JP2002285855A - 燃料ブリケットおよびそれを用いたガスエンジンシステム - Google Patents
燃料ブリケットおよびそれを用いたガスエンジンシステムInfo
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Abstract
(57)【要約】
【課題】 環境に優しい、廃棄物を利用した燃料ブリケ
ットおよびこれを燃料として用いたガスエンジンシステ
ムを提供する。 【解決手段】 少なくとも廃棄物を含有し、温度３００
〜１３００℃において発熱量２．１×１０3〜２．１×
１０4ｋＪ／ｍ3（標準状態）で可燃性のガスを発生する
ことを特徴とする燃料ブリケットおよび前記燃料ブリケ
ットを利用したガスエンジンシステムである。
ットおよびこれを燃料として用いたガスエンジンシステ
ムを提供する。 【解決手段】 少なくとも廃棄物を含有し、温度３００
〜１３００℃において発熱量２．１×１０3〜２．１×
１０4ｋＪ／ｍ3（標準状態）で可燃性のガスを発生する
ことを特徴とする燃料ブリケットおよび前記燃料ブリケ
ットを利用したガスエンジンシステムである。
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は、廃棄物を利用した
燃料ブリケットおよびそれを燃料として用いたガスエン
ジンシステムに関する。
燃料ブリケットおよびそれを燃料として用いたガスエン
ジンシステムに関する。
【０００２】
【従来の技術】近年、廃棄物処理の問題が深刻化してい
る。現在、国内では、廃棄物は主に焼却により処理され
ているが、焼却時に発生するダイオキシンの問題等、未
だ解決されていない課題は多い。廃棄物のリサイクルに
ついても種々検討されているが、リサイクルのコストが
生産コストよりも高くなる等の経済的な理由から実用化
されているものは少ない。一方で、近年、地球環境温暖
化問題も深刻化し、ＣＯ 2排気量を削減する動きが活発
化している。例えば、自動車、オートバイ、耕うん機等
は、軽油またはガソリン等を燃料とする内燃機関を搭載
しているが、内燃機関からのＣＯ2排気量が多いことが
懸念される。そこで、燃焼時に多量のＣＯ2を発生する
ガソリン等の液状燃料を使用しない、燃料電池を搭載し
た電気自動車への改良研究が各国で盛んに行われてい
る。しかし、燃料電池の製造プロセスで排出されるＣＯ
2量まで考慮すれば、トータルではＣＯ2排気量の大幅な
削減は期待できないのが実情である。
る。現在、国内では、廃棄物は主に焼却により処理され
ているが、焼却時に発生するダイオキシンの問題等、未
だ解決されていない課題は多い。廃棄物のリサイクルに
ついても種々検討されているが、リサイクルのコストが
生産コストよりも高くなる等の経済的な理由から実用化
されているものは少ない。一方で、近年、地球環境温暖
化問題も深刻化し、ＣＯ 2排気量を削減する動きが活発
化している。例えば、自動車、オートバイ、耕うん機等
は、軽油またはガソリン等を燃料とする内燃機関を搭載
しているが、内燃機関からのＣＯ2排気量が多いことが
懸念される。そこで、燃焼時に多量のＣＯ2を発生する
ガソリン等の液状燃料を使用しない、燃料電池を搭載し
た電気自動車への改良研究が各国で盛んに行われてい
る。しかし、燃料電池の製造プロセスで排出されるＣＯ
2量まで考慮すれば、トータルではＣＯ2排気量の大幅な
削減は期待できないのが実情である。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】この様な現況下、石油
等のエネルギー源の代替として、廃棄物を熱分解し、発
生するガスを利用する研究も行われている。しかし、廃
棄物の熱分解システムでは、熱分解に際して発生するタ
ール等を除去する装置や、発生する不燃のＣＯ2やＨ2Ｏ
を可燃のＣＯやＨ2に変化させるための還元装置等が必
要であり、装置が大型でランニングコストが高いという
問題がある。また、従来からある石炭は、ガス化により
可燃性のＣＯおよびＨ2を発生し、ガス化の際の発熱量
も高い（約３０００ｋｃａｌ／ｍ3）ことが知られてい
るが、タールの発生によるパイプの閉塞等の問題がある
ため、小型の内燃機関には適用できないという問題があ
る。さらに、タール等のパイプを閉塞させる原因となる
