JP2009242636A - Method for converting high water content organic waste into fuel and biomass fuel - Google Patents

Method for converting high water content organic waste into fuel and biomass fuel Download PDF

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Abstract

<P>PROBLEM TO BE SOLVED: To provide a method for converting a high water content organic waste into fuel capable of reducing a chlorine concentration and a water content of the high water content organic waste at low cost, capable of securing high heat generation and also having a high energy saving effect and to provide a biomass fuel. <P>SOLUTION: In the method for converting the high water content organic waste into the fuel, a dried dechlorinated organic waste having a chlorine concentration of ≤3,000 ppm and also a water content of ≤30 mass% is obtained by subjecting the high water content organic waste containing either one or both of a livestock excreta and a foodstuff waste to a dehydrating treatment by using a dehydrator 2, then the dried dechlorinated organic waste is obtained by performing heat exchange between a combustion exhaust gas caused when the low water content organic waste is incinerated at an incineration furnace 3 and steam by using a heat exchanger 4, and performing drying or heat drying of the dechlorinated organic waste by introducing a superheated steam removed from the heat exchanger 4 to a drier 5. <P>COPYRIGHT: (C)2010,JPO&INPIT

Description

本発明は、高含水率有機廃棄物の燃料化方法及びバイオマス燃料に関し、更に詳しくは、豚糞、牛糞、鶏糞等の畜糞尿を含む家畜排泄物、あるいは百貨店、スーパーマーケット、コンビニエンスストア等にて廃棄される食品廃棄物等を含有し、しかも水分を多量に含む高含水率有機廃棄物の含水率を、低含水率有機廃棄物を焼却した際に生じる燃焼排ガスを有効利用することにより省エネルギー効果が大であり、しかも高位の発熱量を確保することが可能な高含水率有機廃棄物の燃料化方法、及び高含水率有機廃棄物の塩素濃度及び含水率が低く、高位の発熱量を確保することが可能であり、しかも省エネルギー効果が大であるバイオマス燃料に関するものである。   The present invention relates to a method for fuelizing high-moisture content organic waste and biomass fuel. More specifically, the present invention relates to livestock excreta containing livestock excrement such as pig excrement, cattle excrement and chicken excrement, or disposal at department stores, supermarkets, convenience stores, etc. Energy saving effect is achieved by effectively using the flue gas generated when incineration of low moisture content organic waste, and the moisture content of high moisture content organic waste containing a large amount of water. A high water content organic waste fueling method that can secure a high calorific value, and a high water content organic waste with low chlorine concentration and water content to ensure a high calorific value In addition, the present invention relates to a biomass fuel that has a great energy saving effect.

従来、鶏糞、牛糞、豚糞等の畜糞尿を含む家畜排泄物、あるいは百貨店、スーパーマーケット、コンビニエンスストア、飲食店等にて廃棄される売れ残り弁当や各種残飯等の食品廃棄物は、そのままの状態もしくは発酵させた状態で肥料として利用するのが一般的であるが、焼却炉等を用いて焼却することで減容化し、得られた焼却灰を肥料として利用することもある。
特に、近年、家畜排泄物の管理に関する適正化法が施行されたことにもより、畜糞尿を含む家畜排泄物の多くが肥料化されることが予想される一方、農地の減少傾向により使用される肥料の総量も減少傾向にある。そこで、家畜排泄物や食品廃棄物等の有機廃棄物を有効利用するために、肥料以外の用途の多角化が急務になっており、エネルギーとしての利用もその一つである。
Conventionally, livestock excrement including livestock excrement such as chicken dung, cow dung, pig dung, etc., or food waste such as unsold lunch boxes and various leftover foods discarded at department stores, supermarkets, convenience stores, restaurants, etc. Although it is common to use it as a fertilizer in a fermented state, it may be reduced in volume by incineration using an incinerator or the like, and the incinerated ash obtained may be used as a fertilizer.
In particular, in recent years, due to the enforcement of the Optimization Act on the management of livestock excreta, most of the livestock excreta including livestock excreta are expected to be fertilized, but they are used due to the decreasing trend of farmland. The total amount of fertilizer is also decreasing. Therefore, diversification of uses other than fertilizer is urgently required to effectively use organic waste such as livestock excrement and food waste, and use as energy is one of them.

一般に、家畜排泄物は30質量%以下の低含水率状態では高位の発熱量を有するものであるが、低含水率状態とするためには、長時間の自然乾燥や化石燃料を用いた加熱乾燥を必要とするために、エネルギーとしての利用はごく一部では行われているものの総体的には進んでいない。
現在行われている家畜排泄物のエネルギー利用としては、鶏糞を発電や廃棄物ボイラーの燃料として用いたり、牛や豚の糞尿をメタン発酵させてメタンガスを主成分とするバイオガスを生成させ、このバイオガスを燃料として用いる等がある。
In general, livestock excrement has a high calorific value in a low moisture content state of 30% by mass or less, but in order to achieve a low moisture content state, natural drying for a long time or heat drying using fossil fuels. However, the use of energy as an energy source has been carried out to some extent but has not progressed overall.
Current energy use of livestock excreta includes the use of chicken manure as a fuel for power generation and waste boilers, and methane fermentation of cattle and swine manure to produce biogas consisting mainly of methane gas. For example, biogas is used as fuel.

このような家畜排泄物や食品廃棄物等の有機廃棄物を有効利用するための様々な方法や装置が提案されており、例えば、次のような提案がなされている。
(1)鶏糞、家畜糞等の含水廃棄処理物を、蒸気管と燃焼室を備えた熱風炉と多段式の乾燥炭化炉との間に発生蒸気の循環系統を配設して密閉系内で熱源を循環させながら炭化物及び灰化物を生成する方法(特許文献1)。
この方法では、乾燥炭化炉から炭化物を、熱風炉から灰化物を、それぞれ回収することで、二次利用可能な炭化物及び灰化物を同時に資源回収するとともに、省資源化と無公害化の推進を図っている。
(2)畜糞を乾燥させる乾燥機と、乾燥された畜糞を小粒と大粒に分離する分離機と、分離された小粒の乾燥畜糞を焼却処理する焼却炉と、乾燥未完了の畜糞を破砕して金属類の混入異物を露出するとともに、この混入異物を磁石を介して除去する磁石付振動式篩とを有する畜糞乾燥焼却装置(特許文献2)。
この装置では、畜糞原料に混入している石、金属などの金属類異物を簡単容易に撤去することで、金属類異物に起因する機械のトラブルを未然に回避するとともに、この畜糞を焼却処理することにより発生する熱を有効利用している。
特開2004−330092号公報 特開2005−156085号公報
Various methods and apparatuses for effectively using organic waste such as livestock excrement and food waste have been proposed. For example, the following proposals have been made.
(1) Dispose of hydrated waste products such as chicken manure and livestock manure in a closed system by arranging a circulation system of generated steam between a hot-blast furnace equipped with a steam pipe and a combustion chamber and a multistage drying carbonization furnace. A method of generating carbide and ash while circulating a heat source (Patent Document 1).
In this method, by collecting carbide from the dry carbonization furnace and ashing from the hot air furnace respectively, the resources and secondary utilizable carbides and ashing can be recovered at the same time, and resource saving and pollution-free promotion are promoted. I am trying.
(2) A drier for drying livestock excrement, a separator for separating dried livestock feces into small and large grains, an incinerator for incinerating the separated dry livestock feces, and crushing unfinished livestock feces A livestock dung drying and incineration apparatus having a magnetized vibrating sieve that exposes foreign matters mixed with metals through magnets (Patent Document 2).
In this device, metal foreign matters such as stones and metals mixed in livestock excrement materials can be easily removed to avoid machine troubles caused by metal foreign matters and to incinerate the livestock excrement. The heat generated by this is used effectively.
JP 2004-330092 A Japanese Patent Laid-Open No. 2005-156085

