圧搾装置を有する木質燃料製造システムであれば、木材の導管に残留する水分が、導管の長手方向に沿ったローラーの圧搾によって導管から絞り出されるので、木材の脱水を更に効率的に行うことが可能となる。 The compression device may have an inlet through which wood cut into strips can be fed in the direction of the conduit. In a wood fuel production system having such a compression device, moisture remaining in the wood's conduits is squeezed out of the conduits by the compression of rollers along the longitudinal direction of the conduits, making it possible to dehydrate the wood even more efficiently.

また、圧搾装置は、木材を上から圧搾する第1のローラーと、木材を下から圧搾する第2のローラーとを有するものであってもよい。このような圧搾装置を有する木質燃料製造システムであれば、木材をローラーで上下から圧搾することができるので、木材の脱水を連続で効率的に行うことが可能となる。 The compression device may also have a first roller that compresses the wood from above and a second roller that compresses the wood from below. A wood fuel production system with such a compression device can compress the wood from above and below with the rollers, making it possible to continuously and efficiently dehydrate the wood.

また、ローラーは、木材に接触する外周面が鉄で形成されていてもよい。このようなローラーを使った圧搾装置であれば、木材の脱水の他に、木材に含まれるリグニンを効率的に抽出することができる。 The rollers may have an outer surface that comes into contact with the wood made of iron. A pressing device using such rollers can efficiently extract the lignin contained in the wood in addition to dehydrating the wood.

また、ローラーは、外周面に突起及び溝の少なくとも何れかが設けられていてもよい。このようなローラーを使った圧搾装置であれば、木材に含まれるリグニンを更に効率的に抽出することができる。 The rollers may also have at least one of protrusions and grooves on their outer circumferential surface. A pressing device using such rollers can extract lignin contained in wood more efficiently.

また、圧搾装置は、ローラーによる木材の連続的な圧搾により、木材からリグニンを効率的に除去するものであってもよい。 The pressing device may also be one that efficiently removes lignin from wood by continuously pressing the wood with rollers.

また、本発明は、方法の側面から捉えることもできる。例えば、本発明は、バイオマス発電用の木質燃料製造方法であって、燃料の原材料である木材を、バイオマス発電設備の炉内に投入可能な所定乾燥度へ乾燥させる乾燥工程と、乾燥工程へ送る木材に含有されている水分を、木材を連続的に加圧可能なローラーによる圧搾で抽出する圧搾工程と、を含むものであってもよい。 The present invention can also be viewed from the perspective of a method. For example, the present invention may be a method for producing wood fuel for biomass power generation, which includes a drying process in which wood, which is a raw material for fuel, is dried to a predetermined dryness level that allows it to be fed into a furnace of a biomass power generation facility, and a squeezing process in which moisture contained in the wood sent to the drying process is extracted by squeezing the wood with rollers that can continuously apply pressure to the wood.

上記のバイオマス発電用の木質燃料製造システム及び方法であれば、木材の脱水を効率
的に行うことが可能である。
The above-described system and method for producing wood fuel for biomass power generation makes it possible to efficiently dehydrate wood.

図1は、実施形態に係る木質燃料製造システムを示した図である。FIG. 1 is a diagram showing a wood fuel production system according to an embodiment. 図2は、圧搾装置の内部構成を示した図である。FIG. 2 is a diagram showing the internal configuration of the compression device. 図3は、圧搾装置における脱水の様子を解説した第1の図である。FIG. 3 is the first diagram illustrating the dehydration process in the compression device. 図4は、圧搾装置における脱水の様子を解説した第2の図である。FIG. 4 is a second diagram illustrating the dehydration process in the compression device. 図5は、圧搾装置における脱水前後の木材の構造的な変化を電子顕微鏡で捉えた図である。FIG. 5 shows electron microscopic images of the structural changes in wood before and after dehydration in a compression device. 図6は、圧搾装置における脱水前後の木材の構造的な変化を表したイメージ図である。FIG. 6 is an image showing the structural changes of wood before and after dehydration in a compression device. 図7は、圧搾装置における脱水前後の木材の木口面を電子顕微鏡で捉えた図である。FIG. 7 shows electron microscope images of the end grain surface of wood before and after dehydration in a compression device. 図8は、圧搾装置で木材と木質チップを圧縮した場合の圧搾効果の違いを検証した表である。FIG. 8 is a table verifying the difference in the compressing effect when wood and wood chips are compressed using a compression device. 図9は、前部ガイドの変形例を示した図である。FIG. 9 is a diagram showing a modified example of the front guide. 図10は、上部ローラーと前部ローラーと後部ローラーの圧搾面の形状のバリエーションを例示した図である。FIG. 10 is a diagram illustrating variations in the shape of the squeezing surfaces of the upper roller, the front roller, and the rear roller. 図11は、圧搾装置によるリグニンの抽出量を表した表である。FIG. 11 is a table showing the amount of lignin extracted by the pressing device. 図12は、インフルエンザウイルスに対する抗ウイルス効果を捉えた顕微鏡画像である。FIG. 12 is a microscopic image capturing the antiviral effect against influenza virus.

以下、本発明の実施形態について説明する。以下に示す実施形態は、本発明の一実施形態を例示するものであり、本発明の技術的範囲を以下の形態に限定するものではない。 The following describes an embodiment of the present invention. The embodiment described below is an example of one embodiment of the present invention, and does not limit the technical scope of the present invention to the following form.

