WO2004044102A1 - Slurry production and storage system utilizing waste heat - Google Patents

Slurry production and storage system utilizing waste heat Download PDF

Info

Publication number
WO2004044102A1
WO2004044102A1 PCT/JP2003/014394 JP0314394W WO2004044102A1 WO 2004044102 A1 WO2004044102 A1 WO 2004044102A1 JP 0314394 W JP0314394 W JP 0314394W WO 2004044102 A1 WO2004044102 A1 WO 2004044102A1
Authority
WO
WIPO (PCT)
Prior art keywords
heat
slurry
solid waste
waste
storage system
Prior art date
Application number
PCT/JP2003/014394
Other languages
French (fr)
Japanese (ja)
Inventor
Satoru Suetake
Takeshi Yamaguchi
Shoji Nagai
Original Assignee
The Tokyo Electric Power Company, Incorporated
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by The Tokyo Electric Power Company, Incorporated filed Critical The Tokyo Electric Power Company, Incorporated
Priority to AU2003280755A priority Critical patent/AU2003280755A1/en
Publication of WO2004044102A1 publication Critical patent/WO2004044102A1/en

Links

Classifications

    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C10PETROLEUM, GAS OR COKE INDUSTRIES; TECHNICAL GASES CONTAINING CARBON MONOXIDE; FUELS; LUBRICANTS; PEAT
    • C10GCRACKING HYDROCARBON OILS; PRODUCTION OF LIQUID HYDROCARBON MIXTURES, e.g. BY DESTRUCTIVE HYDROGENATION, OLIGOMERISATION, POLYMERISATION; RECOVERY OF HYDROCARBON OILS FROM OIL-SHALE, OIL-SAND, OR GASES; REFINING MIXTURES MAINLY CONSISTING OF HYDROCARBONS; REFORMING OF NAPHTHA; MINERAL WAXES
    • C10G1/00Production of liquid hydrocarbon mixtures from oil-shale, oil-sand, or non-melting solid carbonaceous or similar materials, e.g. wood, coal
    • C10G1/02Production of liquid hydrocarbon mixtures from oil-shale, oil-sand, or non-melting solid carbonaceous or similar materials, e.g. wood, coal by distillation
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C10PETROLEUM, GAS OR COKE INDUSTRIES; TECHNICAL GASES CONTAINING CARBON MONOXIDE; FUELS; LUBRICANTS; PEAT
    • C10LFUELS NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; NATURAL GAS; SYNTHETIC NATURAL GAS OBTAINED BY PROCESSES NOT COVERED BY SUBCLASSES C10G, C10K; LIQUEFIED PETROLEUM GAS; ADDING MATERIALS TO FUELS OR FIRES TO REDUCE SMOKE OR UNDESIRABLE DEPOSITS OR TO FACILITATE SOOT REMOVAL; FIRELIGHTERS
    • C10L1/00Liquid carbonaceous fuels
    • C10L1/32Liquid carbonaceous fuels consisting of coal-oil suspensions or aqueous emulsions or oil emulsions
    • C10L1/326Coal-water suspensions
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C10PETROLEUM, GAS OR COKE INDUSTRIES; TECHNICAL GASES CONTAINING CARBON MONOXIDE; FUELS; LUBRICANTS; PEAT
    • C10LFUELS NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; NATURAL GAS; SYNTHETIC NATURAL GAS OBTAINED BY PROCESSES NOT COVERED BY SUBCLASSES C10G, C10K; LIQUEFIED PETROLEUM GAS; ADDING MATERIALS TO FUELS OR FIRES TO REDUCE SMOKE OR UNDESIRABLE DEPOSITS OR TO FACILITATE SOOT REMOVAL; FIRELIGHTERS
    • C10L5/00Solid fuels
    • C10L5/40Solid fuels essentially based on materials of non-mineral origin
    • C10L5/44Solid fuels essentially based on materials of non-mineral origin on vegetable substances
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C10PETROLEUM, GAS OR COKE INDUSTRIES; TECHNICAL GASES CONTAINING CARBON MONOXIDE; FUELS; LUBRICANTS; PEAT
    • C10LFUELS NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; NATURAL GAS; SYNTHETIC NATURAL GAS OBTAINED BY PROCESSES NOT COVERED BY SUBCLASSES C10G, C10K; LIQUEFIED PETROLEUM GAS; ADDING MATERIALS TO FUELS OR FIRES TO REDUCE SMOKE OR UNDESIRABLE DEPOSITS OR TO FACILITATE SOOT REMOVAL; FIRELIGHTERS
