木質タール製造装置を併設したアスファルトプラント
【課題】廃木材や間伐材などの木質系のバイオマスを熱分解して生成した副産物としての木質タールを有効活用するアスファルトプラントを提供する。
【解決手段】バイオマスを熱分解して熱分解ガスと炭化物を生成するガス化炉５と、生成した高温の熱分解ガスを熱分解ガス中の木質タールが凝縮する温度まで冷却する熱交換器６と、該熱交換器６より導出される熱分解ガス中の凝縮しない残余のガス分を燃焼させる二次燃焼室９とを備えた木質タール製造装置１を、アスファルト混合物を製造するアスファルトプラント１１近くに併設し、前記木質タール製造装置１の二次燃焼室９の排ガス下流にアスファルト混合物の素材となる砂を加熱乾燥する砂乾燥ドライヤ１２を設け、木質タール製造装置１にて製造した木質タールを骨材加熱乾燥用のドライヤのバーナの燃料として供給するアスファルトプラント。
【解決手段】バイオマスを熱分解して熱分解ガスと炭化物を生成するガス化炉５と、生成した高温の熱分解ガスを熱分解ガス中の木質タールが凝縮する温度まで冷却する熱交換器６と、該熱交換器６より導出される熱分解ガス中の凝縮しない残余のガス分を燃焼させる二次燃焼室９とを備えた木質タール製造装置１を、アスファルト混合物を製造するアスファルトプラント１１近くに併設し、前記木質タール製造装置１の二次燃焼室９の排ガス下流にアスファルト混合物の素材となる砂を加熱乾燥する砂乾燥ドライヤ１２を設け、木質タール製造装置１にて製造した木質タールを骨材加熱乾燥用のドライヤのバーナの燃料として供給するアスファルトプラント。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、アスファルト混合物を製造するアスファルトプラントに関し、特にバイオマス処理によって木質タールを製造する専用の木質タール製造装置を併設したアスファルトプラントに関する。
【背景技術】
【０００２】
近年、資源の有効利用、地球温暖化防止として、廃木材や間伐材などの木質系のバイオ
マスをエネルギーとして利用することが盛んに行われている。このバイオエネルギーの利用として、バイオマスをガス化炉にて無酸素あるいは低酸素状態で熱分解することで、水素やメタンなどを含んだ可燃性の熱分解ガスと炭化物を生成し、この可燃性の熱分解ガスを燃焼させて発電等に利用する方法が知られている。なお、廃木材や間伐材などの木質系のバイオマスを熱分解すると、副産物として木質タールが生成され、従来、このタールの利用用途がなくて処分に困っていた。
【０００３】
そこで、本出願人らは、特開２０１０−９１１９８号公報のように、常温では粘度が高い木質タールを３５〜７０℃に加熱して流動性を維持させて、ボイラーやドライヤ等の燃焼用のバーナに供給して燃焼させる装置を提案している。
【特許文献１】特開２０１０−９１１９８号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
しかしながら、バーナの燃料として重油または都市ガスなどの化石燃料に代えて木質タールを使用できるとなると、カーボンニュートラルとなって地球温暖化防止のための二酸化炭素の排出量が抑制されることから積極的にバーナの燃料として普及させようとするが、バイオマス処理の副産物である木質タールを大量に調達することはなかなか難しいという現状がある。そこで、燃料として利用される木質タールを製造する専用装置を設置することが考えられるが、この装置から高温の排ガスが排出されることとなり、その排ガスの保有熱を有効に利用することが好ましくなる。
【０００５】
本発明は、上記の点に鑑み、木質タールを製造する専用装置をアスファルトプラントと併設し、木質タール製造装置にて排出される高温ガスを有効利用してアスファルトプラントの省エネルギー化を図ることができるようにした木質タール製造装置を併設したアスファルトプラントを提供することが課題である。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
本発明は、上記の点に鑑み、請求項１のように、バイオマスを熱分解して熱分解ガスと炭化物を生成するガス化炉と、生成した高温の熱分解ガスを熱分解ガス中の木質タールが凝縮する温度まで冷却する熱交換器と、該熱交換器より導出される熱分解ガス中の凝縮しない残余のガス分を燃焼させる二次燃焼室とを備えた木質タール製造装置を、アスファルト混合物を製造するアスファルトプラント近くに併設し、前記木質タール製造装置の二次燃焼室の下流にアスファルト混合物の素材となる砂を加熱乾燥する砂乾燥ドライヤを設け、前記二次燃焼室から導出される高温排ガスにて砂を所定温度まで加熱乾燥するように構成したことを特徴とする木質タール製造装置を併設したアスファルトプラントを提供するにある。
【０００７】
また、請求項２のように、前記二次燃焼室の下流に高温排ガスと常温の清浄空気とを熱交換させて清浄空気を昇温させる二次熱交換器を設け、該二次熱交換器を通過して昇温した清浄空気をアスファルトプラントの新材ドライヤまたは／および廃材ドライヤのバーナに燃焼用空気として供給するように構成したことを特徴とする木質タール製造装置を併設したアスファルトプラントを提供するにある。
【０００８】
さらに、請求項３のように、前記二次燃焼室の下流に高温排ガスと循環するホットオイルとを熱交換させてホットオイルを昇温させる二次熱交換器を設け、該二次熱交換器を通過して昇温したホットオイルをアスファルトプラントの加熱保温を要するプラント本体または／および付属設備に循環供給するように構成したことを特徴とする木質タール製造装置を併設したアスファルトプラントを提供するにある。
【０００９】
さらにまた、請求項４のように、前記二次燃焼室の下流に高温排ガスと循環する水とを熱交換させて水を所定温度まで加熱する二次熱交換器を設け、該二次熱交換器を通過して加熱した温水を廃材の塊に浴びせて廃材中のアスファルトを軟化溶融させてその結合力を弱めて解砕する廃材解砕装置に供給するように構成したことを特徴とする木質タール製造装置を併設したアスファルトプラントを提供するにある。
【発明の効果】
【００１０】
本発明の木質タール製造装置を併設したアスファルトプラントは、請求項１のように、バイオマスを熱分解して熱分解ガスと炭化物を生成するガス化炉と、生成した高温の熱分解ガスを熱分解ガス中の木質タールが凝縮する温度まで冷却する熱交換器と、該熱交換器より導出される熱分解ガス中の凝縮しない残余のガス分を燃焼させる二次燃焼室とを備えた木質タール製造装置を、アスファルト混合物を製造するアスファルトプラント近くに併設し、前記木質タール製造装置の二次燃焼室の下流にアスファルト混合物の素材となる砂を加熱乾燥する砂乾燥ドライヤを設け、前記二次燃焼室から導出される高温排ガスにて砂を所定温度まで加熱乾燥するように構成したことによって、アスファルトプラント工場敷地内に設置した木質タール製造装置から排出される高温排ガスの保有熱を利用してアスファルト混合物の素材である含水率の高い砂を予め加熱乾燥してある程度昇温しておくことで、砂を含めた骨材を所定温度に加熱乾燥する骨材加熱乾燥ドライヤのバーナの燃料使用量を削減でき、アスファルトプラントの省エネルギー化を図れる。
【００１１】