図1は、実施形態に係る木質燃料製造システム1を示した図である。木質燃料製造システム1は、木材からバイオマス発電用の木質燃料を製造するシステムであり、圧搾装置2と乾燥装置3を備える。圧搾装置2は、バイオマス発電用の木質燃料の原材料である木材を圧搾し、木材に含有されている水分を絞り出す。また、乾燥装置3は、圧搾装置2において圧搾された木材を乾燥させる。 Figure 1 shows a wood fuel production system 1 according to an embodiment. The wood fuel production system 1 is a system for producing wood fuel for biomass power generation from wood, and includes a compression device 2 and a drying device 3. The compression device 2 compresses wood, which is the raw material for wood fuel for biomass power generation, to squeeze out the moisture contained in the wood. The drying device 3 dries the wood compressed in the compression device 2.

圧搾装置2に投入される木材の形態としては、短冊状に切断された棒状材、数cm程度の大きさの小片に切断された木材チップ、その他各種の形態が挙げられる。圧搾装置2に投入される木材は、例えば、図1に示されるように、全国の各地にある製材所4において木材を製材する過程で生まれる廃材等である。 The wood fed into the compression device 2 can be in the form of rods cut into strips, wood chips cut into small pieces of about a few centimeters, or in various other forms. For example, as shown in Figure 1, the wood fed into the compression device 2 is waste wood generated during the process of sawing wood at sawmills 4 located throughout the country.

本実施形態の木質燃料製造システム1は、製造した木質燃料をバイオマス発電機5へ供給する。バイオマス発電機5としては、木質燃料を使って発電することが可能な各種の発電機が適用可能である。バイオマス発電機5の具体例としては、例えば、バイオマス燃料をガス化炉で加熱してメタン等のガスを発生させ、発生したガスでガスエンジンやガスタービンを駆動する熱分解ガス方式のバイオマス発電機や、バイオマス燃料を燃焼炉で燃やし、その熱でボイラーの水を蒸気にして蒸気タービンを駆動する直接燃焼方式のバイオマス発電機などが挙げられる。 The wood fuel production system 1 of this embodiment supplies the produced wood fuel to a biomass generator 5. As the biomass generator 5, various types of generators capable of generating electricity using wood fuel can be used. Specific examples of the biomass generator 5 include a pyrolysis gas type biomass generator that heats biomass fuel in a gasification furnace to generate gases such as methane, and uses the generated gas to drive a gas engine or gas turbine, and a direct combustion type biomass generator that burns biomass fuel in a combustion furnace and uses the heat to turn boiler water into steam to drive a steam turbine.

なお、図1では、1つの木質燃料製造システム1に対して3つの製材所4が図示されているが、木質燃料製造システム1は、このような形態に限定されるものではない。木質燃料製造システム1は、例えば、2つ以下の製材所4から送られる木材を受け入れてもよいし、或いは、4つ以上の製材所4から送られる木材を受けいれてもよい。また、木質燃料製造システム1は、1つのバイオマス発電機5に木質燃料を送る形態に限定されるもので
なく、例えば、複数のバイオマス発電機5に木質燃料を送るものであってもい。
1 illustrates three sawmills 4 for one wood fuel production system 1, but the wood fuel production system 1 is not limited to this configuration. The wood fuel production system 1 may, for example, receive wood sent from two or fewer sawmills 4, or may receive wood sent from four or more sawmills 4. Furthermore, the wood fuel production system 1 is not limited to a configuration in which wood fuel is sent to one biomass generator 5, but may, for example, send wood fuel to multiple biomass generators 5.

図2は、圧搾装置2の内部構成を示した図である。圧搾装置2は、図2に示すように、上部ローラー21、前部ローラー22、後部ローラー23を備える圧搾装置である。上部ローラー21は、投入口2Aに投入された木材を上から圧搾するためのローラーである。また、前部ローラー22と後部ローラー23は、投入口2Aに投入された木材を下から圧搾するためのローラーである。圧搾装置2は、投入口2Aに投入された木材を上部ローラー21と前部ローラー22との間に挟み込んで圧搾し、更に、上部ローラー21と後部ローラー23との間にも挟み込んで更に圧搾することにより、投入口2Aに投入された木材の脱水を行う。なお、圧搾装置2は、例えば、2つのローラー、或いは、4つ以上のローラーを備えるものであってもよい。 Figure 2 is a diagram showing the internal configuration of the compression device 2. As shown in Figure 2, the compression device 2 is a compression device equipped with an upper roller 21, a front roller 22, and a rear roller 23. The upper roller 21 is a roller for compressing the wood input into the input port 2A from above. The front roller 22 and the rear roller 23 are rollers for compressing the wood input into the input port 2A from below. The compression device 2 squeezes the wood input into the input port 2A by sandwiching it between the upper roller 21 and the front roller 22, and further squeezes it by sandwiching it between the upper roller 21 and the rear roller 23, thereby dehydrating the wood input into the input port 2A. The compression device 2 may be equipped with, for example, two rollers or four or more rollers.

上部ローラー21と前部ローラー22と後部ローラー23は、歯車等の動力伝達機構を介して電動モータにより回転させられる。上部ローラー21と前部ローラー22と後部ローラー23の圧搾面(外周面)には、投入口2Aに投入された木材を巻き込むための歯や溝が設けられていてもよい。上部ローラー21と前部ローラー22と後部ローラー23の圧搾面の形状の詳細については後述する。 The upper roller 21, the front roller 22, and the rear roller 23 are rotated by an electric motor via a power transmission mechanism such as gears. The pressing surfaces (outer peripheral surfaces) of the upper roller 21, the front roller 22, and the rear roller 23 may be provided with teeth or grooves for winding in the wood fed into the feed opening 2A. Details of the shapes of the pressing surfaces of the upper roller 21, the front roller 22, and the rear roller 23 will be described later.

