JPH0237395B2 - - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 本発明は産業廃棄物、特にオイルスラツジ、木
材チツプを利用した固体燃料の製造方法に関す
る。

従来、オイルスラツジを利用した固体燃料の製
造方法については各種の技術が提案されていた。
しかしながら、何れの従来技術においてもオイル
スラツジ自体に何んらの加工を施こすことなく、
スラツジとして排出されたままの状態で他の触媒
等と混合するものであつた。ところで、オイルス
ラツジには不純物、残滓物が多数混入されてお
り、これらの不純物等を一切除去しないで利用し
た場合には、製品たる固体燃料自体が不純物、残
滓物等を多量に含有することとなり、低カロリー
の製品しか得ることができないばかりでなく、不
純物等の含有割合が増加した場合には不燃性が高
まり燃料として利用することが困難となる場合も
多かつた。従つて、従来技術においては、固体燃
料自体が低カロリーであるばかりでなく、製品間
の質の均一化を図ることが困難であり、固体燃料
としての使用価値が著しく減殺されるものであつ
た。このため、オイルスラツジ内に混入する不純
物、残滓物等を除去し、不純物等を含まない良質
かつ高カロリーの固体燃料を得ると共に製品間の
質の均一化を図ることのできる新規な製造方法の
開発が強く望まれていた。

また、オイルスラツジを利用して固体燃料を得
る場合において、流動性を有するオイルスラツジ
をなんらかの物質に吸着固化させる必要があり、
その作用を行うものとして汚泥状のペーパースラ
ツジを乾燥パルプに変えて混入する方法が一般的
に行われていた。このペーパースラツジはオイル
スラツジを吸着固化させる効果を有するととも
に、固体燃料の着火性を良好にする効果も有する
ものであり、しかも、産業廃棄物として多量に排
出されるため、従来技術においては広く利用され
ていた。ところで、ペーパースラツジは通常汚泥
状となつており、これを固体燃料の原料として利
用するに際しては汚泥状のものを搾つて含水率約
65％位にしてトラツク等により搬送するのが一般
である。この搬送中にペーパースラツジは自重に
より押圧されて２〜３％の水分を放出し、コンク
リート状に固化してしまう。この固化したペーパ
ースラツジはトラツク等の荷台に強固に付着する
ため荷降し作業が難渋を極める他、大望のクレー
ン車、シヤベルカー、専門の技術者等が必要とな
り、特別の荷役施設等を新設しなければならなか
つた。加えて、ペーパースラツジ自体が巨大なコ
ンクリート状の塊となつているため、これを乾燥
パルプに変えるためには、細く粉砕しなければな
らず、粉砕用の設備が別途必要となるばかりでな
く、粉砕に要する手数及び費用は相当多大なもの
であつた。しかも、粉砕されたペーパースラツジ
は含水率約60％以上であるため、これを含水率約
20％前後の乾燥パルプとするにはロータリーキル
ン等により乾燥されなければならないものであ
り、この乾燥に要する手数及び費用は相当多大な
ものであつた。更にペーパースラツジを固体燃料
の原料の一部とした場合、ペーパースラツジ自体
が内包する特性により以下の欠点を有するもので
ある。先ず、繊維質が劣化しているため、オイル
スラツジを吸着し固化する能力が低く、固体燃料
として整形し難いばかりでなく、固形化が不完全
であるため取扱いに不便であつた。この欠点を除
去するためにソーダ灰、プラスター、ケイソー土
等の触媒を多量に投入する必要があり、これら触
媒を多量に投入した場合には、燃料の発熱量が低
下するばかりでなく、残灰が増加する弊があつ
た。次にペーパースラツジを構成する各繊維質が
短小であるため燃焼の持続時間が短かく、固体燃
料としての燃焼の持続性に欠けるものがあつた。
更に、繊維質が劣化しかつ短小であることより着
火性の低下が著しく、使用上極めて不便であつ
た。このため、ペーパースラツジを用いないで固
体燃料を得ることのできる新規な製造方法の開発
が強く望まれていた。

