JP2011148890A - Continuous waste oil fuelization apparatus to produce homogeneous emulsion mixed fuel from cleaned oil derived from various state of waste oil, by-product oil and resource vegetable oil, and mineral oil fuel - Google Patents
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本発明は、廃油、副生油や資源植物油から不溶固形成分を分離・除去する廃油清浄化装置と前記装置により不溶固形成分を分離・除去して得られる清浄化廃油と鉱油燃料とを流量調整管、インライン乳化・分散装置、インラインヒーター及び前記清浄化廃油と鉱油燃料との混合油を循環させるポンプを配設したエマルジョン混合燃料油の循環系とからなる、効率的に清浄化廃油と鉱油燃料とから連続的に均一な混合燃料にする均一エマルジョン混合燃料を製造する装置に関する。
本明細書における用語の定義。
（１）鉱油燃料とは、Ａ重油、軽油、灯油等石油系の液体燃料を意味する。
多様な性状の廃油とは、多様な発生源からの回収油のように、高粘度油や固化油が含まれる、あるいは不溶固形成分が多く含まれる廃油を意味する。
（２）高粘度油とは、５０℃における動粘度が４０ｍｍ２／ｓ以上（JIS K2283）のものを言う。
（３）固化油とは、パーム油や動物油のように、常温（１５〜２５℃）で固化するものを言う。また
（４）不溶固形成分が多いとは、定性濾紙No.1（JIS P3801 1種）で捕捉される粒子が０．０４ｗｔ％以上のものを言う。
（５）副生油とは、食品抽出油や化学品蒸留残渣油のような、油溶性の工程副生成物を言う。
（６）資源植物油とは、ジャトロファ油、ヒマシ油や粗パーム油等、燃料化を前提に栽培し、搾油した植物油を言う。
（７）廃油清浄化装置とは、インラインヒーターとバスケット回転型遠心分離機、廃油供給タンク、清浄廃油タンク及び廃油供給ポンプを備えた遠心分離式不溶固形成分除去装置を言う
（（７）−１，なお、本装置の遠心分離機としては、スクリュー型遠心分離機も代替使用出来る。）
（８）バスケット回転型遠心分離機とは、高速で回転する金属製バスケット内に、所定の温度に加温した廃油を供給し、不溶固形成分をバスケットの内壁に沈降分離させて、連続的に清浄化廃油を排出する機器を言う。
（９）またスクリュー型遠心分離機とは、横型ケーシング内で、高速でスクリューを回転させ、連続的に不溶固形成分をケーシングの内壁に沈降分離し、掻き取ると共に、清浄化廃油を排出する機器を言う。
（１０）インラインヒーターとは、配管系に組み込まれた連続加熱式電気ヒーターを言う。
（１１）流量調整管とは、均一エマルジョン混合燃料を使用するボイラー等の燃焼装置の燃料使用量の増減に応じて、均一エマルジョン混合燃料の製造量を調整する機能と共に、供給されてくる清浄化廃油と鉱油燃料をインライン乳化・分散装置、インラインヒーターを配設した混合燃料油循環系を循環するエマルジョン混合燃料を管内において乱流状態で混合し、高速で、均一エマルジョン状態にする機能を有する。その主構造は内径２５．４ｃｍ（１０インチ）若しくは２０．３２ｃｍ（８インチ）の配管を縦に配置し、液面レベルスイッチを備えたものであり、混合燃料は、混合燃料油燃焼装置への供給が変動しても一定時間、例えば約３分で全量が循環系を一巡する。接続する他の配管には逆止弁を配置し、各液体の異常な流れを防止するようにしてある。内容量は４０〜６０L（内容量は燃焼機関の消費量により多少は内容量を大きくしても良い。）の小容量である。これにより均一エマルジョン混合性能が向上した小型の廃油燃料化装置の設計を可能にするものである。
（１２）インライン乳化・分散装置とは、混合液をポンプ圧により特殊な構造体を通過させて、複数の液体粒子を破砕・微粒化混合するタイプ、若しくは動力により高速で回転するローターとステーターの間を通過させて、複数の液体粒子を破砕・微粒化混合するタイプの連続式インライン乳化・分散装置を言う。
（１３）磨き濾過（polishing filtration）とは、設定範囲の粒子径の固形分の完全除去を目的とする濾過であり、濾液の透明化に使用されるが、本装置では、粒子径１〜２５μｍの範囲で設定された粒子径の微粒固形分の精密濾過を意味する。
The present invention relates to a waste oil cleaning device that separates and removes insoluble solid components from waste oil, by-product oil and resource vegetable oil, and a flow adjustment of purified waste oil and mineral oil fuel obtained by separating and removing insoluble solid components using the device. Efficiently cleaned waste oil and mineral oil fuel comprising a pipe, an inline emulsifying / dispersing device, an inline heater, and a circulating system of emulsion mixed fuel oil provided with a pump for circulating the mixed oil of the cleaned waste oil and mineral oil fuel The present invention relates to an apparatus for producing a uniform emulsion mixed fuel that is continuously and uniformly mixed fuel.
Definitions of terms used herein.
(1) Mineral oil fuel means petroleum-based liquid fuel such as A heavy oil, light oil, kerosene.
The waste oil having various properties means a waste oil containing a high-viscosity oil or a solidified oil or containing a large amount of insoluble solid components, such as oil recovered from various sources.
(2) High-viscosity oil means oil whose kinematic viscosity at 50 ° C. is 40 mm 2 / s or more (JIS K2283).
(3) Solidified oil means what solidifies at normal temperature (15-25 degreeC) like palm oil or animal oil. Further, (4) “the amount of insoluble solid components is large” means that particles captured by qualitative filter paper No. 1 (JIS P3801 type 1) are 0.04 wt% or more.
(5) By-product oil refers to an oil-soluble process by-product such as food extract oil or chemical distillation residue oil.
(6) Resource vegetable oil refers to vegetable oil that has been cultivated and squeezed on the premise of fuel conversion, such as jatropha oil, castor oil, and crude palm oil.
(7) The waste oil cleaning device refers to a centrifugal insoluble solid component removing device including an inline heater, a basket rotating centrifuge, a waste oil supply tank, a clean waste oil tank, and a waste oil supply pump ((7) -1 (In addition, a screw-type centrifuge can be used as an alternative for the centrifuge of this device.)
(8) A basket rotation type centrifuge is a method in which waste oil heated to a predetermined temperature is supplied into a metal basket rotating at high speed, and insoluble solid components are settled and separated on the inner wall of the basket. This refers to equipment that discharges purified waste oil.
(9) A screw-type centrifuge is a device that rotates a screw at a high speed in a horizontal casing, continuously settles and separates insoluble solid components on the inner wall of the casing, scrapes them, and discharges purified waste oil. Say.
(10) The in-line heater refers to a continuous heating type electric heater incorporated in a piping system.
(11) The flow rate adjustment pipe is a purification that is supplied with a function of adjusting the production amount of the uniform emulsion mixed fuel in accordance with the increase or decrease in the amount of fuel used in a combustion apparatus such as a boiler that uses the uniform emulsion mixed fuel. It has the function of mixing waste oil and mineral oil fuel in an in-line emulsification / dispersion device and a mixed fuel oil circulation system provided with an in-line heater in a turbulent state in a pipe to make a uniform emulsion state at high speed. The main structure is a pipe having an inner diameter of 25.4 cm (10 inches) or 20.32 cm (8 inches) arranged vertically and equipped with a liquid level switch. The mixed fuel is supplied to the mixed fuel oil combustion apparatus. Even if the supply fluctuates, the entire amount goes through the circulation system in a certain time, for example, about 3 minutes. A check valve is arranged on the other pipe to be connected to prevent abnormal flow of each liquid. The internal volume is a small volume of 40-60 L (the internal volume may be increased somewhat depending on the consumption of the combustion engine). This makes it possible to design a small waste oil fueling device with improved uniform emulsion mixing performance.
(12) An in-line emulsification / dispersion device is a type in which a mixed liquid is passed through a special structure by pump pressure to crush and atomize a plurality of liquid particles, or a rotor and stator that rotate at high speed by power. A continuous in-line emulsification / dispersion device that crushes and atomizes and mixes a plurality of liquid particles.