ところで、上述したように、家畜排泄物や食品廃棄物等の有機廃棄物を有効利用するための様々な方法や装置が提案されているが、これらの方法や装置においても、次のような問題点があった。
鶏糞をエネルギー源として利用しようとした場合、鶏糞のエネルギー利用を阻んでいる主たる点は、塩素含有量が高いという点である。鶏糞の塩素含有量が高いと、この塩素成分のために燃焼装置が腐食したり、あるいは低融点塩素化合物が発生して配管等の様々な箇所で閉塞等の様々なトラブルが発生する虞があるという問題点があった。
また、この鶏糞を、例えば、セメント焼成設備に燃料として投入した場合、それに含まれる塩素成分がセメントクリンカに混入してセメントの品質を低下させる虞がある。また、塩素成分がセメント焼成設備を腐食させる等のトラブルが発生する虞があるために、セメントの操業に悪影響を及ぼす虞がある。
By the way, as described above, various methods and apparatuses for effectively using organic waste such as livestock excrement and food waste have been proposed. However, these methods and apparatuses also have the following problems. There was a point.
When trying to use chicken manure as an energy source, the main point that hinders the energy use of chicken manure is the high chlorine content. If the chlorine content of chicken manure is high, the combustion component may corrode due to this chlorine component, or low melting point chlorine compounds may be generated, causing various troubles such as blockage in various places such as piping. There was a problem.
Moreover, when this chicken manure is thrown into a cement baking equipment as a fuel, for example, the chlorine component contained in it may mix in a cement clinker and may reduce the quality of cement. In addition, since the chlorine component may cause troubles such as corrosion of the cement firing facility, there is a possibility that the cement operation may be adversely affected.

また、牛や豚の糞尿がエネルギー利用され難いのは、鶏糞と同様に塩素含有量が高いことと、含水率が80%前後と高いために、燃料として用いた場合、燃焼時に発生する熱エネルギーが糞尿に含まれる水分の蒸発潜熱に奪われてしまい、燃料としてのエネルギーの有効利用を図ることが難しいからである。
さらに、これらの家畜排泄物は、脱水処理した後、自然エネルギーや発酵熱を用いて乾燥することでバイオマス燃料としているが、自然エネルギーは天候の影響を受けるために安定したエネルギー供給が難しく、また、このバイオマス燃料自体、発生元毎、季節毎に含水率にバラツキ(20〜50%)がある。したがって、乾燥に自然エネルギーや発酵熱を用いることは、省エネルギー効果の点では好ましいのであるが、乾燥工程におけるエネルギーの安定供給及び燃料としての品質の安定性の点で問題があった。
Also, it is difficult to use energy from cattle and swine manure because of the high chlorine content and high water content of around 80%, similar to chicken manure, the thermal energy generated during combustion when used as fuel. This is because it is deprived of the latent heat of vaporization of water contained in manure and it is difficult to effectively use energy as fuel.
In addition, these livestock excreta are dehydrated and dried using natural energy or heat of fermentation to produce biomass fuel. However, natural energy is affected by the weather, so stable energy supply is difficult. The biomass fuel itself has a variation (20 to 50%) in moisture content for each source and for each season. Therefore, using natural energy or heat of fermentation for drying is preferable from the viewpoint of energy saving effect, but has a problem in terms of stable supply of energy and quality stability as a fuel in the drying process.

さらに、このバイオマス燃料は、燃料として有効な発熱量(3200cal/kg以上)を安定して確保することができず、工業用燃料としては非常に問題があるものであった。
このように、様々な理由から、家畜排泄物や食品廃棄物等を含む有機廃棄物のエネルギー源としての有効利用ははかばかしくないのが現状である。
Further, this biomass fuel cannot stably secure a calorific value (3200 cal / kg or more) effective as a fuel, and is very problematic as an industrial fuel.
Thus, for various reasons, the effective use of organic waste including livestock excrement and food waste as an energy source is not ridiculous.

本発明は、上記の課題を解決するためになされたものであって、豚糞、牛糞、鶏糞等の畜糞尿を含む家畜排泄物、売れ残り弁当や各種残飯等の食品廃棄物等を含有し、しかも水分を多量に含む高含水率有機廃棄物の塩素濃度及び含水率を低コストにて低減することができ、その結果、高位の発熱量を確保することができ、しかも省エネルギー効果が大きい高含水率有機廃棄物の燃料化方法、及び高含水率有機廃棄物の塩素濃度及び含水率が低く、高位の発熱量を確保することができ、しかも省エネルギー効果が大きいバイオマス燃料を提供することを目的とする。   The present invention was made in order to solve the above-mentioned problem, and contains livestock excreta including livestock excrement such as pig excrement, cattle excrement, and chicken excrement, food waste such as unsold lunches and various leftover foods, etc. Moreover, it is possible to reduce the chlorine concentration and water content of organic waste with a high water content that contains a large amount of water at a low cost, and as a result, a high heat generation amount can be secured, and the high water content has a large energy saving effect. The purpose is to provide a method for converting organic waste into fuel, and a biomass fuel that has a high chlorine content and moisture content of organic waste with a high water content, can secure a high calorific value, and has a large energy saving effect. To do.

本発明者等は、上記課題を解決するために鋭意研究を重ねた結果、家畜排泄物、食品廃棄物のいずれか一方または双方を含有する高含水率有機廃棄物に脱水処理を施せば、この高含水率有機廃棄物に含まれる塩素および/または塩素化合物を除去して塩素濃度が3000ppm以下と極めて低い脱塩素有機廃棄物を得ることができ、この脱塩素有機廃棄物に、低含水率有機廃棄物を焼却した際に生じる燃焼排ガスを用いて乾燥または加熱乾燥を施せば、塩素濃度が3000ppm以下かつ含水率が30質量%以下の高位の発熱量を有する乾燥脱塩素有機廃棄物を低コストにて得ることができ、しかも省エネルギー効果が大きいことを見出し、さらに、この乾燥脱塩素有機廃棄物をバイオマス燃料等のエネルギー源として、さらにはセメント焼成設備のバイオマス燃料として有効利用することができ、しかもセメント焼成設備の操業やセメント品質に悪影響を及ぼす虞が無いことを見出し、本発明を完成するに至った。   As a result of intensive studies to solve the above problems, the present inventors have conducted a dehydration treatment on a high water content organic waste containing either or both of livestock excrement and food waste. Chlorine and / or chlorine compounds contained in high water content organic waste can be removed to obtain dechlorinated organic waste with a very low chlorine concentration of 3000 ppm or less. Low-cost dry dechlorinated organic waste having a high calorific value with a chlorine concentration of 3000 ppm or less and a water content of 30% by mass or less by drying or heat-drying using combustion exhaust gas generated when incinerating the waste In addition, it has been found that the energy saving effect is great, and further, this dry dechlorinated organic waste is used as an energy source for biomass fuel, and further, cement burning. Can be effectively used as a biomass fuel of equipment, yet it found that there is no possibility of adversely affecting the operation and cement quality of the cement burning facility, which resulted in the completion of the present invention.

