厚木市一般廃棄物処理業 許 可 申 請 の 手 引 き (許 …...0 厚木市一般廃棄物処理業 許 可 申 請 の 手 引 き (許可更新用) 令和元年4月
木質系バイオ燃料技術 - 筑波大学...木質バイオマス利用の現状...
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木質系バイオ燃料技術
森林総合研究所
伊 神 裕 司
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木質バイオマスの種類
● 工場残廃材
● 流通系廃材
● 生活系廃材● 紙・パルプ系廃棄物
樹皮 端材 鋸屑
廃パレット原木市場
廃材
黒液古紙 廃棄家具 廃棄建具
● 建築・土木廃材
住宅解体材 剪定枝
● 林地残材
枝条切り捨て
間伐材
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全国の製材工場、合板工場、プレカット工場、集成材工場
発生量 1,078万2千m3 廃棄量少ない 58万5千m3
製紙原料、堆肥、家畜敷料、燃料等で利用
木質バイオマス利用の現状 工場残廃材
0
20
40
60
80
100
平成15年調査 平成17年調査
割合(%)
製材工場 合板工場 プレカット工場 集成材工場
樹皮 端材 鋸屑 樹皮 端材 鋸屑 端材 鋸屑 端材 鋸屑
工場残廃材のエネルギー利用割合の変化
つくば市 :
大規模な木材
加工工場少ない
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木質バイオマス利用の現状 建築・土木廃材流通系廃材
0
100
200
300
400
500
600
700
再資源化量 縮減量 最終処分量
発生量(万t)
平成7年 12年 17年
出典:平成17年建設副産物実態調査
600万t
・再資源化率向上・大規模バイオマス発電施設の増加
中間処理工場
500万t 470万t
ボード用燃料用
堆肥用製紙用
・利用促進施策建設リサイクル法、RPS法
・原油高チップが乾燥していて安価
チップ需給の逼迫マテリアル利用 エネルギー利用
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推定賦存量340万t
搬出コスト:用材の4~5倍
ほとんど利用されていない
木質バイオマス利用の現状 林地残材
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・かさばる
・少量が広域に散在している
・含水率が高くばらつく
・小規模利用技術
・収集・輸送コストの低減
・前処理(粉砕・乾燥)コストの低減
木質バイオマスの利用課題
木質バイオマスの特徴
求められる技術
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木質バイオマスのエネルギー変換技術
物理的変換
熱化学的変換
生物化学的変換
固形燃料化
液化
炭化
ガス化
エステル化
発酵
粉砕
オガライト木質ペレット
木炭
木質チップ
BDF
メタンエタノール
木質バイオマス
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木質バイオマスを粉砕してチップ化し、木屑焚きボイラー
で燃焼して発生する蒸気を利用 熱 、電気 、熱電
木質バイオマスの燃料利用 燃焼利用
● 比較的大規模な木材加工工場における自家燃料利用
製材・集成材工場
樹皮、プレーナー屑等の熱電利用
製材工場
樹皮の乾燥熱源利用
熱
電気 熱
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木質バイオマスの燃料利用 燃焼利用
● バイオマス発電
● チップボイラーによる石油ボイラーの代替
・宿泊施設・温水プール・公共施設
採算性?
70
60
50
40
30
20
10
080 1990 00
発電所数
1980 2000 2007
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リングダイ方式
フラットダイ方式
粉砕乾燥
支障木
冷却
樹皮
鋸屑
・運搬・貯蔵が容易 → 家庭の燃料向き・国内生産量 22,500 t・大規模利用(発電混燃 6万t/年)や大規模製造プラントの計画
木質バイオマスの燃料利用 木質ペレット
木質バイオマスを粉砕・乾燥し、直径6-8mmの円柱形に成型加工
原料 成型 製品
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灯油との価格比較
9.3円木質ペレット
10.7円灯油
灯油:発熱量10.5Mcal/kg、比重0.8、
店頭小売価格90円/L
ペレット:発熱量4.00Mcal/kg、
工場渡し価格40円/kg
(発熱量(Mcal)あたり)
木質バイオマスの燃料利用 木質ペレット
・ペレット製造の低コスト化
・燃焼装置(ストーブ、ボイラー)の普及、低価格化
課題
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2030年頃に木質系から200~220万kℓ(原油換算:120~130万kℓ)の製造目標・・・バイオマスニッポン総合戦略推進会議
原料が食料と競合しない
木質バイオマスの燃料利用 バイオエタノール
発酵糖化(加水分解)木質
バイオマス蒸留 エタノール
低環境負荷型の製造プロセスの開発
酸 酵母
木質バイオマスからのエタノール製造プロセス
リグニンを除去する必要
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蒸解廃液(黒液)
アルカリ蒸解(150-170℃, 1-2時間)
前処理工程
バイオエタノール
蒸留用エネルギー
酵素生産菌・発酵菌製造工程
糖化酵素生産菌培養
培養液の直接利用
水酸化ナトリウム
アルカリ回収
エネルギー回収
前処理した木質バイオマス
酵母菌培養
同時糖化発酵
前処理した木質バイオマス
糖化酵素 酵母
リグニン
エタノール製造工程
樹皮
林地残材
木材チップ
ゼロエミッション
回収ボイラ
木質バイオマスの燃料利用 バイオエタノール
・アルカリ処理と同時酵素糖化・発酵の
組み合わせ・廃液のボイラー燃料利用
高収率で外部からのエネルギー投入を抑制した製造プロセスの開発
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● 減容化・減量化方法の検討
● 輸送方法の検討フォワーダ、小型トラック、コンテナトラック
林地残材の低コスト収集・運搬技術
バンドル化 チップ化
● 新しい作業機械の開発用材生産+バイオマス生産 ハイブリッド機械
木質バイオマス利用効率化技術
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ディスクチッパー
せん断型粉砕機6.4
6.8
7.2
7.6
8
乾燥材 生材 水蒸気処理材 熱水処理材
消費電力量(Wh/t)
処理方法別の粉砕エネルギー(ディスクチッパー)
木質バイオマス利用効率化技術
消費エネルギー評価による効率的粉砕技術
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圧縮脱水装置(現有試作機)
圧縮前:110~250%
圧縮後:85~145%
運転消費動力:熱乾燥法に比べ80%削減
木質バイオマス利用効率化技術
圧縮脱水による低コスト乾燥技術
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おわりに
我が国の木材自給率は約20%木材利用あっての木質バイオマス利用
手代木公園
つくば駅
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木質バイオマス利用効率化技術
破砕チップ
各種容積にて測定各種容積にて測定
樹皮
容量:0.5 L ~ 910 L
切削チップ
チップサイズ:16-8mm
0.06
0.07
0.08
0.09
0.10
0.11
0.12
0 10 20 30 40 50
タッピング回数(10cm)
かさ密度,t/m3
コンテナ22L
コンテナ32L
コンテナ79L
ビーカー3L
ビーカー1L
かさ密度測定による効率的輸送・貯蔵技術の開発
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0
1 0 0
2 0 0
3 0 0
4 0 0
エネルギー利用の増加