有機汚泥乾燥, アップサイクルのための付着粘着性が強い有機汚泥の低温乾燥 / テスト事例 / 汚泥乾燥機, アップサイクル乾燥

まとめ

KENKI DRYER とは？

KENKI DRYER は、世界8ヶ国で特許を取得した、付着性や粘着性が強い乾燥物でもスムーズに乾燥できる画期的な乾燥装置です。特に、排水処理場の汚泥のような扱いにくい物質の乾燥に強い実績があります。

KENKI DRYER の主な特徴

• 低温乾燥: 乾燥対象物の成分変化が少なく、アップサイクルに適しています。
• 連続式: 乾燥対象物を貯める必要がなく、24時間無人運転が可能で、運転管理が楽です。
• 蒸気利用: 熱効率が良いため、燃料費を削減でき、二酸化炭素排出量も少ない環境に優しい乾燥方式です。
• 独自の機構: 目詰まりしにくい構造で、粘着性の強い物質でもスムーズに乾燥できます。
• 低回転: 部品の消耗が少なく、メンテナンスが簡単で費用も抑えられます。
• 多様な用途: 汚泥だけでなく、スラリーやメタン発酵消化液など、幅広い物質の乾燥に対応できます。

KENKI DRYER のメリット

• 環境負荷の低減:
  • 二酸化炭素排出量の削減: 蒸気利用や電気式ボイラーの採用により、大幅な削減が可能です。
  • 廃棄物量の削減: 汚泥の乾燥により、廃棄物処理費用を削減できます。
• 資源の有効活用:
  • 汚泥のアップサイクル: 堆肥、土壌改良剤、燃料など、様々な用途に活用できます。
  • 鉱物資源の回収: 汚泥から貴金属やレアメタルなどの鉱物資源を回収できます。
• コスト削減:
  • 燃料費削減: 蒸気利用の効率化により、燃料費を大幅に削減できます。
  • メンテナンス費用削減: 部品消耗が少ないため、メンテナンス費用を抑えられます。
• 安定稼働:
  • トラブルが少ない: 独自の機構により、安定稼働が可能です。
  • 無人運転: 24時間無人運転が可能で、人件費を削減できます。

その他

• バイオマス利用: 乾燥後の有機汚泥を燃料やバイオ炭として利用することで、さらに環境に貢献できます。
• 特許技術: 世界8ヶ国で特許を取得しており、その技術力の高さを証明しています。

まとめ

KENKI DRYER は、環境負荷を低減しながら、資源を有効活用できる画期的な乾燥装置です。付着性や粘着性の強い物質の乾燥に悩んでいる方は、ぜひ一度検討してみてはいかがでしょうか。

ご興味のある方は、お気軽にご相談ください。

付着粘着性が強く乾燥が難しい乾燥対象物であっても KENKI DRYER であれば、容易にスムーズに乾燥ができます。例えば、付着粘着性の強い排水処理場から排出される脱水汚泥は乾燥が難しいものです。汚泥の乾燥は、乾燥機の種類によっては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 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脱水汚泥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。

排水処理場から排出される汚泥を低温で乾燥することにより、乾燥後成分変化が少なく堆肥、土壌改良剤、燃料等アップサイクルとして利活用が可能です。KENKI DRYER は熱源に蒸気を利用した低温での間接乾燥ですので、乾燥後は乾燥対象物の成分変化が少なくリサイクル、アップサイクル品として十分に利活用が可能です。

汚泥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。

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、運転時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。

日本は鉱物資源をほぼ100％輸入に頼っています。今後も特に貴金属、レアメタルは重要な資源で国際競争力の維持・強化にはこれらの資源を確保するのは必須です。鉱物資源の確保に向けた対策の一つに汚泥の中に含まれる鉱物を再利用、リサイクルすることは重要で環境保護に貢献ができ温室効果ガスの削減に繋がります。又、現在輸入それも中国に頼っているリンもなくてはならない鉱物です。そのため下水汚泥からのリンの取り出しは国家プロジェクトとして推進されています。 排水処理場から必ず排出される汚泥のリサイクルは、環境保護、脱炭素そして輸入に頼っている資源の確保から重要視されておりその需要は増加する一方です。

現在、日本国内で木材が不足しています。乾燥後の有機汚泥を木材の代わりに燃料としての利用する、あるいは、乾燥後の有機汚泥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、バイオコークスであれば鉄鋼、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。

