JP2004292787A - Method for producing plant pellet, apparatus for the same, and method for producing plant mixed fuel - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は植物ペレットの製造方法および装置と植物混合燃料の製造方法に係り、更に詳しくは間伐材や木質廃材・木質チップ等およびケナフを含む草類からなる植物を石炭代替燃料として有効利用するためにペレット化するための製造方法および装置と植物混合燃料の製造方法に関する。 The present invention relates to a method and an apparatus for producing plant pellets and a method for producing a plant-mixed fuel, and more particularly to a method for effectively utilizing a plant made of grasses including thinned wood, wood waste, wood chips, etc., and kenaf as a coal alternative fuel. The present invention relates to a production method and apparatus for pelletizing into a mixture and a method for producing a plant mixed fuel.
一般に森林で発生する間伐材は森林内に放置されており、何ら利用されてはいなかった。しかし、間伐材を含め、木質廃材・木質チップ、その他椰子殻等は石炭代替燃料として利用することができ、これらを粉砕した上で木質ペレットとすることにより燃料として利用できる形態になる。このペレットを製造するには、従来、上述した木質材をサイズごとに選別しながら異物を除去した上で、粗く破砕して乾燥させ、更に小さく粉砕し、しかる後に所定の形状のペレットに成形する方法を採用している。 Thinned wood generally generated in the forest was left in the forest and was not used at all. However, waste wood, wood chips, coconut husks and the like, including thinned wood, can be used as an alternative fuel to coal, and can be used as fuel by pulverizing them into wood pellets. Conventionally, in order to produce the pellets, the above-mentioned wood materials are sorted by size to remove foreign matter, then coarsely crushed and dried, further crushed, and then formed into pellets of a predetermined shape. The method is adopted.
この木質ペレットの製造設備を工程順に並べた構成を図6に示す。図示のように、まず、一次破砕された木屑などがトラックで運搬されてトラックスケール1にて計量され、ストックヤードに堆積される。ショベルカー等の重機により定量供給装置2に入れられ、処理対象としては大き過ぎたり、小さ過ぎる木屑が原料スクリーン3にて篩い分けられて除去される。次いで、風力選別機4にて土砂やその他の異物が取り除かれ、磁石選別機5で鉄片などが除去される。このような前処理が終了した後、二次破砕機6により12mm以下のサイズに破砕する。これを定量切出装置7によって熱風発生装置8が接続された乾燥機9に供給し、水分が12%以下となるように乾燥させる。乾燥処理により水分が飛ばされたチップは、より破砕処理が簡易になるので、最終粉砕処理のために三次破砕機11にて導入して6mmサイズ以下に破砕するようにしている。そして、破砕チップはペレット成形機13に供給され、ここで直径6〜12mm・長さ20mm程度の円柱ペレットに成形する。その後、ペレットはクーラ14で常温近くまで冷却され、ペレット用スクリーン15を介して貯留サイロ16に貯められ、適宜、必要量を払い出して出荷される。
FIG. 6 shows a configuration in which the wood pellet manufacturing facilities are arranged in the order of steps. As shown in the drawing, firstly, primary crushed wood chips and the like are transported by a truck, weighed by a
なお、廃材などの有効利用を図るための成形用木質系組成物及びその製造方法に関して特許文献1がある。
ところが、上記従来の方法では、木屑などは一次破砕されてペレット製造設備に搬入されてくるが、ペレット成形装置に供給するまでの前処理工程が非常に多く掛かり、設備電力の大半が前処理で消費されてしまうという問題があった。図6に示しているように、粉砕のための乾燥処理の前に異物除去や選別処理があり、乾燥処理やその後の三次粉砕で多くの設備電力が消費されてしまう。したがって、ペレット成形装置に至る前処理を簡易化することによって設備の小型化が図られ、同時に消費電力を低減することができる。 However, in the above-mentioned conventional method, wood chips and the like are firstly crushed and carried into the pellet manufacturing equipment, but a very large number of pretreatment steps are required until the waste is supplied to the pellet forming equipment, and most of the equipment power is pretreated. There was a problem of being consumed. As shown in FIG. 6, foreign matter removal and sorting are performed before the drying for pulverization, and a large amount of equipment power is consumed in the drying and subsequent tertiary pulverization. Therefore, the size of the equipment can be reduced by simplifying the pretreatment leading to the pellet forming apparatus, and the power consumption can be reduced at the same time.
