どこも乾燥ができない液体有機廃棄物のアップサイクルのための低温乾燥 / テスト事例 / 有機廃棄物乾燥機, アップサイクル乾燥, ゼロエミッション乾燥

まとめ

KENKI DRYERは、従来の乾燥機では難しかった付着粘着物や液体状の乾燥対象物もスムーズに乾燥できる、画期的な乾燥装置です。

特徴

• 世界特許取得の独自機構で、どんなに付着粘着性が強くても、乾燥機内に目詰まりすることなく乾燥できます。
• 低温での間接乾燥により、有機廃棄物の成分変化を少なく、アップサイクルやリサイクルに最適です。
• ゼロエミッション乾燥を実現し、環境負荷を低減します。
• 乾燥後の有機廃棄物は、肥料、堆肥、飼料、燃料、土壌改良剤、バイオプラスチックなどに利用できます。
• ランニングコストが低く、メンテナンスも容易です。
• 連続運転が可能で、24時間無人運転も可能です。
• 有機廃棄物の重量を減らし、廃棄物処理費用とCO2排出量を削減できます。

KENKI DRYERは、8ヶ国11件の特許を取得した、日本発の革新的な乾燥技術です。

高含水率有機廃棄物乾燥機、汚泥乾燥機、スラリー乾燥機、メタン発酵消化液乾燥機及び廃棄物リサイクル乾燥機をお探しの方は、ぜひKENKI DRYERをご検討ください。

どこもできない付着粘着物の乾燥ができる KENKI DRYER は液体状の乾燥対象物であっても、いとも簡単に乾燥ができます。液体状の乾燥対象物の中には付着粘着性が強く乾燥が難しい物もありますが、KENKI DRYER は世界特許の独自の機構で乾燥機内に目詰まりすることなくスムーズに乾燥することが出来ます。

工場での商品の生産時に排出される有機廃棄物のアップサイクル、再資源化は、環境保護、脱炭素の点からから重要視されておりその需要は増加する一方です。
KENKI DRYER 熱源はボイラーよりの蒸気を利用しており低温での間接乾燥です。低温での乾燥ですので有機廃棄物の成分変化が少なくアップサイクル、リサイクルとしての有効活用が十分にでき、ゼロエミッション乾燥が可能です。

しかし、有機廃棄物の多くが付着粘着性が強く乾燥が難しく、他の乾燥機の種類によっては有機廃棄物の乾燥時に乾燥機の機内で目詰まりし排出されない場合があります。KENKI DRYER であれば、どんなに付着粘着性が強く処理が難しい高含水率の乾燥対象物であっても容易にスムーズに乾燥ができます。KENKI DRYER は世界特許の独自の機構でどんな付着性、粘着性が強い高含水率の有機廃棄物であっても乾燥機内に目詰まりすることなくスムーズに乾燥することが出来ます。

有機廃棄物を水分が多い状態で放置すると、有機廃棄物に含まれる微生物（特に細菌やカビなど）の活動によって腐敗が引き起こされます。これらの微生物は、有機廃棄物に含まれる水分と栄養分を利用して繁殖し、その過程でガスや悪臭を発生させ、微生物の繁殖によって腐敗し、悪臭や病原菌が発生する原因となります。乾燥は、これらの問題を解決する有効な手段の一つです。

乾燥後の有機廃棄物は成分によっては肥料、堆肥、土壌改良剤として、畑などで利用、あるいは、牛や豚などの家畜の飼料として利用もできる他、植物由来の有機廃棄物からバイオプラスチックの製造可能で石油由来のプラスチックの代替品として利用することができます。

現在、日本国内で木材が不足しています。乾燥後の有機廃棄物を木材の代わりに燃料としての利用する、あるいは、乾燥後の有機廃棄物を炭化することによりバイオ炭やバイオコークスとしての利活用が非常に注目を浴びています。例えば、バイオ炭は、土壌改良剤あるいは活性炭等、バイオコークスは鉄鋼、鋳物業界でのコークスの代替として還元剤や脱酸材としての利用です。
バイオ炭、バイオコークスとは、生物資源を材料とした、生物の活性化および環境の改善に効果のある炭化物のことです。炭化については、化石燃料を使用せず装置からは地球温暖化ガスCO2が発生しない、弊社取り扱いの熱分解装置 Biogreenで対応ができますので、是非ご相談ください。

