特開 2024-130408 バイオマス固化燃料の製造方法、情報処理装置

(19)【発行国】日本国特許庁(JP)

(12)【公報種別】公開特許公報(A)

(11)【公開番号】P2024130408

(43)【公開日】2024-09-30

(54)【発明の名称】バイオマス固化燃料の製造方法、情報処理装置

(51)【国際特許分類】

   C10L 5/44 20060101AFI20240920BHJP

   C10B 53/02 20060101ALI20240920BHJP

【ＦＩ】

C10L5/44

C10B53/02

【審査請求】有

【請求項の数】6

【出願形態】ＯＬ

(21)【出願番号】P 2023040097

(22)【出願日】2023-03-14

(71)【出願人】

【識別番号】510236634

【氏名又は名称】株式会社ＺＥエナジー

(71)【出願人】

【識別番号】504035179

【氏名又は名称】松下 康平

(74)【代理人】

【識別番号】110002860

【氏名又は名称】弁理士法人秀和特許事務所

(72)【発明者】

【氏名】松下 康平

【テーマコード（参考）】

4H012

4H015

【Ｆターム（参考）】

4H012JA00

4H015AA03

4H015AA04

4H015AA12

4H015AB01

4H015BA01

4H015BA08

4H015BA13

4H015BB03

4H015BB05

4H015CB01

(57)【要約】

【課題】様々なバイオマス資源を受け入れる施設において、安定した品質のバイオマス燃料を製造できる。
【解決手段】コンピュータが、バイオマス固化燃料を製造する製造設備への所定期間におけるバイオマス資源の種類別の投入予定量を受け付けることと、前記製造設備への前記所定期間における前記バイオマス資源の種類別の投入予定量に対応して、前記バイオマス資源が炭化された炭化物に添加するバインダの量と前記バインダが添加された前記炭化物を固化するときに前記炭化物を圧縮する圧力とを含む製造パラメータを決定することと、前記製造設備に前記決定された製造パラメータを指示することと、を実行する。
【選択図】図１

【特許請求の範囲】

【請求項1】

コンピュータが、バイオマス固化燃料を製造する製造設備への所定期間におけるバイオマス資源の種類別の投入予定量を受け付けることと、
前記製造設備への前記所定期間における前記バイオマス資源の種類別の前記投入予定量に対応して、前記バイオマス資源が炭化された炭化物に添加するバインダの量と前記バインダが添加された前記炭化物を固化するときに前記炭化物を圧縮する圧力とを含む製造パラメータを決定することと、
前記製造設備に前記決定された製造パラメータを指示することと、を実行するバイオマス固化燃料の製造方法。

【請求項2】

前記コンピュータは、前記製造設備を有する施設に入荷する前記バイオマス資源の入荷量から前記所定期間における前記投入予定量を決定する請求項１に記載の製造方法。

【請求項3】

前記コンピュータは、前記バイオマス資源の種類ごとに前記投入予定量に対する前記炭化物の生成量を推定する請求項１に記載の製造方法。

【請求項4】

前記コンピュータは、前記バイオマス資源の種類ごとに水分量を決定し、前記水分量に応じて前記炭化物の生成量を推定する請求項３に記載の製造方法。

【請求項5】

前記コンピュータは、生成される前記炭化物のかさ比重を前記バイオマス資源の種類ごとに特定し、前記推定された前記炭化物の生成量を基に前記製造設備に投入される前記バイオマス資源が炭化されて生成される前記炭化物の平均のかさ比重を計算し、前記平均のかさ比重に応じて前記バインダの量を特定する請求項３に記載の製造方法。

【請求項6】

前記コンピュータは、生成される前記炭化物のかさ比重を前記バイオマス資源の種類ごとに特定し、前記推定された前記炭化物の生成量を基に前記製造設備に投入される前記バイオマス資源が炭化されて生成される前記炭化物の平均のかさ比重を計算し、前記平均のかさ比重に応じて前記圧力を特定する請求項３に記載の製造方法。

【請求項7】

バイオマス固化燃料を製造する製造設備への所定期間におけるバイオマス資源の種類別の投入予定量を受け付けることと、
前記製造設備への前記所定期間における前記バイオマス資源の種類別の前記投入予定量に対応して、前記バイオマス資源が炭化された炭化物に添加するバインダの量と前記バインダが添加された前記炭化物を固化するときに前記炭化物を圧縮する圧力とを含む製造パラメータを決定することと、
前記製造設備に前記決定された製造パラメータを指示することと、を実行する制御部を備える情報処理装置。

【発明の詳細な説明】

【技術分野】

【0001】

本開示は、バイオマス固化燃料の製造方法、情報処理装置に関するものである。

【背景技術】

【0002】

特許文献１では、粉炭をペレット化して広範範囲に利用するために、粉炭に混入するバインダの種類及び混入比率を、燃料用、農業用、畜産飼料用にそれぞれ個別の種類及び比率とし、ペレット化して、燃料用ペレット炭、土壌用ペレット炭、畜産用ペレット炭として利用する、と開示されている。

