紅茶粕乾燥, アップサイクルのための高含水率紅茶粕の低温乾燥 / テスト事例 / 紅茶粕乾燥機, アップサイクル乾燥, ゼロエミッション乾燥

■ 紅茶粕乾燥, アップサイクルのための高含水率紅茶粕の低温乾燥 / KENKI DRYER / 紅茶粕乾燥機

 

まとめ

KENKI DRYER の特徴
乾燥技術の特長
蒸気間接乾燥機であり、8カ国11件の特許技術を有する。
低温での間接乾燥により、飲料粕や紅茶粕の成分変化を抑制し、アップサイクル用途に最適。
乾燥効率が高く、蒸気使用量を抑えられる。
乾燥機から二酸化炭素を排出せず、脱炭素乾燥を実現。

コストおよびメンテナンス
部品の消耗が少なく、メンテナンスコストが低い。
ランニングコストが安価で、トラブルがほぼ発生しない。

運用の利便性
連続式の乾燥装置で、24時間無人運転が可能。
粘着性の高い付着物や有機廃棄物の乾燥が得意。

環境への貢献
廃棄物の重量を削減し、運搬台数を減少させることでCO2削減に寄与。
木材代替燃料やバイオ炭としてのアップサイクル用途を支援。

紅茶の特徴
種類と風味
ダージリン、アッサム、セイロン、キーマンなどの産地別紅茶。
ダージリンはフルーティーな香りで「紅茶のシャンパン」と呼ばれる。

健康効果
フラボノイドなどの抗酸化物質が心臓の健康をサポート。
血糖値や血圧を下げ、糖尿病やがんのリスク低減に寄与。
骨密度の改善や腸内細菌の改善、消化管の修復を助ける。

消臭・抗菌特性
カテキンやテアフラビンが含まれ、消臭や抗菌効果を持つ。

市場動向
健康志向や働く女性からの支持で、紅茶飲料の需要が拡大。

紅茶粕の特徴
再利用性とアップサイクル
家庭菜園の肥料や木材代替燃料、バイオ炭として利用可能。
鉄鋼業界でのコークス代替用途として注目。

乾燥の利点
水分を多く含む状態では腐敗や悪臭の原因となるが、乾燥によりこれを防止。
廃棄物の重量削減で処理コスト低減や環境保護に貢献。

環境への影響
アップサイクルにより、環境保護や脱炭素に寄与。
トラック運搬台数削減によるCO2削減。

 


 

紅茶には、多くの種類があります。産地別には、ダージリン、アッサム、セイロン、キーマンなどがあります。また、ブレンドティーやフレーバーティーもあります。ダージリンは、フルーティーな香りが特徴で、「紅茶のシャンパン」とも呼ばれています。

紅茶には、フラボノイドと呼ばれる抗酸化物質のグループが含まれており、心臓の健康に役立ちます。また、有害物質を殺して腸内細菌を改善し、消化管の内壁を修復する抗菌特性も含まれています。紅茶は、インスリンの使用を改善し、血糖値を下げるのに役立つ優れた無糖飲料です。
紅茶には抗酸化物質が含まれています。それはアテローム性動脈硬化症から保護するのに役立ちます。血圧を下げます。紅茶は糖尿病のリスクを減らすのに役立つかもしれません.それは癌のリスクを下げます。骨密度を改善するのに役立ちます。パーキンソン病から保護します。 紅茶には、フラボノイドと呼ばれる抗酸化物質のグループが含まれており、心臓の健康に役立ちます。紅茶を摂取すると、LDLコレステロールを下げるのに役立つ可能性があります。また、有害物質を殺して腸内細菌を改善し、消化管の内壁を修復する抗菌特性も含まれています。

ペットボトル紅茶の需要は、近年再び拡大しているようです。2019年の紅茶飲料の生産量は119万8600klで、4年連続の拡大、過去最高を記録したという調査結果があります。健康志向の高まりやオフィスで働く女性らからの支持が背景にあるとされています。

