JP2008138889A - Resource circulation system - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は、エネルギー資源を有効利用して環境保全が得られる資源循環システムに関する。 The present invention relates to a resource circulation system in which environmental conservation can be obtained by effectively using energy resources.
近年、二酸化炭素の排出による地球温暖化が懸念されており、地球温暖化防止のために二酸化炭素の排出を削減するため、植物由来のアルコールやバイオマス由来のアルコールを燃料油として利用することが提案されている。すなわち、大気中の二酸化炭素を炭素分として固定する植物などの農林産物やバイオマスを燃料として利用可能ないわゆるバイオアルコールは、大気中の二酸化炭素がネットで増大しないことから、このバイオアルコールあるいはバイオアルコールを用いて生成されるエチル−ターシャリ−ブチル−エーテル(Ethyl Tertiary Butyl Ether:ETBE)を燃料油に混合して利用することが知られている。
しかしながら、生成されるETBEには、原料のエタノールや副産物としてのブタノールなどが混入している。また、アルコールは吸水性が比較的高いことから、混合燃料油として混合するアルコールやETBE中に水分が混合するおそれが比較的高い。このため、バイオアルコールあるいはETBEの輸送経路中において、いわゆるドライコロージョンと称される配管などの腐食やパッキンの膨潤などの不都合が生じるおそれがある。また、自動車などの内燃機関に利用する場合、腐蝕などの不都合を生じないための構成を適用するなどの技術的対策も必要である。これらのように、利用分野における技術的な対策が必要であることから、バイオアルコールあるいはETBEは十分に利用されていないのが現実である。
In recent years, global warming due to carbon dioxide emissions has been a concern, and in order to reduce carbon dioxide emissions to prevent global warming, it is proposed to use plant-derived alcohol and biomass-derived alcohol as fuel oil Has been. That is, so-called bioalcohols that can be used as fuel for agricultural and forestry products such as plants and biomass that fix carbon dioxide in the atmosphere as carbon, do not increase the carbon dioxide in the air, so this bioalcohol or bioalcohol It is known to use ethyl tertiary butyl ether (ETBE) produced by using a fuel oil mixed with fuel oil.
However, the produced ETBE is mixed with ethanol as a raw material and butanol as a by-product. Moreover, since alcohol has a relatively high water absorption, there is a relatively high possibility that water will be mixed in alcohol or ETBE to be mixed as mixed fuel oil. For this reason, in the transport route of bioalcohol or ETBE, there is a possibility that inconveniences such as corrosion of piping called so-called dry corrosion and swelling of packing occur. Further, when used in an internal combustion engine such as an automobile, technical measures such as applying a configuration for preventing inconvenience such as corrosion are also necessary. As described above, since technical measures in the field of use are necessary, it is a reality that bioalcohol or ETBE is not sufficiently utilized.
一方、各市町村や自治体などにおいて、下水処理により生じた余剰の活性汚泥の処理やごみ処理が大きな問題となっている。このため、活性汚泥や生ゴミなどを燃料源として利用すべく、いわゆるバイオチップと称される固形燃料に造粒することが実施されてきている。また、各製造業では、二酸化炭素問題や資源問題などにより、製品のリサイクル活動も実施されてきている。
しかしながら、バイオチップは熱量が比較的小さく、発電のためのタービンを動作させるには不十分である。また、バイオチップを発電などに利用するための設備を新たに建設することは、莫大な費用が掛かる。これらのことから、例えば市町村における温水プールなどに利用したり、発電のための石炭炉に一部を混合して利用したりする程度であり、大半は可燃ごみと一緒に焼却処理しているのが実情である。同様に、リサイクルにより回収された資源についても、一部は再利用できずに、タイヤなどのゴムやプラスチックなどの可燃性のものでは一部を炭化して固形燃料として造粒したりするなどにより資源化するものの、資源化のための設備が必要であったり、資源化の処理コストが資源化した燃料から得られるエネルギー分のコストに見合わず、事実上、資源化されずに焼却処理したり、資源化した固形燃料なども焼却処理しているのが実情である。
さらには、焼却処理により廃棄物や固形燃料などの減容にはなるものの、焼却灰などが生じるため、この焼却灰を処理する必要がある。このため、焼却灰の一部を、建材などに再利用したりしているものの、生成する焼却灰の量は安定しておらず、また焼却灰の組成も焼却処理するものに由来するため、建材として利用しにくい焼却灰も生成する。このため、建材メーカとしては、建材として利用できる焼却灰を安定して入手しにくいことから、焼却灰を利用した建材の効率的な製造ができない。したがって、焼却灰についても十分に有効利用されておらず、埋め立て処理しているのが実情であるとともに、埋め立て処理のための敷地の確保についても困難を来している。
On the other hand, in each municipality, local government, etc., the treatment of surplus activated sludge generated by sewage treatment and waste disposal has become a major problem. For this reason, in order to use activated sludge, raw garbage, etc. as a fuel source, granulation into a solid fuel called a so-called biochip has been carried out. Also, in each manufacturing industry, product recycling activities have been carried out due to carbon dioxide problems and resource problems.
However, biochips have a relatively small amount of heat and are insufficient to operate a turbine for power generation. In addition, it is very expensive to construct a new facility for using the biochip for power generation. For these reasons, it can be used, for example, in a heated pool in a municipality, or mixed with a coal furnace for power generation, and most are incinerated with combustible waste. Is the actual situation. Similarly, some of the resources recovered through recycling cannot be reused. For combustible materials such as rubber and plastics such as tires, some are carbonized and granulated as solid fuel. Although it is resource-recycling, equipment for resource-recovery is necessary, or the processing cost of resource-recovery is not commensurate with the cost of energy obtained from the resource-recovered fuel. In fact, solid fuel that has been turned into resources is incinerated.
Furthermore, although the incineration process reduces the volume of waste, solid fuel, and the like, incineration ash and the like are generated, so it is necessary to treat the incineration ash. For this reason, although some incineration ash is reused for building materials, etc., the amount of incineration ash to be generated is not stable, and the composition of incineration ash is derived from what is incinerated, Incineration ash that is difficult to use as building materials is also generated. For this reason, since it is difficult for a building material manufacturer to stably obtain incinerated ash that can be used as a building material, it is impossible to efficiently manufacture building materials using incinerated ash. Accordingly, incineration ash is not sufficiently effectively used, and it is the actual situation that landfill processing is performed, and it is difficult to secure a site for landfill processing.
ところで、石油コンビナートや製造業は、原油や資材の搬入や、精製油や製品の搬出、あるいは輸送などの点で、湾岸沿いに建造されている場合が多い。さらには、石油コンビナートでの精製や、化成品の製造、製造業における製品の製造などでは、多くの電力を必要とすることから、発電所なども隣接して建造されている場合も少なくない。例えば、アジア圏だけでも、日本国における京葉臨海コンビナート、中国における上海、韓国における麗川、シンガポールなど、複数の箇所に認められる。
そして、資材や原料、製品の流通のために、港湾施設や道路交通網、空港なども整備されているとともに、石油精製所や石油化学工場、各種製造業、発電所などの各施設は、燃料油や材料の供給や電力の供給などのために、互いにパイプラインや送電線にて接続されている。
しかしながら、上述したように、新たに設備を建造するための費用や、バイオチップや固形燃料などの製造のための処理や、発電などの資源として利用するための処理、埋め立て処理などの各種制約により、二酸化炭素の排出の削減のためのバイオマスの利用やバイオ燃料、資源の有効活用などは、各企業体毎あるいは同業団体毎などで一部対策されているものの、効率的な二酸化炭素の排出削減や資源の有効活用などが実施できていないのが実情である。
By the way, the oil complex and the manufacturing industry are often built along the Gulf in terms of carrying in crude oil and materials, carrying out refined oil and products, or transporting. Furthermore, refining in petroleum complexes, manufacturing of chemical products, manufacturing of products in the manufacturing industry, etc. require a lot of electric power, so power plants are often built adjacent to each other. For example, even in the Asian region alone, it is recognized in several places, such as the Keiyo Rinkai Complex in Japan, Shanghai in China, Yeosu in Korea, and Singapore.
Port facilities, road traffic networks, airports, etc. have been established for the distribution of materials, raw materials, and products, as well as oil refineries, petrochemical plants, various manufacturing industries, power plants, etc. They are connected to each other by pipelines and power transmission lines in order to supply oil and materials and to supply power.
However, as mentioned above, due to various restrictions such as the cost for constructing new facilities, processing for manufacturing biochips and solid fuel, processing for use as resources such as power generation, landfill processing, etc. Although effective measures such as the use of biomass and the effective use of biofuels and resources to reduce carbon dioxide emissions have been partly implemented by each business entity or industry group, the effective reduction of carbon dioxide emissions The fact is that effective use of resources and resources has not been implemented.
本発明は、上述したような点などに鑑みて、効率的で容易にエネルギー資源の有効利用および環境保全が得られる資源循環システムを提供することを目的とする。 An object of this invention is to provide the resource circulation system from which the effective utilization of an energy resource and environmental conservation are obtained efficiently and easily in view of the above points.
本発明に記載の資源循環システムは、化石燃料を取得する化石燃料取得手段と、バイオマス系燃料を取得する有機廃棄物取得手段と、前記化石燃料取得手段から供給される前記化石燃料および前記有機廃棄物取得手段から供給される前記バイオマス系燃料を燃焼する焼却炉と、この焼却炉で発生する燃焼ガスとの熱交換により水蒸気を生成する熱交換器と、この熱交換器により生成した水蒸気により回転される水蒸気タービンを有した発電機と、この発電機で発電された電力を変圧して送電線へ供給する変圧器と、を具備したことを特徴とする。
この発明では、化石燃料取得手段で取得した化石燃料と、有機廃棄物取得手段で取得したバイオマス系燃料とを、焼却炉で燃焼する。焼却炉で発生する燃焼ガスから熱交換器で熱交換により水蒸気を生成させる。そして、生成した水蒸気で、発電機の水蒸気タービンを回転させて発電させ、変圧器を介して発電した電力を、例えば電力会社で電力を供給する送電線へ供給させる。すなわち、比較的熱量が少ないバイオマス系燃料を発電機で発電させるための水蒸気を発生させるために不足する分を、比較的熱量が多い化石燃料を燃焼助剤として燃焼させる。
このように、例えば天災などによる被害木や廃材、製材などで生じるおが屑などの木材からの粉砕物である木材粉砕物、汚水処理により生成される余剰の活性汚泥の脱水物や乾燥粉粒物などの活性汚泥の粉粒物、生ゴミなどの可燃ごみの粉粒物など、熱量が比較的少なく、かついわゆるバイオチップと称される固形燃料として処理するのに比較的大きなエネルギーが必要である廃棄物を、例えば、石油精製施設から廃棄物として排出される脱瀝残渣や、常圧蒸留装置から排出される常圧残油あるいは減圧蒸留装置から排出される減圧残油、石炭炉で使用する石炭の粉砕などにより生じた微粉末、石油由来のコークスである石油コークス、などとともに焼却させて、有効な電気エネルギーを生成させる。このことにより、単に焼却処分される廃棄物から有効な電気エネルギーとして回収でき、例えば廃棄物を埋め立てるなどの処理も不要なことから埋立地の確保も容易に得られる。このため、特に、日本国で顕著に認められる石油コンビナートなどのようなエネルギーおよび素材産業の集積地と民生大消費地とが近接する地域に設置するのみで、固形燃料として処理するための設備、固形燃料から有効的にエネルギーを発生させるための設備などを各企業や同業団体あるいは市町村などでそれぞれ建設する負荷がなく、現実に有効的に利用されていない廃棄物を資源として有効利用でき、電気エネルギーとして廃棄物の排出元へ供給されることとなり、エネルギーの循環サイクルが容易に構築でき、エネルギー問題と廃棄物の処理問題との双方を二酸化炭素の排出を削減して容易に解決できる。さらには、エネルギーおよび素材産業の集積地であるコンビナートに設置することで、コンビナート周辺の例えば港湾や港湾周辺の整備された鉄道、道路交通網、空港などの輸送経路を利用してバイオマス原料を各地から回収することも容易である。すなわち、コンビナート、特に臨海コンビナートで設置することが好ましい。
The resource circulation system according to the present invention includes a fossil fuel acquisition unit that acquires fossil fuel, an organic waste acquisition unit that acquires biomass fuel, the fossil fuel and the organic waste supplied from the fossil fuel acquisition unit An incinerator for combusting the biomass fuel supplied from the material acquisition means, a heat exchanger for generating steam by heat exchange with the combustion gas generated in the incinerator, and rotation by the steam generated by the heat exchanger A generator having a steam turbine, and a transformer for transforming electric power generated by the generator and supplying the power to a transmission line.
In this invention, the fossil fuel acquired by the fossil fuel acquisition means and the biomass fuel acquired by the organic waste acquisition means are burned in the incinerator. Steam is generated from the combustion gas generated in the incinerator by heat exchange in a heat exchanger. And with the produced | generated water vapor | steam, the steam turbine of a generator is rotated and it is made to generate electric power, and the electric power generated via the transformer is supplied to the transmission line which supplies electric power, for example in an electric power company. That is, the fossil fuel having a relatively large amount of heat is burned as a combustion aid for the shortage required to generate steam for generating the biomass fuel having a relatively small amount of heat by the generator.
In this way, for example, pulverized wood from timber such as sawdust produced by damaged trees, waste wood, lumber, etc. due to natural disasters, etc., dehydrated excess dried sludge produced by sewage treatment, dry powder, etc. Disposal that requires relatively large energy to process as solid fuel called so-called biochip, such as activated sludge granules and combustible waste granules such as garbage For example, desulfurization residue discharged as waste from oil refining facilities, atmospheric residual oil discharged from atmospheric distillation equipment or vacuum residual oil discharged from vacuum distillation equipment, coal used in coal furnaces It is incinerated with fine powder produced by pulverization of oil, petroleum coke, which is coke derived from petroleum, and the like to generate effective electrical energy. As a result, it is possible to recover from the waste that is simply incinerated as effective electrical energy, and it is also easy to secure a landfill because no processing such as landfilling of the waste is required. For this reason, in particular, facilities for processing as solid fuel only by installing in areas where energy and material industry accumulation areas and consumer consumption areas such as oil complexes recognized prominently in Japan are close, There is no burden of constructing facilities for generating energy from solid fuel at each company, industry association, or municipality, and waste that is not actually used effectively can be used effectively as a resource. As energy is supplied to the waste discharge source, an energy circulation cycle can be easily constructed, and both the energy problem and the waste treatment problem can be easily solved by reducing carbon dioxide emission. Furthermore, by installing it in a complex where the energy and materials industries are concentrated, biomass raw materials can be used in various places around the complex, for example, by using transportation routes such as harbors, railways around the port, road transportation networks, and airports. It is also easy to recover from. In other words, it is preferable to install in a complex, particularly a coastal complex.