【先行技術文献】

【特許文献】

【0003】

【特許文献1】特開２００９－１１４２９６号公報

【発明の概要】

【発明が解決しようとする課題】

【0004】

上記従来の技術は、粉炭に混入するバインダの種類及び混入比率を、燃料用ペレット炭、土壌用ペレット炭、畜産用ペレット炭等について、それぞれ個別の種類及び比率とする。しかしながら、粉炭の原料は、バイオマス資源と呼ばれるものであり、ペレット等のバイオマス燃料を製造する施設に搬入されるバイオマス資源の種類は１つではない。このため、バイオマスの種類によっては、必ずしも望ましい品質のバイオマス燃料を製造できない恐れがある。本開示の実施形態の側面は、様々なバイオマス資源を受け入れる施設において、安定した品質のバイオマス燃料を製造できるようにすることである。

【課題を解決するための手段】

【0005】

開示の実施形態は、バイオマス固化燃料の製造方法によって例示される。この製造方法では、コンピュータが、バイオマス固化燃料を製造する製造設備への所定期間におけるバイオマス資源の種類別の投入予定量を受け付けることと、前記製造設備への前記所定期間における前記バイオマス資源の種類別の投入予定量に対応して、前記バイオマス資源が炭化された炭化物に添加するバインダの量と前記バインダが添加された前記炭化物を固化するときに前記炭化物を圧縮する圧力とを含む製造パラメータを決定することと、前記製造設備に前記決定された製造パラメータを指示することと、を実行する。

【発明の効果】

【0006】

本製造方法によれば、様々なバイオマス資源を受け入れる施設において、安定した品質のバイオマス燃料を製造できる。

【図面の簡単な説明】

【0007】

【図1】図１は、一実施形態の製造設備の構成を例示する図である。

【図2】図２に、情報処理装置のハードウェア構成を例示する図である。

【図3】図３は、炭化制御装置の処理を例示するフローチャートである。

【図4】図４は、炭化制御装置が受け付けたバイオマス資源の種類と量を例示する表である。

【図5】図５は、処理スケジュールを例示する図である。

【図6】図６は、バイオマス資源の種類に対応づけた水分量を記録した表を例示する図である。

【図7】図７は、バイオマス資源の種類に対応づけた、それぞれの炭化物のかさ比重を例示する図である。

【図8】図８は、炭化物の平均かさ比重に対する適正なバインダ量と、ブリケット装置圧力との関係を例示する表である。

【発明を実施するための形態】

【0008】

以下、図面を参照して、一実施形態に係るバイオマス固化燃料の製造方法およびこの製造方法を実行する製造設備１００を説明する。

【0009】

（構成）
図１は、本実施形態の製造設備１００の構成を例示する図である。図１では、製造設備１００の構成とともに、原材料であるバイオマスＶＭ１乃至ＶＭ４、中間生成物である炭化物ＣＢ１乃至ＣＢ４および混合炭化物、添加物であるバインダＢＮＤ、最終的な製造物であるバイオマスカーボンも記載されている。

【0010】

製造設備１００は、バイオマス資源と呼ばれる原材料から、固化されたバイオマスカーボンと呼ばれる燃料を製造する設備である。バイオマス資源とは、生物資源の量を表す概念である。バイオマス資源は、再生可能な、生物由来の有機性資源で、化石資源を除いたものをいう。すなわち、バイオマス資源は、生物から生まれた資源をいい、例えば、廃棄物系資源、未利用資源、資源作物によって例示される。

【0011】

ここで、廃棄物系資源は、家畜の排泄物、食品廃棄物、建設発生木材、製材工場の残材、パルプ工場廃液、廃棄される紙、下水汚泥、し尿系汚泥等を含む。また、未利用資源は、農作物（稲わら、もみ殻等）、林地残材（間伐材、被害木材等）を含む。さらに、資源作物は、なたね、でんぷん系作物等を含む。製造設備１００は、これらのバイオマス資源からバイオマスカーボンを製造する。

【0012】

一方、バイオマスカーボンは、バイオマス固化燃料ということもできる。バイオマスカーボンは、例えば、バイオマスペレット、バイオマスブリケット、バイオコークス等と呼ばれるものを含む。本実施形態では、バイオマスカーボン、バイオマス固化燃料は、炭化または半炭化されたバイオマス資源にバインダＢＮＤを混ぜ、高圧で押し固めたものをいう。

【0013】

図１のように、製造設備１００は、炭化装置２１、炭化制御装置２０、練混装置３１、練混制御装置３０、ブリケット装置４１、およびブリケット制御装置４０を有している。なお、図１において、実線の矢印は、バイオマス資源、炭化物、バイオマスカーボン等で例示される原材料、中間生成物、製造物等の流れを例示する。また、図１において、点線の矢印は、製造設備１００内の各構成要素間の信号の流れを例示する。