一方、アオイ科ハイビスカス属の一年草であるケナフは、木材に替わるパルプ資源として近年利用されている。ケナフの茎は、茎皮の植物繊維の靱皮部と茎の中心にある木質部から構成されており、それぞれ異なる性質を有している。靱皮部は植物繊維を多く含み強度に優れており、紙、不織布等に利用されている。木質部は、木材裁断機等で機械的に裁断、破砕、粉砕した後、二次加工し、建材等に利用されている。 On the other hand, kenaf, which is an annual plant of the genus Hibiscus of the Malvaceae family, has recently been used as a pulp resource instead of wood. The kenaf stem is composed of a bast part of plant fiber of the stem bark and a woody part at the center of the stem, and has different properties. The bast portion contains a large amount of plant fiber and has excellent strength, and is used for paper, nonwoven fabric, and the like. The wood part is mechanically cut, crushed, and pulverized by a wood cutting machine or the like, and then subjected to secondary processing to be used as a building material or the like.
また、ケナフは成長が極めて早く、単位面積当たりの植物繊維収穫量が多く、短期間で多くの収穫が可能である。また、栽培も簡単なことから広範囲にわたり栽培されている。よって、ケナフは木材に比べ安価で入手することができる。 In addition, kenaf grows very fast, has a large amount of plant fiber per unit area, and can produce many crops in a short period of time. In addition, it is cultivated in a wide range because of easy cultivation. Therefore, kenaf can be obtained at lower cost than wood.
本発明は、上記問題点に着目してなされたもので、これまでスクラップとして処理されていた間伐材や木質廃材等および、木材に代替するパルプ資源として利用されていたケナフを含む草類からなる植物を熱エネルギーとして有効利用するとともに、石炭の代替燃料として使用できる燃料としての植物ペレットを簡易な設備で低コストで製造することができる方法および装置を提供することを目的とする。 The present invention has been made in view of the above problems, and is made up of grass including kenaf, which has been used as a pulp resource instead of wood, such as thinned wood or wood waste, which has been treated as scrap. It is an object of the present invention to provide a method and an apparatus capable of effectively utilizing plants as heat energy and producing plant pellets as a fuel that can be used as an alternative fuel to coal with simple equipment at low cost.
まず、本願発明は次のような知見により得られたものである。すなわち、密度が小さく、弾性体である木質廃材の予備破粋品や間伐材、木材チップ等を竪型粉砕機(ローラミル)で効率的に切断および粉砕し、同時に乾燥処理して1回の粉砕処理によってペレット成形するための条件を整えておくことにより、多段階に亘る処理や設備を不要にすることができるとの知見から得られたものである。 First, the present invention has been obtained based on the following findings. That is to say, a pre-pulverized wood waste material, a thinned wood material, a wood chip, etc., having a low density and elasticity, are efficiently cut and pulverized by a vertical pulverizer (roller mill), and simultaneously dried and pulverized once. It has been obtained from the knowledge that by preparing conditions for forming a pellet by processing, multi-step processing and equipment can be eliminated.
このような知見から、本発明に係る植物ペレットの製造方法は、予備破砕した植物原料を分級式回転セパレータ付きの竪型粉砕機の粉砕テーブルに供給し、前記植物原料を粉砕テーブルの回転に従動回転するローラで粉砕して該粉砕テーブル外周より排出し、該粉砕物を該粉砕テーブル外周下方より噴出するガスにより乾燥・搬送し、該粉砕テーブル上方に配設した分級式回転セパレータに導入して微粉成分と粗粉成分とに分級し、前記粗粉成分を前記粉砕テーブル上に戻すとともに、前記微粉成分は粉砕機外へガスとともに排出し微粉成分をガスと分離したのち、ペレット成形機に供給することにより一定形状のペレットを連続的に成形して製造するように構成して、上記問題点を解決することができるのである。
また、ケナフのように植物繊維を多く含む原料であっても、切断と粉砕を行うことができる竪型粉砕機を、用いることを特徴とする。
From such findings, the method for producing plant pellets according to the present invention provides a pre-crushed plant material to a grinding table of a vertical grinding machine with a classifying rotary separator, and the plant material is driven by rotation of the grinding table. Pulverized by a rotating roller and discharged from the outer periphery of the pulverizing table, the pulverized material is dried and transported by a gas ejected from below the outer periphery of the pulverizing table, and introduced into a classifying rotary separator disposed above the pulverizing table. The fine powder component and the coarse powder component are classified and the coarse powder component is returned to the crushing table. The fine powder component is discharged together with the gas outside the crusher to separate the fine powder component from the gas, and then supplied to the pellet forming machine. By doing so, it is possible to solve the above-mentioned problem by forming a pellet having a constant shape by continuously molding it.
In addition, a vertical pulverizer capable of cutting and pulverizing a raw material containing a large amount of plant fiber, such as kenaf, is used.