すなわち、本発明の高含水率有機廃棄物の燃料化方法は、家畜排泄物、食品廃棄物のいずれか一方または双方を含有する高含水率有機廃棄物を燃料化するための方法であって、前記高含水率有機廃棄物の脱水処理を行うことにより、この高含水率有機廃棄物に含まれる塩素および/または塩素化合物を除去して脱塩素有機廃棄物とし、次いで、この脱塩素有機廃棄物の乾燥または加熱乾燥を、低含水率有機廃棄物を焼却した際に生じる燃焼排ガスを用いて行い、塩素濃度が3000ppm以下かつ含水率が30質量%以下の乾燥脱塩素有機廃棄物とすることを特徴とする。   That is, the method for fuelizing a high water content organic waste of the present invention is a method for fuelizing a high water content organic waste containing either one or both of livestock excrement and food waste, By dehydrating the high water content organic waste, chlorine and / or chlorine compounds contained in the high water content organic waste are removed to form dechlorinated organic waste, and then this dechlorinated organic waste Drying or heat drying is performed using combustion exhaust gas generated when incineration of low water content organic waste, and it is set as dry dechlorinated organic waste having a chlorine concentration of 3000 ppm or less and a water content of 30% by mass or less. Features.

この高含水率有機廃棄物の燃料化方法では、高含水率有機廃棄物の脱水処理を行うことにより、この高含水率有機廃棄物に含まれる塩素および/または塩素化合物を除去して塩素濃度が3000ppm以下の脱塩素有機廃棄物とする。
次いで、この脱塩素有機廃棄物の乾燥または加熱乾燥を、低含水率有機廃棄物を焼却した際に生じる燃焼排ガスを用いて行い、含水率が30質量%以下の乾燥脱塩素有機廃棄物とする。
この乾燥脱塩素有機廃棄物は、含水率が30質量%以下と低いことから、高位の発熱量が確保される。
さらに、脱塩素有機廃棄物の乾燥または加熱乾燥を、低含水率有機廃棄物を焼却した際に生じる燃焼排ガスを用いて行うことにより、燃料化に係るコストが低く抑えられ、省エネルギー効果が大となる。
In this method of converting high water content organic waste into fuel, dehydration of the high water content organic waste removes chlorine and / or chlorine compounds contained in the high water content organic waste, thereby reducing the chlorine concentration. Use dechlorinated organic waste of 3000 ppm or less.
Next, the dechlorinated organic waste is dried or heated using the combustion exhaust gas generated when the low water content organic waste is incinerated to obtain a dry dechlorinated organic waste having a water content of 30% by mass or less. .
Since this dry dechlorinated organic waste has a low moisture content of 30% by mass or less, a high calorific value is ensured.
Furthermore, by performing drying or heat drying of dechlorinated organic waste using combustion exhaust gas generated when incineration of low water content organic waste, the cost for fuel conversion is kept low, and the energy saving effect is greatly increased. Become.

このように、脱塩素有機廃棄物の乾燥または加熱乾燥を、低含水率有機廃棄物を焼却した際に生じる燃焼排ガスを用いて行うことにより、塩素濃度が3000ppm以下かつ含水率が30質量%以下の乾燥脱塩素有機廃棄物を、低コストにて得ることが可能になり、省エネルギー効果が大である。
このようにして得られた乾燥脱塩素有機廃棄物は、塩素濃度及び含水率が極めて低くかつ高位の発熱量を有しており、燃焼効率が高いバイオマス燃料として有効利用することが可能である。
また、この乾燥脱塩素有機廃棄物をセメント焼成設備に燃料として投入した場合においても、セメントの操業や品質に悪影響を及ぼす虞が無い。
In this way, the chlorine concentration is 3000 ppm or less and the moisture content is 30% by mass or less by performing the drying or heating drying of the dechlorinated organic waste using the combustion exhaust gas generated when the low-moisture content organic waste is incinerated. The dry dechlorinated organic waste can be obtained at low cost, and the energy saving effect is great.
The dry dechlorinated organic waste thus obtained has an extremely low chlorine concentration and water content and a high calorific value, and can be effectively used as a biomass fuel with high combustion efficiency.
Further, even when this dry dechlorinated organic waste is introduced as fuel into a cement firing facility, there is no possibility of adversely affecting cement operation and quality.

前記燃焼排ガスと熱交換した熱媒体を用いて、前記脱塩素有機廃棄物の乾燥または加熱乾燥を行うこととしてもよい。
この高含水率有機廃棄物の燃料化方法では、燃焼排ガスと熱交換した熱媒体を用いて脱塩素有機廃棄物の乾燥または加熱乾燥を行うことにより、塩素濃度が3000ppm以下かつ含水率が30質量%以下の乾燥脱塩素有機廃棄物を、簡単な構成の装置を用いて低コストにて得ることが可能になり、省エネルギー効果が大である。
The dechlorinated organic waste may be dried or heat-dried using a heat medium exchanged with the combustion exhaust gas.
In this high water content organic waste fueling method, the chlorine concentration is 3000 ppm or less and the water content is 30 mass by drying or heat drying the dechlorinated organic waste using a heat medium heat exchanged with the combustion exhaust gas. % Or less of dry dechlorinated organic waste can be obtained at low cost by using an apparatus having a simple configuration, and the energy saving effect is great.

前記熱媒体は、過熱蒸気であることが好ましい。
過熱蒸気は熱容量が大きく、脱塩素有機廃棄物の乾燥または加熱乾燥を比較的短時間にて行うことが可能である。
The heat medium is preferably superheated steam.
Superheated steam has a large heat capacity, and dechlorinated organic waste can be dried or heat-dried in a relatively short time.

前記高含水率有機廃棄物の含水率は60質量%以上であることが好ましい。
この高含水率有機廃棄物の含水率を60質量%以上とすることにより、高含水率有機廃棄物に含まれる塩素および/または塩素化合物が水に溶解することで効果的に除去され、よって、塩素濃度が3000ppm以下と極めて低い脱塩素有機廃棄物を容易かつ安価に得ることが可能になる。
The water content of the high water content organic waste is preferably 60% by mass or more.
By setting the water content of the high water content organic waste to 60% by mass or more, chlorine and / or chlorine compounds contained in the high water content organic waste are effectively removed by dissolving in water. It becomes possible to easily and inexpensively obtain dechlorinated organic waste having a chlorine concentration of 3000 ppm or less.

前記乾燥脱塩素有機廃棄物に、分級、粉砕、解砕のいずれか1つまたは2つ以上を行うことが好ましい。
乾燥脱塩素有機廃棄物は、乾燥処理の後では、通常、球状、塊状(ブロック状)、板状等、比較的大きな形状を有している。そこで、乾燥処理した乾燥脱塩素有機廃棄物に対して、分級、粉砕、解砕のいずれか1つまたは2つ以上を行うことにより、燃焼効率の高い所望の形状の粉粒体とすることが可能になる。
The dry dechlorinated organic waste is preferably subjected to any one or more of classification, pulverization, and pulverization.
The dried dechlorinated organic waste usually has a relatively large shape such as a spherical shape, a block shape (block shape), or a plate shape after the drying treatment. Therefore, by carrying out any one or more of classification, pulverization, and pulverization on the dried and dechlorinated organic waste that has been dried, it is possible to obtain a granular material having a desired shape with high combustion efficiency. It becomes possible.

本発明のバイオマス燃料は、家畜排泄物、食品廃棄物のいずれか一方または双方を含有する高含水率有機廃棄物に含まれる塩素および/または塩素化合物を除去し、得られた脱塩素有機廃棄物を低含水率有機廃棄物を焼却した際に生じる燃焼排ガスを用いて乾燥または加熱乾燥してなるバイオマス燃料であって、塩素濃度が3000ppm以下かつ含水率が30質量%以下であることを特徴とする。   The biomass fuel of the present invention is a dechlorinated organic waste obtained by removing chlorine and / or chlorine compounds contained in a high water content organic waste containing either or both of livestock excrement and food waste. A biomass fuel obtained by drying or heat-drying using combustion exhaust gas generated when incinerating a low water content organic waste, characterized in that the chlorine concentration is 3000 ppm or less and the water content is 30% by mass or less. To do.

