JPS58185688A - 産業廃棄物を利用した固体燃料の製造方法 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 本発明は産業廃棄物、特にオイルスラッジ、木材チップ
を利用した固体燃料の製造方法に関すする。

従来、オイルスラッ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ッジ自体に何んら
の加工を施こすことなく、スラッジとして排出され九ｉ
ｔの状態で他の触媒等と混合するものであった。ところ
で、オイルスラッジには不純物、残滓物が多数混入され
てお９、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った。従って、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った。こ
のため、オイルスラッジ内に混入する不純物、残滓物等
を除去し、不純物勢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、オイルスラッ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ッジをなんらかの物
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ッ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
ッジはオイルスラッ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、ペーパースラッジは通常汚泥状となっており、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
のを搾って含水率約６５チ位にしてトラック等により搬
送するのが一般である。この搬送中にペーパースラッジ
は自重により押圧されて２〜８−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
ラッジはトラック等の荷台に強固に付着する九め荷降し
作業が難渋を極める他、大型のクレーン車、シャベルカ
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友。加えて、ペーパースラッ
ジ自体が巨大なコンクリート状の塊となっているため、
これを乾燥パルプに変える九めには、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った
。しかも、粉砕されたペーパースラッジは含水本釣６０
−以上であるため、これを含水率約２０優前後の乾燥パ
ルプとするにｉロータリーキルン等により乾燥させなけ
ればならないものであり、この乾燥に費する手数及び費
用は相当多大なものであつ九。更にペーパースラッジを
固体燃料の原料の一部とした場合、ペーパースラッジ自
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、オイルスラッジを
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
であった。この欠点を除去するためにソーダ灰、プラス
ター、ケイソー土叫の触媒を多電に投入する必要があり
、これら触媒を多−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った。

次にペーパースラッジを構成する各１１峨質が短小であ
るため燃焼の持続時間が蝮かく、固体燃料としての燃焼
の持続性に欠けるものがあった。

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九。この九め、
ペーパースラッ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、
液状オイルスラッジから含有する水分、砂分、結分叫の
不純物を除去して良質の含水廃油とし、固形オイルスラ
ッジを粉砕溶融して含有する砂分、結分等の不純物を除
去して良質の含水廃油とし、前記二種類の含水廃油を更
に攪拌混合し、この含水廃油に木材チップ及びカーボン
、石灰等の触媒を混合して高カロリーかつ高品質の固体
燃料を得ること上目的とするものである。又、本発明線
、ペーパースラッジに代えて木材チップを利用すること
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４のである。

以下本発明を説明すると、液状オイルスラッジを６０Ｃ
内社後の加熱下で油水分離し、含有する水分、砂分、画
分等の不純物を除去して良質の含水廃油とし、固形オイ
ルスラッジを６０Ｃ前後の加熱下に粉砕溶融し、含有す
る砂分、画分等の不純物を除去して良質の含水廃油と゛
し、前記二種類のき水廃油ｔ−６０Ｃ前後の加熱下に攪
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チ、含水率２０チ前後の木材チップ
２５〜８５チ、カーボンＯ６゛５〜２儂、石灰２〜８−
１珪酸ソーダ２〜ａＳ。

炭酸マグネシウム０５〜２嚢を混合し、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ッジ
及び固形オイルスラッジから良質の含水廃油を得るため
の装置及び木材チップを乾燥させるための装置であシ、
液状オイルスラッジ受は入れタンクｌにはポンプ２を介
して油水分離用の加熱タンク８が連絡されており、この
加熱タンク８にはスチーム４が配設され、６０Ｃ前後に
液状オイルスラッ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８へのスチーム（蒸気温度１４０
ｃ位）を２時間通すとタンク内の約８０トンのオイルが
６０ｃ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。と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８の最上部から取出し
て脱臭炉６ｂ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６係前後の含水量）はタンク８の中
途から取出してポンプ４６を介して混合タンク５に導入
され、下層の含油廃水はタンク８の底部近傍から取出し
て後、ポンプ７８を介して史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、画分等の固
形廃スラツジは夕・り８Ｑ′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８における
油水分離は■最上層、■中層、■下層及び９）最下層の
４段階に分けて行なわれる。