そして、本発明では、前記変圧器から前記送電線へ供給する電力量を検出する供給電力量検出手段と、この供給電力量検出手段で検出した前記電力量に基づいて前記送電線に電力を供給する電力会社に対して請求する売電請求金額を演算する売電請求金演算手段を備えた演算手段と、を具備した構成とすることが好ましい。
この発明では、変圧器から送電線へ供給する電力量を供給電力量検出手段で検出し、この検出した電力量に基づいて演算手段の売電請求金演算手段により電力会社に対して請求する売電請求金額を演算する。
このことにより、エネルギーの循環サイクルの構築により、廃棄物の焼却で得られ供給される電気エネルギーの供給量に基づいて、自動的に電気エネルギーの供給に伴う売電請求金を演算するので、システムの有効かつ有益な運用が容易に図れる。
In the present invention, supply power amount detection means for detecting the amount of power supplied from the transformer to the transmission line, and supply power to the transmission line based on the power amount detected by the supply power amount detection means It is preferable to include a calculation means including a power sale charge calculation means for calculating a power sale charge amount charged to the power company.
In the present invention, the amount of power supplied from the transformer to the transmission line is detected by the supply power amount detection means, and the sales amount charged to the electric power company by the power sale bill calculation means of the calculation means based on the detected power amount. Calculate the electric billing amount.
As a result, by constructing the energy circulation cycle, the system automatically calculates the electricity sales bill associated with the supply of electrical energy based on the amount of electrical energy supplied and supplied by incineration of waste. Can be operated easily and effectively.
さらに、本発明では、前記発電機から排出される水蒸気を水蒸気パイプラインに供給する水蒸気供給管と、前記水蒸気パイプラインに接続された前記水蒸気を利用する施設が前記水蒸気パイプラインから前記水蒸気を引き抜いた水蒸気使用量を検出する水蒸気使用量検出手段と、を具備し、前記演算手段は、前記水蒸気使用量検出手段で検出した前記水蒸気使用量に基づいて前記施設に対して請求する水蒸気利用請求金額を演算する水蒸気利用料演算手段を備えた構成とすることが好ましい。
この発明では、熱交換器から発電に利用され発電機から排出される水蒸気を、水蒸気供給管を介して水蒸気パイプラインに供給する。そして、水蒸気を利用する施設が水蒸気パイプラインから水蒸気を引き抜いた水蒸気使用量を水蒸気使用量検出手段で検出し、演算手段の水蒸気利用料演算手段により、検出した水蒸気使用量に基づいて施設に対して請求する水蒸気利用請求金額を演算する。
このように、発電に利用した後の水蒸気をエネルギーおよび素材産業の集積地さらには近接する民生大消費地に設置した水蒸気パイプラインを用いて、エネルギーおよび素材産業の集積地さらには近接する民生大消費地で水蒸気を利用することで、電気エネルギーのみならず熱エネルギーとしても利用でき、さらに効率的な廃棄物からのエネルギーの循環サイクルが得られ、エネルギー問題と廃棄物の処理問題との双方を効率よく解決できる。さらに、バイオマス系燃料として利用するために例えば活性汚泥や生ゴミなどを乾燥するなどの施設で水蒸気を利用することで、廃棄物の処理による発電に利用するバイオマス系燃料の安定した取得が容易となる。
Furthermore, in the present invention, a steam supply pipe that supplies steam discharged from the generator to a steam pipeline, and a facility that uses the steam connected to the steam pipeline draws the steam from the steam pipeline. Water vapor usage detection means for detecting the amount of water vapor used, and the computing means charges the facility based on the water vapor usage detected by the water vapor usage detection means. It is preferable that the apparatus has a water vapor utilization fee calculating means for calculating
In this invention, the water vapor used for power generation from the heat exchanger and discharged from the power generator is supplied to the water vapor pipeline via the water vapor supply pipe. Then, the facility using water vapor detects the amount of water vapor used by extracting water vapor from the water vapor pipeline by the water vapor usage amount detecting means, and the water vapor usage fee calculating means of the calculating means detects the amount of water used based on the detected water vapor usage amount. To calculate the amount billed for steam use.
In this way, the water vapor used for power generation is installed in the energy and materials industry accumulation area and in the nearby consumer consumption area, and the energy and material industry accumulation area and the nearby consumer university. By using water vapor in the consumption area, it can be used not only as electric energy but also as thermal energy, and more efficient energy cycle from waste can be obtained. Both energy problems and waste disposal problems can be solved. It can be solved efficiently. Furthermore, by using water vapor in facilities such as drying activated sludge and raw garbage to be used as biomass fuel, stable acquisition of biomass fuel to be used for power generation by waste treatment is easy. Become.
また、本発明では、前記発電機から排出される水蒸気を水蒸気パイプラインに供給する水蒸気供給管と、この水蒸気供給管から供給する供給水蒸気量を検出する水蒸気量検出手段と、を具備し、前記演算手段は、前記水蒸気量検出手段で検出した前記供給水蒸気量に基づいて前記水蒸気パイプラインに接続された前記水蒸気を利用する施設に対して請求する水蒸気供給金額を演算する売水蒸気請求金演算手段を備えた構成とすることが好ましい。
この発明では、熱交換器から発電に利用されて発電機から排出される水蒸気を、水蒸気供給管を介して水蒸気パイプラインに供給する。そして、水蒸気量検出手段で供給した水蒸気量を検出し、演算手段の売水蒸気請求金演算手段により、検出した供給水蒸気量に基づいて、水蒸気パイプラインに接続され水蒸気を利用する施設に対して請求する水蒸気供給金額を演算する。
このように、発電に利用した後の水蒸気をエネルギーおよび素材産業の集積地さらには近接する民生大消費地に設置した水蒸気パイプラインを用いて、エネルギーおよび素材産業の集積地さらには近接する民生大消費地で水蒸気を利用することで、電気エネルギーのみならず熱エネルギーとしても利用でき、さらに効率的な廃棄物からのエネルギーの循環サイクルが得られ、エネルギー問題と廃棄物の処理問題との双方を効率よく解決できる。さらに、バイオマス系燃料として利用するために例えば活性汚泥や生ゴミなどを乾燥するなどの施設で水蒸気を利用することで、廃棄物の処理による発電に利用するバイオマス系燃料の安定した取得が容易となる。なお、決算処理として、例えば、水蒸気を利用する施設の組合団体などで水蒸気パイプラインや本システム100などの保守管理を実施する会員制の団体に対して、この団体で徴収した会費を水蒸気供給金額として充当することなどが例示できる。
Further, the present invention comprises a water vapor supply pipe for supplying water vapor discharged from the generator to a water vapor pipeline, and a water vapor amount detection means for detecting the amount of water vapor supplied from the water vapor supply pipe, The calculating means calculates the amount of water vapor supply for calculating the amount of water supply charged to the facility using the water vapor connected to the water vapor pipeline based on the amount of water vapor supplied detected by the water vapor amount detecting means. It is preferable to have a configuration including
In this invention, the water vapor used for power generation from the heat exchanger and discharged from the power generator is supplied to the water vapor pipeline via the water vapor supply pipe. Then, the amount of water vapor supplied by the water vapor amount detection means is detected, and the facility connected to the water vapor pipeline and utilizing the water vapor is charged based on the detected water vapor amount by the water vapor sales bill calculation means of the calculation means. The amount of steam supply to be calculated is calculated.
In this way, the water vapor used for power generation is installed in the energy and materials industry accumulation area and in the nearby consumer consumption area, and the energy and material industry accumulation area and the nearby consumer university. By using water vapor in the consumption area, it can be used not only as electric energy but also as thermal energy, and more efficient energy cycle from waste can be obtained. Both energy problems and waste disposal problems can be solved. It can be solved efficiently. Furthermore, by using water vapor in facilities such as drying activated sludge and raw garbage to be used as biomass fuel, stable acquisition of biomass fuel to be used for power generation by waste treatment is easy. Become. In addition, as a settlement process, for example, the membership fee collected by this organization for the membership organization that implements maintenance management of the steam pipeline, the
そして、本発明では、前記水蒸気パイプラインは、コンビナートに既設あるいは新規の小規模施設の設置したものである構成とすることが好ましい。
この発明では、発電に利用した後の水蒸気を供給する水蒸気パイプラインとして、エネルギーおよび素材産業の集積地であるコンビナートに既に設けられているもの、あるいは、小規模設備を新規設置したものを用いる。
このため、既設の水蒸気パイプラインに水蒸気供給管を接続するのみで効率的な廃棄物からのエネルギーの循環サイクルが容易に得られ、熱エネルギーを有効利用することが容易にできる。特に、海上輸送経路の利用も図れる臨海コンビナートに適用することが、立地上や水蒸気パイプライン網が既に構築されていることから好ましい。
And in this invention, it is preferable that the said water vapor pipeline is set as the structure installed in the complex or the existing small scale facility.
In the present invention, as a steam pipeline for supplying steam after being used for power generation, a steam pipeline already installed in a complex that is an accumulation area of energy and material industries, or a newly installed small scale facility is used.
For this reason, it is possible to easily obtain an efficient circulation cycle of energy from waste simply by connecting a steam supply pipe to an existing steam pipeline, and it is easy to effectively use thermal energy. In particular, it is preferable to apply to a coastal complex that can also use a marine transportation route because the location and the steam pipeline network have already been constructed.
また、本発明では、前記化石燃料取得手段で取得する化石燃料は、原油を精製する石油精製施設から取得する重質油および微粉炭ならびに石油コークスのうちの少なくともいずれか1つである構成とすることが好ましい。
この発明では、燃焼助剤として利用する化石燃料として、原油を精製する石油精製施設から例えば廃棄される脱瀝残渣や、常圧蒸留装置から排出される常圧残油あるいは減圧蒸留装置から排出される減圧残油などの重質油と、微粉炭と、石油コークスとのうちの少なくともいずれか1つを利用する。
このことにより、石油コンビナートなどから例えば廃棄される廃棄物である脱瀝残渣や、常圧蒸留装置から排出される常圧残油あるいは減圧蒸留装置から排出される減圧残油などの重質油、エネルギー産業や素材産業で利用される石炭を粉砕した微粉炭、石炭を利用するために貯蔵場や粉砕機などにて排出される石炭の微粉末、また石油コンビナートなどから容易に入手される石油由来の石油コークスなどを用いるので、燃焼助剤として入手しやすく、またエネルギー産業や素材産業によっては廃棄物として廃棄されるものを利用することとなり、より良好なエネルギーの循環サイクルが得られる。
特に、微粉炭や石油コークスなどについても、利用のために塊状や粒状などに成形して利用する必要がある微粉末のような廃棄物として排出されるものを対象とすることが好ましい。さらに、廃棄物である脱瀝残渣を用いることで、廃棄物のみを利用して焼却するので、重油や石炭などの化石燃料などの有効利用が得られる。なお、脱瀝残渣と併せて微粉炭や石油コークスを混入した脱瀝残渣を主要成分として燃焼させてもよい。
In the present invention, the fossil fuel obtained by the fossil fuel obtaining means is at least one of heavy oil, pulverized coal, and petroleum coke obtained from an oil refinery that refines crude oil. It is preferable.
In the present invention, as a fossil fuel used as a combustion aid, it is discharged from, for example, a degassing residue discarded from an oil refining facility for refining crude oil, an atmospheric residual oil discharged from an atmospheric distillation apparatus, or a vacuum distillation apparatus. At least one of heavy oil such as reduced-pressure residual oil, pulverized coal, and petroleum coke.
This makes it possible to remove heavy oil such as desulfurization residue, for example, waste discarded from petroleum complex, etc., atmospheric residual oil discharged from an atmospheric distillation apparatus or vacuum residue discharged from a vacuum distillation apparatus, Pulverized coal obtained by pulverizing coal used in the energy and materials industries, coal pulverized powder discharged from storage and crushers to use coal, and petroleum-derived easily obtained from petroleum complexes Since petroleum coke is used, it is easy to obtain as a combustion aid, and depending on the energy industry and the material industry, waste that is discarded as waste is used, and a better energy circulation cycle can be obtained.
In particular, pulverized coal, petroleum coke, and the like are also preferably targeted for those discharged as waste such as fine powder that needs to be used after being molded into a lump or granule for use. Furthermore, by using the dewaxing residue that is waste, incineration is performed using only the waste, so that effective use of fossil fuels such as heavy oil and coal can be obtained. In addition, you may burn as a main component the denitrification residue which mixed pulverized coal and petroleum coke together with the denitrification residue.
そして、本発明では、前記有機廃棄物取得手段で取得するバイオマス系燃料は、木材粉砕物、汚水処理により生成される余剰の活性汚泥、ゴム系廃棄物、および、可燃ごみのうちの少なくともいずれか1つを含む構成とすることが好ましい。
この発明では、処理が煩雑で比較的大きな処理エネルギーが必要であり現実に有効的に利用されておらず廃棄物として処理されている例えば天災などによる被害木や廃材、製材などで生じるおが屑などの木材からの粉砕物である木材粉砕物、汚水処理により生成される余剰の活性汚泥の脱水物や乾燥粉粒物などの活性汚泥、生ゴミなどの可燃ごみ、金属が混在するタイヤなどのゴム系廃棄物を、バイオマス系燃料として利用する。
このように、焼却炉で焼却しても大気中の二酸化炭素がネットで増大しないので、生成される電気エネルギーはバイオマス系燃料分がいわゆるクリーンエネルギーとして利用されることとなる。このため、発電された電力をエネルギーおよび素材産業の集積地さらには近接する民生大消費地で利用することで、エネルギーの循環サイクルが容易に構築でき、エネルギー問題と廃棄物の処理問題との双方を効率よく解決できる。
In the present invention, the biomass fuel acquired by the organic waste acquisition means is at least one of pulverized wood, surplus activated sludge generated by sewage treatment, rubber waste, and combustible waste. A configuration including one is preferable.
In this invention, processing is complicated, relatively large processing energy is required, and it is not actually effectively used and is processed as waste.For example, wood such as wood damaged by natural disasters, waste materials, lumber, etc. Rubber-based tires such as pulverized timber from timber, dehydrated surplus activated sludge produced by sewage treatment, activated sludge such as dry powder, combustible waste such as garbage, and metal-mixed tires Waste is used as biomass fuel.
Thus, even if incinerated in an incinerator, carbon dioxide in the atmosphere does not increase over the net, so the biomass fuel is used as so-called clean energy for the generated electrical energy. For this reason, by using the generated power in the energy and material industry gathering areas and in the nearby large consumer consuming areas, it is possible to easily construct an energy circulation cycle, and to solve both energy problems and waste disposal problems. Can be solved efficiently.