    • C10L5/00Solid fuels
    • C10L5/40Solid fuels essentially based on materials of non-mineral origin
    • C10L5/46Solid fuels essentially based on materials of non-mineral origin on sewage, house, or town refuse
    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F23COMBUSTION APPARATUS; COMBUSTION PROCESSES
    • F23GCREMATION FURNACES; CONSUMING WASTE PRODUCTS BY COMBUSTION
    • F23G5/00Incineration of waste; Incinerator constructions; Details, accessories or control therefor
    • F23G5/44Details; Accessories
    • F23G5/46Recuperation of heat
    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F23COMBUSTION APPARATUS; COMBUSTION PROCESSES
    • F23GCREMATION FURNACES; CONSUMING WASTE PRODUCTS BY COMBUSTION
    • F23G7/00Incinerators or other apparatus for consuming industrial waste, e.g. chemicals
    • F23G7/001Incinerators or other apparatus for consuming industrial waste, e.g. chemicals for sludges or waste products from water treatment installations
    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F23COMBUSTION APPARATUS; COMBUSTION PROCESSES
    • F23GCREMATION FURNACES; CONSUMING WASTE PRODUCTS BY COMBUSTION
    • F23G2201/00Pretreatment
    • F23G2201/70Blending
    • F23G2201/702Blending with other waste
    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F23COMBUSTION APPARATUS; COMBUSTION PROCESSES
    • F23GCREMATION FURNACES; CONSUMING WASTE PRODUCTS BY COMBUSTION
    • F23G2206/00Waste heat recuperation
    • F23G2206/20Waste heat recuperation using the heat in association with another installation
    • F23G2206/202Waste heat recuperation using the heat in association with another installation with an internal combustion engine
    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F23COMBUSTION APPARATUS; COMBUSTION PROCESSES
    • F23GCREMATION FURNACES; CONSUMING WASTE PRODUCTS BY COMBUSTION
    • F23G2209/00Specific waste
    • F23G2209/26Biowaste
    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F23COMBUSTION APPARATUS; COMBUSTION PROCESSES
    • F23GCREMATION FURNACES; CONSUMING WASTE PRODUCTS BY COMBUSTION
    • F23G2900/00Special features of, or arrangements for incinerators
    • F23G2900/50208Biologic treatment before burning, e.g. biogas generation
    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F23COMBUSTION APPARATUS; COMBUSTION PROCESSES
    • F23GCREMATION FURNACES; CONSUMING WASTE PRODUCTS BY COMBUSTION
    • F23G2900/00Special features of, or arrangements for incinerators
    • F23G2900/50213Preheating processes other than drying or pyrolysis
    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F23COMBUSTION APPARATUS; COMBUSTION PROCESSES
    • F23GCREMATION FURNACES; CONSUMING WASTE PRODUCTS BY COMBUSTION
    • F23G2900/00Special features of, or arrangements for incinerators
    • F23G2900/54402Injecting fluid waste into incinerator
    • YGENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y02TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
    • Y02EREDUCTION OF GREENHOUSE GAS [GHG] EMISSIONS, RELATED TO ENERGY GENERATION, TRANSMISSION OR DISTRIBUTION
    • Y02E50/00Technologies for the production of fuel of non-fossil origin
    • Y02E50/10Biofuels, e.g. bio-diesel
    • YGENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y02TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
    • Y02EREDUCTION OF GREENHOUSE GAS [GHG] EMISSIONS, RELATED TO ENERGY GENERATION, TRANSMISSION OR DISTRIBUTION
    • Y02E50/00Technologies for the production of fuel of non-fossil origin
    • Y02E50/30Fuel from waste, e.g. synthetic alcohol or diesel

