特許 6564123 バイオマス固体燃料原料の処理方法及びバイオマス固体燃料原料の処理装置

(19)【発行国】日本国特許庁(JP)

(12)【公報種別】特許公報(B1)

(11)【特許番号】6564123

(24)【登録日】2019年8月2日

(45)【発行日】2019年8月21日

(54)【発明の名称】バイオマス固体燃料原料の処理方法及びバイオマス固体燃料原料の処理装置

(51)【国際特許分類】

   C10L 5/44 20060101AFI20190808BHJP

   B09B 5/00 20060101ALI20190808BHJP

【ＦＩ】

   C10L5/44

   B09B5/00 Z

【請求項の数】4

【全頁数】18

(21)【出願番号】特願2018-220724(P2018-220724)

(22)【出願日】2018年11月26日

【審査請求日】2018年12月27日

【早期審査対象出願】

【前置審査】

(73)【特許権者】

【識別番号】306022513

【氏名又は名称】日鉄エンジニアリング株式会社

(74)【代理人】

【識別番号】100106909

【弁理士】

【氏名又は名称】棚井 澄雄

(74)【代理人】

【識別番号】100175802

【弁理士】

【氏名又は名称】寺本 光生

(74)【代理人】

【識別番号】100188592

【弁理士】

【氏名又は名称】山口 洋

(72)【発明者】

【氏名】吉田 昌義

(72)【発明者】

【氏名】岸口 哲也

(72)【発明者】

【氏名】西 猛

【審査官】 森 健一

(56)【参考文献】

【文献】 国際公開第２０１８／２０７２２９（ＷＯ，Ａ１）

【文献】 特開２０１６−１２５０３０（ＪＰ，Ａ）

【文献】 特開２０１２−１２２０２６（ＪＰ，Ａ）

(58)【調査した分野】（Int.Cl.，ＤＢ名）

Ｃ１０Ｌ ５／４４

Ｂ０９Ｂ ３／００

Ｂ０９Ｂ ５／００

(57)【特許請求の範囲】

【請求項1】

添加水を用いて水洗部でバイオマス固体燃料原料を洗う水洗工程と、
前記水洗部から流れ出た後の浸漬水の電気伝導度に基づいて、前記添加水で洗った後の前記バイオマス固体燃料原料の圧縮量を調節する搾り工程と、を行い、
前記搾り工程では、前記浸漬水の電気伝導度が大きくなるのに従い、前記添加水で洗った後の前記バイオマス固体燃料原料の圧縮量を増加するバイオマス固体燃料原料の処理方法。

【請求項2】

複数回の前記水洗工程、及び１回又は複数回の搾り工程を組み合わせて行う請求項１に記載のバイオマス固体燃料原料の処理方法。

【請求項3】

添加水及びバイオマス固体燃料原料を供給する供給部と、
前記供給部から供給された前記添加水を用いて前記供給部から供給された前記バイオマス固体燃料原料を洗う水洗部と、
前記水洗部から流れ出た後の浸漬水の電気伝導度を検出する検出部と、
前記水洗部で洗った後の前記バイオマス固体燃料原料を搾る搾り部と、
前記検出部の検出結果に基づいて、前記搾り部による前記バイオマス固体燃料原料の圧縮量を調節する搾り制御部と、
を備え、
前記搾り制御部は、前記検出部が検出した前記浸漬水の電気伝導度が大きくなるのに従い、前記搾り部を駆動して、前記添加水で洗った後の前記バイオマス固体燃料原料の圧縮量を増加するバイオマス固体燃料原料の処理装置。

【請求項4】

前記水洗部は、第１水洗部及び第２水洗部を備え、
前記搾り部は、前記第１水洗部及び前記第２水洗部で洗った後の前記バイオマス固体燃料原料を搾る請求項３に記載のバイオマス固体燃料原料の処理装置。

【発明の詳細な説明】

【技術分野】

【0001】

本発明は、バイオマス固体燃料原料の処理方法及びバイオマス固体燃料原料の処理装置に関する。

【背景技術】

【0002】

従来、パームトランク（オイルパームの幹部、バイオマス固体燃料原料）を、粉砕機を用いて柔組織と維管束とに解繊して粉砕する粉砕工程と、前記粉砕工程で粉砕されたパームトランクに加水する加水工程と、前記加水工程で加水された粉状のパームトランクを圧搾する圧搾工程と、を有するパームトランクの処理方法が知られている。（例えば、特許文献１参照）。
圧搾工程の後で分離される搾汁残渣から、燃料ペレット等の固体燃料が製造される。

【先行技術文献】

【特許文献】

【0003】

【特許文献1】特開２０１８−１０３０７４号公報

【発明の概要】

【発明が解決しようとする課題】

【0004】

しかしながら、搾汁残渣中に、固体燃料として利用した際にカリウム、塩素、ナトリウム、リン、硫黄等のボイラを腐食させる成分（以下、腐食成分と言う）が基準濃度以上残留すると、搾汁残渣を燃焼したときに生じる灰がボイラの内部に付着する（スラッギングやファウリング）が生じる恐れがある。搾汁残渣中の腐食成分の濃度はパームトランクの個体差等により変動するため、この濃度を調節することが望まれている。

【0005】

本発明は、このような問題点に鑑みてなされたものであって、搾汁残渣中の腐食成分の濃度を調節できるバイオマス固体燃料原料の処理方法及びバイオマス固体燃料原料の処理装置を提供することを目的とする。