また、本発明では、前記有機廃棄物取得手段は、プラスチック系廃棄物、バイオエタノール、および、エチル−ターシャリ−ブチル−エーテル(Ethyl Tertiary Butyl Ether)のうちの少なくともいずれか1つを取得し、前記バイオマス系燃料とともに前記焼却炉へ供給する構成とすることが好ましい。
この発明では、例えば民生大消費地などで生じる不燃ごみや素材産業から不良品として再利用できずに廃棄されるプラスチックなどの熱量が比較的高いプラスチック系廃棄物や、熱量が比較的高いものの利用が限られた余剰のバイオエタノールあるいはバイオマス由来のETBEを、バイオマス系燃料と併せて利用する。
このように、比較的熱量が少ないバイオマス系燃料を発電機で発電させるための水蒸気を発生させるために不足する分を、熱量が比較的多いプラスチック系廃棄物を燃焼助剤として用いることで、廃棄物処理問題を解決しつつ発熱量が増大して発電量が増大する。また、熱量が比較的多いバイオマス由来のバイオエタノールやETBEを燃焼助剤として用いることで、大気中の二酸化炭素がネットで増大せずに発熱量の増大による発電量の増大が得られる。特に、十分に利用されずに余剰となることにより別途処理する必要もなく、有効的にエネルギーとして利用できる。また、バイオマス由来のバイオエタノールやETBEを利用することによる化石燃料の使用量の低減により、化石燃料の燃焼により発生する大気中への二酸化炭素の排出をも削減できる。
In the present invention, the organic waste acquisition means acquires at least one of plastic waste, bioethanol, and ethyl tertiary butyl ether (Ethyl Tertiary Butyl Ether), It is preferable to use a configuration in which the biomass fuel is supplied to the incinerator.
In the present invention, for example, use of non-combustible waste generated in a large consumer area, plastic waste that has a relatively high heat amount, such as plastic that is discarded without being reused as a defective product from the material industry, or use of a relatively high heat amount The surplus bioethanol or biomass-derived ETBE is limited in combination with biomass fuels.
In this way, the amount of shortage required to generate steam for generating electricity from the biomass fuel with a relatively small amount of heat is discarded by using plastic waste with a relatively large amount of heat as a combustion aid. While solving the matter disposal problem, the amount of heat generation increases and the amount of power generation increases. Further, by using biomass-derived bioethanol or ETBE having a relatively large amount of heat as a combustion aid, the amount of generated power can be increased by increasing the calorific value without increasing the carbon dioxide in the net. In particular, it can be effectively used as energy without the need for separate processing due to surplus without being fully utilized. Further, by reducing the amount of fossil fuel used by using biomass-derived bioethanol or ETBE, it is possible to reduce the emission of carbon dioxide into the atmosphere generated by the combustion of fossil fuel.
また、本発明では、前記有機廃棄物取得手段は、前記バイオマス系燃料を乾燥粉粒物として取得し、前記焼却炉は、前記化石燃料および前記バイオマス系燃料をそれぞれ個別あるいは2以上を同時に燃焼原料として燃焼させる複数のバーナーを備えた構成とすることが好ましい。
この発明では、化石燃料と、乾燥粉粒物として有機廃棄物取得手段で取得したバイオマス系燃料とを、それぞれ個別あるいは2以上を同時に、複数のバーナーで燃焼原料として燃焼させる。
このため、熱量が比較的高い化石燃料と、熱量が比較的低いバイオマス系燃料とを、バーナーで燃焼原料として燃焼させるので、化石燃料およびバイオマス系燃料を効率よく燃焼できる。そして、化石燃料とバイオマス系燃料とをそれぞれ独立した例えば第一バーナーと第二バーナーとで個別に燃焼させることにより、バーナーの設計が比較的容易で、容易に製造できるとともに、燃焼制御が容易にできる。また、例えばバイオマス系燃料と化石燃料である石炭や石炭コークスなどの粉粒物とを混合して一つのバーナーで燃焼させることで、バーナーの燃焼原料としての形態が粉粒物で同一であることからバーナーの設計が比較的容易で、容易に製造できるとともに、燃焼制御が容易にできる。
なお、例えば化石燃料を燃焼させるバーナーとして、異なる種類のものを燃焼する場合にはそれぞれ毎に設けた構成、例えば脱瀝残渣用と微粉炭用と石油コークス用となど、複数のバーナー構成としてもよい。
Moreover, in this invention, the said organic waste acquisition means acquires the said biomass-type fuel as a dry granular material, and the said incinerator is the raw material for combustion of the said fossil fuel and the said biomass-type fuel individually, respectively, or two or more simultaneously, respectively. It is preferable to have a configuration provided with a plurality of burners to be burned.
In this invention, the fossil fuel and the biomass-based fuel acquired by the organic waste acquisition means as dry powder are individually or simultaneously burned as combustion raw materials by a plurality of burners.
For this reason, since the fossil fuel with a comparatively high calorie | heat amount and the biomass fuel with a comparatively low calorie | heat amount are burned as a combustion raw material with a burner, a fossil fuel and a biomass fuel can be burned efficiently. And, by individually burning the fossil fuel and the biomass-based fuel separately, for example, in the first burner and the second burner, the design of the burner is relatively easy and can be easily manufactured, and the combustion control is easy. it can. In addition, for example, by mixing biomass fuel and fossil fuel powder such as coal and coal coke and combusting with a single burner, the form of the burner as a combustion raw material must be the same for the powder Therefore, the design of the burner is relatively easy and can be easily manufactured, and combustion control can be easily performed.
In addition, for example, as a burner for burning fossil fuel, when burning different types, a configuration provided for each, for example, a plurality of burner configurations such as for degassing residue, for pulverized coal and for petroleum coke, etc. Good.
一方、本発明では、前記有機廃棄物取得手段は、前記バイオマス系燃料として乾燥粉粒物として取得し、前記焼却炉は、セラミックス粉粒物を所定の温度に加熱しつつ循環させ前記セラミックス粉粒物および燃焼ガスを分離するサイクロンを備えた加熱流動床と、前記有機廃棄物取得手段で取得した前記乾燥粉粒物および前記化石燃料取得手段で取得した前記化石燃料を前記加熱流動床内に投入する燃焼原料投入部とを備えた構成とすることが好ましい。
この発明では、セラミックス粉粒物を所定の温度に加熱しつつ循環させセラミックス粉粒物と燃焼ガスとを分離するサイクロンを備えた加熱流動床に、燃焼原料投入部により有機廃棄物取得手段で取得した乾燥粉粒物のバイオマス系燃料と、化石燃料取得手段で取得した化石燃料とを投入して焼却する。
このことにより、セラミックス造粒物を所定の温度に加熱しつつ循環させセラミックス粉粒物と燃焼ガスとを分離するサイクロンを備えた加熱流動床を用いるので、比較的微粉状に造粒しにくいバイオマス系燃料でも粒状や塊状物として投入しても焼却でき、バイオマス系燃料として取得するための廃棄物の処理が容易にできる。
On the other hand, in the present invention, the organic waste acquisition means acquires the biomass fuel as dry powder, and the incinerator circulates the ceramic powder while heating the ceramic powder to a predetermined temperature. The heated fluidized bed equipped with a cyclone for separating substances and combustion gas, the dried granular material obtained by the organic waste obtaining means, and the fossil fuel obtained by the fossil fuel obtaining means are charged into the heated fluidized bed. It is preferable to have a configuration provided with a combustion raw material charging section.
In this invention, the ceramic powder is circulated while being heated to a predetermined temperature, and is obtained by the organic waste acquisition means by the combustion raw material charging unit in the heated fluidized bed equipped with the cyclone that separates the ceramic powder and the combustion gas. The dried dry granular biomass fuel and the fossil fuel obtained by the fossil fuel obtaining means are input and incinerated.
This makes it possible to use a heated fluidized bed equipped with a cyclone that circulates the ceramic granulated material while heating it to a predetermined temperature and separates the ceramic granular material and the combustion gas, making it relatively difficult to granulate into a fine powder. It can be incinerated even if it is charged as a system fuel or in the form of particles or lumps, and waste can be easily processed for acquisition as a biomass fuel.
そして、本発明では、前記有機廃棄物取得手段は、加熱機と、粉砕機とを備え、前記加熱機により乾燥または炭化処理された後に前記粉砕機にて粉砕した前記バイオマス系燃料を前記焼却炉へ供給する構成とすることが好ましい。
この発明では、有機廃棄物取得手段として、加熱機により例えば木材や活性汚泥、可燃ごみなどを乾燥あるいは炭化処理した後、粉砕機により粉砕して得られた粉粒物をバイオマス系燃料として取得し、焼却炉へ供給する構成としている。
このため、あらかじめバイオマス系燃料を回収するために、素材産業や市町村あるいは自治体などにて廃棄物からバイオマス系燃料を製造させる設備を設ける必要が無く、バイオマス系燃料の廃棄物の処理による発電に利用するバイオマス系燃料の安定した取得が容易となる。
And in this invention, the said organic waste acquisition means is provided with a heating machine and a grinder, The said biomass fuel pulverized with the said grinder after being dried or carbonized by the said heater is said incinerator It is preferable to adopt a configuration for supplying to the battery.
In this invention, as an organic waste acquisition means, for example, after drying or carbonizing wood, activated sludge, combustible waste, etc. with a heater, the granular material obtained by pulverizing with a pulverizer is acquired as a biomass fuel. It is configured to supply to the incinerator.
Therefore, in order to collect biomass fuel in advance, there is no need to install facilities for producing biomass fuel from waste in the raw material industry, municipalities, or local governments, and it can be used for power generation by treatment of biomass fuel waste. Stable acquisition of biomass-based fuel is easy.
さらに、本発明では、前記有機廃棄物取得手段の加熱機は、前記発電機から排出される水蒸気の熱を利用する構成とすることが好ましい。
この発明では、発電機から排出される水蒸気の熱を利用して木材や活性汚泥、可燃ごみなどを乾燥あるいは炭化処理した後、粉砕機により粉砕して得られた粉粒物をバイオマス系燃料として取得し、焼却炉へ供給する構成としている。
このため、例えば、発電機で発電に利用した後の水蒸気や、発電に利用する水蒸気を発生させた後の焼却炉の燃焼ガスの余熱分を利用して発生した水蒸気などをバイオマス系燃料の製造に利用することで、バイオマス系燃料から得られる熱量をより有効に利用できる。特に、発電機の設置位置に近接して配設する構成とすることで、熱損失も少なくなり、水蒸気を搬送するパイプラインなどの構成も小型化および簡略化できる。
Furthermore, in the present invention, it is preferable that the heater of the organic waste acquisition unit uses heat of water vapor discharged from the generator.
In this invention, after drying or carbonizing wood, activated sludge, combustible waste, etc. using the heat of water vapor discharged from the generator, the granular material obtained by pulverizing with a pulverizer is used as the biomass fuel. Acquired and supplied to the incinerator.
For this reason, for example, steam produced after using the generator for power generation, or steam generated using the residual heat of the combustion gas from the incinerator after generating the steam used for power generation, is used to produce biomass fuel. By using this, the amount of heat obtained from biomass fuel can be used more effectively. In particular, by adopting a configuration in which the generator is disposed close to the installation position, heat loss is reduced, and the configuration of a pipeline or the like for transporting water vapor can be reduced in size and simplified.
また、本発明では、前記化石燃料取得手段で取得した前記化石燃料を前記焼却炉へ供給する化石燃料供給手段と、前記有機廃棄物取得手段で取得した前記バイオマス系燃料を前記焼却炉へ供給する有機廃棄物供給手段と、前記化石燃料供給手段および前記有機廃棄物供給手段を制御し、前記焼却炉へ供給する前記化石燃料および前記バイオマス系燃料の量比を制御する焼却制御手段と、を具備した構成とすることが好ましい。
この発明では、焼却制御手段により、化石燃料供給手段により化石燃料取得手段で取得した化石燃料を焼却炉へ供給させる量と、有機廃棄物供給手段により有機廃棄物取得手段で取得したバイオマス系燃料を焼却炉へ供給させる量との量比を、制御する。
このことにより、例えば、石油精製施設などの運転条件による脱瀝残渣などの重質油や微粉炭、石油コークスなどの化石燃料の取得量、木材廃棄物や活性汚泥などの廃棄物の発生量に応じたバイオマス系燃料の取得量に応じて、焼却炉で安定して焼却処理ができ、廃棄物の安定した処理が得られる。また、焼却炉における焼却による発生熱量を適宜制御することで、必要な発電量や水蒸気量なども適宜制御可能となる。したがって、エネルギー・素材産業、さらには近接する民生大消費地への安定したエネルギーの提供や発生する廃棄物の安定した処理が得られる。
In the present invention, the fossil fuel supply means for supplying the fossil fuel acquired by the fossil fuel acquisition means to the incinerator, and the biomass fuel acquired by the organic waste acquisition means are supplied to the incinerator. An organic waste supply means; an incineration control means for controlling the fossil fuel supply means and the organic waste supply means and controlling a quantity ratio of the fossil fuel and the biomass fuel to be supplied to the incinerator. It is preferable to adopt the configuration described above.
In this invention, the amount of fossil fuel acquired by the fossil fuel supply means by the fossil fuel supply means by the incineration control means is supplied to the incinerator, and the biomass fuel acquired by the organic waste acquisition means by the organic waste supply means. The ratio of the amount supplied to the incinerator is controlled.
This makes it possible, for example, to acquire heavy oil such as desulfurization residue and pulverized coal, fossil fuels such as petroleum coke, and waste generation such as wood waste and activated sludge due to operating conditions such as oil refining facilities. According to the acquired amount of the biomass fuel, the incineration can be stably performed in the incinerator, and the waste can be stably processed. Further, by appropriately controlling the amount of heat generated by incineration in the incinerator, the necessary power generation amount, water vapor amount, etc. can be appropriately controlled. Therefore, it is possible to provide stable energy to the energy / materials industry, as well as to nearby consumer consuming areas, and to stably treat generated waste.
さらに、本発明では、前記有機廃棄物取得手段は、種別毎に前記バイオマス系燃料を取得する複数の貯蔵部を備えて、前記焼却制御手段は、前記貯蔵部から前記有機廃棄物供給手段にて前記焼却炉へ供給される種別毎の供給量に応じて、前記化石燃料および前記バイオマス系燃料の量比を制御する構成とすることが好ましい。
この発明では、焼却制御手段により、複数の貯蔵部で種別毎に取得したバイオマス系燃料を有機廃棄物供給手段により焼却炉へ供給する種別毎の供給量に応じて、化石燃料およびバイオマス系燃料の量比を制御する。
このことにより、例えば木材由来、活性汚泥由来、可燃ごみ由来などにより種別により異なる発熱量でも、種別に応じて焼却炉へ供給する種別毎のバイオマス系燃料の供給量を認識することで、バイオマス系燃料の全体的な熱量を演算などにより容易に認識できるので、焼却炉での安定した焼却および発電量や水蒸気量などのエネルギー発生量の容易な制御などが得られる。
Furthermore, in the present invention, the organic waste acquisition means includes a plurality of storage units that acquire the biomass-based fuel for each type, and the incineration control means is configured to use the organic waste supply means from the storage unit. It is preferable that the amount ratio of the fossil fuel and the biomass fuel is controlled according to the supply amount of each type supplied to the incinerator.
In the present invention, the fossil fuel and the biomass fuel are supplied according to the supply amount for each type supplied by the incineration control means to the incinerator by the organic waste supply means with the biomass fuel acquired for each type by the plurality of storage units. Control the quantity ratio.
By this, even if the calorific value varies depending on the type due to, for example, wood origin, activated sludge origin, combustible waste origin, etc., by recognizing the supply amount of biomass fuel for each type supplied to the incinerator according to the type, the biomass type Since the total amount of heat of the fuel can be easily recognized by calculation or the like, stable incineration in the incinerator and easy control of energy generation amount such as power generation amount and water vapor amount can be obtained.