このバイオマス燃料では、塩素濃度を3000ppm以下かつ含水率を30質量%以下としたことにより、燃料として用いた場合においても、燃焼時に発生する熱エネルギーがバイオマス燃料に含まれる水分の蒸発潜熱に奪われてしまう虞が無くなり、燃料としてのエネルギーの有効利用を図ることが可能になる。
このバイオマス燃料は、含水率が30質量%以下と低いことから、高位の発熱量が確保される。
また、塩素濃度が3000ppm以下と極めて低いので、燃焼装置等においても腐食や配管等の閉塞等のトラブルが発生する虞がなく、また、セメント焼成設備に投入した場合においても、セメントの操業や品質に悪影響を及ぼす虞が無い。
In this biomass fuel, the chlorine concentration is set to 3000 ppm or less and the moisture content is set to 30 mass% or less, so that even when used as fuel, the thermal energy generated during combustion is lost to the latent heat of evaporation of moisture contained in the biomass fuel. This eliminates the risk that the energy will be lost and makes it possible to effectively use the energy as fuel.
Since this biomass fuel has a low moisture content of 30% by mass or less, a high calorific value is ensured.
In addition, since the chlorine concentration is as low as 3000 ppm or less, there is no risk of problems such as corrosion or blockage of pipes in the combustion equipment, etc., and even when it is put into cement firing equipment, the operation and quality of the cement There is no risk of adverse effects.

このバイオマス燃料は、平均粒径が10mm以下であることが好ましい。
このバイオマス燃料では、平均粒径を10mm以下としたことにより、従来問題となっていた凝集塊が含まれないものとなり、燃焼効率を高めることが可能になる。
This biomass fuel preferably has an average particle size of 10 mm or less.
In this biomass fuel, when the average particle size is 10 mm or less, the agglomerates that have been a problem in the past are not included, and combustion efficiency can be increased.

本発明の高含水率有機廃棄物の燃料化方法によれば、高含水率有機廃棄物の脱水処理を行うことにより、この有機廃棄物に含まれる塩素および/または塩素化合物を除去して脱塩素有機廃棄物とし、次いで、この脱塩素有機廃棄物の乾燥または加熱乾燥を、低含水率有機廃棄物を焼却した際に生じる燃焼排ガスを用いて行い、塩素濃度が3000ppm以下かつ含水率が30質量%以下の乾燥脱塩素有機廃棄物するので、塩素濃度及び含水率が極めて低くかつ高位の発熱量を有する乾燥脱塩素有機廃棄物を低コストにて得ることができる。したがって、燃焼効率が高いバイオマス燃料を提供することができる。   According to the method for fuelizing high water content organic waste of the present invention, dehydration treatment of high water content organic waste removes chlorine and / or chlorine compounds contained in the organic waste and dechlorinates it. Then, the dechlorinated organic waste is dried or heat-dried using the combustion exhaust gas generated when the low-water content organic waste is incinerated, and the chlorine concentration is 3000 ppm or less and the water content is 30 mass. % Or less of dry dechlorinated organic waste, a dry dechlorinated organic waste having a very low chlorine concentration and moisture content and a high calorific value can be obtained at low cost. Therefore, biomass fuel with high combustion efficiency can be provided.

また、乾燥または加熱乾燥を、低含水率有機廃棄物を焼却した際に生じる燃焼排ガスを用いて行うので、化石燃料を用いる必要がなくなり、省エネルギー効果を高めることができ、しかも環境負荷が小さい。
また、この乾燥脱塩素有機廃棄物をセメント焼成設備に燃料として投入した場合においても、セメントの操業や品質への悪影響を防止することができる。
Further, since drying or heat drying is performed using combustion exhaust gas generated when incineration of low water content organic waste, it is not necessary to use fossil fuel, energy saving effect can be enhanced, and environmental load is small.
Moreover, even when this dry dechlorinated organic waste is introduced as fuel into a cement firing facility, adverse effects on cement operation and quality can be prevented.

本発明のバイオマス燃料によれば、塩素濃度を3000ppm以下かつ含水率を30質量%以下としたので、高位の発熱量を有し、燃焼効率が高く、省エネルギー効果が大きく、しかも環境負荷が小さいバイオマス燃料を提供することができる。
また、このバイオマス燃料を燃焼する燃焼装置等においても腐食や配管等の閉塞等のトラブルを防止することができ、このバイオマス燃料をセメント焼成設備に投入した場合においても、燃焼効率が低下する虞がなく、セメントの操業や品質に悪影響を及ぼす虞も無い。
According to the biomass fuel of the present invention, since the chlorine concentration is 3000 ppm or less and the water content is 30 mass% or less, the biomass has a high calorific value, high combustion efficiency, large energy saving effect, and low environmental load. Fuel can be provided.
In addition, troubles such as corrosion and blockage of pipes can be prevented even in a combustion apparatus or the like that burns this biomass fuel, and even when this biomass fuel is put into a cement firing facility, the combustion efficiency may be reduced. And there is no risk of adverse effects on cement operation and quality.

本発明の高含水率有機廃棄物の燃料化方法及びバイオマス燃料の最良の形態について、図面に基づき説明する。
なお、本実施形態は、発明の趣旨をより良く理解させるために具体的に説明するものであり、特に指定のない限り、本発明を限定するものではない。
BEST MODE FOR CARRYING OUT THE INVENTION The best mode of the present invention for fueling a high water content organic waste and biomass fuel will be described with reference to the drawings.
The present embodiment is specifically described for better understanding of the gist of the invention, and does not limit the invention unless otherwise specified.

「高含水率有機廃棄物の燃料化方法」
本実施形態の高含水率有機廃棄物の燃料化方法は、家畜排泄物、食品廃棄物のいずれか一方または双方を含有する高含水率有機廃棄物を燃料化するための方法であり、高含水率有機廃棄物の脱水処理を行うことにより、この高含水率有機廃棄物に含まれる塩素および/または塩素化合物を除去して脱塩素有機廃棄物とし、次いで、この脱塩素有機廃棄物の乾燥または加熱乾燥を、低含水率有機廃棄物を焼却した際に生じる燃焼排ガスを用いて行い、塩素濃度が3000ppm以下かつ含水率が30質量%以下の乾燥脱塩素有機廃棄物とする方法である。
"Fueling method for organic waste with high water content"
The method for fuelizing a high water content organic waste according to the present embodiment is a method for fueling a high water content organic waste containing either one or both of livestock excrement and food waste. By dehydrating the organic waste, the chlorine and / or chlorine compounds contained in the high water content organic waste are removed to form dechlorinated organic waste, and then the dechlorinated organic waste is dried or dried. This is a method in which drying by heating is performed using combustion exhaust gas generated when incineration of a low water content organic waste, and a dry dechlorinated organic waste having a chlorine concentration of 3000 ppm or less and a water content of 30% by mass or less.

次に、この高含水率有機廃棄物の燃料化方法について図1に基づき詳細に説明する。
図1は、本実施形態の高含水率有機廃棄物の燃料化方法に用いられる燃料化設備を示す模式図であり、図において、1は排出源、2は脱水機、3は焼却炉、4は熱交換器、5は乾燥機、6は粉砕機、7は排水処理装置である。
Next, a method for converting this high water content organic waste into fuel will be described in detail with reference to FIG.
FIG. 1 is a schematic diagram showing a fueling facility used in the method for fuelizing high water content organic waste according to the present embodiment, in which 1 is a discharge source, 2 is a dehydrator, 3 is an incinerator, 4 Is a heat exchanger, 5 is a dryer, 6 is a pulverizer, and 7 is a waste water treatment device.

