JPS59501718A - 安定性がすぐれた燃料の製造法 - 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】 安定性がすぐれた燃料の製造法 技術分野および背景技術 本発明は、ごみ（必要に応じて、これから焼却不能の成分および／または再使用 できる成分を取り出す。）のような廃棄物全主成分とし、環境的諸問題をおこす ことなく、長期間にわたって貯蔵することができる可能な燃料を製造する方法に 関する。

時がたつにつれて、ごみのような廃棄物をうまく取シかたづけることが１すます 重要な問題となってきている。

最もよく用いられる方法は、ごみ投棄場への投棄とごみ処理プラントでの焼却で ある。

投棄は大°きな環境的問題をおこすために、特に不快臭の発生並びに地下水およ び河川の汚染をおこすために適当ではない。それ故、投棄レイアウトの要件はし ばしば一層きびしいものとなった。

焼却によシ発生した熱を利用し、また利用することなしに、ごみ処理プラントで ごみを焼却することは周知である。従って、近年は、発生した熱をごみ処理と地 域暖房を組合せたプラントに利用している。これらのプラントは、熱エネルギー を販売する目的の下に熱エネルギーの需要に対応して製作しなければならない。

しかしながら、熱エネルギーの需要は、ごみの量とは対照的に季節と気温によっ て大きく変動する。たとえば、夏季の廃棄物は、通常は冬季の廃棄物よシプラス チックスの含有量が少ないから、ごみは、ある程度の季節的に定まった変動はあ るけれども、−年を通′して、相応の範囲内でその組成が均質であるとみなすこ とができる。

廃棄物は変質しやすいために、収集後直ちに焼却を好わねばならないから、暖房 季節以外は廃棄物の発生熱の有用性を最大限に利用することができないために・ 、この季節的に定まった変動は大きなエネルギー損失を招く。

粉砕した廃棄物を、たとえば、粉炭や結合剤と混合する（英国特許第１２８６５ ３２号明細書を参照）か、あるいは炭塵と混合しくデンマーク特許第１４３８５ ９号明細書を参照）、圧縮してたどん状にすることによりこの問題を解決するこ とが提案された。しかしながら、第一の方法は、約２００℃で１〜３時間の熱処 理を必要とするので面倒であり、また第２の方法は、廃棄物の腐敗を止めるのに は適しておらず、その上焼却にはかな９不快なガスの発生を伴う。

西ドイツ特許出願公告第２４５１０９３号には、分子量が３００〜５００である ナフテン酸類の高粘稠性混合物を添加することによって、腐敗しやすい有機成分 を含有する家庭廃棄物および産業廃棄物を一時的に防腐することができることが 記載されている。

これらのナフテン酸類が数日間不活性化させ、こればよって、廃棄物を収集して から、たとえば堆肥をつくるために分解させる目的で投棄場所に運搬するまでの 期間、不快臭の発生を防止することができることを強調している。

この処理した廃棄物は焼却することもできるが、この焼却は不活性化が停止する 以前になされなければならないと明白、簡潔に述べており、それ故、この方法は 前記のエネルギー損失の問題を解決しない０発明の開示 本発明の目的は、不快臭の発生やその他の環境的諸問題をおこすことなく、また 圧縮してたどん状にするとか、他のエネルギーを消費するコンパクトな方法を実 施することを必要とすることなく、長期間にわたって貯蔵することができる燃料 を廃棄物から製造する方法を提供することである。

これは、本発明に従い、以下のようにして達成することができる。

すなわち、廃棄物中に存在する微生物を不活性化するノニ十分す量の、生石灰（ ＣａＯ）、消石灰（Ｃａ　（ＯＨ）２　）といった形態の石灰または■焼ドロマ イトと廃棄物を充分に混合し、廃棄物中に含まれる液体のｐＨ値を少なくとも１ １にし、全貯蔵期間中はぼこのｐＨ値を保つ。

石灰という用語は、以下、生石灰および消石灰並びに鍜焼ドロマイトのみならず 、このような形態の石灰２よびドロマイトを含有する物質を意味する。しかしな がら、好ましい化合物は生石灰および消石灰である。

