JP3892893B1

JP3892893B1 - 廃食用油の処理装置

Info

Publication number: JP3892893B1
Application number: JP2006083473A
Authority: JP
Inventors: 賢三高橋
Original assignee: 寺尾義典
Priority date: 2006-03-24
Filing date: 2006-03-24
Publication date: 2007-03-14
Anticipated expiration: 2026-03-24
Also published as: SG136055A1; KR100913725B1; TW200736383A; JP2007254672A; KR20070096823A; MY139812A

Abstract

【課題】廃食用油を連続して処理できる廃食用油の処理装置を提供する。
【解決手段】廃食用油をエステル交換反応を行ってグリセリンとエステルとにする廃食用油の処理装置において、廃食用油とエステル交換剤とをインラインミキサー２０で混合した後、そのエステル交換反応液を、一対のグリセリン分離槽２７ａ、２７ｂに交互に導入して、グリセリンとエステルとに分離し、分離したグリセリンをボイラ７０で燃焼させ、そのボイラ７０で発生した熱を、廃食用油の加熱やエステル交換反応、更にエステルからなる再生油中の水分除去に用いるようにしたものである。
【選択図】図１

Description

本発明は、廃食用油を連続的に処理できる廃食用油の処理装置に関するものである。

天ぷら油など食用油の使用後の廃食用油の処理としては、苛性ソーダを触媒としてメタノールと混合してエステル交換反応を行わせた後、反応生成物をセパレータにてグリセリンとメチルエステルとに分離し、メチルエステルは、ディーゼルエンジンの燃料として利用することが試みられている。

食用油は、グリセリンエステルとして油脂を構成しており、エステル交換反応により、メタノールと反応することでメタノールと粘度の高いグリセリンが入れ替わりメチルエステルとグリセリンが生成される。

廃食用油は、搾りたての新油と異なり、調理に使用された様々な夾雑物（天かすや水分）が混ざっており、また加熱調理により酸化しており、エステル交換反応を行うには、夾雑物など不純物を除去した後に、エステル交換反応を行う必要がある。

特開平１０−１８２５１８号公報特開２０００−２１９８８６号公報特開２００４−６７９３７号公報

しかしながら、前処理工程を行ってもエステル交換反応は、バッチ操作による処理であり、連続して廃食用油を処理する装置は開発されていない。

そこで、本発明の目的は、上記課題を解決し、廃食用油を連続して処理できる廃食用油の処理装置を提供することにある。

上記目的を達成するために請求項１の発明は、廃食用油をエステル交換反応を行ってグリセリンとエステルとにする廃食用油の処理装置において、廃食用油とエステル交換剤とをインラインミキサーで混合した後、そのエステル交換反応後の処理液を、一対のグリセリン分離槽に交互に導入して、グリセリンとエステルとに分離し、分離したグリセリンをボイラで燃焼させ、そのボイラで発生した熱を、廃食用油の加熱やエステル交換反応、更にエステルからなる再生油中の水分除去に用いることを特徴とする廃食用油の処理装置である。

請求項２の発明は、廃食用油を受け入れる２個以上の受入タンクと、その各受入タンク内の廃食用油を混合する混合手段と、混合された廃食用油を貯留する原料供給タンクと、メタノール等のアルコール及び苛性ソーダ等の触媒からなるエステル交換剤と原料供給タンクからの廃食用油とを連続的に混合する第１インラインミキサーと、第１インラインミキサーからのエステル交換反応後の処理液を交互に導入して生成したグリセリンとエステルからなる粗再生油とを分離する一対のグリセリン分離槽と、グリセリン分離槽で沈降分離したグリセリンを燃料とするボイラと、清水、希硫酸、マグネシウムの混合した中和洗浄水とグリセリン分離槽で分離された粗再生油とを連続的に混合する第２インラインミキサーと、第２インラインミキサーからの洗浄粗再生油を交互に導入して洗浄水と再生油に分離する一対の中和洗浄水分離槽と、分離された再生油を清水と共に連続的に混合する第３インラインミキサーと、第３インラインミキサーからの清水と混交した再生油を交互に導入して油水分離して再生油を回収する油水分離槽と、油水分離槽で分離された再生油を導入すると共に上記ボイラからのスチームで加熱させて再生油中の水分を分離するスチームヒータとを備えた請求項１記載の廃食用油の処理装置である。

請求項３の発明は、受入タンク、原料供給タンク、第１〜第３インラインミキサー及び各分離槽が、ボイラを囲繞するキャビネット内に収容される請求項２記載の廃食用油の処理装置である。

請求項４の発明は、グリセリン分離槽、中和洗浄水分離槽には光学式液面計器が設けられ、その光学式液面計器で、境界面を監視して下部と上部の液を分離する請求項２記載の廃食用油の処理装置である。