【0014】

炭化装置２１は、ヒータにより所定の目標温度に制御可能な炉を有する。炭化装置２１は、炉内にバイオマスＶＭ１乃至ＶＭ４を投入され、バイオマスＶＭ１乃至ＶＭ４を目標温度下で維持することで、炭化（または半炭化）する。図１の例では、炭化装置２１は、４系統並列にバイオマスＶＭ１乃至ＶＭ４を投入可能である。しかし、製造設備１００において、バイオマス資源を並列に投入できる系統が４系統に限定される訳ではない。製造設備１００におおいてバイオマス資源を投入する系統数は、３系統未満であってもよいし、５系統以上であってもよい。炭化制御装置２０、練混制御装置３０、およびブリケット制御装置４０は、例えば、情報処理装置１（図２参照）またはコンピュータと呼ばれるものである。

【0015】

図２に、炭化制御装置２０の一例として、情報処理装置１のハードウェア構成を例示する。なお、練混制御装置３０、およびブリケット制御装置４０の構成も、情報処理装置１と同様である。上述のように、情報処理装置１の構成は、通常のコンピュータと同様であ
る。情報処理装置１はＣＰＵ１１と、主記憶部１２と、インターフェース（Ｉ／Ｆ）を通じて接続される外部機器を有し、プログラムにより情報処理を実行する。外部機器としては、外部記憶部１３、表示部１４、操作部１５、および通信部１６を例示できる。外部機器は、ＣＰＵ１１および主記憶部１２と一体のものでなくてもよい。外部機器のそれぞれは、インターフェースを介して、ＣＰＵ１１、主記憶部１２が収納された筐体と接続されるものであってもよい。

【0016】

ＣＰＵ１１は、主記憶部１２に実行可能に展開されたコンピュータプログラムを実行し、情報処理装置１の機能を提供する。主記憶部１２は、単にメモリとも呼ばれ、ＣＰＵ１１が実行するコンピュータプログラム、ＣＰＵ１１が処理するデータ等を記憶する。ＣＰＵ１１はプロセッサとも呼ばれる。ただし、ＣＰＵ１１は、単一のプロセッサに限定される訳ではなく、マルチプロセッサ構成であってもよい。また、ＣＰＵ１１は、単一のソケットで接続される単一のプロセッサであって、マルチコア構成のものであってもよい。さらに、情報処理装置１の少なくとも一部の処理がDigital Signal Processor(DSP)、Graphics Processing Unit（GPU）、数値演算プロセッサ、ベクトルプロセッサ、画像処理プロセッサ等の専用プロセッサ、Application Specific Integrated Circuit（ASIC）等によ
って提供されてもよい。また、情報処理装置１の少なくとも一部が、Field-Programmable
Gate Array(FPGA)等の専用large scale integration（LSI）、その他のデジタル回路で
あってもよい。また、情報処理装置１の少なくとも一部にアナログ回路が含まれてもよい。

【0017】

主記憶部１２は、Dynamic Random Access Memory（ＤＲＡＭ）、Static Random Access
Memory（ＳＲＡＭ）、Read Only Memory（ＲＯＭ）等である。なお、ＣＰＵ１１および
主記憶部１２は、制御部ということができる。なお、ＣＰＵ１１と主記憶部１２を合わせて、制御部ということもできる。

【0018】

外部記憶部１３は、例えば、主記憶部１２を補助する記憶領域として使用され、ＣＰＵ１１が実行するコンピュータプログラム、ＣＰＵ１１が処理するデータ等を記憶する。外部記憶部１３は、ハードディスクドライブ、Solid State Drive（ＳＳＤ）等である。さ
らに、情報処理装置１には、着脱可能記憶媒体の駆動装置を設けてもよい。着脱可能記憶媒体は、例えば、ブルーレイディスク、Digital Versatile Disc（ＤＶＤ）、Compact Disc（ＣＤ）、フラッシュメモリカード等である。

【0019】

表示部１４は、例えば、液晶ディスプレイ、エレクトロルミネッセンスパネル、Organic Light Emitting Diode（ＯＬＥＤ）等である。操作部１５は、入力装置とも呼ばれ、例えば、キーボード、ポインティングデバイス等である。本実施形態では、ポインティングデバイスとしてマウスが例示される。通信部１６は、ネットワーク上の他の装置とデータを授受する。通信部１６は、Long Term Evolution（ＬＴＥ）、4th Generation Mobile Communication System（４Ｇ），5th Generation Mobile Communication System（５Ｇ）
、6th Generation Mobile Communication System（６Ｇ）等の無線アクセスネットワークにアクセスする無線通信装置であってもよい。例えば、ＣＰＵ１１は、通信部１６を通じて製造設備１００を制御するためのパラメータを取得する。

【0020】

図１に戻り、製造設備１００の説明が継続される。炭化制御装置２０は、炭化装置２１を制御するとともに、練混制御装置３０、ブリケット制御装置４０と連携して、製造設備１００によるバイオマスカーボンの製造を制御する。例えば、炭化制御装置２０は、所定期間におけるバイオマスＶＭ１乃至ＶＭ４の種類と、種類別の投入量を受け付ける。

