JP2008106115A - 液体燃料の製造方法及び液体燃料 - Google Patents

Abstract

【課題】食物残渣や油滓等の有機性廃棄物を原料として新規な液体燃料を製造するための方法及びその製造方法から得られる液体燃料を提供する。
【解決手段】本発明に係る液体燃料の製造方法は、破砕助剤を加えた有機性廃棄物を粉砕または破砕するステップ、粉砕または破砕した有機性廃棄物に脱水剤を加えて加熱撹拌するステップ、脱水剤を加えて加熱撹拌したものに溶剤、分散剤及び乳化剤を加えて撹拌・混合するステップ、溶剤、分散剤及び乳化剤を加えて撹拌、混合したものに、タンパク質系、セルロース系、油脂系からなる群から選ばれた少なくとも一種の分解処理剤を加えて撹拌・混合するステップ、分解処理剤を加えて撹拌・混合したものを固液分離するステップ、固液分離した後の液分に燃料促進剤、燃料混合助剤、発火剤、スラジ防止改良剤、分散剤、改良剤、酸化防止剤及び焼付防止剤を加えて混合・撹拌するステップ、を含んでいる。
【選択図】なし

Description

本発明は、液体燃料の製造方法及び液体燃料に関する。
更に詳しくは、食物残渣や油滓等の有機性廃棄物を原料として新規な液体燃料を製造するための方法及びその製造方法から得られる液体燃料に関する。

最近の著しい原油価格の高騰は、ガソリン価格だけにとどまらず、各種燃料の価格に大きな影響を及ぼしている。例えば農業分野においては、燃料の価格高騰により、冬期のハウス栽培を断念しなければならないといった深刻な状況が発生しており、それを解決するための緊急な打開策が要望されている。

一方、食品工業や大型スーパー等の食料品などからは、毎日のように大量の食品残渣が発生しており、その処理に要する年間コストは莫大である。また大豆などの植物を原料として油脂を製造する工程においては油滓が発生している。油滓は、粘性の高いペースト状であり、取り扱いもしにくいため、そのほとんどは利用されることなく焼却処分されていた。

そこで、本願発明者らは、上記した燃料価格の高騰と有機性廃棄物のゴミ問題を解決するための共通の打解策として、食物残渣や油滓等の有機性廃棄物から新しい液体燃料を開発することができないかという観点から鋭意研究を進めた。

しかしながら、食物残渣や油滓には多くの固形分を含んでおり、単に固形分を取り除くだけでは、灯油や重油等のような液体燃料を得ることはできない。

（本発明の目的）
そこで本発明の目的は、食物残渣や油滓等の有機性廃棄物を原料として新規な液体燃料を製造するための方法及びその製造方法から得られる液体燃料を提供することである。

上記目的を達成するために本発明が講じた手段は次のとおりである。

本発明は、有機性廃棄物を処理して液体燃料を製造する方法であって、破砕助剤を加えた有機性廃棄物を粉砕または破砕するステップ、粉砕または破砕した有機性廃棄物に脱水剤を加えて加熱撹拌するステップ、脱水剤を加えて加熱撹拌したものに溶剤、分散剤及び乳化剤を加えて撹拌・混合するステップ、溶剤、分散剤及び乳化剤を加えて撹拌、混合したものに、タンパク質系、セルロース系、油脂系からなる群から選ばれた少なくとも一種の分解処理剤を加えて撹拌・混合するステップ、分解処理剤を加えて撹拌・混合したものを固液分離するステップ、固液分離した後の液分に燃料促進剤、燃料混合助剤、発火剤、スラジ防止改良剤、分散剤、改良剤、酸化防止剤及び焼付防止剤を加えて混合・撹拌するステップ、を含む、液体燃料の製造方法である。

破砕助剤としては、デキストリンまたはリン酸エステルの一方または双方が好ましい。

脱水剤としては、アセトアミド、アクリルアミド、ピルカルボキシイミド、プロパン、酸からなる群から選ばれた少なくとも一種が好ましい。

溶剤としては、ジメチルスルホン酸オキサイド、Ｎ,Ｎ−ジメチルアセトアミド、３−メトキシー１−ブタノール、テトラデカン、ペンタン、エチルアルコール、エチレングリコール、モノエチルエーテルアセト、アセトンからなる群から選ばれた少なくとも一種が好ましく、分散剤としてはアルキルベンゼンスルホン酸塩、高級アルコール硫酸エステル塩、ポリエチレングリコール型非イオン活性剤からなる群から選ばれた少なくとも一種が好ましく、乳化剤としてはジメチルエーテル、３−メトキシプロピルアミン、高級アルコール硫酸エステル塩、高級アルコールエトキシサルフェート、アルキルフェノールエトキシサルフェート、エタノールアミン、ポリエチレングリコール脂肪酸エステル、スルホン酸ナトリウム、エトキシプロピルアミン、イソプロピルアミンからなる群から選ばれた少なくとも一種が好ましい。