物質の発生が少なく、また、ＣＯやＨ2等の可燃性のガ
スを発生する燃料が廃棄物から得られれば、小型の内燃
機関への適用が可能となり、経済面でも環境面でも有利
である。
等のエネルギー源の代替として、廃棄物を熱分解し、発
生するガスを利用する研究も行われている。しかし、廃
棄物の熱分解システムでは、熱分解に際して発生するタ
ール等を除去する装置や、発生する不燃のＣＯ2やＨ2Ｏ
を可燃のＣＯやＨ2に変化させるための還元装置等が必
要であり、装置が大型でランニングコストが高いという
問題がある。また、従来からある石炭は、ガス化により
可燃性のＣＯおよびＨ2を発生し、ガス化の際の発熱量
も高い（約３０００ｋｃａｌ／ｍ3）ことが知られてい
るが、タールの発生によるパイプの閉塞等の問題がある
ため、小型の内燃機関には適用できないという問題があ
る。さらに、タール等のパイプを閉塞させる原因となる
物質の発生が少なく、また、ＣＯやＨ2等の可燃性のガ
スを発生する燃料が廃棄物から得られれば、小型の内燃
機関への適用が可能となり、経済面でも環境面でも有利
である。
【０００４】本発明は前記諸問題に鑑みなされたもので
あって、安価で、環境に優しく、且つ内燃機関の燃料と
して利用可能な廃棄物を利用した燃料ブリケットを提供
することを課題とする。また、本発明は、タールの発生
量およびＣＯ2やＨ2Ｏ等の不燃ガスのトータルの発生量
を軽減可能な燃料ブリケットを提供することを課題とす
る。また、本発明は、小型の内燃機関、特に自動車、オ
ートバイ等の可動式車両のエンジンの燃料として使用可
能な廃棄物を利用した燃料ブリケットを提供することを
課題とする。さらに、本発明は、廃棄物を燃料として利
用した、環境に優しいガスエンジンシステムを提供する
ことを課題とする。
あって、安価で、環境に優しく、且つ内燃機関の燃料と
して利用可能な廃棄物を利用した燃料ブリケットを提供
することを課題とする。また、本発明は、タールの発生
量およびＣＯ2やＨ2Ｏ等の不燃ガスのトータルの発生量
を軽減可能な燃料ブリケットを提供することを課題とす
る。また、本発明は、小型の内燃機関、特に自動車、オ
ートバイ等の可動式車両のエンジンの燃料として使用可
能な廃棄物を利用した燃料ブリケットを提供することを
課題とする。さらに、本発明は、廃棄物を燃料として利
用した、環境に優しいガスエンジンシステムを提供する
ことを課題とする。
【０００５】
【課題を解決するための手段】前記課題を解決するた
め、請求項１に記載の燃料ブリケットは、温度３００〜
１３００℃において発熱量２．１×１０3〜２．１×１
０4ｋＪ／ｍ3（標準状態）で可燃性のガスを発生するこ
とを特徴とする。本発明の燃料ブリケットには、石炭お
よび／または木炭を含有させることができ、前記廃棄物
を２０〜８０質量％、前記石炭および／または木炭を８
０〜２０質量％含有する構成とすることができる。前記
廃棄物としては、植物廃棄物を用いることができる。
め、請求項１に記載の燃料ブリケットは、温度３００〜
１３００℃において発熱量２．１×１０3〜２．１×１
０4ｋＪ／ｍ3（標準状態）で可燃性のガスを発生するこ
とを特徴とする。本発明の燃料ブリケットには、石炭お
よび／または木炭を含有させることができ、前記廃棄物
を２０〜８０質量％、前記石炭および／または木炭を８
０〜２０質量％含有する構成とすることができる。前記
廃棄物としては、植物廃棄物を用いることができる。
【０００６】また、本発明の燃料ブリケットは、２５M
Ｐａ以下で加圧されて成形されるのが好ましい。また、
本発明の燃料ブリケットは、部分燃焼および／またはガ
ス化によって前記可燃性のガスを発生することができ
る。本発明の燃料ブリケットは、元素分析によって算出
される酸素元素分率が３％〜４５％であるのが好まし
い。本発明の燃料ブリケットは、内燃機関用の燃料とし
て使用することができる。
Ｐａ以下で加圧されて成形されるのが好ましい。また、
本発明の燃料ブリケットは、部分燃焼および／またはガ
ス化によって前記可燃性のガスを発生することができ
る。本発明の燃料ブリケットは、元素分析によって算出
される酸素元素分率が３％〜４５％であるのが好まし
い。本発明の燃料ブリケットは、内燃機関用の燃料とし
て使用することができる。