そして、本発明では、前記演算手段は、演算した請求する金額の決算処理を金融機関にて管理する付加価値通信網に構築されたファームバンキングにより実施する決算手段を備えた構成とすることが好ましい。
この発明では、演算手段の決算手段により、金融機関にて管理する付加価値通信網に構築されたファームバンキングで演算した請求する金額の決算処理をする。
このことにより、資源化された廃棄物から得られるエネルギーの供給により請求する金額の決算が、ファームバンキングにより自動的に処理されるので、容易な運用管理が得られる。
And in this invention, it is preferable that the said calculating means is set as the structure provided with the account settlement means implemented by the firm banking constructed | assembled in the value-added communication network which manages the account settlement process of the calculated billing amount in a financial institution. .
In this invention, the settlement means of the calculation means performs the settlement process of the billed amount calculated by the farm banking constructed in the value added communication network managed by the financial institution.
As a result, the settlement of the amount charged by the supply of energy obtained from the resourced waste is automatically processed by the farm banking, so that easy operation management is obtained.
また、本発明では、前記送電線は、コンビナートに既設のものである構成とすることが好ましい。
この発明では、発電した電力を供給する送電線として、エネルギーおよび素材産業の集積地であるコンビナートに既に設けられているものを用いる。
このため、発電した電力を変圧器を介して既設の送電線へ供給するのみで効率的な廃棄物からのエネルギーの循環サイクルが容易に得られ、電気エネルギーを有効利用することが容易にできる。特に、電力会社の発電所として発電のための燃料の輸送経路の一つである海上輸送経路を利用でき比較的多く設置されて送電線のネットワークも構築されている臨海コンビナートが好ましい。
Moreover, in this invention, it is preferable to set it as the structure by which the said power transmission line is an existing thing in a complex.
In the present invention, as a transmission line for supplying generated electric power, one already provided in a complex which is an accumulation place of energy and material industries is used.
For this reason, an efficient circulation cycle of energy from waste can be easily obtained simply by supplying the generated power to an existing transmission line via a transformer, and it is easy to effectively use electric energy. In particular, a coastal complex where a marine transportation route, which is one of the fuel transportation routes for power generation, can be used as a power station of an electric power company and a relatively large number of them are installed and a transmission line network is constructed is preferable.
そして、本発明では、前記有機廃棄物取得手段は、製糖処理により廃棄されるカルシウムを主成分とする製糖廃棄物を取得し、前記バイオマス系燃料とともに前記焼却炉へ供給する構成とすることが好ましい。
この発明では、製糖処理により廃棄されるカルシウムを主成分とする製糖廃棄物を有機廃棄物取得手段で取得し、バイオマス系燃料とともに焼却炉へ供給させる。
このことにより、化石燃料などの焼却により生じる硫黄分が、バイオマス系燃料とともに焼却炉へ供給する製糖廃棄物のカルシウムにより脱硫され、脱硫剤を別途添加することなく廃棄物を利用して除去でき、製糖廃棄物の処理と焼却により生じる硫黄分の脱硫処理の双方が得られる。また、エネルギーおよび素材産業の集積地であるコンビナート、特に臨海コンビナートに設置することで、エネルギーおよび素材産業の集積地に製糖施設がない場合でも、港湾などの輸送経路を利用して製糖廃棄物の各地からの回収も容易である。さらには、脱硫により生じる石膏は建材として利用でき、エネルギーおよび素材産業の集積地における素材産業での利用によるさらなる資源リサイクルが得られる。
And in this invention, it is preferable that the said organic waste acquisition means is set as the structure which acquires the sugar-producing waste which has calcium as a main component discarded by a sugar-making process, and supplies to the said incinerator with the said biomass fuel. .
In this invention, the sugar-producing waste which has calcium as a main component discarded by the sugar-making process is acquired by the organic waste acquisition means, and is supplied to the incinerator together with the biomass fuel.
As a result, sulfur produced by incineration of fossil fuels and the like is desulfurized by calcium of sugar-producing waste to be supplied to the incinerator together with biomass fuel, and can be removed using waste without adding a desulfurizing agent separately. Both treatment of sugar-making waste and desulfurization treatment of sulfur content generated by incineration are obtained. In addition, by installing it in a complex where the energy and material industries are concentrated, especially in the coastal complex, even if there are no sugar production facilities in the energy and material industries, there is no need to use sugar and other wastes to transport sugar. Collection from various places is also easy. Furthermore, the gypsum generated by desulfurization can be used as a building material, and further resource recycling can be obtained by using it in the material industry in an energy and material industry accumulation area.
以下、本発明の資源循環システムにおける一実施形態の構成を図面に基づいて説明する。なお、本実施の形態では、臨海コンビナートである日本国京葉臨海コンビナートでの利用形態で説明するが、例えば日本国鹿島臨海コンビナート、中国における上海、韓国における麗川、シンガポールなどの各臨海地域、さらには内陸地域の工業地帯などに利用することもできる。
図1は、資源循環システムの全体的な概略構成を示す概念図である。図2は、資源循環システムの構成を示すブロック図である。図3は、焼却炉の概略構成を示す概念図である。図4は、焼却炉および発電機周辺の概略構成を示す概念図である。
Hereinafter, the configuration of an embodiment of the resource circulation system of the present invention will be described with reference to the drawings. In this embodiment, explanation will be given in terms of usage at the Keiyo Coastal Complex in Japan, which is a coastal complex.For example, each coastal area such as the Kashima Coastal Complex in Japan, Shanghai in China, Yeosu in Singapore, Singapore, etc. Can also be used for inland industrial areas.
FIG. 1 is a conceptual diagram showing an overall schematic configuration of a resource circulation system. FIG. 2 is a block diagram showing the configuration of the resource circulation system. FIG. 3 is a conceptual diagram showing a schematic configuration of the incinerator. FIG. 4 is a conceptual diagram showing a schematic configuration around the incinerator and the generator.
〔資源循環システムの全体構成〕
資源循環システムは、エネルギーおよび素材産業から廃棄される有機廃棄物、さらには民生大消費地から廃棄される有機廃棄物を資源として利用してエネルギーを発生させ、発生したエネルギーを、エネルギーおよび素材産業の集積地や民生大消費地へ供給して利用するシステムである。この資源循環システムは、例えば、臨海コンビナートである日本国の京葉臨海コンビナートに設置される。すなわち、エネルギーおよび素材産業の集積地として、既に道路交通網や空港、港湾施設、送電線や各種パイプラインなどの資材物資の輸送経路が既に構築されており、物流の集積で、さらには首都圏に位置して人口が多い民生大消費地が近接する臨海工業地帯に設置されることが好ましい。特に、図1に示すように、石油精製プラントである石油精製施設11や電力会社の大型発電施設などのエネルギー産業である発電所12や、鉄鋼建材、化成品などの素材産業である製鉄所13、建材メーカ14、化学メーカ15、化成品メーカなどが集積する京葉臨海コンビナート10が好適である。
この資源循環システム100は、図2に示すように、エネルギー発生部200と、運転制御部300と、システム制御部400と、を備えている。
エネルギー発生部200は、化石燃料取得手段としての脱瀝残渣取得手段210と、有機廃棄物取得手段220と、焼却炉230と、熱交換器240と、発電機250と、変圧器260と、を備えている。
[Overall configuration of resource recycling system]
The resource recycling system uses organic waste discarded from the energy and materials industry, and further uses organic waste discarded from large consumer areas as a resource to generate energy. It is a system that is used by supplying it to the agglomerated areas and large consumer areas. This resource circulation system is installed in, for example, the Keiyo Coastal Complex in Japan, which is a coastal complex. In other words, transportation routes for materials and materials such as road traffic networks, airports, port facilities, power transmission lines, and various pipelines have already been established as energy and material industry clusters. It is preferable to be installed in a coastal industrial area where a large consumer area with a large population is located. In particular, as shown in FIG. 1, a
As shown in FIG. 2, the
The
脱瀝残渣取得手段210は、エネルギー産業である石油精製施設11で原油の処理により排出される化石燃料、例えば原油を精製する石油精製施設11から取得する重質油および微粉炭ならびに石油コークスのうちの少なくともいずれか1つを取得する。ここで、重質油としては、常圧蒸留装置から取得する常圧残油、減圧蒸留装置から取得する減圧残油、および脱瀝残渣のうちの少なくともいずれか1つである。なお、本実施形態では、化石燃料として、原油を精製する石油精製施設から廃棄される脱瀝残渣を主要成分として取得する構成を例示する。
この脱瀝残渣取得手段210は、脱瀝残渣を取得すなわち貯蔵する脱瀝残渣タンク211と、この脱瀝残渣タンク211内に貯蔵される脱瀝残渣を搬出する化石燃料供給手段としての脱瀝残渣供給手段212と、を備えている。
そして、脱瀝残渣タンク211には、貯蔵する脱瀝残渣の貯蔵量を検出する図示しない脱瀝残渣量検出手段を備えている。この脱瀝残渣量検出手段は、貯蔵量を検出可能な各種センサを利用できる。そして、脱瀝残渣量検出手段は、運転制御部300に接続され、検出する脱瀝残渣の貯蔵量に関する信号を運転制御部300へ出力する。なお、化石燃料取得手段として、例えば微粉炭や石油コークスなどを取得する場合、脱瀝残渣タンク211と別のタンクに貯蔵する構成としたり、脱瀝残渣タンク211に微粉炭や石油コークスを混合して併せて貯蔵する構成としたりしてもよい。
また、脱瀝残渣供給手段212は、貯蔵する脱瀝残渣を搬出可能に脱瀝残渣タンク211に設けられている。この脱瀝残渣供給手段212としては、例えば液送ポンプなどが利用される。そして、この脱瀝残渣供給手段212は、運転制御部300に接続され、運転制御部300による駆動制御により、所定量の脱瀝残渣を搬出する。
なお、脱瀝残渣タンク211および脱瀝残渣供給手段212には、脱瀝残渣が溶融状態で貯蔵あるいは搬出可能に、例えば水蒸気を流通する加温管や電気ヒータなどの図示しない加温手段を備えている。
The dewaxing residue acquisition means 210 is a fossil fuel discharged by processing crude oil at the
The degassing residue acquisition means 210 includes a dewaxing
Further, the
Further, the defoaming residue supply means 212 is provided in the dewaxing
The dewaxing
有機廃棄物取得手段220は、バイオマス系燃料を取得する。
この有機廃棄物取得手段220は、木材、活性汚泥、可燃ごみなどの廃棄物を処理しバイオマス系燃料に処理する前処理部221と、バイオマス系燃料を取得すなわち貯蔵する貯蔵部であるバイオマスタンク222と、バイオマスタンク222内に貯蔵されるバイオマス系燃料を搬出する有機廃棄物供給手段223と、を備えている。
なお、有機廃棄物取得手段220は、前処理部221を備えず、あらかじめ処理されて生成されたバイオマス系燃料を取得する構成としてもよい。
The organic waste acquisition means 220 acquires biomass fuel.
The organic waste acquisition means 220 includes a
In addition, the organic waste acquisition means 220 is good also as a structure which is not provided with the
前処理部221は、例えば市町村や自治体などで回収した生ゴミなどの可燃ごみ、未利用木質資源である天災などにより被害を受けた被害木や市町村や自治体あるいは素材産業などからの廃材、下水処理場からの脱水後の活性汚泥、市町村や自治体あるいは素材産業などからの廃タイヤや廃棄物であるゴム系廃棄物などの有機廃棄物を、バイオマス系燃料として資源化するための処理をする。
そして、前処理部221は、例えば、加熱機221Aと、粉砕機221Bと、を備えている。
The
The
加熱機221Aは、各有機廃棄物を加熱して乾燥あるいは炭化処理する。この加熱機221Aとしては、例えばトンネル型炉やロータリーキルンなど、各種乾燥炉や加熱炉が利用できる。なお、本実施形態では、有機廃棄物を炭化処理するトンネル型炉の構成を例示する。
そして、加熱機221Aは、ガイドレール上を回行移動され有機廃棄物を収容可能な台車を備えている。そして、台車の移動経路中に例えば水蒸気の熱や重油などの燃料油の燃焼熱などにて、移動される台車に収容された有機廃棄物を乾燥あるいは炭化処理する加熱窯が設けられている。この加熱窯には、乾燥や炭化処理により廃棄物から発生するガス分を回収して処理する排ガス処理部を備えている。この排ガス処理部は、ガス分を冷却する排ガス冷却部と、この排ガス冷却部で生じた液相分を回収する液相回収部と、排煙処理部と、などを備えている。なお、液相回収部で回収した液相分は、廃液として処理したり、水や親水性物と油脂分などの親油性物とに分離して回収し、親油性物は液体燃料として利用したりするなどしてもよい。すなわち、例えば未利用木質資源では乾燥や炭化処理の際に、水分や木酢液などが親水生物として回収され、防虫剤や防腐剤などに利用したりでき、親油性物は油脂分などであり、後述する焼却炉230で燃焼させる液体燃料などとして利用できる。また、ゴム系廃棄物の炭化処理の場合にも、回収される親油性物は液体燃料などとして利用できる。
The
The
粉砕機221Bは、乾燥あるいは炭化処理された廃棄物を粉砕する。粉砕機221Bとしては、クラッシャやミルなど、各種構成が利用される。そして、廃棄物の粉砕としては、例えば平均粒径が数μm〜数百μmとなるように粉砕する。この粉砕、すなわち造粒としては、篩を用いるなどが例示できる。そして、加熱機221Aによる乾燥や炭化処理と、粉砕機221Bによる所定の粒径に粉砕した廃棄物は、バイオマス系燃料として回収される。すなわち、バイオマスタンク222へ搬送されて貯蔵される。このバイオマスタンク222への搬送としては、例えばベルトコンベヤなど、各種コンベヤが利用できる。
なお、粉砕機221Bは、加熱機221Aで乾燥あるいは炭化処理された廃棄物を粉砕するのみならず、例えば市町村や自治体あるいは廃棄物処理施設または各素材産業などであらかじめ形成された乾燥活性汚泥やいわゆるバイオチップなどの乾燥物や造粒物、あるいは炭化処理物を粉砕してもよい。
The pulverizer 221B pulverizes the dried or carbonized waste. Various configurations such as a crusher and a mill are used as the
The
また、前処理部221としては、例えば脱水後の活性汚泥である汚泥ケーキをチップ状に成形した後に加熱機221Aにて乾燥し、廃棄物をスラリ状に調整してスプレードライにて造粒するなど、各種方法が適用できる。また、粉砕後に磁石などにて金属を除去するなどの構成を設けてもよい。具体的には、廃タイヤなどの金属材料が混入する廃棄物の場合に、金属を除去する構成を設けるとよい。
そして、前処理部221としては、例えば活性汚泥や生ゴミ、未利用木質資源などを乾燥する際に、脱硫剤であるカルシウム源としての水酸化カルシウムや炭酸カルシウムなどを混合して加熱機221Aにて加熱処理したり、乾燥あるいは炭化処理後の廃棄物に脱硫剤を混合して粉砕・造粒したりしてもよい。これら脱硫剤としては、建材などの素材産業から廃棄されるものや、例えば製糖処理により廃棄されるカルシウムを主成分とする製糖廃棄物、いわゆるライムケーキなどを利用することができる。すなわち、これら廃棄物を混合することで、これら廃棄物をそれぞれ個々に処理する必要がなく、燃焼原料と同時に脱硫剤も混合できるので好適である。なお、カルシウム源としては、廃棄物に限らない。例えば、石灰石やカルシウム脱硫剤などの原材料を用いてもよい。
In addition, as the
As the
バイオマスタンク222は、例えば、サイロなど、粉粒体を貯蔵可能な各種構成が利用できる。そして、バイオマスタンク222としては、廃棄物の種別毎に複数備えた構成とすることが好ましい。具体的には、木材廃棄物由来のバイオマス系燃料を貯蔵するタンク、可燃ごみ由来のバイオマス系燃料を貯蔵するタンク、ゴム系廃棄物由来のバイオマス系燃料を貯蔵するタンクなど、種別毎に貯蔵する構成とすることが好ましい。なお、一括貯蔵してもよい。
そして、各バイオマスタンク222には、貯蔵する各廃棄物由来のバイオマス系燃料の貯蔵量を検出する図示しないバイオマス系燃料量検出手段を備えている。このバイオマス系燃料量検出手段は、貯蔵量を検出可能な各種センサを利用できる。そして、バイオマス系燃料量検出手段は、運転制御部300に接続され、検出するバイオマス系燃料の貯蔵量に関する信号を運転制御部300へ出力する。
なお、バイオマスタンク222は、前処理部221で処理されたバイオマス系燃料を貯蔵するのみならず、例えば市町村や自治体あるいは廃棄物処理施設または各素材産業などであらかじめ造粒されたバイオマス系燃料を貯蔵してもよい。さらには、例えばあらかじめ粉粒物として造粒された水酸化カルシウムや炭化カルシウムなどをバイオマス系燃料と併せて貯蔵してもよい。
そして、バイオマスタンク222には、例えば下部に有機廃棄物供給手段223が接続される。有機廃棄物供給手段223は、例えばスクリュウコンベヤや圧縮空気をキャリヤとしてバイオマス系燃料を搬送する各種構成が利用できる。そして、各有機廃棄物供給手段223は、運転制御部300に接続され、運転制御部300による駆動制御により、所定量のバイオマス系燃料を搬出する。
なお、上述したように、有機廃棄物供給手段223に、搬送するバイオマス系燃料に水酸化カルシウムや炭酸カルシウムなどを添加して搬送するバイオマス系燃料に混合させる構成を設けてもよい。
The
Each
The
And the organic waste supply means 223 is connected to the
As described above, the organic waste supply means 223 may be provided with a configuration in which calcium hydroxide, calcium carbonate, or the like is added to the biomass fuel to be conveyed and mixed with the biomass fuel to be conveyed.