【0021】

所定期間は、例えば、１日である。炭化制御装置２０は、例えば、１日に処理されるべきバイオマス資源の種類と、それぞれの処理量を、操作部１５を介して管理者（オペレー
タともいう）から受け付ける（図１の信号ＳＧ１）。そして、炭化制御装置２０は、１日に処理されるべきバイオマス資源の種類と、それぞれの処理量から、４つの系統においてバイオマスＶＭ１乃至ＶＭ４として処理するための処理スケジュールを作成する。すなわち、炭化制御装置２０は、１系統あたりの炭化の処理速度をバイオマス資源の種類ごとに有している。

【0022】

そして、炭化制御装置２０は、１日に処理されるべきバイオマス資源の種類と、それぞれの処理量（投入予定量）から、各系統でのバイオマス資源の炭化のための時間を計算し、４系統に配分し、時間帯ごとに炭化装置２１に投入されるバイオマスＶＭ１乃至ＶＭ４の種類を確定する。そして、炭化制御装置２０は、作成したスケジュールにしたがってバイオマスＶＭ１乃至ＶＭ４をベルトコンベア等の搬送装置により炭化装置２１に投入させる。その結果、炭化制御装置２０は、１日のスケジュールにおける各時間帯において、単位時間あたりに処理されるバイオマス資源の種類と、処理量（投入量）を把握できる。

【0023】

バイオマス資源の種類によって、含まれる水分量が異なることがある。炭化制御装置２０は、バイオマス資源の種類ごとに含まれる水分量を特定できれば、バイオマス資源の種類ごとに、投入量に対する炭化物の生成量を推定することができる。例えば、炭化制御装置２０は、バイオマス資源の種類に対応づけた水分量を外部記憶部１３のデータベースに記録しておけばよい。また、炭化制御装置２０は、１日に処理されるべきバイオマス資源の種類と、それぞれの処理量を受け付けるときに、バイオマス資源の種類ごとの水分量の入力を受け付けてもよい。また、例えば、製造設備１００の管理者は、バイオマス資源の種類ごとに水分量を測定し、炭化制御装置２０または、炭化制御装置２０と連携するコンピュータに登録してもよい。

【0024】

さらに、バイオマス資源の種類によって、生成される炭化物のかさ比重が異なることがある。炭化制御装置２０は、バイオマス資源の種類ごとに、生成される炭化物のかさ比重を特定できれば、バイオマス資源の種類ごとに各時間帯で生成される炭化物のかさ比重を推定することができる。その結果、炭化制御装置２０は、各時間帯で生成される炭化物の平均のかさ比重を計算できる。

【0025】

炭化物のかさ比重に応じて、炭化物を固化するために炭化物に混合されるバインダの量が異なる。例えば、炭化制御装置２０は、かさ比重が相対的に小さい場合には、炭化物量に対するバインダの比率が相対的に高くなるように、練混制御装置３０に指示する。また、炭化物のかさ比重に応じて、炭化物を固化するためのブリケット装置４１での圧力が異なる。例えば、炭化制御装置２０は、かさ比重が相対的に小さい場合には、ブリケット装置４１による炭化物に加圧する圧力が相対的に高くなるように、ブリケット制御装置４０に指示する。炭化物量に対するバインダの比率、およびブリケット装置４１による炭化物に加圧する圧力は、製造パラメータの一例ということができる。

【0026】

なお、図１では、省略されているが、炭化制御装置２０、練混制御装置３０、およびブリケット制御装置４０を統合管理するための管理コンピュータが設けられてもよい。したがって、所定期間におけるバイオマスＶＭ１乃至ＶＭ４の種類と、種類別の投入量を受け付ける処理を含む、炭化制御装置２０による処理の少なくとも一部を管理コンピュータが実行してもよい。管理コンピュータは、その処理結果等を炭化制御装置２０、練混制御装置３０、およびブリケット制御装置４０に通知するようにしてもよい。

【0027】

練混装置３１は、攪拌機を有し、各系統で生成された炭化物ＣＢ１乃至ＣＢ４を混合し、攪拌または練混する。また、練混装置３１は、混合される炭化物ＣＢ１乃至ＣＢ４に、練混制御装置３０から指示された、炭化物量に対するバインダ量の比率で、バインダＢＮＤを添加する。練混装置３１は、バインダＢＮＤが添加され、練混処理された混合炭化物
をブリケット装置４１に投入する。

【0028】

練混制御装置３０は、各時間帯で、炭化制御装置２０からの炭化物量に対するバインダ量の比率を指示する指令を受けて、練混装置３１において、炭化物に対して投入されるバインダＢＮＤの比率を制御する（図１の信号ＳＧ２）。そして、練混制御装置３０は、練混装置３１における炭化物の練混処理を制御する（ＳＧ３）。練混処理を制御するとは、例えば、炭化物ＣＢ１乃至ＣＢ４の攪拌機への投入、練混装置３１での攪拌機のオンとオフ、すなわち、練混を実行する時間の調整、攪拌機の回転速度の制御、混合炭化物の攪拌機からの排出等の制御である。