【０００７】前記課題を解決するため、請求項９に記載
のガスエンジンシステムは、本発明の燃料ブリケットを
加熱して少なくとも可燃性のガスを発生させる燃料ガス
発生手段と、前記可燃性のガスを燃焼させるとともに、
熱エネルギーを仕事に変換する内燃機関とを備えたこと
を特徴とする。本発明のガスエンジンシステムは、車両
用（自動車、オートバイ、耕うん機等の移動式小型車両
用）のエンジンとして利用することができる。
のガスエンジンシステムは、本発明の燃料ブリケットを
加熱して少なくとも可燃性のガスを発生させる燃料ガス
発生手段と、前記可燃性のガスを燃焼させるとともに、
熱エネルギーを仕事に変換する内燃機関とを備えたこと
を特徴とする。本発明のガスエンジンシステムは、車両
用（自動車、オートバイ、耕うん機等の移動式小型車両
用）のエンジンとして利用することができる。
【０００８】
【発明の実施の形態】以下、本発明を詳細に説明する。
本発明の燃料ブリケットは廃棄物を含有することを特徴
とする。ここで、本明細書において「廃棄物」とは、法
律に定めるのと同義のものとする。廃棄物は、不燃性と
可燃性廃棄物に分類されるが、本発明では可燃性廃棄物
を用いるのが好ましい。中でも、植物廃棄物を用いるの
が特に好ましい。ここで、本明細書において、「植物廃
棄物」とは、野菜、果物、花および木等の植物から、食
料用、鑑賞用および建材用等の種々の用途に利用される
部分を採取した後の残物をいい、例えば、農業および林
業において廃棄される廃棄物が該当する。パルプ工場か
らのパルプ廃液残渣等も好ましく用いられる。
本発明の燃料ブリケットは廃棄物を含有することを特徴
とする。ここで、本明細書において「廃棄物」とは、法
律に定めるのと同義のものとする。廃棄物は、不燃性と
可燃性廃棄物に分類されるが、本発明では可燃性廃棄物
を用いるのが好ましい。中でも、植物廃棄物を用いるの
が特に好ましい。ここで、本明細書において、「植物廃
棄物」とは、野菜、果物、花および木等の植物から、食
料用、鑑賞用および建材用等の種々の用途に利用される
部分を採取した後の残物をいい、例えば、農業および林
業において廃棄される廃棄物が該当する。パルプ工場か
らのパルプ廃液残渣等も好ましく用いられる。
【０００９】本発明の燃料ブリケットにおける廃棄物の
含有量については特に制限はないが、１質量％以上含有
するのが好ましく、２０質量％以上含有するのがより好
ましく、３０質量％以上含有するのがさらに好ましい。
本発明の燃料ブリケットは廃棄物以外の他の成分を含ん
でいてもよい。特に石炭および／または木炭を含有する
のが好ましい。石炭および／または木炭を含有する態様
では、廃棄物を２０質量％〜８０質量％、石炭および／
または木炭を８０質量％〜２０質量％含有する態様が好
ましく、廃棄物を２０質量％〜５０質量％、石炭および
／または木炭を８０質量％〜５０質量％含有する態様が
より好ましい。尚、石炭は硫黄を含有するため、単独で
ガス化させると、ＳＯXが発生するという問題がある
が、石炭を前記範囲の割合で含有させた燃料ブリケット
では、石炭を単独でガス化した場合と比較してＳＯXの
発生量を低減することができる。
含有量については特に制限はないが、１質量％以上含有
するのが好ましく、２０質量％以上含有するのがより好
ましく、３０質量％以上含有するのがさらに好ましい。
本発明の燃料ブリケットは廃棄物以外の他の成分を含ん
でいてもよい。特に石炭および／または木炭を含有する
のが好ましい。石炭および／または木炭を含有する態様
では、廃棄物を２０質量％〜８０質量％、石炭および／
または木炭を８０質量％〜２０質量％含有する態様が好
ましく、廃棄物を２０質量％〜５０質量％、石炭および
／または木炭を８０質量％〜５０質量％含有する態様が
より好ましい。尚、石炭は硫黄を含有するため、単独で
ガス化させると、ＳＯXが発生するという問題がある
が、石炭を前記範囲の割合で含有させた燃料ブリケット
では、石炭を単独でガス化した場合と比較してＳＯXの
発生量を低減することができる。
【００１０】本発明の燃料ブリケットは、廃棄物、好ま
しくは廃棄物と石炭および／または木炭とをそれぞれ粉
砕し、所定の混合比率で混合した後、圧縮成形により所
望の大きさに成形することによって製造することができ
