籾殻・廃油ハイブリッドボイラーの開発 その３

籾殻に着火する仕組みの改善を行いました。というのは、
着火 → ７５℃ → ６５℃ → 再着火　のサイクルを繰り返すと下の写真のように、ヒータの前に炭化した籾殻が溜まり、生の籾殻に着火しなくなってしまうのです。

籾殻への着火が出来なくても、籾殻の搬送シーケンスだけは進むので、下の写真のように、燃焼室内が生の籾殻で一杯になってしまい、モーターも負荷オーバーで止まってしまいます。もうこうなるとお手上げ、ボイラーを分解して、生の籾殻を掻き出すというメンテナンスが必要となります。

そこで、ヒーターの前面に籾殻灰が溜まらず、絶えず新鮮な生の籾殻が出るようにちょっとした工夫をしました。ホームセンターからL字金具を２つ購入。V字に曲げ、ヒーターの下に空間を作る為の足としました。

こうすると、ヒーターの下に空間が出来るので、籾殻灰は下に落下。絶えず、充分な量の生の籾殻がヒーター前面に供給されている状態になります。

再着火時の様子です。

 ヒーターがONし、加熱され、送風ファンが回転すると、ご覧のとおり、籾殻への確実な着火ができるようになりました。

【ボイラーを分解して、燃焼室内の籾殻を掻き出す作業の様子】

籾殻灰で育苗培土を作る その２

開発中の籾殻灰と米ぬかだけを使った稲の育苗用培土は屋外で作っています。過湿は禁物。醗酵するはずの材料が腐敗へと失敗の道を辿ります。ですから、雪や雨など水分が入らぬよう、コンパネで蓋をしてあります。

いい感じで、材料の山の表面には菌糸が回っています。

これは何年か前まで、麹菌　→　納豆菌　→　酵母菌　の三段階醗酵で有機醗酵肥料を作っていた時見た菌糸と同じです。ということは、今のところ順調と言えます。

温度も以前より低いですが、醗酵して５０℃くらいあります。

籾殻・廃油ハイブリッドボイラーの開発 その2

籾殻・廃油ハイブリッドボイラーの安全対策に着手しました。ボイラー内がある設定温度以上でないと、廃油が供給されないようにします。

これが、熱電対（温度計）の起電力を温度表示に変換し、各種制御をするコントローラです。我が家にジャンク品としてころがっていたものを利用することにしました。

熱電対（温度計）をつなぎ、温度表示出来るか確認しました。６．７℃を表示。良好です。

この熱電対（温度計）をボイラー横に開いている２つの穴の内、左側に差し込み、ボイラー内の温度をモニターします。

缶詰の缶に熱電対を差し込む穴を開け・・・・・

このように熱電対を差し込みました。

これをボイラー横の左の穴に被せました。

こんな感じです。

コントローラの据わりが悪いので、位置を変更し、見栄えをよくしました。ボイラー内の温度は４３．５℃。燃焼していません。

 ４３．５℃では、ボイラー内を覗いても、真っ暗。燃焼していません。不完全燃焼の煙だけがモクモクと出ている状態です。

ボイラー内で燃焼が確認できました。

この時の温度は２００℃を超える位になります。熱電対の位置が、燃焼している部分から離れている為か、意外に低温です。熱電対がもっと長ければ、燃焼点の直接の温度が測定できるのですが、これで良しとしました。

厳冬期、美しい日

厳冬期には一回くらいはこれはきれいだと思える日があります。それは雪が降ったあとで、すごく冷え込んでいる、翌朝、晴天の日の場合が多いように思います。空気がとても澄んでおり、遠景がきれいです。

冬期湛水田の氷の文様も面白く見えます。

こんな風に、水路の中に視線を落とすと、変わった風景になります。

現在、開発中の籾殻灰培土も雪に覆われ、醗酵休止中？

そんなことはないです。培土の中は３０℃以上で醗酵中。一週間前に切り返しを行い、醗酵を促した後ですから、醗酵が弱まっています。

また、切り返しをやってやると、また５０℃以上に上がるでしょう。

籾殻・廃油ハイブリッドボイラーの開発 その１

さて、籾殻ボイラーで籾殻と廃油のハイブリッド化に目処が立ったので、本格的にシステムの構築を始めました。まずは必要部品の購入。MonotaRo (モノタロウ）から購入。色々な部品の品揃えがよく、安いです。点火ファンが壊れた時、日本ホープの安藤さんに相談したら、紹介してくれました。その時以来、気に入っているネットショップです。