【0029】

ブリケット装置４１は、混合炭化物に圧力を加えて、バイオマス固化燃料であるバイオマスカーボンを生成する。ブリケット制御装置４０は、炭化制御装置２０から指示された圧力で混合炭化物が加圧され、固化するようにブリケット装置４１を制御する（ＳＧ４）。

【0030】

なお、図１では、バイオマスカーボンを生成する装置としてブリケット装置４１が例示されている。しかし、製造設備１００は、ブリケット装置４１に代えて、ペレットを生成する装置を備えるようにしてもよい。なお、ブリケットとペレットの定義の差はあまり明確ではない。一般的にブリケットは、比較的寸法の大きなもの、および、ローラで挟み込み成型するものをいうことが多い。また、ペレットは押し出し状に形成された、比較的小さなものを指すことが多い。

【0031】

（処理手順）
図３は、炭化制御装置２０の処理を例示するフローチャートである。この処理では、まず、炭化制御装置２０は、所定期間におけるバイオマス資源の種類別の投入量を受け付ける（Ｓ１１）。例えば、製造設備１００が、前日までに受け付けたバイオマス資源のうち、処理日の当日に処理するバイオマス資源の種類と量の入力を操作部１５への管理者の操作によって受け付ける。管理者の操作は例えばキーボード入力である。

【0032】

図４は、炭化制御装置２０が受け付けたバイオマス資源の種類と量を例示する表である。図４の表はバイオマスの種類と、期間投入量を含む。バイオマスの種類は、木材、下水汚泥、竹等である。バイオマスの種類は図４に例示のものに限定されない。バイオマスの種類は、すでに述べた廃棄物系資源、未利用資源、資源作物に含まれる、どのようなものでもよい。また、炭化制御装置２０が受け付けるバイオマスの種類は、木材、下水汚泥、竹等のように自然言語のキーワードでもよいし、バイオマスの種類をユニークに識別する識別情報であってもよい。また、期間投入量は、例えば、期間が１日の場合、処理日の当日に処理するバイオマス資源の重量である。ただし、期間が１日に限定される訳ではなく、半日、１時間等でもよい。また、期間は、１日よりも長い期間でもよい。

【0033】

次に、炭化制御装置２０は、受け付けたバイオマス資源の種類別の処理スケジュールを決定する（Ｓ１２）。図５は、処理スケジュールを例示する図である。図５において、縦軸方向の各行は、炭化装置２１において、バイオマス資源が投入される系統Ｆ１乃至Ｆ４を示す。系統は、例えば、バイオマス資源が投入される投入口、バイオマス資源を炭化装置２１まで運搬するベルトコンベア等の運搬装置の系統、またはバイオマス資源を炭化するサブシステム（例えば、炭化のための炉）の系統である。図５では、炭化装置２１が４系統でバイオマス資源を処理することが例示されている。ただし、すでに述べたように、系統数が４系統に限定される訳ではない。また、図５で横軸は期間が１日の場合の処理日当日の時刻である。

【0034】

図１での説明の通り、炭化制御装置２０は、所定期間、例えば、１日に処理されるべき
バイオマス資源の種類と、それぞれの処理量（投入予定量）を受け付ける。そして、炭化制御装置２０は、１日に処理されるべきバイオマス資源の種類と、それぞれの処理量から、４つの系統においてバイオマスＶＭ１乃至ＶＭ４として処理するためのスケジュールを作成する。すなわち、炭化制御装置２０は、１系統あたりの炭化の処理速度をバイオマス資源の種類ごとに有している。

【0035】

そして、炭化制御装置２０は、所定期間（１日）に処理されるべきバイオマス資源の種類と、それぞれの処理量から、各系統でのバイオマス資源の炭化のための時間を計算し、４系統に配分し、時間帯ごとに炭化装置２１に投入されるバイオマス資源の種類を確定する。例えば、図５の例では、８時台には、バイオマスＶＭ１乃至ＶＭ４が並列に炭化される。そして、８時台の後半で、系統Ｆ３において、バイオマスＶＭ３がＶＭ５に変更されて投入される。そして、例えば、９時台前半では、バイオマスＶＭ１、ＶＭ６、ＶＭ５およびＶＭ７が並列に炭化される。以下同様である。

【0036】

そして、炭化制御装置２０は、作成した処理スケジュールにしたがってバイオマスＶＭ１乃至ＶＭ１６をベルトコンベア等の搬送装置により炭化装置２１に投入させる。その結果、炭化制御装置２０は、所定期間（例えば、１日）のスケジュールにおける各時間帯において、単位時間あたりに処理されるバイオマス資源の種類と、処理量（投入量）を把握できる。なお、図５で、バイオマスＶＭ１乃至ＶＭ１６は、それぞれ、木材、下水汚泥、竹等で例示されるバイオマス資源の種類を示す。