る。用いる廃棄物に金属、ガラス等の不燃性物質が含ま
れている場合は、廃棄物を粉砕後、磁力や風力を利用し
てかかる不燃性物質を除去することもできる。また、成
形性を保持するために、本発明の効果を損なわない範囲
でバインダ（粘結剤）を含有させることもできる。本発
明の燃料ブリケットの大きさおよび形状については特に
制限はないが、一般的には、３０ｃｍ3〜１２０ｃｍ3の
体積であるのが、製造上および使用上好ましい。
しくは廃棄物と石炭および／または木炭とをそれぞれ粉
砕し、所定の混合比率で混合した後、圧縮成形により所
望の大きさに成形することによって製造することができ
る。用いる廃棄物に金属、ガラス等の不燃性物質が含ま
れている場合は、廃棄物を粉砕後、磁力や風力を利用し
てかかる不燃性物質を除去することもできる。また、成
形性を保持するために、本発明の効果を損なわない範囲
でバインダ（粘結剤）を含有させることもできる。本発
明の燃料ブリケットの大きさおよび形状については特に
制限はないが、一般的には、３０ｃｍ3〜１２０ｃｍ3の
体積であるのが、製造上および使用上好ましい。
【００１１】本発明の燃料ブリケットにおいては、成形
時に加える圧力と、作製した燃料ブリケットを加熱した
際に生じるタール量とが相関する。成形時に加える圧力
が低い程、タール量が少なくなるので好ましいが、一方
で、圧力が低くなる程、単位体積当たりの発熱量が低下
する。双方の観点から、成形時の圧力は６ＭＰａ〜２５
ＭＰａであるのが好ましく、１０ＭＰａ〜２０ＭＰａで
あるのがより好ましい。また、本発明の燃料ブリケット
の密度は０．５ｇ／ｃｍ3〜３．０ｇ／ｃｍ3であるのが
好ましい。
時に加える圧力と、作製した燃料ブリケットを加熱した
際に生じるタール量とが相関する。成形時に加える圧力
が低い程、タール量が少なくなるので好ましいが、一方
で、圧力が低くなる程、単位体積当たりの発熱量が低下
する。双方の観点から、成形時の圧力は６ＭＰａ〜２５
ＭＰａであるのが好ましく、１０ＭＰａ〜２０ＭＰａで
あるのがより好ましい。また、本発明の燃料ブリケット
の密度は０．５ｇ／ｃｍ3〜３．０ｇ／ｃｍ3であるのが
好ましい。
【００１２】本発明の燃料ブリケットは、温度３００〜
１３００℃において、発熱量２．１×１０3〜２．１×
１０4ｋＪ／ｍ3（標準状態）で可燃性のガスを発生する
ことを特徴とする。本発明の燃料ブリケットを部分燃焼
および／またはガス化させることによって、可燃性のガ
スを発生させることができる。部分燃焼およびガス化に
よって発生する可燃性のガスとしては、水素ガスおよび
一酸化炭素ガスの他、メタン、エタン等の低分子量の炭
化水素が挙げられる。
１３００℃において、発熱量２．１×１０3〜２．１×
１０4ｋＪ／ｍ3（標準状態）で可燃性のガスを発生する
ことを特徴とする。本発明の燃料ブリケットを部分燃焼
および／またはガス化させることによって、可燃性のガ
スを発生させることができる。部分燃焼およびガス化に
よって発生する可燃性のガスとしては、水素ガスおよび
一酸化炭素ガスの他、メタン、エタン等の低分子量の炭
化水素が挙げられる。
【００１３】本発明の燃料ブリケットは酸素をより多く
含んでいる程、ガス化または液状化の際のタールの発生
がより抑制されるので好ましく、そのような観点から、
元素分析によって算出される酸素元素の分率は、３〜４
５％であるのが好ましく、１０〜４５％であるのがより
好ましい。廃棄物として、植物廃棄物を用いると、酸素
元素分率が高い燃料ブリケットが得られるので好まし
い。燃料ブリケットの酸素元素分率が高くなる程、発生
するタールの量が抑制されることの詳細なメカニズムに
ついては明らかではないが、燃料ブリケットの酸素元素
分率が高い程、ガス化の反応速度が速くなり、そのこと
がタールの発生量を抑制することと関連しているものと
考えられる。通常、燃料が加熱されてガス化等する際に
は質量減少を伴うが、ガス化の初期には急激な質量減少
を示し、その後は穏やかな質量減少を示すようになる。
本発明の燃料ブリケットの酸素元素分率が前記範囲であ
ると、ガス化の初期の急激な質量減少速度がより加速さ
れ、速やかに、穏やかな質量減少を示す状態になる。こ
のことが、タールの発生量を抑制していることと関連し
ているものと推測される。