紅茶には、臭いの元を分解したり雑菌の繁殖を抑えたりする「カテキン」「テアフラビン」という成分が豊富に含まれていることから、消臭対策にも有効活用することができます。又、紅茶の出がらしは有機物なので、家庭菜園の肥料として再利用することが可能です。土の表面に蒔くと、植物や野菜の成長を促進させます。

紅茶粕を水分が多い状態で放置すると、紅茶粕に含まれる微生物(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、緑茶粕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。

紅茶粕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。

紅茶粕等飲料粕のアップサイクル、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紅茶粕等飲料粕の成分変化が少なくアップ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。

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、電気式ボイラーあるいは水素燃料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。

現在、日本国内で木材が不足しています。乾燥後の紅茶粕等の飲料粕を木材の代わりに燃料としての利用する、あるいは、乾燥後の飲料粕を炭化することによりバイオ炭としての利活用が非常に注目を浴びています。例えば、鉄鋼、鋳物業界でのコークスの代替としての利用です。
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。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、人手を必要としない生産性向上、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。飲料粕乾燥機、高含水率有機廃棄物乾燥機、汚泥乾燥機、スラリー乾燥機、廃棄物アップサイクル及びリサイクル乾燥機に是非 KENKI DRYER をご検討下さい。

 

 

 

 

 

 

 

KENKI DRYER 3 2023.11.13 kenkidryer 汚泥乾燥機 汚泥乾燥 脱水汚泥乾燥 脱水汚泥乾燥機 有機汚泥乾燥機 有機汚泥乾燥

 

 

■ 紅茶粕乾燥機で KENKI DRYER が選ばれる理由

 

KENKI DRYERが紅茶粕乾燥機として選ばれる理由は、さまざまな面で優れた特徴を持つからです。紅茶粕は付着性や粘着性が高く、乾燥工程で目詰まりや処理の困難さが生じることが多いですが、KENKI DRYERは独自の世界特許技術を活用し、目詰まりせずにスムーズな乾燥を実現します。また、低温乾燥を行うため、乾燥後の成分変化を抑え、堆肥や飼料、燃料としてアップサイクルする際に最適な状態を維持できます。
KENKI DRYERは連続式の乾燥装置であり、大量処理が求められる現場でも24時間無人運転が可能で、高い生産性を実現します。蒸気を熱源とした間接乾燥方式を採用しており、効率的な蒸気利用により燃料費を削減しつつ、乾燥時よりはCO2を排出しないため、環境保護や脱炭素社会の実現にも貢献します。
また、紅茶粕が塊状になった場合でも、KENKI DRYERは内部で粉砕して表面積を増やし、乾燥物全体を均一に処理することが可能です。さらに、部品の消耗が少なく、トラブルがほとんどない設計のため、メンテナンスが容易でランニングコストも低く抑えられる点も大きな魅力です。
乾燥後の紅茶粕は堆肥や土壌改良剤として再利用可能であり、廃棄物削減や資源循環型社会の実現に寄与します。日本を含む8カ国で11件の特許を取得しているKENKI DRYERは、こうした信頼性と高い性能を備えており、多くの企業に導入されています。これらの理由から、紅茶粕乾燥機としてKENKI DRYERは非常に優れた選択肢とされています。

付着性・粘着性のある紅茶粕の乾燥対応
紅茶粕は付着性・粘着性が高く、乾燥工程で目詰まりや処理の困難さが生じることがありますが、KENKI DRYERは独自の世界特許技術により、目詰まりせずスムーズに乾燥できます。

低温乾燥による成分変化の抑制
紅茶粕を低温で乾燥するため、乾燥後の成分変化が少なく、堆肥や飼料、燃料などへのアップサイクルが可能です。素材の特性を生かした利活用に最適です。