圧搾装置2には、上記の他に、投入口2Aを形成するための上部ガイド24と前部ガイド25が設けられている。上部ガイド24は、投入口2Aの上部の案内面を形成する部材である。また、前部ガイド25は、投入口2Aの下部の案内面を形成する部材である。圧搾装置2にはこのような上部ガイド24と前部ガイド25が設けられているため、投入口2Aに棒状の木材が投入されて上部ローラー21と前部ローラー22との間に巻き込まれた際、巻き込まれる前の木材の部分が上下に動いても、動く範囲が上部ガイド24と前部ガイド25により一定範囲に制限される。また、上部ガイド24は、木材の案内面が前部ガイド25よりもやや上向きの傾斜角となるように配置されている。このため、投入口2Aは、開口面の大きさが開口方向に向かって漸次大きくなっており、木材を投入しやすい。 In addition to the above, the compression device 2 is provided with an upper guide 24 and a front guide 25 for forming the inlet 2A. The upper guide 24 is a member that forms the guide surface of the upper part of the inlet 2A. The front guide 25 is a member that forms the guide surface of the lower part of the inlet 2A. Since the compression device 2 is provided with such an upper guide 24 and a front guide 25, when a rod-shaped piece of wood is input into the inlet 2A and wound between the upper roller 21 and the front roller 22, even if the part of the wood before being wound moves up and down, the range of movement is limited to a certain range by the upper guide 24 and the front guide 25. In addition, the upper guide 24 is arranged so that the guide surface for the wood is inclined slightly upwards more than the front guide 25. Therefore, the size of the opening surface of the inlet 2A gradually increases toward the opening direction, making it easy to input wood.

また、圧搾装置2には、前部ローラー22の圧搾面に圧着した木材を削ぎ落すための前部スクレーパー26が前部ローラー22と後部ローラー23との間に設けられている。前部スクレーパー26は、上部ローラー21と前部ローラー22との間を通過した木材が、上部ローラー21と後部ローラー23との間へ向かうように木材を案内する役割も果たす。 In addition, the pressing device 2 is provided with a front scraper 26 between the front roller 22 and the rear roller 23 for scraping off wood that is pressed onto the pressing surface of the front roller 22. The front scraper 26 also serves to guide the wood that has passed between the upper roller 21 and the front roller 22 toward the space between the upper roller 21 and the rear roller 23.

また、圧搾装置2には、上部ローラー21の圧搾面に圧着した木材を削ぎ落すための上部スクレーパー27が、投入口2Aから見た場合に上部ローラー21の後方側となる位置に設けられている。上部スクレーパー27は、上部ローラー21と後部ローラー23との間を通過した木材が、排出口2Bから斜め下へ向かうように木材を案内する役割も果たす。 In addition, the pressing device 2 is provided with an upper scraper 27 for scraping off wood that is pressed onto the pressing surface of the upper roller 21, located at a position behind the upper roller 21 when viewed from the inlet 2A. The upper scraper 27 also serves to guide the wood that has passed between the upper roller 21 and the rear roller 23 so that it heads diagonally downward from the outlet 2B.

また、圧搾装置2には、後部ローラー23の圧搾面に圧着した木材を削ぎ落すための上部スクレーパー27が、投入口2Aから見た場合に後部ローラー23の後方側となる位置に設けられている。後部スクレーパー28は、上部ローラー21と後部ローラー23との間を通過した木材が、排出口2Bから斜め下へ向かうように案内面を形成する後部ガイド29に載るように木材を案内する役割も果たす。 In addition, the pressing device 2 is provided with an upper scraper 27 for scraping off wood stuck to the pressing surface of the rear roller 23, located at the rear side of the rear roller 23 when viewed from the inlet 2A. The rear scraper 28 also serves to guide the wood that has passed between the upper roller 21 and the rear roller 23 so that it is placed on the rear guide 29, which forms a guide surface, so that the wood is directed diagonally downward from the outlet 2B.

なお、圧搾装置2には、上記の他に、上部ローラー21の高さを微調整するための調整機構が備わっている。調整機構は、微調整用のネジを有する手動式の調整機構である。調整機構にはバネが設けられており、投入口2Aに過大な厚さの木材が投入されるとバネが
圧縮され、上部ローラー21が上へ動くようになっている。
In addition to the above, the compression device 2 is equipped with an adjustment mechanism for finely adjusting the height of the upper roller 21. The adjustment mechanism is a manual adjustment mechanism having a screw for fine adjustment. The adjustment mechanism is equipped with a spring, and when an excessively thick piece of wood is fed into the feed opening 2A, the spring is compressed, causing the upper roller 21 to move upward.

図3は、圧搾装置2における脱水の様子を解説した第1の図である。圧搾装置2の電動モータを始動すると、上部ローラー21と前部ローラー22と後部ローラー23が回転する。よって、図3(A)に示されるように、圧搾装置2が作動している状態で木材6が投入口2Aに投入されると、木材6は、上部ローラー21と前部ローラー22との間に引き込まれる。上部ローラー21と前部ローラー22の間は、木材6の厚さよりも狭くなるように調整機構で調整されている。よって、木材6は、上部ローラー21と前部ローラー22との間に引き込まれると圧縮される。そして、木材6は、図3(B)に示されるように、上部ローラー21と後部ローラー23との間にも引き込まれて更に圧縮され、排出口2Bから出ていく。圧搾装置2によって脱水された木材6は、図3(C)に示されるように、脱水前よりも薄くなって排出口2Bから排出される。なお、調整機構における調整量は、木材6の厚さ(5~50mm程度)や木材の種類にもよるが、例えば、木材6に対し15MPa以上の圧力が加わるように調整することが望ましい。 Figure 3 is the first diagram explaining the dehydration process in the compression device 2. When the electric motor of the compression device 2 is started, the upper roller 21, the front roller 22, and the rear roller 23 rotate. Therefore, as shown in Figure 3 (A), when wood 6 is input into the input port 2A while the compression device 2 is operating, the wood 6 is pulled between the upper roller 21 and the front roller 22. The gap between the upper roller 21 and the front roller 22 is adjusted by the adjustment mechanism so that it is narrower than the thickness of the wood 6. Therefore, when the wood 6 is pulled between the upper roller 21 and the front roller 22, it is compressed. Then, as shown in Figure 3 (B), the wood 6 is also pulled between the upper roller 21 and the rear roller 23 and further compressed, and exits from the discharge port 2B. The wood 6 dehydrated by the compression device 2 is discharged from the discharge port 2B thinner than before dehydration, as shown in Figure 3 (C). The amount of adjustment in the adjustment mechanism depends on the thickness of the wood 6 (approximately 5 to 50 mm) and the type of wood, but it is desirable to adjust it so that a pressure of 15 MPa or more is applied to the wood 6, for example.