ここで、高含水率有機廃棄物とは、含水率が60質量%以上、より好ましくは70質量%以上、さらに好ましくは80質量%以上の塩素および/または塩素化合物を含む有機廃棄物のことであり、例えば、豚舎、牛舎、鶏舎等の畜舎を水洗により洗浄した際に排出される豚糞尿、牛糞尿、鶏糞尿等の畜糞尿と多量の洗浄水とを含む排泄物含有処理水、豚糞尿、牛糞尿、鶏糞尿等の畜糞尿を等量以上かつ20倍量以下の水に投入・撹拌して得られる畜糞尿含有スラリー、使用済みの弁当容器や食品用容器を水洗により洗浄する際に排出される食品と多量の水とを含む食品廃棄物含有処理水、等が挙げられる。これらは、その用途や必要に応じて、1種のみ、または2種以上を混合して用いることができる。   Here, the high water content organic waste means an organic waste containing chlorine and / or a chlorine compound having a water content of 60% by mass or more, more preferably 70% by mass or more, and further preferably 80% by mass or more. Yes, for example, excrement-containing treated water containing pig manure, cattle manure, chicken manure, etc., and a large amount of washing water discharged when washing livestock such as pig houses, cow houses, poultry houses, etc., and pig manure When washing livestock manure, such as cow manure and chicken manure into equal or more than 20 times the amount of water, and stirring the livestock manure containing slurry, used lunch containers and food containers by washing with water Examples include food waste-containing treated water containing discharged food and a large amount of water. These can be used singly or in combination of two or more as required.

また、低含水率有機廃棄物とは、含水率が50質量%以下、より好ましくは40質量%以下、さらに好ましくは30質量%以下の有機廃棄物のことであり、この有機廃棄物は、必ずしも低塩素濃度である必要はない。
この低含水率有機廃棄物としては、含水率が50質量%以下かつ発熱量がドライベース(乾燥状態)で2500kcal/kg以上の畜糞が好ましく、例えば、ブロイラー鶏糞、ブロイラー鶏糞や採卵鶏糞を乾燥させた乾燥鶏糞、乾燥豚糞、乾燥牛糞、発酵鶏糞、発酵豚糞、発酵牛糞等が挙げられる。これらは、その用途や必要に応じて、1種のみ、または2種以上を混合して用いることができる。
The low water content organic waste is an organic waste having a water content of 50% by mass or less, more preferably 40% by mass or less, and further preferably 30% by mass or less. It is not necessary to have a low chlorine concentration.
The low water content organic waste is preferably animal dung having a moisture content of 50% by mass or less and a calorific value of 2500 kcal / kg or more on a dry basis (dry state). For example, broiler chicken dung, broiler chicken dung and egg collection chicken dung are dried. Dry chicken dung, dried pig dung, dried cow dung, fermented chicken dung, fermented pig dung, fermented cow dung and the like. These can be used alone or in admixture of two or more as required.

排出源1は、上記の高含水率有機廃棄物を排出する源であり、例えば、豚の糞や尿を含む排泄物を水洗により洗浄した排泄物含有処理水を排出する豚舎、牛の糞や尿を含む排泄物を水洗により洗浄した排泄物含有処理水を排出する牛舎、鶏のケージ等を水洗により洗浄した排泄物含有処理水を排出する鶏舎等の畜舎、豚糞尿、牛糞尿、鶏糞尿等の畜糞尿を等量以上かつ20倍量以下の水に投入・撹拌して得られる畜糞尿含有スラリーの貯留槽、百貨店、スーパーマーケット、コンビニエンスストア等にて廃棄される食品廃棄物やその容器等を水洗により洗浄した食品廃棄物含有処理水を排出する食品廃棄処理施設等が挙げられる。
これらの各施設から排出される高含水率有機廃棄物は、その用途によっては、2種類以上を混合してもよい。
The discharge source 1 is a source that discharges the above-mentioned high water content organic waste. For example, a pig house that discharges excrement-containing treated water obtained by washing excrement including swine dung and urine with water, cow dung, Cattle barn that discharges excrement-containing treated water that has been washed by washing urine-containing excrement, livestock barn that discharges excrement-containing treated water that has been washed by washing chicken cages, etc., pig manure, cow manure, chicken manure A waste tank of animal manure containing slurry obtained by adding and agitation of animal excreta such as etc. into water of equal to or greater than 20 times the volume, food waste discarded in containers, department stores, supermarkets, convenience stores, etc. And food waste treatment facilities that discharge processed water containing food waste that has been washed with water.
Two or more types of high water content organic waste discharged from each facility may be mixed depending on the application.

脱水機2は、塩素および/または塩素化合物を含む高含水率有機廃棄物を脱水処理して塩素濃度が低い固形状のケーキ(脱塩素有機廃棄物)と、塩素濃度が高い水分とに固液分離することができるものであればよく、濾過機、加圧濾過機、遠心脱水機、スクリュープレス等の各種脱水機が使用でき、特に、短時間で固液分離ができるスクリュープレスが好ましい。
焼却炉3は、上記の低含水率有機廃棄物を焼却処理する装置であればよく、装置の種類や形式は問わない。
The dehydrator 2 dehydrates high water content organic waste containing chlorine and / or chlorine compounds into a solid cake (dechlorinated organic waste) with a low chlorine concentration and a solid-liquid solution with moisture with a high chlorine concentration. Any type of dehydrator such as a filter, a pressure filter, a centrifugal dehydrator, or a screw press can be used, and a screw press capable of solid-liquid separation in a short time is particularly preferable.
The incinerator 3 may be any device that incinerates the low water content organic waste, and the type and form of the device are not limited.

熱交換器4は、過熱蒸気等の熱媒体を加熱管と冷却管との間で循環させることにより、燃焼排熱の有する熱エネルギーを熱媒体の熱エネルギーに交換するという動作(熱サイクル)を行う装置である。
乾燥機5は、熱交換器4から取り出された熱媒体の熱エネルギーを用いて、脱水機2から取り出された固形状のケーキ(脱塩素有機廃棄物)を乾燥または加熱乾燥する装置である。
The heat exchanger 4 circulates a heat medium such as superheated steam between the heating pipe and the cooling pipe, thereby exchanging the heat energy of the combustion exhaust heat with the heat energy of the heat medium (heat cycle). It is a device to perform.
The dryer 5 is a device that dries or heat-drys the solid cake (dechlorinated organic waste) taken out from the dehydrator 2 using the heat energy of the heat medium taken out from the heat exchanger 4.

粉砕機6は、乾燥機5から取り出された固形状の乾燥したケーキ(乾燥有機廃棄物)に対して分級、粉砕、解砕のいずれか1つまたは2つ以上を行うことにより、平均粒径が10mm以下の粒子状とする分級機能を有する装置であり、篩、分級機等を備えた自動乳鉢、スタンパ、ニーダー、ロールミル等が好適に用いられる。
排水処理装置7は、脱水機2からの排水に所定の排水処理を施し、処理済みの排水を放流する装置である。
The pulverizer 6 performs any one or more of classification, pulverization, and pulverization on the solid dried cake (dried organic waste) taken out from the dryer 5 to obtain an average particle diameter. Is an apparatus having a classifying function to form particles of 10 mm or less, and an automatic mortar, a stamper, a kneader, a roll mill and the like equipped with a sieve, a classifier and the like are preferably used.
The waste water treatment device 7 is a device that performs a predetermined waste water treatment on the waste water from the dehydrator 2 and discharges the treated waste water.

次に、この高含水率有機廃棄物の燃料化設備を用いて高含水率有機廃棄物を燃料化する方法について説明する。
排出源1から排出される上述した排泄物含有処理水、食品廃棄物含有処理水等の高含水率有機廃棄物を、脱水機2を用いて脱水処理し、できるだけ低含水率かつ低塩素濃度の固形状のケーキ(脱塩素有機廃棄物)Cと、塩素濃度が高い水分Wとに固液分離する。
Next, a method for converting high water content organic waste into fuel using this high water content organic waste fueling facility will be described.
The high water content organic wastes such as the above-mentioned excrement containing treated water and food waste containing treated water discharged from the discharge source 1 are dehydrated using the dehydrator 2, and the water content is as low as possible and the chlorine concentration is as low as possible. Solid-liquid separation is performed into a solid cake (dechlorinated organic waste) C and moisture W having a high chlorine concentration.