8ケ国11件の取得済み特許技術の KENKI DRYER は、蒸気間接乾燥機ですが、同様の他の蒸気間接乾燥とは構造が異なり全く独自の製品です。バーナー等による直火乾燥機は乾燥機より二酸化炭素が排出され環境保護、脱炭素の点でも時代に逆行し、高温での乾燥のため燃料費は高額で、部品の消耗が早くメンテンナンスに費用が掛かります。KENKI DEYER は熱源には蒸気を利用していますが、乾燥熱効率が良いため蒸気使用量が少なくて済み、現在ご使用されている蒸気を利用でき、余った蒸気、余剰蒸気を使用すれば燃料費のコストはかからず、乾燥時には乾燥機からは二酸化炭素が排出されず脱炭素乾燥が出来ます。あるいは、電気式ボイラーを設置することにより乾燥時に一切地球温暖化ガス、二酸化炭素CO2の発生はありません。
又、運転開始後のトラブルは皆無で、乾燥機の本体の羽根の回転数は5RPM以下で非常にゆっくりのため部品の消耗が少なく、メンテナンスが楽で安価で済みます。KENKI DRYER は連続式での乾燥装置で乾燥対象物を貯めて乾燥させるバッチ式ではありません。そのため、運転管理が楽で1日24時間無人運転が可能です。

有機廃棄物を乾燥することにより重量を減らし、廃棄物産廃量の削減を行うことは、昨今の2024年トラック問題等により値上がりしている産廃費の削減、そして、トラック運搬台数削減によりニ酸化炭素の削減もでき、環境保護、脱炭素に貢献することができます。

どこもできない付着物、粘着物が乾燥できる KENKI DRYER は、日本 2件、海外7ケ国 9件 合計11件の特許を取得済み独自技術を持つ画期的な乾燥装置です。高含水率有機廃棄物乾燥機、汚泥乾燥機、スラリー乾燥機、メタン発酵消化液乾燥機及び廃棄物リサイクル乾燥機に是非 KENKI DRYER をご検討下さい。

液体を乾燥させるのが難しい理由は、以下の要素によるものです：

1. 蒸発エネルギーの高い要求：
   • 液体は分子が自由に移動できる状態であり、個々の分子間に引力（例えば、水では水素結合）が働いています。これを解消して蒸発させるには多くのエネルギーが必要です。
2. 蒸発速度の限界：
   • 液体の表面から蒸発が進むため、液体の全体積に対して蒸発速度が制約されます。特に大きな表面積がない場合、乾燥に時間がかかります。
3. 環境条件の影響：
   • 温度、湿度、風速などの環境条件が蒸発速度に大きく影響します。湿度が高いと蒸発が遅くなり、温度が低いと乾燥に必要なエネルギーが不足します。
4. 熱伝導の効率：
   • 液体を乾燥させる際には、液体の温度を上げる必要がありますが、液体の熱伝導性が低い場合、全体を均一に加熱するのが難しくなります。
5. 相変化の問題：
   • 液体が気体に変わる際には、相変化に伴うエネルギーの投入が必要です。この過程が遅れると、全体の乾燥が遅れます。

これらの要因により、液体を完全に乾燥させるのはしばしば困難で、時間とエネルギーを要する作業となります。

出典：ChatGPT

液体有機廃棄物を乾燥させる理由はいくつかありますが、主な理由は以下の通りです：

1. 体積と重量の減少：
   • 液体有機廃棄物を乾燥させることで、体積と重量を大幅に減らすことができます。これにより、廃棄物の保管や運搬が容易になり、コスト削減につながります。
2. 安定化と処理の容易さ：
   • 液体有機廃棄物は腐敗しやすく、悪臭や衛生問題を引き起こすことがあります。乾燥させることで、これらの問題を軽減し、廃棄物の処理が容易になります。
3. 環境への影響の軽減：
   • 液体廃棄物は地表水や地下水への浸透などを通じて環境汚染を引き起こす可能性があります。乾燥させることで、廃棄物が液体状態で拡散するリスクを減らすことができます。
4. リサイクルと再利用：
   • 一部の乾燥された有機廃棄物は、肥料や土壌改良材、燃料として再利用可能です。乾燥することで、これらのリサイクルプロセスが促進されます。
5. 処理プロセスの効率化：
   • 液体有機廃棄物を乾燥させることで、その後の処理プロセス（焼却や堆肥化など）が効率化されることがあります。液体成分を除去することで、処理のスピードや効果が向上します。

乾燥は液体有機廃棄物の管理と処理をより効果的に行うための重要なステップです。

出典：ChatGPT

有機廃棄物とは、動植物由来の廃棄物のことを指します。具体的には、以下のようなものが含まれます。

• 食品残渣: 調理過程で出る野菜くずや果物皮、食べ残しなど
• 畜産残渣: 家畜の糞尿、ふんや羽毛など
• 緑地残渣: 草刈りや剪定で出る草や枝葉など
• 木材: 製材過程で出る端材や木くずなど
• 紙: 新聞や雑誌、段ボールなど
• 汚泥: 下水処理過程で発生する汚泥