また、本発明に係る植物ペレットの製造装置は、予備破砕した植物原料の定量供給手段と、当該定量供給手段の下流に配置され回転粉砕テーブルとこの上面を回転する粉砕ローラと前記粉砕テーブルの外周縁からガスを噴出する竪型粉砕機と、この竪型粉砕機の上方に配置され前記ガスに同伴してきた粉砕物を微粉成分と粗粉成分とに分級し粗粉成分をテーブルに戻すとともに該微粉成分を含有したガスを排出する分級式回転セパレータと、この分級式回転セパレータから分離されたガスから微粉成分の粉砕物を取り出す集塵機と、集塵機から排出される微粉成分を導入して一定形状のペレットを連続的に成形する成形機とを有してなることを特徴とする。 Further, the apparatus for producing plant pellets according to the present invention comprises a means for quantitatively supplying preliminarily crushed plant material, a rotary grinding table disposed downstream of the quantitative supply means, a grinding roller rotating on the upper surface thereof, and A vertical pulverizer that ejects gas from the periphery, and a pulverized material disposed above the vertical pulverizer and accompanied by the gas is classified into a fine powder component and a coarse powder component, and the coarse powder component is returned to the table. A classifying rotary separator that discharges gas containing fine powder components, a dust collector that extracts pulverized material of fine powder components from the gas separated from the classifying rotary separator, and a fine shape component that introduces fine powder components discharged from the dust collector. A molding machine for continuously molding the pellets.
本発明に係る植物混合燃料の製造方法は、予備破砕した植物原料に紙原料を加えて水分量を調整した植物混合原料を分級式回転セパレータ付きの竪型粉砕機の粉砕テーブルに供給し、粉砕テーブルの回転に従動回転するローラで粉砕して該粉砕テーブル外周より排出し、該粉砕物を該粉砕テーブル外周下方より噴出するガスにより乾燥・搬送し、ガスと分離した粉砕品を燃料として製造することを特徴とする。 The method for producing a plant-mixed fuel according to the present invention comprises supplying a plant-mixed material obtained by adding a paper material to a pre-crushed plant material and adjusting the water content to a pulverizing table of a vertical pulverizer equipped with a classifying rotary separator, and pulverizing Pulverized by a roller driven by rotation of the table, discharged from the outer periphery of the pulverizing table, and the pulverized material is dried and transported by a gas ejected from below the outer periphery of the pulverizing table, and a pulverized product separated from the gas is manufactured as a fuel. It is characterized by the following.
上記構成によれば、間伐材・木屑・廃材などは、一次破砕によって予備的に破砕されてペレット製造設備に搬入される。一時的に貯蔵場に貯蔵された後、一次破砕植物原料は定量供給手段によって連続的に竪型粉砕機に供給される。これは回転する粉砕テーブルとこの上で転動する粉砕ローラを備えており、粉砕テーブル上に供給された原料は、粉砕テーブルと粉砕ローラの相対回転により粉砕される。粉砕テーブルの外周からは粉砕物がこぼれ落ちようとするが、テーブル外周からガスが吹き上げ、上方に搬送する。上方に配置された分級式回転セパレータは適正な粉砕サイズになった粉砕物だけを選択するもので、粉砕未了のものはここで元の粉砕テーブル上に戻し、適正に粉砕されたものだけを機外に排出する。排出先には集塵機が置かれ、ここで粉砕物が分離され、成形機に供給される。成形機では一定の型に入れられ、加熱処理によりリグニンの働きで固形化するので、連続的に植物ペレットを製造することができる。ケナフなどの植物繊維を有する原料は、前記竪型粉砕機の粉砕に伴う切断機能により切断・粉砕処理される。 According to the above configuration, thinned wood, wood chips, waste materials, and the like are preliminarily crushed by primary crushing and carried into the pellet manufacturing facility. After being temporarily stored in the storage, the primary crushed plant material is continuously supplied to the vertical mill by the quantitative supply means. It has a rotating pulverizing table and a pulverizing roller which rolls on it. The raw material supplied on the pulverizing table is pulverized by the relative rotation of the pulverizing table and the pulverizing roller. Although the pulverized material tends to spill from the outer periphery of the pulverizing table, the gas blows up from the outer periphery of the table and is conveyed upward. The classifying rotary separator placed above selects only the pulverized material of the appropriate pulverized size.If the pulverized material has not been pulverized, return it to the original pulverizing table and only the pulverized material Discharge outside the machine. A dust collector is placed at the discharge destination, where the pulverized material is separated and supplied to the molding machine. In a molding machine, it is put into a fixed mold and solidified by the action of lignin by heat treatment, so that plant pellets can be continuously produced. A raw material having vegetable fibers such as kenaf is cut and pulverized by a cutting function accompanying the pulverization of the vertical pulverizer.