【0037】

そして、炭化制御装置２０は、処理スケジュールにしたがって、バイオマス資源の種類ごとの水分量を基に、バイオマス資源の種類ごとの炭化物生成量を時間帯ごとに推定する（図３のＳ１３）。図１で述べた通り、炭化制御装置２０は、バイオマス資源の種類ごとに含まれる水分量を特定できれば、バイオマス資源の種類ごとに炭化物の生成量を推定することができる。例えば、炭化制御装置２０は、バイオマス資源の種類に対応づけた水分量を外部記憶部１３のデータベースに記録しておけばよい。

【0038】

図６は、バイオマス資源の種類に対応づけた水分量を記録した表を例示する図である。図６で、バイオマス資源の種類は、自然言語のキーワードで設定されてもよいし、バイオマスの種類を一意に識別する識別情報（ＩＤ）であってもよい。炭化制御装置２０は、１日に処理されるべきバイオマス資源の種類と、それぞれの処理量を受け付けるときに、バイオマス資源の種類ごとの水分量の入力を受け付けてもよい。例えば、製造設備１００の管理者は、事前にバイオマス資源の種類ごとに水分量を測定し、炭化制御装置２０または、炭化制御装置２０と連携するコンピュータに、図６の形式で登録してもよい。

【0039】

次に、炭化制御装置２０は、各時間帯において生成される、バイオマス資源の種類ごとの炭化物のかさ比重をそれぞれ求め、平均のかさ比重を求める（Ｓ１４）。Ｓ１３において、炭化制御装置２０は、各時間帯におけるバイオマス資源の種類ごとの炭化物生成量を得ることができる。そのため、炭化制御装置２０は、バイオマス資源の種類ごとの炭化物のかさ比重を特定できれば、各時間帯におけるそれぞれの種類の炭化物のかさ比重を得ることができる。その結果、炭化制御装置２０は、各時間帯に生成される炭化物の平均のかさ比重を計算できる。

【0040】

図７は、バイオマス資源の種類に対応づけた、それぞれの炭化物のかさ比重を例示する図である。図７で、バイオマス資源の種類は、自然言語のキーワードで設定されてもよいし、バイオマスの種類を一意に識別する識別情報（ＩＤ）であってもよい。図７の例では、例えば、木材から生成される炭化物のかさ比重はＳＧ１である。ただし、炭化制御装置２０は、木材の種類ごとに生成される炭化物のかさ比重を保持してもよい。例えば、かさ比重は、赤松から生成される炭化物のかさ比重、杉からから生成される炭化物のかさ比重
、クヌギから生成される炭化物のかさ比重等である。また、かさ比重は、針葉樹から生成さされる炭化物と、広葉樹から生成さされる炭化物とに分けて保持されてもよい。そして、例えば、炭化制御装置２０は、管理者の設定によって、図７の表を外部記憶部１３のデータベースに保持しておけばよい。

【0041】

次に、炭化制御装置２０は、平均のかさ比重からバインダの適正量を求め、練混制御装置３０に通知する（Ｓ１５）。さらに、炭化制御装置２０は、平均のかさ比重からブリケット装置４１の適正圧力を求めブリケット制御装置４０に通知する（Ｓ１６）。

【0042】

図８は、炭化物の平均かさ比重に対する適正なバインダ量と、ブリケット装置圧力との関係を例示する表である。図８の表で、１列目は、炭化物の平均のかさ比重である。２列目は、炭化物量あたりのバインダ量（比率）の適正値である。３列目は、ブリケット装置圧力の適正値である。

【0043】

炭化物の平均かさ比重に対する適正なバインダ量と、適正なブリケット装置圧力は、例えば、実験的、経験的に取得できる。すなわち、製造設備１００の管理者、またはメンテナンス担当者等は、それぞれの炭化物の平均かさ比重の範囲において、バインダ量を変更してバイオマスカーボンを生成し、その中で望ましいバイオマスカーボンが生成されたときのバインダの量を特定すればよい。また、上記管理者、またはメンテナンス担当者等は、それぞれの炭化物の平均かさ比重の範囲において、ブリケット装置圧力を変更してバイオマスカーボンを生成し、その中で望ましいバイオマスカーボンが生成されたときのブリケット装置圧力を特定すればよい。上記管理者、またはメンテナンス担当者等は、得られた適正なバインダ量と、適正なブリケット装置圧力を炭化制御装置２０に入力し、炭化制御装置２０は、入力されたデータを図８の形式で、外部記憶部１３のデータベースに保持しておけばよい。

【0044】

なお、炭化制御装置２０は、炭化物の平均かさ比重ｘと、適正なバインダ量ｙ（炭化物量に対する比率）との関係を実験式、例えば、ｙ＝ｆ（ｘ）で特定してもよい。ここで、ｆ（ｘ）は、例えば、変数ｘの多項式である。同様に、炭化制御装置２０は、炭化物の平均かさ比重ｘと、適正なブリケット装置圧力ｚとの関係を実験式、例えば、ｚ＝ｇ（ｘ）で特定してもよい。ここで、ｇ（ｘ）も、変数ｘの多項式である。

