木質ペレット 品質規格 

木質ペレット品質規格
日本木質ペレット協会
 2011年3月制定
木質ペレット品質規格H23-3-31.pdf
PDFファイル 846.2 KB

以下の品質規格は抜粋の為、詳しくは上のPDFをダウンロードして下さい。

木質ペレットには 3種類あります。

 ○全木ペレット

     木の幹・樹皮全てを原料に製造したペレット

 ○ホワイトペレット

     樹の幹を主体とした原料で製造したペレット

 ○バークペレット

     木の樹皮を主体とした原料で製造したペレット

 

豊岡ペレットでは、資源の有効活用の視点で

      全木ペレット  を製造しています。

 

一般社団法人 日本木質ペレット協会

  

  木質ペレット 品質規格 (以下抜粋)

1.適用範囲

 この規格は、有害物質に汚染されていない木材(※1)を原料として、圧縮成形によって固形化した燃料で、ペレット燃焼機器に用いるもの(以下「木質ペレット」という)の品質について規定する。

     ※1、この規定において有害物質に汚染されていない木材とは、

        有害な化学物質により処理された木材、海中貯木された

        木材、建築廃材などの解体木材、砂礫付着が多い根株及

        び履歴不明な木材以外の木材をいう。

2.定義

  この規格で用いる主な用語の定義は次による。

  原料木材

    木質ペレットを製造するために用いられる

      丸太、樹皮、木材など木材由来の原料をいう。

  含水率

    水分を含めたペレット全体の質量に対する水分の質量割合をいう。

  微粉率

    工場出荷時に製品に含まれる大きさ3.15㍉未満の

            微粉の製品全体に対する質量割合をいう。

  高位発熱量と低位発熱量

 単位量の燃料が完全燃焼する時に発生する熱量を発熱量という。

燃焼によって発生する熱量の一部は、燃焼中の水素から生成する水及び本来含まれている水分の蒸発に蒸発潜熱として費やされるが、元の温度まで冷却されると生成した水蒸気は全て凝縮して液体水となり、蒸発潜熱と等価な凝縮潜熱が発生する。

 高位発熱量(または総発熱量)は、燃焼ガス中の生成水蒸気が凝縮した時に得られる凝縮潜熱を含めた発熱量をいい、単位量の燃料の燃焼熱に等しい。

 それに対して低位発熱量(または真発熱量)は、生成水蒸気は凝縮されないまま系外に放出された時の発熱量をいい、実際に利用できる熱量に等しい。

     それらを式で表すと次のようになる。

   高位発熱量 = 燃焼熱 - 蒸発潜熱 + 凝縮潜熱 = 燃焼熱

   低位発熱量 = 燃焼熱 - 蒸発潜熱

      ただし、蒸発潜熱 = 凝縮潜熱    

 日本木質ペレット協会

   品質規格表

 

 ※詳細は右の固定欄の

  PDFをダウンロードして

  ご利用ください。

 豊岡ペレットの

 燃焼後の「灰」に含まれる

 セシウム検査表です。


上記の表では 品質基準として以下の内容が明記されています。

  • 直径の寸法は6ミリか8ミリが望ましい。
  • 長さ(L)は L≦30ミリが質量で95%以上で、L>40ミリが無いこと
  • かさ密度(BD)  650≦BD≦750
  • 含水率(U)    10%以下
  • 微粉率(F)    1.0%以下
  • 機械的耐久性(DU) 97.5%以下
  • 高位発熱量    4390kcal/kg以下
  • 低位発熱量    3940kcal/kg以下
  • 灰分(AC)    ≦0.5%を A 品質

        0.5≦AC≦1.0%を B 品質  以上で5%以下をC品質

  • 硫黄(S)     0.03%以下
  • 窒素(N)     0.5%以下
  • 塩素(Cl)     0.02%以下
  • ヒ素(As)     1mg/kg以下
  • カドミウム(Cd)  0.5mg/kg以下
  • 全クロム(Cr)   10mg/kg以下
  • 銅(Cu)      10mg/kg以下
  • 水銀(Hg)     0.1mg/kg以下
  • ニッケル(Ni)    10mg/kg以下
  • 鉛(Pb)       10mg/kg以下
  • 亜鉛(Zn)     10mg/kg以下


※円孔径3.15ミリのふるいに残ったものを測定対象とすること

※含水率、微粉率、機械的耐久性、高位・低位発熱量については

 湿式基準にて

※灰分、硫黄、窒素、塩素、ヒ素、カドミウム、全クロム、銅、水銀、

 ニッケル、鉛、亜鉛については、 乾式基準にて

補 足

1.日本木質ペレット協会規格「木質ペレット品質規格」策定の経緯

 2005年から3ヵ年にわたる林野庁の補助事業「木質ペレット利用推進対策事業」の一環として、木質ペレットの品質・性能と燃焼性の調査が実施され、その結果に基いて2007年に「木質ペレット品質規格原案(以下規格原案と言う)」が(財)日本住宅・木材技術センターにより策定された。

