JP2021095498A - Fuel, method for producing fuel, apparatus for treating organic matter-containing waste, and method for treating organic matter-containing waste - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は、燃料、燃料の製造方法、有機物含有廃棄物処理装置および有機物含有廃棄物の処理方法に関する。 The present invention relates to a fuel, a method for producing a fuel, an organic matter-containing waste treatment apparatus, and a method for treating organic matter-containing waste.
使用後のごみ袋やペットボトル等の廃ビニールや廃プラスチック、衣服、家畜等の糞尿、生ごみ、竹や木等の間伐材、野菜を収穫後の茎葉等の残渣、廃タイヤ、注射器等の医療廃棄物、下水処理場の処理過程や工場の廃液処理過程で生じる汚泥等の廃棄物は、有機物を含有する廃棄物(以下「有機物含有廃棄物」とする場合がある)の代表的なものである。 Waste vinyl and plastic such as waste bags and PET bottles after use, clothes, manure from livestock, kitchen waste, thinned wood such as bamboo and trees, residues such as foliage after harvesting vegetables, waste tires, injectors, etc. Wastes such as medical waste, sludge generated in the treatment process of sewage treatment plants and waste liquid treatment processes of factories are typical wastes containing organic substances (hereinafter sometimes referred to as "organic substance-containing wastes"). Is.
これらの有機物含有廃棄物は、日常生活、経済活動、災害等に伴い発生するものであり、通常は、一般廃棄物や産業廃棄物として、最終処分場にて埋設や焼却等の適切な処理がされる。ただし、有機物含有廃棄物の不法投棄等による環境汚染や健康被害が発生するおそれ、最終処分場で処理する場合であっても、有機物含有廃棄物の発生に焼却や埋め立てが追い付かないこと、および最終処分場の新設や増設に反対される等の、いわゆるごみ問題が生じている。 These organic matter-containing wastes are generated in daily life, economic activities, disasters, etc., and are usually treated as general wastes or industrial wastes by appropriate treatment such as burial or incineration at the final disposal site. Will be done. However, there is a risk of environmental pollution and health damage due to illegal dumping of organic waste, and even when it is treated at the final disposal site, incinerator and landfill cannot catch up with the generation of organic waste, and the final So-called waste problems have arisen, such as opposition to the construction and expansion of disposal sites.
ごみ問題への対策としては、ごみの減量化が挙げられる。有機物含有廃棄物も同様に減量化が求められており、特に廃ビニール、廃プラスチック、廃タイヤ等は自然界では分解されないか、分解に長時間を要するため、有機物含有廃棄物を処理する処理装置を用いた積極的な分解処理が試みられている。 One of the measures to deal with the waste problem is to reduce the amount of waste. Similarly, the amount of organic matter-containing waste is required to be reduced. In particular, waste vinyl, waste plastic, waste tires, etc. are not decomposed in nature or take a long time to decompose. An attempt has been made on the aggressive decomposition treatment used.
有機物含有廃棄物を処理する処理装置には様々な装置があるが、その一例としては、有機物含有廃棄物を燻焼して減容化する処理装置が挙げられ(例えば、特許文献1)、例えば、ERCM(Earth−Resource−Ceramic−Machine)と呼ばれる有機物含有廃棄物処理装置が実用化されている。ERCMは、有機物含有廃棄物を燻焼することにより、従来の一般的な焼却炉の焼却灰の1/10程度の質量まで残渣を減容化することができ、装置の仕組みや構造がシンプルで故障しにくく、有機物含有廃棄物の処理コストも焼却炉に比べて低く抑えることができる装置である。 There are various treatment devices for treating organic matter-containing waste, and one example thereof is a treatment device for burning organic matter-containing waste to reduce its volume (for example, Patent Document 1). , ERCM (Earth-Resource-Ceramic-Machine), an organic matter-containing waste treatment apparatus has been put into practical use. ERCM can reduce the volume of residue to about 1/10 of the mass of incinerator ash of a conventional general incinerator by smoking organic matter-containing waste, and the mechanism and structure of the device are simple. It is a device that does not easily break down and can keep the treatment cost of organic matter-containing waste lower than that of an incinerator.
ERCMは、その装置構成として、有機物含有廃棄物を燻焼する燻焼部、燻焼部の後段に配されて燻焼により生成する廃液を回収する廃液回収部、廃液回収部の後段に配されて燻焼により生成するガスを装置外へ排出する排気塔を備えることが一般的である。このような装置構成を備えることによって、ERCMは、燻焼により有機物含有廃棄物をセラミック等の無機物と、有機物、水等に分けることができる。無機物は残渣として燻焼炉内に残り、有機物や水はガスとなって燻焼炉より排出され、廃液回収部で冷却や洗浄されることにより、タール状の廃液となって回収される。そして、廃液回収部を通過したガスが、排気塔より排出される。 The ERCM is arranged in a smoked section for smoking organic waste, a waste liquid recovery section for collecting waste liquid generated by smoking, and a waste liquid recovery section after the smoked section. It is common to provide an exhaust tower that discharges the gas generated by smoking to the outside of the device. By providing such an apparatus configuration, the ERCM can separate the organic substance-containing waste into an inorganic substance such as ceramic, an organic substance, water and the like by smoking. Inorganic substances remain in the smoke-burning furnace as residues, and organic substances and water are discharged as gas from the smoke-burning furnace, and are recovered as tar-like waste liquid by being cooled and washed in the waste liquid recovery unit. Then, the gas that has passed through the waste liquid recovery unit is discharged from the exhaust tower.
廃液回収部で回収された廃液は、これを放流可能な状態に処理した後、下水や河川に放流されているが、放流可能な基準を満たすための廃液処理に費用がかかっており、これがERCMのランニングコストがかさむ要因となっていた。 The waste liquid collected by the waste liquid collection unit is treated in a state where it can be discharged and then discharged into sewage or rivers, but it costs money to treat the waste liquid to meet the dischargeable standard, and this is ERCM. It was a factor that increased the running cost of.
上記問題点に鑑み、本発明は、これまで費用をかけて処理し放流等の廃棄処分をしていた廃液を有効活用することのできる、燃料、燃料の製造方法、有機物含有廃棄物処理装置および有機物含有廃棄物の処理方法を提供することを目的とする。 In view of the above problems, the present invention provides a fuel, a method for producing fuel, an organic matter-containing waste treatment apparatus, and an organic matter-containing waste treatment apparatus capable of effectively utilizing waste liquid that has been treated and disposed of such as discharge at a high cost. It is an object of the present invention to provide a method for treating organic matter-containing waste.
上記課題を解決するために、本発明の燃料は、有機物含有廃棄物を燻焼して得る廃液と、含有量が20質量%以下のアルコールと、を含み、発熱量が20000〜50000J/gであり、動粘性係数が50〜150mm2/sである。 In order to solve the above problems, the fuel of the present invention contains a waste liquid obtained by smoking organic matter-containing waste and an alcohol having a content of 20% by mass or less, and has a calorific value of 20000 to 50,000 J / g. Yes, the kinematic viscosity coefficient is 50 to 150 mm 2 / s.
また、上記課題を解決するために、本発明の燃料の製造方法は、上記の燃料の製造方法であって、前記廃液と無水アルコールを混合する混合工程を含み、前記廃液と前記無水アルコールは、質量比で1:0.2以下の割合で混合する。 Further, in order to solve the above-mentioned problems, the method for producing a fuel of the present invention is the above-mentioned method for producing a fuel, which comprises a mixing step of mixing the waste liquid and the anhydrous alcohol, and the waste liquid and the anhydrous alcohol are used. Mix at a mass ratio of 1: 0.2 or less.