本発明の植物ペレットの製造方法および装置と植物混合燃料の製造方法によれば、予備破砕した間伐材・木屑・廃材・ケナフを含む草類からなる植物原料を分級式回転セパレータ付きの竪型粉砕機の粉砕テーブルに供給し、前記植物原料を粉砕テーブルの回転に従動回転する複数のローラで粉砕して該粉砕テーブル外周より排出し、該粉砕物を該粉砕テーブル外周下方より噴出するガスにより乾燥・搬送し、該粉砕テーブル上方に配設した分級式回転セパレータに導入して微粉成分と粗粉成分とに分級し、前記粗粉成分を前記粉砕テーブル上に戻すとともに、前記微粉成分は粉砕機外へガスとともに排出し微粉成分をガスと分離したのち、ペレット成形機に供給することにより一定形状のペレットを連続的に成形して製造することができるようになる。従って、間伐材や廃材やケナフを含む草類からなる植物などをボイラやセメントキルンでの焼成用化石燃料への代替が可能となる。植物原料に安価なケナフを用いることにより植物ペレットを低コストで製造することができる。また、植物原料に古紙やリサイクル紙などを加えた紙原料を分級式回転セパレータ付きの竪型粉砕機を用いて粉砕品とし、この粉砕品を植物混合燃料として燃焼用に用いることができる。また、この植物混合燃料はペレット製造や堆肥原料などの木粉として2次利用することも可能である。さらに、一般的な燃料としての利用性をもたらすことができるので、植物原料を有効なエネルギー源として再利用できるという効果が得られる。 According to the method and apparatus for producing plant pellets and the method for producing a plant blended fuel of the present invention, a plant material consisting of grass containing pre-crushed thinned wood, wood chips, waste wood, and kenaf is vertically pulverized with a classifying rotary separator. The plant raw material is supplied to a pulverizing table, and the plant raw material is pulverized by a plurality of rollers rotating following the rotation of the pulverizing table, discharged from the outer periphery of the pulverizing table, and the pulverized material is dried by gas ejected from below the outer periphery of the pulverizing table. • Conveyed, introduced into a classifying rotary separator disposed above the crushing table, classified into fine powder components and coarse powder components, and returning the coarse powder components onto the crushing table; After discharging to the outside together with the gas and separating the fine powder component from the gas, it can be manufactured by continuously forming pellets of a certain shape by supplying it to a pellet forming machine. To become. Therefore, it becomes possible to substitute thinned wood, waste wood, plants made of grass including kenaf, etc. with fossil fuels for burning in boilers and cement kilns. By using inexpensive kenaf as a plant material, plant pellets can be produced at low cost. Further, a paper raw material obtained by adding used paper or recycled paper to the plant raw material can be used as a ground product using a vertical mill with a classifying rotary separator, and the ground product can be used as a plant mixed fuel for combustion. In addition, this plant mixed fuel can be used secondarily as wood flour such as for pellet production and compost raw materials. Furthermore, since the fuel can be utilized as a general fuel, the effect that the plant material can be reused as an effective energy source can be obtained.
以下に、本発明に係る植物ペレットの製造方法および装置と植物混合燃料の製造方法の具体的な実施形態について図面を参照しつつ詳細に説明する。
図1は実施形態に係る植物ペレットの製造装置を工程順に配列して示している。まず、原料となる間伐材・木屑・廃材・ケナフを含む草類からなる植物の一次破砕について図7のフローチャートを用いて説明する。図7に示すように間伐材・木材・廃材等からなる木質材は後述の竪型粉砕機に投入できる大きさに破砕処理(ステップ201)を行う。一方、ケナフの場合、前述の通り茎の皮部分に植物繊維を多く含むため、切断しない状態で破砕処理を行うと長い植物繊維は強度があって破砕されない。植物繊維は長い紐状となり破砕されずにお互いに絡み合って残ってしまう。そこで、切断と粉砕を同時に行うことができる切断機にケナフを投入して、切断・破砕の処理を行う(ステップ202)。これにより、ケナフの植物繊維は切断・粉砕され植物繊維同士が絡まない程度まで短く切断されたケナフは長い植物繊維に比べ後述のように微粉砕されやすくなる。切断・破砕処理後の間伐材・木屑・廃材・ケナフを含む草類からなる植物は一次破砕原料となる。
Hereinafter, specific embodiments of the method and apparatus for producing a plant pellet and the method for producing a plant mixed fuel according to the present invention will be described in detail with reference to the drawings.