固形オイルスラッジ受入ピット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ッジを破袋し、り０熱し
てヘドロ状になっ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
ルスラッジは、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ッジと袋との分離が容梯にされ
、次いで破袋加熱機８のローラ１１上に導入され、破袋
ブレス１２で破袋され圧抜圧延プレス１８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、固形オイルスラッジはヘドロ状となって絞
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、画分等の固形
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には攪拌機１７が設けられており、ヘドロ状ノオ
イルスラッ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６０ｃ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８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ｚｏを介して油水分−機にかけて廃棄され、更に最下
層の砂、画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８及び粉砕溶融タンク９に連結する混合タン
ク５には攪拌機２１が設けられてお９、加熱−タンク８
及び粉砕溶融夕／り９から導入された２種類の含水廃油
を攪拌ｔｉｔ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にょｃａｏｔ：’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。

この混合され走含水廃油はボング８８リ、この攪拌機２
５はゆっ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
けられたスフレバー２６により取除かれる。又、当該タ
ンク２４の底部にはスクリュー４６が設けられており、
このスクリュー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、固形溌スラッジ、浮
上」勿等が取除かれた含水廃油はポンプ２７を介して油
計量タンク２８に送給され適會計歇された後ミキサーｚ
９に送給される。

一方、木材チップタンク８０にはベルトコンベア８１を
介してスクリュ一式の電歇供給装置８２を：ｆ＋ｆるロ
ータリーキルン８８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８４がら約４５０Ｃの熱風が
送給されている。木材チップタンク８０内に収納された
木材チップはベルトコンベア８１で定址供給装置Ｂｇに
搬送され、次いで一定量ずつロータリーキルン８８内に
送給される。このロータリーキルン８Ｂ内には熱風が送
給されておシ、含水率８θ−前後の木材チップは順次乾
燥チップとな）スフレバーコンベア８５を介して乾燥チ
ップサイロ８６内に導入され、ブロワ−８７を介してチ
ップ針歇夕／り８８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８８、チップ計量タンク
８８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篩の桑品計奮タンク８９．４０，
４１Ｘ４ｇがそれぞれ案内されておシ、これらの計量夕
／りは自動的に定閂計量してミキサーｚ９に送給してい
る。前記ミキサー２９にはダブルパドル弐混線機４８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、乾燥チック、各楠柴品はミキサー２９によ
り均一に混合され、次いで混練機４８に導入されて更に
きめこまかに混練され、取出口４４よシ製品として排出
される。又、取出口４４に製形機４８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８、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
固杉廃スラッジ、紙袋叫が搬送され、押込装置５２によ
シ焼却炉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８の蝦上
層よりポンプ５６を介して取出される含水廃油でおり、
燃料タンク５８からポンプＩを介して送給される。この
燃料タンク５８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６０Ｃ前後に加熱
されている。７９は助燃ブロワ−１５７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−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８４に送給され、
外気と混合して木材チップ乾燥用の熱風となりロータリ
ーキルン８８に送給された後、骸ロータリーキルン８８
に設けた熱風排出ダクト６８を経て遠心式率１１８に導
入されて集塵され、更にブロワ−６４を介して直火式脱
臭炉６６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−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８、
混合タンク５、粉砕溶融タンク９等に送給される。

同、図中８０は液状オイルスラッジのポンプ輸送を円滑
にするためのサクションヒーター、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；／、７２Ｕダンパー、７８はローラ、７４はタ
イヤ、７５は回転ドラム、７６は空気取入口、７７はチ
ップ輸送管、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かできるもの
である。即ち、加熱タンク８により液状オイルスラッジ
を油水分離して、水分と固形スラッジを除去し、良質の
含水廃油を寿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ッジを油水分離して、水分と固形ス
ラッジを除去して良質の含水廃油？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
ルスラッジ及び固形オイルスラッ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ッ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米的に図
ることができるものである。即ち、産業廃棄物を歳カロ
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ｄピ装置は、待機タンク２４において含水発油内
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ｖＩＪ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って高カ
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ッジ
及び固形オイルスラッジから良質且つ高カロリーの含水
廃油を抽出してンキサー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ップを乾燥チップにしてン
キサ−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。更に又木材チップを乾燥させる
ための熱風は、加熱タンク８等から発生する廃園形スラ
ッジを焼却炉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
達成上きるものである。又、ロータリーキルン８８ｔ−
通過した熱風は、遠心式集塵機６Ｂにより集塵されると
共にｌ火成脱臭炉６６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６？に
おいて熱源として有効利用されるものである。

更に父、本発明Ｖこおいては加熱夕／り８から抽出され
る良質の含水廃油は、焼却Ｐ４９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
きゐものである。