連続式の効率的な乾燥
バッチ式ではなく連続式の乾燥装置であるため、24時間無人運転が可能で、大量処理が求められる現場でも安定した稼働を実現します。

経済的で環境負荷の低い運転
蒸気を熱源とする間接乾燥方式を採用しており、蒸気の効率利用が可能。燃料費の削減とともに、乾燥時にCO2を排出しないため、環境保護や脱炭素に貢献します。

塊状の紅茶粕も対応可能
乾燥対象物が塊状になった場合でも、内部で粉砕し表面積を増やすことで、均一に乾燥できる構造になっています。

メンテナンスが容易
KENKI DRYERは部品の消耗が少なく、トラブルがほとんどないため、メンテナンスが楽で低コストです。導入後の運用も安心です。

アップサイクルへの貢献
乾燥後の紅茶粕は堆肥や土壌改良剤として再利用可能で、廃棄物削減と資源循環型社会の実現に寄与します。

高い耐久性と信頼性
日本を含む8カ国で11件の特許を取得しており、独自技術に基づいた高い性能と耐久性が評価されています。

 

■ アップサイクル乾燥機で KENKI DRYER が選ばれる理由

 

KENKI DRYERがアップサイクル乾燥機として選ばれる理由は、その革新的な技術と卓越した性能にあります。同社の乾燥機は、独自の特許技術により、付着性や粘着性が高く、高含水率の有機廃棄物でも目詰まりすることなく、スムーズに乾燥処理を実現します。蒸気を熱源とする間接低温乾燥方式は、有機物の成分変化を最小限に抑えながら、効率的な再利用とアップサイクルを可能にしています。
経済性の観点からも、KENKI DRYERは優れた特徴を持っています。高い熱効率により蒸気使用量を抑え、燃料費を大幅に削減できるほか、低速回転設計によって部品の摩耗を最小限に抑え、メンテナンスコストを抑えることができます。
連続式の乾燥装置であるため、24時間の無人運転が可能で、運転管理も非常に簡単です。環境への配慮も同社の大きな特長の一つです。高効率な乾燥プロセスによりCO2排出量を削減し、環境負荷を低減することで、持続可能な社会の実現に貢献しています。
特許技術により、他の乾燥機では処理が難しい多様な有機廃棄物を効率的に乾燥できる点も、大きな魅力となっています。これらの特長により、KENKI DRYERは技術力、環境保護、経済性、操作の簡便性のすべての面で優れており、アップサイクル乾燥機として最適な選択肢となっているのです。

独自の特許技術:付着性や粘着性が高く、高含水率の有機廃棄物でも目詰まりせずにスムーズに乾燥できます。
低温乾燥方式:蒸気を熱源とする間接低温乾燥により、有機物の成分変化を抑えながら再利用やアップサイクルを実現します。
高い経済性:優れた熱効率により蒸気使用量を抑え、燃料費を削減できます。また、低速回転設計により部品の摩耗が少なく、メンテナンスコストを大幅に削減できます1。
操作性の良さ:連続式の乾燥装置であるため、24時間の無人運転が可能で、運転管理が容易です。
環境への配慮:高効率な乾燥プロセスにより、CO2排出量を削減し、環境負荷を低減します。
多様な有機廃棄物への対応:特許技術により、他の乾燥機では処理が難しい多様な有機廃棄物を効率的に乾燥できます。
これらの特長により、KENKI DRYERは技術力、環境保護、経済性、操作の簡便性のすべての面で優れており、アップサイクル乾燥機として理想的な選択肢となっています。

 

■  紅茶粕乾燥, アップサイクルのための高含水率紅茶粕の低温乾燥 KENKI DRYER / テスト事例

 

 

 

 

■ 紅茶粕乾燥, アップサイクルのための高含水率紅茶粕の乾燥 KENKI DRYER / テスト結果
  • 乾燥物:高含水率紅茶粕
  • 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82.2%W.B.、乾燥後4.9%W.B.
  • 乾燥機への要請:成分変化が少ない低温乾燥。24時間無人運転。
  • テスト結果:問題なし。