含んでいる程、ガス化または液状化の際のタールの発生
がより抑制されるので好ましく、そのような観点から、
元素分析によって算出される酸素元素の分率は、３〜４
５％であるのが好ましく、１０〜４５％であるのがより
好ましい。廃棄物として、植物廃棄物を用いると、酸素
元素分率が高い燃料ブリケットが得られるので好まし
い。燃料ブリケットの酸素元素分率が高くなる程、発生
するタールの量が抑制されることの詳細なメカニズムに
ついては明らかではないが、燃料ブリケットの酸素元素
分率が高い程、ガス化の反応速度が速くなり、そのこと
がタールの発生量を抑制することと関連しているものと
考えられる。通常、燃料が加熱されてガス化等する際に
は質量減少を伴うが、ガス化の初期には急激な質量減少
を示し、その後は穏やかな質量減少を示すようになる。
本発明の燃料ブリケットの酸素元素分率が前記範囲であ
ると、ガス化の初期の急激な質量減少速度がより加速さ
れ、速やかに、穏やかな質量減少を示す状態になる。こ
のことが、タールの発生量を抑制していることと関連し
ているものと推測される。
【００１４】本発明の燃料ブリケットは、内燃機関の燃
料として用いることができる。本発明の燃料ブリケット
によれば、装置を大型化することなく可燃性のガスを発
生させることができるので、自動車、オートバイ、耕う
ん機等の移動式車両用のエンジンである小型内燃機関の
燃料として用いるのが特に有効である。
料として用いることができる。本発明の燃料ブリケット
によれば、装置を大型化することなく可燃性のガスを発
生させることができるので、自動車、オートバイ、耕う
ん機等の移動式車両用のエンジンである小型内燃機関の
燃料として用いるのが特に有効である。
【００１５】本発明のガスエンジンシステムは、本発明
の燃料ブリケットを加熱して可燃性のガスを発生させる
燃料ガス発生手段と、前記可燃性のガスを燃焼させると
ともに、熱エネルギーを仕事に変換する内燃機関とを備
えたことを特徴とする。
の燃料ブリケットを加熱して可燃性のガスを発生させる
燃料ガス発生手段と、前記可燃性のガスを燃焼させると
ともに、熱エネルギーを仕事に変換する内燃機関とを備
えたことを特徴とする。
【００１６】本発明のガスエンジンシステムの一実施形
態は、燃料ブリケットを加熱するための反応室を備え
る。前記反応室には、本発明の燃料ブリケットが充填さ
れる。前記反応室には、充填された燃料ブリケットの一
部に、空気または酸素ガスを導入するためにガス導入管
を配置することができる。前記ガス導入管により導入さ
れたガスにより、前記燃料ブリケットの一部が燃焼し、
その燃焼によって部分燃焼および／またはガス化反応が
進行する。導入管からの空気または酸素ガスの導入量を
制御することによって、部分燃焼および／またはガス化
反応によって発生する可燃性ガスの発生量を所望の範囲
に調節することができる。
態は、燃料ブリケットを加熱するための反応室を備え
る。前記反応室には、本発明の燃料ブリケットが充填さ
れる。前記反応室には、充填された燃料ブリケットの一
部に、空気または酸素ガスを導入するためにガス導入管
を配置することができる。前記ガス導入管により導入さ
れたガスにより、前記燃料ブリケットの一部が燃焼し、
その燃焼によって部分燃焼および／またはガス化反応が
進行する。導入管からの空気または酸素ガスの導入量を
制御することによって、部分燃焼および／またはガス化
反応によって発生する可燃性ガスの発生量を所望の範囲
に調節することができる。
【００１７】部分燃焼および／またはガス化によって発
生したガスは、内燃機関の燃焼室に導入され、燃焼室に
て燃焼されるるとともに、燃焼により発生した熱は仕事
へと変換される。前記反応室から内燃機関へ可燃性のガ
スを導入する経路に、前記可燃性のガスを精製するため
の精製装置を備えることもできる。
生したガスは、内燃機関の燃焼室に導入され、燃焼室に
て燃焼されるるとともに、燃焼により発生した熱は仕事
へと変換される。前記反応室から内燃機関へ可燃性のガ
スを導入する経路に、前記可燃性のガスを精製するため
の精製装置を備えることもできる。
【００１８】本発明のガスエンジンシステムは、自動
車、オートバイ、耕うん機等の移動式車両用のエンジン
に適用することができる。また、その他、自家用発電