(13) Polishing filtration is filtration for the purpose of complete removal of solids having a particle size within a set range, and is used for clarifying the filtrate. In this apparatus, the particle size is 1 to 25 μm. Means fine filtration of fine solids having a particle diameter set in the range of.
地球温暖化が、人類の存続を脅かす深刻な国際問題として認識され、各国で、その主因とされる炭酸ガスの増加を抑える対策が進められているが、遅々として進まず、１９９７年の京都議定書で定められた「２０１０年までの炭酸ガス削減目標６％」の達成は、極めて難しい状況であり、更に２００９年１２月にコペンハーゲンで開催される国連気候変動枠組み条約締約国会議（ＣＯＰ１５）では、日本は２０２０年までの中期目標として、
２５％減という厳しい水準の義務を負うであろうことが予想されている。地上大気中の炭酸ガスの増加を抑えるためには、石油を主とする化石エネルギーの採掘量、使用量を抑える必要があり、省エネルギーや代替エネルギーへの転換が望まれるが、経済の発展を妨げずに炭酸ガスの発生を抑制出来る新技術の開発、普及には、まだ時間がかかると考えられている。
このような状況下で、廃油、副生油、資源植物油等を石油代替燃料として活用していくことは、短期間で石油類の使用量削減を実現する手段として、非常に有効であり、特に従来廃油として捨てられたり、有用な活用方法がなかった豆腐屋やレストラン等の小規模事業者や家庭からの廃食用油を、少しでも多くリサイクル活用していくことが望ましい。
Global warming is recognized as a serious international problem that threatens the survival of mankind, and in each country, measures to suppress the increase in carbon dioxide, which is the main cause, are being promoted. Achieving the “CO2 reduction target of 6% by 2010” stipulated in the Protocol is extremely difficult. Furthermore, at the Conference of Parties to the United Nations Framework Convention on Climate Change (COP15) to be held in Copenhagen in December 2009 , Japan as a medium-term goal until 2020,
It is expected that it will have a strict level of obligation of 25% reduction. In order to suppress the increase of carbon dioxide in the ground air, it is necessary to reduce the mining and use of fossil energy, mainly oil, and it is desired to switch to energy saving and alternative energy, but this hinders economic development. It is thought that it will still take time to develop and disseminate new technologies that can suppress the generation of carbon dioxide gas.
Under such circumstances, using waste oil, by-product oil, resource vegetable oil, etc. as an alternative fuel for oil is very effective as a means to reduce the amount of petroleum used in a short period of time. It is desirable to recycle as much waste waste oil as possible from small businesses such as tofu shops and restaurants that have been discarded as waste oil or have not been useful.
廃食用油を主に、廃油をディーゼルエンジンや焼却炉、ボイラー等のバーナー用の燃料として利用する方法は種々提案され、実施されている。
ディーゼルエンジン用の燃料としては、廃食用油を苛性カリ等の触媒を使用してメタノールと反応させ、ＢＤＦと呼ばれる脂肪酸のメチルエステルを生成し、使用する方法がある。この方法の難点は、化学反応を伴うものであり、残留副生物に処理困難なものが発生すること、及び比較的高いランニングコストである。
Various methods of using waste edible oil mainly as fuel for burners such as diesel engines, incinerators and boilers have been proposed and implemented.
As a fuel for diesel engines, there is a method in which waste edible oil is reacted with methanol using a catalyst such as caustic potash to produce a methyl ester of fatty acid called BDF. The disadvantages of this method are that it involves chemical reactions, the residual by-products are difficult to process, and a relatively high running cost.
一方、廃油をそのまま焼却炉、ボイラー等のバーナー用の燃料とする、廃油の生炊きや重油との混合燃焼等を行う方法があるが、不溶固形成分等に起因するノズルの詰まりや、不安定燃焼に起因する煤煙発生と、それによる炉内の汚れ問題がある。 On the other hand, there is a method of using waste oil as fuel for burners such as incinerators and boilers, where raw oil is cooked or mixed with heavy oil, etc., but there is a nozzle clogging or instability caused by insoluble solid components. There are soot generation due to combustion and contamination problems in the furnace.
前記課題を解決し得る小型廃油燃料化装置の開発としては、本出願の発明者等が、２００４年７月１３日付で出願した「簡易廃油改質・燃料化装置及び燃焼装置と組み合わせた前記装置」（特願２００４−２０６４０９：特開２００６−２８２６８号公報：特許文献１）の発明がある。
しかしながら、同装置は、菜種油や大豆油等の流動性が良い植物油で、含まれる不溶固形成分が少ない廃油には有用であるが、多様な性状の回収油、特に高粘度若しくは常温で
固体の、含まれる不溶固形成分が多い廃油等に対しては、燃料化の前処理としての不溶固形成分除去機構の前記廃油等に対する適応性、使い勝手及び廃油の多量処理の性能に問題があった。また、前記不溶固形成分除去後の清浄化廃油と鉱油燃料との連続乳化・混合システムにおいては、微細固形分の除去のための磨き濾過（polishing filtration）を目的に配設した精密濾過器が目詰まりし易い問題と共に、２００Ｌの循環処理油タンクを乳化・混合処理系に使用しており、清浄化廃油と鉱油燃料をインライン乳化・分散装置を配設した混合燃料油循環系を循環するエマルジョン混合燃料と均一混合するのに不効率で時間がかかり、一時的に、不均一状態でエマルジョン混合燃料が燃焼装置に供給される可能性があるという問題があった。
As a development of a small waste oil fueling device that can solve the above-mentioned problems, the inventors of the present application filed on July 13, 2004, “The above device combined with a simple waste oil reforming / fuelizing device and a combustion device” (Japanese Patent Application No. 2004-206409: Japanese Patent Application Laid-Open No. 2006-28268: Patent Document 1).
However, this apparatus is a vegetable oil with good fluidity such as rapeseed oil and soybean oil, and is useful for waste oil with a small amount of insoluble solid components, but it is a recovered oil of various properties, particularly high viscosity or solid at room temperature. For waste oil and the like that contain a large amount of insoluble solid components, there are problems in the adaptability to the waste oil and the like of the insoluble solid component removal mechanism as a pretreatment for fuelization, ease of use, and performance of a large amount of waste oil treatment. Moreover, in the continuous emulsification / mixing system of the purified waste oil and the mineral oil fuel after the removal of the insoluble solid components, a precision filter arranged for the purpose of polishing filtration for removing fine solids is the target. Along with the problem of clogging, 200L circulating processing oil tank is used in the emulsification / mixing processing system, and emulsion mixing that circulates the purified waste oil and mineral oil fuel through the mixed fuel oil circulation system with in-line emulsification / dispersion device installed. There is a problem that uniform mixing with the fuel is inefficient and takes a long time, and the emulsion mixed fuel may be temporarily supplied to the combustion device in a non-uniform state.
前記課題を解決するには、本発明者の前記簡易廃油改質・燃料化装置における問題点の１つである、多様な性状を有する回収油、特に高粘度若しくは常温で固体等の、含まれる不溶固形成分が多い廃油からの前記不溶固形成分の分離性能を改善する必要が有り、また廃油の粘度を低くしたり、常温で固体の成分を融解するためには加熱処理が必要であった、更に、第２の問題点である、前記清浄化廃油と鉱油燃料から用途先の燃焼装置の均一乳化混合油の消費に速やかかつ確実に均一エマルジョン混合燃料を提供できる装置の開発が重要であると考えた。そして、前記不溶固形成分と清浄化廃油との分離性能を向上させた廃油清浄化装置を見いだすこと及び前記廃油清浄化装置と連続組み合わせが可能で、かつ均一エマルジョン混合燃料製造を用途先の燃焼装置の均一乳化混合油の消費に高速、かつ確実に対応する均一エマルジョン混合燃料製造装置を開発することを本出願の発明の課題とした。 In order to solve the above-mentioned problem, one of the problems in the inventor's simplified waste oil reforming and fueling apparatus includes recovered oil having various properties, particularly high viscosity or solid at room temperature. It was necessary to improve the separation performance of the insoluble solid component from waste oil with a lot of insoluble solid components, and it was necessary to heat treatment to lower the viscosity of the waste oil or to melt the solid components at room temperature, Furthermore, it is important to develop a device that can provide a uniform emulsion mixed fuel quickly and reliably to the consumption of the uniform emulsified mixed oil of the combustion device at the application destination from the cleaned waste oil and the mineral oil fuel, which is the second problem. Thought. And, it is possible to find a waste oil cleaning device with improved separation performance between the insoluble solid component and the cleaned waste oil, and to continuously combine with the waste oil cleaning device, and to produce a uniform emulsion mixed fuel. It was an object of the invention of the present application to develop a uniform emulsion mixed fuel production apparatus that can reliably and quickly respond to the consumption of a uniform emulsified mixed oil.