ご不明な点やご質問等がございましたら、どうぞお気軽にお知らせください。貴社のニーズに合わせた最適な乾燥機のご提案をさせていただきます。
弊社の乾燥機「KENKI DRYER」は、8ヶ国で11件の特許を取得し、他ができない付着粘着物の乾燥が得意で、導入後のトラブルが皆無、メンテナンスが容易、ランニングコスト安価です。ご導入頂いた企業様には、乾燥ムラなく、人手を要しない生産性向上、高い性能と耐久性でご好評を頂いております。

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アップサイクル、リサイクル乾燥機に是非 KENKI DRYER をご検討下さい。 日本、台湾、米国、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。

KENKI DRYERが有機汚泥の乾燥に最適な理由として、以下の点が挙げられます。
1. 特許取得の技術による高い乾燥性能

• 目詰まり防止: 粘着性のある有機汚泥でも、特許技術により目詰まりすることなくスムーズな乾燥を実現します。
• 低温乾燥: 有機物の特性を損なわず、低温で効率的に乾燥できます。

2. 幅広い対応力

• 様々な有機汚泥に対応: 排水処理場の汚泥だけでなく、食品加工工場など、様々な種類の有機汚泥に対応可能です。
• カスタマイズ対応: 乾燥対象物に合わせて、乾燥条件をカスタマイズできます。

3. 経済性

• ランニングコスト削減: 低温乾燥によるエネルギー効率化や、乾燥後の汚泥の減量化による処分費削減など、ランニングコストを大幅に削減できます。
• 無人運転可能: 24時間連続運転が可能で、人件費を削減できます。

4. 環境への配慮

• 低温乾燥による環境負荷低減: 高温乾燥に比べて、環境への負荷が低く、周辺への影響が少ないです。
• 乾燥後の汚泥の有効活用: 乾燥後の汚泥は、肥料や燃料などとして再利用できる可能性があります。

KENKI DRYERが選ばれる理由をまとめると

• 高い乾燥性能
• 幅広い対応力
• 経済性
• 環境への配慮

これらの特徴から、KENKI DRYERは、有機汚泥の乾燥において、高い信頼性と実績を誇っています。

汚泥（おでい、淤泥）は、下水処理場の処理過程や工場の廃液処理過程などで生じる、有機質の最終生成物が凝集して出来た泥状の固体のことである。スラッジ（英語: Sludge）ともいう。産業廃棄物として最終処分場に埋設処分されるだけでなく、下水汚泥については肥料やバイオマス発電の燃料として有用利用されている。 汚泥のうち活性汚泥とは、好気性菌などの微生物群によって水処理を行ったときに生じる微生物を含んだ集塊を指す。活性汚泥の一部を種として汚水に添加し、空気を吹き込んでこれらの微生物の繁殖を促し、溶存有機物などの汚染物質を、微生物を含んだ新たな活性汚泥に転換する水処理技術を活性汚泥法と呼ぶ。

出典：Wiki 汚泥

有機汚泥（ゆうきおでい）とは、有機物を多く含む汚泥のことを指します。これは主に下水処理場や産業排水処理施設で発生し、以下のような特徴を持っています。

1. 有機物の含有: 食物の残渣、紙、植物の繊維などの有機物が多く含まれています。
2. 栄養分: 窒素やリンなどの栄養分が豊富であり、適切に処理・利用することで肥料として利用することができます。
3. 発生源: 主に下水処理場、工場、食品加工施設などから排出されます。

有機汚泥の処理方法には以下のようなものがあります。

1. コンポスト化: 微生物の働きを利用して有機物を分解し、堆肥化する方法です。農業用肥料として利用されます。
2. メタン発酵: 有機汚泥を嫌気性条件で分解し、バイオガス（主にメタン）を生成する方法です。生成されたバイオガスはエネルギー源として利用できます。
3. 焼却処理: 高温で焼却し、体積を減少させる方法です。焼却灰は最終処分場に埋め立てられるか、建設材料として再利用されることもあります。

これらの処理方法により、有機汚泥は有効利用され、環境負荷を軽減することが期待されています。

出典：ChatGPT

活性汚泥（かっせいおでい）とは、下水や産業排水などの汚水を浄化するために用いられる処理技術の一部です。活性汚泥法は、微生物の力を利用して水中の有機物を分解・除去する方法です。

