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公開番号2024093252
公報種別公開特許公報(A)
公開日2024-07-09
出願番号2022209501
出願日2022-12-27
発明の名称バイオマス燃料生成システム
出願人株式会社石橋,WEF技術開発株式会社,北陸電力株式会社,ADMIEXCOエンジン設計株式会社
代理人個人
主分類B09B 3/70 20220101AFI20240702BHJP(固体廃棄物の処理;汚染土壌の再生)
要約【課題】バイオマスを原料とする良質なバイオマス燃料を、容易に且つ効率よく生成できるシンプルな構成のバイオマス燃料生成システムを提供する。
【解決手段】内容物を撹拌する機能を備えた撹拌室22を有し、撹拌室22内にバイオマス12が投入される乾燥キルン16を備える。外部から搬入された空気の中に活性酸素を発生させて活性酸素含有空気32を生成し、撹拌室22に送り込む活性酸素発生装置18を備える。撹拌室22の外壁を加熱することによって、撹拌室22内のバイオマス12を加熱する加熱装置20を備える。バイオマス12を、活性酸素含有空気32に接触させることによって酸化させて分解し、さらに乾燥させてバイオマス燃料14を生成する。
【選択図】図1
特許請求の範囲【請求項１】
内容物を撹拌する機能を備えた撹拌室を有し、前記撹拌室内にバイオマスが投入される乾燥キルンと、
外部から搬入された空気の中に活性酸素を発生させて活性酸素含有空気を生成し、前記撹拌室に送り込む活性酸素発生装置と、
前記撹拌室の外壁を加熱することによって、前記撹拌室内の前記バイオマスを加熱する加熱装置とを備え、
前記バイオマスを、前記活性酸素含有空気に接触させることによって酸化させて分解し、さらに乾燥させてバイオマス燃料を生成することを特徴とするバイオマス燃料生成システム。
続きを表示（約 1,200 文字）【請求項２】
前記撹拌室内に発生したガスを吸引することによって搬出し、搬出した前記ガスを貯液槽内のスクラバ液に通過させて冷却し浄化して排出するスクラバ装置を備える請求項１記載のバイオマス燃料生成システム。
【請求項３】
前記スクラバ装置の前記スクラバ液は、前記ガスを外部から密閉して排気のみを可能にする封止弁である請求項２記載のバイオマス燃料生成システム。
【請求項４】
前記加熱装置は、熱を低温側から高温側へ移動させるヒートポンプ機構と、前記ヒートポンプ機構により移動した熱で前記撹拌室の外壁を加熱する撹拌室加熱機構とで構成され、
前記スクラバ装置は、前記ヒートポンプ機構の一部として動作するものであり、
前記ヒートポンプ機構は、前記貯液槽内の前記スクラバ液の熱が熱源となり、前記貯液槽内に設置された蒸発器に冷媒が通過することによって前記スクラバ液の熱が前記冷媒に移動し、前記蒸発器を通過した前記冷媒が圧縮機で圧縮されて昇温され、昇温された前記冷媒の熱が凝縮器で他の熱媒体に移動し、前記凝縮器を通過した前記冷媒が膨張弁で減圧されて冷却され、再び前記蒸発器に送られるよう構成され、
前記撹拌室加熱機構は、前記凝縮器を通過した前記熱媒体が前記乾燥キルンに送られ、前記熱媒体の熱が前記撹拌室に移動し、熱を奪われた前記熱媒体が再び前記凝縮器に送られるよう構成されている請求項２又は３記載のバイオマス燃料生成システム。
【請求項５】
前記蒸発器に接続された冷媒搬送用の配管の、前記貯水槽の外に位置する部分で空気を冷却することによって乾燥空気を生成し、前記活性酸素発生装置に搬送する除湿装置が設けられ、
前記活性酸素発生装置は、前記除湿装置から搬入された前記乾燥空気中に前記活性酸素を発生させる請求項４記載のバイオマス燃料生成システム。
【請求項６】
前記加熱装置は、熱を低温側から高温側へ移動させるヒートポンプ機構と、前記ヒートポンプ機構により移動した熱で前記撹拌室の外壁を加熱する撹拌室加熱機構とで構成され、
前記ヒートポンプ機構は、冷媒が蒸発器、圧縮機、凝縮器及び膨張弁を順に循環し、前記圧縮機で昇温された前記冷媒の熱が前記凝縮器で他の熱媒体に移動するように構成され、
前記撹拌室加熱機構は、前記凝縮器を通過した前記熱媒体が前記乾燥キルンに送られ、前記熱媒体の熱が前記撹拌室に移動し、熱を奪われた前記熱媒体が再び前記凝縮器に送られるよう構成されている請求項１又は２記載のバイオマス燃料生成システム。
【請求項７】
前記蒸発器で空気を冷却することによって乾燥空気を生成し、前記活性酸素発生装置に搬送する除湿装置が設けられ、