図4は、圧搾装置2における脱水の様子を解説した第2の図である。圧搾装置2は、図3に示したような棒状の木材6のみならず、例えば、5cm程度の大きさに切り分けられた木質チップ7を脱水することもできる。木質チップ7を脱水したい場合、例えば、図4(A)に示されるように、圧搾装置2が作動している状態で木質チップ7を投入口2Aに投入する。すると、木質チップ7は、上部ローラー21と前部ローラー22との間に引き込まれて圧縮される。そして、木質チップ7は、図4(B)に示されるように、上部ローラー21と後部ローラー23との間にも引き込まれて更に圧縮され、排出口2Bから出ていく。そして、圧搾装置2によって脱水された木質チップ7は、図4(C)に示されるように、脱水前よりも小さくなって排出口2Bから排出される。圧搾装置2には、上述したように前部スクレーパー26が備わっているため、木質チップ7のような小片であっても、前部ローラー22と後部ローラー23との間から下へ落ちることなく脱水可能である。 Figure 4 is the second diagram explaining the dehydration process in the compression device 2. The compression device 2 can dehydrate not only rod-shaped wood 6 as shown in Figure 3, but also wood chips 7 cut into pieces of about 5 cm in size. When dehydrating wood chips 7, for example, as shown in Figure 4 (A), the wood chips 7 are fed into the inlet 2A while the compression device 2 is operating. The wood chips 7 are then drawn between the upper roller 21 and the front roller 22 and compressed. As shown in Figure 4 (B), the wood chips 7 are also drawn between the upper roller 21 and the rear roller 23 and further compressed, and exit from the outlet 2B. The wood chips 7 dehydrated by the compression device 2 are then discharged from the outlet 2B in a smaller size than before dehydration, as shown in Figure 4 (C). As mentioned above, the pressing device 2 is equipped with a front scraper 26, so even small pieces such as wood chips 7 can be dewatered without falling between the front roller 22 and the rear roller 23.

図5は、圧搾装置における脱水前後の木材の構造的な変化を電子顕微鏡で捉えた図である。また、図6は、圧搾装置における脱水前後の木材の構造的な変化を表したイメージ図である。図5と図6を見ると判るように、圧搾前はセルロース内に閉じ込められていたリグニンは、ローラーの圧力を受けてセルロースに機械的破堤が生じると、セルロース内から流出する。そして、木部繊維内の間隙に流出したリグニンは、ローラーの回転方向に応じた方向へ移動し、木口面等から排出される。 Figure 5 shows the structural changes in wood before and after dehydration in a compression device, captured by an electron microscope. Figure 6 is an image showing the structural changes in wood before and after dehydration in a compression device. As can be seen from Figures 5 and 6, the lignin that was trapped inside the cellulose before compression flows out of the cellulose when the cellulose is mechanically broken by the pressure of the rollers. The lignin that has flowed into the gaps in the wood fibers then moves in a direction that corresponds to the direction of rotation of the rollers, and is discharged from the end grain surface, etc.

図7は、圧搾装置2における脱水前後の木材の木口面を電子顕微鏡で捉えた図である。図7(A)を見ると判るように、圧搾装置2における脱水前の木材は、木材を形作る木部繊維がハニカム状になっており、根から吸収した水分を枝や葉へ送るための導管が形成されている。このため、脱水前の木材は、このような導管内に水分が残留した状態となっている。 Figure 7 shows the end grain of wood captured by an electron microscope before and after dehydration in the compression device 2. As can be seen from Figure 7 (A), before dehydration in the compression device 2, the xylem fibers that form the wood are honeycomb-shaped, and conduits are formed to transport the moisture absorbed from the roots to the branches and leaves. Therefore, before dehydration, moisture remains in these conduits.

そして、図7(B)を見ると判るように、木材を形作る木部繊維は、圧搾装置2における脱水後においては、その形状がハニカム状から四角形状に変形してはいるものの、道管自体は破壊されていない。よって、圧搾装置2は、木材6や木質チップ7を圧縮することにより導管を圧搾し、導管内に残留する水分を、木口面にある導管の端部開口から排出する装置であると言える。このため、導管内の水分を圧搾装置2の圧搾により効率的に排出するには、投入方向が導管の長手方向に沿うように木材を投入することが好ましい。よって、圧搾装置2は、図4に例示したように木質チップ7を脱水することも可能であるが、脱水の効率性に着目した場合、図3に例示したような脱水方法、すなわち、棒状の木材6を木材6の長手方向(導管の長手方向)に沿うように投入することが好ましいと推察される。 As can be seen from FIG. 7(B), the wood fibers that make up the wood are deformed from a honeycomb shape to a square shape after dehydration in the compression device 2, but the vessels themselves are not destroyed. Therefore, the compression device 2 can be said to be a device that compresses the vessels by compressing the wood 6 and wood chips 7, and discharges the moisture remaining in the vessels from the end openings of the vessels at the buttock surface. Therefore, in order to efficiently discharge the moisture in the vessels by compression in the compression device 2, it is preferable to feed the wood so that the feeding direction is along the longitudinal direction of the vessels. Therefore, although the compression device 2 can also dehydrate the wood chips 7 as shown in FIG. 4, when focusing on the efficiency of dehydration, it is presumed that the dehydration method shown in FIG. 3, that is, feeding the rod-shaped wood 6 along the longitudinal direction of the wood 6 (the longitudinal direction of the vessels) is preferable.

