成果報告書詳細
管理番号20130000000649
タイトル平成22年度-23年度成果報告書 新エネルギーベンチャー技術革新事業 新エネルギーベンチャー技術革新事業(バイオマス) 未利用バイオマス・ホットプレス成型燃料製造システムの技術開発
公開日2014/2/28
報告書年度2010 - 2011
委託先名株式会社メディカルウェイストシステム 国立大学法人京都工芸繊維大学
プロジェクト番号P10020
部署名技術開発推進部
和文要約1.バイオマス・ホットプレス(BHP)燃料成型技術の基本原理 BHP燃料成型技術は京都工芸繊維大学が開発した以下の原理を、バイオマス成型燃料の製造に応用したものである。水分を保持したままのバイオマス原料を加熱・圧縮する(ホットプレス成型)ことによって、高密度で耐水・耐候性のある成型品が得られる。本技術は接着剤等を一切使用しない、これまでにない成型固化技術である。2.バイオマス・ホットプレス(BHP)燃料成型技術の基礎的研究 (1)多様なバイオマスの流動、固形化、燃焼実験結果(京都工芸繊維大学)主に廃棄物処理されている未利用バイオマス(もみ殻、スギの葉、大根の種、小松菜の種、ビール搾りカス、酢飯、剪定枝、産地で廃棄物となるシイタケ菌床やゆず皮)の流動・固形化および燃焼実験を実施した。各材料とも十分に固形化され、概ね密度1.35g/cm3、発熱量4,500cal/g、耐30分煮沸・24h曝水、耐1ヵ月屋外放置などの性能目標を達成できた。また、高密度で耐水性のある成型体を連続的に製造するには材料の含水率および加熱温度・時間が重要な因子であり、成型条件については加熱温度180℃、加熱時間20-30分、原料含水率30-50%が適正な条件であることがわかった。(2)スケールアップしたパイロットプラントによる実証実験 製作したプロトタイププラントは前処理装置である回転攪拌式水熱予備反応装置、解砕機および流動固形化装置で構成し、処理性能目標は0.3t-0.8t/日・8h程度とした。剪定枝、竹、紅茶・コーヒー搾り滓、茸菌床及び剪定枝+紅茶搾り滓で実証実験を行い、以下の成果を得ることができた。1)成型品の密度1.30 g/cm3への近接 2)24-48時間浸漬、屋外放置1ヵ月の耐水・耐候性の実証 3)生産能力は12.6kg/hに相当 また、実用プラント開発に向けて、水分放出・調整技術の開発や加熱・冷却時間の短縮技術、複数の加圧固化装置への供給技術等の開発、投入エネルギー削減に向けたバイオマスボイラー導入技術・システムの開発が課題として残った。(3)ビジネスプラン バイオマス原料確保先やBHP成型燃料需要家に対するヒアリング調査を実施した。その結果、原料確保や需要両面でターゲットが広がり、具体的ニーズもより明確化された。BHP成型燃料市場は滋賀、京都および大阪の2府1県で70億円を上回り、3タイプのビジネスモデルによりビジネスプランの具体化を図るとともに、事業化時の需要につながる関係作りなどの営業ルートの形成も行った。
英文要約1.Basic principle of manufacturing technology of BHP fuel (Biomass Hot Press fuel) Manufacturing technology of BHP fuel is the production technology of biomass fuel by applying the following principles which Kyoto Institute of Technology has invented. It is possible to obtain the product with water and weather resistant and high density by heating and compressing the biomass materials while retaining moisture. This technology is a completely new technology to solidify the biomass that does not use any adhesive or the like.2.Basic research of manufacturing technology of BHP fuel (1)Experimental results of the liquidity and solidification and combustion of the various biomasses. (Kyoto Institute of Technology) Experiments of the liquidity and solidification and combustion of unused biomass (rice husk, leaves of cedar, species of radish, species komatsuna, pomace of beer, vinegared rice, pruning branches, shiitake mushroom bed, peel of citrus fruit) that are disposed of primarily were carried out.Each material was solidified enough. And, performance goals (density: about 1.35g/cm3, calorific value: 4,500 cal / g, water resistance: 30 minutes boiling, 24h flooded, outdoor leave of one month) could be achieved.Then, it was found that the moisture content of the material and the heating temperature and time are an important factor for continuously producing a product that has a high density and water resistance. Proper processing conditions are the heating temperature of 180 ℃ and heating time of 20 to 30 minutes and the moisture content of the raw material of 30 to 50%.(2)Demonstration experiment with pilot plant that was scaled up Prototype plant that is created is composed of a Disintegrator and a Hydrothermal reactor for pretreatment of the material and a Flow-solidification system. Production performance goal of this device was set to 0.3 t ~ 0.8t/8h.Demonstration experiments were carried out using the pruned branches, bamboo, pomace of tea, pomace of coffee, shiitake mushroom bed and pruned branches+ pomace of tea. It was possible to obtain the following results.1)Product density is close to 1.30 g/cm3.2)Water resistance of 24-48 hours flooded and weather resistance of one month left outdoors have been demonstrated.3)Production capacity was equivalent to 12.6kg / h In addition, for the development of practical plant, the development of the following technologies is left as an exercise. Moisture release technology and adjustment technology, Reduction technology of heating and cooling time, Supply technology to the solidification system of multiple and Using techniques of biomass boiler to reduce the input energy.3.Business plan Interviews were conducted for the customers of BHP fuel and the companies that produce the raw materials of biomass. As a result, the target of demand and secure raw materials spread. And, concrete needs were also more clarification. BHP fuel market was found to be higher than the 7 billion yen in Osaka and Kyoto and Shiga. Thus, embodiment of the business plan has been promoted by the business model of the three types. In addition, the formation of the business root, such as the creation of a relationship that leads to demand has been made.
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