活性汚泥の仕組み

1. 微生物の役割: 活性汚泥は微生物の集合体であり、主にバクテリアなどの微生物が有機物を分解して、汚水を浄化します。
2. エアレーション: 汚水と活性汚泥を混ぜ合わせ、空気を供給する（エアレーション）ことで微生物の活動が活発になります。これにより、有機物が効率よく分解されます。
3. 沈殿: 処理後、活性汚泥と浄化された水を分離するために沈殿槽に移され、活性汚泥は沈殿します。上澄みの水は次の処理段階に進みます。
4. 再利用: 沈殿した活性汚泥の一部は、新たな汚水処理に再利用され、残りは余剰汚泥として処理されます。

利点

• 効率的な有機物分解: 微生物が活発に働くため、有機物の除去が効率的です。
• 広範囲な適用性: 様々なタイプの汚水に対応可能です。

注意点

• 適切な管理が必要: 微生物のバランスを保つためには、適切な温度や酸素供給が必要です。
• 余剰汚泥の処理: 過剰に生成された汚泥の処理が必要で、これには追加のコストがかかります。

この技術は、下水処理場などで広く採用されており、水質浄化において重要な役割を果たしています。

出典：ChatGPT

汚泥は、水処理過程や産業活動で発生する固形物の総称です。この汚泥は、その成分によって大きく「有機汚泥」と「無機汚泥」に分けられます。

有機汚泥

• 成分: 主に動植物由来の有機物（炭素、水素、酸素、窒素など）から構成されています。
• 発生源: 下水処理場、食品加工工場、畜産農場など
• 特徴:
  • 分解しやすい：微生物によって比較的容易に分解されるため、メタン発酵などの処理が可能です。
  • 堆肥化が可能：分解過程で熱が発生し、有機物を安定化させることで堆肥として利用できます。
  • 悪臭が発生しやすい：分解過程で硫化水素などの悪臭が発生することがあります。

無機汚泥

• 成分: 主に鉱物由来の無機物（ケイ素、アルミニウム、鉄など）から構成されています。
• 発生源: 鉱山、セメント工場、化学工場など
• 特徴:
  • 分解しにくい：微生物によって分解されにくいため、物理的な処理（ろ過、遠心分離など）が必要となります。
  • 堆肥化は困難：有機物成分が少ないため、堆肥化には不向きです。
  • 比較的安定している：有機汚泥に比べて、悪臭が発生したり、病原体が含まれているリスクが低い傾向にあります。

有機汚泥と無機汚泥の比較表

区分	有機汚泥	無機汚泥
成分	有機物（炭素、水素、酸素、窒素など）	無機物（ケイ素、アルミニウム、鉄など）
発生源	下水処理場、食品加工工場、畜産農場など	鉱山、セメント工場、化学工場など
分解性	分解しやすい	分解しにくい
処理方法	メタン発酵、堆肥化	ろ過、遠心分離、焼却など
特徴	悪臭が発生しやすい、堆肥化が可能	比較的安定している、堆肥化は困難

まとめ

有機汚泥と無機汚泥は、その成分や性質が大きく異なるため、それぞれの特性に合った適切な処理方法を選ぶ必要があります。

有機汚泥は、メタン発酵によるエネルギー回収や堆肥化による資源化など、様々なリサイクルの可能性があります。一方、無機汚泥は、埋め立てや産業廃棄物としての処理が一般的ですが、近年ではリサイクル技術の開発も進んでいます。

出典：Gemini

汚泥を乾燥させる理由は主に以下の5つがあります。 1. 減容化 汚泥は水分を多く含んでいるため、そのまま処理・処分しようとすると、大量のスペースが必要になります。乾燥させることで、体積を大幅に減らすことができ、運搬や保管のコストを削減することができます。 2. 安定化 乾燥させることで、汚泥中の有機物が分解されにくくなり、悪臭や有害物質の発生を抑えることができます。また、乾燥汚泥は雨水などで溶け出しにくいため、土壌や水質汚染のリスクを低減することができます。 3. 資源化 乾燥汚泥は、そのまま燃料として利用したり、焼却灰を土壌改良材として利用したりすることができます。また、メタン発酵によってバイオガスを生産することもできます。 4. 最終処分 乾燥汚泥は、最終処分場に埋め立てる際に、必要な処分スペースを大幅に減らすことができます。また、乾燥させることで、埋め立てに伴う悪臭や有害物質の発生を抑えることができます。 5. その他 上記以外にも、乾燥汚泥は様々な用途に利用することができます。例えば、セメントやアスファルトの原材料として利用したり、廃棄物処理施設の被覆材として利用したりすることができます。 近年では、環境負荷の低減や資源循環の観点から、汚泥乾燥の重要性が高まっています。様々な乾燥技術が開発されており、処理施設の規模や汚泥の種類に合った最適な方法を選択することができます。