 それと時期を同じくして2007年秋には、木質ペレット、ペレット製造設備及びペレットを燃料とする燃焼機器産業の健全な発展を図ることを目的に、それら業界関係者を会員とする全国的組織「にほん木質ペレット協会(2009年11月、一般社団法人日本木質ペレット協会に改組)」(以下、「協会」と言う)が設立された。協会では2008年から2ヵ年にわたる林野庁補助事業「木質ペレット供給安定化事業」の採択を受けて、「企画原案」の検証とペレット製造・利用技術の工場のために、国内外の各種市販木質ペレットの品質実態と規格への適合性を継続調査し、さらにこれまで公表されることの少なかった国産・外国産のペレットストーブを用いた各種ペレットの燃焼実験も実施した。その結果、市販ペレットの品質には「規格原案」の基準を満たすもの、満たさないものなど多様で、基準を満たしても燃焼性に問題があるものが出現するなど、一層の品質向上と「規格原案」自身の修正、見直しが必要と思われた。

 2010年度には、上記指摘を踏まえて林野庁補助事業「木質ペレット規格化定着事業」により「規格原案」の見直しによる品質規格の策定に着手した。8月には学識経験者、消費者団体、木質ペレット関連業界からなる委員で構成した「調査検討委員会」を設置し、木質ペレットの品質規格の見直しの必然性・方向性についてそれぞれの立場から意見交換を行ない、下部組織として「品質規格作成部会」を立ち上げ、「木質ペレット品質規格」の策定を行なった。

 なお、この見直しにおける必然性・方向性に関しては、以下の2点に示す通りである

 1)我が国のペレット製造工場は2000年の3工場から10年間で100工場近くにまで急激に増えてきた。しかも生産規模が小さく生産技術の熟度も低い事業所がおおく、使用原料もちいきに産するもので樹種や性状が多岐にわたる。そのためペレット品質のバラツキも必然的に大聞きくなるヨウ素を含んでいる。したがって消費者の信頼を得て木質ペレット市場の拡大に結びつけるためには、このバラツキを少なくしそれを燃やすストーブやボイラーの安全性と高い燃焼効率を確保することtが重要で、それを実現できる内容を持つ規格に見直す必要があると判断した。

 2)これまでの木質ペレットの規格は、国別あるいは大陸別に独自に策定されてきた。しかし木質ペレットの取引は、国境を超えてあるいは大陸間をいどうするかたちでの国際貿易が活発になったため、国際的に共通した規格が必要になっていきた。この妖精に立ち上がったのは木質ペレット先進国のヨーロッパ諸国で、2010年には欧州28ヵ国が共同で非産業用木質ペレットのEN規格(EN-1496-2)を策定した。現在ではこれが実質的に国際規格としての機能を果たしつつあり、将来的にはISO化されるのもと思われる。またEN規格には、品質項目、品質基準および試験方法全般にわたって学ぶべき点も多い。これらを考慮すると、今回の規格見直しに際しては、EN規格と基本的には整合性のとれた規格を策定するのが好ましいと判断した。

2.品質基準の策定方針

2.1 規格の内容

 本規格は「企画原案」の見直しで、基本的には「企画原案」の内容を踏襲している。したがって本規格で取り上げる木質ペレットも、家庭用のペレットストーブと業務用のボイラーに用いるものを対象としている。わが国でも本格化しつつある石炭火力発電の混焼などに用いられる産業用ペレットや最近欧州で注目されている半炭化高カロリーペレット「トレファイド・ペレット」の規格化については別の機会に譲ることとする。

 基準値の設定にあたってはボイラー用ペレットに比較してストーブ用ペレットの方が厳しい品質を要求されることから、ストーブ用ペレットに昇順を合わせて基準値を設定した。これによっていボイラー用ペレットにも自動的に必要基準が満たされることとなる。

 直径に関しては、ペレットと燃焼機器との適合性およびペレット燃料の信頼性を高めるためには、世界の趨勢である6mmと8mmの2種類に限定し、前者をストーブ用、後者をボイラー用と意識した利用を推進するのが好ましいと判断した。但し、現状では、7mmペレットも流通していることを配慮して当面はそれも認めることとした。

