JPH0756A - 植物工場のエネルギー供給設備 - Google Patents
植物工場のエネルギー供給設備Info
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- Y02A40/25—Greenhouse technology, e.g. cooling systems therefor
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Abstract
物工場が必要とする電力等のエネルギーを、できるだけ
低コストで供給するためのエネルギー供給設備を提供す
る。 【構成】 乾留炉1の密閉された缶内で、缶内の高分子
系廃棄物Pに着火して、特定の条件下で乾留反応させて
油分を含む乾留ガスを発生させる。そして、発生した乾
留ガスを冷却器2により冷却して油分Jを回収し、この
油分Jを燃料として、発電機3で、植物工場Fに供給す
る電力を発電する。
Description
後の発展が期待されている植物工場に、電力等のエネル
ギーを供給する設備に関するものである。
度、湿度、水、養分など植物栽培に必要な要素をすべて
人工的にコントロールして、野菜等の生産を行う植物工
場は、自然環境に関係なく四季を通じて、無農薬で均一
な植物を安定供給でき、また従来の農法のような広い土
地を必要とせず、寒冷地、砂漠等の不毛地、都市の未利
用空間、大型船舶上等、あらゆる場所での植物栽培を可
能にするものであるため、究極の第4の農業として脚光
を浴びている。このため、各種業界からの参入が相次い
でいるが、いずれも、未だ市場に製品を出すまでには至
っていないのが現状である。
設備や燃料費などのコストが高くつき、それが製品には
ねかえって、従来法による農作物に価格面で対抗できな
いことであるといわれている。とくに燃料費、中でも照
明や冷暖房等の電力費は、運転経費の実に55%にも達
し、コストを大きく圧迫している。また電力等の有償エ
ネルギーの、このような消費は貴重な資源の浪費に他な
らない。
であって、有償エネルギーの浪費をなくすとともに、植
物工場が必要とする電力等のエネルギーを、できるだけ
低コストで供給するためのエネルギー供給設備を提供す
ることを目的としている。
分子系廃棄物に直接着火して(内熱式)、特定条件下
で、石油等の有償燃料を一切使用せずに乾留反応させて
得た乾留ガスを冷却すると、燃料として利用可能な油分
が得られること、 この油分は、高分子系廃棄物を加熱容器の外部から
加熱して(外熱式)蒸気化あるいは乾留ガス化した後、
冷却、凝縮させる従来法で製造されるB重油相当の油分
と違って、たとえば下記表1の分析結果にみるように、
JIS K2205「重油」で規定された1種1号また
は1種2号の規定を満足する、高品質、高付加価値のA
重油相当品であること、を見出した(特願平5−496
33号)。
留炉に4000kgの廃タイヤを投入し、その燃焼に必要
な空気量の20%未満の空気を供給しつつ乾留反応を行
った結果を示している。) 今般我々は、我々が開発した上記の技術を適用すれば、
従来の植物工場が抱えていたエネルギー消費によるコス
トの問題を一挙に解決して、植物工場の実用化を一歩進
めることができるとの知見を得、さらに検討を行った結
果、本発明を完成するに至った。
給設備は、密閉された缶内に、高分子系廃棄物の燃焼に
必要な空気量より極度に少ない空気を供給し、かつ缶胴
を、発生した乾留ガスの着火温度以下に冷却しつつ、缶
内の高分子系廃棄物に着火して、油分を含む乾留ガスを
発生させる乾留炉と、発生した乾留ガスを冷却して油分
を分離する冷却器と、分離した油分を燃料として、植物
工場に供給する電力を発電する発電機とを備えることを
特徴とする。
去された後のガス分を、空調装置等の燃料として植物工
場に供給するようになっているのが好ましい。
ー供給設備においては、前述したように無償に近い高分
子系廃棄物から、有償燃料を一切使用しない乾留反応で
生成した油分を燃料として、植物工場に供給する電力を
発電するので、有償エネルギーの浪費をなくし、植物工
場の製品のコストを圧迫していた燃料費を著しく低減す
ることができる。また上記油分は高品質、高付加価値の