出典：Gemini

汚泥の乾燥は、多くの利点がある一方で、いくつかの理由から困難を伴います。以下に主な理由を挙げます：

1. 高水分含有率

大量の水分: 汚泥は通常高い水分含有率を持っており、70-90%の水分を含んでいることが一般的です。この大量の水分を効率的に除去するためには、相当なエネルギーが必要です。

2. 粘性と粘着性

粘性の高さ: 汚泥は粘性が高く、乾燥プロセス中に設備に付着しやすいため、乾燥機のメンテナンスや清掃が頻繁に必要となります。

3. 均一な乾燥の難しさ

不均一な乾燥: 汚泥の乾燥は、特に厚みが不均一な場合に均一に乾燥させることが難しいです。部分的に乾燥しすぎたり、逆に乾燥が不十分な部分が残ったりすることがあります。

4. エネルギー消費

高エネルギーコスト: 汚泥の乾燥には大量の熱エネルギーが必要であり、これが高コストにつながります。エネルギー効率の良い方法を見つけることが重要です。

5. 処理設備のコスト

高額な設備投資: 効率的な乾燥を実現するためには、高性能な乾燥設備が必要ですが、これらの設備は高額です。また、設置や運用にも多大なコストがかかります。

6. 環境への影響

排気ガスや臭気: 乾燥プロセス中に排気ガスや臭気が発生するため、これらを適切に処理するための追加の対策が必要です。環境規制を遵守するための設備投資も必要となります。

7. 多様な汚泥特性

異なる性質: 汚泥の性質は発生源によって大きく異なるため、標準化された乾燥プロセスを適用することが難しい場合があります。汚泥の成分や性質に応じたカスタマイズされた処理が必要です。 これらの理由から、汚泥の乾燥は技術的、経済的な課題が多く、効率的な乾燥方法の開発と運用が求められます。

出典：ChatGPT

アップサイクルとは、廃棄されるはずだった物に新たな価値を与え、より良い製品へと生まれ変わらせることを指します。例えば、廃棄されるはずだった布でバッグを作ったり、使用済みペットボトルを繊維にして衣類を作ったりするなどが挙げられます。

アップサイクルのメリット

• 資源の有効活用: 廃棄物を減らし、資源の無駄をなくします。
• 環境負荷の軽減: 新しい素材を生産する際に発生する環境負荷を減らします。
• 独創的な製品の誕生: 廃棄物ならではの個性的な素材やデザインを生かした、オリジナル性の高い製品を生み出すことができます。
• 経済的なメリット: 新しい素材の購入コストを抑えることができ、コスト削減につながります。

アップサイクルとリサイクルの違い

• リサイクル: 物を原材料に戻し、再び同じ種類の製品を作ることを指します。
• アップサイクル: 物の価値を高め、新しい製品へと生まれ変わらせます。

リサイクルが「減らす」ことに重きを置くのに対し、アップサイクルは「活かす」ことに重きを置いています。

アップサイクルの事例

• ファッション: 廃棄された衣類をリメイクして新しい服を作ったり、ペットボトルをリサイクルして作った繊維で作った服を作ったりする。
• インテリア: 古材を使って家具を作ったり、廃棄されたタイヤをリメイクしてプランターを作ったりする。
• 食品: 食品ロスを減らすために、食品廃棄物を原料にして新しい食品を作ったり、コーヒーかすをリサイクルしてコスメを作ったりする。

アップサイクルの注意点

• 全ての廃棄物がアップサイクルできるわけではない: 汚染されているものや、再生が難しい素材のものはアップサイクルが難しい場合があります。
• コストがかかる場合もある: アップサイクルには、デザインや加工に手間がかかるため、リサイクルよりもコストがかかる場合があります。
• 品質のばらつき: 廃棄物を使った製品のため、品質にばらつきがある場合があります。

まとめ

アップサイクルは、環境問題への意識の高まりとともに注目を集めている取り組みです。資源の有効活用、環境負荷の軽減、そして独創的な製品の誕生など、多くのメリットがあります。しかし、全ての廃棄物がアップサイクルできるわけではなく、コストや品質の面で課題もあるため、その特性を理解した上で取り組むことが重要です。