前記混合工程の前に、前記廃液の発熱量を測定する発熱量測定工程を含んでもよい。 The calorific value measuring step for measuring the calorific value of the waste liquid may be included before the mixing step.
前記廃液の発熱量が20000J/g未満の場合には、廃液中の水分を除去する水分除去工程を含んでもよい。 When the calorific value of the waste liquid is less than 20000 J / g, a water removal step of removing the water in the waste liquid may be included.
前記水分除去工程後の廃液の発熱量を測定する発熱量再測定工程を含み、廃液の発熱量が20000J/g以上となるまで、前記水分除去工程と前記発熱量再測定工程を繰り返してもよい。 The calorific value remeasurement step of measuring the calorific value of the waste liquid after the water removal step may be included, and the water removal step and the calorific value remeasurement step may be repeated until the calorific value of the waste liquid reaches 20000 J / g or more. ..
前記廃液中の固形物を除去する除去工程を含んでもよい。 The removal step of removing the solid matter in the waste liquid may be included.
また、上記課題を解決するために、本発明の有機物含有廃棄物処理装置は、有機物含有廃棄物を燻焼する燻焼部と、前記燻焼により生成する廃液を回収する廃液回収部と、前記廃液と無水アルコールを混合する混合部と、前記廃液と前記無水アルコールとの混合物を燃料として、前記燻焼により生成する排ガス中の可燃物を燃焼する燃焼部と、を備える。 Further, in order to solve the above problems, the organic matter-containing waste treatment apparatus of the present invention includes a smoldering unit for smoldering organic matter-containing waste, a waste liquid recovery unit for recovering the waste liquid generated by the smoldering, and the above. It includes a mixing unit that mixes the waste liquid and anhydrous alcohol, and a combustion unit that burns combustible substances in the exhaust gas generated by the smoldering using the mixture of the waste liquid and the anhydrous alcohol as fuel.
前記廃液中の固形物を除去する第1固形物除去部、または前記燃料中の固形物を除去する第2固形物除去部のいずれかを備えてもよい。 It may be provided with either a first solid matter removing part for removing the solid matter in the waste liquid or a second solid matter removing part for removing the solid matter in the fuel.
前記燃料の粘度を管理する粘度管理部を備えてもよい。 A viscosity control unit that controls the viscosity of the fuel may be provided.
また、上記課題を解決するために、本発明の有機物含有廃棄物の処理方法は、上記の有機物含有廃棄物処理装置を用いた有機物含有廃棄物の処理方法であって、前記燻焼部により前記有機物含有廃棄物を燻焼する燻焼工程と、前記廃液回収部において前記燻焼工程により生成する廃液を回収する廃液回収工程と、前記混合部において前記廃液と前記無水アルコールを混合する混合工程と、前記燃焼部において、前記燃料を用いて前記燻焼工程により生成する排ガス中の可燃物を燃焼する燃焼工程と、を含む。 Further, in order to solve the above-mentioned problems, the method for treating organic matter-containing waste of the present invention is a method for treating organic matter-containing waste using the above-mentioned organic matter-containing waste treatment apparatus, and the smoked portion is used for the above-mentioned method. A smoldering step of smoking organic waste, a waste liquid recovery step of recovering the waste liquid generated by the smoldering step in the waste liquid recovery section, and a mixing step of mixing the waste liquid and the anhydrous alcohol in the mixing section. The combustion unit includes a combustion step of burning combustibles in the exhaust gas generated by the smoldering step using the fuel.
本発明によれば、これまで費用をかけて処理し放流等の廃棄処分をしていた廃液を有効活用することのできる、燃料、燃料の製造方法、有機物含有廃棄物処理装置および有機物含有廃棄物の処理方法を提供することができる。 According to the present invention, fuel, a method for producing fuel, an organic matter-containing waste treatment apparatus, and an organic matter-containing waste that can effectively utilize waste liquid that has been treated and disposed of such as discharge at a high cost. Processing method can be provided.
以下、本発明の燃料、燃料の製造方法、有機物含有廃棄物処理装置および有機物含有廃棄物の処理方法について、適宜図面を参照しつつ説明する。なお、本発明は、以下の例に限定されるものではない。 Hereinafter, the fuel of the present invention, the method for producing the fuel, the organic matter-containing waste treatment apparatus, and the organic matter-containing waste treatment method will be described with reference to the drawings as appropriate. The present invention is not limited to the following examples.
[燃料]
本発明の燃料は、廃液と、アルコールとを含む。
[fuel]
The fuel of the present invention contains waste liquid and alcohol.
〈廃液〉
燃料に含まれる廃液は、有機物含有廃棄物を燻焼して得る廃液であり、廃棄物は、炭素を含む化合物すなわち有機物を含有する。
<Waste liquid>
The waste liquid contained in the fuel is a waste liquid obtained by smoking organic matter-containing waste, and the waste contains a compound containing carbon, that is, an organic matter.
(有機物含有廃棄物)
有機物含有廃棄物としては、有機物を含有していれば特に限定されない。例えば「背景技術」において例示した、使用後のごみ袋やペットボトル等の廃ビニールや廃プラスチック、衣服、家畜等の糞尿、生ごみ、竹や木等の間伐材、野菜を収穫後の茎葉等の残渣、廃タイヤ、注射器等の医療廃棄物、下水処理場の処理過程や工場の廃液処理過程で生じる汚泥等が挙げられる。
(Waste containing organic matter)
The organic matter-containing waste is not particularly limited as long as it contains organic matter. For example, waste vinyl and waste plastic such as used garbage bags and PET bottles, clothes, manure from livestock, kitchen waste, thinned wood such as bamboo and trees, foliage after harvesting vegetables, etc., as exemplified in "Background Technology". Residues, waste tires, medical waste such as syringes, sludge generated in the treatment process of sewage treatment plants and waste liquid treatment processes of factories.
また、塗膜の付着した瓦やサイディング、釘等が刺さった状態の木製の梁や柱等の建築廃材、シュレッダーダスト(特に、自動車からのシュレッダーダスト)等、有機物と無機物が混じった状態の廃棄物も、有機物含有廃棄物である。ただし、有機物を含有していない瓦やレンガ、焼き物等の廃棄物は、有機物含有廃棄物からは除外される。 In addition, waste materials such as wooden beams and pillars with coated tiles, siding, and nails, and shredder dust (especially shredder dust from automobiles), etc., are disposed of in a state where organic and inorganic substances are mixed. The thing is also an organic matter-containing waste. However, wastes such as roof tiles, bricks, and pottery that do not contain organic matter are excluded from organic matter-containing waste.
(燻焼)
燻焼は、炎を有しない無炎燃焼であり、例えば、煙草や線香の燃焼が挙げられる。有機物含有廃棄物の熱分解で発生した可燃ガスが、周囲の酸素濃度不足等の何らかの原因で可燃性混合気を形成出来ない時に、有炎燃焼は起らず炭化した残渣の燃焼のみ、すなわち燻焼がおこる。
(Smoked)
Smoked burning is flameless combustion without a flame, and examples thereof include burning of cigarettes and incense sticks. When the flammable gas generated by the thermal decomposition of organic waste cannot form a flammable air-fuel mixture for some reason such as insufficient oxygen concentration in the surroundings, flame combustion does not occur and only the carbonized residue is burned, that is, smoked. Burning occurs.
燻焼により、有機物含有廃棄物は残渣としてセラミック等の無機物が残り、水分や有機物はガスとなる。廃液は、このガスとなった水分と有機物を冷却することで得られる。 By smoking, inorganic substances such as ceramics remain as residues in the organic matter-containing waste, and water and organic matter become gas. The waste liquid is obtained by cooling the water and organic matter that have become this gas.