また、前記木質タール製造装置にて製造した木質タールをアスファルトプラントの骨材加熱乾燥ドライヤのバーナの燃料として供給することによって、化石燃料に代えて木質タールを使用することでカーボンニュートラルとなって地球温暖化防止のための二酸化炭素排出量を抑制することができる。
【００１２】
また、請求項２のように、二次燃焼室の下流に高温排ガスと常温の清浄空気とを熱交換させて清浄空気を昇温させる二次熱交換器を設け、該二次熱交換器を通過して昇温した清浄空気をアスファルトプラントの新材ドライヤまたは／および廃材ドライヤのバーナに燃焼用空気として供給するように構成したことによって、二次燃焼室から導出される高温排ガスの保有熱を利用して昇温させた清浄空気を新材ドライヤまたは／および廃材ドライヤのバーナの燃焼用空気として供給することができ、それによってバーナ燃焼量を削減できてアスファルトプラントの省エネルギー化を図ることができる。
【００１３】
さらに、請求項３のように、二次燃焼室の下流に高温排ガスと循環するホットオイルとを熱交換させてホットオイルを昇温させる二次熱交換器を設け、該二次熱交換器を通過して昇温したホットオイルをアスファルトプラントの加熱保温を要するプラント本体または／および付属設備に循環供給するように構成したことによって、二次燃焼室から導出される高温排ガスの保有熱を利用して昇温させたホットオイルをアスファルトプラントのプラント本体または／および付属設備に循環供給して加熱保温することができ、アスファルトプラントの省エネルギー化を図ることができる。
【００１４】
さらに、請求項４のように、二次燃焼室の下流に高温排ガスと循環する水とを熱交換させて水を所定温度まで加熱する二次熱交換器を設け、該二次熱交換器を通過して加熱した温水を廃材の塊に浴びせて廃材中のアスファルトを軟化溶融させてその結合力を弱めて解砕する廃材解砕装置に供給するように構成したことによって、二次燃焼室から導出される高温排ガスの保有熱を利用して昇温させた温水をアスファルトの廃材解砕装置に供給して、廃材の塊を軟化溶融させて解砕することができる。
【図面の簡単な説明】
【００１５】
【図１】本発明の一実施例の概略説明図、
【図２】同上の他の実施例の概略説明図、
【図３】同上のさらに他の実施例の概略説明図、
【図４】同上のさらに他の実施例の概略説明図。
【発明を実施するための形態】
【００１６】
本発明の木質タール製造装置を併設したアスファルトプラントは、バイオマスを熱分解して熱分解ガスと炭化物を生成するガス化炉と、生成した高温の熱分解ガスを熱分解ガス中の木質タールが凝縮する温度まで冷却する熱交換器と、該熱交換器より導出される熱分解ガス中の凝縮しない残余のガス分を燃焼させる二次燃焼室とを備えた木質タール製造装置を、アスファルト混合物を製造するアスファルトプラント近くに併設し、前記木質タール製造装置の二次燃焼室の下流にアスファルト混合物の素材となる砂を加熱乾燥する砂乾燥ドライヤを設け、前記二次燃焼室から導出される高温排ガスにて砂を所定温度まで加熱乾燥するように構成したことを特徴としている。
【００１７】
木質タール製造装置１は、図１のように廃木材や間代材などの木質系のバイオマスを回収して貯留するバイオマスホッパー２を配設して、その下流に破砕機３を配設し、バイオマスを取り扱いやすいチップ状に破砕処理するようにしている。そして、この破砕処理したチップ状のバイオマスを適宜量ずつ払い出してスクリュコンベヤ等のコンベヤ４でガス化炉５に投入し、バイオマスを熱分解して熱分解ガスと炭化物を生成処理するようにしている。
【００１８】
ガス化炉５は、アップドラフト式ガス化炉として、木質タールが大量に発生する約４００℃〜６００℃程度の温度にて乾留を行う。なお、アップドラフト式ガス化炉は、比較的タール量が多い熱分解ガスが得られるため、本発明のように燃料として極力多くの木質タールを回収することを目的としているような場合には特に好ましいが、これに限定するものではなく、例えば、熱分解ガス中のタール量は若干少なくなるもののダウンドラフト式や間接加熱式等のガス化炉を採用することもできる。
【００１９】
そして、図１のようにこのガス化炉５に熱交換器６を配管接続し、排ガスの利用でない外気等の常温の清浄空気を略コイル状の冷却管７を介して流入させてガス化炉５で生成した高温の熱分解ガスを熱交換させ、熱分解ガス中の木質タールを凝縮させる適宜温度まで熱分解ガスを冷却して熱分解ガス中の木質タールを凝縮させ、この凝縮した木質タールと木酢液を含む液状分のタール含有液をタールタンク８に回収するようにしている。
【００２０】
上記熱交換器６においては、生成した熱分解ガスを熱交換によって冷却して木質タールを凝縮させて回収する際、例えば、燃料としては不要な木酢液の混入量を抑えるのであれば、木酢液の主成分である酢酸の沸点が１１８℃であることを考慮して、それよりも若干高い約１２０℃程度に冷却して主に木質タールのみを凝縮させて回収するようにすればよく、また水の混入だけ抑えながら木質タールを最大限に回収するのであれば（後述するように、木質タールに含まれる木酢液はタールタンク８にて容易に沈降分離可能）、水の沸点が１００℃であることを考慮して、約１００℃程度まで冷却して木質タールと木酢液を一緒に凝縮させてタール含有液として回収するようにすればよい。なお、減圧して熱交換させるようにしてもよく、その場合にはより効果的に木質タールを凝縮させて回収することが可能となる。
【００２１】
タールタンク８は、所要の容量としていて、上記したように熱交換器６で凝縮させた木質タールと木酢液を含むタール含有液を回収し、図１のようにタールタンク８内にて重質の木質タールを沈降させて分離し、木質タール、木酢液をそれぞれに分けて取り出すようにしている。なお、遠心分離機を介して遠心分離することもできる。前記タールタンク８にて沈降分離した木質タールは、常温のままでは粘度が高くて取り扱いにくいが、これを約３５〜７０℃程度に加熱することにより流動性が改善され、例えばドライヤのバーナの燃料用として有効に利用することが可能となる。
【００２２】
また、図１のように熱交換器６の下流には二次燃焼室９を接続しており、熱交換器６で熱分解ガスとの熱交換によって昇温した清浄空気（外気）を二次燃焼室９の一端に備えたバーナ１０に燃焼用空気として導入してバーナ１０を燃焼するとともに、熱交換器６より導出される熱分解ガス中の凝縮しない残余のガス分を二次燃焼室９に導入し、前記バーナ１０の火炎や熱風に晒して燃焼分解させる一方、この燃焼によって二次燃焼室９から導出される高温排ガスを下流のアスファルトプラント１１の砂乾燥ドライヤ１２に供給し、アスファルト混合物の素材である含水率の高い砂を予め加熱乾燥処理するようにしている。
【００２３】
砂乾燥ドライヤ１２は、アスファルトプラントに一般的に設置される、新規骨材（以下「新材」という）やアスファルト舗装廃材（以下「廃材」という）を加熱処理する、後述の新材ドライヤ２６や廃材ドライヤ２７等と略同構造のものであり、内周部に多数の掻き上げ羽根（図示せず）を周設した円筒状のドラム１３を機台１４上に回転自在に傾斜支持し、駆動装置（図示せず）により所定の速度で回転させるようにしており、ドラム１３一端部のホットホッパ１５側より二次燃焼室９から導出される高温排ガスを導入させる一方、他端部のコールドホッパ１６に連結した排気煙道１７の末端に備えた排風機１８にて排ガスを吸引してドラム１３内を通過する高温ガス流を維持するとともに、バグフィルタ等の集塵機１９を経由させて清浄化した排ガスを煙突２０より大気中へ放出する構成としている。