本発明は、（１）高粘度若しくは常温で固体の、又は含まれる不溶固形成分が多い廃油、副生油や資源植物油と液体鉱油燃料とから均一エマルジョン混合燃料を製造する装置において、前記廃油、副生油及び資源植物油から不溶固形成分を分離、除去する遠心分離式不溶固形成分除去装置（ＭＳ）、前記遠心分離式不溶固形分除去装置の性能を向上するための、廃油供給ラインに配置したインラインヒーター（OH）、廃油供給タンク（WOT）、廃油を前記不溶固形分除去装置に供給する供給ポンプ（WOP）及び前記遠心分離式不溶固形成分除去装置（ＭＳ）から連続的に排出される清浄化廃油を受入れ、廃油燃料化装置に供給する清浄化廃油タンク（ROT）から成る廃油清浄化装置、並びに前記廃油清浄化装置から供給される清浄化廃油を精密濾過機構により磨き濾過を行い、用途先の燃焼装置の均一乳化混合油の消費に応じて流量調整管内部に配置された液面レベルスイッチの作動に応じて液体鉱油及び清浄化廃油の供給ポンプを起動、停止させ液体鉱油及び清浄化廃油の取り入れを制御する流量調整管（ＦＣＰ）、均一エマルジョン混合を行うために混合燃料を循環系内で循環すると共に、用途先の燃焼装置の均一乳化混合油の消費に応じて均一乳化混合油を供給すると共に混合燃料油の循環系内での滞留時間を一定に保持する混合燃料油循環ポンプ（ＣＰ）、インライン乳化・分散装置（SME）、インラインヒーター（OH）及びこれらを混合燃料油が循環する系を形成する配管系を含む高速均一エマルジョン混合機構を組み合わせた均一エマルジョン混合燃料を製造する装置である。また、前記（１）の発明において、（２）使用する遠心分離機が、バスケット回転型遠心分離機（MS）及びスクリュー型遠心分離機（SS）から選択されるものであることを特徴とする前記（１）に記載の均一エマルジョン混合燃料製造装置であり。更に、（３）均一エマルジョン混合燃料循環系に配置するインライン乳化・分散装置が混合液をポンプ圧によりラインミキサーの機能を有する特殊な構造体、又は複数の液体粒子を破砕・微粒化混合するタイプ（ＳＭＥ）及び動力により高速で回転するローターとステーターの間を通過させて、複数の液体粒子を破砕・微粒化混合するタイプ（ＤＭＥ）から選択されるものであることを特徴とする前記（１）、または（２）に記載の均一エマルジョン混合燃料製造装置であり、また、（４）清浄化廃油を磨き濾過する精密濾過機構がステンレスワイヤーに１０〜１００μｍの微細な穴を設けた濾過エレメントを取り付けた濾過装置又は前記濾過装置に更に径１０〜２５μｍの粒子を捕捉する不織布等の濾材を取り付けたもの、または１〜２５μｍの粒子を捕捉するポリプロピレン若しくはコットン製の糸巻き状カートリッジフィルターを取り付けたものであることを特徴とする前記（１）、（２）、又は（３）に記載の均一エマルジョン混合燃料を製造する装置である。 The present invention is (1) a waste oil that is solid at high viscosity or normal temperature, or contains a large amount of insoluble solid components, and in an apparatus for producing a homogeneous emulsion mixed fuel from a by-product oil or a resource vegetable oil and a liquid mineral oil fuel, Centrifugal insoluble solid component removal device (MS) that separates and removes insoluble solid components from by-product oil and resource vegetable oil, and arranged in a waste oil supply line to improve the performance of the centrifugal insoluble solid content removal device Inline heater (OH), waste oil supply tank (WOT), supply pump (WOP) that supplies waste oil to the insoluble solid content removal device, and the centrifugally insoluble solid component removal device (MS) that are continuously discharged Waste oil cleaning equipment that consists of a purified waste oil tank (ROT) that receives waste waste oil and supplies it to waste oil fueling equipment, and the finely filtered purified waste oil supplied from the waste oil cleaning equipment The filter is polished and filtered, and the supply pump for liquid mineral oil and purified waste oil is started according to the operation of the liquid level switch located inside the flow rate adjustment pipe according to the consumption of the uniformly emulsified mixed oil of the combustion device at the application destination. , A flow control pipe (FCP) that controls the intake of liquid mineral oil and cleaning waste oil to stop, circulates the mixed fuel in the circulation system to perform uniform emulsion mixing, and the uniform emulsified mixed oil of the combustion device of the application destination A mixed fuel oil circulation pump (CP), in-line emulsification / dispersion device (SME), in-line heater (OH) that supplies a uniform emulsified mixed oil according to consumption and maintains the residence time of the mixed fuel oil in the circulation system. ) And a high-speed uniform emulsion mixing mechanism including a piping system that forms a system through which the mixed fuel oil circulates. In the invention of (1), (2) the centrifuge to be used is selected from a basket rotating centrifuge (MS) and a screw centrifuge (SS). It is a homogeneous emulsion mixed fuel manufacturing apparatus as described in said (1). Furthermore, (3) a special structure that has the function of a line mixer, or a type that pulverizes and atomizes a plurality of liquid particles using an in-line emulsification / dispersion device placed in a uniform emulsion mixed fuel circulation system. (SME) and a type (DME) in which a plurality of liquid particles are crushed and atomized and mixed by passing between a rotor rotating at high speed by power and a stator (DME) (1) ), Or (2) is a homogeneous emulsion mixed fuel production apparatus, and (4) a fine filtration mechanism for polishing and filtering cleaned waste oil is provided with a filtration element provided with a fine hole of 10 to 100 μm in a stainless steel wire. The attached filtration device or the filtration device further attached with a filter medium such as a nonwoven fabric for capturing particles having a diameter of 10 to 25 μm, or 1 to 25 μm A device for producing a homogeneous emulsion mixed fuel according to (1), (2), or (3), wherein a thread-wound cartridge filter made of polypropylene or cotton that traps the particles is attached. is there.
前記廃油清浄化装置を附帯装置として使用することにより、前記公知の装置では使用困難であった径1〜25μｍの粒子を捕捉するポリプロピレン若しくはコットン製の糸巻き状カートリッジフィルターを清浄化廃油を磨き濾過する精密濾過に使用することが出来るようになり、精密濾過器のメンテナンスインターバルは更に長くなり、濾過精度も向上すると共に、外装カバーの加熱も可能になったため、常温で固体の廃油にも適用し易くなった。
また、均一エマルジョン混合燃料を製造する装置との連続化が、前記公知の特許出願の装置におけるエマルジョン混合燃料の循環タンクに代えて配管形状の比較的小容量の細い流量調整管の使用との組み合わせにより可能となった。併せて、また混合液を精密濾過器に一部循環させることにより、更に必要に応じて混合液の温度を２０〜４０℃の範囲内で一定に保持するためのインライン加熱装置を設けることにより、混合液の均一化を速やかに、かつ、質の良い均一混合を可能にし、生成するエマルジョン混合燃料の供給先燃焼装置への適合性を良くすることが可能となった。
By using the waste oil cleaning device as an accessory device, the purified waste oil is polished and filtered using a polypropylene or cotton thread-wound cartridge filter that captures particles having a diameter of 1 to 25 μm, which was difficult to use with the known device. Since it can be used for microfiltration, the maintenance interval of the microfilter is further extended, the filtration accuracy is improved, and the exterior cover can be heated, making it easy to apply to solid waste oil at room temperature. became.