これらの有機廃棄物は、適切に処理しないと、悪臭や害虫の発生、水質汚染などの問題を引き起こす可能性があります。

有機廃棄物の処理方法

有機廃棄物の処理方法は、大きく分けて以下の3つに分類されます。

• 堆肥化: 微生物の働きによって有機廃棄物を分解し、堆肥と呼ばれる肥料を作ります。堆肥は、農地やガーデニングなどに利用することができます。
• メタン化: 有機廃棄物を嫌気性条件下で分解し、メタンガスを発生させます。メタンガスは、バイオガスとして発電や燃料などに利用することができます。
• 焼却: 有機廃棄物を高温で燃焼して灰にします。焼却は、処理量が比較的多く、安定した処理方法ですが、大気汚染などの問題がある場合があります。

有機廃棄物の資源化

近年では、有機廃棄物を単に処理するだけでなく、資源として有効活用する取り組みが進められています。

• 食品ロス削減: 食品ロスを減らすことは、有機廃棄物発生量を減らす最も効果的な方法です。食品ロス削減に向けた取り組みとしては、賞味期限の延長や、規格外品の活用などが挙げられます。
• 飼料化: 食品残渣などを加工して、家畜の飼料として利用することができます。
• バイオプラスチック化: 植物由来の有機廃棄物からバイオプラスチックを製造することができます。バイオプラスチックは、石油由来のプラスチックの代替品として利用することができます。

出典：Gemini

有機廃棄物を乾燥させる理由は、主に以下の3つが挙げられます。

1. 腐敗防止
有機廃棄物は、水分が多い状態で放置すると、微生物の繁殖によって腐敗し、悪臭や病原菌が発生する原因となります。乾燥は、これらの問題を解決する有効な手段の一つです。
乾燥によって、有機廃棄物中の水分活性が低下します。水分活性とは、微生物が利用できる水の量を表す指標であり、一般的に0.6以下になると微生物の繁殖が抑制されるとされています。

具体的には、以下の効果が期待できます。

• 微生物の繁殖抑制: 水分活性の低下により、腐敗の原因となる細菌やカビなどの微生物の繁殖が抑制されます。
• 酵素活性の低下: 多くの酵素は水中で活性化する性質を持っていますが、乾燥によって酵素の働きが抑制され、有機物の分解が遅くなります。
• 化学反応の抑制: 腐敗に関わる化学反応は、水分を必要とするものが多いため、乾燥によってこれらの反応が抑制されます。

2. 体積・重量の削減
有機廃棄物を乾燥させることで、体積と重量を大幅に削減することができます。
例えば、生ゴミの水分含有量は約60～80％ですが、乾燥させることで水分含有量を10％以下まで減らすことができます。これは、体積にして約6分の1、重量にして約4分の1に削減できることを意味します。
廃棄物処理にかかるコストを削減したり、運搬や保管の効率を向上させたりするのに役立ちます。

3. 資源化
乾燥処理された有機廃棄物は、様々な用途に利用することができます。

• 燃料: 乾燥物自体を燃料として利用したり、バイオガス化して燃料として利用したりすることができます。
• 肥料: 堆肥化したり、そのまま土壌改良材として利用したりすることができます。
• 飼料: 家畜の飼料として利用することができます。
• その他: 紙、繊維、プラスチックなどの原料として利用することができます。

このように、有機廃棄物を乾燥させることは、環境負荷の低減、コスト削減、資源化など、様々なメリットをもたらします。

出典：Gemini

• 乾燥物：どこも乾燥ができない液体有機廃棄物
• 乾燥の目的：アップサイクル。産廃費の削減。産廃量の削減。短期間で機械代回収。
• 含水率：乾燥前71.2％W.B.、乾燥後9.7％W.B.
• 乾燥機への要請：付着しやすいため乾燥機内部で詰まらない。24時間無人運転。短期間で機械代回収。
• テスト結果：問題なし。

廃棄物乾燥

乾燥機競合比較

堆肥（たいひ）とは、易分解性有機物が微生物によって完全に分解された肥料あるいは土壌改良剤のこと。有機資材（有機肥料）と同義で用いられる場合もあるが、有機資材は易分解性有機物が未分解の有機物残渣も含むのに対し、堆肥は易分解性有機物が完全に分解したものを指す。
英語ではコンポスト (compost) と呼び、本項でも堆肥とコンポストを同義として扱う。なお、生ごみ堆肥化容器の生成物である堆肥（コンポスト）が転じて、生ごみ堆肥化容器をコンポストと呼ぶ場合がある。