【課題を解決するための手段】

【0006】

上記課題を解決するために、この発明は以下の手段を提案している。
本発明のバイオマス固体燃料原料の処理方法は、添加水を用いて水洗部でバイオマス固体燃料原料を洗う水洗工程と、前記水洗部から流れ出た後の浸漬水の電気伝導度に基づいて、前記添加水で洗った後の前記バイオマス固体燃料原料の圧縮量を調節する搾り工程と、を行い、前記搾り工程では、前記浸漬水の電気伝導度が大きくなるのに従い、前記添加水で洗った後の前記バイオマス固体燃料原料の圧縮量を増加することを特徴としている。
また、本発明のバイオマス固体燃料原料の処理装置は、添加水及びバイオマス固体燃料原料を供給する供給部と、前記供給部から供給された前記添加水を用いて前記供給部から供給された前記バイオマス固体燃料原料を洗う水洗部と、前記水洗部から流れ出た後の浸漬水の電気伝導度を検出する検出部と、前記水洗部で洗った後の前記バイオマス固体燃料原料を搾る搾り部と、前記検出部の検出結果に基づいて、前記搾り部による前記バイオマス固体燃料原料の圧縮量を調節する搾り制御部と、を備え、前記搾り制御部は、前記検出部が検出した前記浸漬水の電気伝導度が大きくなるのに従い、前記搾り部を駆動して、前記添加水で洗った後の前記バイオマス固体燃料原料の圧縮量を増加することを特徴としている。

【0007】

これらの発明によれば、添加水を用いて水洗部でバイオマス固体燃料原料を洗い、添加水で洗った後のバイオマス固体燃料原料を搾ることにより、バイオマス固体燃料原料中の腐食成分の濃度を調節できる。発明者等は、搾汁残渣中の腐食成分の濃度と、水洗部から流れ出た後の浸漬水の状態と、の間に一定の相関関係があることを見出した。従って、浸漬水の状態に基づいて、添加水で洗った後のバイオマス固体燃料原料を搾る程度を調節することにより、バイオマス固体燃料原料が搾られたときに生じる搾汁残渣中の腐食成分の濃度を調節することができる。
また、浸漬水の電気伝導度の測定は、連続的かつ比較的短時間で行うことができる。このため、浸漬水の電気伝導度に関連付けて、搾汁残渣中の腐食成分の濃度を連続的かつ比較的短時間で検出することができる。
そして、例えば、浸漬水の電気伝導度が大きくなったときに、搾汁残渣中の腐食成分の濃度が増加したと判断してバイオマス固体燃料原料の圧縮量を増加し、搾汁残渣の水分含有量を少なくする。これにより、搾汁残渣中の腐食成分の濃度を減少させることができる。

【0014】

また、上記のバイオマス固体燃料原料の処理方法において、複数回の前記水洗工程、及び１回又は複数回の搾り工程を組み合わせて行ってもよい。
また、上記のバイオマス固体燃料原料の処理装置において、前記水洗部は、第１水洗部及び第２水洗部を備え、前記搾り部は、前記第１水洗部及び前記第２水洗部で洗った後の前記バイオマス固体燃料原料を搾ってもよい。
これらの発明によれば、バイオマス固体燃料原料を複数回洗うことにより、搾汁残渣中の腐食成分の濃度をより確実に減少させることができる。

【発明の効果】

【0015】

本発明のバイオマス固体燃料原料の処理方法及びバイオマス固体燃料原料の処理装置によれば、搾汁残渣中の腐食成分の濃度を調節することができる。

【図面の簡単な説明】

【0016】

【図1】本発明の第１実施形態のパームトランクの処理装置のブロック図である。

【図2】同パームトランクの処理装置の一部を模式的に示すブロック図である。

【図3】同パームトランクの処理装置の搾汁部の概略正面図である。

【図4】同搾汁部の概略側断面図である。

【図5】同搾汁部のリングロールの支持状態を示す正面図である。

【図6】同搾汁部のリングロールの支持状態及びリングロールの周辺の部材を示す正面図である。

【図7】同搾汁部の詳細を示す断面図である。

【図8】浸漬水中のカリウム濃度と浸漬水の電気伝導度との関係を示す図である。

【図9】浸漬水中のカリウム濃度とパームトランク内の液分中のカリウム濃度との関係を示す図である。

【図10】浸漬水の電気伝導度と搾汁残渣の液分中のカリウム濃度との関係を示す図である。

【図11】浸漬水の電気伝導度と搾汁残渣の液分中の塩素濃度との関係を示す図である。

【図12】搾汁部の押圧力と搾汁残渣中のカリウム濃度との関係を示す図である。

【図13】本発明の第１実施形態におけるパームトランクの処理方法を示すフローチャートである。

【図14】本発明の第１実施形態の変形例のパームトランクの処理装置における水洗部の縦断面図である。

【図15】本発明の第１実施形態の変形例のパームトランクの処理装置における水洗部の縦断面図である。

【図16】本発明の第１実施形態の変形例のパームトランクの処理装置における一部を模式的に示すブロック図である。

【図17】本発明の第２実施形態のパームトランクの処理装置のブロック図である。

【発明を実施するための形態】

【0017】

（第１実施形態）
以下、本発明に係るバイオマス固体燃料原料の処理装置（以下、単に処理装置とも言う）の第１実施形態を、バイオマス固体燃料原料がパームトランクである場合を例にとって、図１から図１６を参照しながら説明する。
図１及び図２に示すように、本実施形態の処理装置１は、供給部１０と、水洗部２６と、第１電気伝導度計（検出部）３１と、混合比制御部３６と、搾汁部（搾り部）４１と、搾り制御部４６と、を備えている。

【0018】

供給部１０は、添加水（水）Ｗ１及びパームトランクＷ２を水洗部２６に供給する。供給部１０は、添加水供給部１１と、パーム供給部２１と、を備えている。
添加水供給部１１は、水洗部２６に、単位時間当たりに所定の量の添加水Ｗ１を供給する。添加水Ｗ１を用いて水洗部２６でパームトランクＷ２を洗うと、水洗部２６中でパームトランクＷ２中のカリウム等が添加水Ｗ１に流れ出て、水洗部２６から流れ出た後に浸漬水Ｗ１’（以下、単に浸漬水Ｗ１’と言う）になる。
添加水供給部１１が供給する添加水Ｗ１の電気伝導度は、水洗部２６から流れ出た後の浸漬水Ｗ１’の電気伝導度よりも小さい。