さらに、有機廃棄物取得手段220は、有機廃棄物タンク224を備えた構成としてもよい。すなわち、有機廃棄物タンク224は、例えば市町村や自治体などで回収したプラスチックなどの不燃ごみあるいは化成品などの素材産業などからの不良品などの廃棄物であるプラスチック系廃棄物を貯留する。貯留するプラスチック系廃棄物についても、上述したバイオマス系燃料と同様に粉粒物として造粒しておく。具体的には、裁断機や破砕機などにて粉粒状にしたり、一旦溶融してペレット状に成形した後に粉砕したりするなど、各種方法が利用できる。
また、有機廃棄物取得手段220は、バイオマス系のバイオエタノールやエチル−ターシャリ−ブチル−エーテル(Ethyl Tertiary Butyl Ether:ETBE)などのバイオ液体燃料を貯蔵する液体燃料タンク225を備えた構成としてもよい。
そして、有機廃棄物タンク224および液体燃料タンク225には、上述したように、貯蔵量を検出し、貯蔵量に関する信号を運転制御部300へ出力する各種センサなどが設けられている。
Furthermore, the organic
Moreover, the organic waste acquisition means 220 may be configured to include a
As described above, the
焼却炉230は、脱瀝残渣取得手段210および有機廃棄物取得手段220に接続され、脱瀝残渣取得手段210の脱瀝残渣供給手段212から供給される脱瀝残渣と、有機廃棄物取得手段220の各有機廃棄物供給手段223からそれぞれ、あるいは混合されて供給されるバイオマス系燃料とを燃焼する。この焼却炉230は、例えば図3に示すように、炉本体231と、この炉本体231に設けられたバーナーである第一バーナー232およびバーナーである第二バーナー233と、を備えている。
炉本体231は、内部に図示しない焼却室を有した筒状に形成されている。そして、炉本体231の下部には、ダストを外部に排出可能に沈降回収するダスト回収部231Aが設けられている。また、炉本体231内には、焼却室内の温度を検出する図示しない温度検出手段が設けられている。この温度検出手段は、炉内温度を検出可能な各種センサなどが利用できる。そして、温度検出手段は、運転制御部300に接続され、検出した焼却室内の温度に関する信号を運転制御部300へ出力する。
第一バーナー232は、脱瀝残渣供給手段212から供給される脱瀝残渣を燃焼原料として燃焼させるバーナーである。
第二バーナー233は、有機廃棄物供給手段223から供給される微粉末のバイオマス系燃料を燃焼原料として燃焼させるバーナーである。
また、炉本体231の上部には、燃焼ガス処理部234が接続されている。燃焼ガス処理部234は、燃焼ガスから窒素酸化物や硫黄酸化物、塵埃などを除去する。具体的には、アンモニア水と接触させて硫黄酸化物を除去したり、電気集塵機などにて塵埃を除去したりする。
なお、第一バーナー232として、脱瀝残渣を燃焼させる構成に限らず、脱瀝残渣に石炭灰や石油コークスが混合されたものを燃焼原料として燃焼させてもよい。また、第二バーナー233として、バイオマス系原料に微粉炭や石油コークスを混合したものを燃焼原料として燃焼させてもよい。さらに、本発明では、2つのバーナー232,233に限らず、各組成物毎あるいはいくつかの組み合わせた燃焼原料を燃焼させる複数のバーナーを設けてもよい。さらには、1つのバーナーでそれぞれ化石燃料やバイオマス系燃料を混合して燃焼させてもよい。
The
The
The
The
A combustion
Note that the
熱交換器240は、図3に示すように、例えば水から水蒸気を発生させる水蒸気発生部241を備えている。この水蒸気発生部241は、焼却炉230の炉本体231内に焼却室に臨んで配設され、焼却室内での燃焼ガスの熱により、水から水蒸気を発生させる。
そして、熱交換器240には、発生した水蒸気の温度、圧力、量などの水蒸気に関する性状を検出する図示しない水蒸気検出手段が設けられている。この水蒸気検出手段は、運転制御部300に接続され、検出した水蒸気に関する性状の信号を運転制御部300へ出力する。
なお、熱交換器240としては、例えば約550℃で約17MPaの水蒸気を200t/hで発生させる。すなわち、この程度の水蒸気の性状により、後述する発電機250である程度の電力を発電させることができる。
As shown in FIG. 3, the
The
As the
発電機250は、例えば、図4に示すように、熱交換器240に接続された復水型蒸気タービン251を備えている。そして、発電機250は、復水型蒸気タービン251に熱交換器240から水蒸気が供給されて復水型蒸気タービン251が回転し、発電する。
また、発電機250の復水型蒸気タービン251には、図1に示すように、水蒸気供給管255が接続されている。この水蒸気供給管255は、発電機250の復水型蒸気タービン251から回転で利用されて排出される水蒸気を水蒸気パイプライン257に供給する。この水蒸気パイプライン257は、京葉臨海コンビナート10に既設のものである。すなわち、水蒸気パイプライン257は、エネルギー産業および素材産業で水蒸気を共有するために設けられたものである。
そして、水蒸気供給管255には、水蒸気供給管255から水蒸気パイプライン257に供給する水蒸気の量である供給水蒸気量を検出する流量計などの図示しない水蒸気量検出手段が設けられている。この水蒸気量検出手段は、運転制御部300に接続され、検出した供給水蒸気量に関する信号を運転制御部300へ出力する。
For example, as shown in FIG. 4, the
Further, as shown in FIG. 1, a
The water
変圧器260は、発電機250に接続されるとともに、図1に示すように、京葉臨海コンビナート10に既設の送電線265に接続されている。この送電線265は、エネルギー産業である電力会社から供給される電力を送電する。そして、変圧器260は、発電機250で発電した電力を適宜変圧し、送電線265へ供給する。
また、変圧器260には、送電線265へ供給した供給電力量を検出する図示しない供給電力量検出手段が設けられている。この供給電力量検出手段は、運転制御部300に接続され、検出した供給電力量に関する信号を運転制御部300へ出力する。
The
In addition, the
運転制御部300は、例えばコンピュータなどにて構成され、エネルギー発生部200の動作を制御する。この運転制御部300は、エネルギー発生部200の各動作部位の駆動状態をそれぞれ制御する各動作部位毎に設けられた各シーケンサを統括制御する。
そして、運転制御部300は、運転制御部300全体の動作制御をするOS(Operating System)上に展開されるプログラムとして構成された、焼却制御手段310などを備えている。
The
The
焼却制御手段310は、脱瀝残渣供給手段212および有機廃棄物供給手段223を制御し、焼却炉230へ供給する脱瀝残渣およびバイオマス系燃料の量比、すなわち脱瀝残渣および各バイオマス系燃料の供給量を制御する。具体的には、焼却制御手段310は、運転制御部300に設けられ資源循環システム100の管理者が入力操作可能な図示しない入力操作部で入力操作された設定事項、例えば各バイオマス系燃料の焼却炉230への供給量、焼却炉230の燃焼温度、水蒸気の発生量や圧力などの発生状態、発電量などに基づいて、脱瀝残渣供給手段212および有機廃棄物供給手段223の動作を適宜制御し、脱瀝残渣の第一バーナー232への供給量および各バイオマス系燃料の第二バーナー233への供給量を、所定の割合となるようにする。
この供給量の所定の割合は、例えば、設定事項が各バイオマス系燃料の焼却炉230への供給量や各バイオマス系燃料の供給割合、バイオマス系燃料と脱瀝残渣との供給割合である場合、脱瀝残渣供給手段212および有機廃棄物供給手段223の動作を各搬出量が設定事項に対応する状態に制御する。
また、設定事項が焼却炉230の燃焼温度である場合、温度検出手段から出力される焼却室内の温度に関する信号に基づいて、検出した焼却室内の温度が設定された燃焼温度になるように、バイオマス系燃料と脱瀝残渣とを適宜供給させる状態に制御する。すなわち、木材由来、活性汚泥由来、可燃ごみ由来などの種別によりバイオマス系燃料の発熱量が異なるので、供給する種別のバイオマス系燃料の供給量により焼却炉230で燃焼させるバイオマス系燃料全体の熱量が演算でき、供給する脱瀝残渣の供給量が分かれば焼却炉230での全体の燃焼熱量が演算できる。このため、設定された燃焼温度に対する焼却室内の温度の過不足分の熱量を調整する状態に、バイオマス系燃料と脱瀝残渣とが所定の割合となるように供給させる制御をする。
さらに、設定事項が水蒸気の発生状態では、水蒸気検出手段から出力される熱交換器240で発生する水蒸気の性状に関する信号に基づいて、設定された水蒸気の発生状態となるように、焼却炉230の焼却室内の温度を変更させる制御、すなわちバイオマス系燃料と脱瀝残渣との供給量を適宜制御する。
同様に、設定事項が発電量である場合、変圧器260の供給電力量検出手段から出力される供給電力量に関する信号に基づいて、発電機250へ供給する水蒸気の圧力や量などを制御する。すなわち、所定の水蒸気を供給する状態に焼却炉230での熱量が得られるように、バイオマス系燃料と脱瀝残渣との供給量を適宜制御する。
このように、脱瀝残渣の供給状態と各バイオマス系燃料の供給状態により、廃棄物からエネルギーを取り出す運転制御ができる。
The
The predetermined ratio of the supply amount is, for example, when the setting item is the supply amount of each biomass fuel to the
Further, when the setting item is the combustion temperature of the
Furthermore, when the setting item is the generation state of water vapor, the
Similarly, when the setting item is the power generation amount, the pressure and amount of water vapor supplied to the
In this way, operation control for extracting energy from waste can be performed according to the supply state of the denitrification residue and the supply state of each biomass fuel.
また、運転制御部300は、各動作部位の動作状況をあらかじめ設定されている閾値と比較し、異常な動作状態か否かを常時監視し、異常な動作状態であることを認識すると、管理者に報知したり、動作を停止させたりする制御も可能である。
In addition, the
システム制御部400は、資源循環システム100の稼働により発生するエネルギーの供給による決済処理する。
このシステム制御部400は、例えばコンピュータなどにて構成され、運転制御部300と送受信可能に接続されている。このシステム制御部400および運転制御部300の接続としては、例えばTCP(Transmission Control Protocol)/IP(Internet Protocol)などの汎用のプロトコルに基づくインターネット、イントラネット、LAN(Local Area Network)、無線媒体により情報が送受信可能な複数の基地局がネットワークを構成する通信回線網や放送網などのネットワーク、さらには、無線LANなどのように直接送受信するための媒体となる無線媒体自体などが例示できる。ここで、無線媒体としては、電波、光、音波、電磁波などのいずれの媒体をも適用できる。
そして、システム制御部400は、システム制御部400全体の動作制御をするOS(Operating System)上に展開されるプログラムとして構成された、売電請求金演算手段410と、売水蒸気請求金演算手段420と、決算手段430と、などを備えている。
The
The
The
売電請求金演算手段410は、供給電力量検出手段で検出した供給電力量に基づいて送電線265に電力を供給する電力会社に対して請求する売電請求金額を演算する。
売水蒸気請求金演算手段420は、水蒸気量検出手段で検出した供給水蒸気量に基づいて水蒸気パイプライン257に接続され水蒸気を利用する施設に対して請求する水蒸気供給金額を演算する。
決算手段430は、演算した請求する金額の決算処理を金融機関にて管理する付加価値通信網に構築されたファームバンキングにより実施する。なお、決算手段430は、ファームバンキングにより決算処理を自動的に実施するのみならず、請求金の請求書を画面表示や印刷出力するなどして、管理者に決算処理を促す旨の表示処理や印刷処理を決算処理として実施する構成としてもよい。
The power sale bill calculation means 410 calculates a power sale charge amount charged to the power company that supplies power to the
The water vapor sales bill calculation means 420 calculates the amount of water vapor supply charged to the facility connected to the
The settlement means 430 carries out settlement processing of the calculated billed amount by firm banking built in a value-added communication network managed by a financial institution. The settlement means 430 not only automatically performs settlement processing by firm banking, but also displays processing for prompting the manager to perform settlement processing by displaying a bill invoice or printing it out. The printing process may be implemented as a settlement process.