A重油相当品であるため、B重油と違ってエネルギー効
率がよい。しかも、乾留反応は密閉された缶内で行われ
るので大気汚染等を引き起こすおそれが一切なく、反応
によって得られたA重油相当品である油分を燃料として
使用すると、B重油の場合に比べて低公害での発電が可
能であることと相俟って、本発明の設備は、より低公害
で植物工場に電力を供給でき、環境保全の点ですぐれて
いる。
焼カロリーが高く(2000〜6000Kcal/Nm
3 程度、廃タイヤの場合は5500Kcal/Nm3 程
度)可燃性であるため、このガス分を、空調装置等の燃
料として植物工場に供給するようにした場合には、植物
工場の燃料費をさらに低減することができる。しかも上
記ガス分は、燃焼させた際に、石油類のように大気汚染
等を引き起こす有害物質を発生するおそれのないクリー
ンな燃焼ガスであるため、環境保全の点ですぐれている
(特開平4−180997号公報、特開平4−2226
99号公報等参照)。
参照しつつ説明する。この実施例のエネルギー供給設備
は、高分子系廃棄物Pを缶内に収容し、着火して特定条
件下で乾留反応させることにより、油分Jを含む乾留ガ
スを発生させる乾留炉1と、乾留炉1から発生した乾留
ガスを冷却して油分Jを分離、回収する冷却器2と、回
収した油分Jを燃料として、植物工場Fに供給する電力
を発電する発電機3とを備えている。
子系廃棄物の投入口10aを有し、底部近傍の側面に、
着火部を兼ねた灰出口10bを有する竪型円筒状でかつ
水冷ジャケット式二重構造の缶胴10を備えた密閉式の
もので、缶胴10の底部は円錐状になっており、その側
面と底面に、それぞれ複数のノズル10cが配置されて
いる。各ノズル10cは、缶胴の外側に配置された空気
ヘッダ13と接続されており、空気ヘッダ13には、一
次送風機B1からの配管が接続される接続部12が設け
られている。また缶胴10の側面には、乾留により発生
した乾留ガスを冷却器2に送る配管が接続される接続部
11が設けられている。
管中を二次炉3へ送られる乾留ガスを冷却水によって冷
却して、この乾留ガス中に含まれる油分Jを分離する方
式のものなどが採用される。発電機3としては、冷却器
2で分離された油分Jを燃料として運転される、A重油
仕様のディーゼル発電機が採用される。
Gは、植物工場Fの空調装置に供給される。実施例の場
合、空調装置としては、冷房用の吸収式冷凍機F1と暖
房用の空気加熱器F2が採用される。両者とも、ガスの
燃焼によって運転されるものである。上記エネルギー供
給設備により、植物工場Fに電力等のエネルギーを供給
するには、まず乾留炉1の缶胴10に、上部の投入口1
0aから高分子系廃棄物Pを投入する。つぎに一次送風
機B1を運転して、高分子系廃棄物の燃焼に必要な空気
量より極度に少ない量(通常は20%未満程度)の空気
をノズル10cを通して缶胴10内に供給し、かつ缶胴
10のジャケット内に冷却水を供給して、缶内の温度
を、発生する可燃性の乾留ガスの着火温度未満に制限し
ながら、灰出口10bから高分子系廃棄物に着火する
(内熱式)。着火を確認した後、缶胴10を密閉する
と、この缶胴10の下部に燃焼帯が形成される。
うに極度に制限されているため燃焼反応は進行せず、可
燃性物質と少しの遊離炭素分とを含む乾留ガスが発生す
る。可燃性物質は一般式Cm Hm (式中mは、2以上の
正の数を示す)で表される炭化水素化合物や一酸化炭素
等を主体としており、そのうち分子量が大きく室温で液
化する成分が油分Jに相当する。
にたとえばCO2 ,CO,H2 O,CH3 −C≡CH,
H2 ,H2 CO等の安定分子や、CHO,CH,C
H3 ,CH2 ,C2 H,C2 ,C5 ,H,O,CH,H
O2 等のラジカル、H3 O+ ,CHO+ ,CH3 + ,N
O+ ,CO+ ,OH+ ,H2 O+ ,C2 O2 H+ ,C3
H 3 + ,H5 O2 + ,H7 O3 + 等のイオンなど、燃焼
反応の中間生成体で元性物質が含まれている。
子量が小さく、室温でも気体のものが、油分J除去後に
残るガス分Gに相当する。燃焼帯で加熱された高分子系
廃棄物は、上記乾留ガスを放出しながら体積が徐々に減
少し、それに伴って上に積層された高分子系廃棄物が徐