【0019】

添加水供給部１１は、水源１２と、配管１３と、流量計１４と、流量調節弁１５と、を備えている。
水源１２内には、パームトランクＷ２を洗うための添加水Ｗ１が収容されている。配管１３の第１端部は、水源１２に接続されている。配管１３の第１端部とは反対の第２端部は、水洗部２６に向かって延びている。
流量計１４及び流量調節弁１５は、配管１３に設けられている。流量計１４は、配管１３内を流れる添加水Ｗ１の流量を検出する。流量計１４は、検出結果を、定期的に混合比制御部３６に送る。流量調節弁１５は、配管１３内を添加水Ｗ１が流れやすい全開状態から、配管１３内を添加水Ｗ１が流れない全閉状態まで、弁の開度を連続的に変更できる。
添加水供給部１１は、水洗部２６に単位時間当たりに供給する添加水Ｗ１の量を調節できる。

【0020】

パーム供給部２１内には、パームトランクＷ２が収容されている。パームトランクＷ２には、カリウム等の腐食成分が含まれている。
パーム供給部２１は、パームトランクＷ２を水洗部２６に供給する。パーム供給部２１は、添加水供給部１１と同様の構成により、水洗部２６に単位時間当たりに供給するパームトランクＷ２の量を調節できる。

【0021】

図２に示すように、本実施形態では、水洗部２６はスクリューコンベヤ２７を備えている。スクリューコンベヤ２７は、パームトランクＷ２を搬送する搬送方向において、上流側に対して下流側が斜め上方になるように配置されている。
配管１３の第２端部、及びパーム供給部２１よりも下流側のパームトランクＷ２の搬送路には、ホッパー２８が接続されている。ホッパー２８は、スクリューコンベヤ２７における上流側の部分に、パームトランクＷ２及び添加水Ｗ１を供給する。スクリューコンベヤ２７により、搬送方向の上流側から下流側に向かって搬送されるパームトランクＷ２は、添加水Ｗ１に浸すこと等により洗われる。水洗部２６は、添加水供給部１１から供給された添加水Ｗ１を用いてパームトランクＷ２を洗う。
なお、パームトランクＷ２を洗った浸漬水Ｗ１’は、パームトランクＷ２よりも上方を流れたときに、水洗部２６から流れ出ている。

【0022】

第１電気伝導度計３１は、センサ部３２を備えている。センサ部３２は、水洗部２６から流れ出た後の添加水Ｗ１の流路上に配置されている。第１電気伝導度計３１は、センサ部３２が接触している浸漬水Ｗ１’の電気伝導度（浸漬水Ｗ１’の状態）を検出する。第１電気伝導度計３１は、検出結果を、定期的に混合比制御部３６及び搾り制御部４６に送る。
なお、水洗部２６から流れ出た浸漬水Ｗ１’は、例えば、一時的に浸漬水ピット１０１内に蓄えられ、浸漬水ポンプ１０２により排水される。
水洗部２６で洗われたパームトランクＷ２は、スクリューコンベヤ２７の下流側の端部からコンベヤ等を備える搬送部２９に供給される。搬送部２９は、洗ったパームトランクＷ２を下流側に向かって搬送する。

【0023】

混合比制御部３６は、図示はしないがＣＰＵ（Central Processing Unit）等の処理部と、ＲＡＭ（Random Access Memory）等の記憶部と、を備えている。
混合比制御部３６は、流量計１４、流量調節弁１５、パーム供給部２１、及び第１電気伝導度計３１に接続されている。混合比制御部３６は、流量計１４及び第１電気伝導度計３１の検出結果に基づいて、流量調節弁１５及びパーム供給部２１を制御する。混合比制御部３６は、第１電気伝導度計３１の検出結果に基づいて、供給部１０の添加水供給部１１及びパーム供給部２１の少なくとも一方を制御して、水洗部２６に単位時間当たりに供給する添加水Ｗ１の量及び水洗部２６に単位時間当たりに供給するパームトランクＷ２の量の少なくとも一方を調節する。より具体的には、混合比制御部３６は、第１電気伝導度計３１が検出した浸漬水Ｗ１’の電気伝導度が大きくなるのに従い、添加水供給部１１が水洗部２６に単位時間当たりに供給する添加水Ｗ１の量を増加する。
なお、混合比制御部３６が水洗部２６に供給するパームトランクＷ２の量を減少して、相対的に水洗部２６に供給する添加水Ｗ１の量を増加してもよい。

【0024】

搾汁部４１は、水洗部２６で洗った後のパームトランクＷ２を搾る。
搾汁部４１の構成は、特に限定されない。本実施形態では、搾汁部４１は、図３から図７に示すように、いわゆる２ロール内接式の搾汁装置である。搾汁部４１は、フレーム４２と、リングロール４３と、内接ロール４４と、押圧ロール４５と、を備えている。
また、搾汁部４１は、内接ロール４４と押圧ロール４５とを、互いが接近又は離間する方向に相対的に移動させ、内接ロール４４の回転中心と押圧ロール４５の回転中心との中心間距離を調整する調整手段７７Ａをさらに備えている。

【0025】

上記リングロール４３、内接ロール４４、押圧ロール４５は、互いの回転軸線が平行となるように配置されている。しかも、リングロール４３、内接ロール４４、及び押圧ロール４５は、図３に示すようにそれぞれの回転軸線方向から見た際、リングロール４３の回転中心と、内接ロール４４の回転中心と、押圧ロール４５の回転中心とが、同一の線Ｌ１上に位置するように配置されている。なお、この線Ｌ１は、リングロール４３、内接ロール４４、及び押圧ロール４５における各回転軸線に対して直交する方向に延びている。すなわち、搾汁部４１は、互いの回転軸線が平行になるとともに、回転可能に支持された複数のロール４３，４４，４５を備えている。
なお、本実施形態では、図３及び図４を基準にして搾汁部４１の前後左右を定義する。図３及び図４におけるＸａ方向を左方、Ｘｂ方向を右方、Ｙａ方向を前方、Ｙｂ方向を後方と規定する。

【0026】

フレーム４２は、底板部４９と、底板部４９上に立設された柱部５０と、を備えている。底板部４９の図３における左右方向の一方の下部には、枕部材５１が介在されている。これによって、フレーム４２の上下方向に延びる左右方向の中心線（前記各ロール４３，４４，４５の回転中心を結ぶ線Ｌ１と一致する）が、上方に向かうに従い、鉛直方向（鉛直軸）に対して、図３における左方への偏倚量が大きくなるように、搾汁部４１が斜めに傾斜して配置されている。