有機物含有廃棄物を燻焼して得られる廃液は、黒から褐色の粘性のある液状またはジェル状の有り姿である。 The waste liquid obtained by smoking organic matter-containing waste is in the form of a viscous liquid or gel from black to brown.
〈アルコール〉
廃液は、その成分として、水と、液状または微細粒子状の有機物を含んでおり、比重や表面張力の違いにより、成分が均一とならずに偏っている状態や、有機物含有廃棄物の種類や長期の保存等により成分が分離した状態となっている。このような成分の偏りや分離があると、発熱量や粘度にバラつきが生じてしまい、燃料としての使用に不具合が起こるおそれがある。そこで、水と有機物とを仲介し、混ぜ合わせることのできるアルコールを、廃液と混合して燃料とすることで、成分の偏りや分離のない、成分の均一な燃料とすることができる。
<alcohol>
The waste liquid contains water and organic matter in the form of liquid or fine particles as its components, and the components are not uniform and biased due to the difference in specific gravity and surface tension, and the types of organic matter-containing waste and the type of waste liquid. The components are separated by long-term storage. If such components are biased or separated, the calorific value and viscosity will vary, which may cause problems in use as fuel. Therefore, by mixing alcohol, which can be mixed with water and organic matter, with waste liquid and using it as a fuel, it is possible to obtain a fuel having uniform components without bias or separation of components.
また、アルコールは、粘性のある液状またはジェル状で粘度の高い廃液の粘度を低下させ、燃料として適正な粘度に調整し、この粘度を安定させて維持することができる。 In addition, alcohol can reduce the viscosity of a viscous liquid or gel-like, highly viscous waste liquid, adjust the viscosity to an appropriate level as a fuel, and stabilize and maintain this viscosity.
アルコールは、有機物と水を均一にすることや、燃料として妥当な粘度に調整ができるものであれば、特に限定されないが、例えば、一価または多価であり、炭素原子数が5以下の低級アルコールが挙げられる。より具体的には、メタノール、エタノール、プロパノール、ブタノール等が挙げられる。なお、アルコールは、燃料に1種のみが含有されていてもよく、2種以上が含有されていてもよい。 Alcohol is not particularly limited as long as it can make organic matter and water uniform and can be adjusted to a viscosity suitable for fuel, but for example, it is monovalent or multivalent and has a low carbon atom number of 5 or less. Alcohol can be mentioned. More specifically, methanol, ethanol, propanol, butanol and the like can be mentioned. The fuel may contain only one type of alcohol, or may contain two or more types of alcohol.
本発明の燃料における、アルコールの含有量は20質量%以下とする。燻焼処理される通常の有機物含有廃棄物において、アルコールを20質量%まで含有させれば、有機物と水を均一にすることや、燃料として妥当な粘度に調整することができる。 The alcohol content in the fuel of the present invention is 20% by mass or less. If the alcohol is contained up to 20% by mass in the ordinary waste containing organic matter to be smoked, the organic matter and water can be made uniform and the viscosity can be adjusted to be appropriate as a fuel.
なお、アルコールの含有量が20質量%を超えても、発熱量や粘度に問題のない場合もあるが、購入費用のかからない廃液よりもアルコールの割合が多くなってくると、アルコールの価格が影響して、燃料の価格が高くなるおそれがある。 Even if the alcohol content exceeds 20% by mass, there may be no problem with the calorific value and viscosity, but if the proportion of alcohol is higher than the waste liquid, which does not require purchase costs, the price of alcohol will have an effect. As a result, the price of fuel may increase.
また、アルコールの含有量の下限は、有機物と水を均一にすることや、燃料として妥当な粘度に調整ができれば、特に限定されないが、廃液によってはアルコールが0.1質量%含有していれば足りる。 The lower limit of the alcohol content is not particularly limited as long as the organic matter and water can be made uniform and the viscosity can be adjusted to an appropriate level as a fuel, but depending on the waste liquid, 0.1% by mass of alcohol may be contained. Sufficient.
〈発熱量〉
本発明の燃料は、その発熱量が20000〜50000J/gである。この範囲内の発熱量は、石炭、木炭、重油等の燃料に相当する発熱量であり、これらの燃料に代えて本発明の燃料を使用することができるようになる。なお、発熱量が上記の範囲から外れると、発熱量が足りずに燃料として不十分となるおそれがある。
<Calorific value>
The fuel of the present invention has a calorific value of 20000 to 50000 J / g. The calorific value within this range is the calorific value corresponding to fuels such as coal, charcoal, and heavy oil, and the fuel of the present invention can be used in place of these fuels. If the calorific value deviates from the above range, the calorific value may be insufficient and the fuel may be insufficient.
〈粘度〉
本発明の燃料は、その動粘性係数が50〜150mm2/sである。燃料において粘度は重要であり、粘度が高いと流動性が低くなって、液体燃料を使用する汎用の装置や設備に適用することが難しくなるおそれがある。動粘性係数が上記の範囲内であれば実用的であり、燃料として十分な流動性を満足することができる。
<viscosity>
The fuel of the present invention has a kinematic viscosity coefficient of 50 to 150 mm 2 / s. Viscosity is important in fuels, and high viscosities can reduce fluidity and make it difficult to apply to general purpose equipment and facilities that use liquid fuels. If the kinematic viscosity coefficient is within the above range, it is practical and can satisfy sufficient fluidity as a fuel.
上記した範囲の発熱量と粘度を有することで、本発明の燃料は重油代替品に相当する液体燃料となり、例えば市販の重油バーナー等、燃料として重油や軽油等を使用する機器用の燃料として有用となる。 By having the calorific value and viscosity in the above range, the fuel of the present invention becomes a liquid fuel equivalent to a heavy oil substitute, and is useful as a fuel for equipment that uses heavy oil, light oil, etc. as fuel, for example, a commercially available heavy oil burner. It becomes.
(その他の成分)
本発明の燃料は、上記の廃液とアルコールに加え、更なる成分を含んでもよい。例えば、燃料の価格に影響しない範囲内で、界面活性剤や廃グリセリン等を含むことができる。
(Other ingredients)
The fuel of the present invention may contain additional components in addition to the above waste liquid and alcohol. For example, a surfactant, waste glycerin, etc. can be contained within a range that does not affect the price of fuel.
〈燃料の発明の不可能・非実際的事情についての説明〉
本発明の燃料が含む廃液は、有機物含有廃棄物を燻焼してガスとなった水分と有機物を冷却して回収することができるが、廃液の組成やその含有比率は有機物含有廃棄物の種類や状態により変わる。そのため、廃液中の有機物の成分を全て同定し、また、成分の含有比率を所定範囲に特定することができない事情が存在する。特に、有機物の成分は多数存在することが予想され、分析機器の検出限界未満の量の微量な化学物質も、廃液には存在することが考えられる。
<Explanation of the impossible and impractical circumstances of the invention of fuel>
The waste liquid contained in the fuel of the present invention can be recovered by cooling the water and organic matter that have become gas by smoking the organic matter-containing waste, but the composition of the waste liquid and its content ratio are the types of organic matter-containing waste. It depends on the condition. Therefore, there is a situation in which it is not possible to identify all the components of the organic substance in the waste liquid and to specify the content ratio of the components within a predetermined range. In particular, it is expected that a large number of organic components are present, and it is considered that a trace amount of chemical substances in an amount less than the detection limit of the analytical instrument is also present in the waste liquid.
