バイオマス利用設備

バイオマスエネルギー利用設備

バイオコークス製造装置


平成23年度新エネ大賞 資源エネルギー庁長官賞

■バイオコークスとは
近畿大学理工学部の井田民男教授によって開発された新しいバイオマス固形燃料(特許第4088933号)です。光合成由来の植物性廃棄物から保有するエネルギーの損失が殆どなく製品化されますので、バイオマスエネルギーの有効利用と石炭コークス代替として期待できます。

特長

  1. 原料歩留まり率100%
    製造中に灰など残渣の発生がなく、原料中の揮発成分も揮散しないので理論上の原料歩留まり率は100% 即ち、投入原料重量≒製品重量です。
  2. 原料保有エネルギーを100%有効利用
    原料中の揮発成分の揮散がないので原料が保有するエネルギーを100%有効に利用できます。
  3. 高いエネルギー密度
    比重は1.2~1.4で、原料比重(木屑では0.2~0.3)に比べて極めて大きく、燃料としての輸送効率が高く、遠い消費地までの流通が可能となり、さらに原料受入・貯蔵設備や搬送設備をコンパクト化できます。
  4. 保管性に優れた固形燃料
  5. 強度が高いので輸送時や保管時の破損・崩壊が少なく、吸水・腐敗もしないので長期間の保存が可能です。保管中の放射性セシウムなどの有害物質の溶出も防止できます。また炭のように火がつきにくく自然発火の心配もありません。
  6. CO2削減効果
    カーボンニュートラルであり化石燃料代替品としてCO2削減の効果があります。

■各種固体燃料の比較

各種固体燃料の比較

■バイオコークスとペレットの製造原理比較

植物性廃棄物が持つリグニン、セルロース、ヘミセルロースを圧縮加熱することでヘミセルロースとリグニンが軟化して繊維質のセルロースをバインド強化します。この軟化とバインド強化が高密度で高強度なバイオコークスを生成します。また、 加圧することで植物由来廃棄物の間の空隙が充填され密度が上がり、植物由来廃棄物の欠点の一つである、エネルギー密度 (体積あたりのエネルギー量)が小さな点を解決することができます。

バイオマスから成形に至るまでの過程とその特長

ペレット過程製造

ペレット製造過程

■バイオコークスの製造工程

バイオコークスの製造工程

バイオコークスの製造工程

  1. 原料充填   所定のサイズ、性状の原料を反応容器の上部から充填します。
  2. 圧縮     油圧シリンダーにより原料を圧縮します。
  3. 加熱     圧縮した状態で約200℃×約30分の加熱を行います。
  4. 冷却     圧縮した状態で空冷し常温程度まで冷却します。
  5. 製品排出   反応容器出口部から製品を油圧シリンダーで押出します。

■放射性物質汚染森林・農業残さのバイオコークス化による減容化提案

放射性物質汚染農作物・農業残さのバイオコークス化による減容化提案

モバイル型バイオコークス製造装置 (生産能力 300kg/日)

モバイル型バイオコークス製造装置 (能力 300kg/h)

  • コンパクトなモバイル型で減容処理業務を終えた後は移設が可能です。 1トンのバイオコークスの製造に必要な消費電力は400kWh程度です。
  • 放射性物質で汚染された森林の枝葉や樹皮、農業残さなどもバイオコークスにすれば1/7~1/13に減容することができますので、汚染物の保管に適しています。
  • 焼却処理による減容化ではなく、低温圧縮処理なので、製造工程で放射性物質が飛散する心配はまったくありません。
  • 圧縮成形されたバイオコークスは非常に硬く高強度で、耐浸水性に優れ、長期間にわたり安定して保管できます。自然発火や腐敗の恐れはほとんどなく、他の固形燃料と比べてもすぐれた保管安定性があります。
  • コークス代替として開発されたバイオ燃料であるため、一定期間保管後は中間処理場の除染物焼却炉の補助燃料として使用でき、重油の削減ならびにそれによるCO2削減が可能です。

平成19年消防庁発行 再生資源燃料等の安全の確保に係る調査検討報告書に準拠したバイオコークスの安全性評価試験結果

平成19年消防庁発行 再生資源燃料等の安全の確保に係る調査検討報告書に準拠したバイオコークスの安全性評価試験結果<

本減容化技術は、平成25年11月6日に環境省の除染技術探索サイトに減容化技術として正式に登録されました。

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除染技術検索サイト除染技術検索サイト

製造・販売提携先近畿大学バイオコークスプロジェクト株式会社ナニワ炉機研究所

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・本設備は、学校法人近畿大学および㈱ナニワ炉機研究所との共同研究により製品化されました
・バイオコークスのロゴマークは学校法人近畿大学および㈱ナニワ炉機研究所の登録商標です