【0045】

（実施形態の効果）
以上述べたように、炭化制御装置２０は、バイオマス固化燃料を製造する製造設備１００への所定期間（例えば１日）におけるバイオマス資源の種類別の投入予定量を受け付ける。そして、炭化制御装置２０は、製造設備１００へのその所定期間におけるバイオマス資源の種類別の投入予定量に対応して、バイオマス資源が炭化された炭化物に添加するバインダの量（炭化物量に対する比率）と、バインダが添加された炭化物を固化するときに炭化物を圧縮する圧力とを含む製造パラメータを決定する。そして、炭化制御装置２０は、製造設備１００の練混制御装置３０よびブリケット制御装置４０に決定された製造パラメータを指示する。このため、製造設備１００を有する施設に多種多様なバイオマス資源が搬入され、製造設備１００に投入されたとしても、製造設備１００は、適正なバインダ量と、適正なブリケット装置圧力とによって、望ましい品質のバイオマスカーボンを製造することができる。

【0046】

また、炭化制御装置２０は、製造設備１００を有する施設に入荷するバイオマス資源の入荷量から所定期間（例えば１日）における投入予定量を決定するので、施設の運営に柔軟に適合した望ましい品質のバイオマスカーボンを製造することができる。例えば、製造設備１００は、前日に搬入されたバイオマス資源を当日にすべて処理する運用方法を採ることができる。このような運用方法では、製造設備１００は、前日に搬入されたバイオマ
ス資源の種類別の搬入量の入力を管理者から受け付け、当日の処理スケジュール（図５参照）を作成することで、円滑に施設が運営される。ただし、施設の運用が搬入されたバイオマス資源が翌日に処理される運用に限定される訳ではない。施設の運用は、例えば、１ヶ月の間に施設に搬入されたバイオマス資源をその後の適切な期間で処理するものでもおい。要するに、所定期間に製造設備１００に投入されるバイオマス資源の投入予定量がバイオマス資源の種類ごとに特定できればよい。

【0047】

また、炭化制御装置２０は、バイオマス資源の種類ごとに投入予定量に対する炭化物の生成量を推定するので、精度よく炭化物の生成量を推定できる。また、炭化制御装置２０は、バイオマス資源の種類ごとに水分量を決定し、水分量に応じて炭化物の生成量を推定するので、精度よく炭化物の生成量を推定できる。

【0048】

また、炭化制御装置２０は、生成される炭化物のかさ比重をバイオマス資源の種類ごとに特定し、推定された炭化物の生成量を基に製造設備１００に投入されたバイオマス資源が炭化された炭化物の平均のかさ比重を時間帯ごとに計算する。そして、炭化制御装置２０は、平均のかさ比重に応じてバインダの量（炭化物量に対する比率）を決定する。したがって、炭化制御装置２０は、バイオマス資源を練混するそれぞれの時間帯において、時々刻々と、適正なバインダの量を特定し、練混制御装置３０に指示できる。したがって、製造設備１００は、時々刻々と、適正なバインダ量でバイオマスカーボンを製造することができる。

【0049】

また、炭化制御装置２０は、生成される炭化物の平均のかさ比重に応じてブリケット装置圧力を決定できる。したがって、製造設備１００は、時々刻々と、適正なブリケット装置圧力でバイオマスカーボンを製造することができる。

【0050】

＜その他の実施形態＞
既に述べたように、製造設備１００は、炭化制御装置２０、練混制御装置３０、およびブリケット制御装置４０を統合管理するための管理コンピュータを有してもよい。したがって、所定期間におけるバイオマス資源の種類と、種類別の投入量を受け付ける処理等、炭化制御装置２０の処理の少なくとも一部を管理コンピュータが実行してもよい。そして、管理コンピュータは、その処理結果等を炭化制御装置２０、練混制御装置３０、およびブリケット制御装置４０に通知するようにしてもよい。

【0051】

上記の実施形態はあくまでも一例であって、本開示はその要旨を逸脱しない範囲内で適宜変更して実施し得る。また、本開示において説明した処理や手段は、技術的な矛盾が生じない限りにおいて、自由に組み合わせて実施することができる。

【0052】

また、１つの装置が行うものとして説明した処理が、複数の装置によって分担して実行されてもよい。あるいは、異なる装置が行うものとして説明した処理が、１つの装置によって実行されても構わない。コンピュータシステムにおいて、各機能をどのようなハードウェア構成（サーバ構成）によって実現するかは柔軟に変更可能である。

【符号の説明】

【0053】

１ 情報処理装置
１１ ＣＰＵ
１２ 主記憶部
１３ 外部記憶部
１４ 表示部
１５ 操作部
１６ 通信部
２０ 炭化制御装置
２１ 炭化装置
３０ 練混制御装置
３１ 練混装置
４０ ブリケット制御装置
４１ ブリケット装置