FIG. 1 shows a plant pellet manufacturing apparatus according to an embodiment arranged in the order of steps. First, primary crushing of a plant made of grass including thinned wood, wood chips, waste wood, and kenaf as raw materials will be described with reference to the flowchart of FIG. As shown in FIG. 7, a wood material composed of thinned wood, wood, waste material and the like is subjected to a crushing process (step 201) to a size that can be put into a vertical crusher described later. On the other hand, in the case of kenaf, as described above, since a large amount of plant fiber is contained in the bark of the stem, if crushing treatment is performed without cutting, long plant fiber is strong and not crushed. Vegetable fibers become long strings and remain entangled with each other without being crushed. Therefore, kenaf is put into a cutting machine capable of performing cutting and pulverization at the same time, and processing of cutting and crushing is performed (step 202). As a result, the kenaf plant fiber is cut and crushed, and the kenaf cut short to such an extent that the plant fibers are not entangled with each other is more easily pulverized as described later than the long plant fiber. Plants consisting of grasses including thinned wood, wood chips, waste wood, and kenaf after cutting and crushing are used as primary crushing materials.
図1に示すように、一次破砕された間伐材・木屑・廃材・ケナフを含む草類からなる植物原料の受入部であるトラックスケール20が設けられており、トラックで運搬された後、計量され、原料ヤード22に貯蔵される。
As shown in FIG. 1, there is provided a
原料ヤード22で待機している植物材24は、ペレット製造工程に供給されるが、これはショベルカー等の重機26により最初に定量供給装置28に入れられ、ここから下流の工程に定量で連続排出される。定量供給装置28の出口部分には、処理対象としては大き過ぎる植物材24が原料スクリーン30にて篩い分けられて除去される。
The
この原料スクリーン30を経た一次破砕原料は、最初に分級式回転セパレータ付きの竪型粉砕機32に供給され、ここで設定サイズまで粉砕され、その間、異物が除去され、かつ乾燥処理されるようになっている。例えば、粉砕粒度が6mm以下で水分が12%以下となるように粉砕乾燥処理するのである。この竪型粉砕機32の具体的構成を図2、図3を参照して説明する。図示のように、この竪型粉砕機32は2段分級式回転セパレータ付きのローラミル構成とされ、これは粉砕機のケーシング(外筒)34を有し、図示しない架台上には縦軸回りに回動する粉砕テーブル36が支持され、この粉砕テーブル36はケーシング(外筒)34内の下部に配設されている。そして、この粉砕テーブル36は電動モータにより回転駆動される。上記ケーシング34の内面と粉砕テーブル36の上面とで囲まれた空間が粉砕室38であり、上記粉砕テーブル36の被粉砕物を加圧して粉砕する2〜4個の粉砕ローラ40が粉砕テーブル36上に配設されている。これら粉砕ローラ40はリンク機構(アーム)を介して架台側に支持されており、また、前記リンク機構を介して油圧シリンダまたはスプリングにより押付圧力を調整できるように構成されている。
The primary crushed raw material that has passed through the
また、前述の粉砕テーブル36の外周面とケーシング34の下部内周面との間にはノズル(図示しない)が形成されており、このノズルからケーシング34内の上方に向ってガスが旋回流となって噴出させるように形成されている。ガスは原料ヤード22の植物材24或いは製造されたペレットや微粉原料を燃焼させる熱風発生装置41によって生成させられる。発生したガスはサイクロン43を経由して竪型粉砕機32に装備された前記ノズルから導入されるようになっている。
A nozzle (not shown) is formed between the outer peripheral surface of the crushing table 36 and the inner peripheral surface of the lower part of the