前記活性酸素発生装置は、前記除湿装置から搬入された前記乾燥空気中に前記活性酸素を発生させる請求項６記載のバイオマス燃料生成システム。

発明の詳細な説明【技術分野】
【０００１】
本発明は、下水汚泥、食品残渣、畜糞、水草等の廃棄物やその他のバイオマスを原料としてバイオマス燃料を生成するバイオマス燃料生成システムに関する。
続きを表示（約 1,800 文字）【背景技術】
【０００２】
バイオマスは、地球温暖化防止に貢献できる有望な化石燃料代替資源であるが、これをエネルギー化する技術は開発途上にある。特に、高含水のバイオマス系廃棄物等のバイオマスからバイオマス燃料を生成する場合、バイオマスの含水率を燃料として実用可能なレベルまで低下させる必要があるところ、この工程を効率よく低コストに行うことが課題になっている。
【０００３】
従来、例えば特許文献１に開示されているように、所定の活性酸素発生装置で活性酸素を発生させ、バイオマスと活性酸素とを接触させることによってバイオマスの細胞膜や細胞壁を酸化させ分解する分解処理方法があった。この分解処理方法によれば、バイオマスに含まれる水分を従来よりも短い時間で蒸発させて除去することが可能になり、活性酸素の接触時間を調整して分解処理を停止することによって、バイオマスが完全分解（水、二酸化炭素、無機残渣）することなく、乾燥燃料又は乾燥肥料等を得ることができる。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
特開２０２１－８０１４９号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
特許文献１に開示された分解処理方法は汎用性が高く優れた方法であるが、バイオマスからバイオマス燃料を生成する場合の、実用的で具体性のあるシステム構成については開示していない。
【０００６】
本発明は、上記背景技術に鑑みて成されたものであり、バイオマスを原料とする良質なバイオマス燃料を、容易に且つ効率よく生成できるシンプルな構成のバイオマス燃料生成システム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】
【０００７】
本発明は、内容物を撹拌する機能を備えた撹拌室を有し、前記撹拌室内にバイオマスが投入される乾燥キルンと、外部から搬入された空気の中に活性酸素を発生させて活性酸素含有空気を生成し、前記撹拌室に送り込む活性酸素発生装置と、前記撹拌室の外壁を加熱することによって、前記撹拌室内の前記バイオマスを加熱する加熱装置とを備え、前記バイオマスを、前記活性酸素含有空気に接触させることによって酸化させて分解し、さらに乾燥させてバイオマス燃料を生成するバイオマス燃料生成システムである［請求項１］。
【０００８】
前記撹拌室内に発生したガスを吸引することによって搬出し、搬出した前記ガスを貯液槽内のスクラバ液に通過させて冷却し浄化して排出するスクラバ装置を備える構成にすることが好ましい［請求項２］。前記スクラバ装置の前記スクラバ液は、前記ガスを外部から密閉して排気のみを可能にする封止弁としても機能するものである［請求項３］。
【０００９】
前記加熱装置は、熱を低温側から高温側へ移動させるヒートポンプ機構と、前記ヒートポンプ機構により移動した熱で前記撹拌室の外壁を加熱する撹拌室加熱機構とで構成され、前記スクラバ装置は、前記ヒートポンプ機構の一部として動作するものであり、
前記ヒートポンプ機構は、前記貯液槽内の前記スクラバ液の熱が熱源となり、前記貯液槽内に設置された蒸発器に冷媒が通過することによって前記スクラバ液の熱が前記冷媒に移動し、前記蒸発器を通過した前記冷媒が圧縮機で圧縮されて昇温され、昇温された前記冷媒の熱が凝縮器で他の熱媒体に移動し、前記凝縮器を通過した前記冷媒が膨張弁で減圧されて冷却され、再び前記蒸発器に送られるよう構成され、
前記撹拌室加熱機構は、前記凝縮器を通過した前記熱媒体が前記乾燥キルンに送られ、前記熱媒体の熱が前記撹拌室に移動し、熱を奪われた前記熱媒体が再び前記凝縮器に送られるよう構成されることが好ましい［請求項４］。
【００１０】
さらに、前記蒸発器に接続された冷媒搬送用の配管の、前記貯水槽の外に位置する部分で空気を冷却することによって乾燥空気を生成し、前記活性酸素発生装置に搬送する除湿装置が設けられ、前記活性酸素発生装置は、前記除湿装置から搬入された前記乾燥空気中に前記活性酸素を発生させる構成にすることが好ましい［請求項５］。
（【００１１】以降は省略されています）

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