家庭廃棄物の石灰処理は、西ドイツ特許出願公開第２８３８８７３号明細書には つきゃと提示されている。しかしながら、この明細書に提示されている処理は、 本発明の方法というよシは、他の技術的問題を解決しようとするものである。す なわち、投棄の際に廃棄物の散布をコントロールし、それによって塵埃の発生、 不快臭の発生、地下水の汚染という投棄に伴なう既知の諸問題を克服しようとす るものである。

この明細・書は、廃棄物の焼却と堆肥化をしないように奨めているから、本発明 の方法のように燃料を製造するために石灰を利用することは考えていないはずで あるのは明らかである。

品質の良い燃料を得るのに不可欠である、廃棄物中の微生物の不活性化には、石 灰を添加してｐＨを少なくとも１１に増すことが必要である。もし石灰を添加し た直後にｐａ値が１１以下になるならば、ｐＨ値は急速に低下して、そのために 微生物の発育をコントロールすることができなくなる。

かなりの安全限界に達するには、ｐＨ値を少なくとも１２に増大するような量の 石灰を使用しなければならない。

本発明の方法においては、廃棄物中に存在する水と生石灰との既知の反応を利用 することができる。生石灰は激しく熱を発生して短時間で消石灰に変化する。

Ｃａ　Ｏ＋　Ｈ２０−＋Ｃａ　（ＯＨ）２　＋　０消石灰に変化すると、添加量 と含水量に対応してｐＨ値を増大させる。生石灰は水と結合し、その結果廃棄物 中の固形分の含量が増大する。熱の発生は存在する微生物を無力化するのに都合 よく作用する。

得られた燃料の貯蔵中に、消石灰は、遍在する二酸化炭素と次の反応式に従って 徐々に反応する。

Ｃａ　（ＯＨ）２　＋　Ｃ０２→ＣａｃＯｓ　＋Ｈｔ　Ｏ＋　０もしすべての消 石灰が炭酸カルシウムに変化するならば、徐々に進行するこのプロセスでは、ｐ Ｈ値は約９に低下し、これがこの燃料の安定性を減少する。

石灰を添加する目的に、不快臭を発生することなく、８ケ月もの長期間にわたっ て燃料を安定化することであるから、石灰の所要量は次の条件を考慮して適合さ せなければならない。

ａ）廃棄物中の含水量 ｂ）混合効果 Ｃ）廃棄物中の中和すべき物質の含有量ｄ）予想される貯蔵期間を含む貯蔵諸条 件並びに屋外貯蔵の場合には降雨および酸類の含有量廃棄物の含水量が２０〜４ ０％で、充分に効果的に混合され、酸類を多量に含まない、かなり普通の廃棄物 と仮定すれば、２５℃でｐＨを１２にするには、廃棄物１０００にｇ当！０４Ｋ ｆのＣａＯに相当する量の石灰を混合することが必要となる。

長期にわたってこのｐＨ値を維持するには、５重量％の量、すなわち、廃棄物１ ０００Ｋｇ当り５０助のＣａＱに相当する量で通常は充分である。もつと普通で ない条件でも更にＣａ０＝ｒ添加することによ勺完全に安定化することができる 。たとえば、極端な条件を伴なわなければ、廃棄物１０００　ＫＩｉ当り約７５ 初までのＣａＯを添加する。

現実に即した状態で使用されるべき石灰のタイプも前記のａ）〜ｄ）項によって 決ま不が、特に廃棄物中の含水量によっても決まる。

廃棄物を同時に乾燥するためには、特に約９４％の活性ＣａＯを含有する、粗粉 化状にした生石灰の形態のＣａＯが好ましい。

少量の石灰を添加する場合には、消和の諸問題を回避するために当量の消石灰が 通常は望ましい。前記のＣａＯの量に一相当する消石灰の量は、廃棄物１０００ にｇ当量、Ｃａ　（ＯＨ）２　５．５　Ｋｇ、６４３　Ｋｇｋよび９９．４Ｋｇ ？！る。