一方、粉砕機のケーシング(外筒)34の上部にはガス流のミル外部への排出口42が形成される。この排出口42に対応してケーシング34内に2段分級式回転セパレータ44が配設されており、このセパレータ44は粉砕テーブル36と同軸上でその軸心回りに回転する。このセパレータ44の下方は倒立した(逆)截頭円錐状のコーン46が配設されている。このコーン(逆截頭円錐体)46の上縁とケーシング34の天井面との間には周方向等間隔に複数のガイドベーン48が設けられている。このガイドベーン48はノズル部での旋回流の方向に沿って取り付けられている。また、ガイドベーン48にはその鉛直方向に沿って分級された粗粉を、その鉛直壁に沿わせて下部の逆截頭円錐状のコーン46に落とすために粗粒捕捉用ポケット(捕捉ポケット)50が設けられている。
On the other hand, a
次に、被粉砕物は供給管52を介して供給シュート(図示はセンターシュートの場合を示すが、サイドシュートのケースもある。)54から粉砕テーブル36のほぼ中央部に供給される。供給管52を配設しにくい場合には、ローラカバーが設けられる。そして、粉砕テーブル36を回転させれば、この粉砕テーブル36の上面と、粉砕ローラ40との間で被粉砕物が挟圧されて粉砕される。そして、このように粉砕された粉体は粉砕テーブル36の外周下方より噴出するガス流に伴って上方に旋回しながら吹き上げられる。
Next, the material to be crushed is supplied to a substantially central portion of the crushing table 36 from a supply chute 54 (a case of a center chute is shown, but there is also a case of a side chute) through a
上昇するガス流の速度を徐々に速くするとともに澱みが生じないように、ケーシング34の内面とコーン46の外周及びガイドベーン48の外周とで形成される空間断面形状を決定する。このガス流と粉砕された粉体との混合流は均一な流れとなって、ケーシング34内部の上方に配設されているガイドベーン48へと導かれる。
The cross-sectional shape of the space formed by the inner surface of the
この時に、比較的重量がある粗粉成分はガイドベーン48に衝突して粗粒捕捉用ポケット50に沿って下方に落下し、コーン46の内面を滑り落ちて供給管52を経由して粉砕テーブル36に戻される。これがガイドベーン48による1次分級である。
At this time, the relatively heavy coarse powder component collides with the
次に、ガイドベーン48を通過した混合流は回転セパレータ44へ送り込まれる。この混合流(粉体)には未だ粗粒成分も含まれているので、上記回転セパレータ44はこの粉体を二次分級し、粗粉成分と微粉成分とに分級する。そして、この粗粉成分はセパレータ44の回転ベーン(回転羽根)56により弾き飛ばされて、コーン46内を通って再び粉砕テーブル36上に落下して粉砕され、微粉成分は排出口42を通って外部へ排出され、次のペレット成形工程に供給される。
Next, the mixed flow that has passed through the guide vanes 48 is sent to the
竪型粉砕機32の排出口42に繋がる経路には粉砕された粉体とガスの混合流から粉体を分離する集塵機58が設けられ、ここで、ガスと粉砕粉体とを分離させるようにしている。そして、上記集塵機58から分離された粉砕粉体を送風機によって空気輸送するようにしており、この輸送経路の終端に置かれた集塵機付き貯留ホッパ60にて粉砕粉体の分離を行った上でペレット成形機62に最終粉砕粉体を導入させるようにしている。本図では空気輸送であるが機械式輸送機を用いる場合もある。ペレット成形機62はコンディショナとしてスチームあるいは水が導入され、加熱しながら植物材のリグニンの働きによって成形固化される。このペレット成形機62としては例えば径6〜12mm、長さ20mm程度の円柱棒を成型機によって製造できるものを用いる。成形されたペレットはクーラ64に供給され、ここで常温近くまで冷却処理され、貯留ホッパ66にて出荷されるまで貯蔵するようにしている。
なお、前記竪型粉砕機32は、原料にケナフなどの植物繊維を多く含む場合、粉砕に伴う切断機能により切断・破砕処理が行われる。
A
In addition, when the raw material contains a lot of vegetable fibers such as kenaf, the
このように構成された植物ペレットの製造装置を用いた製造方法の処理のフローチャートを図4に示す。間伐材・木屑・廃材・ケナフを含む草類などの植物材24は、最初に竪型粉砕機に投入できる大きさに一次切断または破砕処理され(ステップ100)、トラック移送される(ステップ102)。トラックが植物ペレット製造装置に搬入され、トラックスケール20にて計量される(ステップ104)。トラックは原料ヤード22に荷を下ろし(ステップ106)、次の植物材24の運搬作業に戻る。原料ヤード22内の植物材24は原料投入重機26により定量供給装置28に投入される(ステップ108)。
FIG. 4 shows a flowchart of a process of a manufacturing method using the plant pellet manufacturing apparatus thus configured.
