JP6045776B2 - 固形燃料およびこれを用いた二酸化炭素削減方法 - Google Patents
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Description
本発明は固形燃料およびこれを用いた二酸化炭素削減方法にかかるもので、とくに各種の古紙や廃プラスチック材などの産業廃棄物を原料として製造される固形燃料およびこれを用いた二酸化炭素削減方法に関するものである。
従来から、段ボール箱や紙くずなどの古紙や各種の廃プラスチック材その他の可燃物がリサイクルシステムにより産業廃棄物として回収され、これらを原料として固形燃料（Ｒ．Ｐ．Ｆ：Ｒｅｆｕｓｅ Ｐａｐｅｒ ＆ Ｐｌａｓｔｉｃ Ｆｕｅｌ）を製造し、製紙会社、セメント会社、化学会社、その他任意の分野においてボイラー用の燃料の一部として活用されている。なお、上記産業廃棄物としては、各種の紙材やプラスチック材からなる可変情報を印字するためのラベルやタグ、固定情報をあらかじめ印刷しているシールその他の情報表示媒体ないし情報担持媒体も、その情報機密保持の観点から回収されている。
しかしながら、当該固形燃料は、当然のことながらその燃焼にともなって二酸化炭素が発生するもので、これらの固形燃料にはその燃焼時に二酸化炭素の発生を抑制する機能はないという問題がある。
しかしながら、当該固形燃料は、当然のことながらその燃焼にともなって二酸化炭素が発生するもので、これらの固形燃料にはその燃焼時に二酸化炭素の発生を抑制する機能はないという問題がある。
しかして、世界的に議論が高まる温暖化防止のためには、二酸化炭素の発生低減は急務であり、その対策が模索されている。
本発明は以上のような諸問題にかんがみなされたもので、二酸化炭素を吸収する機能を備えた固形燃料およびこれを用いた二酸化炭素削減方法を提供することを課題とする。
また本発明は、その燃焼時に二酸化炭素を吸収可能な固形燃料およびこれを用いた二酸化炭素削減方法を提供することを課題とする。
また本発明は、他の燃料とともに燃焼することにより二酸化炭素を吸収可能な固形燃料およびこれを用いた二酸化炭素削減方法を提供することを課題とする。
すなわち本発明は、古紙や各種の廃プラスチック材、ラベルやシール、段ボール箱その他の産業廃棄物に二酸化炭素吸収剤を添加して製造することに着目したもので、第一の発明は、産業廃棄物を原料として製造される固形燃料であって、上記産業廃棄物に二酸化炭素吸収剤を添加していることを特徴とする固形燃料である。
第二の発明は、産業廃棄物を原料とし、二酸化炭素吸収剤を添加して製造される固形燃料を準備し、この固形燃料の燃焼により上記二酸化炭素吸収剤に二酸化炭素を吸収させることを特徴とする固形燃料を用いた二酸化炭素削減方法である。
上記産業廃棄物を選別し、破砕して得たチップを成型する工程において上記二酸化炭素吸収剤を添加していることができる。
上記二酸化炭素吸収剤は、これを微粒子化していることができる。
上記二酸化炭素吸収剤は、これをナノメートルのレベルにまで微粒子化していることができる。
上記二酸化炭素吸収剤は、これを均一に分散させていることができる。
上記産業廃棄物は、粘着剤層を有するラベルを含むことができる。
本発明による固形燃料およびこれを用いた二酸化炭素削減方法においては、産業廃棄物に二酸化炭素吸収剤を添加して固形燃料を製造するようにしたので、この固形燃料が燃焼する際に、気流の流れとともに拡散移動する二酸化炭素を二酸化炭素吸収剤が吸収可能であり、二酸化炭素の削減に寄与することができる。
とくに第一の発明の固形燃料によれば、固形燃料自体に二酸化炭素吸収剤を添加しているので、その燃焼の際に熱エネルギーの確保とともに、二酸化炭素吸収剤に二酸化炭素を吸収可能である。
とくに第二の発明の固形燃料を用いた二酸化炭素削減方法によれば、第一の発明の固形燃料の燃焼により二酸化炭素を二酸化炭素吸収剤に吸収させるようにしたので、この固形燃料を用いた通常行われる熱エネルギーの確保とともに二酸化炭素を低減可能である。
本発明は、固形燃料自体に二酸化炭素吸収剤を添加しているので、その燃焼時に二酸化炭素を二酸化炭素吸収剤が吸収可能であり、二酸化炭素の削減に寄与することができる固形燃料およびこれを用いた二酸化炭素削減方法を実現した。
つぎに本発明の実施例による固形燃料１およびこれを用いた二酸化炭素削減方法を図１ないし図３にもとづき説明する。
図１は、固形燃料１の斜視図、図２は、固形燃料１の製造工程の概略説明図であって、固形燃料１は、可燃性の産業廃棄物を原料として、選別、破砕および成形の各工程を経てこれを製造する。