本発明は上記要望に応えるためになされたもの
であり、液状オイルスラツジから含有する水分、
砂分、錆分等の不純物を除去して良質の含水廃油
とし、固形オイルスラツジを粉砕溶融して含有す
る砂分、錆分等の不純物を除去して良質の含水廃
油とし、前記二種類の含水廃油を更に撹拌混合
し、この含水廃油に木材チツプ及びカーボン、石
灰等の触媒を混合して高カロリーかつ高品質の固
体燃料を得ることを目的とするものである。又、
本発明は、ペーパースラツジに代えて木材チツプ
を利用することにより、取扱いの簡便化を図ると
同時に固体燃料の整形を容易にし、その固形化を
完全にすると共に着火性の向上を図りかつ燃焼の
持続性を良化することを他の目的とするものであ
る。

以下本発明を説明すると、液状オイルスラツジ
を60℃前後の加熱下で油水分離し、含有する水
分、砂分、錆分等の不純物を除去して良質の含水
廃油とし、固形オイルスラツジを60℃前後の加熱
下に粉砕溶融し、含有する砂分、錆分等の不純物
を除去して良質の含水廃油とし、前記二種類の含
水廃油を60℃前後の加熱下に撹拌混合した後、浮
上する塵芥を除去し、重量基準で前記含水廃油55
〜70％、含水率20％前後の木材チツプ25〜35％、
カーボン0.5〜２％、石灰２〜３％、珪酸ソーダ
２〜３％、炭酸マグネシウム0.5〜２％を混合し、
更に混練した後所望の形状に整形したものであ
る。

次に第１図及び第２図に示すものは液状オイル
スラツジ及び固形オイルスラツジから良質の含水
廃油を得るための装置及び木材チツプを乾燥させ
るための装置であり、液状オイルスラツジ受け入
れタンク１にはポンプ２を介して油水分離用の加
熱タンク３が連結されており、この加熱タンク３
にはスチーム４が配設され、60℃前後に液状オイ
ルスラツジを加熱して油水分離が行なわれる。こ
の油水分離は例えば３Kg／cm²のスチーム（蒸気温
度140℃位）を２時間通すとタンク内の約80トン
のオイルが60℃前後に昇温し、既知の自動温度調
節装置により当該温度を維持し、約４時間静置し
て油と水の重力分離を行なう。この油水分離は浮
上油層での分離及び凝集油層での分離の双方が同
時に行なわれ、最上層の含水廃油（平均１％前後
の含水量）はタンク３の最上部から取出して脱臭
炉６５及び焼却炉４９の燃料として使用され、中
層の含水廃油（平均５％前後の含水量）はタンク
３の中途から取出してポンプ４５を介して混合タ
ンク５に導入され、下層の含水廃油はタンク３の
底部近傍から取出して後、ポンプ７８を介して更
に油水分離機にかけて化学的処理を施して排水処
理され、最下層の砂、錆分等の固形廃スラツジは
タンク３の底部より取出して焼却炉により焼却処
理される。前記の如く加熱タンク３における油水
分離は最上層、中層、下層及び最下層の
４段階に分けて行なわれる。

固形オイルスラツジ受入ピツト６にはコンベア
ー７を介して破袋加熱機８が設けられており、こ
の破袋加熱機８は袋詰された固形オイルスラツジ
を破袋し、加熱してヘドロ状になつたものを粉砕
溶融タンク９に送給するものである。先ずコンベ
ア７により搬送された固形オイルスラツジは、コ
ンベア上でスチーム１０が吹付けられて中身の固
形オイルスラツジと袋との分離が容易にされ、次
いで破袋加熱機８のローラ１１上に導入され、破
袋プレス１２で破袋された後圧延プレス１３によ
り絞り出される。この破袋加熱機８内はスチーム
１４で常時加熱されており、固形オイルスラツジ
はヘドロ状となつて絞り出されて下部タンク４７
に貯留されポンプ１５を介して粉砕溶融タンク９
に送給される。この破袋加熱機８において発生す
る含油廃水はポンプ１６を介して油水分離機にか
けて廃棄され、同時に発生する砂、錆分等の固形
廃スラツジは焼却炉により焼却処理される。粉砕
溶融タンク９には撹拌機１７が設けられており、
ヘドロ状のオイルスラツジを粉砕溶融して液状オ
イルとすると共にスチーム１８により60℃前後に
加熱して油水分離が行なわれる。この油水分離は
前記加熱タンク３における油水分離と同様に浮上
油層での分離及び凝集油層での分離の双方が同時
に行なわれ、上層の含水廃油はポンプ１９を介し
て混合タンク５に導入され、下層の含油廃水はポ
ンプ２０を介して油水分離機にかけて廃棄され、
更に最下層の砂、錆分等の固形廃スラツジは焼却
炉により処理される。