例えば、有機物含有廃棄物として木材を燻焼した場合、木材を構成するリグニン、セルロース、ヘミセルロースとの分解物がガスとなり、これが冷却回収されて廃液に含まれると予想される。また、樹脂や、水溶性または油性のヤニの成分は、樹種によってさまざまであると考えられる。一方で、有機物含有廃棄物として植物油を燻焼した場合には、パルミチン酸、ステアリン酸、オレイン酸、リノール酸、リノレン酸等の飽和または不飽和の脂肪酸の分解物がガスとなり、廃液に含まれると予想される。これらの脂肪酸の数や比率は植物油によってさまざまである。さらに、例示した木材と植物油では、燻焼により得られる廃液中の有機物の組成や比率は、明らかに異なることが容易に予想できると認識する。 For example, when wood is smoked as organic matter-containing waste, it is expected that decomposition products of lignin, cellulose, and hemicellulose constituting the wood become gas, which is cooled and recovered and contained in the waste liquid. In addition, the components of resin and water-soluble or oil-based tar are considered to vary depending on the tree species. On the other hand, when vegetable oil is smoked as organic matter-containing waste, decomposition products of saturated or unsaturated fatty acids such as palmitic acid, stearic acid, oleic acid, linoleic acid, and linolenic acid become gas and are contained in the waste liquid. It is expected to be. The numbers and ratios of these fatty acids vary from vegetable oil to vegetable oil. Furthermore, it is recognized that it can be easily expected that the composition and ratio of organic substances in the waste liquid obtained by smoking will be clearly different between the illustrated wood and vegetable oil.
本発明における燃料の発明(本件出願時の請求項1に記載の発明)は、「有機物含有廃棄物を燻焼して得る廃液」という記載により、物の発明に係る請求項にその物の製造方法が記載されていると認識されるおそれがある。ただし、上記のとおり、廃液の組成やその含有比率は有機物含有廃棄物の種類や状態により変わるため、本件出願時において、当該燃料をその構造又は特性により直接特定することが不可能であるか、およそ実際的でないという事情があることから、当該燃料の発明は不明確ではないと判断されるべきものである。 The invention of the fuel in the present invention (the invention described in claim 1 at the time of filing the present application) is based on the description of "waste liquid obtained by smoking organic matter-containing waste" in the claim relating to the invention of the product. It may be perceived that the method is described. However, as described above, since the composition of the waste liquid and its content ratio vary depending on the type and state of the organic matter-containing waste, it is impossible to directly specify the fuel by its structure or characteristics at the time of filing the present application. It should be judged that the invention of the fuel is not unclear because of the fact that it is almost impractical.
[燃料の製造方法]
本発明の燃料の製造方法は、上記した本発明の燃料を製造する方法であり、混合工程を含む。
[Fuel manufacturing method]
The method for producing a fuel of the present invention is the method for producing the fuel of the present invention described above, and includes a mixing step.
〈混合工程〉
本工程は、廃液と無水アルコールを混合する工程である。廃液と無水アルコールの混合が可能であり、混合後の廃液が成分の均一な状態となるのであれば、混合の態様は特に限定されない。例えば、所定の容器や槽に廃液と無水アルコールを入れて、これらを撹拌羽根等で混合してもよく、また、ホモジナイザー、自転公転撹拌機等を用いて混合してもよい。
<Mixing process>
This step is a step of mixing the waste liquid and absolute alcohol. The mode of mixing is not particularly limited as long as the waste liquid and anhydrous alcohol can be mixed and the waste liquid after mixing is in a uniform state of the components. For example, the waste liquid and anhydrous alcohol may be put in a predetermined container or tank and mixed with a stirring blade or the like, or may be mixed using a homogenizer, a rotation / revolution stirrer or the like.
なお、廃液はその成分が不均一な場合や、分離している場合があるため、予め廃液を撹拌してから混合工程を行ってもよい。廃液の撹拌は、撹拌羽根、ホモジナイザー、自転公転撹拌機等を用いて行うことができる。 Since the components of the waste liquid may be non-uniform or separated, the waste liquid may be agitated in advance before performing the mixing step. The waste liquid can be agitated using a stirring blade, a homogenizer, a rotation / revolution stirrer, or the like.
(無水アルコール)
無水アルコールは、純度が99.0質量%以上、好ましくは99.5質量%以上、より好ましくは99.7質量%以上、特に好ましくは99.8質量%以上のアルコールであることが例示され、純度が95.0質量%以上のものであって、残部が水である場合も本発明では無水アルコールに該当する。本発明の燃料の製造方法に用いることのできる無水アルコールとしては、廃液の有機物と水を均一にすることや、燃料として妥当な粘度に調整ができるものであれば、特に限定されない。例えば、一価または多価であり、炭素原子数が5以下の無水の低級アルコールが挙げられる。より具体的には、無水のメタノール、エタノール、プロパノール、ブタノール等が挙げられる。なお、無水アルコールは、1種のみを混合工程に用いてもよく、2種以上を用いてもよい。
(Anhydrous alcohol)
Anhydrous alcohol has an example of an alcohol having a purity of 99.0% by mass or more, preferably 99.5% by mass or more, more preferably 99.7% by mass or more, and particularly preferably 99.8% by mass or more. A case where the purity is 95.0% by mass or more and the balance is water also corresponds to anhydrous alcohol in the present invention. The anhydrous alcohol that can be used in the method for producing a fuel of the present invention is not particularly limited as long as it can make the organic matter of the waste liquid and water uniform and can adjust the viscosity to an appropriate level as a fuel. For example, anhydrous lower alcohols having a monovalent or multivalent value and having 5 or less carbon atoms can be mentioned. More specifically, anhydrous methanol, ethanol, propanol, butanol and the like can be mentioned. As for anhydrous alcohol, only one kind may be used in the mixing step, or two or more kinds may be used.
(廃液と無水アルコールの混合比)
混合工程では、廃液と無水アルコールは、質量比で1:0.2以下の割合で混合する。燻焼処理される通常の有機物含有廃棄物において、上記質量比で1:0.2の比率となるように無水アルコールを混合すれば、有機物と水を均一にすることや、燃料として妥当な粘度に調整することができる。
(Mixing ratio of waste liquid and absolute alcohol)
In the mixing step, the waste liquid and the anhydrous alcohol are mixed at a mass ratio of 1: 0.2 or less. In ordinary organic matter-containing waste to be smoked, if anhydrous alcohol is mixed so that the mass ratio is 1: 0.2, the organic matter and water can be made uniform, and the viscosity is appropriate as a fuel. Can be adjusted to.
なお、上記質量比より多く無水アルコールを混合させても、燃料の発熱量や粘度に問題のない場合もあるが、購入費用のかからない廃液よりも無水アルコールの割合が多くなってくると、無水アルコールの価格が影響して、燃料の価格が高くなるおそれがある。 Even if anhydrous alcohol is mixed in a larger amount than the above mass ratio, there may be no problem in the calorific value and viscosity of the fuel. The price of alcohol may affect the price of fuel.
また、無水アルコールの混合量の下限は、有機物と水を均一にすることや、燃料として妥当な粘度に調整ができれば、特に限定されないが、廃液によっては上記質量比が1:0.001となるように、無水アルコールを混合すれば足りる。 The lower limit of the mixing amount of anhydrous alcohol is not particularly limited as long as the organic matter and water can be made uniform and the viscosity can be adjusted to be appropriate as a fuel, but the mass ratio may be 1: 0.001 depending on the waste liquid. As you can see, it is enough to mix anhydrous alcohol.