この高含水率有機廃棄物は、固液分離により効果的に脱塩処理が施され、塩素濃度が3000ppm以下、好ましくは2000ppm以下であり、かつ含水率が85質量%以下、より好ましくは80質量%以下、さらに好ましくは75質量%以下の固形状のケーキ(脱塩素有機廃棄物)Cとなる。
このケーキCに含まれる塩素および/または塩素化合物の量を低減し、かつ用いられる水の量を低減するためには、低含水率とすることが必須である。このケーキCが低含水率であれば、後工程である乾燥または加熱乾燥する際の熱量を低減させることができるので好ましい。
このケーキCを乾燥機5に搬入し、乾燥または加熱乾燥する。
一方、この脱水機2にて固液分離された水分Wは、排水処理装置7により所定の排水処理が施された後、外部の排水路等へ放流される。
This high water content organic waste is effectively desalted by solid-liquid separation, has a chlorine concentration of 3000 ppm or less, preferably 2000 ppm or less, and a moisture content of 85% by mass or less, more preferably 80% by mass. % Or less, more preferably 75% by mass or less of a solid cake (dechlorinated organic waste) C.
In order to reduce the amount of chlorine and / or chlorine compound contained in the cake C and reduce the amount of water used, it is essential to have a low water content. If the cake C has a low water content, the amount of heat at the time of subsequent drying or heat drying can be reduced, which is preferable.
This cake C is carried into the dryer 5 and dried or heat-dried.
On the other hand, the water W separated into solid and liquid by the dehydrator 2 is subjected to a predetermined wastewater treatment by the wastewater treatment device 7 and then discharged to an external drainage channel or the like.

一方、焼却炉3を用いて上記の低含水率有機廃棄物を焼却処理し、この焼却処理の際に発生する排ガスの熱エネルギーを、熱交換器4により水蒸気等の熱媒体と熱交換する。これにより、水蒸気等の熱媒体は150℃〜500℃程度の過熱蒸気等の高温の熱媒体となる。
また、この焼却処理の際に発生した焼却灰は、リンや窒素等を多く含んでいるので、肥料の他、堆肥用水分調整剤等として有効利用される。
On the other hand, the above-mentioned low water content organic waste is incinerated using the incinerator 3, and the heat energy of the exhaust gas generated during the incineration is exchanged with a heat medium such as water vapor by the heat exchanger 4. As a result, the heat medium such as water vapor becomes a high-temperature heat medium such as superheated steam at about 150 ° C. to 500 ° C.
Moreover, since the incineration ash generated during the incineration process contains a large amount of phosphorus, nitrogen, and the like, it is effectively used as a fertilizer, a moisture adjusting agent for compost, and the like.

高温になった熱媒体は、乾燥機5に搬送されてケーキCを加熱し、乾燥する。一方、熱媒体はケーキCと熱交換することで冷やされて100℃〜200℃程度の低温となり、再度、熱交換器4により焼却処理の際に発生する排ガスと熱交換し、150℃〜500℃程度の高温となる。
このように、熱媒体が熱交換器4と乾燥機5との間を循環することにより、低含水率有機廃棄物の焼却処理の際に発生する排ガスの熱エネルギーを熱交換して乾燥機5内のケーキCを加熱・乾燥し、塩素濃度が3000ppm以下かつ含水率が30質量%以下の乾燥脱塩素有機廃棄物とする。
一方、乾燥機5にて乾燥する際に発生する水蒸気は、熱交換器4に導入され、熱媒体として再利用される。
The high-temperature heat medium is conveyed to the dryer 5 to heat the cake C and dry it. On the other hand, the heat medium is cooled by heat exchange with the cake C to become a low temperature of about 100 ° C. to 200 ° C., and is again heat exchanged with the exhaust gas generated during the incineration treatment by the heat exchanger 4, and 150 ° C. to 500 ° C. It becomes a high temperature of about ℃.
In this way, the heat medium circulates between the heat exchanger 4 and the dryer 5, thereby exchanging heat energy of the exhaust gas generated during the incineration treatment of the low water content organic waste, thereby drying the dryer 5. The cake C inside is heated and dried to obtain a dry dechlorinated organic waste having a chlorine concentration of 3000 ppm or less and a water content of 30% by mass or less.
On the other hand, water vapor generated when drying in the dryer 5 is introduced into the heat exchanger 4 and reused as a heat medium.

このようにして得られた乾燥脱塩素有機廃棄物は、塩素濃度が3000ppm以下と低く、かつ高位の発熱量を有しているので、工業用各種燃料としての利用が可能である。
また、この乾燥脱塩素有機廃棄物の含水率を所定の範囲内、例えば20質量%以下に調整する必要がある場合、乾燥機5におけるケーキCの加熱・乾燥時間を調整することにより可能である。
The dry dechlorinated organic waste obtained in this way has a low chlorine concentration of 3000 ppm or less and a high calorific value, so that it can be used as various industrial fuels.
Moreover, when it is necessary to adjust the moisture content of this dry dechlorinated organic waste within a predetermined range, for example, 20% by mass or less, it is possible to adjust the heating / drying time of the cake C in the dryer 5. .

この乾燥脱塩素有機廃棄物は、単に乾燥しただけでは、球状、塊状(ブロック状)、板状等、大きな形状をしていることが多い。用途によってはこのままの形状でもよいが、セメント焼成設備等にて用いる場合等では、燃焼効率を向上させるために、粉砕機6に備えられた篩または分級機を用いて分級した後、この粉砕機6により粉砕または解砕して、平均粒径が10mm以下の粒子状とするのがよい。
このようにして得られた乾燥脱塩素有機廃棄物は、塩素濃度が3000ppm以下かつ含水率が30質量%以下と低くかつ高位の発熱量を有し、しかも、平均粒径が10mm以下の粒子状とされているので、セメント焼成設備のセメントキルンの窯尻部等に投入することによりセメント焼成用燃料として有効利用される。
The dried dechlorinated organic waste often has a large shape such as a spherical shape, a block shape (block shape), a plate shape, etc., simply by drying. Depending on the application, the shape may be used as it is. However, when used in cement firing equipment, etc., this pulverizer is used after classification using a sieve or a classifier provided in the pulverizer 6 in order to improve combustion efficiency. It is good to grind | pulverize or crush by 6 and to make it an average particle diameter into a particulate form of 10 mm or less.
The dry dechlorinated organic waste obtained in this way has a chlorine concentration of 3000 ppm or less, a moisture content as low as 30% by mass or less, a high calorific value, and an average particle size of 10 mm or less. Therefore, it is effectively used as a cement firing fuel by being put into the kiln bottom of a cement kiln of a cement firing facility.

「バイオマス燃料」
本実施形態のバイオマス燃料は、上記の高含水率有機廃棄物に含まれる塩素および/または塩素化合物を除去し、得られた脱塩素有機廃棄物を低含水率有機廃棄物を焼却した際に生じる燃焼排ガスを用いて乾燥または加熱乾燥してなるバイオマス燃料であり、その塩素濃度は3000ppm以下が好ましく、より好ましくは2000ppm以下、さらに好ましくは1000ppm以下である。
また、含水率は30質量%以下が好ましく、より好ましくは25質量%以下、さらに好ましくは20質量%以下である。
"Biomass fuel"
The biomass fuel of the present embodiment is produced when chlorine and / or chlorine compounds contained in the above high water content organic waste are removed and the resulting dechlorinated organic waste is incinerated with low water content organic waste. A biomass fuel obtained by drying or heat-drying using combustion exhaust gas, and its chlorine concentration is preferably 3000 ppm or less, more preferably 2000 ppm or less, and still more preferably 1000 ppm or less.
The water content is preferably 30% by mass or less, more preferably 25% by mass or less, and still more preferably 20% by mass or less.