【００２４】
また、前記砂乾燥ドライヤ１２の近傍には砂貯留用の貯留ホッパ２１を備えており、該貯留ホッパ２１より砂を所定量払い出し、払い出した砂をベルトコンベヤ２２を介して前記砂乾燥ドライヤ１２のコールドホッパ１６側よりドラム１３内に送り込み、掻き上げ羽根で掻き上げながらドラム１３内を転動流下させる間に、二次燃焼室９から導入される高温排ガスのガス流と接触させて加熱乾燥させ、この加熱乾燥処理によって含水率が低下した砂をホットホッパ１５下端の排出部より順次排出するようにしている。そして、排出した加熱砂は適宜の搬送手段によって専用の貯蔵ビン等に貯蔵しておき、アスファルト混合物を製造する際には所定量払い出して、その他の各種粒径の新材とともに新材ドライヤにて効率よく所望温度に加熱乾燥処理可能としている。
【００２５】
図２では、アスファルトプラント１１に併設した上記木質タール製造装置１の二次燃焼室９の下流に高温排ガスと外気等の常温の清浄空気とを熱交換させて清浄空気を昇温させる二次熱交換器２３を設け、該二次熱交換器２３を通過して昇温した清浄空気を、燃焼用空気供給ダクト２４、２５を介してアスファルトプラント１１の新材加熱用の新材ドライヤ２６または／および廃材加熱用の廃材ドライヤ２７のバーナ２８、２９にそれぞれ燃焼用空気として供給するようにしている一方、前記二次熱交換機２３を通過した高温排ガスは、前記同様に、その下流の砂乾燥ドライヤ１２に導入させ、砂の加熱乾燥処理に利用するようにしている。このように、二次燃焼室９から導出される高温排ガスの保有熱を利用して昇温させた清浄空気をアスファルトプラント１１に設置される新材ドライヤ２６や廃材ドライヤ２７のバーナ２８、２９の燃焼用空気として供給することによって、バーナ２８、２９の燃焼量を削減でき、アスファルトプラント１１の省エネルギー化を図ることができる。
【００２６】
図３では、アスファルトプラント１１に併設した上記木質タール製造装置１の二次燃焼室９の下流に高温排ガスと循環するホットオイルとを熱交換させてホットオイルを昇温させる二次熱交換器３１を設け、オイルタンク３２のホットオイルを該二次熱交換器３１を通過させて昇温し、ホットオイル循環配管３３、３４、３５を介してアスファルトプラント１１の加熱保温を要する貯蔵ビン３６等のプラント本体３７または／およびアスファルトタンク３８や合材サイロ３９等の付属設備４０に循環供給するようにしている一方、前記二次熱交換機３１を通過した高温排ガスは、前記同様に、その下流の砂乾燥ドライヤ１２に導入させ、砂の加熱乾燥処理に利用するようにしている。このように、二次燃焼室９から導出される高温排ガスの保有熱を利用して昇温させたホットオイルをプラント本体３７や付属設備４０に循環供給して加熱保温することによって、アスファルトプラント１１の省エネルギー化を図ることができる。
【００２７】
図４では、アスファルトプラント１１に併設した上記木質タール製造装置１の二次燃焼室９の下流に高温排ガスと循環する水とを熱交換させて水を所定温度まで加熱する二次熱交換器４１を設け、貯水タンク４２の水を該二次熱交換器４１を通過させて加熱し、温水供給配管４３を介して温浴解砕式の廃材解砕装置４４に供給するようにしている一方、前記二次熱交換機４１を通過した高温排ガスは、前記同様に、その下流の砂乾燥ドライヤ１２に導入させ、砂の加熱乾燥処理に利用するようにしている。そして、前記廃材解砕装置４４では、貯留ホッパ４５内に貯留した廃材の塊に温水供給配管４３からの温水を浴びせ、廃材中のアスファルトを軟化溶融させてその結合力を弱めて解砕すると共に、解砕し終えた廃材はスクリュフィーダ４６にて順次外部へと排出し、スクリーン４７にて解砕の不十分なオーバーサイズの廃材を取り除くようにしている。なお、このようなオーバーサイズの廃材は、別途備えたコンベヤ等で廃材解砕装置４４へと戻して再度解砕処理させるようにすると好ましい。このように、二次燃焼室９から導出される高温排ガスの保有熱を利用して昇温させた温水を温浴解砕式の廃材解砕装置４４に供給して廃材の塊を軟化溶融させて解砕することができる。
【００２８】
なお、図２〜図４中の二点鎖線で示すように、二次熱交換器２３、３１、４１の下流にバイパス煙道３０を設け、例えば、砂乾燥ドライヤ１２が非稼働時であれば、二次熱交換器２３、３１、４１から導出される高温排ガスをバイパス煙道３０側へ流下させ、砂乾燥ドライヤ１２を経由させずに下流の排気煙道１７へ流下させるようにしてもよい。また、二次熱交換器２３、３１、４１において、二次燃焼室９から導出される高温排ガスから、清浄空気やホットオイル、水との熱交換によって十分に熱回収が図れる場合には、砂乾燥ドライヤ１２を省略することもできる。
【００２９】
以上のように、木質タール製造装置１にて生成される木質タールを、併設されるアスファルトプラント１１の新材ドライヤ２６または／および廃材ドライヤ２７のバーナ２８、２９の燃料用として従来の重油や都市ガス等の化石燃料に代えて利用することができ、その結果カーボンニュートラルとなって地球温暖化防止のための二酸化炭素排出量を抑制することができると共に、木質タール生成時に発生する高温排ガスを利用して、砂乾燥ドライヤ１２にてアスファルト混合物の素材である含水率の高い砂を予め加熱乾燥したり、清浄空気を昇温させてアスファルトプラント１１の新材ドライヤ２６または／および廃材ドライヤ２７のバーナ２８、２９の燃焼用空気として供給したり、ホットオイルを昇温させてアスファルトプラント１１の加熱保温を要する貯蔵ビン３６等のプラント本体３７または／およびアスファルトタンク３８や合材サイロ３９等の付属設備４０に循環供給したり、水を加熱して温浴解砕式の廃材解砕装置４４に供給するなどして、アスファルトプラントにおける省エネルギー化と二酸化炭素の排出量の低減が図れる。
【実施例】
【００３０】
図１は、本発明の一実施例を示すもので、木質タール製造装置１は、図のように廃木材や間代材などの木質系のバイオマスを回収して貯留するバイオマスホッパー２を配設し、その下流に破砕機３を配設して、バイオマスを取り扱いやすいチップ状に破砕処理するようにしている。そして、この破砕処理したチップ状のバイオマスを適宜量ずつ払い出してスクリュコンベヤのコンベヤ４にてアップドラフト式のガス化炉５に投入し、バイオマスを熱分解して熱分解ガスと炭化物を生成処理するようにしている。
【００３１】
前記ガス化炉５では、約４００℃〜６００℃程度の温度にて乾留を行うようにし、木質タールを大量に発生するようにしている。そして、図１のようにこのガス化炉５に熱交換器６を配管接続し、常温の清浄空気（外気）をコイル状の冷却管７を介して流入させて、ガス化炉５で生成した高温の熱分解ガスを熱交換して冷却して凝縮させ、凝縮した木質タールと木酢液を含む液状分のタール含有液をタールタンク８に回収するようにしている。
【００３２】
また、上記熱交換器６では、生成した熱分解ガスから不要な水の混入を抑えながら極力多くの木質タールを凝縮させて回収できる約１００℃程度まで熱分解ガスの温度を降下させるようにして、木質タールを最大限に回収できるようにしている。そして、熱交換器６の下流には二次燃焼室９を接続して、熱交換器６で熱分解ガスとの熱交換で昇温した清浄空気（外気）を二次燃焼室９一端に備えたバーナ１０に燃焼用空気として導入してバーナ１０を燃焼するとともに、熱分解ガス中の凝縮しない残余のガス分を二次燃焼室９に導入し、バーナ１０の火炎や熱風に晒して燃焼分解させる一方、この燃焼によって二次燃焼室９から導出される高温排ガスを併設したアスファルトプラント１１の砂乾燥ドライヤ１２に導入させ、アスファルト混合物の素材である含水率の高い砂を予め加熱乾燥処理するようにしている。