図8は、圧搾装置2で木材6と木質チップ7を圧縮した場合の圧搾効果の違いを検証した表である。図8の「ロール式圧搾機1」の結果を見ると判るように、木質チップ7を圧縮した場合、1回目の脱水で木質チップ7から抽出された水分は、木材の重量比で0.33%と僅かな量に留まった。そこで、2回目の脱水を試みたが、2.22%に留まった。 Figure 8 is a table verifying the difference in the compression effect when wood 6 and wood chips 7 are compressed with the compression device 2. As can be seen from the results of "Roller Compressor 1" in Figure 8, when wood chips 7 were compressed, the amount of moisture extracted from the wood chips 7 in the first dehydration was only a small amount, 0.33% by weight of the wood. Therefore, a second dehydration was attempted, but only 2.22% was extracted.

一方、短冊状の木材6を圧縮した場合、1回目の脱水で木材6から抽出された水分は、木材の重量比で13.27%という量であった。木材6の寸法は、幅100mm、厚さ10mm、長さ1000mmであった。また、2回目の脱水を試みたところ、0.32%であった。これは、圧搾装置2で脱水可能な水分量のほとんどが1回目で脱水できたためと推察される。 On the other hand, when strip-shaped wood 6 was compressed, the amount of moisture extracted from wood 6 in the first dehydration was 13.27% by weight of the wood. The dimensions of wood 6 were width 100 mm, thickness 10 mm, and length 1000 mm. When a second dehydration attempt was made, the amount was 0.32%. This is presumably because most of the moisture that could be dehydrated by the compression device 2 was dehydrated in the first run.

なお、図8の「ロール式圧搾機2」の結果を見ると判るように、木質チップ7の量を多くしたり、厚さを互い違いにした2種類の木材6を用意したりした場合の試験についても行った。図8の「短冊板A」の寸法は、幅100mm、厚さ10mm、長さ1000mmである。一方、「短冊板B」の寸法は、幅100mm、厚さ15mm、長さ1000mmである。木質チップ7の量を多くしたり、厚さを互い違いにしたりしても、木質チップ7より木材6の方が効率的に脱水できることが確認された。 As can be seen from the results of the "Roller Compressor 2" in Figure 8, tests were also conducted in which the amount of wood chips 7 was increased and two types of wood 6 with alternating thicknesses were prepared. The dimensions of "Rectangular Board A" in Figure 8 are width 100 mm, thickness 10 mm, and length 1000 mm. On the other hand, the dimensions of "Rectangular Board B" are width 100 mm, thickness 15 mm, and length 1000 mm. It was confirmed that wood 6 can be dehydrated more efficiently than wood chips 7, even when the amount of wood chips 7 was increased or the thicknesses were alternating.

また、図には示していないが、本実施形態の圧搾装置2のようなロール式の圧搾機と、ピストン加圧式のプレス機との比較試験についても行った。しかし、プレス機については木質チップから水分がほとんど抽出されなかった。これは、木質チップに加わる加圧力の不足の可能性もあるが、ピストンを収縮させた際の木質チップの嵩の回復により、抽出された水分が再び吸収されたことが主な原因と推察される。また、ピストン加圧式のプレス機は、木質チップの入れ替えのためにバッチ式となり、本実施形態の圧搾装置2のように木材を連続的に投入することができない。このため、ローラーを使った本実施形態の圧搾装置2は、ピストン加圧式のプレス機に比べると、木材の脱水を極めて効率的に行うことができると言える。 Although not shown in the figure, a comparative test was also conducted between a roll-type compressor such as the compression device 2 of this embodiment and a piston-pressure press. However, when using the press, almost no moisture was extracted from the wood chips. This may be due to insufficient pressure applied to the wood chips, but it is believed that the main cause is that the extracted moisture was reabsorbed due to the wood chips regaining their bulk when the piston was contracted. In addition, piston-pressure presses are batch-type machines in order to replace the wood chips, and cannot continuously input wood like the compression device 2 of this embodiment. For this reason, it can be said that the compression device 2 of this embodiment, which uses rollers, can dehydrate wood extremely efficiently compared to piston-pressure presses.

なお、木材6のように短冊状の板材ではない木質チップ7であっても、例えば、前部ガイド25を下記のように変形すれば、導管の長手方向が投入方向に沿うように木質チップ7を圧搾装置2へ投入することができる。図9は、前部ガイド25の変形例を示した図である。図9では、圧搾装置2を上側から見た場合について示している。 Even if the wood chips 7 are not rectangular boards like the wood 6, the wood chips 7 can be fed into the compression device 2 so that the longitudinal direction of the conduit is aligned with the feeding direction by, for example, modifying the front guide 25 as described below. Figure 9 shows a modified version of the front guide 25. Figure 9 shows the compression device 2 as viewed from above.