々に下降して燃焼帯に供給される。このため、缶胴10
内の高分子系廃棄物が全て燃焼帯に供給されるまで、燃
焼帯における加熱乾留反応と、それに伴う乾留ガスの発
生が持続される。乾留反応は、炉内への高分子系廃棄物
の充填量によっても異なるが8〜10時間程度続き、そ
の間、上記ガスが連続して発生する。
缶胴10がジャケット内の冷却水によって冷却されて着
火温度未満に冷却されているため、着火することなく炉
内を上昇し、燃焼帯の上の高分子系廃棄物を熱分解し
て、さらに可燃性物質等を発生させながら、ジャケット
の水と高分子系廃棄物とによって徐々に熱を奪われ、着
火温度以下を保持した状態で、接続部11を通って缶胴
10外へ回収される。なお缶胴10は、前記各種化合物
の着火温度を考慮すれば、水によって500℃未満に冷
却されていることが望ましい。
を通って冷却器2へ供給される。この際、油分J以外の
ガス分Gが高温のキャリアーガスとして作用して、油分
Jが凝集するのを防止するので、配管がつまって爆発の
危険性が生じたり、冷却器2での油分Jの回収率が低下
したりすることがない。冷却器2に供給された乾留ガス
は、冷却水によって冷却されて、油分Jとガス分Gに分
離される。そして油分Jは発電機3に供給され、発電機
3の燃料として、植物工場Fに供給する電力を発電する
ために使用される。
空気加熱器F2に供給され、季節にあわせて植物工場F
を冷暖房すべく、上記のうち何れかの装置の運転に使用
される。乾留炉1内での乾留反応は、前記のように8〜
10時間程度持続するので、その間は、油分Jやガス分
Gが安定して供給される。しかし電力供給や空調は24
時間継続する必要がある。これに対処するには、たとえ
ば 乾留炉1を複数台用意して、それを24時間交替で
運転する(この際、冷却器2は1台を兼用してもよい
し、各乾留炉1ごとに1台の冷却器2を用意してもよ
い)、 乾留炉1の容量を大きくして、つぎに乾留炉1を運
転するときまでに必要な油分Jやガス分Gを1回の運転
で生産できるようにする、 油分Jやガス分Gを貯蔵する施設を設け、あらかじ
め多量に生産した油分Jやガス分Gをこの施設に貯えて
おく、等の方策が考えられる。
金属等の不燃物Nが残る。不燃物Nは、資源回収に回し
たり、あるいは産業廃棄物として投棄すればよい。また
高分子系廃棄物として廃タイヤを使用した場合には、反
応終了後の乾留炉1内に残る残渣中に、上記不燃物Nに
加えて、比較的多量の炭化物が存在する。この炭化物
は、乾留反応の反応残渣であって、油分やタール分等を
含まない、比較的純度の高い炭化物であるため、適当な
方法で賦活してやると、活性炭Cとして有効に利用する
ことができる。つまり上記活性炭Cは、製品として販売
したり、あるいは植物工場Fで水の浄化等に使用したり
することができる。
備の構成は、以上で説明した図の実施例に限定されるも
のではない。たとえば図の実施例においては、缶胴10
の円錐状の底部の側面と底面に、それぞれ複数のノズル
10cを配置した乾留炉1を用いていたが、熱可塑性樹
脂等の、乾留反応時に溶融滴下しやすい高分子系廃棄物
を主として処理する場合には、その溶融滴下物によって
ノズルが塞がれるのを防止すべく、側面に多数の散気口
を設けたパイプ状の散気管を、炉底との間に間隔を設
け、かつ散気口を缶胴の下方に向けた状態で配置した乾
留炉を用いるのが好ましい。
ズルを設ければ、乾留炉を緊急停止させることが可能と
なり、安全性が向上する。また図の実施例においては、
油分Jを分離した後のガス分Gを、植物工場Fの空調装
置の燃料として使用していたが、燃料として使用せず
に、空気と混合して燃焼させてしまうようにしてもよい
(前記のようにガス分Gはクリーンな燃焼ガスであるた
め、大気汚染等が発生することはない)。
で、圧縮式の冷凍機や電熱を運転して、空調を行えばよ
い。乾留炉1や冷却器2は、前述したように1つの副生
油回収設備につき2台以上設置することができる。乾留
炉1は、乾留ガスの配管に対して並列的に配置される
が、冷却器2の配置は並列的でも直列的でもよい。
で、種々の設計変更を施すことができる。
エネルギー供給設備によれば、無償に近い高分子系廃棄
物から、有償燃料を一切使用しない乾留反応で生成し