乾燥前後 紅茶粕乾燥 kenki dryer 紅茶粕乾燥機 2024.8.4

 

廃棄物乾燥

乾燥機競合比較

 

 

 

KENKI DRYER 4 2023.11.13 kenkidryer 汚泥乾燥機 汚泥乾燥 脱水汚泥乾燥 脱水汚泥乾燥機 有機汚泥乾燥機 有機汚泥乾燥

 

 

女性 イラスト 紅茶粕 乾燥 KENKI DRYER 紅茶粕乾燥機 2025.1.19

 

 

■ 高含水率有機廃棄物乾燥 / どこもできない付着物、粘着物の乾燥 国際特許技術

 

国際特許技術を採用している KENKI DRYER は他にはない構造でどこもできない高含水率の付着物・粘着物・固着性や液体状の乾燥物でも乾燥機内部に詰まることなく運転トラブルが全くない安定運転での乾燥ができます。固形物であっても乾燥機内部で粉砕しながら乾燥するためは、乾燥物は小さく砕かれ内部まで十分加熱乾燥され排出されます。
高含水率の有機廃棄物、お茶殻、おから、家畜糞尿、食べ物の残渣・粕、野菜、果物残渣・粕、水産加工物の残渣・粕等様々な物の乾燥は、スムーズにできいずれも安定した品質の製品として乾燥後は排出されます。
熱源には飽和蒸気を使用し、飽和蒸気のみの熱源では他にはない乾燥効率の良い伝導伝熱式と熱風式を組み合わせた画期的な乾燥方式を取りながら低温での乾燥です。低温乾燥ですので高含水率の有機廃棄物であっても成分を変化させずに加熱乾燥することができ、乾燥後は燃料、肥料、土壌改良剤、飼料等様々な用途に利用でき場合によっては高い価格で販売でき環境への貢献も出来ます。KENKI DRYER は国際特許技術により乾燥対象物の内部まで十二分に乾燥でき、乾燥後は非常に安定した均一な状態で排出されます。
又、高含水率の有機廃棄物は KENKI DRYER で乾燥後は弊社取り扱いの 熱分解装置 Biogreen で熱分解することにより ガス、オイル、バイオ炭製造が可能で、それを利用しガス化発電、蒸気を製造あるいはバイオ炭を燃料、土壌改良剤等として販売する事が可能です。

日本 、米国、台湾、フランス、ドイツ、イギリス、スイス、カナダ 特許取得済

 

廃棄物乾燥

国際特許

 

■ 乾燥機構
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。

 

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 飽和蒸気

 

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。
熱源である飽和蒸気の消費量は少ないため、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。

 

熱源 蒸気

 


 

■ 紅茶とは

 

紅茶(こうちゃ)とは、摘み取った茶の葉と芽を萎凋(乾燥)させ、もみ込んで完全発酵させ、乾燥させた茶葉。もしくはそれをポットに入れ、沸騰した湯をその上に注いで抽出した飲料のこと。なお、ここでいう発酵とは微生物による発酵ではなく、茶の葉に最初から含まれている酸化酵素による酸化である。
日本語の紅茶(および中国語の紅茶)の語源はその抽出液の水色(すいしょく)に由来する。

出典:Wiki 紅茶

 

■ 紅茶粕を乾燥させる理由

 

紅茶粕を乾燥させる理由は、その後の利用方法や目的によって多岐にわたります。

主な理由としては、
保存性の向上: 湿気があるとカビが生えたり、腐敗が進んだりする可能性がありますが、乾燥させることでこれらのリスクを減らし、長期間保存できるようになります。
雑菌の繁殖抑制: 乾燥状態では、雑菌が繁殖しにくい環境となります。これにより、食品への二次汚染を防ぎ、安全性を高めることができます。
重量の軽減: 水分を含んだ状態よりも乾燥させた状態の方が、重量が軽くなります。これにより、運搬や保管のコストを削減することができます。
成分の安定化: 乾燥によって、紅茶粕に含まれる有効成分の分解や変性を抑制することができます。
粉砕や加工の容易化: 乾燥させることで、紅茶粕を粉砕したり、ペレット状に加工したりすることが容易になります。これにより、様々な用途への展開が可能になります。