石灰の最も都合がよい量および形態は、実験によって決定されるべきであるとい うことが一般にはあてはまる。

前記の如く、石灰と廃棄物を充分に混合することにより、製造された燃料の貯蔵 安定性が決まる。

処理すべき廃棄物の組成によシ、石灰の混合に先立ってほぼ従来通シの前処理を 行う。

たとえば、ごみの場合には、建造物廃棄物、鉄、金属類、ガラスおよびプラスチ ックスのような焼却不能の成分および／または再使用可能の成分は、通常は引取 ると直ちに選別される。

本発明の好ましい実施態様においては、前処理した廃棄物をロータリー・ドラム で粉砕する。粉砕処置の適当な段階で、好ましくはその開始時に、決められた量 の石灰をロータリー・ドラムに添加する。これが最も効果的な混合になるからで おるが、またいくらか粉砕した後に添加することもできる。

ドラム中での最も都合のよい滞留時間は実験によって決めることができるが、通 常は少なくとも２または３時間である。

ロータリー・ドラム中での処理後は、その物質を連続的に取除き、何の危険もな しに、たとえば、穴の中、建築物の中または屋外に貯蔵することができる。

状またはたどん状にすることができる。取扱上および輸送上の理由からは、燃料 をペレット状にするのもまた都合がよい。

もう一つの実施態様においては、任意に選別した廃棄物ヲ、たとえば、ハンマー ・ミル、シュレッダ−または他の粉砕装置でまず粉砕し、その粉砕した物質を従 来の混合装置で石灰と混合する。この実施態様は、通常は前記の共粉砕よりもエ ネルギーを多く必要とするが、特に、もし本発明の方法が前記の粉砕装置をすで に備え付けているプラントで実施することになっているのであれば、実現性があ る０ 石灰を添加した後に廃棄物を選別することが可能であれば、廃棄物をまず選別す ることは、本発明の方法にとって必須の要件ではない。

産業上の利用可能性 これまで述べたところでは、ごみを原料とする燃料と関連づけて本発明を説明し たが、いろいろなタイプの産業廃棄物のような他の形態をした焼却可能な廃棄、 物、製材所廃棄物、湿って腐朽した樹皮のような林業廃棄物、紙屑、たとえばわ ら、もみがら、稲わらのような農業廃棄物のみならず、堆肥装量からのいわゆる ふるい残渣並びにこのような廃棄物の混合物および／またはごみとの混合物に対 してもうまく適用することができる。

本発明に従って製造した燃料は、地域暖房ネット・ワークに関連した炉での燃焼 に使用する以外に、またセメントを製造するために動力機構と関連して使用する ことができる。

更に、その製造は燃焼を行うことになっている地域と関連して行う必要はないが 、中間地点、再荷積み地点または投棄場などの、ある中心からはなれた地点での 方が効果的である。

石炭、油、ガスまたはその他の燃料需要を減少することができる本燃料を使用す ることによってエネルギー節約が実現できる上に、本燃料の使用こそは多くの利 益を与えるものである。

前記のように、混合した石灰は、燃焼プロセスにおいて煙道ガスに関して意義の 深い環境改善を行うことができる。これは、たとえば、硫黄や重金属類がおそら くは石灰と結合するからである。石灰はボイラーを腐蝕する危険を減少するばか りではなく、煙道ガス中の、汚染をひきおこす酸類や重金属類の含有量も減少さ せる。

燃焼中にこの石灰は生石灰に変化する。生石灰は燃焼中に生成するスラッジ中で 再生する。生石灰は、水中で冷却されるとき、ぼたはスラッジの堆積中に水と結 合して消石灰を生成する。消石灰は難溶性化合物の形態をした重金属類と結合す る。これが投棄したスラッジ・がら重金属類が漏出する危険を減少する。

石灰の含有量によシ、また従来の堆積に代るものとして、スラッジをうまく再利 用することができる。たとえば、本発明の方法に用いるとか、または投棄場の水 性スラッジに混合するとかして、部分的にリサイクルする。