【００３３】
このように、アスファルトプラント工場敷地内に木質タール製造装置１を設置して、木質タール製造装置１から出される高温排ガスの保有熱を利用してアスファルト混合物の素材である含水率の高い砂を予め加熱乾燥してある程度昇温しておくことにより、次行程での砂を含めた骨材を所定温度に加熱乾燥する骨材加熱乾燥ドライヤのバーナの燃料使用量を削減でき、アスファルトプラント１１の省エネルギー化を図れるとともに、木質タール製造装置１にて製造した木質タールを併設したアスファルトプラント１１の骨材加熱乾燥ドライヤ（新材ドライヤや廃材ドライヤ）のバーナの燃料として供給することによって、化石燃料に代えて木質タールを使用することでカーボンニュートラルとなって地球温暖化防止のための二酸化炭素排出量を抑制することができる。
【００３４】
なお、本実施例においては、砂乾燥ドライヤ１２には二次燃焼室９から導出される高温排ガスを導入させることで砂の加熱乾燥処理をするようにしているが、例えば、ホットホッパ１５側に補助的に小型のバーナを取り付けてもよく、その場合には、前記木質タール製造装置１にて生成される木質タールを前記同様に燃料として使用することができる。
【００３５】
図２は、本発明の他の実施態様で、木質タール製造装置１の二次燃焼室９の下流に高温排ガスと常温の清浄空気とを熱交換させて清浄空気を昇温させる二次熱交換器２３を設け、該二次熱交換器２３を通過して昇温した清浄空気を併設したアスファルトプラント１１の新材ドライヤ２６および廃材ドライヤ２７のバーナ２８、２９に燃焼用空気として供給するようにしている。本実施例では、二次燃焼室９から導出される高温排ガスの保有熱を利用して昇温させた清浄空気を新材ドライヤ２６や廃材ドライヤ２７のバーナ燃焼用空気として供給することによって、バーナ燃焼量を削減でき、アスファルトプラント１１の省エネルギー化を図ることができる。
【００３６】
図３は、本発明のさらに他の実施態様で、木質タール製造装置１の二次燃焼室９の下流に高温排ガスと循環するホットオイルとを熱交換させてホットオイルを昇温させる二次熱交換器３１を設け、オイルタンク３２のホットオイルを該二次熱交換器３１を通過させて昇温し、アスファルトプラント１１の加熱保温を要する貯蔵ビン３６等のプラント本体３７、およびアスファルトタンク３８や合材サイロ３９等の付属設備４０に循環供給するようにしている。本実施例では、二次燃焼室９から導出される高温排ガスの保有熱を利用して昇温させたホットオイルをプラント本体３７、付属設備４０に循環供給して加熱保温することによって、アスファルトプラント１１の省エネルギー化を図ることができる。
【００３７】
図４は、本発明のさらに他の実施態様で、木質タール製造装置１の二次燃焼室９の下流に高温排ガスと循環する水とを熱交換させて水を所定温度まで加熱する二次熱交換器４１を設け、貯水タンク４２の水を該二次熱交換器４１を通過させて加熱した温水を廃材の塊に浴びせ、廃材中のアスファルトを軟化溶融させてその結合力を弱めて解砕する温浴解砕式の廃材解砕装置４４に供給するようにしている。本実施例では、二次燃焼室９から導出される高温排ガスの保有熱を利用して昇温させた温水を廃材解砕装置４４に供給して廃材の塊を軟化溶融させて解砕することができる。
【００３８】
このように、木質タール製造装置１をアスファルトプラント１１と併設することで、この木質タール製造装置１にて生成される木質タールを併設したアスファルトプラント１１の新材ドライヤ２６や廃材ドライヤ２７等のバーナ２８、２９の燃料として好適に供給できるとともに、木質タール製造装置１の下流側で発生する高温排ガスを利用して、アスファルトプラント１１に設置される砂乾燥ドライヤ１２にて含水率の高い砂を予備的に加熱乾燥処理したり、新材ドライヤ２６や廃材ドライヤ２７等のバーナ２８、２９の燃焼用空気を昇温したり、貯蔵ビン３６等のプラント本体３７、アスファルトタンク３８や合材サイロ３９等の付属設備４０を加熱保温したり、温浴解砕式の廃材解砕装置４４用の温水加熱等に有効利用することができ、アスファルトプラント１１における省エネルギー化と二酸化炭素排出量の抑制を効果的に図ることが可能となる。
【００３９】
また、木質タール製造装置１を木質タールの製造基地とし、生成される木質タールを併設したアスファルトプラント１１だけでなく、その周辺地域の他のアスファルトプラント工場等にも供給し、各工場のボイラーやドライヤ等のバーナの燃料用として従来の重油や都市ガス等の化石燃料に代えて利用するようにすれば、周辺地域のアスファルトプラントにおいても省エネルギーと二酸化炭素の排出量の低減が効果的に図れ、新たなビジネスモデルとして展開できる。
【産業上の利用可能性】
【００４０】
本発明は、バイオマス処理の木質タール製造装置と併設するアスファルトプラントに広く利用することができる。
【符号の説明】
【００４１】
１…木質タール製造装置 ５…ガス化炉
６…熱交換器 ８…タールタンク
９…二次燃焼室 １０…バーナ（二次燃焼室用）
１１…アスファルトプラント １２…砂乾燥ドライヤ
２３、３１、４１…二次熱交換器 ２６…新材ドライヤ
２７…廃材ドライヤ ２８…バーナ（新材ドライヤ用）
２９…バーナ（廃材ドライヤ用） ３２…オイルタンク
３７…プラント本体（アスファルトプラント） ４０…付属設備（アスファルトプラント）
４２…貯水タンク ４４…廃材解砕装置
【技術分野】
【０００１】
本発明は、アスファルト混合物を製造するアスファルトプラントに関し、特にバイオマス処理によって木質タールを製造する専用の木質タール製造装置を併設したアスファルトプラントに関する。
【背景技術】
【０００２】
近年、資源の有効利用、地球温暖化防止として、廃木材や間伐材などの木質系のバイオ
マスをエネルギーとして利用することが盛んに行われている。このバイオエネルギーの利用として、バイオマスをガス化炉にて無酸素あるいは低酸素状態で熱分解することで、水素やメタンなどを含んだ可燃性の熱分解ガスと炭化物を生成し、この可燃性の熱分解ガスを燃焼させて発電等に利用する方法が知られている。なお、廃木材や間伐材などの木質系のバイオマスを熱分解すると、副産物として木質タールが生成され、従来、このタールの利用用途がなくて処分に困っていた。
【０００３】
そこで、本出願人らは、特開２０１０−９１１９８号公報のように、常温では粘度が高い木質タールを３５〜７０℃に加熱して流動性を維持させて、ボイラーやドライヤ等の燃焼用のバーナに供給して燃焼させる装置を提案している。
【特許文献１】特開２０１０−９１１９８号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
しかしながら、バーナの燃料として重油または都市ガスなどの化石燃料に代えて木質タールを使用できるとなると、カーボンニュートラルとなって地球温暖化防止のための二酸化炭素の排出量が抑制されることから積極的にバーナの燃料として普及させようとするが、バイオマス処理の副産物である木質タールを大量に調達することはなかなか難しいという現状がある。そこで、燃料として利用される木質タールを製造する専用装置を設置することが考えられるが、この装置から高温の排ガスが排出されることとなり、その排ガスの保有熱を有効に利用することが好ましくなる。