タンパク質系の分解処理剤としては、塩酸グアニジン、ジクロペンタン、アスペルテール、トリクロロ酢酸、ホルムアミド、メタリン酸ナトリウム、プロテアービ、ダンフェノン、フェノールフォームからなる群から選ばれた少なくとも一種が好ましく、セルロース系の分解処理剤としてはシクロヘキサン、ジエチルグリコール、ヘキサナフテン、トリエチレングリコールからなる群から選ばれた少なくとも一種が好ましく、油脂系の分解処理剤としてはリパーゼ、Ｎ,Ｎ−ジメテルアセトアミド、ジクロロエチルエーテルからなる群から選ばれた少なくとも一種が好ましい。

燃料促進剤としては、アセトアルデヒドまたはアセチルアセトンの一方または双方が好ましく、燃料混合助剤または発火剤としては、ジメチルエーテル、ダイアセトンアルコール、ペンタメチルトリアミン、メチルブチルエーテル、メタクリル酸ラウリル、アセチルアセトンコバルトからなる群から選ばれた少なくとも一種が好ましく、スラジ防止改良剤、分散剤または改良剤としては、ソジウムアルコート、アミノアルコール、メチル−t−ブチルエーテル、Ｎ,Ｎ−ジエチルエタノールアミン、炭酸マグネシウム、酸化マグネシウムからなる群から選ばれた少なくとも一種が好ましく、酸化防止剤としては、二酸化チオ尿素、メルカプトプロピオン酸メチル、ジエチルヒドロキシルアミン、３，３−ジチオジプロピオン酸からなる群から選ばれた少なくとも一種が好ましく、焼付防止剤としてはメチル−t−ブチル−エーテルが好ましい。

本発明は、上記記載の液体燃料の製造方法から得られる、液体燃料である。

本発明に係る液体燃料の製造方法によれば、食物残渣や油滓等の有機性廃棄物から新規な液体燃料を得ることができる。また本発明に係る液体燃料は、高騰した既存燃料の代替燃料として使用可能である。また有機性廃棄物のゴミ問題も解決することができる。

原料とする有機性廃棄物としては、食品残渣、油滓、業務用厨房などに設置された油脂分離阻集器から発生する油状廃物（グリストラップ）、鉱物油、柿・みかん・芋・スイカ等の廃棄果実や野菜、おが屑、野菜ジュースの製造時に発生する絞り粕等を挙げることができる。これらは有機性廃棄物の単なる例示であり、特にこれらに限定するものではない。

食品残渣は原料自体が植物油系に属するため、自然にもやさしい。鉱物油を処理することで、地球温暖、光学スモッグ、酸性雨等の地球環境の汚染を抑制することができる。

以下、本発明を実施例により説明するが、本発明はこれらに限定されるものではない。

本発明を図面に示した実施例に基づき更に詳細に説明する。

有機性廃棄物として、サラダ油などの植物油の製造工程での残渣である大豆の油滓を用いた。

(1) 機械温式破砕装置内に、油滓と破砕助剤であるリン酸エステルを加え、約３０分程度ミル破砕した。リン酸エステルの添加量は、油滓に対して０．５〜２重量％である。

(2) その後、加熱撹拌装置に移し、脱水剤としてアクリルアミドを１．５重量％加えた。そして、２５０〜３００℃の加熱温度下において、撹拌・混合した。

(3) 撹拌・混合したものを化学反応撹拌タンク（第一タンク）に移した。これに溶剤であるジメチルスルホン酸オキサイド２５重量％、乳化剤としてポリエチレングリコール脂肪酸エステル３〜５重量％加え、撹拌・混合した。

(4)撹拌・混合したものを化学反応撹拌タンク（第ニタンク）に移した。これに、タンパク質系の分解処理剤である塩酸グアニジン２．５重量％、セルロース系の分解処理剤であるシクロヘキサン２．５重量％、油脂系の分解処理剤であるジクロロエチルエーテル２．５重量％を加え、撹拌、混合した。

(5) 撹拌・混合したものを分級・濾過装置に移して、目的とする液分を固形分から分級した。分級・濾過装置としては、メンブランフィルター（一次）と加圧限外濾過膜（二次）を使用した。固形分は、再び有機性廃棄物に加えることで、原料として使用することもできる。またこの際に、溶剤としてｎ−プロペノールに溶かした過マンガン酸カリウム０．５〜２重量％を加え、有機物質不純物を除去することもできる。

(6) 得られた液分を化学反応撹拌タンク（第三タンク）に移した。これに、燃料促進剤であるアセチルアセトン３重量％、燃料混合助剤または発火剤であるメタクリル酸ラウリル５重量％、スラジ防止改良剤であるＮ,Ｎ−ジエチルエタノールアミン５重量％、酸化防止剤であるメルカプトプロピオン酸メチル５重量％、焼付防止剤であるメチルーt−ブチル−エーテル２．５重量％を加え、撹拌、混合して、目的物を得た。