本発明によれば、廃食用油を連続して処理できると共にグリセリンをボイラで燃焼してその熱源を利用できるという優れた効果を発揮するものである。

以下、本発明の好適な一実施の形態を添付図面に基づいて詳述する。

図１において、原料（廃食用油）は、タンク車用受入ノズル１０にて、輸送ドラム１１に受け入れられ、その輸送ドラム１１（或いはタンク車から直接でも可）から、受入ライン１２を介し、ストレーナ１３で、固形物等が除去され、受入ポンプ１４にて、吐出側ライン１５ａから２個以上の受入タンク１６へ取り入れられる。

受入タンク１６へ受け入れられる廃食用油は、その品質は様々であり、品質の極端に悪いものは、後述するエステル交換反応が起こりにくいので、受入タンク１６のいずれかに良質の廃食用油を貯留しておき、それぞれ戻しライン１５ｂからストレーナ１３、受入ポンプ１４にて戻し、吐出側ライン１５ａから原料供給タンク１７に供給することで、品質の安定した廃食用油とする。この原料供給タンク１７は、１日分の処理量を保有できる、概ね８００Ｌの容量とする。

原料供給タンク１７からの原料は、ダブルストレーナ１８でろ過後、定量供給ポンプ１９にて、例えば３４Ｌ／ｈで、第１インラインミキサー２０へ送られる。

一方、エステル交換剤タンク２１には、メタノール等のアルコール２２、苛性ソーダ等の触媒２３が供給され、攪拌機２４で攪拌されてエステル交換剤とされる。このエステル交換剤は、メタノール１Ｌに対して苛性ソーダ０．０５ｋｇを加えてなり、これを一定量（６．８Ｌ／Ｈ）ストレーナポンプ２５を経て、第１インラインミキサー２０に送る。

原料とエステル交換剤とは、第１インラインミキサー２０内を流れる間に混合されて、エステル交換反応を起こす。このインラインミキサー２０は、後述するようにキャビネットＣ内に収容され、雰囲気温度が４０〜６０℃に保たれ、原料とエステル交換剤とをインラインミキサー２０で混合することで連続したエステル交換反応が可能となる。

エステル交換反応後の流体は、第１三方電磁弁２６の切り換えで、第１グリセリン分離槽２７ａと第２グリセリン分離槽２７ｂに交互に３０分間毎に切り換えて流し込む。

受け入れ後、グリセリン分離槽２７ａ、２７ｂでは、交互に沈降分離があり、分離槽２７ａ、２７ｂを光学式液面計器２８ａ、２８ｂにより上部の粗再生油と下部のグリセリンの境界面を監視し、沈降分離して下部に溜まったグリセリンを抜き取り、切換弁２９ａ、２９ｂを介してグリセリン貯槽３０へ送る。

その後、切換弁２９ａ、２９ｂを閉じ、上部に溜まったエステルからなる粗再生油を、切換弁３１ａ、３１ｂを介して、中間タンク３２に受け入れる。以上の動作を交互に繰り返すことで、連続した処理が可能となる。

後述するが、グリセリン貯槽３０に溜まったグリセリンは、ダブルストレーナ７１、ポンプ７２にてボイラ７０に供給されるようになっている。

粗再生油は、再びストレーナ３３、ポンプ３４を経て第２インラインミキサー３５へ送る。

中和洗浄水タンク４０では、清水４１と希塩酸４２とマグネシウム４３とが攪拌機４４で混合されて中和洗浄水とされる。この中和洗浄水は、清水１Ｌに対し、希塩酸０．０２Ｌとマグネシウム０．２５ｋｇを混合して中和洗浄水とする。

この中和洗浄水を、ストレーナ４５、定量供給ポンプ４６にて、３５ｍＬ／Ｈで第２インラインミキサー３５に供給して、粗再生油と混合された後、第２三方切換弁３６を介して、一対の中和洗浄水分離槽３７ａ、３７ｂへ交互に切り換えて送られる。そこで、グリセリン分離と同様の作動により、すなわち分離槽３７ａ、３７ｂを光学式液面計器３８ａ、３８ｂにより境界面を監視し、沈降分離して下部に溜まった水分を切換弁３９ａ、３９ｂを介し、開閉弁８０を通してライン５３から重力流にて中和洗浄水タンク４０に戻すか、開閉弁８１を通しライン８２から重力流にて後述するジャケット付き蒸発器６１に供給する。

中和洗浄水タンク４０とジャケット付き蒸発器６１とは、キャビネットＣ内で中和洗浄水分離槽３７ａ、３７ｂより低い位置に設けられており、分離槽３７ａ、３７ｂで分離された中和洗浄水が、それぞれライン５３，８２より重力流で、中和洗浄水タンク４０或いはジャケット付き蒸発器６１に流れるようになっている。

この中和洗浄水は、中和物の濃度を見て、濃度の低いときは開閉弁８０を開いてライン５３から中和洗浄水タンク４０に戻し、濃度の高いときは、開閉弁８１を開いてライン８２からジャケット付き蒸発器６１に供給する。