すなわち、固形燃料１は、たとえば図示のような円柱状に成形したもので、可燃本体２と、この可燃本体２に添加した二酸化炭素吸収剤３と、を有している。
固形燃料１の大きさとしては、たとえば径が６〜６０ｍｍ、長さが１０〜１００ｍｍ程度であるが、任意の形状および大きさに成形することができる。
図１は、固形燃料１の斜視図、図２は、固形燃料１の製造工程の概略説明図であって、固形燃料１は、可燃性の産業廃棄物を原料として、選別、破砕および成形の各工程を経てこれを製造する。
すなわち、固形燃料１は、たとえば図示のような円柱状に成形したもので、可燃本体２と、この可燃本体２に添加した二酸化炭素吸収剤３と、を有している。
固形燃料１の大きさとしては、たとえば径が６〜６０ｍｍ、長さが１０〜１００ｍｍ程度であるが、任意の形状および大きさに成形することができる。
図２に示すように、産業廃棄物としては、たとえば古紙や廃プラスチック材その他の可燃性の廃棄物がある。そのほか、段ボール箱４、ラベル５やシール６あるいは印字用のインクリボン（熱転写インクリボン７）などが利用されている。なお、産業廃棄物はそのまま用いてもよいし、必要に応じて家庭ゴミなどの一般廃棄物と混ぜて用いてもよい。
選別工程においては、回収してきた産業廃棄物から、可燃本体２とすることが困難な金属その他の燃料化不適物、さらに塩化ビニルその他塩素化合物をはじめとして燃焼により毒性を発生する可能性のある製品などを除去する。
破砕工程においては、選別した原料から必要な大きさ、たとえば縦横高さがそれぞれ５〜１５ｃｍ程度のチップ８までに破砕する。
成形工程においては、上記チップ８を円柱状に成形圧縮して固形燃料１とする。
なお、この成形に必要であれば、所定量の結着剤を加えることが望ましい。ただし、粘着剤層を有するラベル５やシール６などが産業廃棄物中にあると、結着剤を別途加える必要がないか、その量を低減することができる。
なお、この成形に必要であれば、所定量の結着剤を加えることが望ましい。ただし、粘着剤層を有するラベル５やシール６などが産業廃棄物中にあると、結着剤を別途加える必要がないか、その量を低減することができる。
さらに本発明においては、この成形工程においてチップ８に二酸化炭素吸収剤３を添加する。
この二酸化炭素吸収剤３としては、たとえば無機系の二酸化炭素吸収剤からこれを構成し、ナノメートル（ｎｍ＝１０−９ｍ）のレベルにまで微粒子化しているとともに、固形燃料１（可燃本体２）全体にわたって均一に分散させていることが望ましい。たとえば、粒子径としては少なくとも１μｍ未満、より好ましくは１０〜１００ｎｍ程度とすることができる。
ナノメートルのレベルまで微粒子化している二酸化炭素吸収剤３としては、たとえばアクテイブ株式会社製のナノベシクル二酸化炭素削減添加剤を用いることができる。
この二酸化炭素吸収剤３としては、たとえば無機系の二酸化炭素吸収剤からこれを構成し、ナノメートル（ｎｍ＝１０−９ｍ）のレベルにまで微粒子化しているとともに、固形燃料１（可燃本体２）全体にわたって均一に分散させていることが望ましい。たとえば、粒子径としては少なくとも１μｍ未満、より好ましくは１０〜１００ｎｍ程度とすることができる。
ナノメートルのレベルまで微粒子化している二酸化炭素吸収剤３としては、たとえばアクテイブ株式会社製のナノベシクル二酸化炭素削減添加剤を用いることができる。
こうした構成の固形燃料１は、製紙会社、セメント会社、化学会社、その他任意の分野においてボイラー用の燃料の一部として活用することができる。
図３は、工場９におけるボイラー１０において固形燃料１を燃焼させる状態を示す説明図であって、ボイラー１０において固形燃料１が燃焼し、工場９用の熱エネルギーを得ることになるが、加熱による燃焼により二酸化炭素（ＣＯ２ガス）が発生し、二酸化炭素が二酸化炭素吸収剤３に吸着され、必要に応じて使用される他の燃料から発生する二酸化炭素も二酸化炭素吸収剤３の部分に吸収されることになる。
とくに、二酸化炭素吸収剤３がナノレベル（たとえば１０〜１００ｎｍ程度）にまで微粒子化されているとともに均一に分散しているので、二酸化炭素を効率的に吸収可能である。
図３は、工場９におけるボイラー１０において固形燃料１を燃焼させる状態を示す説明図であって、ボイラー１０において固形燃料１が燃焼し、工場９用の熱エネルギーを得ることになるが、加熱による燃焼により二酸化炭素（ＣＯ２ガス）が発生し、二酸化炭素が二酸化炭素吸収剤３に吸着され、必要に応じて使用される他の燃料から発生する二酸化炭素も二酸化炭素吸収剤３の部分に吸収されることになる。