〔資源循環システムの動作〕
次に、上記一実施形態の動作について説明する。
[Operation of resource circulation system]
Next, the operation of the one embodiment will be described.
まず、製油所などの石油精製施設11で原油の精製により廃棄される脱瀝残渣を、例えばパイプラインなどにて脱瀝残渣取得手段210の脱瀝残渣タンク211へ流入させて貯蔵する。この貯蔵の際に例えば流入量が検出され、運転制御部300により、図示しない脱瀝残渣量検出手段で検出する脱瀝残渣の貯蔵量に関する信号に基づいて、脱硫残渣の脱瀝残渣タンク211への流入を監視、制御する。
一方、有機廃棄物取得手段220により、バイオマス系燃料を取得する。例えば、既に微粉末に造粒されたバイオマス系燃料が搬入された場合には、バイオマスタンク222へ直接投入して貯蔵させる。また、いわゆるバイオチップなどの造粒されたものが搬入された場合には、前処理部221の粉砕機221Bにより、所定の平均粒子径となる微粉末に粉砕して造粒し、バイオマスタンク222へ投入させる。さらに、未利用木質資材や活性汚泥ケーキ、生ゴミなどの可燃ゴミなどが搬入された場合には、前処理部221の加熱機221Aで乾燥あるいは炭化処理した後に粉砕機221Bにて微粉末に粉砕して造粒し、バイオマスタンク222へ投入させる。なお、バイオマスタンク222への投入の際には、由来の廃棄物の種別に応じて投入する。
First, degassing residue discarded by refining crude oil at an
On the other hand, the biomass fuel is acquired by the organic waste acquisition means 220. For example, when a biomass fuel already granulated into fine powder is carried in, it is directly put into the
そして、運転制御部300は、図示しない管理者により入力操作部で入力操作された設定事項に基づいて、脱瀝残渣供給手段212および有機廃棄物供給手段223を制御して、脱瀝残渣タンク211に貯蔵された脱瀝残渣を焼却炉230の第一バーナー232へ供給するとともに、各バイオマスタンク222に貯蔵された各バイオマス系燃料を焼却炉230の第二バーナー233へ供給して燃焼させる。これら脱瀝残渣および各バイオマス系燃料の供給は、上述したように、設定事項に応じた所定の供給割合および供給量で供給される。
この焼却炉230でのバイオマス系燃料の燃焼の際、バイオマス系燃料中にライムケーキが混入あるいはライムケーキが焼却炉230へ別途供給されることで、脱瀝残渣の燃焼により比較的多く発生する硫黄分がライムケーキ中のカルシウムと反応し、硫酸カルシウムとして燃焼ガス中から除去、すなわち脱硫される。この脱硫により発生した硫酸カルシウムは、焼却炉230の炉本体231の下部に、脱瀝残渣およびバイオマス系燃料の燃焼により発生する灰分とともに堆積してダスト回収部231Aから排出され、例えば素材産業の建材メーカ14で建材の原料として利用される。
Then, the
During combustion of biomass fuel in the
そして、焼却炉230での燃焼により、熱交換器240の水蒸気発生部241にて、脱瀝残渣および各バイオマス系燃料の供給割合および供給量に応じた性状で発生する水蒸気により、発電機250の復水型蒸気タービン251が回転されて発電機250で発電される。
この発電機250にて発電された電力は、変圧器260で適宜変圧され、京葉臨海コンビナート10に既設の送電線265へ供給される。
この発電した電力の送電線265への供給時、運転制御部300は供給電力量検出手段で検出する供給電力量に関する信号を受信し、例えば表示手段での画面表示や印刷手段での印刷出力などにより、管理者へ認識可能に報知する。
また、運転制御部300は、供給電力量に関する信号をシステム制御部400へ出力する。
Then, by the combustion in the
The electric power generated by the
When the generated power is supplied to the
In addition, the
また、運転制御部300は、例えばバルブなどの制御により、脱瀝残渣およびバイオマス系燃料の燃焼により発生され復水型蒸気タービン251を回転させて発電機250から排出される水蒸気を、水蒸気供給管255を介して水蒸気パイプライン257に供給する。
この水蒸気の水蒸気パイプライン257への供給時、運転制御部300は図示しない水蒸気量検出手段で検出する供給水蒸気量に関する信号を受信し、例えば表示手段での画面表示や印刷手段での印刷出力などにより、管理者へ認識可能に報知する。
また、運転制御部300は、供給水蒸気量に関する信号をシステム制御部400へ出力する。
In addition, the
When supplying the water vapor to the
In addition, the
供給電力量および供給水蒸気量に関する信号を受信したシステム制御部400は、売電請求金演算手段410により、受信した供給電力量に応じて、送電線265を介して電力を供給する電力会社に対して請求する売電請求金額を演算する。
また、システム制御部400は、売水蒸気請求金演算手段420により、受信した供給水蒸気量に応じて、水蒸気パイプライン257に接続され水蒸気を利用する施設である素材産業に対して請求する水蒸気供給金額を演算する。この素材産業への請求としては、例えば水蒸気を利用した企業毎に使用量に応じて請求したり、水蒸気を利用する施設の組合団体などで水蒸気パイプラインや本システム100などの保守管理を実施し会費を徴収する会員制の団体に対して一括して請求したりするなどが例示できる。
そして、システム制御部400は、決算手段430により、演算した請求する金額である売電請求金額および水蒸気供給金額の決算処理を、例えば金融機関にて管理する付加価値通信網に構築されたファームバンキングにより実施する。
The
Further, the
Then, the
〔実施形態の作用効果〕
上述したように、上記一実施の形態では、原油を精製する石油精製施設11から廃棄され脱瀝残渣取得手段210で取得した脱瀝残渣と、有機廃棄物取得手段220で取得したバイオマス系燃料とを、焼却炉230で燃焼させる。そして、焼却炉230で発生する燃焼ガスから熱交換器240の水蒸気発生部241で熱交換により水蒸気を生成させる。そして、生成した水蒸気で、発電機250の復水型蒸気タービン251を回転させて発電させ、変圧器260を介して発電した電力を電力会社で電力を供給する送電線265へ供給させる。すなわち、比較的熱量が少ない廃棄物由来のバイオマス系燃料を発電機250で発電させるための水蒸気を発生させるために不足する分を、比較的熱量が多い廃棄物である脱瀝残渣を燃焼助剤として燃焼させている。
このように、例えば天災や害虫などによる被害木や廃材、製材などで生じるおが屑などの未利用木質資源からの粉砕物である木材粉砕物、汚水処理により生成される余剰の活性汚泥の脱水物や乾燥粉粒物などの活性汚泥の粉粒物、生ゴミなどの可燃ごみの粉粒物など、熱量が比較的少なく、かついわゆるバイオチップと称される固形燃料として処理するのに比較的大きなエネルギーが必要である廃棄物を、石油精製施設11から廃棄物として排出される脱瀝残渣とともに焼却させて、有効な電気エネルギーを生成させている。このことにより、単に焼却処分される廃棄物から有効な電気エネルギーとして回収でき、例えば廃棄物を埋め立てるなどの処理も不要なことから埋立地の確保も容易に得られる。
このため、特に、日本国で顕著に認められる石油コンビナートなどのようなエネルギーおよび素材産業の集積地と民生大消費地とが近接する地域に設置するのみで、固形燃料として処理するための設備、固形燃料から有効的にエネルギーを発生させるための設備などを各企業や同業団体あるいは市町村などでそれぞれ建設する負荷がなく、現実に有効的に利用されていない廃棄物を資源として有効利用でき、電気エネルギーとして廃棄物の排出元へ供給されることとなり、エネルギーの循環サイクルが容易に構築でき、エネルギー問題と廃棄物の処理問題との双方を二酸化炭素の排出を削減して容易に解決できる。さらには、エネルギーおよび素材産業の集積地であるコンビナートに設置することで、コンビナート周辺の例えば港湾や港湾周辺の整備された鉄道、道路交通網、空港などの輸送経路を利用してバイオマス原料を各地から回収することも容易である。すなわち、コンビナート、特に海上輸送経路も利用できる臨海コンビナートで設置することが好ましい。さらには、港湾や空港、道路などを介して資材物資の搬入搬出量が多く、各種の素材産業の集積地であるとともに首都圏である民生大消費地が隣接する京葉臨海コンビナート10が好適である。
[Effects of Embodiment]
As described above, in the above-described embodiment, the defoaming residue discarded from the
In this way, for example, pulverized wood from waste wood resources such as sawdust produced by natural disasters and pests, waste wood, sawdust, etc., dehydrated surplus activated sludge produced by sewage treatment, Relatively large energy to process as solid fuel called so-called biochip, such as activated sludge granules such as dry powder, combustible waste such as garbage, and so on. Is required to be incinerated together with the degassing residue discharged as waste from the
For this reason, in particular, facilities for processing as solid fuel only by installing in areas where energy and material industry accumulation areas and consumer consumption areas such as oil complexes recognized prominently in Japan are close, There is no burden of constructing facilities for generating energy from solid fuel at each company, industry association, or municipality, and waste that is not actually used effectively can be used effectively as a resource. As energy is supplied to the waste discharge source, an energy circulation cycle can be easily constructed, and both the energy problem and the waste treatment problem can be easily solved by reducing carbon dioxide emission. Furthermore, by installing it in a complex where the energy and materials industries are concentrated, biomass raw materials can be used in various places around the complex, for example, by using transportation routes such as harbors, railways around the port, road transportation networks, and airports. It is also easy to recover from. That is, it is preferable to install in a complex, particularly a coastal complex that can also use a sea transportation route. Furthermore, the
そして、変圧器260から送電線265へ供給する電力量を供給電力量検出手段で検出し、この検出した電力量に基づいてシステム制御部の売電請求金演算手段により電力会社に対して請求する売電請求金額を演算し、決算処理している。
このため、エネルギーの循環サイクルの構築により、廃棄物の焼却で得られ供給される電気エネルギーの供給量に基づいて、自動的に電気エネルギーの供給に伴う売電請求金を演算するので、本資源循環システム100の有効かつ有益な運用が容易に図れる。
Then, the amount of power supplied from the
For this reason, the construction of the energy circulation cycle automatically calculates the power sales invoice associated with the supply of electrical energy based on the supply of electrical energy obtained and supplied by incineration of waste. Effective and useful operation of the
さらに、発電した電力を供給する送電線265として、エネルギーおよび素材産業の集積地である京葉臨海コンビナート10に既に設けられているものを用いている。
このため、発電した電力を、変圧器260を介して既設の送電線265へ供給するのみで効率的な廃棄物からのエネルギーの循環サイクルが容易に得られ、電気エネルギーを有効利用することが容易にできる。
Further, as the
For this reason, an efficient circulation cycle of energy from waste can be easily obtained simply by supplying the generated power to the existing
また、処理が煩雑で比較的大きな処理エネルギーが必要であり現実に有効的に利用されておらず廃棄物として処理されている例えば被害木や廃材、製材などで生じるおが屑などの未利用木質資源からの粉砕物である木材粉砕物、汚水処理により生成される余剰の活性汚泥の脱水物や乾燥粉粒物などの活性汚泥、生ゴミなどの可燃ごみ、金属が混在するタイヤなどのゴム系廃棄物を、バイオマス系燃料として利用する。
このように、焼却炉230で焼却しても大気中の二酸化炭素がネットで増大しないので、生成される電気エネルギーはバイオマス系燃料分がいわゆるクリーンエネルギーとして利用されることとなる。このため、発電された電力をエネルギーおよび素材産業の集積地さらには近接する民生大消費地で利用することで、エネルギーの循環サイクルが容易に構築でき、エネルギー問題と廃棄物の処理問題との双方を効率よく解決できる。
In addition, the processing is complicated, requires relatively large processing energy, is not effectively used in practice, and is treated as waste, for example, from unused wood resources such as sawdust generated from damaged trees, waste wood, lumber, etc. Pulverized wood waste, surplus activated sludge dehydrated wastewater produced by sewage treatment, activated sludge such as dry powder, combustible waste such as garbage, rubber waste such as tires mixed with metal Is used as biomass fuel.
Thus, since carbon dioxide in the atmosphere does not increase over the net even when incinerated in the
さらに、例えば民生大消費地などで生じる不燃ごみや素材産業から不良品として再利用できずに廃棄されるプラスチックなどの熱量が比較的高いプラスチック系廃棄物や、熱量が比較的高いものの利用が限られた余剰のバイオエタノールあるいはバイオマス由来のETBEを、バイオマス系燃料と併せて利用している。
このように、比較的熱量が少ないバイオマス系燃料を発電機250で発電させるための水蒸気を発生させるために不足する分を、熱量が比較的多いプラスチック系廃棄物を燃焼助剤として用いることで、廃棄物処理問題を解決しつつ発熱量が増大して発電量を増大できる。また、熱量が比較的多いバイオマス由来のバイオエタノールやETBEを燃焼助剤として用いることで、大気中の二酸化炭素がネットで増大せずに発熱量の増大による発電量の増大が得られる。特に、十分に利用されずに余剰となることにより別途処理する必要もなく、有効的にエネルギーとして利用できる。また、バイオマス由来のバイオエタノールやETBEを利用することによる脱瀝残渣の使用量の低減により、脱瀝残渣の燃焼により発生する大気中への二酸化炭素の排出をも削減できる。
In addition, the use of non-combustible waste generated in large consumer areas, plastic wastes that are relatively high in heat, such as plastics that cannot be reused as defective products from the materials industry, and those that have relatively high amounts of heat are limited. The surplus bioethanol or biomass-derived ETBE is used together with biomass fuel.