具体的な活用例としては、
肥料: 乾燥させた紅茶粕は、有機肥料として土壌改良に利用できます。紅茶に含まれるミネラルや有機物が植物の生育を促進します。
飼料: 家畜の飼料に混ぜることで、栄養価を高めることができます。特に、乳牛のメタンガス削減効果が期待されています。
バイオマス燃料: 乾燥させた紅茶粕は、バイオマスボイラーの燃料として利用できます。再生可能エネルギーとして、環境負荷の低減に貢献します。
消臭剤: 紅茶に含まれるカテキンなどの成分には、消臭効果があります。乾燥させた紅茶粕を袋詰めにして、冷蔵庫や靴箱などの消臭剤として利用できます。
化粧品原料: 紅茶に含まれるポリフェノールには、抗酸化作用や美白効果があるため、化粧品の原料として利用されることもあります。

このように、紅茶粕を乾燥させることで、廃棄物として処理するのではなく、様々な分野で有効活用できるようになるのです。

 

■ 飲料粕のアップサイクル乾燥とは

 

飲料粕のアップサイクル乾燥とは、飲料製造過程で生じる副産物である飲料粕を、乾燥させることで新たな価値を生み出す取り組みです。従来、廃棄されていた飲料粕に再び光を当て、その資源を最大限に活用するという点が大きな特徴です。

飲料粕を乾燥させるメリット
保存性の向上: 乾燥させることで、カビや腐敗を防ぎ、長期間の保存が可能になります。
重量の軽減: 水分がなくなることで、運搬や保管のコストを削減できます。
加工の容易化: 乾燥させた粕は、粉砕や成形がしやすくなり、様々な製品への応用が可能になります。
成分の安定化: 乾燥によって、粕に含まれる有効成分の劣化を防ぐことができます。

乾燥させた飲料粕の活用例
肥料: 農作物の生育を促進する肥料として利用されます。
飼料: 家畜の飼料に混ぜることで、栄養価を高めることができます。
バイオマス燃料: 燃やしてエネルギーに変換することができます。
化粧品原料: 抗酸化作用のある成分が含まれているため、化粧品に利用されることがあります。
食品添加物: 食品の色や風味を改善する添加物として利用されることがあります。
その他の製品: プラスチック製品や建材など、様々な製品の原料として利用される可能性があります。

アップサイクル乾燥の意義
飲料粕のアップサイクル乾燥は、以下の点で意義深い取り組みです。
資源の有効活用: 廃棄物を減らし、循環型社会の実現に貢献します。
環境負荷の低減: 埋め立てや焼却による環境負荷を軽減します。
新たな産業の創出: 飲料粕の活用に関する研究開発が進み、新たな産業が生まれる可能性があります。

まとめ
飲料粕のアップサイクル乾燥は、廃棄物問題の解決だけでなく、新たなビジネスチャンスを生み出す可能性を秘めた、非常に重要な取り組みです。今後も、より多くの飲料粕が有効活用されるようになることが期待されます。

 

■ 燃料とは

 

燃料(ねんりょう)とは、化学反応・原子核反応を外部から起こすことなどによってエネルギーを発生させるもののことである。古くは火をおこすために用いられ、次第にその利用の幅を広げ、現在では火をおこさない燃料もある。

出典:Wiki 燃料

 

■ 堆肥とは

 

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

 

■ 肥料とは

 

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

 

■ 肥料の三大要素

 

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。


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。


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。


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

 

■ 飲料粕バイオ炭の利用用途

 