定量供給装置28に入れられた植物材24は原料スクリーン30によって篩い分けられ(ステップ110)、大塊や篩上屑は取り除かれ(ステップ112)、前記原料ヤード22内の植物材24の一部とともに後述する乾燥機用熱風発生機の燃料として用いられるようになっている。篩い分けされた植物材24は輸送機に移載され(ステップ114)、分級式回転セパレータ付きの竪型粉砕機32に供給され、ここで植物材24の乾燥/粉砕処理が行われる(ステップ116)。
The
竪型粉砕機32では、回転している粉砕テーブル36の中央部に植物材24が供給され、粉砕ローラ40によって挟圧されて粉砕される。粉砕された植物材24は粉砕テーブル36外周下方より噴出するガスにより、吹き上げられ、粉砕された粉体とガスとの混合流はガイドベーン48及び回転ベーン56により、比較的重い粗粉成分は下方へ落下し、供給管52を通って粉砕テーブル36に戻される。この作業が繰り返され、粉砕チップ粒度が6mm以下とされるまで粉砕される。この間、熱風発生装置41では原料の一部と篩い分け除去された原料屑が一旦ホッパに貯められ(ステップ118)、切出しフィーダにより払い出されて(ステップ120)、熱風発生装置41に供給され(ステップ122)、生成したガスが粉砕テーブル36の周囲から噴出すように供給される。これにより、粉砕された植物材は所望の粒度になるまでの間、ガスと接触され、水分がペレット製造より求められる水分量、一般には12%以下程度となるまで乾燥されて排出口42から機外に排出さるのである。この水分量の微調整のために、調質用の散水設備が、ミル内や投入植物チップ輸送機上に設けられる。
In the
ガスに同伴されて排出される粉砕物は集塵機58で集塵され(ステップ124)、ガスは排風機を通じて大気放出される(ステップ126)。更に、粉砕物は貯留ホッパ60に搬送され(ステップ128)、これに付帯する切出しフィーダによって(ステップ130)、ペレット成形機62に送り出される(ステップ132)。
The pulverized material discharged accompanying the gas is collected by the dust collector 58 (step 124), and the gas is discharged to the atmosphere through the exhaust fan (step 126). Further, the pulverized material is conveyed to the storage hopper 60 (Step 128), and is sent out to the
ペレット成形機62にはスチームや水などのコンディショナが導入され(ステップ134)、所定の型に入れられた粉砕物は加熱作用とリグニンの働きにより固形化して、径で6〜12mm程度、長さで約20mmのペレットが成形される。成形されたペレットはクーラ64にて常温近くまで冷却され(ステップ136)、スクリーン65にて篩い分けされた後(ステップ138)、貯留ホッパ66に貯められる(ステップ140)。 A conditioner such as steam or water is introduced into the pellet forming machine 62 (step 134), and the pulverized material put into a predetermined mold is solidified by the action of heating and lignin, and has a diameter of about 6 to 12 mm and a length of about 6 to 12 mm. Then, a pellet of about 20 mm is formed. The formed pellets are cooled to near normal temperature by the cooler 64 (step 136), sieved by the screen 65 (step 138), and stored in the storage hopper 66 (step 140).
貯留ホッパ66で貯蔵されているペレットは最終的には袋詰めされ、計量されて(ステップ142)、移送され(144)、保管エリアに一時的に保管しておき(ステップ146)、適宜要請に応じて出荷されるのである(ステップ148)。
The pellets stored in the
図5は第2実施形態に係る燃料に用いる植物混合燃料の製造工程を順に配列して示している。まず、一次破砕原料に間伐材・木屑・廃材等の植物原料を用いた場合について説明する。図示のように、一次破砕された間伐材・木屑・廃材などの植物原料に紙原料を加えた植物混合原料の受入部である原料タンク70が設けられている。なお、混合する紙原料は例えば、古紙およびリサイクル紙等を用いることができる。また、植物原料には、例えば竹チップまたはさとうきび等を用いてもよい。この植物混合原料の形状に応じて、処理対象として大きすぎる原料は混合粉砕機72により2次粉砕を行う。ついで、植物混合原料は散水機74により散水して水分量を調整した後、植物混合原料タンク76に送り貯蔵される。
FIG. 5 shows the steps of manufacturing the plant-mixed fuel used for the fuel according to the second embodiment in order. First, a case in which plant materials such as thinned wood, wood chips, and waste materials are used as primary crushing materials will be described. As shown in the figure, a raw material tank 70 is provided, which is a receiving section for a plant mixed raw material obtained by adding a paper raw material to a plant raw material such as primary crushed thinned wood, wood chips and waste wood. In addition, as the paper raw materials to be mixed, for example, used paper and recycled paper can be used. In addition, for example, bamboo chips or sugar cane may be used as the plant material. Raw materials that are too large to be treated are subjected to secondary pulverization by the mixing / pulverizer 72 according to the shape of the plant mixed raw material. Next, the plant mixed raw material is sprinkled with a