本変形例では、木質チップ7が直方体に切り分けられていることを前提とする。また、木質チップ7は、直方体の長手方向が導管に沿うように切り分けられていることを前提とする。本変形例では、前部ガイド25が、木質チップ7を載せる作業が行われる載置面25Aと、載置面25Aから下り勾配の傾斜を形成する前部傾斜面25Bと、前部傾斜面25Bから投入口2A内に入る下り勾配の後部傾斜面25Cとを有する。前部傾斜面25Bと後部傾斜面25Cには、木質チップ7の長手方向が投入方向に沿うように木質チップ7の向きを揃えるガイド壁25Dが設けられている。よって、載置面25Aに適当な向きで載置された木質チップ7は、ガイド壁25Dによって向きが揃えられ、投入口2A内に投入されることになる。したがって、圧搾装置2は、木質チップ7のような小片の木材であっても、木材6と同様に、木材の脱水を効率的に行うことが可能となる。 In this modified example, it is assumed that the wood chips 7 are cut into rectangular parallelepipeds. It is also assumed that the wood chips 7 are cut into rectangular parallelepipeds with their longitudinal direction aligned with the conduit. In this modified example, the front guide 25 has a loading surface 25A on which the wood chips 7 are loaded, a front inclined surface 25B that forms a downward slope from the loading surface 25A, and a rear inclined surface 25C that has a downward slope and enters the inlet 2A from the front inclined surface 25B. The front inclined surface 25B and the rear inclined surface 25C are provided with guide walls 25D that align the orientation of the wood chips 7 so that the longitudinal direction of the wood chips 7 is aligned with the loading direction. Therefore, the wood chips 7 loaded in an appropriate orientation on the loading surface 25A are aligned by the guide walls 25D and are loaded into the inlet 2A. Therefore, the compression device 2 can efficiently dehydrate wood, even if it is a small piece of wood such as the wood chips 7, in the same way as wood 6.

木質燃料製造システム1では、圧搾装置2によって脱水された木材が乾燥装置3で乾燥される。乾燥装置3では、加熱による木材の乾燥が行われる。加熱手段としては、例えば、燃料を燃やして発生させた熱などが挙げられる。乾燥装置3では、木材がバイオマス発電機5の炉内に投入可能な乾燥度(本願でいう「所定乾燥度」の一例である)、例えば、含水率が15%程度の乾燥度になるまで乾燥が行われる。木質燃料製造システム1では、
木材を乾燥装置3で乾燥させる前に圧搾装置2で脱水を行っているため、乾燥装置3における乾燥時間が短縮され、乾燥装置3で消費する熱エネルギー量が削減される。よって、木材の乾燥に消費される熱エネルギーを、例えば、給湯や空調といった他の設備で有効利用することが可能となる。
In the wood fuel production system 1, wood dehydrated by the compression device 2 is dried in the drying device 3. In the drying device 3, the wood is dried by heating. An example of a heating means is heat generated by burning fuel. In the drying device 3, the wood is dried until it reaches a dryness level at which it can be fed into the furnace of the biomass generator 5 (an example of the "predetermined dryness" in this application), for example, until it reaches a moisture content of about 15%. In the wood fuel production system 1,
Since the wood is dehydrated in the compression device 2 before being dried in the drying device 3, the drying time in the drying device 3 is shortened, and the amount of heat energy consumed in the drying device 3 is reduced. Therefore, the heat energy consumed in drying the wood can be effectively utilized for other facilities, such as hot water supply and air conditioning.

また、木質燃料製造システム1では、圧搾装置2における脱水により、木材に含まれるリグニンを抽出することもできる。リグニンは、植物の病害を防除する農薬としての効能や、抗腫瘍作用等を奏する医薬としての効能があることが認められている。リグニンは、植物の細胞壁を構成する主要成分の一つであり、リグノセルロースに含まれている。よって、リグニンを抽出するには、リグノセルロースからリグニンを抽出する処理が必要となり、通常の圧搾程度では容易に抽出されない。しかし、リグノセルロース等のリグニン含有材料からリグニンを効率的に抽出する手段の一つとして、リグニン含有材料を鉄イオンに接触させる方法が近年の研究で見出されている。そこで、圧搾装置2では、上部ローラー21と前部ローラー22と後部ローラー23の圧搾面を鉄で形成することにより、木材からリグニンを効率的に抽出できるようにしている。 In addition, in the wood fuel production system 1, lignin contained in wood can also be extracted by dehydration in the compression device 2. Lignin is recognized to have efficacy as an agricultural chemical that prevents plant diseases and as a medicine that has antitumor effects. Lignin is one of the main components that make up the cell walls of plants and is contained in lignocellulose. Therefore, in order to extract lignin, a process for extracting lignin from lignocellulose is required, and it is not easily extracted by ordinary compression. However, recent research has found that one method of efficiently extracting lignin from lignin-containing materials such as lignocellulose is to bring the lignin-containing material into contact with iron ions. Therefore, in the compression device 2, the compression surfaces of the upper roller 21, front roller 22, and rear roller 23 are made of iron, making it possible to efficiently extract lignin from wood.

図10は、上部ローラー21と前部ローラー22と後部ローラー23の圧搾面の形状のバリエーションを例示した図である。圧搾装置2は、例えば、図10(A)に示されるように、スパイラル状の突起あるいは溝を外周面に設けた鉄製の上部ローラー21と、突起や溝の無い平滑な外周面を有する鉄製の前部ローラー22及び後部ローラー23とを有するものであってもよい。また、圧搾装置2は、図10(B)に示されるように、直線状の突起や溝を外周面に設けた鉄製の前部ローラー22及び後部ローラー23を有するものであってもよい。また、圧搾装置2は、図10(C)に示されるように、上部ローラー21に設けられた突起あるいは溝に対応する溝あるいは突起と、外周面を周回する突起あるいは溝とを設けた鉄製の前部ローラー22を有するものであってもよい。また、圧搾装置2は、その他の形態の溝あるいは突起を有する上部ローラー21と前部ローラー22と後部ローラー23とを有するものであってもよい。 Figure 10 is a diagram illustrating variations in the shape of the pressing surface of the upper roller 21, the front roller 22, and the rear roller 23. For example, as shown in Figure 10 (A), the pressing device 2 may have an iron upper roller 21 with spiral projections or grooves on the outer circumferential surface, and iron front roller 22 and rear roller 23 with smooth outer circumferential surfaces without projections or grooves. As shown in Figure 10 (B), the pressing device 2 may have an iron front roller 22 and rear roller 23 with linear projections or grooves on the outer circumferential surface. As shown in Figure 10 (C), the pressing device 2 may have an iron front roller 22 with grooves or projections corresponding to the projections or grooves on the upper roller 21, and projections or grooves that go around the outer circumferential surface. As shown in Figure 10 (C), the pressing device 2 may have an upper roller 21, a front roller 22, and a rear roller 23 with grooves or projections of other shapes.