得られた目的物は、火を付けると長時間燃焼し、液体燃料として十分に使用できることを確認した。また得られた目的物は、機械装置等の燃料として使用しても負担が少ない。

また得られた目的物を分析したところ、下記のような結果が得られた。

なお、本明細書で使用している用語と表現はあくまで説明上のものであって、限定的なものではなく、上記用語、表現と等価の用語、表現を除外するものではない。また、本発明は図示の実施例に限定されるものではなく、技術思想の範囲内において種々の変形が可能である。

Claims (7)

1. 有機性廃棄物を処理して液体燃料を製造する方法であって、
   破砕助剤を加えた有機性廃棄物を粉砕または破砕するステップ、
   粉砕または破砕した有機性廃棄物に脱水剤を加えて加熱撹拌するステップ、
   脱水剤を加えて加熱撹拌したものに溶剤、分散剤及び乳化剤を加えて撹拌・混合するステップ、
   溶剤、分散剤及び乳化剤を加えて撹拌、混合したものに、タンパク質系、セルロース系、油脂系からなる群から選ばれた少なくとも一種の分解処理剤を加えて撹拌・混合するステップ、
   分解処理剤を加えて撹拌・混合したものを固液分離するステップ、
   固液分離した後の液分に燃料促進剤、燃料混合助剤、発火剤、スラジ防止改良剤、分散剤、改良剤、酸化防止剤及び焼付防止剤を加えて混合・撹拌するステップ、
   を含む、
   液体燃料の製造方法。
2. 破砕助剤がデキストリンまたはリン酸エステルの一方または双方である、
   請求項１記載の液体燃料の製造方法。
3. 脱水剤がアセトアミド、アクリルアミド、ピルカルボキシイミド、プロパン、酸からなる群から選ばれた少なくとも一種である、
   請求項１または２記載の液体燃料の製造方法。
4. 溶剤がジメチルスルホン酸オキサイド、Ｎ,Ｎ−ジメチルアセトアミド、３−メトキシー１−ブタノール、テトラデカン、ペンタン、エチルアルコール、エチレングリコール、モノエチルエーテルアセト、アセトンからなる群から選ばれた少なくとも一種であり、
   分散剤がアルキルベンゼンスルホン酸塩、高級アルコール硫酸エステル塩、ポリエチレングリコール型非イオン活性剤からなる群から選ばれた少なくとも一種であり、
   乳化剤がジメチルエーテル、３−メトキシプロピルアミン、高級アルコール硫酸エステル塩、高級アルコールエトキシサルフェート、アルキルフェノールエトキシサルフェート、エタノールアミン、ポリエチレングリコール脂肪酸エステル、スルホン酸ナトリウム、エトキシプロピルアミン、イソプロピルアミンからなる群から選ばれた少なくとも一種であり、
   請求項１ないし３のいずれかに記載の液体燃料の製造方法。
5. タンパク質系の分解処理剤が塩酸グアニジン、ジクロペンタン、アスペルテール、トリクロロ酢酸、ホルムアミド、メタリン酸ナトリウム、プロテアービ、ダンフェノン、フェノールフォームからなる群から選ばれた少なくとも一種であり、
   セルロース系の分解処理剤がシクロヘキサン、ジエチルグリコール、ヘキサナフテン、トリエチレングリコールからなる群から選ばれた少なくとも一種であり、
   油脂系の分解処理剤がリパーゼ、Ｎ,Ｎ−ジメテルアセトアミド、ジクロロエチルエーテルからなる群から選ばれた少なくとも一種である、
   請求項１ないし４のいずれかに記載の液体燃料の製造方法。
6. 燃料促進剤がアセトアルデヒドまたはアセチルアセトンの一方または双方であり、
   燃料混合助剤または発火剤がジメチルエーテル、ダイアセトンアルコール、ペンタメチルトリアミン、メチルブチルエーテル、メタクリル酸ラウリル、アセチルアセトンコバルトからなる群から選ばれた少なくとも一種であり、
   スラジ防止改良剤、分散剤または改良剤がソジウムアルコート、アミノアルコール、メチル−t−ブチルエーテル、Ｎ,Ｎ−ジエチルエタノールアミン、炭酸マグネシウム、酸化マグネシウムからなる群から選ばれた少なくとも一種であり、
   酸化防止剤が二酸化チオ尿素、メルカプトプロピオン酸メチル、ジエチルヒドロキシルアミン、３，３−ジチオジプロピオン酸からなる群から選ばれた少なくとも一種であり、
   焼付防止剤がメチル−t−ブチル−エーテルである、
   請求項１ないし５のいずれかに記載の液体燃料の製造方法。
7. 請求項１ないし６のいずれかに記載の液体燃料の製造方法から得られる、
   液体燃料。