このバイオマス燃料は、上述した脱塩素有機廃棄物からなるケーキを乾燥または加熱乾燥し、必要に応じて粉砕または解砕し、塩素濃度が3000ppm以下かつ含水率が30質量%以下の乾燥脱塩素有機廃棄物とすることで、得ることができる。
このバイオマス燃料は、セメント製造用、バイオマス発電用、バイオマスボイラー用等、広範囲の燃料として利用することが可能である。
This biomass fuel is obtained by drying or heat-drying a cake made of the above-mentioned dechlorinated organic waste, pulverizing or crushing as necessary, and a dry dechlorinated organic having a chlorine concentration of 3000 ppm or less and a water content of 30% by mass or less. It can be obtained as waste.
This biomass fuel can be used as a wide range of fuels for cement production, biomass power generation, biomass boilers, and the like.

以上説明したように、本実施形態の高含水率有機廃棄物の燃料化方法によれば、高含水率有機廃棄物の脱水処理を行うことにより、この高含水率有機廃棄物に含まれる塩素および/または塩素化合物を除去して脱塩素有機廃棄物とし、次いで、この脱塩素有機廃棄物の乾燥または加熱乾燥を、低含水率有機廃棄物を焼却した際に生じる燃焼排ガスを用いて行い、塩素濃度が3000ppm以下かつ含水率が30質量%以下の乾燥脱塩素有機廃棄物とするので、塩素濃度及び含水率が極めて低くかつ高位の発熱量を有するバイオマス燃料を低コストにて得ることができる。したがって、燃焼効率が高いバイオマス燃料を提供することができる。   As described above, according to the method for fuelizing a high water content organic waste according to the present embodiment, the dehydration treatment of the high water content organic waste allows the chlorine contained in the high water content organic waste and / Or remove chlorine compounds to form dechlorinated organic waste, and then dry or heat dry this dechlorinated organic waste using the combustion exhaust gas produced when incineration of low water content organic waste, Since it is a dry dechlorinated organic waste having a concentration of 3000 ppm or less and a water content of 30% by mass or less, a biomass fuel having a very low chlorine concentration and water content and a high calorific value can be obtained at low cost. Therefore, biomass fuel with high combustion efficiency can be provided.

また、乾燥または加熱乾燥を、低含水率有機廃棄物を焼却した際に生じる燃焼排ガスを用いて行うので、化石燃料を用いる必要がなくなり、省エネルギー効果を高めることができ、しかも環境負荷が小さい。
また、この乾燥脱塩素有機廃棄物をセメント焼成設備に燃料として投入した場合、セメント焼成設備における燃焼効率を高めることができ、しかもセメントの操業や品質に悪影響を及ぼす虞が無い。
Further, since drying or heat drying is performed using combustion exhaust gas generated when incineration of low water content organic waste, it is not necessary to use fossil fuel, energy saving effect can be enhanced, and environmental load is small.
Moreover, when this dry dechlorinated organic waste is injected as fuel into the cement firing facility, the combustion efficiency in the cement firing facility can be increased, and there is no possibility of adversely affecting the cement operation and quality.

本実施形態のバイオマス燃料によれば、高含水率有機廃棄物に含まれる塩素および/または塩素化合物を除去し、得られた脱塩素有機廃棄物を低含水率有機廃棄物を焼却した際に生じる燃焼排ガスを用いて乾燥または加熱乾燥し、塩素濃度を3000ppm以下かつ含水率を30質量%以下としたので、高位の発熱量を有し、燃焼効率が高く、省エネルギー効果が大きく、しかも環境負荷が小さいバイオマス燃料を提供することができる。
また、このバイオマス燃料を燃焼する燃焼装置等においても腐食や配管等の閉塞等のトラブルを防止することができ、このバイオマス燃料をセメント焼成設備に投入した場合においても、燃焼効率が低下する虞がなく、セメントの操業や品質に悪影響を及ぼす虞も無い。
According to the biomass fuel of the present embodiment, chlorine and / or chlorine compounds contained in the high water content organic waste are removed, and the resulting dechlorinated organic waste is produced when the low water content organic waste is incinerated. Dry or heat-dried using combustion exhaust gas, chlorine concentration is 3000ppm or less and moisture content is 30% by mass or less, so it has a high calorific value, high combustion efficiency, great energy saving effect, and environmental impact A small biomass fuel can be provided.
In addition, troubles such as corrosion and blockage of pipes can be prevented even in a combustion apparatus or the like that burns this biomass fuel, and even when this biomass fuel is put into a cement firing facility, the combustion efficiency may be reduced. And there is no risk of adverse effects on cement operation and quality.

以下、実施例及び比較例により本発明を具体的に説明するが、本発明はこれらの実施例により限定されるものではない。   EXAMPLES Hereinafter, although an Example and a comparative example demonstrate this invention concretely, this invention is not limited by these Examples.

(実施例)
低含水率有機廃棄物として、含水率45質量%、塩素濃度6500ppmのブロイラー鶏糞を用いた。
このブロイラー鶏糞を焼却炉(焼却量:0.7t/h)で焼却処理した。このとき発生した排ガス(840℃)を熱交換器に導入し、乾燥機の乾燥熱源とした。この熱交換器から排出された排ガスの温度は300℃であった。
また、焼却処理した際に0.04t/hの焼却灰が得られた。この焼却灰は、肥料として有効利用することができることが確認された。
(Example)
Broiler chicken manure having a water content of 45% by mass and a chlorine concentration of 6500 ppm was used as the low water content organic waste.
This broiler chicken manure was incinerated in an incinerator (incineration amount: 0.7 t / h). The exhaust gas (840 ° C.) generated at this time was introduced into a heat exchanger and used as a drying heat source for the dryer. The temperature of the exhaust gas discharged from this heat exchanger was 300 ° C.
Moreover, incineration ash of 0.04 t / h was obtained when incinerated. It was confirmed that this incinerated ash can be used effectively as a fertilizer.

一方、このブロイラー鶏糞1.8t/hに3倍量の水(5.4t/h)を投入し、混合・撹拌し、スラリーを得た。
次いで、このスラリーを脱水機を用いて脱水し、塩素濃度1000ppm、含水率60質量%のケーキ状の脱塩素ブロイラー鶏糞2.0t/hを得た。
次いで、この脱塩素ブロイラー鶏糞を乾燥機内に搬入し、上記の熱交換器から排出された排ガスを用いて乾燥させ、塩素濃度1000ppm、含水率15質量%、発熱量(ドライベース(乾燥状態))4000kcal/kgの乾燥脱塩素鶏糞0.9t/hを得た。
この乾燥脱塩素鶏糞では、採取場所による含水率のバラツキが小さく、バイオマス燃料として高位のものであった。
On the other hand, three times the amount of water (5.4 t / h) was added to this broiler chicken manure 1.8 t / h, and mixed and stirred to obtain a slurry.
Subsequently, this slurry was dehydrated using a dehydrator to obtain a cake-like dechlorinated broiler chicken manure 2.0 t / h having a chlorine concentration of 1000 ppm and a water content of 60% by mass.
Next, the dechlorinated broiler chicken manure is carried into a dryer and dried using the exhaust gas discharged from the heat exchanger, and the chlorine concentration is 1000 ppm, the moisture content is 15% by mass, and the calorific value (dry base (dry state)). A dry dechlorinated chicken dung of 0.9 t / h at 4000 kcal / kg was obtained.
In this dry dechlorinated chicken manure, the variation in moisture content depending on the sampling location was small, and it was a high biomass fuel.