機、動力ポンプ（例えば、灌漑用の動力ポンプ）等に適
用することができる。
車、オートバイ、耕うん機等の移動式車両用のエンジン
に適用することができる。また、その他、自家用発電
機、動力ポンプ（例えば、灌漑用の動力ポンプ）等に適
用することができる。
【００１９】
【実施例】以下に実施例を挙げて本発明をさらに具体的
に説明する。以下の実施例に示す材料、試薬、割合、操
作等は、本発明の主旨から逸脱しない限り適宜変更する
ことができ、したがって、本発明の範囲は以下に示す具
体例に制限されるものではない。 ［実施例１］ ＜燃料ブリケットの作製＞石炭と植物廃棄物（主にワラ
やトウモロコシの茎を含む）とをそれぞれ粉砕した後、
粉砕片を石炭７０質量％および植物廃棄物３０質量％と
なるように混合した。この混合物を、成形型に充填し、
２４ＭＰａで加圧することにより、燃料ブリケット１を
作製した。得られた燃料ブリケット１の体積は８０ｃｍ
3で質量は５０ｇであった。燃料ブリケット１の作製に
おいて、石炭の含有量を６５質量％にし、植物廃棄物の
含有量を３５質量％にした以外は、燃料ブリケット１と
同様にして同一の大きさの燃料ブリケット２を作製し
た。得られた燃料ブリケット２の質量は５０ｇであっ
た。
に説明する。以下の実施例に示す材料、試薬、割合、操
作等は、本発明の主旨から逸脱しない限り適宜変更する
ことができ、したがって、本発明の範囲は以下に示す具
体例に制限されるものではない。 ［実施例１］ ＜燃料ブリケットの作製＞石炭と植物廃棄物（主にワラ
やトウモロコシの茎を含む）とをそれぞれ粉砕した後、
粉砕片を石炭７０質量％および植物廃棄物３０質量％と
なるように混合した。この混合物を、成形型に充填し、
２４ＭＰａで加圧することにより、燃料ブリケット１を
作製した。得られた燃料ブリケット１の体積は８０ｃｍ
3で質量は５０ｇであった。燃料ブリケット１の作製に
おいて、石炭の含有量を６５質量％にし、植物廃棄物の
含有量を３５質量％にした以外は、燃料ブリケット１と
同様にして同一の大きさの燃料ブリケット２を作製し
た。得られた燃料ブリケット２の質量は５０ｇであっ
た。
【００２０】得られた燃料ブリケット１および２、さら
に石炭のみからなる同一の大きさの石炭ブリケットにつ
いて、元素分析の結果を下記表１に示す。
に石炭のみからなる同一の大きさの石炭ブリケットにつ
いて、元素分析の結果を下記表１に示す。
【００２１】
【表１】
【００２２】さらに、各試料の前記熱分析の際の質量変
化と熱分析時間との関係を図１に示した。図１に示す関
係から、燃料ブリケット１および２は、質量減少速度が
石炭ブリケットと比較して非常に速いことがわかった。
尚、いずれの燃料もガス化の際、４×１０3ｋＪ／ｍ
3（標準状態）程度の発熱量を示し、発生したガスに
は、可燃性の一酸化炭素ガスおよび水素ガスが含まれて
いた。また、燃料ブリケット１、２および石炭ブリケッ
トについて、ガス化の際に発生したタール量は、各々５
ｇ、１０ｇおよび１３ｇであり、廃棄物を含む燃料ブリ
ケット１および２は、石炭のみよからなるブリケットと
比較して、タールの発生量が少ないことがわかった。
化と熱分析時間との関係を図１に示した。図１に示す関
係から、燃料ブリケット１および２は、質量減少速度が
石炭ブリケットと比較して非常に速いことがわかった。
尚、いずれの燃料もガス化の際、４×１０3ｋＪ／ｍ
3（標準状態）程度の発熱量を示し、発生したガスに
は、可燃性の一酸化炭素ガスおよび水素ガスが含まれて
いた。また、燃料ブリケット１、２および石炭ブリケッ
トについて、ガス化の際に発生したタール量は、各々５
ｇ、１０ｇおよび１３ｇであり、廃棄物を含む燃料ブリ
ケット１および２は、石炭のみよからなるブリケットと
比較して、タールの発生量が少ないことがわかった。
【００２３】［実施例２］前記燃料ブリケット１と同様
にして、石炭７０質量％および植物廃棄物３０質量％を
含む燃料ブリケット３（体積６０ｃｍ3、重さ２ｇ／
個、元素分析による酸素元素分率３９％）を作製した。
この燃料ブリケット３を４個用いて、窒素ガス雰囲気下
で、温度９００℃（１１７３Ｋ）まで加熱し、ガス化し
た。ガス化の際の発熱量は２１００ｋＪ／ｍ3（標準状
態）であった。また、ガス発生速度は、ガス化の初期で