Further, the continuation with the apparatus for producing a uniform emulsion mixed fuel is combined with the use of a thin flow rate adjusting pipe having a relatively small capacity in the form of a pipe instead of the circulation tank for the emulsion mixed fuel in the apparatus of the above-mentioned known patent application. Made possible. In addition, by partially circulating the mixed solution through the microfilter, if necessary, by providing an in-line heating device for keeping the temperature of the mixed solution constant within a range of 20 to 40 ° C. It became possible to quickly and uniformly mix the liquid mixture and to improve the compatibility of the produced emulsion mixed fuel with the destination combustion apparatus.
本出願に係る装置の提供により高粘度若しくは常温で固体の、又は含まれる不溶固形成分が多い廃油、副生油や資源植物油の燃料化に対応が可能となった。装置の対象油類の適用範囲が広がると共に、精密濾過器等のメンテナンスインターバルが著しく長くなり、操作作業員の負担を軽減することが可能となった。また、前記流量調整管の組み込みにより、燃焼機関の混合油消費量の変化に対応可能なコンパクトな簡易廃油燃料化装置とすることができた。このようなことから、小規模工場、ホテル、学校や役所、事業用ビル等で使用されている多くの燃焼装置への適用が可能となった。石油資源のない多くの国での使用、普及にも貢献できる。今後の資源植物油の燃料化への適用と併せてエマルジョン混合燃料の製造用途開発を進めていけば、燃料資源の多様化、及び資源の有効利用による世界の温暖化対策に大きな貢献をすることが出来る。
燃料資源の多様化の観点からは、小規模のＢＤＦ製造に不向きであった、常温で固体のパーム油廃油等にも適用することが出来ることは本発明の社会に対する貢献度が高いことを証明するものである。
By providing the apparatus according to the present application, it has become possible to deal with waste oil, by-product oil or resource vegetable oil that is solid at high viscosity or normal temperature or contains a large amount of insoluble solid components. The scope of application of the target oils of the device has been expanded, and the maintenance interval for the microfilter has become significantly longer, reducing the burden on the operator. Further, by incorporating the flow rate adjusting pipe, it was possible to provide a compact and simple waste oil fueling device that can cope with changes in the mixed oil consumption of the combustion engine. Because of this, it can be applied to many combustion devices used in small factories, hotels, schools, government offices, and business buildings. It can also contribute to the use and dissemination in many countries without oil resources. If the development of production applications for emulsion blended fuel is promoted in conjunction with the future application of vegetable oil to fuel, it will make a great contribution to global warming countermeasures through diversification of fuel resources and effective use of resources. I can do it.
From the viewpoint of diversification of fuel resources, it is unsuitable for small-scale BDF production, and it can be applied to palm oil waste oil etc. that is solid at room temperature. To do.
図１に廃油清浄化装置のフロー、図２に廃油清浄化装置組立図の一例を示した。
高粘度若しくは常温で固体の、含まれる不溶固形成分が多い廃油、副生油や資源植物油と液体鉱油燃料とから均一エマルジョン混合燃料を製造する装置において、前記廃油、副生油及び資源植物油から不溶固形成分を分離、除去する遠心分離式不溶固形成分除去装置（ＭＳ、図１、２）、前記遠心分離式不溶固形分除去装置の性能を向上するための、廃油供給ラインに配置したインラインヒーター（OH）、廃油供給タンク（WOT）、廃油を前記不溶固形分除去装置に供給する廃油供給ポンプ（WOP）及び前記遠心分離式不溶固形成分除去装置（ＭＳ）から連続的に排出される清浄化廃油を受入れ、廃油燃料化装置に供給する清浄化廃油タンク（ROT）から成る廃油清浄化装置のフロー及び組立図の一例である。
図６に使用する遠心分離式不溶固形成分除去装置（ＭＳ）の一例として、東都セパレーター工業株式会社等が製作するバスケット型簡易遠心分離機の概要図、図７に使用するインラインヒーター（OH）の一例として、日本シーズ線株式会社等が製作するオイルヒーターの概要図を示した。
FIG. 1 shows a flow of the waste oil cleaning apparatus, and FIG. 2 shows an example of an assembly drawing of the waste oil cleaning apparatus.
In an apparatus for producing a homogeneous emulsion mixed fuel from waste oil, by-product oil or resource vegetable oil and liquid mineral oil fuel that is solid at high viscosity or normal temperature and contains a large amount of insoluble solid components, insoluble from the waste oil, by-product oil and resource vegetable oil A centrifugal insoluble solid component removal device (MS, FIGS. 1 and 2) that separates and removes solid components, and an in-line heater arranged in a waste oil supply line for improving the performance of the centrifugal insoluble solid content removal device ( OH), waste oil supply tank (WOT), waste oil supply pump (WOP) for supplying waste oil to the insoluble solid content removal device, and purified waste oil discharged continuously from the centrifugal insoluble solid component removal device (MS) FIG. 2 is an example of a flow and assembly diagram of a waste oil purifying apparatus including a purified waste oil tank (ROT) that receives and supplies a waste oil to a fuel oil converting apparatus.
As an example of the centrifugal insoluble solid component removal device (MS) used in FIG. 6, a schematic diagram of a basket type simple centrifuge manufactured by Toto Separator Industry Co., Ltd., and an inline heater (OH) used in FIG. As an example, a schematic diagram of an oil heater manufactured by Nippon Seeds Line Co., Ltd. is shown.
本廃油清浄化装置では、外部の廃油貯蔵タンク等から廃油供給タンク（WOT）に移送されてきた廃油は、廃油供給ポンプ（WOP）によりインラインヒーター（OH）を経て遠心分離式不溶固形成分除去装置（ＭＳ）に供給される。廃油の供給速度は、廃油供給ポンプ（WOP）を制御する電気インバーターにより、廃油の種類と性状に応じて、不溶固形成分除去装置の性能との関連で実験的に定められた適正流量に設定され、また廃油の供給温度は、インラインヒーター（OH）の調節ダイヤルにより、実験的に定められた20〜100℃の間の適正温度に設定される。遠心分離式不溶固形成分除去装置（ＭＳ）として使用されるバスケット型簡易遠心分離機は、本体カバー内にバスケット型回転体が設けられており、1,500〜2,500rpmの間の一定速度で回転する装置である。バスケット型回転体内に供給されてきた廃油は、遠心力により、成分の比重差に応じた分離が行われ、廃油に含まれる不溶固形成分は、バスケット型回転体の内壁に付着する。バスケット型回転体の内部には、整流板と共に本体カバーの蓋に取り付けられて固定された清浄化廃油の排出ノズルが適正配置されており、そのノズルから清浄化廃油が、清浄化廃油タンク（ROT）に、連続的に排出される。本バスケット型簡易遠心分離機では、バスケット型回転体の内壁に付着・分離された不溶固形成分は、掻き取器（掻き出し羽）などにより適宜除去する。手動によっても除去可能なように、蓋は、本体カバーにヒンジで取り付けられており、開けやすいように、耐熱ホースを使用して、廃油供給配管及び清浄化廃油排出配管に接続されている。
本廃油清浄化装置は、廃油供給タンク（WOT）及び清浄化廃油タンク（ROT）に取り付けられた液面レベルスイッチの作動に連動して、自動運転されるシステムにしてあり、後段装置の廃油燃料化装置に連動して自動運転される。
In this waste oil purifier, waste oil that has been transferred from an external waste oil storage tank, etc. to a waste oil supply tank (WOT) is removed from the waste oil supply pump (WOP) via an inline heater (OH) by a centrifugal separation type insoluble solid component removal device. (MS). The waste oil supply speed is set to an appropriate flow rate determined experimentally in relation to the performance of the insoluble solid component removal device according to the type and properties of the waste oil by an electric inverter that controls the waste oil supply pump (WOP). The supply temperature of the waste oil is set to an appropriate temperature between 20 to 100 ° C. determined experimentally by an adjustment dial of the in-line heater (OH). The basket-type simple centrifuge used as a centrifugal separation insoluble solid component removal device (MS) has a basket-type rotating body in the body cover and rotates at a constant speed between 1,500 and 2,500 rpm. It is. The waste oil supplied into the basket-type rotating body is separated according to the specific gravity difference of the components by centrifugal force, and the insoluble solid component contained in the waste oil adheres to the inner wall of the basket-type rotating body. Inside the basket-type rotating body, a waste nozzle for cleaning waste oil, which is attached to the lid of the main body cover and fixed together with the current plate, is disposed appropriately, and the cleaning waste oil is supplied from the nozzle to the cleaning waste oil tank (ROT). ) Continuously discharged. In this basket-type simple centrifuge, the insoluble solid component adhering to and separating from the inner wall of the basket-type rotating body is appropriately removed by a scraper (scraping blade) or the like. The lid is attached to the main body cover with a hinge so that it can be removed manually, and is connected to the waste oil supply pipe and the purified waste oil discharge pipe using a heat-resistant hose so that it can be easily opened.