出典：Gemini

• 乾燥物：付着粘着性が強い高含水率有機汚泥
• 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83.9％W.B.、乾燥後5.2％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。アップサイクルのための成分変化が少ない低温乾燥。
• テスト結果：問題なし。

汚泥乾燥

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

バイオ炭とは？

バイオ炭とは、生物由来の有機物を酸素の少ない環境で高温で加熱し、炭化させることで得られる炭素に富んだ物質です。木質バイオマス、農業廃棄物、家畜糞便など、様々な有機物が原料として利用できます。

有機汚泥を原料にしたバイオ炭

有機汚泥は、下水処理場などで発生する有機物を主成分とする汚泥です。従来は埋め立て処分されることが多かった有機汚泥ですが、バイオ炭化することで、その価値を大幅に高めることができます。

有機汚泥バイオ炭のメリット

• 土壌改良:
  • 土壌の保水性、通気性を向上させ、植物の生育を促進します。
  • 土壌中の有害物質を吸着し、土壌汚染の改善に貢献します。
  • 土壌中の有機物を長期的に供給し、土壌の肥沃度を保ちます。
• 温室効果ガスの削減:
  • バイオ炭は炭素を長期的に固定するため、大気中の二酸化炭素濃度上昇を抑制する効果が期待できます。
• 水質浄化:
  • 水中の栄養塩や重金属を吸着し、水質浄化に貢献します。
• エネルギー源:
  • 高い発熱量を有するため、燃料として利用できます。

有機汚泥バイオ炭の利用例

• 農業: 肥料、土壌改良剤
• 環境: 水質浄化剤、土壌汚染対策
• エネルギー: 燃料

有機汚泥バイオ炭の課題と今後の展望

有機汚泥バイオ炭の利用はまだ始まったばかりであり、以下の課題があります。

• コスト: バイオ炭化のためのエネルギーコストや設備投資コストが高い。
• 品質の安定化: 原料となる有機汚泥の成分によって、生成されるバイオ炭の品質が大きく変動する。
• 大規模生産: 現在のところ、大規模なバイオ炭生産システムが確立されていない。

これらの課題を解決するためには、以下の取り組みが重要です。

• 低コスト化: 高効率なバイオ炭化技術の開発、再生可能エネルギーの活用
• 品質管理: 原料の選定、炭化条件の最適化
• 法規制の整備: バイオ炭の品質基準や利用に関する法規制の整備

まとめ

有機汚泥バイオ炭は、環境問題解決に貢献する新たな技術として注目されています。今後、さらなる研究開発と社会的な取り組みによって、その利用が拡大していくことが期待されます。

出典：Gemini

バイオコークスは、従来の石炭コークスと同様に高温で炭化させた炭素製品ですが、その原料がバイオマス（植物など）である点が特徴です。近年、有機汚泥を原料としたバイオコークスの研究開発が活発に行われています。

有機汚泥を原料とするメリット

• 廃棄物処理の高度化: 下水汚泥などの有機汚泥は、焼却や埋め立てといった従来の処理方法に比べて、バイオコークスとして再生利用することで、より高付加価値化が可能です。
• 環境負荷の低減:
  • 温室効果ガスの削減: バイオマス由来の原料であるため、化石燃料由来の石炭コークスと比較して、燃焼時の二酸化炭素排出量を削減できます。
  • 資源循環: 廃棄物である有機汚泥を有効活用することで、資源の循環型社会の実現に貢献します。
• 高品質なコークス生成: 有機汚泥の種類や炭化条件を最適化することで、石炭コークスに匹敵する高品質なバイオコークスを製造できます。

製造プロセス

1. 前処理: 有機汚泥を乾燥させ、水分や不純物を除去します。
2. 炭化: 酸素の少ない環境で高温に加熱し、炭化させます。
3. 冷却: 炭化後の製品を冷却し、バイオコークスを得ます。

利用分野

• 鉄鋼業: 高炉の還元剤として、石炭コークスの代替品として利用が期待されています。
• 鋳造業: 鋳物製品の製造に用いられます。
• 建設業: コンクリートの強度向上剤や吸着剤として利用が検討されています。

今後の課題と展望

• コスト削減: 製造コストの低減が、実用化に向けた大きな課題です。
• 品質の安定化: 原料の品質や炭化条件によって製品品質が変動するため、安定した品質のバイオコークスを製造するための技術開発が必要です。
• 法規制: バイオコークスの製造・利用に関する法規制の整備が求められます。