【０００５】
本発明は、上記の点に鑑み、木質タールを製造する専用装置をアスファルトプラントと併設し、木質タール製造装置にて排出される高温ガスを有効利用してアスファルトプラントの省エネルギー化を図ることができるようにした木質タール製造装置を併設したアスファルトプラントを提供することが課題である。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
本発明は、上記の点に鑑み、請求項１のように、バイオマスを熱分解して熱分解ガスと炭化物を生成するガス化炉と、生成した高温の熱分解ガスを熱分解ガス中の木質タールが凝縮する温度まで冷却する熱交換器と、該熱交換器より導出される熱分解ガス中の凝縮しない残余のガス分を燃焼させる二次燃焼室とを備えた木質タール製造装置を、アスファルト混合物を製造するアスファルトプラント近くに併設し、前記木質タール製造装置の二次燃焼室の下流にアスファルト混合物の素材となる砂を加熱乾燥する砂乾燥ドライヤを設け、前記二次燃焼室から導出される高温排ガスにて砂を所定温度まで加熱乾燥するように構成したことを特徴とする木質タール製造装置を併設したアスファルトプラントを提供するにある。
【０００７】
また、請求項２のように、前記二次燃焼室の下流に高温排ガスと常温の清浄空気とを熱交換させて清浄空気を昇温させる二次熱交換器を設け、該二次熱交換器を通過して昇温した清浄空気をアスファルトプラントの新材ドライヤまたは／および廃材ドライヤのバーナに燃焼用空気として供給するように構成したことを特徴とする木質タール製造装置を併設したアスファルトプラントを提供するにある。
【０００８】
さらに、請求項３のように、前記二次燃焼室の下流に高温排ガスと循環するホットオイルとを熱交換させてホットオイルを昇温させる二次熱交換器を設け、該二次熱交換器を通過して昇温したホットオイルをアスファルトプラントの加熱保温を要するプラント本体または／および付属設備に循環供給するように構成したことを特徴とする木質タール製造装置を併設したアスファルトプラントを提供するにある。
【０００９】
さらにまた、請求項４のように、前記二次燃焼室の下流に高温排ガスと循環する水とを熱交換させて水を所定温度まで加熱する二次熱交換器を設け、該二次熱交換器を通過して加熱した温水を廃材の塊に浴びせて廃材中のアスファルトを軟化溶融させてその結合力を弱めて解砕する廃材解砕装置に供給するように構成したことを特徴とする木質タール製造装置を併設したアスファルトプラントを提供するにある。
【発明の効果】
【００１０】
本発明の木質タール製造装置を併設したアスファルトプラントは、請求項１のように、バイオマスを熱分解して熱分解ガスと炭化物を生成するガス化炉と、生成した高温の熱分解ガスを熱分解ガス中の木質タールが凝縮する温度まで冷却する熱交換器と、該熱交換器より導出される熱分解ガス中の凝縮しない残余のガス分を燃焼させる二次燃焼室とを備えた木質タール製造装置を、アスファルト混合物を製造するアスファルトプラント近くに併設し、前記木質タール製造装置の二次燃焼室の下流にアスファルト混合物の素材となる砂を加熱乾燥する砂乾燥ドライヤを設け、前記二次燃焼室から導出される高温排ガスにて砂を所定温度まで加熱乾燥するように構成したことによって、アスファルトプラント工場敷地内に設置した木質タール製造装置から排出される高温排ガスの保有熱を利用してアスファルト混合物の素材である含水率の高い砂を予め加熱乾燥してある程度昇温しておくことで、砂を含めた骨材を所定温度に加熱乾燥する骨材加熱乾燥ドライヤのバーナの燃料使用量を削減でき、アスファルトプラントの省エネルギー化を図れる。
【００１１】
また、前記木質タール製造装置にて製造した木質タールをアスファルトプラントの骨材加熱乾燥ドライヤのバーナの燃料として供給することによって、化石燃料に代えて木質タールを使用することでカーボンニュートラルとなって地球温暖化防止のための二酸化炭素排出量を抑制することができる。
【００１２】
また、請求項２のように、二次燃焼室の下流に高温排ガスと常温の清浄空気とを熱交換させて清浄空気を昇温させる二次熱交換器を設け、該二次熱交換器を通過して昇温した清浄空気をアスファルトプラントの新材ドライヤまたは／および廃材ドライヤのバーナに燃焼用空気として供給するように構成したことによって、二次燃焼室から導出される高温排ガスの保有熱を利用して昇温させた清浄空気を新材ドライヤまたは／および廃材ドライヤのバーナの燃焼用空気として供給することができ、それによってバーナ燃焼量を削減できてアスファルトプラントの省エネルギー化を図ることができる。
【００１３】
さらに、請求項３のように、二次燃焼室の下流に高温排ガスと循環するホットオイルとを熱交換させてホットオイルを昇温させる二次熱交換器を設け、該二次熱交換器を通過して昇温したホットオイルをアスファルトプラントの加熱保温を要するプラント本体または／および付属設備に循環供給するように構成したことによって、二次燃焼室から導出される高温排ガスの保有熱を利用して昇温させたホットオイルをアスファルトプラントのプラント本体または／および付属設備に循環供給して加熱保温することができ、アスファルトプラントの省エネルギー化を図ることができる。
【００１４】
さらに、請求項４のように、二次燃焼室の下流に高温排ガスと循環する水とを熱交換させて水を所定温度まで加熱する二次熱交換器を設け、該二次熱交換器を通過して加熱した温水を廃材の塊に浴びせて廃材中のアスファルトを軟化溶融させてその結合力を弱めて解砕する廃材解砕装置に供給するように構成したことによって、二次燃焼室から導出される高温排ガスの保有熱を利用して昇温させた温水をアスファルトの廃材解砕装置に供給して、廃材の塊を軟化溶融させて解砕することができる。
【図面の簡単な説明】
【００１５】
【図１】本発明の一実施例の概略説明図、
【図２】同上の他の実施例の概略説明図、
【図３】同上のさらに他の実施例の概略説明図、
【図４】同上のさらに他の実施例の概略説明図。
【発明を実施するための形態】
【００１６】
本発明の木質タール製造装置を併設したアスファルトプラントは、バイオマスを熱分解して熱分解ガスと炭化物を生成するガス化炉と、生成した高温の熱分解ガスを熱分解ガス中の木質タールが凝縮する温度まで冷却する熱交換器と、該熱交換器より導出される熱分解ガス中の凝縮しない残余のガス分を燃焼させる二次燃焼室とを備えた木質タール製造装置を、アスファルト混合物を製造するアスファルトプラント近くに併設し、前記木質タール製造装置の二次燃焼室の下流にアスファルト混合物の素材となる砂を加熱乾燥する砂乾燥ドライヤを設け、前記二次燃焼室から導出される高温排ガスにて砂を所定温度まで加熱乾燥するように構成したことを特徴としている。
【００１７】
木質タール製造装置１は、図１のように廃木材や間代材などの木質系のバイオマスを回収して貯留するバイオマスホッパー２を配設して、その下流に破砕機３を配設し、バイオマスを取り扱いやすいチップ状に破砕処理するようにしている。そして、この破砕処理したチップ状のバイオマスを適宜量ずつ払い出してスクリュコンベヤ等のコンベヤ４でガス化炉５に投入し、バイオマスを熱分解して熱分解ガスと炭化物を生成処理するようにしている。