飲料粕から製造されるバイオ炭は、多様な分野で活用されており、その利用用途は環境保護と資源の有効活用に大きく貢献しています。

農業分野での活用
バイオ炭は土壌改良剤として高い効果を発揮します。土壌に混ぜ込むことで、空隙率を高め、通気性や保水性を向上させます3。また、カリウムやカルシウムなどの養分を吸着し、植物への供給を安定化させる効果があります。さらに、土壌中の重金属や有機汚染物質を吸着し、植物への吸収を抑制する機能も持っています。

環境浄化への応用
水質浄化剤としての利用も注目されています。バイオ炭の多孔質構造を活かし、水中の汚染物質を効果的に吸着除去することができます1。また、大気浄化にも応用され、有害物質の除去に貢献しています。

エネルギー分野での利用
飲料粕由来のバイオ炭は、燃料としても高い価値を持っています。バイオマス発電の燃料として利用され、再生可能エネルギーの生産に寄与しています1。また、鉄鋼業では高炉の還元剤として活用され、従来の化石燃料の使用量削減に貢献しています。

工業分野での活用
工業用の吸着剤や触媒としても利用されており、様々な製造プロセスで重要な役割を果たしています1。特に、化学産業や製薬産業での活用が進んでいます。

建設分野での新たな展開
最近では、バイオ炭をコンクリートの骨材として利用する研究も進んでおり、建設分野での新たな可能性が開かれつつあります4。これにより、建設業界の環境負荷低減にも貢献することが期待されています。

飲料粕由来のバイオ炭は、その多様な利用用途により、廃棄物の削減、資源の循環、CO2排出量の削減、そして高付加価値製品の創出に大きく貢献しています。KENKI DRYERのような高性能な乾燥機を活用することで、より効率的にバイオ炭を製造し、持続可能な社会の実現に向けた取り組みを加速させることができます12。

 

■ 飲料粕バイオコークスの利用用途

 

飲料粕バイオコークスは、飲料製造時に発生する残渣から生産される持続可能な製品で、従来の石炭ベースのコークスの代替として様々な分野で利用されています。その主な用途は以下の通りです。
産業分野での利用
鉄鋼業:高炉の還元剤として使用され、従来の石炭コークスの代替となります。これにより、CO2排出量の削減に貢献します。
セメント製造:窯の燃料として利用され、環境負荷を低減します。
発電:発電所の燃料として活用され、化石燃料依存を減らすことができます。
金属精錬:還元剤として使用され、二酸化炭素排出量の削減に寄与します。

環境・農業分野での活用
水処理:吸着特性を活かし、水から重金属や有機汚染物質を除去するのに適しています。
土壌改良:土壌に混ぜ込むことで、保水性や保肥性を向上させ、有害物質を吸着します。

エネルギー分野での利用
暖房:家庭や施設の暖房燃料として利用可能です。
調理用燃料:家庭用の調理燃料としても使用できます。

その他の用途
触媒担体:表面積が大きいため、化学反応における各種触媒の担体として使用できます。
コーヒー焙煎:コーヒーかすから作られたバイオコークスを、コーヒー豆の焙煎燃料として利用する取り組みも行われています。

飲料粕バイオコークスは、その多様な用途により、持続可能な資源管理と環境負荷の低減に貢献しています。今後、生産プロセスの最適化や品質管理の向上、新たな用途の開拓により、さらなる普及が期待されています。

 

■ バイオ炭とは

 

バイオ炭は、バイオマスを無酸素または低酸素状態で不完全燃焼させることで得られる炭化物です。その定義によると、350°C超の温度で、燃焼しない水準に管理された酸素濃度のもとでバイオマスを加熱して作られる固形物とされています。