〈発熱量測定工程〉
本発明の燃料の製造方法は、混合工程の前に廃液の発熱量を測定する発熱量測定工程を含んでもよい。発熱量測定工程により、廃液の発熱量が20000J/g以上あるか確認することができ、燃料を製造する際に、廃液への無水アルコールの混合量や、混合する無水アルコールの成分等を選択する目途をつけることができる。
<Chemical generation measurement process>
The fuel production method of the present invention may include a calorific value measuring step of measuring the calorific value of the waste liquid before the mixing step. By the calorific value measurement step, it is possible to confirm whether the calorific value of the waste liquid is 20000 J / g or more, and when producing fuel, the amount of anhydrous alcohol mixed with the waste liquid, the components of the anhydrous alcohol to be mixed, etc. are selected. You can make an eye on it.
発熱量の測定方法としては、特に限定されないが、液体燃料の場合には、ボンベ型熱量計を用いて測定することができる。 The method for measuring the calorific value is not particularly limited, but in the case of liquid fuel, it can be measured using a cylinder type calorimeter.
〈水分除去工程〉
本発明の燃料の製造方法は、廃液の発熱量が20000J/g未満の場合には、廃液中の水分を除去する水分除去工程を含んでもよい。廃液中の水分を除去することにより、発熱量を高めることができる。
<Moisture removal process>
The method for producing a fuel of the present invention may include a water removal step of removing water in the waste liquid when the calorific value of the waste liquid is less than 20000 J / g. The calorific value can be increased by removing the water content in the waste liquid.
廃液中の水分の除去方法としては、特に限定されない。例えば燃料を加熱して水を蒸発させる手法や、アスピレーターによる減圧乾燥手法により、水分を除去することができる。 The method for removing water in the waste liquid is not particularly limited. For example, water can be removed by a method of heating fuel to evaporate water or a method of vacuum drying with an aspirator.
〈発熱量再測定工程〉
また、本発明の燃料の製造方法は、水分除去工程後の廃液の発熱量を測定する発熱量再測定工程を含んでもよく、廃液の発熱量が20000J/g以上となるまで、水分除去工程と発熱量再測定工程を繰り返してもよい。特に、水分が多く発熱量の低い廃液を用いて、初めて燃料を製造するような場合には、
発熱量の測定と水分の除去を繰り返すことにより、所定の発熱量に設定した燃料を製造することができる。
<Chemical generation remeasurement process>
Further, the method for producing a fuel of the present invention may include a calorific value remeasurement step of measuring the calorific value of the waste liquid after the water removal step, and the water removal step is performed until the calorific value of the waste liquid reaches 20000 J / g or more. The calorific value remeasurement step may be repeated. In particular, when fuel is manufactured for the first time using waste liquid with high water content and low calorific value,
By repeating the measurement of the calorific value and the removal of water, the fuel set to a predetermined calorific value can be produced.
〈除去工程〉
本発明の燃料の製造方法は、廃液中の固形物を除去する除去工程を含んでもよい。廃液によっては、種々の大きさの異物等の固形物が混入している場合がある。このような固形物によって、燃料の製造の際や、製造後の燃料の使用の際に不具合が生じないよう、事前に固形物を除去しておくことが好ましい。
<Removal process>
The fuel production method of the present invention may include a removal step of removing solids in the waste liquid. Depending on the waste liquid, solid matter such as foreign matter of various sizes may be mixed. It is preferable to remove the solid matter in advance so that the solid matter does not cause a problem during the production of the fuel or the use of the fuel after the production.
廃液中の固形物の除去方法としては、特に限定されない。例えば、ろ紙、フィルター、メッシュ等を適宜用いて、これらによって廃液をろ過することにより、固形物を除去することができる。 The method for removing the solid matter in the waste liquid is not particularly limited. For example, the solid matter can be removed by filtering the waste liquid with a filter paper, a filter, a mesh, or the like as appropriate.
(その他の工程)
本発明の燃料の製造方法は、上記の工程に加え、更なる工程を含んでもよい。例えば、混合工程の前に廃液の粘度を測定する粘度測定工程を含むことができる。発熱量測定工程と粘度測定工程を行えば、廃液への無水アルコールの混合量や、混合する無水アルコールの成分等を選択する目途をつけることができる。
(Other processes)
The method for producing a fuel of the present invention may include a further step in addition to the above steps. For example, a viscosity measuring step of measuring the viscosity of the waste liquid can be included before the mixing step. By performing the calorific value measuring step and the viscosity measuring step, it is possible to select the amount of anhydrous alcohol to be mixed with the waste liquid, the components of the anhydrous alcohol to be mixed, and the like.
また、発熱量測定工程により廃液の発熱量を確認した後、発熱量の異なる2種類以上の廃液を混合し、混合後の廃液の発熱量が20000J/g以上となるように調整することもできる(廃液混合工程)。 Further, after confirming the calorific value of the waste liquid by the calorific value measuring step, it is also possible to mix two or more kinds of waste liquids having different calorific values and adjust the calorific value of the mixed waste liquid to be 20000 J / g or more. (Waste liquid mixing process).
[有機物含有廃棄物処理装置1000]
次に本発明の有機物含有廃棄物処理装置として、その一実施形態である有機物含有廃棄物処理装置1000について説明する。有機物含有廃棄物処理装置1000は、以下に説明する燻焼部100と、廃液回収部200と、混合部300と、燃焼部400と、を備える。
[Organic matter-containing waste treatment equipment 1000]
Next, as the organic matter-containing waste treatment apparatus of the present invention, the organic matter-containing
〈燻焼部100〉
燻焼部100では、有機物含有廃棄物を燻焼する。これを可能とするために、燻焼部100は、有機物含有廃棄物を外部から燻焼部100内へ投入するための投入口110、投入口110より投入された有機物含有廃棄物を一次貯蔵し、適正量を後述する熱分解室140へ排出する上下段ホッパー120、二重ダンパー構造であり、大気が熱分解室へ流入することを最小化できる投入口開閉装置130、投入された有機物含有廃棄物を燻焼して熱分解する熱分解室140、熱分解に必要な空気や、熱分解室140を冷却するための空気を熱分解室140へ投入する複数の空気投入口150、燻焼後に残る無機物等の残渣Sを回収する残渣回収部160を備える。
<Smoked
In the
熱分解室140は、有機物含有廃棄物の燻焼によりガスとなった水分や有機物を燻焼部100から排出するガス排出口141を備える。ガス排出口141より排出されたガスは、配管P1を通って廃液回収部200へ送られる。
The
〈廃液回収部200〉
廃液回収部200では、燻焼により生成する廃液を回収する。廃液回収部200は、廃液を回収すると共に、ガスを整流する役割も果たす。廃液回収部200は、ガス調整室210、ガス洗浄機220、ガス滞留槽230で構成されている。
<Waste
The waste
〈ガス調整室210〉
ガス調整室210は、配管P1を介して燻焼部100から送られてきたガスを滞留させる。ガス調整室210の内部は空洞であり、外気により冷却されたガス調整室210の内壁や内部の天井においてガス中の水分と有機物が結露して、これらが混じった廃液Wとなり、廃液Wはガス調整室210内部の底に溜まる。廃液Wは、配管P2を介して混合部300へ送ることができる。
<
The
〈ガス洗浄機220〉