【００１８】
ガス化炉５は、アップドラフト式ガス化炉として、木質タールが大量に発生する約４００℃〜６００℃程度の温度にて乾留を行う。なお、アップドラフト式ガス化炉は、比較的タール量が多い熱分解ガスが得られるため、本発明のように燃料として極力多くの木質タールを回収することを目的としているような場合には特に好ましいが、これに限定するものではなく、例えば、熱分解ガス中のタール量は若干少なくなるもののダウンドラフト式や間接加熱式等のガス化炉を採用することもできる。
【００１９】
そして、図１のようにこのガス化炉５に熱交換器６を配管接続し、排ガスの利用でない外気等の常温の清浄空気を略コイル状の冷却管７を介して流入させてガス化炉５で生成した高温の熱分解ガスを熱交換させ、熱分解ガス中の木質タールを凝縮させる適宜温度まで熱分解ガスを冷却して熱分解ガス中の木質タールを凝縮させ、この凝縮した木質タールと木酢液を含む液状分のタール含有液をタールタンク８に回収するようにしている。
【００２０】
上記熱交換器６においては、生成した熱分解ガスを熱交換によって冷却して木質タールを凝縮させて回収する際、例えば、燃料としては不要な木酢液の混入量を抑えるのであれば、木酢液の主成分である酢酸の沸点が１１８℃であることを考慮して、それよりも若干高い約１２０℃程度に冷却して主に木質タールのみを凝縮させて回収するようにすればよく、また水の混入だけ抑えながら木質タールを最大限に回収するのであれば（後述するように、木質タールに含まれる木酢液はタールタンク８にて容易に沈降分離可能）、水の沸点が１００℃であることを考慮して、約１００℃程度まで冷却して木質タールと木酢液を一緒に凝縮させてタール含有液として回収するようにすればよい。なお、減圧して熱交換させるようにしてもよく、その場合にはより効果的に木質タールを凝縮させて回収することが可能となる。
【００２１】
タールタンク８は、所要の容量としていて、上記したように熱交換器６で凝縮させた木質タールと木酢液を含むタール含有液を回収し、図１のようにタールタンク８内にて重質の木質タールを沈降させて分離し、木質タール、木酢液をそれぞれに分けて取り出すようにしている。なお、遠心分離機を介して遠心分離することもできる。前記タールタンク８にて沈降分離した木質タールは、常温のままでは粘度が高くて取り扱いにくいが、これを約３５〜７０℃程度に加熱することにより流動性が改善され、例えばドライヤのバーナの燃料用として有効に利用することが可能となる。
【００２２】
また、図１のように熱交換器６の下流には二次燃焼室９を接続しており、熱交換器６で熱分解ガスとの熱交換によって昇温した清浄空気（外気）を二次燃焼室９の一端に備えたバーナ１０に燃焼用空気として導入してバーナ１０を燃焼するとともに、熱交換器６より導出される熱分解ガス中の凝縮しない残余のガス分を二次燃焼室９に導入し、前記バーナ１０の火炎や熱風に晒して燃焼分解させる一方、この燃焼によって二次燃焼室９から導出される高温排ガスを下流のアスファルトプラント１１の砂乾燥ドライヤ１２に供給し、アスファルト混合物の素材である含水率の高い砂を予め加熱乾燥処理するようにしている。
【００２３】
砂乾燥ドライヤ１２は、アスファルトプラントに一般的に設置される、新規骨材（以下「新材」という）やアスファルト舗装廃材（以下「廃材」という）を加熱処理する、後述の新材ドライヤ２６や廃材ドライヤ２７等と略同構造のものであり、内周部に多数の掻き上げ羽根（図示せず）を周設した円筒状のドラム１３を機台１４上に回転自在に傾斜支持し、駆動装置（図示せず）により所定の速度で回転させるようにしており、ドラム１３一端部のホットホッパ１５側より二次燃焼室９から導出される高温排ガスを導入させる一方、他端部のコールドホッパ１６に連結した排気煙道１７の末端に備えた排風機１８にて排ガスを吸引してドラム１３内を通過する高温ガス流を維持するとともに、バグフィルタ等の集塵機１９を経由させて清浄化した排ガスを煙突２０より大気中へ放出する構成としている。
【００２４】
また、前記砂乾燥ドライヤ１２の近傍には砂貯留用の貯留ホッパ２１を備えており、該貯留ホッパ２１より砂を所定量払い出し、払い出した砂をベルトコンベヤ２２を介して前記砂乾燥ドライヤ１２のコールドホッパ１６側よりドラム１３内に送り込み、掻き上げ羽根で掻き上げながらドラム１３内を転動流下させる間に、二次燃焼室９から導入される高温排ガスのガス流と接触させて加熱乾燥させ、この加熱乾燥処理によって含水率が低下した砂をホットホッパ１５下端の排出部より順次排出するようにしている。そして、排出した加熱砂は適宜の搬送手段によって専用の貯蔵ビン等に貯蔵しておき、アスファルト混合物を製造する際には所定量払い出して、その他の各種粒径の新材とともに新材ドライヤにて効率よく所望温度に加熱乾燥処理可能としている。
【００２５】
図２では、アスファルトプラント１１に併設した上記木質タール製造装置１の二次燃焼室９の下流に高温排ガスと外気等の常温の清浄空気とを熱交換させて清浄空気を昇温させる二次熱交換器２３を設け、該二次熱交換器２３を通過して昇温した清浄空気を、燃焼用空気供給ダクト２４、２５を介してアスファルトプラント１１の新材加熱用の新材ドライヤ２６または／および廃材加熱用の廃材ドライヤ２７のバーナ２８、２９にそれぞれ燃焼用空気として供給するようにしている一方、前記二次熱交換機２３を通過した高温排ガスは、前記同様に、その下流の砂乾燥ドライヤ１２に導入させ、砂の加熱乾燥処理に利用するようにしている。このように、二次燃焼室９から導出される高温排ガスの保有熱を利用して昇温させた清浄空気をアスファルトプラント１１に設置される新材ドライヤ２６や廃材ドライヤ２７のバーナ２８、２９の燃焼用空気として供給することによって、バーナ２８、２９の燃焼量を削減でき、アスファルトプラント１１の省エネルギー化を図ることができる。
【００２６】
図３では、アスファルトプラント１１に併設した上記木質タール製造装置１の二次燃焼室９の下流に高温排ガスと循環するホットオイルとを熱交換させてホットオイルを昇温させる二次熱交換器３１を設け、オイルタンク３２のホットオイルを該二次熱交換器３１を通過させて昇温し、ホットオイル循環配管３３、３４、３５を介してアスファルトプラント１１の加熱保温を要する貯蔵ビン３６等のプラント本体３７または／およびアスファルトタンク３８や合材サイロ３９等の付属設備４０に循環供給するようにしている一方、前記二次熱交換機３１を通過した高温排ガスは、前記同様に、その下流の砂乾燥ドライヤ１２に導入させ、砂の加熱乾燥処理に利用するようにしている。このように、二次燃焼室９から導出される高温排ガスの保有熱を利用して昇温させたホットオイルをプラント本体３７や付属設備４０に循環供給して加熱保温することによって、アスファルトプラント１１の省エネルギー化を図ることができる。
【００２７】