上記し九本発明を実施するための装置は、液状オ・イル
スラッジから不純物、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、木材チップを良質
の乾燥チッ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１Ｍ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、良質のき水廃油
及び乾燥チップから高カロリーの固体溶料を得ると同時
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夕／り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ップ
は製材所、貯水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。特に貯水場等においては、原木から剥離した皮が大
量に発生し、その処理に当っては細かく粉砕してチップ
状にし、焼却等により行なってい友。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ップ
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、木材チップの場合には、従来のペーパースラッジと
比較して以下の利点を有するもし、 のである。先ず、汚泥状でないため取扱いが簡便であり
、トラック尋による搬送作業は極めて簡単でアシ、ペー
パースラッジにおけるように専門の技術者、特別の荷役
施設郷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、木材チップは細かく粉砕し
友ものをロータリーキルンに搬入し、かつ木材チップ自
体の含水率は８〇−前後であるため、これを含水率２０
優前後の乾燥チップにする手数及び費用は軽微なもので
ある。更に木材チップはペーパースラッジに比較して繊
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
時に木材チッ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
のであシ、かつ着火性の向上を図ることができる奄ので
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、木材チップに吸着して
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、木材チップの含水廃油吸着能力及び固定能力は
、ペーパースラッ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。

従って、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衡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、木材チッ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）　　　　　　　　５６１ｓ木材チツフ
（含水率？、Ｏ４＞　　　８６１カーボン　　　　　　
　　　　　　Ｓ％石灰　　　　　　　　　　　　　　８
％珪酸ソーダ　　　　　　　　　　　８慢炭酸マグネシ
ウム　　　　　　　　２嚢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
混線機で１５分間混練し、更に整形機により整形して直
径２ｃＩＬ〜８ｃＩＬ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、５８２８３ｔａＬ４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
かった。

実施例２ 含水廃油（常温）　　　　　　　　６５１木材チツプ（
含水率２０％）　　　８０１カーボン　　　　　　　　
　　　０．５ｓ石灰　　　　　　　　　　　　　　　１
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２ｃｒＩＬ〜８１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、６９０１４０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った。

実施例８ 含水廃油（常温）　　　　　　　　７Ｇ−木材チップ（
含水率２．ＯＳ＞　　　ＳＳチカーボン　　　　　　　
　　　　　０．５％石灰　　　　　　　　　　　　　　
８％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、オキサ−の中で２０分間混合し、
次いで混線機で１５分間混練し、更に整形機により整形
して直径２１〜８（ＩＭＩ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、６１４０に叫旬の発熱量
を得た。又、常温での水中浸漬７日間で油分の溶出はな
かった。

更に上記各原料の役割としては、含水廃油は固体燃料の
基礎ペースとなるものでＴｏシ、木材チップは、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、石灰は含水廃油管吸着し
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ップ、
石灰等の縁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、灰分改質剤として、バナジューム、
ナトリュームの融点を高め、ボイラー壽の燃焼室内の保
＾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、無公害でおるため、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ッジを良質の含水廃
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、木材チッ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】 ■、　油水分離した液状オイルスラッジと粉砕溶融した
   固形オイルスラッジとｉ　ｈａ熱下で攪拌混合して含水
   Ｆｆｈ油とし、重置基準で前記含水廃油５５〜７０饅、
   木材チップ２５〜８５％、カーボン０、５〜２　％、石
   灰２−８％、珪酸ソーダ２１〜８饅、炭酸マグネンウム
   ０．５〜２条を混合し、爽に混練した後所望の形状に整
   形したことを％微とする産業廃棄物を利用した固体燃料
   の製造方法。 ２、液状オイルスラッジｔａｏｃ前後の加熱下で油水分
   離し、含有する水分、砂分、結分等の不純物を除去して
   Ｊｔ負の含水廃油とし、固形オーイルスラッジを６０Ｃ
   前後の加熱下に粉砕溶融し、含有する砂分、結分等の不
   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６゜Ｃ前恢の加熱１に攪拌混合した後、浮上する
   塵芥を除去し、重量基準で前記含水廃油５６〜７ｏＩｓ
   、含水率２０ｓ前後の木材チップ８５〜８５チ、カーホ
   ｙ　０．５〜Ｂ　％　、　石灰Ｂ　〜８　％　、　珪酸
   ソーダ２〜８％、炭酸マグネシウム０．５〜２饅を混合
   し、更に混練した後所望の形状に整形したことを特徴と
   する特許請求の範囲第１項記載の産業廃棄物を利用した
   固体燃料の製造方法。