精米工場には籾殻が山のように積まれています。籾殻は工場の搬入口で籾から剥がれ落ち、そのままでは燃えにくく、エネルギー当たりの重量は極めて小さく、どこへ運んでも価値以上の輸送費がかかるため、工場の裏に積み上がる一方です。ベトナム、タイ、インド、インドネシアの精米工場の経営者は、遅かれ早かれ同じ疑問を抱きます。これをペレットに圧縮して燃料として販売すべきだろうか、と。

先に正直な結論を述べます。籾殻ペレットはれっきとした産業用燃料ですが、籾殻ペレットがENplus認証を取得することは決してありません。「困難」ではなく、不可能です。どの規格でも1ページ読めば数値がそれを明らかにします。そうでないかのように装うと、買い手は想定していた顧客に販売できない製品を手にすることになります。本記事では、籾殻がペレット工場にもたらす実際の特性、認証で不合格となる箇所、ダイに与える影響、そして本当に購入する買い手について解説します。

精米工場で袋からこぼれ落ちた籾殻の黄金色の山と、その背後のコンベヤーベルト

籾殻がペレット工場にもたらすもの

籾殻は悪い燃料ではありません。特定の燃料です。原料としては三つの実質的な利点があります。工場の搬入口ではほぼ無料であることが多く、木材と比べて粒子構造がすでに細かくかなり均一で、石や袋の破片などの異物をふるい落とせばペレット工場へ問題なく投入できます。

問題は化学的性質です。FUDMA Journal of Sciencesに掲載された比較研究では、8種類の熱帯農業廃棄物を同一条件でペレット化し、籾殻ペレットは総発熱量15.3 MJ/kg、灰分18.5%と測定されました。これは全試料中で最も低いエネルギー含有量と最も高い灰分です(FUDMA Journal of Sciences、ペレット比較研究)。参考までに、同じ研究のパーム核殻ペレットは20.1 MJ/kg、灰分2.4%でした。

この灰分の大半はシリカで、砂を研磨性にするのと同じ鉱物です。この一つの事実から二つの帰結が生じ、本記事の他のすべてを形作ります。灰の量はあらゆる木質ペレット規格の許容範囲をはるかに超えており、またこの材料は運転中ずっとダイとローラーを摩耗させます。

ENplusの壁:認証が不可能な理由

ENplusは木質ペレットの制度であり、その品質クラスは木材の本来低い灰分を前提に構築されています。 ENplusハンドブック v3.0、パート3 ではA1の上限を灰分0.7%、耐久性98.0%以上、水分10%以下と定めています。灰分18.5%と測定された籾殻ペレットは、この上限をおよそ26倍超過します。ほんの一握りの籾殻を混ぜる程度の配合比率でなければ、籾殻主体のペレットをこの上限内に収めることはできません。

そして問題はENplusだけではありません。非木質ペレット規格ISO 17225-6(農業由来燃料を対象とする規格)では、クラスAペレットは灰分6%まで、クラスBは10%までが許容されます(ISO 17225-6:2021 summary)。灰分18.5%の籾殻ペレットは、自らの規格の中で最も緩い産業用クラスさえも満たしません。これは立ち止まって考える価値があります。なぜなら、あなたの顧客になり得る者とそうでない者が明確になるからです。

特性籾殻ペレット(実測値)ENplus A1 wood pellet limitISO 17225-6 Class B limit
灰分18.5%≤0.7%≤10%
総発熱量15.3 MJ/kg≥4.6 kWh/kg(正味、≈16.6 MJ/kg)ロットごとに申告
住宅用ENplus市場への適合性不可 — 灰分で大きく不合格該当なし

出典:籾殻ペレットの数値は上記で引用したFUDMA Journal of Sciencesの研究による。ENplus A1の上限はENplusハンドブックv3.0 Part 3による。ISO 17225-6の上限は上記リンク先の規格概要による。

実用的に言い換えると、籾殻ペレットは高灰分を前提に設計されたボイラー向けの産業用燃料です。木質ペレットの代替品ではなく、住宅用や輸出向けの暖房需要を前提とした事業計画は砂上の楼閣です。

スラッギング:買い手が最初に直面する問題

灰の量は問題の半分にすぎず、残りの半分はシリカ灰が高温になったときの挙動です。シリカを多く含む灰は、通常のボイラーの運転範囲内の温度で軟化・溶融し、火格子や伝熱面に硬いガラス質の堆積物(クリンカー)を形成します。木材用に設計されたボイラーでは目詰まりを起こします。一方、回転火格子、移動床、流動床を採用し、農業用燃料を想定して仕様化されたボイラーなら問題なく処理できます。

だからこそ、籾殻では他のどの原料を試験するときよりも買い手との協議が重要になります。籾殻ペレット工場を建設する前に、エンドユーザーのボイラー形式と灰処理能力を書面で確認すべきです。木材仕様のボイラーを持つ顧客に籾殻ペレットを売れば、1回の出荷で終わり、評判を落とすことになります。