出典：Wiki 堆肥

肥料（ひりょう、肥糧）とは、植物を生育させるための栄養分として人間が施すものである。土壌から栄養を吸って生育した植物を持ち去って利用する農業は、植物の生育に伴い土壌から減少する窒素やリンなどを補給しなければ持続困難である。そこで、減少分を補給するために用いるのが肥料であり、特に窒素・リン酸・カリウムは肥料の三要素と呼ばれる。

出典：Wiki 肥料

肥料の三要素（ひりょうのさんようそ、英: three main macronutrients）とは、植物栄養素としての窒素、リン酸、カリウムのことである。これらは、植物がその成長のために多量に要求し、かつ、植物体を大きく生育させるため、農業上特に肥料として多く与えることが望ましい。

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窒素

窒素は、主に植物を大きく成長させる作用があり、特に葉や茎を大きくすることから葉肥（はごえ）とも呼ばれる。根から吸収される必須栄養素の中で、最も多量に要求される。植物が利用できる窒素の土壌中含量が、植物の生産性を決める主要な因子であるとされる。植物の原形質の乾燥重量の40 – 50%は、窒素化合物である。植物の中でも、葉や茎を食用とする葉菜類は、特に窒素を多量に必要とする。

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リン酸

リン酸は主に開花結実に影響し、花肥（はなごえ）または実肥（みごえ）と呼ばれる。このため、果実を食用とする果菜類の栽培では、特に重要視される。

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カリウム

カリウムは、根の発育と細胞内の浸透圧調節に必須であるため根肥（ねごえ）といわれ、根菜類では他の植物以上に必要である^[15]。また、葉や生長点においても重要である。主に肥料として利用されるものは、硫酸カリウム（硫酸カリ）と塩化カリウム（塩化カリ）由来のもので、カリ岩塩として採掘されたものを精製したものが利用される。

出典：Wiki 肥料の三大要素

バイオプラスチックとは、大きく分けて2種類あります。

1. バイオマスプラスチック
バイオマスプラスチックは、植物由来の再生可能資源であるバイオマスを原料として作られたプラスチックです。具体的には、トウモロコシやサトウキビ、デンプン、セルロースなどを原料としています。

メリット

• 石油資源の使用削減: バイオマスプラスチックは、石油由来のプラスチックとは異なり、再生可能な資源を原料としているため、石油資源の使用量を削減することができます。
• 温室効果ガスの排出量削減: バイオマスプラスチックの生産過程では、石油由来のプラスチックの生産過程に比べて温室効果ガスの排出量が少なくなります。
• 生分解性: 一部のバイオマスプラスチックは、微生物によって分解される生分解性プラスチックです。生分解性プラスチックは、海洋プラスチック汚染などの問題を解決するのに役立つと考えられています。

デメリット
コスト: バイオマスプラスチックは、石油由来のプラスチックよりもコストが高い場合があります。

• 土地利用: バイオマスプラスチックの原料となるバイオマスの生産には、多くの土地が必要となります。
• 食料との競合: バイオマスプラスチックの原料となるバイオマスは、食料の原料としても利用されるため、食料との競合が懸念されています。

2. 生分解性プラスチック
生分解性プラスチックは、微生物によって分解されるプラスチックです。バイオマスプラスチックだけでなく、石油由来のプラスチックでも生分解性のものがあります。

メリット

• 海洋プラスチック汚染の防止: 生分解性プラスチックは、海に捨てられた場合でも、微生物によって分解されるため、海洋プラスチック汚染を防ぐ効果があります。
• 土壌汚染の防止: 生分解性プラスチックは、土壌に捨てられた場合でも、微生物によって分解されるため、土壌汚染を防ぐ効果があります。

デメリット

• コスト: 生分解性プラスチックは、通常のプラスチックよりもコストが高 い場合があります。
• 分解速度: 生分解性プラスチックの分解速度は、環境条件によって大きく異なります。適切な環境条件でなければ、分解に長い時間がかかる場合もあります。
• 有害物質の発生: 一部の生分解性プラスチックは、分解過程で有害物質を発生する可能性があります。

バイオプラスチックの現状
バイオプラスチックは、近年注目されている素材ですが、まだ普及段階にあります。今後、技術開発やコスト削減が進めば、より広く利用されることが期待されています。