図４では、アスファルトプラント１１に併設した上記木質タール製造装置１の二次燃焼室９の下流に高温排ガスと循環する水とを熱交換させて水を所定温度まで加熱する二次熱交換器４１を設け、貯水タンク４２の水を該二次熱交換器４１を通過させて加熱し、温水供給配管４３を介して温浴解砕式の廃材解砕装置４４に供給するようにしている一方、前記二次熱交換機４１を通過した高温排ガスは、前記同様に、その下流の砂乾燥ドライヤ１２に導入させ、砂の加熱乾燥処理に利用するようにしている。そして、前記廃材解砕装置４４では、貯留ホッパ４５内に貯留した廃材の塊に温水供給配管４３からの温水を浴びせ、廃材中のアスファルトを軟化溶融させてその結合力を弱めて解砕すると共に、解砕し終えた廃材はスクリュフィーダ４６にて順次外部へと排出し、スクリーン４７にて解砕の不十分なオーバーサイズの廃材を取り除くようにしている。なお、このようなオーバーサイズの廃材は、別途備えたコンベヤ等で廃材解砕装置４４へと戻して再度解砕処理させるようにすると好ましい。このように、二次燃焼室９から導出される高温排ガスの保有熱を利用して昇温させた温水を温浴解砕式の廃材解砕装置４４に供給して廃材の塊を軟化溶融させて解砕することができる。
【００２８】
なお、図２〜図４中の二点鎖線で示すように、二次熱交換器２３、３１、４１の下流にバイパス煙道３０を設け、例えば、砂乾燥ドライヤ１２が非稼働時であれば、二次熱交換器２３、３１、４１から導出される高温排ガスをバイパス煙道３０側へ流下させ、砂乾燥ドライヤ１２を経由させずに下流の排気煙道１７へ流下させるようにしてもよい。また、二次熱交換器２３、３１、４１において、二次燃焼室９から導出される高温排ガスから、清浄空気やホットオイル、水との熱交換によって十分に熱回収が図れる場合には、砂乾燥ドライヤ１２を省略することもできる。
【００２９】
以上のように、木質タール製造装置１にて生成される木質タールを、併設されるアスファルトプラント１１の新材ドライヤ２６または／および廃材ドライヤ２７のバーナ２８、２９の燃料用として従来の重油や都市ガス等の化石燃料に代えて利用することができ、その結果カーボンニュートラルとなって地球温暖化防止のための二酸化炭素排出量を抑制することができると共に、木質タール生成時に発生する高温排ガスを利用して、砂乾燥ドライヤ１２にてアスファルト混合物の素材である含水率の高い砂を予め加熱乾燥したり、清浄空気を昇温させてアスファルトプラント１１の新材ドライヤ２６または／および廃材ドライヤ２７のバーナ２８、２９の燃焼用空気として供給したり、ホットオイルを昇温させてアスファルトプラント１１の加熱保温を要する貯蔵ビン３６等のプラント本体３７または／およびアスファルトタンク３８や合材サイロ３９等の付属設備４０に循環供給したり、水を加熱して温浴解砕式の廃材解砕装置４４に供給するなどして、アスファルトプラントにおける省エネルギー化と二酸化炭素の排出量の低減が図れる。
【実施例】
【００３０】
図１は、本発明の一実施例を示すもので、木質タール製造装置１は、図のように廃木材や間代材などの木質系のバイオマスを回収して貯留するバイオマスホッパー２を配設し、その下流に破砕機３を配設して、バイオマスを取り扱いやすいチップ状に破砕処理するようにしている。そして、この破砕処理したチップ状のバイオマスを適宜量ずつ払い出してスクリュコンベヤのコンベヤ４にてアップドラフト式のガス化炉５に投入し、バイオマスを熱分解して熱分解ガスと炭化物を生成処理するようにしている。
【００３１】
前記ガス化炉５では、約４００℃〜６００℃程度の温度にて乾留を行うようにし、木質タールを大量に発生するようにしている。そして、図１のようにこのガス化炉５に熱交換器６を配管接続し、常温の清浄空気（外気）をコイル状の冷却管７を介して流入させて、ガス化炉５で生成した高温の熱分解ガスを熱交換して冷却して凝縮させ、凝縮した木質タールと木酢液を含む液状分のタール含有液をタールタンク８に回収するようにしている。
【００３２】
また、上記熱交換器６では、生成した熱分解ガスから不要な水の混入を抑えながら極力多くの木質タールを凝縮させて回収できる約１００℃程度まで熱分解ガスの温度を降下させるようにして、木質タールを最大限に回収できるようにしている。そして、熱交換器６の下流には二次燃焼室９を接続して、熱交換器６で熱分解ガスとの熱交換で昇温した清浄空気（外気）を二次燃焼室９一端に備えたバーナ１０に燃焼用空気として導入してバーナ１０を燃焼するとともに、熱分解ガス中の凝縮しない残余のガス分を二次燃焼室９に導入し、バーナ１０の火炎や熱風に晒して燃焼分解させる一方、この燃焼によって二次燃焼室９から導出される高温排ガスを併設したアスファルトプラント１１の砂乾燥ドライヤ１２に導入させ、アスファルト混合物の素材である含水率の高い砂を予め加熱乾燥処理するようにしている。
【００３３】
このように、アスファルトプラント工場敷地内に木質タール製造装置１を設置して、木質タール製造装置１から出される高温排ガスの保有熱を利用してアスファルト混合物の素材である含水率の高い砂を予め加熱乾燥してある程度昇温しておくことにより、次行程での砂を含めた骨材を所定温度に加熱乾燥する骨材加熱乾燥ドライヤのバーナの燃料使用量を削減でき、アスファルトプラント１１の省エネルギー化を図れるとともに、木質タール製造装置１にて製造した木質タールを併設したアスファルトプラント１１の骨材加熱乾燥ドライヤ（新材ドライヤや廃材ドライヤ）のバーナの燃料として供給することによって、化石燃料に代えて木質タールを使用することでカーボンニュートラルとなって地球温暖化防止のための二酸化炭素排出量を抑制することができる。
【００３４】
なお、本実施例においては、砂乾燥ドライヤ１２には二次燃焼室９から導出される高温排ガスを導入させることで砂の加熱乾燥処理をするようにしているが、例えば、ホットホッパ１５側に補助的に小型のバーナを取り付けてもよく、その場合には、前記木質タール製造装置１にて生成される木質タールを前記同様に燃料として使用することができる。
【００３５】
図２は、本発明の他の実施態様で、木質タール製造装置１の二次燃焼室９の下流に高温排ガスと常温の清浄空気とを熱交換させて清浄空気を昇温させる二次熱交換器２３を設け、該二次熱交換器２３を通過して昇温した清浄空気を併設したアスファルトプラント１１の新材ドライヤ２６および廃材ドライヤ２７のバーナ２８、２９に燃焼用空気として供給するようにしている。本実施例では、二次燃焼室９から導出される高温排ガスの保有熱を利用して昇温させた清浄空気を新材ドライヤ２６や廃材ドライヤ２７のバーナ燃焼用空気として供給することによって、バーナ燃焼量を削減でき、アスファルトプラント１１の省エネルギー化を図ることができる。
【００３６】
図３は、本発明のさらに他の実施態様で、木質タール製造装置１の二次燃焼室９の下流に高温排ガスと循環するホットオイルとを熱交換させてホットオイルを昇温させる二次熱交換器３１を設け、オイルタンク３２のホットオイルを該二次熱交換器３１を通過させて昇温し、アスファルトプラント１１の加熱保温を要する貯蔵ビン３６等のプラント本体３７、およびアスファルトタンク３８や合材サイロ３９等の付属設備４０に循環供給するようにしている。本実施例では、二次燃焼室９から導出される高温排ガスの保有熱を利用して昇温させたホットオイルをプラント本体３７、付属設備４０に循環供給して加熱保温することによって、アスファルトプラント１１の省エネルギー化を図ることができる。
【００３７】