【0027】

リングロール４３は、フレーム４２によって上下動可能かつ第１の回転軸線回りに回転可能に支持されている。
リングロール４３は、図５に示すようにフレーム４２の上部に配置されたロール支持部５４からそれぞれ左右に延びる支持ロール５５によって側面が押圧支持されている。これにより、リングロール４３は、前後方向の移動が規制されつつ、自転可能に配置されている。
なお、図５では前方のロール支持部５４及び支持ロール５５だけを図示しているが、リングロール４３の後方にも、同様な構成のロール支持部５４及び支持ロール５５が配置されている。つまり、リングロール４３は、前後に配置された支持ロール５５によって前後から挟まれることで、前後方向の移動が規制される。

【0028】

また、リングロール４３は、図５及び図６に示すように左方下部を固定ロール５７によって支持されるとともに、右方下部を上下方向へ移動可能な可動ロール５８によって支持されている。これにより、リングロール４３は、左右方向の移動が規制されつつ上下方向への移動が可能となるように支持されている。
内接ロール４４は、リングロール４３の内側に形成された円柱状の空間部４３Ａに配置され、第１の回転軸線に対して平行に配置された第２の回転軸線回りに回転する。
内接ロール４４が固定位置に取り付けられる関係上、内接ロール４４とリングロール４３とは、ロール中心間距離が可変となるように配置されている。
固定ロール５７は、ロール支持部５７Ａを介してフレーム４２に対して固定位置に取り付けられている。可動ロール５８は、フレーム４２との間に弾性部材５９を介在させた状態でフレーム４２に取り付けられたロール支持部６０に支持されている。ロール支持部６０は、フレーム４２の柱部５０にロール支持部６０を固定するボルト６１とロール支持部６０に形成されたボルト挿通孔６０ａとの間に形成される隙間分だけ、フレーム４２に対し移動可能とされている。
なお、図６に示すように、ボルト６１とボルト挿通孔６０ａの内周面との間には、スリーブ６２が介在されている。

【0029】

図４及び図７に示すように、内接ロール４４では、前後方向に延びる各小径軸部４４ａが、軸受け６５を介して軸受けブロック６６に支持されている。軸受けブロック６６は、フレーム４２の柱部５０に取り付けられている。すなわち、内接ロール４４は予め定められた位置に、回転可能に配設されている。
図７に示すように、内接ロール４４の後方にはカップリング６８を介して回転軸６９が連結されている。回転軸６９にはさらにカップリング７０を介してモータ等の駆動部７１が連結されている。

【0030】

押圧ロール４５は、リングロール４３の下方に配置されて該リングロール４３の外周面を押圧すると共に、第１の回転軸線に対して平行に配置された第３の回転軸線回りに回転する。
押圧ロール４５では、前後方向に延びる各小径軸部４５ａが軸受け７４を介して軸受けブロック７５に支持されている。軸受けブロック７５は、フレーム４２を構成する柱部５０に上下動可能に支持される。
また、軸受けブロック７５は、フレーム４２の底板部４９との間に介在された押圧シリンダ７７によって上方へ押圧される。つまり、押圧シリンダ７７は、軸受けブロック７５を介して押圧ロール４５を、上方すなわちリングロール４３のリング壁部を介して内接ロール４４側へ押圧する押圧ロール押圧手段を構成する。

【0031】

この押圧シリンダ７７が押圧ロール４５を内接ロール４４側へ所定の押圧力（圧下力）で押圧することで、内接ロール４４と押圧ロール４５とが互いに接近し、内接ロール４４の回転中心と押圧ロール４５の回転中心との中心間距離が小さくなる。従って、リングロール４３の内周面と内接ロール４４の外周面との間に生じる圧搾面圧を高めることができる。このように、押圧シリンダ７７を利用することで、内接ロール４４の回転中心と押圧ロール４５の回転中心との中心間距離を任意に調整でき、圧搾面圧を所望する値に設定することが可能である。
従って、押圧シリンダ７７は、内接ロール４４の回転中心と押圧ロール４５の回転中心との中心間距離を調整する調整手段７７Ａを構成する。

【0032】

また、押圧ロール４５の後方にはカップリング８０を介して回転軸８１が連結され、この回転軸８１にはモータ等の駆動部８２が連結されている。そして、駆動部８２の回転が、回転軸８１を介して押圧ロール４５に伝わり、さらに押圧ロール４５の回転がリングロール４３に伝わる。つまり、押圧ロール４５を回転させる押圧ロール回転手段である駆動部８２等は、リングロール４３を回転させるリングロール回転手段８２Ａを構成する。

【0033】

図６に示すように、リングロール４３の内側に形成された空間部４３Ａの下部は、内接ロール４４によって２分される。そして、内接ロール４４の左方が、パームトランクＷ２が投入される圧搾対象物投入部８５となり、内接ロール４４の右方が、パームトランクＷ２がロール４３，４４等により圧搾された後の固体分である搾汁残渣が貯留される残渣貯留部８６となる。
リングロール４３の内側の左右には、下端が内接ロール４４の外周面に沿うように湾曲しながら先細り形状となる側板部８８，８９が設けられている。これら側板部８８，８９と、内接ロール４４の外周面と、リングロール４３の内周面と、によって、前述の圧搾対象物投入部８５と残渣貯留部８６がそれぞれ区画されている。
圧搾対象物投入部８５には搬送部２９が接続されており、この搬送部２９によってパームトランクＷ２が圧搾対象物投入部８５に供給される。

【0034】

図６に示すように、残渣貯留部８６には、搬送部９１が接続されている。搬送部９１には、例えば公知の気流搬送手段が用いられる。この搬送部９１によって残渣貯留部８６に貯留された搾汁残渣Ｗ４が搾汁部４１の外部へ排出される。
なお、パームトランクＷ２がロール４３，４４等により圧搾された後の液体分である搾汁液Ｗ５は、圧搾対象物投入部８５から下方へ流れ出て回収される。
なお、搾汁部４１は、２ロール内接式の搾汁装置に限定されず、２ロール以上のいわゆる外接式の搾汁装置等でもよい。