出典：Gemini

生分解性プラスチックとは、特定の条件下で微生物によって分解され、最終的には二酸化炭素と水にまで分解されるプラスチックです。従来の石油由来プラスチックとは異なり、環境負荷が少ないプラスチックとして期待されています。

生分解性プラスチックの種類
生分解性プラスチックは、大きく分けて2種類に分類されます。

• バイオマスプラスチック: 植物由来のバイオマスを原料として作られたプラスチック。ポリ乳酸（PLA）、ポリヒドロキシアルカノエート（PHA）などが代表例。
• 石油由来生分解性プラスチック: 石油由来の原料をベースに、生分解性を付与したプラスチック。ポリブチレンサクシネート（PBS）、ポリトリメチレナデカンジオール（PTT）などが代表例。

生分解性プラスチックのメリット
生分解性プラスチックには、以下のようなメリットがあります。

• 環境負荷の低減: 石油由来プラスチックと異なり、焼却してもダイオキシンなどの有害物質が発生せず、環境負荷が少ない。
• 海洋プラスチック汚染対策: 海洋に流出した場合でも、微生物によって分解されるため、海洋プラスチック汚染の防止に役立つ。
• 資源循環の促進: 生分解性プラスチックは、堆肥化処理を行うことで、再び資源として利用することができる。

生分解性プラスチックのデメリット
生分解性プラスチックには、以下のようなデメリットもあります。

• コスト: 石油由来プラスチックよりも高価な場合が多い。
• 分解条件: 分解速度や分解できる環境条件は、プラスチックの種類によって異なる。適切な条件でなければ、分解に長い時間がかかったり、完全には分解されない場合もある。
• 有害物質の発生: 一部の生分解性プラスチックは、分解過程で有害物質を発生する可能性がある。

生分解性プラスチックの課題
生分解性プラスチックは、環境負荷が少ないプラスチックとして期待されていますが、コストや分解条件、有害物質の発生など、いくつかの課題があります。これらの課題を克服するためには、技術開発や規格の整備、適切な利用方法の普及などが重要となります。

出典：Gemini

2024年現在も、日本は深刻な木材不足に直面しており、建設や家具などの木材需要に対して供給が追いついていない状況です。

＜2021年から続くウッドショックの影響＞

2021年から2022年にかけて発生したウッドショックの影響は、2024年現在も依然として続いています。ウッドショックとは、北米を中心とした木材供給量の減少と需要の急増により、世界的に木材価格が高騰した現象です。

• 住宅メーカーや木材業者は、木材調達の困難や価格高騰の影響を受け続けています。
• 新築住宅の建築費用上昇や、木材を使った家具の価格改定などが相次いでいます。

＜構造的な木材不足の背景＞

ウッドショック以外にも、日本の木材不足には構造的な背景が存在します。

• 国内産木材の伐採量の減少：戦後の高度経済成長期における住宅建設ラッシュで大量の木材が伐採された後、植林活動が十分に行われず、現在伐採できる木材量が減っています。
• 山間部の過疎化と林業従事者の減少：山間部の過疎化が進み、林業に従事する人が減少しています。
• 海外からの木材輸入量の増加：日本の経済成長に伴い、木材需要が急増し、国内産木材だけでは需要を満たせなくなり、海外からの木材輸入量が増加しています。
• 木材自給率の低さ：2020年の木材自給率は37％で、過去最低の水準となっています。

＜政府の取り組みと課題＞

木材不足の解決に向けて、政府は様々な取り組みを進めています。

• 国産材の利用促進：国産材の品質向上や流通の円滑化、国産材利用に関する補助金制度の拡充、木造建築に関する技術開発など
• 森林資源の管理・整備：植林活動の推進、山間部の森林管理の強化、森林の多面的機能の維持・向上
• 海外からの木材輸入の安定化：輸出国との連携強化、輸送手段の多様化

しかし、これらの取り組みは長期的な視点での継続が必要であり、短期的には木材不足の解消は難しい状況です。

＜2024年における木材価格の動向＞

2024年における木材価格の動向は、引き続き不透明な状況です。

• ウッドショックの影響や世界経済の動向によって、木材価格が上下に変動する可能性があります。
• 短期的な視点では、木材価格の高止まりが続く可能性が高いと考えられます。
• 中長期的な視点では、国産材の利用促進や森林資源の管理・整備などの取り組みが奏功し、木材価格が安定化する可能性もありますが、現時点では明確な展望はありません。