This waste oil purifier is a system that automatically operates in conjunction with the operation of the liquid level switch attached to the waste oil supply tank (WOT) and the purified waste oil tank (ROT). Automatic operation in conjunction with the control device.
本廃油清浄化装置を、常温で固化する廃油、若しくはそれを多く含む廃油用に使用する場合は、廃油供給タンク（WOT）及び清浄化廃油タンク（ROT）内に電気ヒーターを取付け、外部を保温すると共に、必要に応じて配管にも、シーズヒーター等を巻いて保温する。パーム油等固化温度が高く、固まりやすい廃油を清浄化する場合は、本装置に供給する前に、ラインミキサーを用いて、鉱油燃料と予備混合することにより、本装置の長時間運転停止時に起こり得る、バスケット型回転体内部や配管内での固化を避けることが出来る。 When this waste oil purifier is used for waste oil that solidifies at room temperature or waste oil that contains a lot of it, an electric heater is installed in the waste oil supply tank (WOT) and the purified waste oil tank (ROT) to keep the outside warm. In addition, a sheathed heater or the like is also wrapped around the piping as necessary to keep the temperature warm. When purifying waste oil that has a high solidification temperature, such as palm oil, and tends to harden, it is preliminarily mixed with mineral oil fuel using a line mixer before being supplied to the equipment. It is possible to avoid solidification in the basket type rotating body or in the piping.
図３に連続式廃油燃料化装置のフロー、図4に連続式廃油燃料化装置組立図の一例を示した。レイアウトの工夫によりコンパクトに組み立てられている。
高粘度若しくは常温で固体の、含まれる不溶固形成分が多い廃油、副生油や資源植物油と液体鉱油燃料とから均一エマルジョン混合燃料を製造する装置において、前記廃油清浄化装置から供給される清浄化廃油を精密濾過機構（ＮＷＦ）により磨き濾過を行い、用途先の燃焼装置の均一エマルジョン混合燃料の消費に応じて液体鉱油燃料及び清浄化廃油の取り入れを制御する流量調整管（ＦＣＰ）、均一エマルジョン混合を行うために混合燃料を循環系内で循環すると共に、用途先の燃焼装置に均一エマルジョン混合燃料を供給する混合燃料油循環ポンプ（ＣＰ）、インライン乳化・分散装置（SME）、インラインヒーター（OH）及びこれらを混合燃料油が循環する系を形成する配管系を含む高速均一エマルジョン混合機構を組み合わせた均一エマルジョン混合燃料を製造する装置のフロー及び組立図の一例である。
前記廃油清浄化装置から供給される清浄化廃油は、廃油供給ポンプ（WOP）により、流量計（FI）を経て精密濾過機構としての精密濾過器（NWF）により磨き濾過を行い、流量調整管（ＦＣＰ）に入る。ボイラー用の鉱油燃料サービスタンク等から供給される鉱油燃料は、鉱油燃料供給ポンプ（POP）により、流量計（FI）を経て清浄化廃油に合流して流量調整管（ＦＣＰ）に入る。双方の配管には逆止弁が設けられており、各液体が逆流しない構造になっている。
廃油供給ポンプ（WOP）及び鉱油燃料供給ポンプ（POP）は、電気インバーターにより流量を制御出来るようにしてあり、流量及び混合比率を変更することが出来る。
また、精密濾過器（NWF）入口の配管には、圧力スイッチ（PS）が設けられており、精密濾過器が目詰まりした場合は、廃油供給ポンプ（WOP）のみが自動的に停止し、鉱油燃料のみが供給される。
Fig. 3 shows the flow of the continuous waste oil fueling device, and Fig. 4 shows an example of the assembly diagram of the continuous waste oil fueling device. It is assembled in a compact manner by designing the layout.
In a device for producing a homogeneous emulsion mixed fuel from waste oil, by-product oil, resource vegetable oil and liquid mineral oil fuel that is solid at high viscosity or normal temperature and contains a large amount of insoluble solid components, cleaning supplied from the waste oil cleaning device The waste oil is polished and filtered by a microfiltration mechanism (NWF), and the flow control pipe (FCP) that controls the intake of the liquid mineral oil fuel and the purified waste oil according to the consumption of the uniform emulsion mixed fuel of the combustion device at the application destination, uniform emulsion In order to perform mixing, the mixed fuel is circulated in the circulation system, and the mixed fuel oil circulation pump (CP), in-line emulsification / dispersion device (SME), in-line heater ( OH) and a high-speed uniform emulsion mixing mechanism including a piping system that forms a system through which the mixed fuel oil circulates. It is an example of a flow and assembling diagram of an apparatus for manufacturing a Marujon mixed fuel.
The purified waste oil supplied from the waste oil cleaning device is polished and filtered by a waste oil supply pump (WOP) through a flow meter (FI) and a microfilter (NWF) as a microfiltration mechanism, and a flow control pipe ( FCP). Mineral oil fuel supplied from a boiler mineral oil fuel service tank or the like is joined to the purified waste oil through a flow meter (FI) by a mineral oil fuel supply pump (POP) and enters a flow rate adjusting pipe (FCP). Both pipes are provided with check valves so that each liquid does not flow backward.
The waste oil supply pump (WOP) and the mineral oil fuel supply pump (POP) can control the flow rate by an electric inverter, and the flow rate and mixing ratio can be changed.
In addition, the pressure filter (PS) is installed in the pipe of the microfilter (NWF) inlet. When the microfilter is clogged, only the waste oil supply pump (WOP) is automatically stopped, and the mineral oil Only fuel is supplied.
図８に流量調整管（FCP）の概要図を示した。その主構造は内径２５．４ｃｍ（１０インチ）若しくは２０．３２ｃｍ（８インチ）の配管材を縦に配置し、液面レベルスイッチを備えたものであり、内容量は４０〜６０Lの小容量の容器である。エマルジョン混合燃料の用途先の燃焼装置の燃料消費に伴い、流量調整管（FCP）内の液面レベルが下がると、液面下限レベルスイッチが検知して、廃油供給ポンプ（WOP）及び鉱油燃料供給ポンプ（POP）が自動的に起動し、清浄化廃油及び鉱油燃料が混合されて供給される。流量調整管（FCP）内の液面レベルが上昇して液面上限レベルスイッチが検知すると、廃油供給ポンプ（WOP）及び鉱油燃料供給ポンプ（POP）が自動的に停止するシステムになっており、エマルジョン混合燃料の用途先の燃焼装置の燃料消費の増減に応じて、自動的に流量調整が行われる。
また、流量調整管（FCP）内に供給された清浄化廃油及び鉱油燃料の混合液は、混合燃料油循環ポンプ（ＣＰ）によりインライン乳化・分散装置（SME）、インラインヒーター（OH）を配置した循環乳化・分散処理配管系内を高速で循環されて、効率的に均一エマルジョン混合が行われる。流量調整管（FCP）内の混合液は、全量２〜３分で前記循環乳化・分散処理系内を一巡し、乱流状態で高速均一エマルジョン混合が行われる。混合燃料油循環ポンプ（ＣＰ）は、この循環乳化・分散処理を行う機能と共に、エマルジョン混合燃料の用途先の燃焼装置の燃料消費に応じて、同燃料を供給する機能も有しており、両者のバランス調整設定は、流量調整管（FCP）への循環乳化・分散処理液リターン配管のバルブ調整によるインライン乳化・分散装置（SME）出口の圧力調節により行われる。
高粘度若しくは常温で固体の廃油、若しくはそれを多く含む廃油を使用する場合は、インラインヒーター（OH）の設定温度を、20〜40℃の範囲内で一定にすることにより、また、前記循環混合液の一部を精密濾過機構に循環することにより、均一エマルジョン混合を速やかに行い、生成するエマルジョン混合燃料の供給先燃焼装置への適合性をより良くすることが出来る。
FIG. 8 shows a schematic diagram of the flow rate adjustment pipe (FCP). Its main structure is a pipe material with an inner diameter of 25.4 cm (10 inches) or 20.32 cm (8 inches) arranged vertically and equipped with a liquid level switch. The internal capacity is a small capacity of 40-60 L. It is a container. When the liquid level in the flow control pipe (FCP) drops due to the fuel consumption of the combustion device where the emulsion mixture fuel is used, the liquid level lower limit switch detects and supplies the waste oil supply pump (WOP) and mineral oil fuel. The pump (POP) is automatically activated, and the purified waste oil and mineral oil fuel are mixed and supplied. When the liquid level in the flow control pipe (FCP) rises and the liquid level upper limit switch detects, the waste oil supply pump (WOP) and the mineral oil fuel supply pump (POP) automatically stop. The flow rate is automatically adjusted according to the increase or decrease of the fuel consumption of the combustion apparatus that is the application destination of the emulsion mixed fuel.