 その他に「企画原案」に比較して異なる点は、「微粉率」を新設したこと、「粉化度」を取りやめてEN規格に準拠した「機械的耐久性」を設定したこと、「発熱量」の基準値を見直し、高位発熱量と低位発熱量を併記するようにしたこと、各成分や重金属に対して基準値を設けたこと、など多岐にわたっている。

 構成は、原料、品質基準、サンプリング法、試験方法、試験結果の表示と、品質規格としての内容を整えた。とくに木質ペレットに対応したサンプリング法を策定し附属書の形で本規格に含めることが出来た。

2.2 品質区分

 本規格では、需要者が燃焼機器のスペックに適合した品質のペレットを容易に選定出来る事を目的に、木質ペレットの品質区分と品質基準設定を行なった。

 まず、品質区分については、「企画原案」では、各品質項目別に応じて複数区分を設けたが、区分同士の項目間での関連は無視され各項目別々に評価されるものであった。本規格では、灰分量を基準にした3区分を設定し、他の品質項目も区分に対応した基準値を設けることにした。

 品質区分の仕方としては、「木部ペレット」、「全木(混合)ペレット」および「樹皮ペレット」といった原料による区分が考えられる。ペレットメーカーが少なかったころにはそれも有効な区分法であったが、小規模ペレット製造事業者が100事業所近くまで増加した現在では使用原料も多様となり、それに伴って同じ原料種のペレットであっても品質のばらつきは大きく、使用原料に基づく品質区分は事実上困難と判断した。

 そこで本規格では、木質燃料固有の品質項目でペレットの燃料特性に大きな影響を与える灰分量に着目し、その多少によってい品質評価をA、B、Cに3区分することとし、発熱量、硫黄、塩素に関してはこの灰分量区分に対応させて妥当な基準値を設定した。したがて配分量がB区分の基準値を満たしても発熱量がC区分の基準値しか満たせなかったペレットはC区分に評価されることとなる。この区分仕分けによってペレットの品質・性能が特定され、需要者にとっては燃焼機器のスペックに適したペレットを容易に選定できる効果が期待できる。

2.3 EN規格との整合性

 欧州28ヶ国が共同で取り組んできた非産業用木質ペレットのEN規格(EN-14961-2)は実質的に国際規格となりつつあることに加えて、木質ペレットの国際貿易が活発になりわが国もその渦中にある現実を見据えると、本規格もかなりEN規格と歩調を合わせた内容にせざるを得ないと判断した。しかしEN規格の品質区分は本質的に原料区分である。生産規模の大きなEU諸国と小規模の日本とでは原料の供給と利用の状況が異なるところもあり、整合性を図るにしてもその点の配慮が必要となる。直径は既述したとおり、長さとかさ密度はEU規格より厳しく、含水率、微粉率は同等、新たに採用した機械的耐久性も同等もしくは厳しい方にあり、整合性は保たれている。問題は樹皮ペレットの取り扱いとそれに関連する発熱量、灰分及び元素成分である。統計によるとスウェーデンでも多量の樹皮ペレットが生産されている。それらの殆どは産業用と思われる。EN規格においても原料として樹皮が挙げられているものの樹皮ペレットに対応した基準値は見当たらない。それに対してわが国の木質ペレットは広葉樹樹皮を原料として出発し、針葉樹樹皮ペレットも含めてストーブ用ペレットとして長い歴史を刻んでいる。それらを配慮すると本規格では樹皮ペレットに特化した区分、基準を設ける必要があった。この点がEN規格と異なる部分となる。

 さらに灰分についてはEN規格の灰化温度(550℃)とJIS規格のそれ(815℃)との間に大きな差があり、灰分量の基準値も我々が設定した値と微妙に異なっていた。この温度差による灰分量の違いを実証した結果、550℃灰化は815℃灰化よりも30~40%高い値を示すことが判明し結果的には灰分量についてもEN規格とほぼ整合性があることを確認した。

3 規格項目

 規格項目としては、燃料品質に直接関係する「直径」「長さ」「かさ密度」「微粉率」「機械的耐久性」「発熱量」「灰分」を、また燃料の安全・安心に関する「硫黄」「窒素」「塩素」「砒素」「カドミウム」「全クロム」「銅」「ニッケル」「鉛」「亜鉛」を取り上げることとした。

 EN規格では上記以外に「添加物」と「灰の融点」についても規定している。添加物については、わが国においても今後必要となる事も予想されるが、とう面は規格項目から外すこととした。また、灰の融点についてはクリンカー生成に関係する重要項目であり、木質灰に関する基礎データの有無も含めて今後調査して対応することとした。

以下は各項目別に各ページへ移動します

    3.1 直径

    3.2 長さ

    3.4 含水

    3.5 発熱

    3.6 灰分

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