非常に速く、ほぼ１０分間で完全に終了した。３分間で
発生したガスの組成は以下に示す通りであった。 ガスの種類 発生量（体積％） 水素 ３４．２ 一酸化炭素 ２７．６ メタン １８．７ エタン １．０ エチレン ０．３ 硫化水素 ０．１ その他 １８．１
にして、石炭７０質量％および植物廃棄物３０質量％を
含む燃料ブリケット３（体積６０ｃｍ3、重さ２ｇ／
個、元素分析による酸素元素分率３９％）を作製した。
この燃料ブリケット３を４個用いて、窒素ガス雰囲気下
で、温度９００℃（１１７３Ｋ）まで加熱し、ガス化し
た。ガス化の際の発熱量は２１００ｋＪ／ｍ3（標準状
態）であった。また、ガス発生速度は、ガス化の初期で
非常に速く、ほぼ１０分間で完全に終了した。３分間で
発生したガスの組成は以下に示す通りであった。 ガスの種類 発生量（体積％） 水素 ３４．２ 一酸化炭素 ２７．６ メタン １８．７ エタン １．０ エチレン ０．３ 硫化水素 ０．１ その他 １８．１
【００２４】［実施例３］石炭７０質量％および植物廃
棄物３０質量％からなる燃料ブリケット４および５を燃
料ブリケット１と同様にして作製した。但し、燃料ブリ
ケット４の作製では、成形時の加圧を１０ＭＰａとし、
燃料ブリケット５の作製では成形時の加圧を２４ＭＰａ
とした。得られた燃料ブリケット４および５のそれぞれ
の質量は８０ｇ／個および６０ｇ／個であった。得られ
た燃料ブリケット４および５をそれぞれ用いて、実施例
２と同一の条件でガス化を行った。各々の試料について
発生したタール量を測定したところ、燃料ブリケット４
では０．３８ｇであり、燃料ブリケット５では０．４２
ｇであった。このことから、成形時の圧力が低くなるほ
ど、タールの発生が抑制されることがわかった。
棄物３０質量％からなる燃料ブリケット４および５を燃
料ブリケット１と同様にして作製した。但し、燃料ブリ
ケット４の作製では、成形時の加圧を１０ＭＰａとし、
燃料ブリケット５の作製では成形時の加圧を２４ＭＰａ
とした。得られた燃料ブリケット４および５のそれぞれ
の質量は８０ｇ／個および６０ｇ／個であった。得られ
た燃料ブリケット４および５をそれぞれ用いて、実施例
２と同一の条件でガス化を行った。各々の試料について
発生したタール量を測定したところ、燃料ブリケット４
では０．３８ｇであり、燃料ブリケット５では０．４２
ｇであった。このことから、成形時の圧力が低くなるほ
ど、タールの発生が抑制されることがわかった。
【００２５】
【発明の効果】本発明によれば、安価で、環境に優し
く、且つ内燃機関の燃料として利用可能な廃棄物を利用
した燃料ブリケットを提供することができる。また、本
発明によれば、タールの発生量およびＣＯ2やＨ2Ｏ等の
不燃ガスのトータルの発生量を軽減可能な燃料ブリケッ
トを提供することができる。また、本発明によれば、小
型の内燃機関、特に自動車、オートバイ等の可動式車両
のエンジンの燃料として使用可能な廃棄物を利用した燃
料ブリケットを提供することができる。さらに、本発明
によれば、廃棄物を燃料として利用した、環境に優しい
ガスエンジンシステムを提供することができる。
く、且つ内燃機関の燃料として利用可能な廃棄物を利用
した燃料ブリケットを提供することができる。また、本
発明によれば、タールの発生量およびＣＯ2やＨ2Ｏ等の
不燃ガスのトータルの発生量を軽減可能な燃料ブリケッ
トを提供することができる。また、本発明によれば、小
型の内燃機関、特に自動車、オートバイ等の可動式車両
のエンジンの燃料として使用可能な廃棄物を利用した燃
料ブリケットを提供することができる。さらに、本発明
によれば、廃棄物を燃料として利用した、環境に優しい
ガスエンジンシステムを提供することができる。
【図１】 実施例１の各試料についての熱分析による質
量減少と熱分析時間との関係を示すグラフである。
量減少と熱分析時間との関係を示すグラフである。
Claims (10)
- 【請求項１】 少なくとも廃棄物を含有し、温度３００
〜１３００℃において発熱量２．１×１０3〜２．１×
１０4ｋＪ／ｍ3（標準状態）で可燃性のガスを発生する
ことを特徴とする燃料ブリケット。 - 【請求項２】 石炭および／または木炭を含有すること
を特徴とする請求項１に記載の燃料ブリケット。 - 【請求項３】 前記廃棄物を２０〜８０質量％および前