In this way, by using a plastic waste having a relatively large amount of heat as a combustion aid, a shortage in order to generate steam for generating a biomass fuel having a relatively small amount of heat with the
そして、熱交換器240から発電に利用されて発電機250から排出される水蒸気を、水蒸気供給管255を介して水蒸気パイプライン257に供給している。そして、水蒸気量検出手段で供給した水蒸気量を検出し、システム制御部400の売水蒸気請求金演算手段420により、検出した供給水蒸気量に基づいて、水蒸気パイプライン257に接続され水蒸気を利用するエネルギー産業や素材産業に対して請求する水蒸気供給金額を演算し、決算している。
このように、発電に利用した後の水蒸気をエネルギー産業および素材産業の集積地さらには近接する民生大消費地に設置した水蒸気パイプライン257を用いて、エネルギー産業および素材産業の集積地さらには近接する民生大消費地で水蒸気を利用することで、電気エネルギーのみならず熱エネルギーとしても利用でき、さらに効率的な廃棄物からのエネルギーの循環サイクルが得られ、エネルギー問題と廃棄物の処理問題との双方を効率よく解決できる。さらに、バイオマス系燃料として利用するために例えば活性汚泥や生ゴミなどを乾燥するなどの施設で水蒸気を利用することで、廃棄物の処理による発電に利用するバイオマス系燃料の安定した取得が容易となる。
Then, steam that is used for power generation from the
In this way, the water vapor used for power generation is used in the energy industry and the materials industry, and the
また、発電に利用した後の水蒸気を供給する水蒸気パイプライン257として、エネルギー産業および素材産業の集積地である京葉臨海コンビナート10に既に設けられているものを用いている。
このため、既設の水蒸気パイプライン257に水蒸気供給管255を接続するのみで効率的な廃棄物からのエネルギーの循環サイクルが容易に得られ、熱エネルギーを有効利用することが容易にできる。
Moreover, what is already provided in the
For this reason, simply connecting the
そして、焼却炉230の第一バーナー232で脱瀝残渣を燃焼させ、焼却炉230の第二バーナー233で有機廃棄物取得手段220により例えば数μm〜数百μmに造粒された乾燥微粉末の形態で取得したバイオマス系燃料を燃焼させる。
このため、熱量が比較的高い脱瀝残渣と、熱量が比較的低いバイオマス系燃料とを、それぞれ独立したバーナー232,233で燃焼させるので、バーナー232,233の設計が比較的容易で、容易に製造できるとともに、燃焼制御が容易にできる。
Then, the degassing residue is burned by the
For this reason, since the denitrification residue having a relatively high calorific value and the biomass fuel having a relatively low calorific value are burned by the
さらに、有機廃棄物取得手段220として、加熱機221Aにより発電機250から排出される水蒸気の熱を利用して木材や活性汚泥、可燃ごみなどを乾燥あるいは炭化処理した後、粉砕機により粉砕して得られた粉粒物をバイオマス系燃料として取得し、焼却炉230へ供給する構成としている。
このため、あらかじめ造粒されたバイオマス系燃料を回収するために素材産業や市町村あるいは自治体などにて廃棄物からバイオマス系燃料を製造させる設備を設ける必要が無く、バイオマス系燃料の廃棄物の処理による発電に利用するバイオマス系燃料の安定した取得が容易となる。
さらに、例えば、発電機250で発電に利用した後の水蒸気や、発電に利用する水蒸気を発生させた後の焼却炉230の燃焼ガスの余熱分を利用して発生した水蒸気などをバイオマス系燃料の製造に利用することで、バイオマス系燃料から得られる熱量をより有効に利用できる。特に、発電機の設置位置に近接して配設する構成とすることで、熱損失も少なくなり、水蒸気を搬送するパイプラインなどの構成も小型化および簡略化できる。
Further, as organic waste acquisition means 220, wood, activated sludge, combustible waste, etc. are dried or carbonized using the heat of steam discharged from the
For this reason, it is not necessary to provide a facility for producing biomass fuel from waste in the raw material industry, municipalities, or local governments in order to collect pre-granulated biomass fuel, and by processing biomass fuel waste Stable acquisition of biomass fuel used for power generation becomes easy.
Furthermore, for example, steam generated after using the
また、運転制御部300の焼却制御手段310により、脱瀝残渣供給手段212により脱瀝残渣取得手段210で取得した脱瀝残渣を焼却炉230へ供給させる量と、有機廃棄物供給手段223により有機廃棄物取得手段220で取得したバイオマス系燃料を焼却炉230へ供給させる量との量比を、制御している。
このことにより、例えば、石油精製施設11の運転条件による脱瀝残渣の取得量、未利用木質資源である木材廃棄物や活性汚泥の粉粒物などの廃棄物の発生量に応じたバイオマス系燃料の取得量に応じて、焼却炉230で安定して焼却処理ができ、廃棄物の安定した処理が得られる。また、焼却炉230における焼却による発生熱量を適宜制御することで、必要な発電量や水蒸気量なども適宜制御可能となる。したがって、エネルギー・素材産業、さらには近接する民生大消費地への安定したエネルギーの提供や発生する廃棄物の安定した処理が得られる。
Further, the incineration control means 310 of the
As a result, for example, the biomass fuel according to the amount of denitrification residue acquired under the operating conditions of the
そして、焼却制御手段310により、複数のバイオマスタンク222で由来の廃棄物の種別毎に取得したバイオマス系燃料を、それぞれバイオマスタンク222に設けた有機廃棄物供給手段223により焼却炉230へ別途あるいは混合して供給する種別毎の供給量に応じて、脱瀝残渣およびバイオマス系燃料の量比を制御している。
このことにより、例えば木材由来、活性汚泥由来、可燃ごみ由来などにより種別により異なる発熱量でも、種別に応じて焼却炉230へ供給する種別毎のバイオマス系燃料の供給量を認識することで、バイオマス系燃料の全体的な熱量を演算などにより容易に認識できるので、焼却炉230でのより安定した焼却および発電量や水蒸気量などのエネルギー発生量の容易な制御などが得られる。
Then, the biomass fuel obtained for each type of waste derived from the plurality of
By recognizing the supply amount of biomass-based fuel for each type supplied to the
さらに、製糖処理により廃棄されるカルシウムを主成分とする製糖廃棄物(ライムケーキ)を有機廃棄物取得手段220で取得し、バイオマス系燃料とともに焼却炉230へ供給させている。
このことにより、原油由来の脱瀝残渣などの焼却により生じる硫黄分が、バイオマス系燃料とともに焼却炉230へ供給する製糖廃棄物のカルシウムにより脱硫され、脱硫剤を別途添加することなく、あるいは少ない添加量で廃棄物を利用して除去でき、製糖廃棄物の処理と焼却により生じる硫黄分の脱硫処理の双方が得られる。また、エネルギーおよび素材産業の集積地である京葉臨海コンビナート10に設置することで、エネルギーおよび素材産業の集積地に製糖施設がない場合でも、港湾を利用して製糖廃棄物の各地からの回収も容易である。さらには、脱硫により生じる石膏である硫酸カルシウムは建材として利用でき、エネルギーおよび素材産業の集積地における素材産業での利用によるさらなる資源リサイクルが得られる。また、燃焼による灰分も無機質であることから、石膏と併せて建材として利用でき、焼却による灰分の埋め立て処理なども不要となり、資源として有効利用できる。
そして、ライムケーキを焼却炉230へ投入する構成であることから、燃焼ガスを処理する燃焼ガス処理部234における脱硫処理の負荷を低減できる。したがって、脱硫処理のための設備の簡略化や小型化なども得られる。
さらに、焼却炉230の炉本体231の底部に灰分や硫酸カルシウムを回収するダスト回収部231Aを設けている。すなわち、バーナー232,233にて燃焼させるボイラ式の焼却炉230であることから、ダスト回収部231Aを設けて灰分や硫酸カルシウムとして回収することが容易にできる。
Furthermore, the sugar-making waste (lime cake) which has calcium as a main component discarded by sugar-making processing is acquired with the organic waste acquisition means 220, and is supplied to the
As a result, sulfur generated by incineration of crude oil-derived desulfurization residue and the like is desulfurized by calcium of the sugar production waste supplied to the
And since it is the structure which puts a lime cake into the
Further, a
そして、システム制御部400の決算手段430により、演算した請求する金額である売電請求金額および水蒸気供給金額の決算処理を、例えば金融機関にて管理する付加価値通信網に構築されたファームバンキングにより実施している。
このため、資源化された廃棄物から得られるエネルギーの供給により請求する売電請求金額および水蒸気供給金額の決算をファームバンキングにより自動的に処理できるので、容易な運用管理ができる。
さらに、決算処理として、例えば、水蒸気を利用する施設の組合団体などで水蒸気パイプラインや本システム100などの保守管理を実施する会員制の団体に対して、この団体で徴収した会費を水蒸気供給金額として充当する形態で処理することで、よりエネルギー・素材産業間さらには市町村や自治体などの連携体制がより強固となり、互いのエネルギーおよび廃棄物処理問題の効果的な解決が円滑かつ有効的に機能できる。
Then, the settlement processing 430 of the
For this reason, since the settlement of the power sales billing amount and the water vapor supply amount billed by the supply of energy obtained from the resourced waste can be automatically processed by the farm banking, easy operation management can be performed.
Furthermore, as a settlement process, for example, the membership fee collected by this organization for the membership organization that implements maintenance management of the steam pipeline, the
〔実施形態の変形〕
なお、以上説明した態様は、本発明の一態様を示したものであって、本発明は、上述した実施形態に限定されるものではなく、本発明の目的および効果を達成できる範囲内での変形や改良が、本発明の内容に含まれるものであることはいうまでもない。また、本発明を実施する際における具体的な構造および形状などは、本発明の目的および効果を達成できる範囲内において、他の構造や形状などとしても適用できる。
[Modification of Embodiment]
The aspect described above shows one aspect of the present invention, and the present invention is not limited to the above-described embodiment, and is within a range in which the object and effect of the present invention can be achieved. Needless to say, modifications and improvements are included in the content of the present invention. In addition, the specific structure and shape when implementing the present invention can be applied to other structures and shapes as long as the objects and effects of the present invention can be achieved.
すなわち、上述したように、京葉臨海コンビナート10に適用する場合に限らず、各地区の臨海コンビナート、さらには内陸地の工業地帯などにも適用できる。
That is, as described above, the present invention is not limited to the case where the present invention is applied to the
そして、脱瀝残渣を燃焼助剤として燃焼させる構成を例示したが、脱瀝残渣に限らず、例えば常圧蒸留装置から排出される常圧残油や減圧蒸留装置から排出される減圧残油などの重質油、石炭の微粉末である微粉炭、石油由来の石油コークス、など、各種化石燃料を用いてもよい。
なお、特に廃棄物として排出される化石燃料である脱瀝残渣、石炭の微粉末や石油コークスが好ましく、さらに微粉炭や石油コークスに比して再利用が困難な廃棄物である脱瀝残渣が好ましい。
さらに、脱瀝残渣を第一バーナー232で燃焼させたが、例えば微粉炭や石油コークスなどを燃焼させる場合には、それぞれ別々のバーナーを用いたり、あらかじめ脱瀝残渣や微粉炭、石油コークスなどを混合して1つのバーナーにて燃焼させたりするなど、各種構成が適用できる。そしてさらに、脱瀝残渣を第一バーナー232で燃焼で燃焼させ、微粉炭や石油コークスを、バイオマス系燃料と混合して併せて第二バーナー232で燃焼させるなどしてもよい。
And although the structure which burns a desulfurization residue as a combustion adjuvant was illustrated, it is not restricted to a desulfurization residue, For example, the normal pressure residual oil discharged | emitted from an atmospheric distillation apparatus, the pressure reduction residual oil discharged | emitted from a vacuum distillation apparatus Various fossil fuels such as heavy oil, pulverized coal that is a fine powder of coal, petroleum-derived petroleum coke, and the like may be used.
In particular, defoaming residue that is fossil fuel discharged as waste, fine powder of coal and petroleum coke are preferable, and defoaming residue that is a waste that is difficult to reuse compared to pulverized coal and petroleum coke is particularly preferable. preferable.
Furthermore, the degassing residue was burned by the
また、廃棄物として、バイオマス系燃料として、各種廃棄物をも処理する形態で説明したが、例えば設置箇所周辺の施設状況や廃棄物の回収・収集形態などに応じて、活性汚泥のみ、未利用木質資源のみ、生ゴミのみ、ゴム系廃棄物のみ、あるいはいずれかの組み合わせで焼却する構成としてもよい。そして、不燃ゴミであるプラスチック系廃棄物やバイオエタノールなどを用いなくてもよい。さらには、製糖廃棄物を用いず、各種カルシウム系廃棄物を利用してもよい。 In addition, it has been explained in the form of processing various types of waste as biomass fuel, but only activated sludge is unused, depending on the facility situation around the installation location and the form of waste collection / collection, for example. It is good also as a structure which incinerates only with wood resources, only garbage, only rubber-type waste, or any combination. And it is not necessary to use the plastic waste, bioethanol, etc. which are nonflammable garbage. Furthermore, various calcium-based wastes may be used without using sugar-making waste.
また、脱瀝残渣およびバイオマス系燃料を燃焼させる焼却炉230として、ボイラ式のものを例示したが、例えば図5に示すように、流動床式のものなどでもできる。
すなわち、図5に示す流動床式の焼却炉500は、砂などのセラミックス粉粒物を所定の温度に加熱しつつ循環させ上部にセラミックス粉粒物および燃焼ガスを分離するサイクロン510を備えた加熱流動床としてのコンバスタ520を備えている。このコンバスタ520には、脱瀝残渣やバイオマス系燃料を内部に投入する図示しない燃焼原料投入部が設けられている。また、サイクロン510には、分離した燃焼ガスを流通するダクト530が接続されている。そして、このダクト530内に熱交換により水蒸気を発生させる水蒸気発生部241が設けられている。また、ダクト530には燃焼ガス処理部234が接続され、燃焼ガスを処理して排気させる。
この図5に示す流動床式のものでは、焼却するバイオマス系燃料として、例えば径寸法が数cm程度の粒状物でもよく、微粉状に前処理しておく必要がなく、容易に処理できる。すなわち、セラミックス造粒物を所定の温度に加熱しつつ循環させセラミックス粉粒物と燃焼ガスとを分離するサイクロン510を備えたコンバスタ520を用いるので、比較的微粉状に造粒しにくいバイオマス系燃料でも例えば粒径が数cm程度の粒状や塊状物として投入しても焼却でき、バイオマス系燃料として取得するための廃棄物の処理が容易にできる。さらには、例えば石油精製で利用する流動式接触分解(fluid catalytic cracking:FCC)塔の技術を転用すればよく、バイオマス系燃料を焼却するための特別のバーナーや装置を建造する必要もなく、設備の製造や運転制御も比較的容易に得られる。
このように、上述の実施形態や図5に示す実施形態のように、発電のための水蒸気を発生させる焼却炉の構成としては、ボイラ式、流動床式、その他の各種構成を利用できる。
Moreover, although the boiler type | mold was illustrated as the
That is, the
In the fluidized bed type shown in FIG. 5, the biomass fuel to be incinerated may be a granular material having a diameter of about several centimeters, for example, and does not need to be pretreated into a fine powder and can be easily processed. That is, since the
As described above, as in the above-described embodiment and the embodiment shown in FIG. 5, a boiler type, a fluidized bed type, and other various configurations can be used as the configuration of the incinerator that generates water vapor for power generation.