加熱タンク３及び粉砕溶融タンク９に連結する
混合タンク５には撹拌機２１が設けられており、
加熱タンク３及び粉砕溶融タンク９から導入され
た２種類の含水廃油を撹拌混合して内容の均一化
を行なう。このタンク５内の含水廃油はスチーム
２２により60℃前後に加熱されて混合作業が促進
される。又、このタンク５内に沈澱する固形廃ス
ラツジはタンク底部より取除かれる。この混合さ
れた含水廃油はポンプ２３を介して更に待機タン
ク２４に導入される。この待機タンク２４には撹
拌機２５が設けられており、この撹拌機２５はゆ
つくりと回転して含水廃油内に混入するゴミ等の
浮上を促進し、この浮上物は当該タンク２４の上
方に設けられたスクレバー２６により取除かれ
る。又、当該タンク２４の底部にはスクリユー４
６が設けられており、このスクリユー４６により
タンク底部に沈澱する固形廃スラツジが除去され
る。

上記諸工程を経ることにより水分、固形廃スラ
ツジ、浮上物等が取除かれた含水廃油はポンプ２
７を介して油計量タンク２８に送給され適量計量
された後ミキサー２９に送給される。

一方、木材チツプタンク３０にはベルトコンベ
ア３１を介してスクリユー式の定量供給装置３２
を有するロータリーキルン３３が設けられてお
り、このロータリーキルン３３には熱風発生炉３
４から約450℃の熱風が送給されている。木材チ
ツプタンク３０内に収納された木材チツプはベル
トコンベア３１で定量供給装置３２に搬送され、
次いで一定量ずつロータリーキルン３３内に送給
される。このロータリーキルン３３内には熱風が
送給されており、含水率30％前後の木材チツプは
順次乾燥チツプとなりスクレパーコンベア３５を
介して乾燥チツプサイロ３６内に導入され、ブロ
ワー３７を介してチツプ計量タンク３８に送給さ
れ、適量計量された後ミキサー２９に送給され
る。

ミキサー２９には油計量タンク２８、チツプ計
量タンク３８及びカーボン、石灰、珪酸ソーダ、
炭酸マグネシウム等の触媒又は粘結剤等の薬品計
量タンク３９，４１，４２がそれぞれ案内されて
おり、これらの計量タンクは自動的に定量計量し
てミキサー２９に送給している。前記ミキサー２
９にはダブルパドル式混練機４３が連結されてい
る。前記各計量タンクにより適量計量された含水
廃油、乾燥チツプ、各種薬品はミキサー２９によ
り均一に混合され、次いで混練機４３に導入され
て更にきめこまかに混練され、取出口４４より製
品として排出される。又、取出口４４に整形機４
８を連結した場合には所望の形状の固体燃料を得
ることができる。４９は焼却炉であり加熱タンク
３、粉砕溶融タンク９等から取出された固形廃ス
ラツジ等を焼却処理するものである。固形廃スラ
ツジ置場５０からベルトコンベア５１を介して固
形廃スラツジ、紙袋等が搬送され、押込装置５２
により焼却炉４９に導入されて焼却処理される。
この焼却炉４９で使用される燃料は加熱タンク３
の最上層よりポンプ５６を介して取出される含水
廃油であり、燃料タンク５３からポンプ５４を介
して送給される。この燃料タンク５３にはスチー
ム５５が設けられており、バーナーの燃焼状態を
良好にするために60℃前後に加熱されている。７
９は助燃ブロワー、５７は着火用バーナー、５８
は煤煙除去バーナー、５９は煙突、６０はオイル
燃焼ブロワーであり、焼却炉４９から発生する排
ガスは取出口６１から取出して熱風発生炉３４に
送給され、外気と混合して木材チツプ乾燥用の熱
風となりロータリーキルン３３に送給された後、
該ロータリーキルン３３に設けた熱風排出ダクト
６２を経て遠心式集塵機６３に導入されて集塵さ
れ、更にブロワー６４を介して直火式脱臭炉６５
に送給されて脱臭される。この脱臭された熱風
は、その一部を煙突６６により外部に排出され、
残りの部分は廃熱ボイラー６７に送給された後ブ
ロワー６８を介して煙突６６により外部に排出さ
れる。前記廃熱ボイラー６７により発生するスチ
ームは前記加熱タンク３、混合タンク５、粉砕溶
融タンク９等に送給される。