出典：Gemini

バイオ炭とは、生物資源を材料とした、生物の活性化および環境の改善に効果のある炭化物のことです。 日本バイオ炭普及会によると、バイオ炭は、難分解性の炭素を農地に固定し、土壌改良資材として使用することで、気候変動対策に貢献する吸収源活動です。 また、バイオ炭は、食品ロスや木材、廃棄物などの生物資源を「炭化」したもので、燃焼しない水準に管理された酸素濃度の下、350℃超えの温度でバイオマスを加熱して作られる固形物と定義されています。

バイオ炭は、生物資源を原料とし、酸素の少ない状態で加熱して作られる固形物です。木材や竹、農業廃棄物など、さまざまな生物資源から作ることができます。
バイオ炭には、以下の3つの特徴があります。

• 炭素貯留性
• 土壌改良性
• 水質浄化性

炭素貯留性

バイオ炭は、炭素を大量に含んでいます。バイオ炭を土壌に施用することで、土壌中に炭素を貯留することができます。

土壌改良性

バイオ炭は、土壌の透水性や保水性、団粒性を改善する効果があります。また、土壌の酸度を中和する効果もあります。

水質浄化性

バイオ炭は、水中の汚染物質を吸着する効果があります。また、水中の微生物の活性化を促す効果もあります。

バイオ炭の用途

• 土壌改良
• 温室効果ガス削減
• 水質浄化
• 飼料添加
• 肥料
• 燃料

バイオ炭の期待される効果

• 温室効果ガス削減
• 土壌保全
• 農業生産性向上
• 水質保全
• 災害リスク軽減

バイオ炭の課題

• 製造コストの高さ
• 製造時のエネルギー消費量
• 土壌への影響

まとめ

バイオ炭は、炭素貯留性、土壌改良性、水質浄化性などの特徴を有する、注目されている素材です。バイオ炭の普及が進むことで、温室効果ガス削減や環境保全に貢献することが期待されています。

出典：日本バイオ普及会　ChatGPT 及び Bard

バイオコークスは、バイオマスと呼ばれる有機物を、高温で酸素を制限して熱分解（炭化）して作られる、石炭コークスに似た性質を持つ固形燃料です。木炭の一種と捉えることもできます。

従来のバイオマス燃料とは異なり、以下の特徴を持ちます。

• 圧縮強度が高い: 従来のバイオマス燃料よりも密度が高いため、輸送や貯蔵が容易で、燃焼効率も向上します。
• 高温環境下での長時間燃焼が可能: 石炭と同等の燃焼特性を持ち、高温で長時間燃焼することができます。
• 製造時に廃棄物を出さない: 燃焼工程で発生するガスは、発電や熱水供給に利用することができます。
• CO2排出量が少ない: 石炭コークスと比べて、CO2排出量が大幅に少ないカーボンニュートラルな燃料です。

原料となるバイオマス:

• 木くず、木片
• 農作物の残渣（稲わら、麦わら、トウモロコシの茎など）
• 食品残渣
• 動物の糞尿

製造方法:

• 従来の炭化法に加え、熱水蒸気法やスクリュー式炭化法などの新しい技術も開発されています。

バイオコークスの用途

バイオコークスは、様々な用途で利用することができます。

• 鉄鋼業: 高炉の燃料として利用することで、石炭コークスの代替となります。
• セメント製造: 窯の燃料として利用することで、CO2排出量を削減することができます。
• 発電: 発電所の燃料として利用することで、化石燃料に頼らない発電が可能になります。
• 暖房: 家庭や施設の暖房燃料として利用することができます。
• 土壌改良剤: バイオ炭を土壌に混ぜ込むことで、土壌の保水性や保肥性を向上させることができます。

バイオコークスのメリット

バイオコークスには、以下のようなメリットがあります。

• 石炭コークスの代替となる: バイオコークスは、石炭コークスの代替燃料として利用することで、CO2排出量を削減することができます。
• 再生可能エネルギー: バイオマスを原料としているため、再生可能エネルギー源として利用することができます。
• 廃棄物利用: 食品残渣や農作物の残渣などの廃棄物を有効活用することができます。
• 地域活性化: バイオコークスの製造・販売を通して、地域経済の活性化に貢献することができます。

バイオコークスの課題

バイオコークスには、以下のような課題もあります。

• コスト: バイオコークスの生産コストは、石炭コークスよりも高くなっています。
• 原料調達: バイオマスの安定的な調達が課題となっています。
• 規格・基準: バイオコークスの規格や基準はまだ十分に整備されていません。
• 公衆理解: バイオコークスに対する公衆理解が十分ではありません。