次に、植物混合原料供給機78により、植物混合原料が竪型粉砕機32に供給される。この竪型粉砕機32は前述同様の操作により植物混合原料の粉砕が行われる。ここで、比較的重量のある粗粉成分は、金属及び異物と同様に下方に落下するが、金属及び異物とは分けられてバケットエレベータ80により、植物混合原料タンク76に戻される。竪型粉砕機32において粉砕された粉砕物はガスとともに、竪型粉砕機32出口に繋がる予備集塵機82に送られ、振動スクリーン等の篩84にかけられる。篩84において、粉砕成分に適さない大きな粗粉成分は、前述の竪型粉砕機32から分けられた粗粉成分と同様にバケットエレベータ80に送られて前述の植物混合原料タンク76に貯蔵される。
Next, the plant-mixed raw material supply device 78 supplies the plant-mixed raw material to the
一方、粉砕成分は粉砕品タンク86に製品として貯蔵される。前記予備集塵機82は集塵機58に繋がれ、ここでガスと微砕成分とが分離させるようにしている。分離した微粉成分は前記粉砕品タンク86に貯蔵される。粉砕品タンク86に貯蔵された粉砕成分および微粉成分からなる粉砕品は、植物混合燃料としてバーナ供給機88からバーナに送られ燃料として使われる。このとき、バーナ供給機88に約100℃〜200℃の高温空気をブロワで送風している、これは粉砕品の燃焼時間を短くするためである。一方、粉砕品タンク86に貯蔵された粉砕品の2次利用に、ペレット製造用、堆肥原料、おがくずなどの木粉として利用することもできる。
On the other hand, the pulverized components are stored as products in the pulverized product tank 86. The preliminary dust collector 82 is connected to the
一方、一次破砕原料に破砕できる長さに植物繊維を切断して破砕処理したケナフを用いる場合、紙原料を混合せず、ケナフを植物混合原料として用いる。その他の工程は前述と同様の工程を行う。 On the other hand, in the case of using kenaf which is obtained by cutting a plant fiber to a length that can be crushed into a primary crushing raw material and crushing, kenaf is used as a plant mixing raw material without mixing the paper raw material. Other steps are the same as those described above.
このように、本実施形態によれば、一次切断または破砕されている間伐材・木屑・廃材・ケナフを含む草類からなる植物材24が搬入されてきたとき、特別に異物除去や磁石選別機による鉄片除去などの前処理を行うことなく、直接実施形態に用いているような竪型粉砕機32に導入するだけで、異物除去を行わせつつ、成形可能なサイズまでの粉砕及び切断と成形に必要な乾燥処理が同時に行われる。
As described above, according to the present embodiment, when the
したがって、本実施形態によれば、従来必要とされていた異物除去などの前処理用の設備が不要となり、かつ二次・三次粉砕機、あるいは乾燥機を省略することができる。これにより、燃料用植物ペレットの製造装置の設備スペースを大幅に削減することができると同時にコスト削減も可能となっている。
なお、本実施形態では植物原料および植物混合原料となる草類にケナフを用いて説明したが、草類はこれに限定されず、他の草類でも適用できる。
Therefore, according to the present embodiment, equipment for pretreatment such as foreign matter removal which has been conventionally required becomes unnecessary, and the secondary / tertiary crusher or the dryer can be omitted. As a result, the equipment space for the plant for producing plant pellets for fuel can be significantly reduced, and also the cost can be reduced.
In the present embodiment, kenaf is used as the plant material and the plant-mixed plant grass, but the grass is not limited to this and can be applied to other grasses.
20………トラックスケール、22………原料ヤード、24………植物材、26………重機、28………定量供給装置、30………原料スクリーン、32………竪型粉砕機(ローラミル)、34………粉砕機のケーシング(外筒)、36………粉砕テーブル(回転テーブル)、38………粉砕室、40………ローラ(粉砕ローラ)、41………熱風発生装置、42………排出口、43………サイクロン、44………2段分級式回転セパレータ、46………コーン(逆截頭円錐体)、48………ガイドベーン、50………粗粒捕捉用ポケット(捕捉ポケット)、52………供給管、54………供給シュート、56………回転ベーン(回転羽根)、58………集塵機、60………貯留ホッパ、62………ペレット成形機、64………クーラ、66………貯留ホッパ。70………原料タンク、72………混合粉砕機、74………散水機、76………植物混合原料タンク、78………植物混合原料供給機、80………バケットエレベータ、82………予備集塵機、84………篩、86………粉砕品タンク、88………バーナ供給機。
20 truck scale, 22 raw material yard, 24 plant material, 26 heavy equipment, 28 quantitative supply device, 30 raw material screen, 32 vertical grinder (Roller mill), 34 ... Crusher casing (outer cylinder), 36 ... Crushing table (rotary table), 38 ... Crushing chamber, 40 ... Roller (crushing roller), 41 ...
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