尚、図中８０は液状オイルスラツジのポンプ輸
送を円滑にするためのサクジヨンヒーター、６９
はモータ、７０は絞りロール、７１は空気とパル
プを分離するためのサイクロン、７２はダンパ
ー、７３はローラ、７４はタンク、７５は回転ド
ラム、７６は空気取入口、７７はチツプ輸送管、
８１はポンプである。

上記装置により不純物、残滓物の含有量の少な
い良質且つ高カロリーの固体燃料を大量に得るこ
とができるものである。即ち、加熱タンク３によ
り液状オイルスラツジを油水分離して、水分と固
形スラツジを除去し、良質の含水廃油を得ると共
に粉砕溶融タンク９においてヘドロ状の固形オイ
ルスラツジを油水分離して、水分と固形スラツジ
を除去して良質の含水廃油を得ることができるか
らである。又、本発明は混合タンク５において液
状オイルスラツジ及び固形オイルスラツジから抽
出した含水廃油を混合することにより、両者を同
時に固体燃料の原料とすることができるものであ
る。このため、液状又は固形を問わず全てのオイ
ルスラツジを原料として利用することができるた
め、産業廃棄物の有効利用を効果的に図ることが
できるものである。即ち、産業廃棄物を高カロリ
ーのエネルギー源として再生利用が達成できるも
のである。又、前記装置は、待機タンク２４にお
いて含水廃油内に混入するゴミ等の浮上物を除去
することができるため、不純物等の含有量の少な
い良質且つ高カロリーの含水廃油を固体燃料の原
料とすることができ、従来のように各種の薬品を
多量に投入して固体燃料のカロリーを高める必要
は全くなく、少量の薬品の添加によつて高カロリ
ーの固体燃料を得ることができるものである。更
に前記装置は、固体燃料の原料である液状オイル
スラツジ及び固形オイルスラツジから良質且つ高
カロリーの含水廃油を抽出してミキサー２９に導
入する工程は完全に自動化されていると共に木材
チツプを乾燥チツプにしてミキサー２９に導入す
る工程も完全に自動化されているため、良質且つ
高カロリーの固体燃料を大量に生産することがで
きるものである。更に又木材チツプを乾燥させる
ための熱風は、加熱タンク３等から発生する廃固
形スラツジを焼却炉４９において焼却処理する際
に発生する排ガスを利用するものであり、このた
め熱風だけを特別に発生させる必要が全くないた
め、製品コストの低減化を達成できるものであ
る。又、ロータリーキルン３３を通過した熱風
は、遠心式集塵機６３により集塵されると共に直
火式脱臭炉６５において脱臭されて公害の発生を
未然に防止され、且つ熱風の一部は廃熱ボイラー
６７において熱源として有効利用されるものであ
る。更に又、本発明においては加熱タンク３から
抽出される良質の含水廃油は、焼却炉４９及び脱
臭炉６５の燃料として再利用されるため、製品コ
ストの低減化が達成できるものである。

上記した本発明を実施するための装置は、液状
オイルスラツジから不純物、残滓物等を含まない
良質の含水廃油を大量に抽出することができ、
又、木材チツプを良質の乾燥チツプに変換するこ
とができるものであり、これらの良質の原料を更
に自動的に混練して高カロリー且つ良質の固体燃
料を大量に得ることができるものである。又、本
発明を実施するための装置は、良質の含水廃油及
び乾燥チツプから高カロリーの固体燃料を得ると
同時に焼却炉、集塵機、脱臭炉及び廃熱ボイラー
等を設けて公害防止を図ると共に加熱タンク等に
スチームを供給し、ロータリーキルンに熱風を供
給することができるため、装置の効率的運用を図
ることができるものである。