また、水蒸気を使用して発電させる発電機250として、復水型蒸気タービン251を備えた構成を例示したが、水蒸気を使用するいずれの水蒸気タービンの構成を適用できる。
そして、発電に利用した水蒸気を利用して加熱機221Aで廃棄物を乾燥あるいは炭化処理する構成に限らず、例えば廃棄物を処理する施設やバイオマス系燃料を集積する場所近傍に加熱機221Aを別途設け、これら施設や集積場所で別途加熱により乾燥あるいは炭化処理してもよい。
そして、バイオマス系燃料として、上述したように廃棄物を処理する施設や集積場所などに設けた加熱機221Aで嵌挿あるいは炭化処理したもの、さらには粉砕機221Bにて粉砕してあらかじめバイオマス系燃料として製造したものを取得する構成としてもよい。このような構成とすることで、廃棄物の減容による搬送のコスト低減などの効率化が得られる。
また、水蒸気の利用として水蒸気パイプライン257に供給するのみならず、例えば廃棄物の処理や脱瀝残渣の加温、焼却炉230における燃焼のための空気の予熱など、各種加温に利用できる。そして、水蒸気パイプライン257を利用するのみならず、新設したものを用いてもよい。
Moreover, although the structure provided with the condensate type |
The
Then, as described above, the biomass fuel is inserted or carbonized by the
In addition to supplying steam to the
そして、熱交換器240から発電に利用され発電機250から排出される水蒸気を、水蒸気供給管255を介して水蒸気パイプライン257に供給している。そして、水蒸気を利用するエネルギー産業や素材産業が水蒸気パイプライン257から水蒸気を引き抜いた水蒸気使用量を水蒸気使用量検出手段で検出し、演算手段の水蒸気利用料演算手段により、検出した水蒸気使用量に基づいて施設に対して請求する水蒸気利用請求金額を演算する構成としてもよい。
このように、発電に利用した後の水蒸気をエネルギーおよび素材産業の集積地さらには近接する民生大消費地に設置した水蒸気パイプライン257を用いて、エネルギーおよび素材産業の集積地さらには近接する民生大消費地で水蒸気を利用することで、電気エネルギーのみならず熱エネルギーとしても利用でき、さらに効率的な廃棄物からのエネルギーの循環サイクルが得られ、エネルギー問題と廃棄物の処理問題との双方を効率よく解決できる。さらに、バイオマス系燃料として利用するために例えば活性汚泥や生ゴミなどを乾燥するなどの施設で水蒸気を利用することで、廃棄物の処理による発電に利用するバイオマス系燃料の安定した取得が容易となる。
Then, water vapor used for power generation from the
In this way, the water vapor used for power generation is used in the energy and material industry accumulation areas, and also in the nearby consumer high consumption areas, using the
その他、本発明の実施の際の具体的な構造および手順は、本発明の目的を達成できる範囲で他の構成に変更するなどしてもよい。 In addition, the specific structure and procedure for carrying out the present invention may be changed to other configurations as long as the object of the present invention can be achieved.
10……臨海コンビナートである京葉臨海コンビナート
11……施設としても機能するエネルギー産業である石油精製施設
12……施設としても機能するエネルギー産業である電力会社の発電所
13……施設としても機能する素材産業である製鉄所13
14……施設としても機能する素材産業である建材メーカ
15……施設としても機能する素材産業である化学メーカ15
100……資源循環システム
210……化石燃料取得手段としての脱瀝残渣取得手段
212……化石燃料供給手段としての脱瀝残渣供給手段
220……有機廃棄物取得手段
221A…加熱器
221B…粉砕機
222……貯蔵部としてのバイオマスタンク
230,500…焼却炉
232……バーナーである第一バーナー
233……バーナーである第二バーナー
240……熱交換器
250……発電機
255……水蒸気供給管
257……水蒸気パイプライン
260……変圧器
265……送電線
300……演算手段を構成する運転制御部
310……焼却制御手段
400……演算手段としてのシステム制御部
410……売電請求金演算手段
420……売水蒸気請求金演算手段
430……決算手段
510……サイクロン
520……加熱流動床としてのコンバスタ
10 …… Keiyo Rinkai Complex, a
14 …… Building material manufacturer that is a material industry that also functions as a
DESCRIPTION OF
Claims (19)
バイオマス系燃料を取得する有機廃棄物取得手段と、
前記化石燃料取得手段から供給される前記化石燃料および前記有機廃棄物取得手段から供給される前記バイオマス系燃料を燃焼する焼却炉と、
この焼却炉で発生する燃焼ガスとの熱交換により水蒸気を生成する熱交換器と、
この熱交換器により生成した水蒸気により回転される水蒸気タービンを有した発電機と、
この発電機で発電された電力を変圧して送電線へ供給する変圧器と、
を具備したことを特徴とした資源循環システム。 Fossil fuel acquisition means for acquiring fossil fuel;
An organic waste acquisition means for acquiring biomass fuel;
An incinerator for burning the fossil fuel supplied from the fossil fuel acquisition means and the biomass fuel supplied from the organic waste acquisition means;
A heat exchanger that generates steam by heat exchange with the combustion gas generated in the incinerator;
A generator having a steam turbine rotated by steam generated by the heat exchanger;
A transformer for transforming the power generated by this generator and supplying it to the transmission line;
A resource circulation system characterized by comprising:
前記変圧器から前記送電線へ供給する電力量を検出する供給電力量検出手段と、
この供給電力量検出手段で検出した前記電力量に基づいて前記送電線に電力を供給する電力会社に対して請求する売電請求金額を演算する売電請求金演算手段を備えた演算手段と、を具備した
ことを特徴とした資源循環システム。 The resource circulation system according to claim 1,
Supply power amount detection means for detecting the amount of power supplied from the transformer to the transmission line;
A calculation means comprising a power sale bill calculation means for calculating a power sale charge amount charged to a power company that supplies power to the transmission line based on the power amount detected by the supply power amount detection means; A resource circulation system characterized by comprising
前記発電機から排出される水蒸気を水蒸気パイプラインに供給する水蒸気供給管と、
前記水蒸気パイプラインに接続された前記水蒸気を利用する施設が前記水蒸気パイプラインから前記水蒸気を引き抜いた水蒸気使用量を検出する水蒸気使用量検出手段と、を具備し、
前記演算手段は、前記水蒸気使用量検出手段で検出した前記水蒸気使用量に基づいて前記施設に対して請求する水蒸気利用請求金額を演算する水蒸気利用料演算手段を備えた
ことを特徴とした資源循環システム。 The resource circulation system according to claim 1 or 2,
A water vapor supply pipe for supplying water vapor discharged from the generator to a water vapor pipeline;
A facility that uses the steam connected to the steam pipeline to detect the amount of steam used by extracting the steam from the steam pipeline;
The calculation means includes a water vapor usage fee calculation means for calculating a water vapor usage charge to be charged to the facility based on the water vapor usage detected by the water vapor usage detection means. system.
前記発電機から排出される水蒸気を水蒸気パイプラインに供給する水蒸気供給管と、
この水蒸気供給管から供給する供給水蒸気量を検出する水蒸気量検出手段と、を具備し、
前記演算手段は、前記水蒸気量検出手段で検出した前記供給水蒸気量に基づいて前記水蒸気パイプラインに接続された前記水蒸気を利用する施設に対して請求する水蒸気供給金額を演算する売水蒸気請求金演算手段を備えた
ことを特徴とした資源循環システム。 The resource circulation system according to claim 1 or 2,
A water vapor supply pipe for supplying water vapor discharged from the generator to a water vapor pipeline;
Water vapor amount detecting means for detecting the amount of water vapor supplied from the water vapor supply pipe,
The calculation means calculates a water vapor supply bill calculation for calculating a water supply amount to be charged for a facility using the water vapor connected to the water vapor pipeline based on the supply water vapor amount detected by the water vapor amount detection means. Resource circulation system characterized by having means.
前記水蒸気パイプラインは、コンビナートに既設あるいは新規の小規模施設の設置したものである
ことを特徴とした資源循環システム。 The resource circulation system according to claim 3 or 4,
The water vapor pipeline is a resource circulation system, wherein an existing or new small-scale facility is installed in a complex.
前記化石燃料取得手段で取得する化石燃料は、原油を精製する石油精製施設から取得する重質油および微粉炭ならびに石油コークスのうちの少なくともいずれか1つである
ことを特徴とした資源循環システム。 A resource circulation system according to any one of claims 1 to 5,
The fossil fuel obtained by the fossil fuel obtaining means is at least one of heavy oil, pulverized coal and petroleum coke obtained from an oil refining facility for refining crude oil.
前記石油精製施設から取得する重質油は、常圧蒸留装置から取得する常圧残油、減圧蒸留装置から取得する減圧残油、および脱瀝残渣のうちの少なくともいずれか1つである
ことを特徴とした資源循環システム。 The resource circulation system according to claim 6,
The heavy oil obtained from the oil refining facility is at least one of an atmospheric residue obtained from an atmospheric distillation device, an oil residue obtained from a vacuum distillation device, and a degassing residue. Characteristic resource circulation system.
前記化石燃料取得手段は、前記化石燃料として、原油を精製する石油精製施設から廃棄される脱瀝残渣を主要成分として取得する
ことを特徴とした資源循環システム。 The resource circulation system according to claim 6 or 7,
The fossil fuel acquisition means acquires, as the fossil fuel, a degassing residue discarded from an oil refining facility for refining crude oil as a main component.
前記有機廃棄物取得手段で取得するバイオマス系燃料は、木材粉砕物、汚水処理により生成される余剰の活性汚泥、ゴム系廃棄物、および、可燃ごみのうちの少なくともいずれか1つ以上である
ことを特徴とした資源循環システム。 A resource circulation system according to any one of claims 1 to 8,
The biomass fuel obtained by the organic waste obtaining means is at least one of pulverized wood, surplus activated sludge generated by sewage treatment, rubber waste, and combustible waste. A resource circulation system characterized by
前記有機廃棄物取得手段は、プラスチック系廃棄物、バイオエタノール、および、エチル−ターシャリ−ブチル−エーテル(Ethyl Tertiary Butyl Ether)のうちの少なくともいずれか1つ以上を取得し、前記バイオマス系燃料とともに前記焼却炉へ供給する
ことを特徴とした資源循環システム。 The resource circulation system according to claim 9, wherein
The organic waste acquisition means acquires at least one of plastic waste, bioethanol, and ethyl-tertiary-butyl-ether, and the biomass fuel together with the biomass-based fuel. A resource circulation system characterized by supplying to an incinerator.
前記有機廃棄物取得手段は、前記バイオマス系燃料を乾燥粉粒物として取得し、
前記焼却炉は、前記化石燃料および前記バイオマス系燃料をそれぞれ個別あるいは2以上を同時に燃焼原料として燃焼させる複数のバーナーを備えた
ことを特徴とした資源循環システム。 A resource circulation system according to any one of claims 1 to 10,
The organic waste acquisition means acquires the biomass fuel as a dry granular material,
The incinerator includes a plurality of burners for burning the fossil fuel and the biomass-based fuel individually or in combination with two or more as combustion raw materials at the same time.
前記有機廃棄物取得手段は、前記バイオマス系燃料として乾燥粉粒物として取得し、
前記焼却炉は、セラミックス粉粒物を所定の温度に加熱しつつ循環させ前記セラミックス粉粒物および燃焼ガスを分離するサイクロンを備えた加熱流動床と、前記有機廃棄物取得手段で取得した前記乾燥粉粒物および前記化石燃料取得手段で取得した前記化石燃料を前記加熱流動床内に投入する燃焼原料投入部とを備えた
ことを特徴とした資源循環システム。 A resource circulation system according to any one of claims 1 to 8,
The organic waste acquisition means acquires as the biomass fuel as dry powder,
The incinerator is a heated fluidized bed provided with a cyclone that circulates ceramic powder particles while heating them to a predetermined temperature and separates the ceramic powder particles and combustion gas, and the drying acquired by the organic waste acquisition means. A resource circulation system comprising: a combustion raw material input unit that inputs fine particles and the fossil fuel acquired by the fossil fuel acquisition means into the heated fluidized bed.
前記有機廃棄物取得手段は、加熱機と、粉砕機とを備え、前記加熱機により乾燥または炭化処理された後に前記粉砕機にて粉砕した前記バイオマス系燃料を前記焼却炉へ供給する
ことを特徴とした資源循環システム。 A resource circulation system according to claim 11 or claim 12,
The organic waste acquisition means includes a heater and a pulverizer, and supplies the biomass fuel pulverized by the pulverizer after being dried or carbonized by the heater to the incinerator. Resource recycling system.
前記有機廃棄物取得手段の加熱機は、前記発電機から排出される水蒸気の熱を利用する
ことを特徴とした資源循環システム。 The resource circulation system according to claim 13, wherein
The heating system of the organic waste acquisition means uses heat of water vapor discharged from the generator.
前記化石燃料取得手段で取得した前記化石燃料を前記焼却炉へ供給する化石燃料供給手段と、
前記有機廃棄物取得手段で取得した前記バイオマス系燃料を前記焼却炉へ供給する有機廃棄物供給手段と、
前記化石燃料供給手段および前記有機廃棄物供給手段を制御し、前記焼却炉へ供給する前記化石燃料および前記バイオマス系燃料の量比を制御する焼却制御手段と、を具備した
ことを特徴とした資源循環システム。 A resource circulation system according to any one of claims 1 to 14,
Fossil fuel supply means for supplying the fossil fuel acquired by the fossil fuel acquisition means to the incinerator;
Organic waste supply means for supplying the biomass fuel acquired by the organic waste acquisition means to the incinerator;
Incineration control means for controlling the fossil fuel supply means and the organic waste supply means to control the quantity ratio of the fossil fuel and the biomass fuel to be supplied to the incinerator. Circulation system.
前記有機廃棄物取得手段は、種別毎に前記バイオマス系燃料を取得する複数の貯蔵部を備えて、
前記焼却制御手段は、前記貯蔵部から前記有機廃棄物供給手段にて前記焼却炉へ供給される種別毎の供給量に応じて、前記化石燃料および前記バイオマス系燃料の量比を制御する
ことを特徴とした資源循環システム。 The resource circulation system according to claim 15, wherein
The organic waste acquisition means includes a plurality of storage units for acquiring the biomass fuel for each type,
The incineration control means controls the quantity ratio of the fossil fuel and the biomass fuel according to the supply amount for each type supplied from the storage unit to the incinerator by the organic waste supply means. Characteristic resource circulation system.
前記演算手段は、演算した請求する金額の決算処理を金融機関にて管理する付加価値通信網に構築されたファームバンキングにより実施する決算手段を備えた
ことを特徴とした資源循環システム。 The resource circulation system according to any one of claims 1 to 16,
The resource calculation system is characterized in that the calculation means includes a settlement means for performing settlement processing of the calculated billed amount by firm banking constructed in a value-added communication network managed by a financial institution.
前記送電線は、コンビナートに既設のものである
ことを特徴とした資源循環システム。 The resource circulation system according to any one of claims 1 to 16,
The resource circulation system, wherein the transmission line is already installed in a complex.
前記有機廃棄物取得手段は、製糖処理により廃棄されるカルシウムを主成分とする製糖廃棄物を取得し、前記バイオマス系燃料とともに前記焼却炉へ供給する
ことを特徴とした資源循環システム。 The resource circulation system according to any one of claims 1 to 18,
The resource recycling system characterized in that the organic waste acquisition means acquires sugar-making waste mainly composed of calcium discarded by sugar-making processing and supplies it to the incinerator together with the biomass fuel.
Priority Applications (1)
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Cited By (3)
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JP2014040551A (en) * | 2012-08-23 | 2014-03-06 | Central Research Institute Of Electric Power Industry | Energy supply system |
JP2014044042A (en) * | 2012-07-31 | 2014-03-13 | Idemitsu Kosan Co Ltd | Method for removing sulfur contents in pulverized coal combustion device and desulfurization agent |
JP2020050653A (en) * | 2018-09-26 | 2020-04-02 | 遠東新世紀股▲分▼有限公司 | Method of producing terephthalic acid and system thereof |
-
2006
- 2006-11-29 JP JP2006322469A patent/JP2008138889A/en not_active Withdrawn
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