In addition, the mixed liquid of purified waste oil and mineral oil fuel supplied into the flow control pipe (FCP) is equipped with an in-line emulsification / dispersion device (SME) and in-line heater (OH) by a mixed fuel oil circulation pump (CP). Circulating emulsification / dispersion treatment Circulating at high speed in the piping system, efficient uniform emulsion mixing is performed. The mixed liquid in the flow rate adjusting pipe (FCP) makes a round in the circulating emulsification / dispersion processing system in a total amount of 2 to 3 minutes, and high-speed uniform emulsion mixing is performed in a turbulent state. The mixed fuel oil circulation pump (CP) has the function of supplying the same fuel according to the fuel consumption of the combustion device of the application destination of the emulsion mixed fuel, in addition to the function of performing the circulating emulsification / dispersion processing. The balance adjustment setting is performed by adjusting the pressure at the outlet of the in-line emulsification / dispersion device (SME) by adjusting the valve of the circulation emulsification / dispersion liquid return pipe to the flow rate adjustment pipe (FCP).
When using waste oil that is solid at high viscosity or normal temperature, or waste oil that contains a lot of it, set the in-line heater (OH) at a constant temperature within the range of 20 to 40 ° C. By circulating a part of the liquid to the microfiltration mechanism, uniform emulsion mixing can be performed quickly, and the compatibility of the produced emulsion mixed fuel with the destination combustion apparatus can be improved.
図５に前記廃油清浄化装置を附帯した連続式廃油燃料化装置の設置事例のフローを示した。廃油清浄化装置ORMと廃油燃料化装置SME-320からなる連続式廃油燃料化装置を既存のボイラー室に設置して、複数のボイラーに均一エマルジョン混合燃料を供給する事例である。
本装置を設置する前の既存ボイラー設備の燃料系統は、ボイラー室外の鉱油燃料タンク（地下タンク）から、同室内に配置された鉱油燃料サービスタンクを経て複数のボイラーに自動的に供給されるようになっていた。ボイラーの燃料消費に応じて、サービスタンクの液面レベルスイッチが作動し、鉱油燃料移送ポンプが起動、停止を繰り返すシステムである。
連続式廃油燃料化装置で使用する鉱油燃料は、そのサービスタンクからボイラーに至る燃料供給配管から分岐配管を設け、廃油燃料化装置SME-320の鉱油燃料入口に接続して、供給するようにした。
廃油タンクとしては、工場内で発生する廃食用油を廃油回収業者に引き取らせるための既存のコニカルボトムタンクがあり、そのタンクから廃油清浄化装置の廃油供給タンク（WOT）に配管を設け、廃油移送ポンプにより、廃食用油が廃油清浄化装置ORMに連動して自動的に移送されるようにした。工場内で発生する廃食用油だけでは不足するので、レストランや揚げ物工場で発生する廃食用油も回収して利用することとし、廃油コンテナーやドラム、18L缶から、ストレーナーを経て、同タンクに注入出来るようにした。各所からの回収廃食用油は不溶固形成分や水が多く含まれていることがあり、60メッシュ（穴径：250μｍ）のストレーナーで不溶固形成分を粗取りし、また、コニカルボトムタンク内で静置分離して、ボトムノズルから沈降した粗い固形成分から成るスラッジや廃水を予め分離除去している。このタンクで分離されない浮遊不溶固形成分は、廃油清浄化装置ORMで分離・除去される。
廃油清浄化装置ORMの清浄化廃油タンクから廃油燃料化装置SME-320の清浄廃油入口への配管を設けて清浄化廃油が廃油燃料化装置SME-320の運転に応じて自動的に供給される。
廃油燃料化装置SME-320の精密濾過器（NWF）入口配管には、圧力スイッチ（PS）が設けられており、精密濾過器が目詰まりした場合は、廃油供給ポンプ（WOP）のみが自動的に停止し、それにより廃油清浄化装置ORMの清浄化廃油タンクの液面上限レベルスイッチが作動すれば、廃油清浄化装置ORMの運転が自動的に停止する。その際、廃油燃料化装置SME-320には鉱油燃料のみが供給され、運転は続行される。均一エマルジョン混合燃料への廃食用油混合率が30％以下であれば、用途先燃焼装置の空気過剰率等の運転条件は、鉱油燃料のみの場合と同条件であり問題は起こらない。
廃油燃料化装置SME-320の混合燃料出口から配管を設け、鉱油燃料サービスタンクからボイラーに至る燃料供給配管に接続する。廃油燃料化装置SME-320への鉱油燃料供給ライン、
廃油燃料化装置SME-320出口からボイラーに至る均一エマルジョン燃料供給ライン及び両ラインと既存の鉱油燃料サービスタンクからボイラーに至る燃料供給配管の接続部の間に、フローに図（図５）示した通りに３個の逆止弁を配置する。これにより万一、廃油燃料化装置SME-320が急に運転不能になった場合でも、従来通り、既存の鉱油燃料サービスタンクからボイラーへの燃料供給が行われ、ボイラー等用途先燃焼装置の運転に支障が起きないので、安心して無人運転することが出来る。
本実施例では当初、廃油燃料化装置SME-320のみを設置し、約半年間運転していたが、精密濾過器の不織布濾材（捕捉粒子径：50μｍの濾材を使用）の目詰まり頻度が高く、1日に1回は不織布濾材を交換する必要があり、運転担当者の負担になっていた。改善のため、
前処理装置として廃油清浄化装置ORMを設置したところ、
・遠心分離式不溶固形成分除去装置（ＭＳ）のバスケット型回転体内部の清掃頻度は
１〜３回／月
・精密濾過器の不織布濾材の交換頻度は ０．５〜1回／月
になり、大幅な改善効果があった。
FIG. 5 shows a flow of an installation example of a continuous waste oil fueling device attached with the waste oil cleaning device. This is an example of installing a continuous waste oil fueling device consisting of a waste oil purifying device ORM and a waste oil fueling device SME-320 in an existing boiler room to supply a uniform emulsion mixed fuel to a plurality of boilers.
The fuel system of the existing boiler equipment before installing this equipment is automatically supplied from the mineral oil fuel tank (underground tank) outside the boiler room to the multiple boilers via the mineral oil fuel service tank located in the same room. It was. According to the boiler fuel consumption, the service tank level switch is activated and the mineral oil fuel transfer pump is repeatedly started and stopped.
Mineral oil fuel used in the continuous waste oil fuelizer is provided with a branch pipe from the fuel supply pipe from the service tank to the boiler, and connected to the mineral oil fuel inlet of the waste oil fuelizer SME-320. .