鉄製の上部ローラー21と前部ローラー22と後部ローラー23の外周面にこのような各種形態の突起や溝が設けられていれば、外周面が平滑な場合に比べて、リグノセルロースに接触する外周面の接触面積が増大する。よって、圧搾装置2における圧搾により、リグノセルロースが各ローラーの鉄イオンに接触し、リグニンが効率的に抽出できる。また、このようなローラー外周面の突起と溝は、投入口2Aに投入された木材を、バイオマス発電機5で用いるのに適した大きさ(例えば、20~50mm程度)の木質チップとなるように切り刻む機能を兼ね備えることもできる。 When the outer peripheral surfaces of the iron upper roller 21, front roller 22, and rear roller 23 are provided with such various types of protrusions and grooves, the contact area of the outer peripheral surface that comes into contact with the lignocellulose is increased compared to when the outer peripheral surfaces are smooth. Thus, by compressing in the compression device 2, the lignocellulose comes into contact with the iron ions of each roller, and lignin can be efficiently extracted. In addition, such protrusions and grooves on the outer peripheral surfaces of the rollers can also have the function of chopping wood fed into the feed port 2A into wood chips of a size suitable for use in the biomass generator 5 (for example, about 20 to 50 mm).

図11は、圧搾装置2によるリグニンの抽出量を表した表である。図11の表を見ると判るように、鉄製の上部ローラー21と前部ローラー22と後部ローラー23を有する圧搾装置2を使って木材の圧搾を行うと、リグニンを効率的に抽出できることが判る。特に、図3に例示したような短冊状の木材6を圧搾装置2に投入した場合、図4に例示したような木質チップ7を圧搾装置2に投入した場合に比べて、極めて効率的にリグニンを抽出できることが判る。 Figure 11 is a table showing the amount of lignin extracted by the compression device 2. As can be seen from the table in Figure 11, lignin can be extracted efficiently when wood is compressed using a compression device 2 having an iron upper roller 21, front roller 22, and rear roller 23. In particular, it can be seen that when rectangular pieces of wood 6 as shown in Figure 3 are fed into the compression device 2, lignin can be extracted extremely efficiently compared to when wood chips 7 as shown in Figure 4 are fed into the compression device 2.

以上より、本実施形態の木質燃料製造システム1であれば、乾燥装置3における加熱に消費される熱エネルギー量を圧搾装置2によって削減できるのみならず、圧搾装置2において木材からリグニンを抽出することも可能となる。よって、本実施形態の木質燃料製造システム1であれば、バイオマス発電用の木質燃料を効率的に製造できる他に、各種の効能が認められているリグニンを圧搾装置2で木材から抽出することが可能となる。 As described above, the wood fuel production system 1 of this embodiment not only reduces the amount of thermal energy consumed for heating in the drying device 3 by the compression device 2, but also makes it possible to extract lignin from wood in the compression device 2. Therefore, the wood fuel production system 1 of this embodiment not only makes it possible to efficiently produce wood fuel for biomass power generation, but also makes it possible to extract lignin, which has been recognized for its various efficacies, from wood in the compression device 2.

ところで、木材から抽出されたリグニン抽出液の効能を検証する実験を試みたので、そ
の結果を以下に示す。本検証実験では、短冊板を木質燃料製造システム1で圧搾することにより抽出されたリグニン抽出液の効能について検証した。リグニン抽出液には様々な効能が認められているが、本検証実験では、抗ウイルス効果について検証した。検証実験は、インフルエンザウイルスPR8[A/PUERTORICO/8/34(H1N1)]を用いて行った。ウイルス株を感染させる細胞には、イヌの腎尿細管上皮細胞(MDCK細胞)を用い、ウイルスの力価をTCID50=2.8×10/mlにして実験を行った。
An experiment was conducted to verify the efficacy of lignin extract extracted from wood, and the results are shown below. In this verification experiment, the efficacy of lignin extract extracted by squeezing rectangular boards with the wood fuel production system 1 was verified. Lignin extract has been recognized to have various efficacies, but in this verification experiment, the antiviral effect was verified. The verification experiment was conducted using influenza virus PR8 [A/PUERTORICO/8/34 (H1N1)]. Canine renal tubular epithelial cells (MDCK cells) were used as the cells to be infected with the virus strain, and the experiment was conducted with a virus titer of TCID 50 =2.8×10 5 /ml.