記石炭および／または木炭を８０〜２０質量％含有する
ことを特徴とする請求項２に記載の燃料ブリケット。 - 【請求項４】 前記廃棄物が植物廃棄物であることを特
徴とする請求項１〜３のいずれか１項に記載の燃料ブリ
ケット。 - 【請求項５】 ６〜２５ＭＰａで加圧され成形されたこ
とを特徴とする請求項１〜４のいずれか１項に記載の燃
料ブリケット。 - 【請求項６】 部分燃焼および／またはガス化によって
前記可燃性のガスを発生することを特徴とする請求項１
〜５のいずれか１項に記載の燃料ブリケット。 - 【請求項７】 元素分析によって算出される酸素元素分
率が３％〜４５％であることを特徴とする請求項１〜６
のいずれか１項に記載の燃料ブリケット。 - 【請求項８】 内燃機関用の燃料であることを特徴とす
る請求項１〜７いずれか１項に記載の燃料ブリケット。 - 【請求項９】 請求項１〜８のいずれかに記載の燃料ブ
リケットを加熱して少なくとも可燃性のガスを発生させ
る燃料ガス発生手段と、前記可燃性のガスを燃焼させて
熱を発生させるとともに発生した熱を仕事に変換する内
燃機関とを備えたガスエンジンシステム。 - 【請求項１０】 車両用のエンジンであることを特徴と
する請求項９に記載のガスエンジンシステム。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2001091874A JP2002285855A (ja) | 2001-03-28 | 2001-03-28 | 燃料ブリケットおよびそれを用いたガスエンジンシステム |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2001091874A JP2002285855A (ja) | 2001-03-28 | 2001-03-28 | 燃料ブリケットおよびそれを用いたガスエンジンシステム |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JP2002285855A true JP2002285855A (ja) | 2002-10-03 |
Family
ID=18946427
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP2001091874A Pending JP2002285855A (ja) | 2001-03-28 | 2001-03-28 | 燃料ブリケットおよびそれを用いたガスエンジンシステム |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP2002285855A (ja) |
Citations (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPH06185722A (ja) * | 1992-12-14 | 1994-07-08 | Mitsubishi Heavy Ind Ltd | ごみ固形化燃料の製造方法 |
| WO2001010978A1 (fr) * | 1999-08-04 | 2001-02-15 | Nkk Corporation | Procede de traitement de dechets combustibles |
-
2001
- 2001-03-28 JP JP2001091874A patent/JP2002285855A/ja active Pending
Patent Citations (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPH06185722A (ja) * | 1992-12-14 | 1994-07-08 | Mitsubishi Heavy Ind Ltd | ごみ固形化燃料の製造方法 |
| WO2001010978A1 (fr) * | 1999-08-04 | 2001-02-15 | Nkk Corporation | Procede de traitement de dechets combustibles |
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