As the waste oil tank, there is an existing conical bottom tank that allows the waste oil recovery company to collect waste edible oil generated in the factory, and a pipe is installed from that tank to the waste oil supply tank (WOT) of the waste oil purifier. The edible cooking oil is automatically transferred by the transfer pump in conjunction with the waste oil cleaning device ORM. Since only the edible cooking oil generated in the factory is insufficient, we will collect and use the edible cooking oil generated in restaurants and deep-fried food factories, and inject into waste oil containers, drums, 18L cans, through strainers, and into the tank. I made it possible. Recovered edible oil from various places may contain a lot of insoluble solid components and water. Roughly remove insoluble solid components with a 60 mesh (hole diameter: 250 μm) strainer, and in a conical bottom tank Then, sludge and waste water composed of coarse solid components settled from the bottom nozzle are separated and removed in advance. The floating insoluble solid components that are not separated in this tank are separated and removed by the waste oil purifier ORM.
A pipe from the cleaning waste oil tank of the waste oil cleaning device ORM to the cleaning waste oil inlet of the waste oil fueling device SME-320 is installed, and the purified waste oil is automatically supplied according to the operation of the waste oil fueling device SME-320. .
The pressure switch (PS) is installed in the microfilter (NWF) inlet piping of the waste oil fueling device SME-320. When the microfilter is clogged, only the waste oil supply pump (WOP) is automatically used. If the liquid level upper limit switch of the cleaning waste oil tank of the waste oil cleaning device ORM is activated, the operation of the waste oil cleaning device ORM is automatically stopped. At that time, only the mineral oil fuel is supplied to the waste oil fuelizer SME-320, and the operation is continued. If the mixing ratio of waste edible oil to the uniform emulsion blended fuel is 30% or less, the operating conditions such as the excess air ratio of the in-use combustion apparatus are the same as those for the mineral oil fuel alone, and no problem occurs.
A pipe is provided from the mixed fuel outlet of the waste oil fueling device SME-320 and connected to a fuel supply pipe from the mineral oil fuel service tank to the boiler. Mineral oil fuel supply line to waste oil fuel plant SME-320,
Figure (Fig. 5) shows the flow between the uniform emulsion fuel supply line from the waste oil fuelizer SME-320 outlet to the boiler and the connection between both lines and the fuel supply piping from the existing mineral oil fuel service tank to the boiler. Place three check valves on the street. As a result, even if the waste oil fueling device SME-320 suddenly becomes inoperable, fuel is supplied from the existing mineral oil fuel service tank to the boiler as before, and operation of precombustion equipment such as boilers is performed. It is possible to drive unattended with peace of mind.
In this example, only the waste oil fueling device SME-320 was initially installed and operated for about half a year. However, the non-woven filter material of the microfilter (captured particle size: 50 μm filter medium) is clogged frequently. Once a day, it was necessary to change the non-woven filter medium, which was a burden on the operator. For improvement,
When the waste oil cleaning device ORM was installed as a pretreatment device,
・ The frequency of cleaning inside the basket-type rotating body of the centrifugal separation insoluble solid component removing device (MS) is 1 to 3 times / month. The frequency of replacing the non-woven filter medium of the microfilter is 0.5 to 1 time / month. There was a significant improvement effect.
図９に遠心分離式不溶固形分除去装置代替品の事例を示した。前記バスケット型簡易遠心分離機は、バスケット型回転体内部からの沈降・分離した不溶固形分の排出操作は手動であるが、不溶固形分が多く含まれる廃油（０．１〜１．０容量％）については、機器価格は高くなるが、不溶固形分排出操作が自動で行われる遠心分離機が望ましい。価格と性能面から望ましい例としては、東都セパレーター工業株式会社等が製作する全自動バスケット型遠心分離機（全自動マイクロセパレーター）や三菱化工機株式会社が製作するスクリュー型遠心分離機（スラッジバスター）が挙げられる。 FIG. 9 shows an example of an alternative to a centrifugal separation type insoluble solid content removal device. In the basket type simple centrifuge, waste oil containing a large amount of insoluble solids (0.1 to 1.0% by volume) is discharged manually from the inside of the basket type rotating body. ) Is expensive, but it is desirable to use a centrifuge that automatically discharges insoluble solids. Examples that are desirable in terms of price and performance include fully automatic basket type centrifuges manufactured by Toto Separator Kogyo Co., Ltd. (fully automatic micro separators) and screw type centrifuges manufactured by Mitsubishi Koki Co., Ltd. (sludge busters). Is mentioned.
（最終真空圧力≒−７３０mmHg以下）
（２）推定濾過可能量：標準濾過器の濾過面積（1070ｃｍ２x2=2,140ｃｍ２）をテスト結果（Ｌ／ｃｍ２）に乗じた数量である。
（３）バスケット型マイクロセパレーターＴＳＫ−５１Ｎ：2000rpm(50Hz), 1.500G スクリュー型スラッジバスターＡＣＥ−１１Ｖ：6,000rpm, 2,300G
（４）試験No.のサンプルは、生ゴミ飼料化プラントの抽出油である。
(Final vacuum pressure ≒ -730mmHg or less)
(2) Estimated filterable amount: a quantity obtained by multiplying the filtration area of a standard filter (1070cm 2 x2 = 2,140cm 2) Test results (L / cm 2).
(3) Basket type micro separator TSK-51N: 2000rpm (50Hz), 1.500G Screw type sludge buster ACE-11V: 6,000rpm, 2,300G
(4) The sample of test No. is the extracted oil of the garbage feed plant.
表１に、試験Ｎｏ．１−６の不溶固形分を含んだ廃食用油から、小型のバスケット型マイクロセパレーターTSK-51N及びスクリュー型スラッジバスターACE-11Vを用いて行った遠心分離処理テストの結果を示した。不織布濾材を用いた廃油の濾過試験結果は、遠心分離処理により、不溶固形分の分離処理量に大きな改善効果が得られたことを示している。 Table 1 shows the test numbers. The results of a centrifugal separation test conducted from waste cooking oil containing 1-6 insoluble solids using a small basket type microseparator TSK-51N and a screw type sludge buster ACE-11V are shown. The results of a waste oil filtration test using a non-woven filter medium indicate that a significant improvement effect was obtained in the amount of insoluble solids separated by centrifugal separation.
高粘度若しくは常温で固体の、含まれる不溶固形成分が多い廃油、副生油や資源植物油と液体鉱油燃料とから均一エマルジョン混合燃料を製造する装置において、均一エマルジョン混合燃料循環系に配置するインライン乳化・分散装置としては、引用された前記特許文献に記載されている、混合液をポンプ圧により特殊な構造体を通過させて、複数の液体粒子を破砕・微粒化混合するタイプ（ＳＭＥ）と共に、動力により高速で回転するローターとステーターの間を通過させて、複数の液体粒子を破砕・微粒化混合するタイプ（ＤＭＥ）の両方が使用出来る。 In-line emulsification placed in a uniform emulsion mixed fuel circulation system in a device that produces a homogeneous emulsion mixed fuel from waste oil, by-product oil or resource vegetable oil and liquid mineral oil fuel that is solid at high viscosity or normal temperature and contains many insoluble solid components. -As a dispersion apparatus, the type (SME) which is described in the cited patent document, and makes a mixed liquid pass through a special structure by pump pressure, and crushes and atomizes and mixes a plurality of liquid particles. Both of the types (DME) in which a plurality of liquid particles are crushed and atomized and mixed by passing between a rotor rotating at high speed by power and a stator can be used.