スラッジの堆積に加えるに、混合もまた、投棄場のスラッジによっておこるきわ めて大きな諸問題を解決する。

これは固形分の含有量が増大するからであり、また石灰がスラッジを安定化する からである。

発明を実施するための最良の形態 実施例 紙またはその他の廃棄物安定化物質を含んでいない、純然たる通常の家庭廃棄物 的２００　Ｋｇをハンマー・ミルで粉砕し、鉄はマグネットで取除いた。

この廃棄物は非常に湿っており（含水量は５０〜６５％）、きわめて腐敗しやす い廃棄物であるとみなすべきであった。

この廃棄物をプラスチックス製の袋に詰めて、次の日、はぼ同じ大きさの４個の 群に分けて重量を測定した。

１群には石灰を混合しなかった。一方、他の３群には、石灰をそれぞれ３．３重 量％、６６重量％、１０重量％混合した。

使用した石灰はＦａｘｅ　Ｋａｌｋ製の粉末状の消石灰であった。これは微粒度 （比表面積（ＢＥＴ）１５〜１８ｇｉ”／　ｆ　）が独特でめり、水酸化カルシ ウムを約９１％含有する。

小型セメント・ミキサーで、この廃棄物全前記の割合で石灰と混合した。

この廃棄物は、密閉したプラスチックス製の袋の中に２４時時間−たので、すで に腐敗し始めていた。

混合後、“Ｍａｔａｔｏｒ”ペレット・プレス機で廃棄物をペレットにした。

直径８醜、長さ数ぼのペレットからなるこのサンプル全４個の新しいプラスチッ クス製の袋に詰めた。それぞれの袋はその石灰含有量がそれぞれ異なっている。

その袋を暖かい屋根裏部屋に置いた。コペンハーグンのＡｌｆｒｅｄ　ＪＯｒｇ ｅｎｓｏｎ酵素研究所が、約１４日毎ニコノサンプル會倣生物試験で調べた。

すべてのサンプルについて、直接顕微鏡検査をし、またｐＨを測定した。

消石灰を含−まないサンプル１は、すでにペレットにした翌日にひどく腐敗して いた。

消石灰３３重量％を含むサンプル２は、貯蔵２日後にはひどく腐敗した。

消石灰４６重量％を含むサンプル３は、約４３日後に腐敗した。密閉ガラス容器 に詰めた、約５ｏａｙのこのサンプルの一部は、８０日たってもまだ腐敗しなか った。

これについて結論を下すとすれば、廃棄物をプラスチックス製の袋に貯蔵するこ とはきわめてまずいということになる。

消石灰１０重量％を含むサンプル４は、８０日たってもまだ変化しないままだっ た。

極く最近の、微生物数の分析では数値が変らなかった。

この試験に基づいて、ごくありふれた家庭廃棄物は、少なくとも８０日間、きわ めて劣悪な条件下でも恐らくはもつと長い間安定化することができるという結論 に達した。屋根゛裏部屋の温度は、晴れた日の約６５℃から寒い夜の約１０℃の 間を変動した。しかしながら、温度は１５℃以下になることは成長になく、しば しばかなり高目であった。この温度の変動がプラスチックス製の袋の内側に凝縮 水を生成させた。そのため、微生物にとってはきわめて良好な生育条件を形成し た。

□　以下の操作によって、この方法は実施に際してはもつと効果的に行うことが できるものと考えられる。

ム中で石灰を効果的に混合する。

Ｃａ（ＯＨ）２を１０重量％使用する代りにＣａＯを８重（’ＣａＯは水のかな シの部分と結合し、水の作用を減少する。ＣａＯｆ　８重量％呑混合することに よって生成するＣａ（ＯＨ）２の量は１０６重量％となる。）この試験における よシも、もつと良い条件下で廃棄−物を貯蔵する。

（それは、通常は容器である。） 廃棄物を処理することにより、試験におけるようなごくありふれたものではなく する。

たとえこの４項目が充足されてもされなくても、少なくとも８０日間は廃棄物を 安定化することを可能にし、且つ廃棄物を燃料として使用することを可能にする 形状に形成する方法を提供するものである。このペレットは、廃棄物Ｉ　Ｋｇ当 り約２５００Ｋｃａｌ／Ｋｇのエネルギー蓄量を有する。このペレットで油の代 替ができる場合には、このペレットは、現在１０００Ｋｙ当り約８００デンマー ク・クローネの価値がある。