【0035】

搾り制御部４６は、混合比制御部３６と同様に、図示しない処理部と、記憶部と、を備えている。記憶部には、後述する浸漬水Ｗ１’の電気伝導度と、搾汁部４１の押圧力と、の関係を表す式等が記憶されている。
図１に示すように、搾り制御部４６は第１電気伝導度計３１及び搾汁部４１にそれぞれ接続されている。搾り制御部４６は、第１電気伝導度計３１の検出結果に基づいて、搾汁部４１に指示する搾汁部４１によるパームトランクＷ２の圧縮量を調節する。より具体的には、搾り制御部４６は、第１電気伝導度計３１が検出した浸漬水Ｗ１’の電気伝導度が大きくなるのに従い、搾汁部４１を駆動して、添加水Ｗ１で洗った後のパームトランクＷ２の圧縮量を増加する（パームトランクＷ２を搾る力を増加させる）。

【0036】

ここで、浸漬水の電気伝導度と、搾汁残渣中の腐食成分の濃度との関係について説明する。
図８に、浸漬水中のカリウム濃度と、浸漬水の電気伝導度との関係を示す。図８において、横軸は浸漬水中のカリウム濃度（ｍｇ／Ｌ：ミリグラム毎リットル）を表し、縦軸は浸漬水の電気伝導度（ｍＳ／ｍ：ミリジーメンス毎メートル）を表す。浸漬水中のカリウム濃度をｘとし、浸漬水の電気伝導度をｙとすると、浸漬水中のカリウム濃度ｘと浸漬水の電気伝導度ｙとの関係は、（１）式による直線の式で近似できる。
ｙ＝０．２６３３ｘ＋１５７．５６ ・・（１）
この場合、重相関係数Ｒの二乗の値Ｒ^２は０．９４５になり、浸漬水中のカリウム濃度と浸漬水の電気伝導度との間に強い相関があることが分かった。

【0037】

図９に、浸漬水中のカリウム濃度と、パームトランクの液分中のカリウム濃度と、の関係を示す。図９において、横軸は浸漬水中のカリウム濃度（ｍｇ／Ｌ）を表し、縦軸はパームトランクの液分中のカリウム濃度（ｍｇ／Ｌ）を表す。
浸漬水中のカリウム濃度とパームトランクの液分中のカリウム濃度との関係は、直線の式で近似でき、浸漬水中のカリウム濃度とパームトランクの液分中のカリウム濃度との間に強い相関があることが分かった。

【0038】

また、パームトランクの液分中のカリウム濃度と、搾汁残渣中のカリウム濃度と、の間にも、強い相関があると考えらえる。以上により、浸漬水の電気伝導度は、浸漬水中のカリウム濃度及びパームトランクの液分中のカリウム濃度を介して、搾汁残渣中のカリウム濃度と、強い相関があると考えられる。

【0039】

図１０に、浸漬水の電気伝導度と、搾汁残渣の液分中のカリウム濃度との関係を示す。図１０において、横軸は搾汁残渣の液分中のカリウム濃度（ｍｇ／Ｌ）を表し、縦軸は浸漬水の電気伝導度（ｍＳ／ｍ）を表す。
搾汁残渣の液分中のカリウム濃度をｘとし、浸漬水の電気伝導度をｙとすると、搾汁残渣の液分中のカリウム濃度ｘと浸漬水の電気伝導度ｙとの関係は、（２）式による直線の式で近似できる。
ｙ＝０．１８３ｘ−４４．７９８ ・・（２）
重相関係数Ｒの二乗の値Ｒ^２は０．８２１になり、浸漬水の電気伝導度と搾汁残渣の液分中のカリウム濃度との間に強い相関があることが分かった。

【0040】

図１１では、カリウム以外の腐食成分である塩素（Ｃｌ）に対して、図１０に示すカリウムと同様の検討を行った結果を示す。図１１において、横軸は搾汁残渣の液分中の塩素濃度（ｍｇ／Ｌ）を表し、縦軸は浸漬水の電気伝導度（ｍＳ／ｍ）を表す。
搾汁残渣の液分中の塩素濃度をｘとし、浸漬水の電気伝導度をｙとすると、搾汁残渣の液分中の塩素濃度ｘと浸漬水の電気伝導度ｙとの関係は、（３）式による直線の式で近似できる。
ｙ＝０．４６１ｘ＋２３２．７０３ ・・（３）
重相関係数Ｒの二乗の値Ｒ^２は０．７１７になり、浸漬水の電気伝導度と搾汁残渣の液分中の塩素濃度との間に強い相関があることが分かった。

【0041】

以上の腐食成分であるカリウム及び塩素の例から、浸漬水の電気伝導度は、搾汁残渣中の腐食成分の濃度と、強い相関（一定の相関関係）があると考えられる。

【0042】

なお、図１２に、搾汁部４１の押圧力と、搾汁残渣の液分中の濃度と相関がある搾汁残渣中のカリウム濃度と、の関係を示す。図１２において、横軸は搾汁部４１の押圧力（ＭＰａ：メガパスカル）を表し、縦軸は搾汁残渣中のカリウム濃度（ｄｒｙ％）を表す。
例えば、曲線Ｌ３は、第１電気伝導度計３１が検出した浸漬水の電気伝導度が４４９ｍＳ／ｍの場合の式である。曲線Ｌ４は、第１電気伝導度計３１が検出した浸漬水の電気伝導度が６４３ｍＳ／ｍの場合の式である。
例えば、第１電気伝導度計３１が検出した浸漬水の電気伝導度が４４９ｍＳ／ｍの場合に、搾汁残渣中のカリウム濃度を０．２ｄｒｙ％にしたい場合には、搾汁部４１の押圧力を４５０ＭＰａにすればよいことが分かる。

【0043】

浸漬水の電気伝導度は、搾汁残渣中の腐食成分の濃度と、強い相関があり、カリウムは腐食成分の一部である。さらに、図１２に示すように搾汁残渣中のカリウム濃度と、搾汁部４１の押圧力と、の間には所定の関係があるため、浸漬水Ｗ１’の電気伝導度と、搾汁部４１の押圧力と、の関係は、所定の式で表される。この所定の式が、搾り制御部４６の記憶部に記憶されている。
なお、搾り制御部４６が搾汁部４１に指示するのは、押圧力に限定されず、リングロール４３と、内接ロール４４との距離（通過最小断面積）でもよい。