ガス調整室210のみでは、ガスから水分や有機物を完全に回収することができない場合があり、この場合には、ガス洗浄機220によってガスを洗浄する。具体的には、排気調整室210から排出されて配管P3を通って送られてきたガスを、湿式スクラバーで洗浄する。洗浄によりガスから水分と有機物が回収されて廃液Wとなり、廃液Wはガス洗浄機220内部の底に溜まる。廃液Wは、配管P2を介して混合部300へ送ることができる。
<
Moisture and organic substances may not be completely recovered from the gas only in the
スクラバーの一例を説明するべく、図2にガス洗浄機220の側面概略図を示す。配管P3を通ってガス洗浄機220に侵入したガスは、ガス洗浄機220の内部を上昇して配管P4へ排出される。ガス洗浄機220の内部には、上段、中段、下段にノズル221が3つずつ配されており、廃液Wは、ポンプ222により汲み上げられて配管P5を上昇し、各ノズル221よりガス洗浄機220の内部へ霧状に噴霧される。霧状となった廃液Wが、ガス洗浄機220の内部を上昇するガスと接触し、ガス中の水分や有機物を回収することができる。
In order to explain an example of the scrubber, FIG. 2 shows a schematic side view of the
〈ガス滞留槽230〉
ガス洗浄機220から排出されたガスには、水分や有機物が残存している場合があり、この場合には、ガス滞留槽230でこれらを回収することができる。図3に、ガス滞留槽230の側面概略図を示す。ガス洗浄機220から排出されて配管P4を通って送られてきたガスを、ガス滞留槽230内部で垂直方向に等間隔に配された複数の回収板231に接触させ、回収板231の表面に水分と有機物を結露させる。水分と有機物が混じった廃液Wは、ガス滞留槽230内部の底に溜まる。廃液Wは、配管P2を介して混合部300へ送ることができる。
<
Moisture and organic substances may remain in the gas discharged from the
図4に、ガス滞留槽230の内部構造の概略図を示す。1〜9の番号が付された回収板231には、ガスが通過する開口部231hが設けられている。配管P4からガス滞留槽230の内部へ侵入したガスは、9つの回収板231の回収部231hを通って流出し、配管P6へ排出される。ガス滞留槽230で廃液Wをより多く回収できるよう、ガスの回収板231への接触効率を向上させるべく、開口部231hの開口する場所が回収板231によって異なっている。番号1の回収板231の開口部231hは、回収板231の左上に開いており、番号2の回収板231の開口部231hは、回収板231の右下に開いている。番号1、5、9の回収板231は同形状であり、同様に番号2と6、3と7、4と8の回収板231は同形状である。
FIG. 4 shows a schematic view of the internal structure of the
〈混合部300〉
混合部300では、廃液と無水アルコールを混合する。廃液は、廃液回収部200より配管P2を通って混合部300へ送られる。混合部は、廃液と無水アルコールを混合できる混合槽310を備え、混合槽310には廃液と無水アルコールを撹拌する撹拌羽根320を備えてもよい。また、混合槽310は、無水アルコールを混合槽310内に添加する用途や、サンプリングのために燃料Fを採取する用途、燃料Fを回収する用途、混合槽310内を洗浄する用途等のために、蓋つきの開口部330を備えてもよい。
<Mixing
In the
混合部300で製造された燃料Fは、配管P7を通って燃料部400へ送ることができる。
The fuel F produced by the mixing
〈燃焼部400〉
燃焼部400では、廃液と無水アルコールとの混合物を燃料Fとして、燻焼により生成する排ガス中の可燃物を燃焼する。廃液回収部200によって水分や有機物を回収された排ガス中には、若干の有機物や一酸化炭素等の可燃物が含まれる場合がある。このような可燃物を含む排ガスが、配管P6を通って燃焼部400へ導入されると、燃焼部400の重油バーナー410を用いて排ガス中の可燃物を燃焼することができる。なお、重油バーナー410に代えて、軽油やガソリン等、他の燃料を使用するバーナーを用いることができる。
<
The
また、燃焼部400には、重油バーナー410の燃料用の燃料タンク420が備えられている。燃料タンク420には、重油を給油することもできるし、配管P7より燃料Fを給油することもできる。すなわち、重油バーナー410は重油と燃料Fを併用することができる。例えば、燃料Fを主として使用し、補助的に重油を併用することができる。
Further, the
〈第1固形物除去部500〉
有機物含有廃棄物処理装置1000は、廃液中の固形物を除去する第1固形物除去部500を備えてもよい。例えば、配管P2の途中に第1固形物除去部500を設けることにより、廃液回収部200にて異物等の固形物が混入した廃液Wを、固形物を除去した後に混合部300へ送ることができる。第1固形物除去部500は、廃液W中の固形物を除去することができるよう、ろ紙、フィルター、メッシュ等を備えることができる。
<First solid
The organic matter-containing
〈第2固形物除去部600〉
また、有機物含有廃棄物処理装置1000は、燃料F中の固形物を除去する第2固形物除去部600を備えてもよい。例えば、配管P7の途中に第2固形物除去部600を設けることにより、混合部300にて異物等の固形物が混入した廃液Wを、固形物を除去した後に燃焼部400へ送ることができる。第2固形物除去部600は、廃液W中の固形物を除去することができるよう、ろ紙、フィルター、メッシュ等を備えることができる。
<Second solid
Further, the organic matter-containing
有機物含有廃棄物処理装置1000は、第1固形物除去部500および第2固形物除去部600のいずれかを備える態様や、これらの両方を備える態様をとることができる。これらのいずれかを備えることで、廃液Wや燃料Fに異物が含まれることによる不具合の発生を、未然に防ぐことができる。
The organic matter-containing
〈粘度管理部700〉
有機物含有廃棄物処理装置1000は、燃料Fの粘度を管理する粘度管理部700を備えることができる。例えば、配管P7の途中であって、第2固形物除去部600と燃焼部400の間に粘度管理部700を設ければ、固形物が除去された燃料Fの粘度を測定し、管理することができる。
<
The organic matter-containing
粘度管理部700は、回転式や非接触式の粘度計等、好適な粘度計を備えることができる。また、燃料Fの粘度が所定範囲から外れた場合に、燃料Fの燃焼部400への供給を止めることのできる燃料供給制御手段を備えてもよい。さらに、所定範囲から外れた燃料Fを、混合部300へ送る配管P8を備えてもよい。
The
(その他の構成)
有機物含有廃棄物処理装置1000は、上記の構成に加え、更なる構成を備えてもよい。例えば、燃焼部400にて可燃物を燃焼した後の排ガスを大気へ放出する煙突800等の排気塔、燃焼部400から煙突800へ排ガスを送る配管P9、煙突800の内部へ空気を送り込み、煙突800による排ガスの放出を促進するブロワ900等を含むことができる。
(Other configurations)
The organic matter-containing
[有機物含有廃棄物の処理方法]
本発明の有機物含有廃棄物の処理方法は、本発明の有機物含有廃棄物処理装置を用いた有機物含有廃棄物の処理方法であり、燻焼工程と、廃液回収工程と、混合工程と、燃焼工程と、を含む。以下、有機物含有廃棄物の処理方法の一実施形態として、有機物含有廃棄物処理装置1000を用いた処理方法について説明する。
[Method of treating organic matter-containing waste]
The method for treating organic waste of the present invention is a method for treating organic waste using the organic waste treatment apparatus of the present invention, which is a smoldering step, a waste liquid recovery step, a mixing step, and a combustion step. And, including. Hereinafter, as an embodiment of the method for treating organic matter-containing waste, a treatment method using the organic matter-containing
〈燻焼工程〉
燻焼工程は、燻焼部100により有機物含有廃棄物を燻焼する。例えば、有機物含有廃棄物を外部から投入口へ投入し、投入口開閉装置130により大気の熱分解室140への過剰な流入を制御しつつ、上下段ホッパー120を用いて適量の有機物含有廃棄物を熱分解室140へ導入する。そして、空気投入口150により熱分解室140へ投入する空気量を調製して、熱分解室140内部を燻焼に適した条件に制御することにより、有機物含有廃棄物を燻焼することができる。
<Smoked process>
In the smoking step, the organic matter-containing waste is smoked by the
〈廃液回収工程〉
廃液回収工程は、廃液回収部200において燻焼工程により生成する廃液Wを回収する。例えば、ガス調整室210、ガス洗浄機220、ガス滞留槽230の少なくともいずれかによってガス中の有機物を結露させ、これらの底部にて液状の廃液Wを回収することができる。
<Waste liquid recovery process>
In the waste liquid recovery step, the waste liquid W generated by the smoking step is recovered in the waste
〈混合工程〉
混合工程は、混合部300において廃液Wと無水アルコールを混合する。例えば、配管P2を通って混合槽310に送られた廃液Wを撹拌羽根320で撹拌しつつ、開口部330より無水アルコールを投入し、適量の廃液Wと無水アルコールを混合することができる。これにより、燃料Fを製造することができる。
<Mixing process>
In the mixing step, the waste liquid W and absolute alcohol are mixed in the
〈燃焼工程〉
燃焼工程は、燃焼部400において、燃料Fを用いて燻焼工程により生成する排ガス中の可燃物を燃焼する。例えば、配管P7より燃料タンク420へ給油された燃料Fや、配管P7とは別に燃料タンク420に設けられた給油口より給油された燃料Fを使用し、重油バーナー410により排ガス中の可燃物を燃焼させることができる。また、燃料Fと重油や軽油等の他の燃料を混合する等により、燃料Fと他の燃料を併用して可燃物を燃焼することができる。
<Combustion process>
In the combustion step, the
(その他の工程)
本発明の有機物含有廃棄物の処理方法は、上記の工程に加え、更なる工程を含んでもよい。例えば、燃焼工程後の排ガスを煙突800から大気へ放出する放出工程等を含むことができる。
(Other processes)
The method for treating organic matter-containing waste of the present invention may include a further step in addition to the above steps. For example, a discharge step of discharging the exhaust gas after the combustion step from the
以下、本発明について、実施例を用いてさらに具体的に説明するが、本発明は、以下の実施例に何ら限定されるものではない。 Hereinafter, the present invention will be described in more detail with reference to Examples, but the present invention is not limited to the following Examples.