とくに、二酸化炭素吸収剤３がナノレベル（たとえば１０〜１００ｎｍ程度）にまで微粒子化されているとともに均一に分散しているので、二酸化炭素を効率的に吸収可能である。
固形燃料１を会社や工場９用ではなく、一般的な燃料として使用する場合にも、上述と同様に、二酸化炭素吸収剤３による二酸化炭素の効率的な吸収機能を期待することができる。
図４は、二酸化炭素吸収剤３（アクテイブ株式会社製のナノベシクル二酸化炭素削減添加剤）による二酸化炭素の削減効果を確認するための実験結果を示す二酸化炭素削減量の表である。
実験のサンプルとして、エマルジョン系粘着剤への添加量として、二酸化炭素吸収剤３の濃度が、０．００％、０．０１％、０．０５％、０．１０％のもの四種を準備し、試験方法としてＪＩＳ Ｋ ７１２０ プラスチックの熱重量測定方法を採用し、各サンプルの質量を１０ｍｇとし、流入ガスを空気とし、流入ガス流量を５０ｍＬ／ｍｉｎとし、昇温速度と１０℃／ｍｉｎとし、温度４００℃まで昇温して１００分間加熱した。
実験のサンプルとして、エマルジョン系粘着剤への添加量として、二酸化炭素吸収剤３の濃度が、０．００％、０．０１％、０．０５％、０．１０％のもの四種を準備し、試験方法としてＪＩＳ Ｋ ７１２０ プラスチックの熱重量測定方法を採用し、各サンプルの質量を１０ｍｇとし、流入ガスを空気とし、流入ガス流量を５０ｍＬ／ｍｉｎとし、昇温速度と１０℃／ｍｉｎとし、温度４００℃まで昇温して１００分間加熱した。
図４の表に示すように、二酸化炭素吸収剤３を添加していないサンプルに比較して、それぞれの残渣量の差から、二酸化炭素吸収剤３を濃度０．０１％添加したものは、二酸化炭素の削減量として３３．６８％、濃度０．０５％添加したものは、二酸化炭素の削減量として５１．９９％、濃度０．１０％添加したものは、二酸化炭素の削減量として５６．２０％を得た。
かくして、固形燃料１の使用形態ないし条件、その燃焼の諸条件に応じて二酸化炭素吸収剤３の添加量を調製することにより、所定のレベルで二酸化炭素の削減効果を確保することができる。
１ 固形燃料（実施例、図１）
２ 可燃本体
３ 二酸化炭素吸収剤
４ 段ボール箱
５ ラベル
６ シール
７ 熱転写インクリボン
８ チップ
９ 工場（図３）
１０ ボイラー（図３）
２ 可燃本体
３ 二酸化炭素吸収剤
４ 段ボール箱
５ ラベル
６ シール
７ 熱転写インクリボン
８ チップ
９ 工場（図３）
１０ ボイラー（図３）
Claims (10)
- 産業廃棄物を原料として製造される可燃本体に対して二酸化炭素吸収剤を添加してなり、前記二酸化炭素吸収剤はナノベシクル二酸化炭素吸収剤であり、前記可燃本体の燃焼により可燃本体から発生する二酸化炭素を吸収することを特徴とする固形燃料。
- 前記産業廃棄物を破砕して得たチップを成型して可燃本体とする工程において、前記ナノベシクル二酸化炭素吸収剤を添加してなることを特徴とする請求項１記載の固形燃料。
- 前記ナノベシクル二酸化炭素吸収剤は、ナノメートルのレベルにまで微粒子化されていることを特徴とする請求項１または２記載の固形燃料。
- 前記ナノベシクル二酸化炭素吸収剤は、１０〜１００ｎｍに微粒子化され、可燃本体全体にわたって均一に分散されていることを特徴とする請求項１または２記載の固形燃料。
- 前記産業廃棄物は、古紙、廃プラスチック材の少なくとも一方を含むことを特徴とする請求項１〜４のいずれかに記載の固形燃料。
- 前記産業廃棄物は、粘着剤層を有するラベルを含むことを特徴とする請求項１〜４のいずれかに記載の固形燃料。
- 前記産業廃棄物は、熱転写インクリボンを含むことを特徴とする請求項１〜４のいずれかに記載の固形燃料。
- 前記産業廃棄物を原料とする可燃本体は、ＲＰＦ（Ｒｅｆｕｓｅ Ｐａｐｅｒ ＆ Ｐｌａｓｔｉｃ Ｆｕｅｌ）であることを特徴とする請求項１〜４のいずれかに記載の固形燃料。
- 産業廃棄物を原料として製造される可燃本体に対して、ナノベシクル二酸化炭素吸収剤を添加して製造される固形燃料を準備し、
この固形燃料の燃焼により前記ナノベシクル二酸化炭素吸収剤に可燃本体から発生する二酸化炭素を吸収させることを特徴とする固形燃料を用いた二酸化炭素削減方法。 - 産業廃棄物を原料として製造される可燃本体に対して、ナノベシクル二酸化炭素吸収剤を添加して製造される固形燃料を準備し、
少なくともこの固形燃料を燃焼させ、
前記固形燃料が燃焼する際に発生する気流の流れとともに拡散移動する可燃本体から発生する二酸化炭素を前記ナノベシクル二酸化炭素吸収剤に吸収させることを特徴とする固形燃料を用いた二酸化炭素削減方法。
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