出典：Gemini

バイオ炭とバイオコークスは、いずれもバイオマスを利用して生成される炭素リッチな物質ですが、その生成プロセスや用途にはいくつかの違いがあります。

生成プロセスの違い

• バイオ炭:
  • 生成プロセス：バイオ炭は、バイオマスを低酸素環境で高温（通常350～700°C）で熱分解（ピロリシス）することによって生成されます。
  • 主な目的：土壌改良や炭素固定を目的としています。
• バイオコークス:
  • 生成プロセス：バイオコークスは、バイオマスを高温・高圧環境で処理して炭化（カーボナイゼーション）することによって生成されます。このプロセスでは、通常800～1200°Cの高温が使用されます。
  • 主な目的：高エネルギー密度の燃料として利用されます。

用途の違い

• バイオ炭:
  • 土壌改良材として使用され、土壌の保水性や通気性、肥沃度の向上に寄与します。
  • 炭素固定材として、二酸化炭素の長期貯留に役立ちます。
  • 環境保護材として、土壌中の有害物質の吸着や浄化にも利用されます。
• バイオコークス:
  • 固体燃料として、発電所、製鉄所、セメント工場などで使用されます。
  • 家庭用の暖房や調理用燃料としても利用可能です。

特性の違い

• バイオ炭:
  • 多孔質で軽量
  • 主に土壌に混ぜることでその効果を発揮
  • 土壌改良と炭素固定に優れている
• バイオコークス:
  • 高エネルギー密度で重い
  • 燃焼時に高い熱エネルギーを発生
  • 硫黄や灰分が少なく、クリーンな燃料として使用可能

結論

バイオ炭とバイオコークスは、バイオマスの利用による持続可能な技術ですが、用途や生成プロセス、特性が異なります。バイオ炭は主に土壌改良と環境保護に、バイオコークスは高エネルギー密度の燃料として利用されます。

出典：ChatGPT

コークスは、鉄鋼製造などで重要な還元剤として使用されていますが、持続可能性や環境負荷の観点から、コークスの代替として利用できる炭化物が注目されています。以下は、コークスの代替となり得る炭化物の具体例です。

1. バイオコークス（バイオ炭）

• 竹炭：竹から得られる炭は、高い密度と炭素含有量を持ち、鉄鉱石の還元に適しています。
• ココナッツ殻炭：高い炭素含有量と硬度があり、製鋼プロセスでのコークスの代替として利用可能です。

2. 農業廃棄物由来の炭化物

• 米の籾殻炭：シリカを含む米の籾殻炭は、特定の還元プロセスで利用できますが、鉄鋼製造にも適応可能な場合があります。
• トウモロコシの芯炭：高い炭素含有量があり、製鉄業での還元剤として有望です。

3. 食品廃棄物由来の炭化物

• コーヒーかす炭：コーヒーかすから得られる炭化物は、還元力が強く、金属の精錬や触媒のサポート材として利用できます。

4. 動物由来の炭化物

• 骨炭：骨から得られる炭化物は、リン酸カルシウムを含み、特定の化学工業での還元剤として使用されます。

5. 庭園廃棄物由来の炭化物

• 葉や草の炭：庭園廃棄物から得られる炭化物も還元剤として利用可能で、特に小規模な工業プロセスや農業用途に適しています。

利点と考慮点

利点

• 持続可能性：これらの代替炭化物は再生可能な資源から作られており、環境負荷が低い。
• 廃棄物の再利用：農業廃棄物や食品廃棄物を利用することで、廃棄物処理問題を軽減します。
• 炭素固定：炭化物を利用することで、二酸化炭素の排出を抑え、炭素を固定化できます。

考慮点

• 性能の安定性：コークスの代替として使用するためには、代替炭化物の性能が安定していることが重要です。
• 製造コスト：新しいプロセスを導入するためのコストと技術的な課題を考慮する必要があります。
• 供給の安定性：大量生産に対応するための安定した供給源が必要です。

具体例：バイオコークスの製造と利用

• 製造方法：バイオマス原料を炭化し、高温で処理してバイオコークスを生成します。
• 鉄鋼業での利用：高炉での鉄鉱石の還元プロセスにおいて、バイオコークスをコークスの代替として使用します。これにより、炭素排出量の削減が期待されます。

コークスの代替炭化物は、持続可能な鉄鋼製造と環境保全の両立を目指す上で重要な役割を果たす可能性があります。今後の研究と技術開発により、これらの代替炭化物の利用がさらに進むことが期待されます。