【0044】

次に、本実施形態のパームトランクの処理方法（以下、単に処理方法とも言う）について説明する。図１３は、本発明の第１実施形態における処理方法Ｓ１１を示すフローチャートである。
まず、水洗工程（図１３に示すステップＳ１２）において、供給部１０の添加水供給部１１及びパーム供給部２１により添加水Ｗ１及びパームトランクＷ２を水洗部２６に供給して、添加水Ｗ１を用いて水洗部２６でパームトランクＷ２を洗う。
水洗工程Ｓ１２では、混合比制御部３６は、水洗部２６から流れ出た後の浸漬水Ｗ１’の電気伝導度に基づいて、水洗部２６に単位時間当たりに供給する添加水Ｗ１の量を調節する。より具体的には、混合比制御部３６は、浸漬水Ｗ１’の電気伝導度が大きくなるのに従い、水洗部２６に単位時間当たりに供給する添加水Ｗ１の量を増加する。

【0045】

添加水Ｗ１の量の調節は、混合比制御部３６が流量調節弁１５の開度を調節することで行われる。なお、水洗部２６に供給するパームトランクＷ２の量を減少して、相対的に水洗部２６に供給する添加水Ｗ１の量を増加してもよい。さらに、水洗部２６に供給する添加水Ｗ１の量を増加するとともに、水洗部２６に供給するパームトランクＷ２の量を減少してもよい。
水洗工程Ｓ１２が終了すると、ステップＳ１４に移行する。

【0046】

次に、搾り工程Ｓ１４において、搾汁部４１によりパームトランクＷ２を搾る。搾り工程Ｓ１４は、水洗工程Ｓ１２の後で行われる。
搾り制御部４６は、搾汁部４１により添加水Ｗ１で洗った後のパームトランクＷ２の圧縮量を調節する。より具体的には、搾り制御部４６は、浸漬水Ｗ１’の電気伝導度が大きくなるのに従い、添加水Ｗ１で洗った後のパームトランクＷ２の圧縮量を増加する。

【0047】

以上の工程により、処理方法Ｓ１１の全工程が終了し、所望の搾汁残渣Ｗ４及び搾汁液Ｗ５が製造される。

【0048】

以上説明したように、本実施形態の処理装置１及び処理方法Ｓ１１によれば、添加水Ｗ１を用いて水洗部２６でパームトランクＷ２を洗うことにより、パームトランクＷ２中の腐食成分の濃度を調節できる。このため、パームトランクＷ２を搾った後の固体分である搾汁残渣Ｗ４中の腐食成分の濃度を調節できる。発明者等は、搾汁残渣Ｗ４中の腐食成分の濃度と、水洗部２６から流れ出た後の浸漬水Ｗ１’の電気伝導度と、の間に一定の相関関係があることを見出した。従って、浸漬水Ｗ１’の電気伝導度に基づいて、水洗部２６に供給する添加水Ｗ１の量を調節することにより、添加水Ｗ１により洗われるパームトランクＷ２中の腐食成分の濃度を調節し、さらにこのパームトランクＷ２が搾られたときに生じる搾汁残渣Ｗ４中の腐食成分の濃度を調節することができる。
原料であるパームトランクＷ２中の腐食成分の濃度が高い場合でも、搾汁残渣Ｗ４から製造される固体燃料の品質を維持することができる。また、原料であるパームトランクＷ２中の腐食成分の濃度が低い場合には、添加水Ｗ１の使用量を抑えることができる。

【0049】

また、浸漬水Ｗ１’の状態を浸漬水Ｗ１’の電気伝導度とし、浸漬水Ｗ１’の電気伝導度が大きくなるのに従い、水洗部２６に供給する前記添加水Ｗ１の量を増加する。
浸漬水Ｗ１’の電気伝導度の測定は、連続的、かつリアルタイム（水洗部２６に添加水Ｗ１が滞留する時間に対して１０分の１以下の測定時間である十分に短い時間）で行うことができる。このため、浸漬水Ｗ１’の電気伝導度に関連付けて、搾汁残渣Ｗ４中の腐食成分の濃度を連続的かつ比較的短時間で算出することができる。
そして、例えば、浸漬水Ｗ１’の電気伝導度が大きくなったときに、搾汁残渣Ｗ４中の腐食成分の含有量が増加したと判断して水洗部２６に供給する添加水Ｗ１の量を増加し、より多くの添加水Ｗ１を用いてパームトランクＷ２を洗う。これにより、パームトランクＷ２中の腐食成分の濃度を減少させ、さらにこのパームトランクＷ２が搾られたときに生じる搾汁残渣Ｗ４中の腐食成分の濃度を減少させることができる。従って、浸漬水Ｗ１’の電気伝導度が大きくなることに基づいて、搾汁残渣Ｗ４中の腐食成分の濃度をフィードフォワード制御することができる。

【0050】

一方で、浸漬水Ｗ１’の電気伝導度が小さくなったときに、搾汁残渣Ｗ４中の腐食成分の含有量が減少したと判断して水洗部２６に供給する添加水Ｗ１の量を減少し、より少ない添加水Ｗ１を用いてパームトランクＷ２を洗ってもよい。これにより、パームトランクＷ２を洗うのに用いる添加水Ｗ１の量を低減させることができる。また、水洗部２６に供給するパームトランクＷ２の量を増加して、相対的に水洗部２６に供給する添加水Ｗ１の量を減少してもよい。
なお、処理装置１が搾汁残渣Ｗ４中の腐食成分の濃度を検出するセンサを備えて、搾汁残渣Ｗ４中の腐食成分の濃度をフィードバック制御してもよい。