この脱塩素ブロイラー鶏糞を乾燥する際に発生した水蒸気を上記の熱交換器に導入し、焼却炉から発生した排ガス(840℃)と熱交換することにより、350℃の過熱蒸気となった。この過熱蒸気を用いて、再度脱塩素ブロイラー鶏糞を乾燥したところ、乾燥機から排出される(過熱)蒸気の温度は150℃まで低下していた。
この水蒸気のうち余剰の水蒸気を上記の焼却炉に導入し、脱臭処理を施した。
また、上記の乾燥脱塩素鶏糞をセメント焼成設備のセメントキルンの窯前部のバーナーから吹き込み、セメント製造用燃料として使用したところ、有効な燃料効果を確認することができた。また、セメントの操業や品質に対して悪影響が無いことも確認することができた。
Water vapor generated when drying this dechlorinated broiler chicken manure was introduced into the heat exchanger and heat exchanged with the exhaust gas (840 ° C.) generated from the incinerator, resulting in 350 ° C. superheated steam. When the dechlorinated broiler chicken manure was dried again using this superheated steam, the temperature of the steam discharged from the dryer (superheated) was reduced to 150 ° C.
Of this steam, surplus steam was introduced into the incinerator and subjected to deodorization treatment.
Moreover, when the above-mentioned dried dechlorinated chicken manure was blown from the burner at the front of the kiln of the cement kiln of the cement firing equipment and used as a fuel for producing cement, an effective fuel effect could be confirmed. It was also confirmed that there was no adverse effect on cement operation and quality.

(比較例)
ブロイラー鶏糞1.8t/hに3倍量の水(5.4t/h)を投入し、混合・撹拌し、スラリーを得た。
次いで、このスラリーを脱水機を用いて脱水し、塩素濃度1000ppm、含水率60質量%のケーキ状の脱塩素ブロイラー鶏糞2.0t/hを得た。
次いで、この脱塩素ブロイラー鶏糞2.0tを45日間天日乾燥し、塩素濃度1000ppm、含水率40質量%程度、発熱量(ドライベース(乾燥状態))4000kcal/kgの乾燥脱塩素鶏糞を1.275t得た。
(Comparative example)
Three times the amount of water (5.4 t / h) was added to broiler chicken manure 1.8 t / h, mixed and stirred to obtain a slurry.
Subsequently, this slurry was dehydrated using a dehydrator to obtain a cake-like dechlorinated broiler chicken manure 2.0 t / h having a chlorine concentration of 1000 ppm and a water content of 60% by mass.
Next, 2.0 tons of this dechlorinated broiler chicken manure was sun-dried for 45 days, and dried dechlorinated chicken manure having a chlorine concentration of 1000 ppm, a water content of about 40% by mass, and a calorific value (dry base (dry state)) of 4000 kcal / kg. 275 t was obtained.

この乾燥脱塩素鶏糞では、含水率が高く、焼成時に水分の蒸発潜熱が奪われるために、バイオマス燃料としての品質に問題があった。
また、含水率を30質量%以下にするためには、さらに長時間の天日乾燥を要し、実用上問題があった。
This dry dechlorinated chicken manure has a high moisture content, and the latent heat of vaporization of the water is lost during firing, which poses a problem in quality as a biomass fuel.
Further, in order to make the moisture content 30% by mass or less, further long-time sun drying is required, which causes a practical problem.

本発明の一実施形態の高含水率有機廃棄物の燃料化方法に用いられる燃料化設備を示す模式図である。It is a schematic diagram which shows the fueling equipment used for the fueling method of the high water content organic waste of one Embodiment of this invention.

符号の説明Explanation of symbols

1 排出源
2 脱水機
3 焼却炉
4 熱交換器
5 乾燥機
6 粉砕機
7 排水処理装置
C ケーキ
W 水分
DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 Source 2 Dehydrator 3 Incinerator 4 Heat exchanger 5 Dryer 6 Pulverizer 7 Waste water treatment device C Cake W Moisture

Claims (7)

家畜排泄物、食品廃棄物のいずれか一方または双方を含有する高含水率有機廃棄物を燃料化するための方法であって、
前記高含水率有機廃棄物の脱水処理を行うことにより、この高含水率有機廃棄物に含まれる塩素および/または塩素化合物を除去して脱塩素有機廃棄物とし、
次いで、この脱塩素有機廃棄物の乾燥または加熱乾燥を、低含水率有機廃棄物を焼却した際に生じる燃焼排ガスを用いて行い、塩素濃度が3000ppm以下かつ含水率が30質量%以下の乾燥脱塩素有機廃棄物とすることを特徴とする高含水率有機廃棄物の燃料化方法。
A method for fueling high water content organic waste containing either or both of livestock excrement and food waste,
By dehydrating the high water content organic waste, chlorine and / or chlorine compounds contained in the high water content organic waste are removed to obtain dechlorinated organic waste,
Next, this dechlorinated organic waste is dried or heat-dried using the combustion exhaust gas generated when the low water content organic waste is incinerated, and the chlorine content is 3000 ppm or less and the moisture content is 30% by mass or less. A method for converting a high water content organic waste into fuel, characterized in that the organic waste is chlorinated organic waste.
前記燃焼排ガスと熱交換した熱媒体を用いて、前記脱塩素有機廃棄物の乾燥または加熱乾燥を行うことを特徴とする請求項1記載の高含水率有機廃棄物の燃料化方法。   2. The method for fuelizing a high water content organic waste according to claim 1, wherein the dechlorinated organic waste is dried or heat-dried using a heat medium heat-exchanged with the combustion exhaust gas. 前記熱媒体は、過熱蒸気であることを特徴とする請求項2記載の高含水率有機廃棄物の燃料化方法。   3. The method for fuelizing high water content organic waste according to claim 2, wherein the heat medium is superheated steam. 前記高含水率有機廃棄物の含水率は60質量%以上であることを特徴とする請求項1、2または3記載の高含水率有機廃棄物の燃料化方法。   4. The method for fuelizing a high water content organic waste according to claim 1, 2 or 3, wherein the water content of the high water content organic waste is 60% by mass or more. 前記乾燥脱塩素有機廃棄物に、分級、粉砕、解砕のいずれか1つまたは2つ以上を行うことを特徴とする請求項1ないし4のいずれか1項記載の高含水率有機廃棄物の燃料化方法。   5. The high water content organic waste according to claim 1, wherein the dry dechlorinated organic waste is subjected to any one or more of classification, pulverization, and pulverization. Fueling method. 家畜排泄物、食品廃棄物のいずれか一方または双方を含有する高含水率有機廃棄物に含まれる塩素および/または塩素化合物を除去し、得られた脱塩素有機廃棄物を低含水率有機廃棄物を焼却した際に生じる燃焼排ガスを用いて乾燥または加熱乾燥してなるバイオマス燃料であって、
塩素濃度が3000ppm以下かつ含水率が30質量%以下であることを特徴とするバイオマス燃料。
Chlorine and / or chlorine compounds contained in high water content organic waste containing either or both livestock excrement and food waste are removed, and the resulting dechlorinated organic waste is treated with low water content organic waste. A biomass fuel that is dried or heat-dried using combustion exhaust gas generated when incinerated,
A biomass fuel having a chlorine concentration of 3000 ppm or less and a water content of 30% by mass or less.
平均粒径が10mm以下であることを特徴とする請求項6記載のバイオマス燃料。   The biomass fuel according to claim 6, wherein the average particle size is 10 mm or less.
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