[有機物含有廃棄物の燻焼]
有機物含有廃棄物処理装置1000を使用し、実施例および比較例の有機物含有廃棄物を燻焼した。そして、燻焼により発生したガスから廃液を、廃液回収部200より回収した。
[Smoked organic matter-containing waste]
Using the organic matter-containing
[燃料の製造]
回収した廃液中の数ミリ程度の異物を除去した後、廃液と、無水アルコールまたは含水アルコールを回転式ホモジナイザーで混合し、燃料を製造した。なお、無水アルコールとしては純度99.5%のメタノール(和光純薬工業株式会社製)を使用し、含水アルコールとしては純度90%のメタノール(上記無水メタノールを蒸留水で純度90%に調製したもの)を使用した。
[Fuel production]
After removing a few millimeters of foreign matter in the collected waste liquid, the waste liquid was mixed with anhydrous alcohol or hydrous alcohol with a rotary homogenizer to produce fuel. As the anhydrous alcohol, methanol having a purity of 99.5% (manufactured by Wako Pure Chemical Industries, Ltd.) was used, and as the hydrous alcohol, methanol having a purity of 90% (the above anhydrous methanol was prepared to a purity of 90% with distilled water). )It was used.
[発熱量の測定]
廃液および燃料の発熱量を測定した。測定機器としては、熱研式自動ボンベ型熱量計としてCA-4AJ計測システム(株式会社島津製作所製)を使用した。
[Measurement of calorific value]
The calorific value of waste liquid and fuel was measured. As a measuring device, a CA-4AJ measuring system (manufactured by Shimadzu Corporation) was used as a thermal research type automatic cylinder type calorimeter.
[粘度の測定]
燃料の粘度を、デジタル粘度計((LVDV-II+pro CP)ブルックフィールド社製)を用いて測定した。そして、得られた粘度を燃料の密度で割ることにより、動粘性係数を算出した。
[Measurement of viscosity]
The viscosity of the fuel was measured using a digital viscometer ((LVDV-II + pro CP) manufactured by Brookfield). Then, the kinematic viscosity coefficient was calculated by dividing the obtained viscosity by the density of the fuel.
[成分の偏りや分離の有無の確認]
燃料を25℃で30日貯蔵し、成分の偏りや分離の有無を確認した。貯蔵後の燃料を目視で確認し、上澄みが無く色が均一な燃料は「成分の偏りや分離は無し」、分離はしていないが色の薄い上澄みが認められる燃料は「成分の偏りや分離は有り」、2層以上の分離が認められる燃料は「成分の偏りや分離は有り」と評価した。
[Confirmation of component bias and separation]
The fuel was stored at 25 ° C. for 30 days, and it was confirmed whether or not the components were biased or separated. Visually check the fuel after storage, and for fuels with no supernatant and uniform color, "no component bias or separation", and for fuels that are not separated but have a light color supernatant, "component bias or separation" Fuels with two or more layers separated were evaluated as "there is a component bias or separation".
[重油バーナーへの適用性]
実施例および比較例にて製造した燃料を重油バーナーへ給油し、運転した。適用性の評価としては、重油と同様に燃料として使用できた場合を〇、発熱量が低くて燃料として使用できなかった場合、粘度が適正ではなく燃料として使用できなかった場合等を×とした。
[Applicability to heavy oil burners]
The fuel produced in Examples and Comparative Examples was refueled to a heavy oil burner and operated. As an evaluation of applicability, the case where it could be used as a fuel like heavy oil was evaluated as 〇, the case where it could not be used as a fuel due to its low calorific value, the case where the viscosity was not appropriate and it could not be used as a fuel, etc. ..
実施例により燃料を製造した際に使用した有機物含有廃棄物およびアルコールの種類、廃液とアルコールの混合比、燃料の発熱量および粘度について、表1にまとめた。 Table 1 summarizes the types of organic matter-containing waste and alcohol used when producing fuel according to the examples, the mixing ratio of waste liquid and alcohol, and the calorific value and viscosity of the fuel.
表1の結果より、実施例1〜3において得られた燃料の発熱量や動粘性係数、分離等に問題は無く、重油バーナーへの適用性を有した。また、燃料は分離しなかった。これらの結果より、有機物含有廃棄物を燻焼して得た、十分な発熱量を有する廃液に、無水アルコールを所定量混合することで、有用な燃料となること、およびその燃料は貯蔵安定性を満足することがわかった。 From the results in Table 1, there were no problems with the calorific value, kinematic viscosity coefficient, separation, etc. of the fuels obtained in Examples 1 to 3, and they were applicable to heavy oil burners. Also, the fuel did not separate. From these results, it is possible to obtain a useful fuel by mixing a predetermined amount of anhydrous alcohol with the waste liquid having a sufficient calorific value obtained by smoking the organic matter-containing waste, and the fuel has storage stability. It turned out to be satisfied.
一方、比較例1の場合は、廃液の発熱量が低いため、無水アルコールと混合して燃料化することはしなかった。 On the other hand, in the case of Comparative Example 1, since the calorific value of the waste liquid was low, it was not mixed with anhydrous alcohol and converted into fuel.
比較例2では、無水アルコールの混合量が足りず、燃料として適正な動粘性係数とならず、バーナーへの適用性を満足しなかった。 In Comparative Example 2, the mixing amount of anhydrous alcohol was insufficient, the kinematic viscosity coefficient was not appropriate as a fuel, and the applicability to a burner was not satisfied.