出典：Gemini

バイオ炭をコンクリートの骨材として利用することは、近年注目されている非常に興味深い取り組みです。この手法は、環境負荷の低減と新たな可能性を秘めています。

バイオ炭をコンクリート骨材として利用するメリット

• CO2固定化: バイオ炭は、植物由来の有機物を酸素の少ない環境で高温加熱して作られます。この過程でCO2が固定されるため、大気中のCO2濃度を削減する効果が期待できます。
• 強度向上: バイオ炭の多孔質構造は、コンクリートとの間に良好な界面を形成し、コンクリートの強度を向上させる可能性があります。
• 耐久性向上: バイオ炭の添加により、コンクリートの耐久性が向上するとの報告もあります。これは、バイオ炭の吸水性やアルカリ耐性によるものと考えられています。
• 軽量化: バイオ炭は軽量であるため、コンクリートの軽量化に貢献し、輸送や施工の際の負荷を軽減できます。
• 廃棄物利用: 農業廃棄物などを原料とするバイオ炭の利用は、廃棄物処理問題の解決にもつながります。

バイオ炭をコンクリート骨材として利用する課題

• 品質の安定化: バイオ炭の品質は、原料や製造条件によって大きく変動するため、コンクリートの品質に安定して影響を与えることが難しいという課題があります。
• コスト: 現時点では、バイオ炭の製造コストが高いため、コンクリートの製造コストを上昇させる可能性があります。
• 長期的な耐久性: バイオ炭の長期的な耐久性については、まだ十分なデータが蓄積されていません。
• 大規模な生産体制: バイオ炭をコンクリートの骨材として大量に利用するためには、大規模な生産体制を構築する必要があります。

今後の展望

バイオ炭をコンクリートの骨材として利用する技術は、まだ発展途上ですが、その可能性は非常に高いです。今後、以下の点が期待されます。

• バイオ炭の品質管理: バイオ炭の品質を安定化させるための技術開発
• コスト削減: バイオ炭の製造コストを削減するための技術開発
• 長期的な耐久性評価: バイオ炭を混入したコンクリートの長期的な耐久性評価
• 大規模な実証実験: 実用化に向けた大規模な実証実験

バイオ炭コンクリートは、カーボンニュートラルな社会の実現に向けて重要な役割を果たすことが期待されています。

出典：Gemini

バイオ炭とは、バイオマス（植物など）を酸素の少ない環境で高温で加熱し、炭化させることで得られる炭素に富んだ固体物質のことです。木炭の一種と考えることもできますが、通常の炭と比べて、非常に多くの微細な孔を持ち、多孔質構造をしている点が特徴です。

バイオ炭ができるまで

1. 原料の準備: 木材、稲わら、家畜糞など、様々なバイオマスが原料となります。
2. 炭化: 酸素の少ない環境で、高温（350℃以上）で加熱します。
3. 冷却: 炭化が終わると、冷却してバイオ炭を得ます。

バイオ炭の働きと利用

バイオ炭は、その独特の性質から、様々な分野で注目されています。

• 土壌改良:
  • 保水性向上: 多孔質構造により、水を保持しやすく、乾燥を防ぎます。
  • 養分保持: リン酸などの養分を吸着し、植物への供給を促進します。
  • 土壌の団粒構造形成: 土壌粒子を結びつけ、土壌の構造を改善します。
  • 有害物質の吸着: 重金属や有機汚染物質を吸着し、土壌汚染の改善に役立ちます。
• 二酸化炭素固定:
  • 炭素貯留: バイオ炭に固定された炭素は、数百年から数千年の間、大気中に戻りにくいと言われています。
• その他:
  • 水質浄化: 水中の汚染物質を吸着します。
  • 動物飼料: 家畜の飼料に混ぜることで、消化率の向上やメタンガスの発生抑制が期待できます。
  • 建築材料: コンクリートの強度向上や断熱材として利用されます。

バイオ炭のメリット

• 環境負荷の低減: 二酸化炭素の固定、土壌の改善、水質の浄化など、環境問題の解決に貢献します。
• 資源の有効活用: 廃棄物となるバイオマスを有効活用できます。
• 多様な利用法: 土壌改良剤、飼料、建築材料など、幅広い分野で利用できます。

バイオ炭の課題

• 高コスト: 製造コストが高いことが普及の妨げとなっています。
• 品質のばらつき: 原料や製造方法によって、品質が大きく異なります。
• 効果の検証: すべての土壌や作物に対して、同じ効果が得られるわけではありません。

出典：Gemini

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

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