又、紙の原料として利用することのできない木
材チツプは製材所、貯木場等において大量に発生
し、公害発生の一因ともなりその処理に多大な手
数と費用等を要している。特に貯木場等において
は、原木から剥離した皮が大量に発生し、その処
理に当つては細かく粉砕してチツプ状にし、焼却
等により行なつていた。しかし、焼却等の処理に
ついては多大の費用と手数を要しかつ煙、残灰等
の公害の問題も生ずるものである。ところで、本
発明においては、このような公害発生の廃棄物た
る木材チツプを固体燃料の原料の一部として利用
するのであるため、貴重な資源の有効利用を図る
ことができるものである。又、木材チツプの場合
には、従来のペーパースラツジと比較して以下の
利点を有するものである。先ず、汚泥状でないた
め取扱いが簡便であり、トラツク等による搬送作
業は極めて簡単であり、ペーパースラツジにおけ
るように専門の技術者、特別の荷役施設等及び乾
燥工程に導入するまでの前処理は全く必要とされ
ないものである。又、木材チツプは細かく粉砕し
たものをロータリーキルンに搬入し、かつ木材チ
ツプ自体の含水率は30％前後であるため、これを
含水率20％前後の乾燥チツプにする手数及び費用
は軽微なものである。更に木材チツプはペーパー
スラツジに比較して繊維質が劣化せず極めて新鮮
であるため、含水廃油を吸着し、固化する能力が
高く、固体燃料として整形し易く、かつ固形化を
完全に行なうことができるものであり、練結剤を
多量に投入する必要は全くないものである。と同
時に木材チツプを構成する各繊維質が長大かつ新
鮮であるため、燃焼の持続性を長時間保持するこ
とができるものであり、かつ着火性の向上を図る
ことができるものであり、高カロリーかつ高品質
の固体燃料を得ることができるものである。又、
本発明は、木材チツプに吸着して低揮発分の引火
点を高めてあり、含水廃油は安定的に固定化され
ている。しかも、木材チツプの含水廃油吸着能力
及び固定能力は、ペーパースラツジに比較して格
段に優れているため、安定した高品質の固体燃料
を得ることができるものである。

従つて、本発明によれば、良質の含水廃油を利
用することにより良質かつ高カロリーの固体燃料
を得ることができると共に各製品間に品質の不均
衝が生ずることなく均一の品質を有する固体燃料
を得ることができるものである。又、本発明によ
れば、木材チツプを利用することにより、取扱い
の簡便化を図ると同時に固体燃料の整形を容易に
し、その固形化を完全にすると共に着火性の向上
を図りかつ燃焼の持続性を良化することができる
ものである。

実施例 １ 含水廃油（常温） 55％ 木材チツプ（含水率20％） 35％ カーボン ２％ 石 灰 ３％ 珪酸ソーダ ３％ 炭酸マグネシウム ２％ 各原材料を重量基準で上記の割合で配合し、ミ
キサーの中で20分間混合し、次いで混練機で15分
間混練し、更に整形機により整形して直径２cm〜
３cmの粒状の固体燃料を得た。この燃料を燃焼試
験したところ、5828kcal／Kgの発熱量を得た。
又、常温での水中浸漬７日間で油分の溶出はなか
つた。

実施例 ２ 含水廃油（常温） 65％ 木材チツプ（含水率20％） 30％ カーボン 0.5％ 石 灰 ２％ 珪酸ソーダ ２％ 炭酸マグネシウム 0.5％ 各原材料を重量基準で上記の割合で配合し、ミ
キサーの中で20分間混合し、次いで混練機で15分
間混練し、更に整形機により整形し、直径２cm〜
３cmの粒状の固体燃料を得た。この燃料を燃焼試
験したところ、5901kcal／Kgの発熱量を得た。
又、常温での水中浸漬７日間で油分の溶出はなか
つた。