バイオ炭の主な特徴は以下の通りです。
原料:木材、竹、もみ殻、家畜の排せつ物など、様々な生物由来の有機物(バイオマス)が使用されます。
構造:多孔質で表面積が広く、保水性や保肥性が高いという特性を持っています。
用途:土壌改良剤、水質浄化剤、脱臭剤、建材など、多岐にわたる分野で活用されています。
環境への貢献:土壌に施用することで、二酸化炭素を土壌に閉じ込め(炭素貯留)、大気中への放出を減らす効果があります。

バイオ炭は、気候変動問題の解決に有効かつ低コストな方法として注目されています4。特に農業分野での活用が期待され、2020年9月には日本のJ-クレジット制度の対象として認められ、バイオ炭の利用による温室効果ガスの排出削減・吸収量をクレジットとして価値化できるようになりました5。
このように、バイオ炭は環境保護と資源の有効活用を両立させる「小さな巨人」として、今後さらなる活用が期待されています。

 

■ バイオコークスとは

 

バイオコークスは、植物由来の有機性資源(バイオマス)から製造される次世代のバイオ固形燃料です12。近畿大学の井田民男教授によって研究・開発されたこの燃料は、石炭や石炭コークスなどの化石燃料の代替として期待されています。

バイオコークスの主な特徴は以下の通りです。
カーボンニュートラル:製造に使用される原料が植物由来であるため、燃焼時のCO2排出が実質的にゼロとなります。
高強度・高密度:製造過程で加圧・加熱されるため、石炭コークスに近い強度を持ち、比重は1.2〜1.3に達します。
高温長時間燃焼:1,000°Cを超える高温でも形状を保持し、長時間燃焼が可能です。
多様な原料適用:刈草、剪定枝、お茶かす、コーヒーかすなど、様々な植物性バイオマスを原料として利用できます。
保管性の高さ:自然発火の危険性が低く、水に溶けず腐敗しないため、長期保管に適しています。

バイオコークスの製造プロセスは、自然界での石炭形成過程を短時間で再現したものであり、充填、加圧、加熱、冷却の工程を経て生産されます。
用途としては、製鉄業での還元剤、工業炉や溶融炉の燃料、発電や暖房用のボイラー燃料などが挙げられます。また、薪ストーブの燃料としての活用も期待されています。

バイオコークスは、再生可能で持続可能な純国産エネルギーとして、脱炭素社会の構築に向けた重要な役割を果たすことが期待されています。

 

■ バイオ炭とバイオコークスの違い

 

バイオ炭とバイオコークスは、どちらもバイオマスを原料とする炭化物ですが、その生成プロセス、特性、用途に重要な違いがあります。

生成プロセス
バイオ炭は、バイオマスを低酸素環境で350〜700°Cの温度で熱分解して生成されます1。一方、バイオコークスは800〜1200°Cの高温・高圧環境で処理して炭化されます。

特性
バイオ炭は多孔質で軽量であり、主に土壌に混ぜて使用されます1。バイオコークスは高エネルギー密度で重く、燃焼時に高い熱エネルギーを発生します。

主な用途
バイオ炭:
土壌改良材
炭素固定材
環境保護材(土壌浄化など)

バイオコークス:
固体燃料(発電所、製鉄所、セメント工場など)
家庭用暖房や調理用燃料

環境への影響
バイオコークスは、石炭や石炭コークスの代替として使用でき、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2。バイオ炭は、土壌改良と炭素固定に優れており、気候変動対策に貢献します。

原料と製造
バイオコークスは、木くず、農作物残渣、食品残渣など様々なバイオマスから製造できます2。製造過程では、充填、加圧、加熱、冷却の工程を経て、高強度・高密度の燃料が生成されます。

特徴的な性質
バイオコークスは、1,000°Cを超える高温でも形状を保持し、長時間燃焼が可能です2。また、自然発火の危険性が低く、水に溶けず腐敗しないため、長期保管に適しています2。
これらの違いにより、バイオ炭は主に環境改善と炭素固定に、バイオコークスは高エネルギー密度の代替燃料として、それぞれ異なる役割を果たしています。

 

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