【0051】

処理装置１が搾汁部４１を備えることで、添加水Ｗ１を用いて洗った後のパームトランクＷ２を搾ることができる。
浸漬水Ｗ１’の電気伝導度が大きくなるのに従い、添加水Ｗ１で洗った後のパームトランクＷ２の圧縮量を増加する。浸漬水Ｗ１’の電気伝導度の測定は、連続的かつ比較的短時間で行うことができる。このため、浸漬水Ｗ１’の電気伝導度に関連付けて、搾汁残渣Ｗ４中の腐食成分の濃度を連続的かつ比較的短時間で算出することができる。
そして、例えば、浸漬水Ｗ１’の電気伝導度が大きくなったときに、搾汁残渣Ｗ４中の腐食成分の濃度が増加したと判断してパームトランクＷ２の圧縮量を増加し、搾汁残渣Ｗ４の水分含有量を少なくする。これにより、搾汁残渣Ｗ４中の腐食成分の濃度を減少させることができる。

【0052】

本実施形態の処理装置及び処理方法は、以下に説明するようにその構成を様々に変形させることができる。
図１４に示すように、処理装置１Ａの水洗部１２１として、いわゆる垂直スクリューコンベヤを用いてもよい。水洗部１２１は、管状のケース１２２と、ケース１２２内に配置されたスクリューコンベヤ１２３と、を備えている。
ケース１２２の軸線方向の両端部は、封止されている。ケース１２２は、軸線が上下方向に沿うように配置されている。
ケース１２２の下端部には、ケース１２２内にパームトランクＷ２を供給するためのパーム供給口１２５が形成されている。ケース１２２の上端部には、ケース１２２内からパームトランクＷ２を排出するためのパーム排出口１２６が形成されている。ケース１２２における軸線方向の中間部には、添加水Ｗ１を供給するための添加水供給口１２７が形成されている。ケース１２２の下端には、図示しない排水口が形成されている。
スクリューコンベヤ１２３は、ケース１２２内に、軸線が上下方向に沿うように配置されている。スクリューコンベヤ１２３は、図示しない駆動部により、軸線回りの所定の向きに回転する。

【0053】

パーム供給口１２５からケース１２２内に供給されたパームトランクＷ２は、スクリューコンベヤ１２３により下方から上方に向かって搬送され、パーム排出口１２６からケース１２２の外部に排出される。添加水供給口１２７からケース１２２内に供給された添加水Ｗ１は、パームトランクＷ２を洗いながら、ケース１２２内で上方から下方に向かって流れ、排水口からケース１２２の外部に排水される。
このように、ケース１２２内において、パームトランクＷ２が搬送される向きと、添加水Ｗ１が流れる向きとは、互いに対向する。

【0054】

図１５に示すように、処理装置１Ｂの水洗部１３１として、いわゆるバケットエレベータを用いてもよい。水洗部１３１は、ケース１２２と、ケース１２２内に配置されたスプロケット（もしくは、プーリー）１３２，１３３と、を備えている。スプロケット１３２はケース１２２の上端部内で、スプロケット１３３はケース１２２の下端部内で、それぞれ回転可能に支持されている。スプロケット１３３は、図示しない駆動部により回転する。チェーン（もしくは、ベルト）１３５は、ケース１２２内で、上下方向を長軸とする楕円状に配置されている。チェーン１３５の上端部には、スプロケット１３２が噛み合っている。チェーン１３５の下端部には、スプロケット１３３が噛み合っている。チェーン１３５の外周面には、複数のバケット１３６が固定されている。各バケット１３６内には、パームトランクＷ２が収容される。

【0055】

駆動部を駆動すると、スプロケット１３２，１３３、及びチェーン１３５が回転する。チェーン１３５に対する第１の側のバケット１３６は、下方から上方に向かって搬送される（以下、このように搬送されるバケット１３６をバケット１３６Ａと言う）。チェーン１３５に対する第１の側とは反対の第２の側のバケット１３６は、上方から下方に向かって搬送される。
パームトランクＷ２は、バケット１３６Ａにより下方から上方に向かって搬送される。添加水供給口１２７からケース１２２内に供給された添加水Ｗ１は、このバケット１３６Ａにより搬送されるパームトランクＷ２を洗う。パームトランクＷ２を洗った浸漬水Ｗ１’は、バケット１３６の底部に開けられた水抜き穴を通り、ケース１２２内で上方から下方に向かって流れ、排水口からケース１２２の外部に排水される。

【0056】

図１６に示す処理装置１Ｃのように、本実施形態の処理装置１の各構成に加えて、分離機１４１を備えてもよい。分離機１４１は、液中から固体分を分離する。
処理装置１Ｃでは、浸漬水ポンプ１０２により排水された浸漬水Ｗ１’は、分離機１４１に供給される。分離機１４１は、浸漬水Ｗ１’中のパームトランクＷ２等の固体分をホッパー２８に供給する。分離機１４１は、固体分を分離した浸漬水Ｗ１’（液体分）を排水する。
変形例の処理装置１Ｃのように構成することにより、パームトランクＷ２の回収効率を高めることができる。

【0057】

（第２実施形態）
次に、本発明の第２実施形態について図１７を参照しながら説明するが、前記実施形態と同一の部位には同一の符号を付してその説明は省略し、異なる点についてのみ説明する。
図１７に示すように、本実施形態の処理装置２は、第１実施形態の処理装置１の水洗部２６に代えて、水洗部１４６及び第２電気伝導度計（検出部）１４７を備えている。
水洗部１４６は、第１水洗部１４６Ａ及び第２水洗部１４６Ｂを備えている。
第１水洗部１４６Ａ及び第２水洗部１４６Ｂは、それぞれ水洗部２６と同様に構成されている。第２水洗部１４６Ｂは、パームトランクＷ２を添加水Ｗ１を用いて洗う。
パームトランクＷ２は、パーム供給部２１により、まず第１水洗部１４６Ａに供給される。

【0058】

第１水洗部１４６Ａは、パームトランクＷ２を、第２水洗部１４６ＢでパームトランクＷ２を洗った浸漬水Ｗ１’を用いて洗う。なお、第１水洗部１４６ＡでパームトランクＷ２を洗う水は、第２水洗部１４６ＢでパームトランクＷ２を洗った後の浸漬水Ｗ１’ではない新しい浸漬水であってもよい。第１水洗部１４６Ａで洗われたパームトランクＷ２は、第２水洗部１４６Ｂに搬送され、第２水洗部１４６Ｂで洗われる。
この例では、第１電気伝導度計３１のセンサ部３２は、第１水洗部１４６Ａから流れ出た後の浸漬水Ｗ１’（以下、第２浸漬水Ｗ１’’と言う）の流路上に配置されている。第１電気伝導度計３１は、センサ部３２が接触している第１水洗部１４６Ａから流れ出た後の第２浸漬水Ｗ１’’の電気伝導度を検出し、検出結果を定期的に混合比制御部３６に送る。