実施例 ３ 含水廃油（常温） 70％ 木材チツプ（含水率20％） 25％ カーボン 0.5％ 石 灰 ２％ 珪酸ソーダ ２％ 炭酸マグネシウム 0.5％ 各原料を重量基準で上記の割合で配合し、ミキ
サーの中で20分間混合し、次いで混練機で15分間
混練し、更に整形機により整形して直径２cm〜３
cmの粒状の固体燃料を得た。この燃料を燃焼試験
したところ、6140kcal／Kgの発熱量を得た。又、
常温での水中浸漬７日間で油分の溶出はなかつ
た。

更に上記各原料の役割としては、含水廃油は固
体燃料の基礎ベースとなるものであり、木材チツ
プは、含水廃油を吸着固化させると同時に着火性
と燃焼の持続性を促進する役割を持ち、カーボン
は、含水廃油の固形化と共に燃料の着火助剤の役
割をし、石灰は含水廃油を吸着して固形化を促進
し、又、燃焼中の亜硫酸ガスの固定化を行なうと
共に固体燃料中の水分の吸着を行なうものであ
り、珪酸ソーダは含水廃油を含有してなる木材チ
ツプ、石灰等の練結剤として燃料の固形化と亜硫
酸ガスの固定化を図るものであり、更に炭酸マグ
ネシウムは、固体燃料の添加剤であり、灰分各質
剤としては、バナジユーム、ナトリユームの融点
を高め、ボイラー等の燃焼室内の保護を図るもの
である。更に又、本発明に係る固体燃料の燃焼残
灰は、無公害であるため、土壌改良剤として使用
することができ有効利用を図ることができる。

【図面の簡単な説明】

第１図は、液状又は固形オイルスラツジを良質
の含水廃油とするための装置及び各原料を混合、
混練するための装置の説明図、第２図は、木材チ
ツプを乾燥するための装置の説明図である。

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １ 液状オイルスラツジ受け入れタンク１内の液
   状オイルスラツジをポンプ２を介して油水分離用
   の加熱タンク３に導入し、該タンク３内で60℃前
   後の加熱下で液状オイルスラツジを油水分離し、
   含有する水分、砂分、錆分等の不純物を除去して
   ５％前後の含水量を有する良質の含水廃油とし、
   固形オイルスラツジを破袋加熱機８で破袋加熱し
   てヘドロ状とし、このヘドロ状のオイルスラツジ
   を破砕溶融タンク９に導入し、該タンク９内で60
   ℃前後の加熱下で粉砕溶融し、含有する砂分、錆
   分等の不純物を除去して５％前後の含水量を有す
   る良質の含水廃油とし、前記二種類の含水廃油を
   混合タンク５に導入し、60℃前後の加熱下で撹拌
   混合して均一化した後沈澱する固形廃スラツジを
   除去し、この均一化された含水廃油を待機タンク
   ２４に導入し、該タンク２４内で更に固形廃スラ
   ツジを除去すると同時に浮上する塵芥等を除去
   し、この固形廃スラツジ、塵芥等の浮上物が取除
   かれた含水廃油をポンプ２７を介して油計量タン
   ク２８に送給し、適量計量した後ミキサー２９に
   送給し、 一方、木材チツプをロータリーキルン３３内に
   導入し、約450℃前後の熱風を送給して、含水率
   30％前後の木材チツプを順次乾燥して含水率20％
   前後の乾燥チツプとし、この乾燥チツプを乾燥チ
   ツプサイロ３６内に導入した後、ブロワー３７を
   介してチツプ計量タンク３８に送給し、適量計量
   した後ミキサー２９に送給し、該ミキサー２９内
   において、重量基準で前記含水廃油55〜70％、含
   水率20％前後の木材チツプ25〜35％、カーボン
   0.5〜２％、石炭２〜３％、珪酸ソーダ２〜３％、
   炭酸マグネシウム0.5〜２％を均一に混合し、こ
   れを混練機４３に導入して更に混練した後、所望
   の形状に整形したことを特徴とする産業廃棄物を
   利用した固体燃料の製造方法。