実験では、ウイルスと等量の短冊板圧搾抽出リグニンの溶液を30分間室温にて反応させ、96wellプレートを用いてMDCK細胞に37℃、5%COの条件下で45分間吸着させた。その後、各wellに100μlずつ感染培地を加え、37℃、5%COの条件下で培養し、細胞変性効果の観察を行った。図12は、インフルエンザウイルスに対する抗ウイルス効果を捉えた顕微鏡画像である。図12を見ると判るように、対照群(Ultrapure water)ではウイルス感染により、MDCK細胞の変性が認められたが、短冊板から圧搾して抽出したリグニン抽出液を用いたリグニン溶液(1%、5%)では変性が認められず、抗ウイルス効果が確認された。この結果より、短冊板を木質燃料製造システム1で圧搾することにより抽出されたリグニン抽出液は、インフルエンザウイルスに対する抗ウイルス効果を発揮することが判る。 In the experiment, a solution of lignin extracted from strips of wood with an equal amount to the virus was reacted at room temperature for 30 minutes, and then adsorbed to MDCK cells in a 96-well plate at 37°C and 5% CO2 for 45 minutes. After that, 100 μl of infection medium was added to each well, and the cells were cultured at 37°C and 5% CO2 to observe the cytopathic effect. FIG. 12 is a microscopic image capturing the antiviral effect against influenza virus. As can be seen from FIG. 12, degeneration of MDCK cells was observed due to virus infection in the control group (Ultrapure water), but no degeneration was observed in the lignin solution (1%, 5%) using the lignin extract extracted by squeezing the strips of wood, and the antiviral effect was confirmed. From this result, it can be seen that the lignin extract extracted by squeezing the strips of wood with the wood fuel production system 1 exerts an antiviral effect against influenza virus.

1・・木質燃料製造システム
2・・圧搾装置
21・・上部ローラー
22・・前部ローラー
23・・後部ローラー
24・・上部ガイド
25・・前部ガイド
25A・・載置面
25B・・前部傾斜面
25C・・後部傾斜面
25D・・ガイド壁
26・・前部スクレーパー
27・・上部スクレーパー
28・・後部スクレーパー
29・・後部ガイド
2A・・投入口
2B・・排出口
3・・乾燥装置
4・・製材所
5・・バイオマス発電機
6・・木材
7・・木質チップ
Reference Signs List 1 Wood fuel production system 2 Pressing device 21 Upper roller 22 Front roller 23 Rear roller 24 Upper guide 25 Front guide 25A Placement surface 25B Front inclined surface 25C Rear inclined surface 25D Guide wall 26 Front scraper 27 Upper scraper 28 Rear scraper 29 Rear guide 2A Inlet 2B Discharge outlet 3 Drying device 4 Sawmill 5 Biomass generator 6 Wood 7 Wood chips

Claims (4)

バイオマス発電用の木質燃料製造システムであって、
前記燃料の原材料である木材を、バイオマス発電設備の炉内に投入可能な所定乾燥度へ乾燥させる乾燥装置と、
前記乾燥装置へ送る前記木材に含有されている水分を、前記木材を連続的に加圧可能なローラーによる圧搾で抽出する圧搾装置と、を備え
前記圧搾装置は、
前記木材を上から圧搾する上部ローラーと、前記上部ローラーよりも前に前記木材を下から圧搾する前部ローラーと、前記上部ローラーよりも後に前記木材を下から圧搾する後部ローラーと、を有しており、
前記木材が棒状の状態で導管の方向である長手方向に沿うように投入されることにより、前記木材を前記前部ローラーと前記後部ローラーとの間で前記上部ローラーにより折り曲げながら圧搾する、
木質燃料製造システム。
A wood fuel production system for biomass power generation, comprising:
A drying device that dries the wood, which is the raw material for the fuel, to a predetermined dryness level that allows it to be fed into a furnace of a biomass power generation facility;
A compression device that extracts moisture contained in the wood to be sent to the drying device by compressing the wood with a roller that can continuously pressurize the wood ,
The compression device is
The wood is compressed from above by an upper roller, a front roller that compresses the wood from below before the upper roller, and a rear roller that compresses the wood from below after the upper roller,
The wood is fed in a rod-like state along the longitudinal direction, which is the direction of the conduit, and the wood is folded and squeezed by the upper roller between the front roller and the rear roller.
Wood fuel production system.
前記ローラーの少なくとも何れかは、前記木材に接触する外周面が鉄で形成されている、
請求項1に記載の木質燃料製造システム。
At least one of the rollers has an outer circumferential surface that comes into contact with the wood and is made of iron.
The wood fuel production system of claim 1 .
前記ローラーは、前記外周面に突起及び溝の少なくとも何れかが設けられている、
請求項に記載の木質燃料製造システム。
Each of the rollers has at least one of a protrusion and a groove provided on the outer circumferential surface.
The wood fuel production system according to claim 2 .
バイオマス発電用の木質燃料製造方法であって、
前記燃料の原材料である木材を、バイオマス発電設備の炉内に投入可能な所定乾燥度へ乾燥させる乾燥工程と、
前記乾燥工程へ送る前記木材に含有されている水分を、前記木材を連続的に加圧可能なローラーによる圧搾で抽出する圧搾工程と、を含み、
前記圧搾工程では、
前記木材を上から圧搾する上部ローラーと、前記上部ローラーよりも前に前記木材を下から圧搾する前部ローラーと、前記上部ローラーよりも後に前記木材を下から圧搾する後部ローラーと、を用い、
前記木材を棒状の状態で導管の方向である長手方向に沿うように投入することにより、前記木材を前記前部ローラーと前記後部ローラーとの間で前記上部ローラーにより折り曲げながら圧搾する、
木質燃料製造方法。
A method for producing wood fuel for biomass power generation, comprising:
A drying process for drying the wood, which is a raw material for the fuel, to a predetermined dryness level that allows the wood to be fed into a furnace of a biomass power generation facility;
A squeezing step in which moisture contained in the wood to be sent to the drying step is extracted by squeezing the wood with a roller capable of continuously applying pressure ,
In the squeezing step,
An upper roller that compresses the wood from above, a front roller that compresses the wood from below before the upper roller, and a rear roller that compresses the wood from below after the upper roller are used,
The wood is fed in a rod-like state along the longitudinal direction, which is the direction of the conduit, and the wood is compressed while being folded by the upper roller between the front roller and the rear roller.
Wood fuel production methods.
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