【0059】

第２電気伝導度計１４７は、第１電気伝導度計３１と同様に構成されている。第２電気伝導度計１４７のセンサ部１４８は、第２水洗部１４６ＢでパームトランクＷ２を洗った後の浸漬水Ｗ１’であって、第１水洗部１４６Ａに供給される前の浸漬水Ｗ１’の電気伝導度を検出する。第２電気伝導度計１４７は、検出結果を定期的に搾り制御部４６に送る。
搾汁部４１は、第１水洗部１４６Ａ及び第２水洗部１４６Ｂで洗った後のパームトランクＷ２を搾る。
なお、本実施形態の水洗方法では、複数回の水洗工程、及び１回又は複数回の搾り工程Ｓ１４を組み合わせて行ってもよい。

【0060】

以上説明したように、本実施形態の処理装置２及び処理方法によれば、搾汁残渣Ｗ４中の腐食成分の濃度を調節することができる。
さらに、パームトランクＷ２を複数回洗うことにより、搾汁残渣Ｗ４中の腐食成分の濃度をより確実に減少させることができる。
なお、処理装置が３つ以上の水洗部を備えてもよい。また、水洗部を用いた工程と、搾汁部４１を用いた工程と、を２回以上繰り返してもよい。

【0061】

以上、本発明の第１実施形態及び第２実施形態について図面を参照して詳述したが、具体的な構成はこの実施形態に限られるものではなく、本発明の要旨を逸脱しない範囲の構成の変更、組み合わせ、削除等も含まれる。さらに、各実施形態で示した構成のそれぞれを適宜組み合わせて利用できることは、言うまでもない。
例えば、前記第１実施形態及び第２実施形態では、浸漬水Ｗ１’の状態は、浸漬水Ｗ１’の電気伝導度に限定されず、浸漬水Ｗ１’の濁度、浸漬水Ｗ１’に対する光の透過度等でもよい。濁度は、例えば、ＪＩＳ Ｋ ０１０１：１９９８に規定される。例えば、浸漬水Ｗ１’の状態が浸漬水Ｗ１’の濁度である場合には、浸漬水Ｗ１’の濁度が大きくなるのに従い、水洗部２６に供給する添加水Ｗ１の量を増加する。

【0062】

ただし、浸漬水Ｗ１’の状態が浸漬水Ｗ１’のＣＯＤ（Chemical Oxygen Demand：化学的酸素要求量）であるとすると、浸漬水Ｗ１’のＣＯＤを連続的に測定できない。このため、浸漬水Ｗ１’の状態は、浸漬水Ｗ１’の電気伝導度、浸漬水Ｗ１’の濁度、浸漬水Ｗ１’に対する光の透過度であることが好ましい。

【0063】

また、処理装置１は、混合比制御部３６を備えなくてもよい。この場合、添加水Ｗ１を用いて水洗部２６でパームトランクＷ２を洗い、添加水Ｗ１で洗った後のパームトランクＷ２を搾ることにより、パームトランクＷ２中の腐食成分の濃度を調節できる。前述のように発明者等は、搾汁残渣Ｗ４中の腐食成分の濃度と、水洗部２６から流れ出た後の浸漬水Ｗ１’の電気伝導度と、の間に一定の相関関係があることを見出した。従って、浸漬水Ｗ１’の電気伝導度に基づいて、添加水Ｗ１で洗った後のパームトランクＷ２の圧縮量を調節することにより、パームトランクＷ２が搾られたときに生じる搾汁残渣Ｗ４中の腐食成分の濃度を調節することができる。

【0064】

処理装置は、搾汁部４１及び搾り制御部４６を備えなくてもよい。この場合、処理方法では搾り工程Ｓ１４を行わなくてもよい。
バイオマス固体燃料原料がパームトランクＷ２であるとしたが、バイオマス固体燃料原料はこれに限定されず、トランク部位以外のオイルパーム、サゴパーム、サトウキビ、ネピアグラス、稲、竹、バナナ等でもよい。

【符号の説明】

【0065】

１，１Ａ，１Ｂ，１Ｃ，２ 処理装置（パームトランクの処理装置、バイオマス固体燃料原料の処理装置）
１０ 供給部
２６，１４６ 水洗部
３１ 第１電気伝導度計（検出部）
３６ 混合比制御部
４１ 搾汁部（搾り部）
４６ 搾り制御部
１４６Ａ 第１水洗部
１４６Ｂ 第２水洗部
１４７ 第２電気伝導度計（検出部）
Ｓ１１ 処理方法（パームトランクの処理方法、バイオマス固体燃料原料の処理方法）
Ｓ１２ 水洗工程
Ｓ１４ 搾り工程
Ｗ１ 添加水
Ｗ１’ 浸漬水
Ｗ１’’ 第２浸漬水
Ｗ２ パームトランク

【要約】

【課題】搾汁残渣中の固体燃料として利用した際に腐食を引き起こす成分の濃度を調節できるバイオマス固体燃料原料の処理方法を提供する。
【解決手段】添加水及びバイオマス固体燃料原料を水洗部に供給して、添加水を用いて水洗部でバイオマス固体燃料原料を洗う水洗工程Ｓ１２を行うバイオマス固体燃料原料の処理方法Ｓ１１であって、水洗工程では、水洗部から流れ出た後の浸漬水の状態に基づいて、水洗部に供給する添加水の量及び水洗部に供給するバイオマス固体燃料原料の量の少なくとも一方を調節する。
【選択図】図１３

【図1】

【図2】

【図3】

【図4】

【図5】

【図6】

【図7】

【図8】

【図9】

【図10】

【図11】

【図12】

【図13】

【図14】

【図15】

【図16】

【図17】