【図1】

【図2】

【図3】

【図4】

【図5】

【図6】

【図7】

【図8】

【手続補正書】

【提出日】2024-08-05

【手続補正1】

【補正対象書類名】特許請求の範囲

【補正対象項目名】全文

【補正方法】変更

【補正の内容】

【特許請求の範囲】

【請求項1】

コンピュータが、バイオマス固化燃料を製造する製造設備への所定期間におけるバイオマス資源の種類別の投入予定量を受け付けることと、
前記製造設備への前記所定期間における前記バイオマス資源の種類別の前記投入予定量に対応して、前記バイオマス資源が炭化された炭化物に添加するバインダの量と前記バインダが添加された前記炭化物を固化するときに前記炭化物を圧縮する圧力とを含む製造パラメータを決定することと、
前記製造設備に前記決定された製造パラメータを指示することと、を実行し、
前記製造パラメータを決定するときに、前記コンピュータは、前記バイオマス資源の種類ごとに前記投入予定量に対する前記炭化物の生成量を推定し、生成される前記炭化物のかさ比重を前記バイオマス資源の種類ごとに特定し、前記推定された前記炭化物の生成量を基に前記製造設備に投入される前記バイオマス資源が炭化されて生成される前記炭化物の平均のかさ比重を計算し、前記平均のかさ比重に応じて前記バインダの量を特定するバイオマス固化燃料の製造方法。

【請求項2】

前記コンピュータは、前記製造設備を有する施設に入荷する前記バイオマス資源の入荷量から前記所定期間における前記投入予定量を決定する請求項１に記載の製造方法。

【請求項3】

前記コンピュータは、前記バイオマス資源の種類ごとに水分量を決定し、前記水分量に応じて前記炭化物の生成量を推定する請求項１に記載の製造方法。

【請求項4】

コンピュータが、バイオマス固化燃料を製造する製造設備への所定期間におけるバイオマス資源の種類別の投入予定量を受け付けることと、
前記製造設備への前記所定期間における前記バイオマス資源の種類別の前記投入予定量に対応して、前記バイオマス資源が炭化された炭化物に添加するバインダの量と前記バインダが添加された前記炭化物を固化するときに前記炭化物を圧縮する圧力とを含む製造パラメータを決定することと、
前記製造設備に前記決定された製造パラメータを指示することと、を実行し、
前記製造パラメータを決定するときに、前記コンピュータは、前記バイオマス資源の種類ごとに前記投入予定量に対する前記炭化物の生成量を推定し、生成される前記炭化物のかさ比重を前記バイオマス資源の種類ごとに特定し、前記推定された前記炭化物の生成量を基に前記製造設備に投入される前記バイオマス資源が炭化されて生成される前記炭化物の平均のかさ比重を計算し、前記平均のかさ比重に応じて前記圧力を特定するバイオマス固化燃料の製造方法。

【請求項5】

バイオマス固化燃料を製造する製造設備への所定期間におけるバイオマス資源の種類別の投入予定量を受け付けることと、
前記製造設備への前記所定期間における前記バイオマス資源の種類別の前記投入予定量に対応して、前記バイオマス資源が炭化された炭化物に添加するバインダの量と前記バインダが添加された前記炭化物を固化するときに前記炭化物を圧縮する圧力とを含む製造パラメータを決定することと、
前記製造設備に前記決定された製造パラメータを指示することと、を実行し、
前記製造パラメータを決定するときに、前記バイオマス資源の種類ごとに前記投入予定量に対する前記炭化物の生成量を推定し、生成される前記炭化物のかさ比重を前記バイオマス資源の種類ごとに特定し、前記推定された前記炭化物の生成量を基に前記製造設備に投入される前記バイオマス資源が炭化されて生成される前記炭化物の平均のかさ比重を計算し、前記平均のかさ比重に応じて前記バインダの量を特定する制御部を備える情報処理装置。

【請求項6】

バイオマス固化燃料を製造する製造設備への所定期間におけるバイオマス資源の種類別の投入予定量を受け付けることと、
前記製造設備への前記所定期間における前記バイオマス資源の種類別の前記投入予定量に対応して、前記バイオマス資源が炭化された炭化物に添加するバインダの量と前記バインダが添加された前記炭化物を固化するときに前記炭化物を圧縮する圧力とを含む製造パラメータを決定することと、
前記製造設備に前記決定された製造パラメータを指示することと、を実行し、
前記製造パラメータを決定するときに、前記バイオマス資源の種類ごとに前記投入予定量に対する前記炭化物の生成量を推定し、生成される前記炭化物のかさ比重を前記バイオマス資源の種類ごとに特定し、前記推定された前記炭化物の生成量を基に前記製造設備に投入される前記バイオマス資源が炭化されて生成される前記炭化物の平均のかさ比重を計算し、前記平均のかさ比重に応じて前記圧力を特定する制御部を備える情報処理装置。