購入したのは廃油の供給を止めたり、送ったりするための電磁弁。それに取り付けるタケノコの継ぎ手。ボイラー内で燃焼が止まった時、廃油の供給を止める為に温度をモニターする温度計（熱電対）です。

電磁弁にタケノコ継ぎ手をこんな感じで、取り付けます。

 まだ、実験段階なので、廃油タンクはキャンプ用タンクを流用しています。

廃油タンクのコックでまず、流量制限しています。蛇口から電磁弁までの配管は太めのオイル用ホースでつなぎ、一旦ここにオイル溜まりが出来るようにしました。電磁弁からの出口は外径６Φのステンレス配管につながるオイル用ホースです。

ステンレス配管へとつながっています。廃油タンクは高い位置に置き、電磁弁が開くと廃油が自由落下していきます。電磁弁が閉じると、ホース内廃油液面と電磁弁の間のホース内は減圧状態となり、ボイラー内への廃油供給が止まります。

ステンレス配管の末端はボイラーの燃焼室のこの中空構造の攪拌軸の中に入っています。

攪拌軸の中空部分にはシロッコファンから送られる空気が噴出す穴が開いており、燃焼中に加熱されると気化した廃油が空気と共に噴出します。

電磁弁の電源はこの攪拌軸の信号ラインからもらっています。この信号ラインは１００ＶのON/OFFを出力しています。攪拌軸が回転し始めると、0.5～１秒、１００Ｖが出力されるラインです。0.5～１秒後、電磁弁は閉じます。攪拌軸が回転している間、ずっと電磁弁が開くわけではないので、安全面でもとても、都合のよい信号が取り出せました。

燃焼中のボイラー内を覗いてみました。気化した廃油はボイラー内で青い炎で燃焼します。ほぼ、完全燃焼しているようです。籾殻の他に廃油も燃料として使えるエコなハイブリッドボイラーの完成まで間近なところまできました。

籾殻と廃油を同時に燃焼させることにより、期待できる効果は

1. 廃油（使用済み天ぷら油、自動車、農業機械の使用済みオイルなど）の有効活用。
2. 燃焼熱のカロリーを高め、籾殻使用量を削減。特に厳冬期に高まる籾殻使用量を低減。
3. 多少、濡れた籾殻も廃油の燃焼により、燃焼可能。
4. 籾殻のみの燃焼より、短時間で水を所定温度まで、温めることが可能。

今後の課題は

1. 安全対策として、未燃焼時に廃油供給ストップする仕組みの構築。
2. 廃油タンクをしっかりしたものに変更する。
3. 廃油に含まれる固形物が電磁弁に行かないようにフィルターの取り付け。
4. 廃油又は気化した廃油が流れ出るステンレス配管末端部の詰まり対策。

籾殻灰で育苗培土を作る その１

籾殻ボイラーで燃焼後、排出される籾殻灰を稲の育苗用培土に使うことを検討しています。材料は籾殻灰と米ぬかです。醗酵という自然の営みを利用します。私は醗酵という生命活動が大好きで、以前はよく醗酵肥料を作りました。醗酵は菌の活動が見えます。いとおしくも感じます。今回はその醗酵を培土作りに応用してみようと思ったわけです。

今朝７時頃の気温は－６°位、おひさまが出ていたので、早朝はもっと気温が低かったと思います。

これが今、開発中？の籾殻灰と米ぬかを利用した育苗培土です。

籾殻灰と米ぬかを混ぜた山の表面には寒さの為、霜が付着しています。

ですが、その中に棒温度計を差し込み、温度を測定してみると、なんと５５℃。これは納豆菌の活動が活発になり、醗酵しているのです。

山を切り返してみると、その活動の活発さがわかります。すごい湯気です。

第二弾の培土作りです。まずは籾殻灰に窪みを作ります。

そこに、この米ぬかを入れます。

米ぬかを入れたあと、適度に水を加えます。この水加減が醗酵するか、腐敗するかの分かれ道。水の入れ過ぎは禁物。

米ぬかの上に籾殻灰を被せます。

奥の山が新たに作った培土の山です。この状態で待つこと数日。醗酵が始まります。