その後、切換弁３９ａ、３９ｂを閉じ、上部に溜まった粗再生油を、切換弁４７ａ、４７ｂを介して、再生油タンク４８に受け入れる。

再生油は、再生油タンク４８からダブルストレーナ５０、ポンプ５１にて第３インラインミキサー５２に供給され、そのインラインミキサー５２に、清水５４を貯留する清水タンク５５からポンプ５６にて清水が供給され、第３インラインミキサー５２で連続的に混合されて、第３三方切換弁５６を介して、一対の油水分離槽５７ａ、５７ｂに交互に切り換えられて送られる。

油水分離槽５７ａ、５７ｂでは、同様に水分が分離され、これを光学式液面計器５８ａ、５８ｂにより境界面を監視し、沈降分離して下部に溜まった水分を切換弁５９ａ、５９ｂを介し、ライン６０からジャケット付き蒸発器６１に供給する。

その後、切換弁５９ａ、５９ｂを閉じ、上部に溜まった再生油を、切換弁６３ａ、６３ｂを介して、スチームヒータ６６に供給する。

スチームヒータ６６には、ボイラ７０で発生した蒸気が供給され、再生油がその蒸気で間接加熱されて約１００℃に加熱される。その後、再生油は、セパレータ７４に供給され、再生油中のスチームが分離されて、水分濃度を既定値内に納め、最終製品として製品タンク７６に貯蔵される。

ボイラ７０では、上述のようにグリセリンが、バーナ７３に送られ燃焼し、１．１ｋｇ／ｃｍ² ｈ飽和のスチーム発生に供せられる。

油水分離槽５７ａ、５７ｂで分離された廃水と、またライン８２からの洗浄水が、ジャケット付き蒸発缶６１に供給され、その蒸発缶６１のジャケットにスチームヒータ６６からの蒸気が供給されて、廃水がジャケット付き蒸発缶６１で加熱され、蒸気はライン７５で排気され、減量された廃水は、廃水ポット７７に排水された後、装置外に排水する。

また、ジャケットからの凝縮水は、水タンク７８に溜められ、復水ポンプ７９にてボイラ７０に循環供給される。

上述したように、キャビネットＣは、ボイラ７０を囲繞し、そのキャビネットＣ内に、輸送ドラム１１、受入タンク１６、原料供給タンク１７、定量供給ポンプ１９を除いたほぼ全ての機器が収容され、キャビネットＣ内が４０〜６０℃の雰囲気に保たれるため、エステル交換反応に原料を加熱したり、第１インラインミキサー２０を別途加熱する必要がない。また第２，３インラインミキサ−３５，５２、分離装置２７，３７，５７も４０〜６０℃の範囲に保たれるため、良好な混合と分離が行える。

本発明の一実施の形態を示す図である。

符号の説明

１６受入タンク
１７原料供給タンク
２０第１インラインミキサー
２７ａ、２７ｂグリセリン分離槽
７０ボイラ
Ｃキャビネット

Claims

廃食用油をエステル交換反応を行ってグリセリンとエステルとにする廃食用油の処理装置において、廃食用油とエステル交換剤とをインラインミキサーで混合した後、そのエステル交換反応後の処理液を、一対のグリセリン分離槽に交互に導入して、グリセリンとエステルとに分離し、分離したグリセリンをボイラで燃焼させ、そのボイラで発生した熱を、廃食用油の加熱やエステル交換反応、更にエステルからなる再生油中の水分除去に用いることを特徴とする廃食用油の処理装置。
廃食用油を受け入れる２個以上の受入タンクと、その各受入タンク内の廃食用油を混合する混合手段と、混合された廃食用油を貯留する原料供給タンクと、メタノール等のアルコール及び苛性ソーダ等の触媒からなるエステル交換剤と原料供給タンクからの廃食用油とを連続的に混合する第１インラインミキサーと、第１インラインミキサーからのエステル交換反応後の処理液を交互に導入して生成したグリセリンとエステルからなる粗再生油とを分離する一対のグリセリン分離槽と、グリセリン分離槽で沈降分離したグリセリンを燃料とするボイラと、清水、希硫酸、マグネシウムの混合した中和洗浄水とグリセリン分離槽で分離された粗再生油とを連続的に混合する第２インラインミキサーと、第２インラインミキサーからの洗浄粗再生油を交互に導入して洗浄水と再生油に分離する一対の中和洗浄水分離槽と、分離された再生油を清水と共に連続的に混合する第３インラインミキサーと、第３インラインミキサーからの清水と混交した再生油を交互に導入して油水分離して再生油を回収する油水分離槽と、油水分離槽で分離された再生油を導入すると共に上記ボイラからのスチームで加熱させて再生油中の水分を分離するスチームヒータとを備えた請求項１記載の廃食用油の処理装置。
受入タンク、原料供給タンク、第１〜第３インラインミキサー及び各分離槽が、ボイラを囲繞するキャビネット内に収容される請求項２記載の廃食用油の処理装置。
グリセリン分離槽、中和洗浄水分離槽には光学式液面計器が設けられ、その光学式液面計器で、境界面を監視して下部と上部の液を分離する請求項２記載の廃食用油の処理装置。