補正帯の写しく翻訳文）提出帯（特許法第１８４条の７第１項）昭和５９年　４ 月２７日 特許庁長官　若杉和夫　殿 ｌ　特許出願の表示　ＰＣＴ／ＤＫ　８３１０００７９２　発明の名称　安定性 がすぐ九だ燃料の製造法３　特許出願人 住所　デンマーク国　ディーケ−３４６０ビルケレドブロソケン　６１ 名称　イージーティー　エナージ　コンサヘーションテクノロジ　アイ・ニス ４　代理人 住所　〒１００　東京都千代田丸の内１−４−５６　添付書類の目録 （１）補正帯の写しく翻訳文）　１通 補正特許請求の範囲 （１９８４年２月９日国際事務局受理）１）（補正）　廃棄物の中に存在する微 生物を不活性化するに足る量の、生石灰（Ｃａｂ）、消石灰（Ｃａ　（ＯＨ）２ ）または■焼ドロマイトの形態をとる石灰と廃棄物とを充分に混合すること、 廃棄物の中の液体内容物のｐＨ値を少なくとも１１にす全貯蔵期間、はぼこのｐ Ｈ値を維持することを特徴とし、必要に応じて、焼却不能の成分および／または 再使用可能の成分を取シ出した、ごみ、製材所廃棄物、林業廃棄物および農業廃 棄物から選ばれた廃棄物を主成分とし、環境的諸問題をおこすことなく長期間に わたって貯蔵することが可能な燃料の製造法。

２）少なくともｐＨ値を１２にするに足る量の石灰を混合することを特徴とする 請求の範囲第１項に記載の方法。

３）好ましくは、ロータリー・ドラムの中で、廃棄物の機械的粉砕を行うと同時 に石灰を混合することを特徴とする請求の範囲第１項または第２項に記載の方法 。

４）廃棄物をあらかじめ、全体的にまた部分的に均質化した後に石灰を混合する ことを特徴とする請求の範囲第１項または同第２項に記載の方法。

ｓ）　ＣａＯに換算して、廃棄物１０００Ｋｇ当シ、少な当量も４匂の量の石灰 、好ましくは廃棄物１０００Ｋｇ当シ、少な当量も５０Ｋｆの量の石灰を混合す ることを特徴とし、廃棄物が含水量２０〜４０重量％のごみである請求の範囲第 １項に記載の方法。

６）　石灰が粗粉化した生石灰であることを特徴とする請求の範囲第１項に記載 の方法。

国　際　理　杏　輻　失

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １）廃棄物の中に存在する微生物を不活性にするに足る量の生石灰（Ｃａｂ）、 消石灰（Ｃａ（ＯＨ）ｔ）または■焼ドロマイトの形態をとる石灰と廃棄物を充 分に混合すること、 廃棄物の中の液体内容物のｐＨ値を少なくとも１１にす全貯蔵期間中、はぼこの ｐＨ値を維持することを特徴とし、必要に応じて焼却不能の成分および／または 再使用可能の成分を取シ出した、たとえばごみのような廃棄物を主成分とし、環 境的諸問題をおこすことなく長期間にわたって貯蔵することが可能な燃料の製造 方法０ ２）少なくともｐＨ値を１２にするに足る量の石灰を混合することを特徴とする 請求の範囲第１項に記載の方法。 ３）好ましくは、ロータリー・ドラムの中で、廃棄物の機械的粉砕を行うと同時 に石灰を混合することを特徴とする請求の範囲第１項または同第２項に記載の方 法。 ４）廃棄物をあらかじめ、全体的にまた部分品に均質化した後に石灰を混合する ことを特徴とする請求の範囲第１項または同第２項に記載の方法。 なくとも５０に９の量の石灰を混合することを特徴とし、廃棄物が含水量２０〜 ４０重量％のごみである請求の範囲第１項に記載の方法。 ６）石灰が粗粉化した生石灰であることを特徴とする請求の範囲第１項に記載の 方法。