高粘度若しくは常温で固体の、含まれる不溶固形成分が多い廃油、副生油や資源植物油と液体鉱油燃料とから均一エマルジョン混合燃料を製造する装置において、前記廃油清浄化装置から供給される清浄化廃油を粒子径1〜25μｍの範囲で設定された粒子径の微粒固形分を完全除去する磨き濾過を行う精密濾過機構に使用される精密濾過器は、前記出願特許に記載されている、ステンレスワイヤーを使用し、これに径１０〜１００μｍの微細な穴を設けた濾過エレメントを有する濾過器又は前記濾過器に必要に応じて径１０〜５０μｍの粒子を捕捉する不織布等の濾材を濾過エレメントに巻いて使用する方式と共に、１〜２５μｍの粒子を捕捉するポリプロピレン若しくはコットン製の糸巻き状カートリッジフィルターを使用することが出来る。図１０にカートリッジフィルターの一例としてキュノ株式会社製のマイクロワインドフィルターの概要図を示した。前記廃油清浄化装置を使用しない場合は、粒子径が大きい不溶固形成分が濾材表面に付着してしまい、長期間の濾過を阻害するため、使用しにくかったが、前処理装置として前記廃油清浄化装置を附帯させた本廃油燃料化装置においては、濾材表面への付着による濾過阻害要因が無くなり、カートリッジフィルターの交換間隔は、不織布等の濾材を使用する前記精密濾過装置の場合の１５〜３０倍にも延ばすことが可能になり、より細かい不溶固形成分の粒子も、確実に捕捉出来るようになった。また、不織布等の濾材を使用する前記精密濾過装置を使用する場合は、濾材の交換時に本体カバーを外す必要があるため、本体外部からの加熱が困難であり、固化する廃油が含まれる場合は適用が難しい課題があったが、本カートリッジフィルターの場合は、本体シェルカバーを外さずに上部カバーを外してカートリッジを交換出来る構造であるため、本体シェルカバー外部からの加熱が容易になり、固化する廃油が含まれる場合における対応が容易になった。 In a device for producing a homogeneous emulsion mixed fuel from waste oil, by-product oil, resource vegetable oil and liquid mineral oil fuel that is solid at high viscosity or normal temperature and contains a large amount of insoluble solid components, cleaning supplied from the waste oil cleaning device The microfilter used in the microfiltration mechanism that performs polishing filtration that completely removes fine solids having a particle diameter of 1 to 25 μm from the waste oil is a stainless steel wire described in the patent application. A filter having a filter element with a fine hole having a diameter of 10 to 100 μm or a filter medium such as a nonwoven fabric for capturing particles having a diameter of 10 to 50 μm is wound around the filter element as necessary. In addition to the system used, a thread-wound cartridge filter made of polypropylene or cotton that captures particles of 1 to 25 μm can be used. FIG. 10 shows a schematic diagram of a microwind filter manufactured by Cuno Co., Ltd. as an example of the cartridge filter. When the waste oil cleaning device is not used, an insoluble solid component having a large particle size adheres to the surface of the filter medium and hinders long-term filtration. In this waste oil fueling device attached with the device, there is no filtering inhibition factor due to adhesion to the surface of the filter medium, and the replacement interval of the cartridge filter is 15 to 30 times that in the case of the above-mentioned microfiltration device using a filter medium such as nonwoven fabric. In addition, it is possible to reliably capture particles of finer insoluble solid components. Also, when using the microfiltration device that uses filter media such as non-woven fabric, it is necessary to remove the main body cover when replacing the filter media, so it is difficult to heat from the outside of the main body and contains solidified waste oil Although there was a problem that was difficult to apply, this cartridge filter has a structure that allows the cartridge to be replaced by removing the top cover without removing the main body shell cover, so heating from the outside of the main body shell cover becomes easy and solidifies. This makes it easier to deal with waste oil that is contained.
前記表２および３に、前記廃油燃料化装置により廃食用油とＡ重油とから製造された均一エマルジョン混合燃料の分析値例を示した。いずれの場合も普通のボイラーで、A重油を燃料として使用する場合と、バーナー等の仕様を変更することなく、また空燃比等の運転条件を変更することなく、良好な運転が為されることが分かった。 Tables 2 and 3 show examples of analysis values of the homogeneous emulsion mixed fuel produced from waste edible oil and A heavy oil by the waste oil fueling device. In any case, a normal boiler can be used to operate properly without using A heavy oil as fuel, without changing specifications such as the burner, and without changing operating conditions such as air-fuel ratio. I understood.
＃２：貫流ボイラー 三浦工業SI-200S型 蒸発量：2,000Kg/Hr）
混合燃料：Ｎフーズ社の冷凍食品工場廃食用油（菜種、大豆油）を使用。
混合率は、廃食用油／灯油＝２０／８０
# 2: once-through boiler Miura Industrial SI-200S type Evaporation: 2,000Kg / Hr)
Mixed fuel: N Foods frozen food factory waste cooking oil (rapeseed, soybean oil) is used.
Mixing ratio is waste cooking oil / kerosene = 20/80
表４に、前記廃油燃料化装置により廃食用油と灯油とから製造された均一エマルジョン混合燃料をボイラー燃料として使用した場合の、環境計量士によるJIS法煙道排ガス測定結果を示した。廃食用油の混合率が２０％の均一エマルジョン混合燃料を燃焼した場合は、灯油を燃焼した場合と比較して、ばいじん濃度及び窒素酸化物濃度は低下傾向にあり、硫黄酸化物濃度及び硫黄酸化物量は同等であった。また、燃料使用量は同等であった。 Table 4 shows the results of the JIS method flue exhaust gas measurement by an environmental measurer when a homogeneous emulsion mixed fuel produced from waste edible oil and kerosene by the waste oil fueling device was used as boiler fuel. When a homogeneous emulsion mixed fuel with a mixing ratio of waste edible oil of 20% is burned, the concentration of soot and nitrogen oxides tends to decrease compared to the case of burning kerosene, and the concentration of sulfur oxides and sulfur oxidation The quantity was the same. Moreover, the fuel consumption was the same.
表５、６および７に、前記廃油燃料化装置により廃食用油とＡ重油とから製造された均一エマルジョン混合燃料をディーゼル発電機用燃料として使用した場合の、燃料使用率（Ｌ／ＫＷＨ）及び排ガス測定値を示した。廃食用油の混合率が２０％及び３０％の均一エマルジョン混合燃料を使用した場合は、Ａ重油を使用した場合と比較して、燃料使用率及び排ガス測定値は共に、ほぼ同等であった。 In Tables 5, 6 and 7, the fuel usage rate (L / KWH) when the homogeneous emulsion mixed fuel produced from waste edible oil and heavy fuel oil A by the waste oil fuelizer is used as fuel for diesel generators and The measured exhaust gas values are shown. When the homogeneous emulsion mixed fuel with the mixing ratio of waste cooking oil of 20% and 30% was used, both the fuel usage ratio and the exhaust gas measurement value were almost the same as when the A heavy oil was used.
表８および９に、前記廃油燃料化装置により資源油としてのジャトロファ油とＡ重油とから製造された均一エマルジョン混合燃料をディーゼル発電機用燃料として使用した場合の、燃料使用率（Ｌ／ＫＷＨ）及び排ガス測定値を示した。ジャトロファ油の混合率が２０％の均一エマルジョン混合燃料を使用した場合は、Ａ重油を使用した場合と比較して、燃料消費率が僅かに（1〜2％）高い傾向があり、排ガス測定値は、ほぼ同等であった。 Tables 8 and 9 show the fuel usage rate (L / KWH) when a homogeneous emulsion mixed fuel produced from Jatropha oil and A heavy oil as resource oil is used as a diesel generator fuel by the waste oil fueling device. And the measured value of exhaust gas was shown. When using a uniform emulsion mixed fuel with a mixing ratio of jatropha oil of 20%, the fuel consumption rate tends to be slightly higher (1-2%) than when using heavy oil A. Were almost equivalent.
ＭＳ 遠心分離器 ＷＯＴ 配油供給タンク ＷＯＰ 廃油供給ポンプ
ＲＯＴ 清浄廃油タンク ＯＨ インラインヒータ− ＰＯＰ 鉱油供給ポンプ
ＮＷＦ 精密濾過器（ポリシングフィルター） ＦＣＰ 流量調整管
ＣＰ 循環ポンプ ＳMＥ 乳化・分散装置（ラインホモミキサー） ＦＩ 流量計
ＬＳ 液面レベルスイッチ ＬＩ 液面計
MS Centrifuge WOT Oil distribution supply tank WOP Waste oil supply pump
ROT Clean Waste Oil Tank OH Inline Heater-POP Mineral Oil Supply Pump NWF Precision Filter (Polishing Filter) FCP Flow Control Pipe CP Circulation Pump SME Emulsification / Dispersion Device (Line Homomixer) FI Flow Meter LS Liquid Level Switch LI Liquid Level Meter
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