図４は、本発明のさらに他の実施態様で、木質タール製造装置１の二次燃焼室９の下流に高温排ガスと循環する水とを熱交換させて水を所定温度まで加熱する二次熱交換器４１を設け、貯水タンク４２の水を該二次熱交換器４１を通過させて加熱した温水を廃材の塊に浴びせ、廃材中のアスファルトを軟化溶融させてその結合力を弱めて解砕する温浴解砕式の廃材解砕装置４４に供給するようにしている。本実施例では、二次燃焼室９から導出される高温排ガスの保有熱を利用して昇温させた温水を廃材解砕装置４４に供給して廃材の塊を軟化溶融させて解砕することができる。
【００３８】
このように、木質タール製造装置１をアスファルトプラント１１と併設することで、この木質タール製造装置１にて生成される木質タールを併設したアスファルトプラント１１の新材ドライヤ２６や廃材ドライヤ２７等のバーナ２８、２９の燃料として好適に供給できるとともに、木質タール製造装置１の下流側で発生する高温排ガスを利用して、アスファルトプラント１１に設置される砂乾燥ドライヤ１２にて含水率の高い砂を予備的に加熱乾燥処理したり、新材ドライヤ２６や廃材ドライヤ２７等のバーナ２８、２９の燃焼用空気を昇温したり、貯蔵ビン３６等のプラント本体３７、アスファルトタンク３８や合材サイロ３９等の付属設備４０を加熱保温したり、温浴解砕式の廃材解砕装置４４用の温水加熱等に有効利用することができ、アスファルトプラント１１における省エネルギー化と二酸化炭素排出量の抑制を効果的に図ることが可能となる。
【００３９】
また、木質タール製造装置１を木質タールの製造基地とし、生成される木質タールを併設したアスファルトプラント１１だけでなく、その周辺地域の他のアスファルトプラント工場等にも供給し、各工場のボイラーやドライヤ等のバーナの燃料用として従来の重油や都市ガス等の化石燃料に代えて利用するようにすれば、周辺地域のアスファルトプラントにおいても省エネルギーと二酸化炭素の排出量の低減が効果的に図れ、新たなビジネスモデルとして展開できる。
【産業上の利用可能性】
【００４０】
本発明は、バイオマス処理の木質タール製造装置と併設するアスファルトプラントに広く利用することができる。
【符号の説明】
【００４１】
１…木質タール製造装置 ５…ガス化炉
６…熱交換器 ８…タールタンク
９…二次燃焼室 １０…バーナ（二次燃焼室用）
１１…アスファルトプラント １２…砂乾燥ドライヤ
２３、３１、４１…二次熱交換器 ２６…新材ドライヤ
２７…廃材ドライヤ ２８…バーナ（新材ドライヤ用）
２９…バーナ（廃材ドライヤ用） ３２…オイルタンク
３７…プラント本体（アスファルトプラント） ４０…付属設備（アスファルトプラント）
４２…貯水タンク ４４…廃材解砕装置
【特許請求の範囲】
【請求項１】
バイオマスを熱分解して熱分解ガスと炭化物を生成するガス化炉と、生成した高温の熱分解ガスを熱分解ガス中の木質タールが凝縮する温度まで冷却する熱交換器と、該熱交換器より導出される熱分解ガス中の凝縮しない残余のガス分を燃焼させる二次燃焼室とを備えた木質タール製造装置を、アスファルト混合物を製造するアスファルトプラント近くに併設し、前記木質タール製造装置の二次燃焼室の下流にアスファルト混合物の素材となる砂を加熱乾燥する砂乾燥ドライヤを設け、前記二次燃焼室から導出される高温排ガスにて砂を所定温度まで加熱乾燥するように構成したことを特徴とする木質タール製造装置を併設したアスファルトプラント。
【請求項２】
前記二次燃焼室の下流に高温排ガスと常温の清浄空気とを熱交換させて清浄空気を昇温させる二次熱交換器を設け、該二次熱交換器を通過して昇温した清浄空気をアスファルトプラントの新材ドライヤまたは／および廃材ドライヤのバーナに燃焼用空気として供給するように構成したことを特徴とする請求項１記載の木質タール製造装置を併設したアスファルトプラント。
【請求項３】
前記二次燃焼室の下流に高温排ガスと循環するホットオイルとを熱交換させてホットオイルを昇温させる二次熱交換器を設け、該二次熱交換器を通過して昇温したホットオイルをアスファルトプラントの加熱保温を要するプラント本体または／および付属設備に循環供給するように構成したことを特徴とする請求項１記載の木質タール製造装置を併設したアスファルトプラント。
【請求項４】
前記二次燃焼室の下流に高温排ガスと循環する水とを熱交換させて水を所定温度まで加熱する二次熱交換器を設け、該二次熱交換器を通過して加熱した温水を廃材の塊に浴びせて廃材中のアスファルトを軟化溶融させてその結合力を弱めて解砕する廃材解砕装置に供給するように構成したことを特徴とする請求項１記載の木質タール製造装置を併設したアスファルトプラント。
【請求項１】
バイオマスを熱分解して熱分解ガスと炭化物を生成するガス化炉と、生成した高温の熱分解ガスを熱分解ガス中の木質タールが凝縮する温度まで冷却する熱交換器と、該熱交換器より導出される熱分解ガス中の凝縮しない残余のガス分を燃焼させる二次燃焼室とを備えた木質タール製造装置を、アスファルト混合物を製造するアスファルトプラント近くに併設し、前記木質タール製造装置の二次燃焼室の下流にアスファルト混合物の素材となる砂を加熱乾燥する砂乾燥ドライヤを設け、前記二次燃焼室から導出される高温排ガスにて砂を所定温度まで加熱乾燥するように構成したことを特徴とする木質タール製造装置を併設したアスファルトプラント。
【請求項２】
前記二次燃焼室の下流に高温排ガスと常温の清浄空気とを熱交換させて清浄空気を昇温させる二次熱交換器を設け、該二次熱交換器を通過して昇温した清浄空気をアスファルトプラントの新材ドライヤまたは／および廃材ドライヤのバーナに燃焼用空気として供給するように構成したことを特徴とする請求項１記載の木質タール製造装置を併設したアスファルトプラント。
【請求項３】
前記二次燃焼室の下流に高温排ガスと循環するホットオイルとを熱交換させてホットオイルを昇温させる二次熱交換器を設け、該二次熱交換器を通過して昇温したホットオイルをアスファルトプラントの加熱保温を要するプラント本体または／および付属設備に循環供給するように構成したことを特徴とする請求項１記載の木質タール製造装置を併設したアスファルトプラント。
【請求項４】
前記二次燃焼室の下流に高温排ガスと循環する水とを熱交換させて水を所定温度まで加熱する二次熱交換器を設け、該二次熱交換器を通過して加熱した温水を廃材の塊に浴びせて廃材中のアスファルトを軟化溶融させてその結合力を弱めて解砕する廃材解砕装置に供給するように構成したことを特徴とする請求項１記載の木質タール製造装置を併設したアスファルトプラント。
【図１】
【図２】
【図３】
【図４】
【図２】
【図３】
【図４】
【公開番号】特開２０１２−１４９１１２（Ｐ２０１２−１４９１１２Ａ）
【公開日】平成２４年８月９日（２０１２．８．９）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２０１１−６７４６（Ｐ２０１１−６７４６）
【出願日】平成２３年１月１７日（２０１１．１．１７）
【出願人】（０００２０１５１５）前田道路株式会社 (61)
【出願人】（０００２２６４８２）日工株式会社 (177)
【Ｆターム（参考）】
【公開日】平成２４年８月９日（２０１２．８．９）
【国際特許分類】
【出願日】平成２３年１月１７日（２０１１．１．１７）
【出願人】（０００２０１５１５）前田道路株式会社 (61)
【出願人】（０００２２６４８２）日工株式会社 (177)
【Ｆターム（参考）】
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