比較例3、4では、発熱量の廃液に無水アルコールを添加することで、燃料としての発熱量を上げることができることを確認した。ただし、燃料として十分な発熱量とするためには、無水アルコールを過剰に混合する必要があることがわかり、使用できる燃料を得るためには、その燃料の価格が高くなってしまうことがわかった。 In Comparative Examples 3 and 4, it was confirmed that the calorific value as a fuel can be increased by adding anhydrous alcohol to the waste liquid having a calorific value. However, it was found that it was necessary to mix anhydrous alcohol excessively in order to obtain a sufficient calorific value as a fuel, and it was found that the price of the fuel would be high in order to obtain a usable fuel. ..
比較例5は、実施例2と同じ廃プラスチックが廃棄物であり、得られる廃液も実施例2と同じものであるが、無水アルコールは使用せずに含水アルコールを混合した例である。比較例5では、含水アルコールを混合したことで貯蔵による燃料の分離が認められた。燃料を再撹拌すれば、撹拌直後は分離していないためにバーナーへの適用性を満足するが、燃料タンク中で経時にて分離する可能性を考慮し、×の判定とした。 Comparative Example 5 is an example in which the same waste plastic as in Example 2 is waste and the obtained waste liquid is the same as in Example 2, but a hydrous alcohol is mixed without using anhydrous alcohol. In Comparative Example 5, separation of the fuel by storage was observed by mixing the hydroalcohol. If the fuel is re-stirred, the applicability to the burner is satisfied because it is not separated immediately after stirring, but considering the possibility of separation over time in the fuel tank, it was judged as x.
比較例6では、廃棄物が下水汚泥であるため、廃液中の水分量が多く廃液の発熱量がかなり低いため、無水アルコールと混合して燃料化することはしなかった。ただし、同様に廃棄物が下水汚泥である比較例4では、無水アルコール添加することで燃料の発熱量が上がったことを考慮すると、廃液中の水分を除去すれば廃液の発熱量を上げることができるため、水分量の多い廃液であっても、水分を除去してから無水アルコールと混合すれば、バーナーへの適用性を満足する燃料が得られることの示唆が得られたといえる。 In Comparative Example 6, since the waste was sewage sludge, the amount of water in the waste liquid was large and the calorific value of the waste liquid was considerably low, so that the waste was not mixed with anhydrous alcohol and converted into fuel. However, similarly, in Comparative Example 4 in which the waste is sewage sludge, considering that the calorific value of the fuel is increased by adding anhydrous alcohol, the calorific value of the waste liquid can be increased by removing the water content in the waste liquid. Therefore, it can be said that it is suggested that even if the waste liquid has a large amount of water, if the water is removed and then mixed with anhydrous alcohol, a fuel satisfying the applicability to the burner can be obtained.
なお、燃料の分離の有無の評価について、純度99.5%のメタノールに代えて、純度99.5%のエタノール、純度95.5%のエタノールおよび純度99.0%の1−ブタノールを用いた場合にも、純度99.5%の無水メタノールと同様に分離しなかった。 Regarding the evaluation of the presence or absence of fuel separation, ethanol having a purity of 99.5%, ethanol having a purity of 95.5%, and 1-butanol having a purity of 99.0% were used instead of methanol having a purity of 99.5%. In some cases, it did not separate like anhydrous methanol with a purity of 99.5%.
以上より、本発明であれば、これまで費用をかけて処理し放流等の廃棄処分をしていた廃液を、燃料として有効活用することができることは、明らかである。 From the above, it is clear that according to the present invention, the waste liquid that has been treated and disposed of such as discharge at a high cost can be effectively used as fuel.
100 燻焼部
110 投入口
120 上下段ホッパー
130 投入口開閉装置
140 熱分解室
141 ガス排出口
150 空気投入口
160 残渣回収部
200 廃液回収部
210 ガス調整室
220 ガス洗浄機
221 ノズル
222 ポンプ
230 ガス滞留槽
231 回収板
231h 開口部
300 混合部
310 混合槽
320 撹拌羽根
330 開口部
400 燃焼部
410 重油バーナー
420 燃料タンク
500 第1固形物除去部
600 第2固形物除去部
700 粘度管理部
800 煙突
900 ブロワ
1000 有機物含有廃棄物処理装置
P1 配管
P2 配管
P3 配管
P4 配管
P5 配管
P6 配管
P7 配管
P8 配管
P9 配管
S 残渣
100 Smoked
Claims (10)
含有量が20質量%以下のアルコールと、を含み、
発熱量が20000〜50000J/gであり、
動粘性係数が50〜150mm2/sである、燃料。 Waste liquid obtained by smoking organic matter-containing waste and
Contains alcohol with a content of 20% by mass or less,
The calorific value is 20000 to 50000 J / g.
A fuel having a kinematic viscosity coefficient of 50 to 150 mm 2 / s.
前記廃液と無水アルコールを混合する混合工程を含み、
前記廃液と前記無水アルコールは、質量比で1:0.2以下の割合で混合する、燃料の製造方法。 The method for producing fuel according to claim 1.
The mixing step of mixing the waste liquid and absolute alcohol is included.
A method for producing a fuel, wherein the waste liquid and the anhydrous alcohol are mixed at a mass ratio of 1: 0.2 or less.
前記廃液の発熱量を測定する発熱量測定工程を含む、請求項2に記載の燃料の製造方法。 Before the mixing step,
The method for producing a fuel according to claim 2, further comprising a calorific value measuring step of measuring the calorific value of the waste liquid.
廃液の発熱量が20000J/g以上となるまで、前記水分除去工程と前記発熱量再測定工程を繰り返す、請求項2〜4のいずれかに記載の燃料の製造方法。 The calorific value remeasurement step of measuring the calorific value of the waste liquid after the water removal step is included.
The method for producing a fuel according to any one of claims 2 to 4, wherein the water removal step and the calorific value remeasurement step are repeated until the calorific value of the waste liquid reaches 20000 J / g or more.
前記燻焼により生成する廃液を回収する廃液回収部と、
前記廃液と無水アルコールを混合する混合部と、
前記廃液と前記無水アルコールとの混合物を燃料として、前記燻焼により生成する排ガス中の可燃物を燃焼する燃焼部と、を備える有機物含有廃棄物処理装置。 The smoked part that smokes organic matter-containing waste, and
A waste liquid collection unit that collects the waste liquid generated by smoking,
A mixing part that mixes the waste liquid and anhydrous alcohol,
An organic matter-containing waste treatment apparatus including a combustion unit that burns combustibles in exhaust gas generated by the smoldering using a mixture of the waste liquid and the anhydrous alcohol as fuel.
前記燻焼部により前記有機物含有廃棄物を燻焼する燻焼工程と、
前記廃液回収部において前記燻焼工程により生成する廃液を回収する廃液回収工程と、
前記混合部において前記廃液と前記無水アルコールを混合する混合工程と、
前記燃焼部において、前記燃料を用いて前記燻焼工程により生成する排ガス中の可燃物を燃焼する燃焼工程と、を含む有機物含有廃棄物の処理方法。 A method for treating organic matter-containing waste using the organic matter-containing waste treatment apparatus according to any one of claims 7 to 9.
A smoking process in which the organic matter-containing waste is smoked by the smoked portion, and
A waste liquid recovery step of recovering the waste liquid generated by the smoking step in the waste liquid recovery unit, and a waste liquid recovery step.
A mixing step of mixing the waste liquid and the anhydrous alcohol in the mixing section, and
A method for treating organic matter-containing waste, which comprises a combustion step of burning combustibles in exhaust gas generated by the smoldering step using the fuel in the combustion section.
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