シリカがダイとローラーに与える影響

摩耗面が見える、ペレットミルから取り外したリングダイとローラーアセンブリ

ミル内部では、ボイラー火格子でクリンカーを生成するのと同じ鉱物が、工具を摩耗させます。ダイとローラーは、きれいなオガクズよりも籾殻で明らかに速く摩耗します。これは当社が構成したすべての籾殻ラインに共通する現場の経験則であり、木材プロジェクトからのコピーではなく、この原料ではダイ選定と圧縮比に特に注意を払うべき理由です。

摩耗コストを許容範囲に保つ方法は2つあります。第一に、粉砕前に籾殻をふるいにかけます。ばら籾殻に付着した砂や圃場の砂利は、その重量からは考えられないほど摩耗を加速させます。第二に、最初の月からダイ寿命を1セット当たりのトン数で追跡します。実際の摩耗コストを年末になって初めて把握するのでは、すでに11か月分の製品価格を誤って設定していたことになります。当社の トラブルシューティングガイド には、試運転時に顧客へ提供している摩耗追跡の基本が記載されています。

籾殻ペレットが実際に売れる先

家庭用のルートが閉ざされた今、実現可能な買い手は産業用で、近隣にあり、ボイラーが適合する先です:

多燃料または農業用燃料仕様のボイラーを運転する産業用ボイラー事業者。 こうしたプラントは燃料を自動計量し、連続的な灰除去に対応し、エネルギー単位当たりの価格で購入します。彼らにとって、高密度で均一、かつ定量供給可能なペレットは、ばら籾殻よりも確実に燃やしやすいものです。

輸送距離のある買い手。 ばら籾殻はトラック1台当たりのエネルギーが非常に少ないため、輸送費がすぐに経済性を損ないます。ペレット化によりトラック1台当たりのエネルギーが大幅に増え、採算の合う輸送距離が延びます。つまり、輸送距離が短いほどペレット化の利点は小さくなります。

農業用燃料仕様を持つ輸出市場。 日本や韓国の産業用ユーザーは、ENplusではなく独自の輸入仕様の下で農業用ペレットを購入します。これはスポット市場ではなく契約交渉であり、仕様書、監査、継続的な数量が求められる代わりに安定性が得られます。

ミル用の籾殻調製:まずふるい、次に粉砕

籾殻には付随物が付いてきます。石、米粒、袋の破片、圃場の砂利がもみから持ち込まれ、そのどれもがダイより硬いものです。籾殻が粉砕工程に入る前に、ふるいまたは除石機を通すべきです。これは工具寿命の延長で元が取れる安価な設備です。籾殻自体の粒径はすでに細かいため、粉砕作業は木材より軽く、目標は均一化であって大幅な粒径縮小ではありません。適切なスクリーンを組み合わせたハンマーミル1回の処理で通常は達成できます。

汚染管理は買い手にとっても重要です。砂の混入が見て取れる籾殻ペレットの仕様書は検査に不合格となる仕様書であり、シリカ汚染は買い手のラボが真っ先に確認する項目です。きれいな原料は、出荷港での口論より安上がりです。

乾燥:見落とされがちな変動要因

籾殻は大部分のバイオマスより乾燥した状態で脱殻工程から出ますが、保管方法は大きく異なり、雨季の備蓄は湿気を吸います。ペレット化はおよそ10~15%の水分範囲で機能します(Biomass Connectペレット化ガイド)。範囲外ではペレットが割れたり崩れたりし、ダイが詰まります。ラインに ロータリードラム乾燥機 を入れるのは雨季に対する安価な保険です。当社の 含水率 のガイドでも同じ物理を扱っており、これはオガクズと同様に籾殻にも正確に当てはまります。

ペレット化前にバイオマスの水分を下げるために使用される三層ロータリードラム乾燥機

籾殻を抱えるミルの3つの選択肢

籾殻の山が問題である場合、ペレット化は3つの答えのうちの1つにすぎません。それらの中から正直に選ぶことが、ほとんどのプロジェクトが資金を節約するか無駄にするかの分かれ目です。

ルート最適なのは主なトレードオフ
もみ殻を現地で未加工販売近距離のトラック圏内のボイラー利用者。もみ殻価格が運搬費を賄う投資額は最小だが、市場は距離とともに急速に縮小する
産業用買い手向けペレット実際の輸送距離において高灰分ボイラー仕様に対応する確定買い手フルライン、ダイ摩耗予算、買い手仕様の順守が必要
現地で燃焼工場自体が蒸気や電力を消費する、または隣接する専用利用者がいる燃料販売はないが、廃棄物を自社のエネルギーコスト削減に転換する

当社の推奨を率直に述べます。ボイラー仕様を手にした具体的な買い手がまだいないなら、ペレットラインを発注しないでください。まず100キロ以内で誰が燃料を燃やしているか、そのボイラーの定格を把握することから始めてください。その調査結果が空なら、もみ殻を自社ボイラーで燃やす方が遊休設備を抱えるより優れています。結果が十分なら、 粉砕工程のサイズを決定し および ペレットミル を確定仕様に合わせてください。そして契約前に必ずもみ殻サンプルをお送りください。30分のラボ試験が、高額な過ちを避けさせた買い手が何人もいるからです。

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