出典：ChatGPT

乾燥装置 KENKI DRYER の国際特許技術の一つが Steam Heated Twin Screw technology （SHTS technology）でセルフクリーニング機構です。この機構によりどこもできないどんなに付着、粘着、固着する乾燥対象https://kenkidryer.jp/products/patents/物でも独自の構造で機械内部に詰まることなく乾燥できます。
例えば乾燥対象物が羽根に付着したとしても、その付着物を乾燥機内の左右の羽根が強制的に剥がしながら回転します。どんなに付着、粘着、固着性がある乾燥物でも左右の羽根が剥がしながら回転するため羽根に付着することなく、そして停止することなく羽根は常に回転し続け、剥がし、撹拌、加熱乾燥を繰り返しながら搬送されます。又、常に羽根の表面は更新され綺麗なため羽根よりの熱は遮るものなく乾燥物にいつも直接伝えることができます。どこも乾燥ができない付着、粘着性が強い物あるいは原料スラリー等の液体状に近い状態で投入したとしてもこのテクノロジーで全く問題なく確実に乾燥ができます。このSHTSテクノロジーは約７年以上を経て完成させており国内はもとより海外でも特許を取得、出願しております。

日本、米国、台湾、フランス、ドイツ、イギリス、スイス、カナダ 8ケ国11件特許取得済。

セルフクリ－ニング

乾燥装置 KENKI DRYER の特徴ある独自の乾燥の機構も国際特許技術です。粉砕乾燥、撹拌乾燥、循環乾燥そして間接乾燥 と言った４つの乾燥機構が同時に乾燥対象物に対し加熱乾燥動作を絶え間なく繰り返し行われることにより乾燥対象物の内部まで十分に乾燥され乾燥後の製品の品質が一定です。乾燥対象物投入時から乾燥後排出まで乾燥対象物の乾燥が不十分になりやすい塊化を防ぎ、乾燥対象物の内部まで熱が十二分に行き渡るよう様々な工夫がなされており常に安定した加熱乾燥が行われています。
熱源が飽和蒸気のみの伝導伝熱式での乾燥方式でありながら、外気をなるべく取り入れない他にはない独自の機構で乾燥機内の温度は、外気温度に影響されず常に高温で一定に保たれています。それは外気を取り入れない特徴ある独自の乾燥機構で内部の空気をブロワ、ファンで吸い込み乾燥機内部の上部に設置されている熱交換器で加熱し、その加熱された空気熱風をせん断、撹拌を繰り返しながら加熱搬送されている乾燥対象物へ吹き付け当てています。わざわざ熱風を起こしそれを乾燥対象物へ吹き付け当てているのですが、外気を取り入れそれを加熱するのではなく乾燥機内部の高温の空気をさらに加熱しながら乾燥対象物へ当て乾燥を促進しています。洗濯物が風でよく乾くという乾燥機構を取り入れ熱風対象物に熱風を当てることによる熱風乾燥です。今内容により、KENKI DRYERは乾燥の熱源は飽和蒸気のみながら伝導伝熱と熱風対流伝熱併用での他にはない画期的な乾燥方式での乾燥機と言えます。

日本、米国、台湾、フランス、ドイツ、イギリス、スイス、カナダ 8ケ国11件特許取得済。

乾燥機構

熱源である飽和蒸気の使用量は少ないため、新規にボイラー導入せず工場内余剰蒸気を利用することにより脱炭素、燃料費削減が可能です。

KENKI DRYERの乾燥の熱源は飽和蒸気のみながら伝導伝熱と熱風併用で他にはない画期的な乾燥方式を取り入れ安全衛生面で優れ、安定した蒸気を熱源とするため乾燥後の乾燥物の品質は均一で安定しています。蒸気圧力は最大0.7MpaGまで使用可能で、乾燥条件により蒸気圧力の変更つまり乾燥温度の調整は簡単に行なえます。飽和蒸気は一般の工場では通常利用されており取り扱いに慣れた手軽な熱源だと言えます。バーナー、高温の熱風を利用する乾燥と比較すると、飽和蒸気はパイプ内を通し熱交換で間接乾燥させる熱源であることから、低温で燃える事はなく安全衛生面、ランニングコスト面で優れています。
飽和蒸気には特有の特徴があります。蒸気圧力の変更に伴い蒸気温度が変わるため、乾燥温度の調整が簡単に行なます。又、凝縮熱、潜熱を利用できるため温水、油等の顕熱利用と比較すると熱量が2~5倍で乾燥に最適な熱源と言えます。
飽和蒸気は乾燥後ドレンとなりますがそれは回収ができ蒸気発生装置ボイラーへの供給温水として利用すれば燃料費等のランニングコストは安価で済みます。

熱源 蒸気