た、高品質、高付加価値のA重油相当品である油分を燃
料として、植物工場に供給する電力を発電するので、有
償エネルギーの浪費をなくし、植物工場の製品のコスト
を圧迫していた燃料費を著しく低減することができる。
調装置等の燃料として植物工場に供給するようにした場
合には、植物工場の燃料費をさらに低減することができ
る。
実施例の構成を示すブロック図である。
る乾留炉の概略断面図である。
Claims (2)
- 【請求項1】密閉された缶内に、高分子系廃棄物の燃焼
に必要な空気量より極度に少ない空気を供給し、かつ缶
胴を、発生した乾留ガスの着火温度以下に冷却しつつ、
缶内の高分子系廃棄物に着火して、油分を含む乾留ガス
を発生させる乾留炉と、発生した乾留ガスを冷却して油
分を分離する冷却器と、分離した油分を燃料として、植
物工場に供給する電力を発電する発電機とを備えること
を特徴とする植物工場のエネルギー供給設備。 - 【請求項2】油分が分離、除去された後のガス分を、燃
料として植物工場に供給する請求項1記載の植物工場の
エネルギー供給設備。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP5142290A JPH0756A (ja) | 1993-06-14 | 1993-06-14 | 植物工場のエネルギー供給設備 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP5142290A JPH0756A (ja) | 1993-06-14 | 1993-06-14 | 植物工場のエネルギー供給設備 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH0756A true JPH0756A (ja) | 1995-01-06 |
Family
ID=15311945
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP5142290A Pending JPH0756A (ja) | 1993-06-14 | 1993-06-14 | 植物工場のエネルギー供給設備 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH0756A (ja) |
Cited By (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2008104382A (ja) * | 2006-10-24 | 2008-05-08 | Nepon Inc | 施設園芸用温室暖房システム |
| WO2014203404A1 (ja) | 2013-06-19 | 2014-12-24 | Yamada Kikuo | ウェットティッシュ包装体 |
| KR20230059147A (ko) | 2021-10-25 | 2023-05-03 | 가부시기가이샤 디스코 | 가공수 재생 장치 |
-
1993
- 1993-06-14 JP JP5142290A patent/JPH0756A/ja active Pending
Cited By (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2008104382A (ja) * | 2006-10-24 | 2008-05-08 | Nepon Inc | 施設園芸用温室暖房システム |
| WO2014203404A1 (ja) | 2013-06-19 | 2014-12-24 | Yamada Kikuo | ウェットティッシュ包装体 |
| KR20230059147A (ko) | 2021-10-25 | 2023-05-03 | 가부시기가이샤 디스코 | 가공수 재생 장치 |
| US12522522B2 (en) | 2021-10-25 | 2026-01-13 | Disco Corporation | Processing wafer regeneration equipment |
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