Definitions

  • the present invention relates to a slurry production and storage system that utilizes waste heat and is suitable for use when treating solid waste as slurry fuel.
  • organic solid waste such as wood, agricultural and sewage sludge has been incinerated in an incinerator.
  • thermoelectric supply system is a system that supplies electric power and heat at the same time.
  • a device that recovers retained heat contained in exhaust gas from an internal combustion engine generates steam or hot water and uses it for heating.
  • power generation system There is a power generation system.
  • Patent Document 1 a method for treating an organic solid that can recover water-insoluble organic solids with high efficiency and generate no harmful substances can be achieved.
  • An organic solid processing apparatus suitable for carrying out this method is disclosed.
  • Patent Document 2 discloses an organic matter treatment system capable of detoxifying and reducing the amount of slurry and reducing operating costs.
  • organic solid waste was incinerated, and the heat was used as unused energy, or power generation was performed by a steam turbine.
  • a large amount of fossil fuel or electric power is used in the process of heating the waste because the reaction in the subcritical water or supercritical water is generally used to slurry the organic solid waste. It is hoped that the heating process will be more efficient.
  • a reaction in subcritical water refers to a reaction at a temperature and pressure below the critical point
  • a reaction in supercritical water refers to a reaction at a temperature and pressure above the critical point.
  • biogas when biogas is generated by performing anaerobic treatment with methane bacteria from waste liquid containing organic matter, the biogas is generated continuously, but the amount generated varies depending on external conditions, and all the biogas is used effectively To do so, excessive engine equipment or large-scale gas compressors and buffer tanks are required.
  • thermoelectric supply system the organic solid waste treatment system and the biogas generation system are being considered as separate systems. It has a problem that it does not spread from the viewpoint of investment recovery. W
  • the present invention has been made to solve the above-mentioned problems of the prior art, and an object of the present invention is to reduce waste heat capable of improving efficiency in producing slurry fuel from solid waste.
  • the purpose of the present invention is to provide a slurry manufacturing and storage system using the slurry.
  • a slurry production and storage system using waste heat includes: a reaction unit that generates slurry fuel from solid waste; a combustion unit that discharges heated waste gas; A heat exchange means for heating a heat medium with the exhaust gas discharged from the combustion means, wherein heat of the heat medium is used in the heating treatment of the solid waste in the reaction means.
  • the slurry production and storage system using waste heat includes: a reaction unit that generates slurry fuel from solid waste; a storage unit that stores the slurry fuel generated by the reaction unit; A combustion means for discharging the fuel, wherein the storage means is heated by heat from the combustion means, and the slurry fuel inside the storage means is agitated by heat convection.
  • the slurry production and storage system using waste heat includes a heat exchange unit that heats a heat medium with exhaust gas having heat discharged from the combustion means, and further includes: It is characterized by heating using heat.
  • the slurry production and storage system using waste heat includes: a reaction unit that generates slurry fuel from solid waste; a storage unit that stores slurry fuel generated by the reaction unit; and a cooling medium.
  • the combustion means is an internal combustion engine, an external combustion engine, or a fuel cell.
  • solid waste slurry fuel refers to the carbonization of organic matter by reaction in subcritical water or supercritical water using biomass as a raw material. After that, adjust the water content (if necessary, A fuel that is in a slurry state.
  • a slurry is generally a highly fluid substance obtained by mixing water and a solid.
  • the combustion means refers to an internal combustion engine, an external combustion engine, and a fuel cell.
  • An internal combustion engine is an engine that converts the chemical energy of a mixture of fuel and air into thermal energy by combustion, and directly uses the work of expanding the combustion products.
  • An external combustion engine is a boiler An engine that gives heat to a working material through a heat transfer wall, and uses the work when the working material expands.
  • a fuel cell is obtained by supplying fuel from the outside and reforming it.
  • a battery that directly generates electrical energy by electrochemically reacting hydrogen and oxygen in the air.
  • the reaction means is a means for producing solid waste slurry fuel from solid waste.
  • This reaction means produces solid waste slurry fuel by, for example, reforming solid waste into high calorie fuel using dehydration and deoxidation at high temperature and pressure. Further, as such a reaction means, for example, a coal slurry technology can be mentioned.
  • the biogas generation means is not limited to an anaerobic digestion tank, including, for example, biogas generated from the underground of a landfill site for waste, such as an anaerobic digestion tank.
  • the cooling medium is a medium for cooling the combustion means, and may be, for example, cooling water, but is not limited to cooling water.
  • FIG. 1 is a block diagram of a first embodiment of a slurry production / storage system using waste heat according to the present invention.
  • FIG. 2 is a block diagram of a second embodiment of a slurry production and storage system using waste heat according to the present invention.
  • FIG. 3 is a block diagram of a third embodiment of a slurry production and storage system using waste heat according to the present invention.
  • FIG. 1 is a block diagram of a first embodiment of a slurry production and storage system using waste heat according to the present invention.
  • a first embodiment of a slurry production and storage system using waste heat according to the present invention includes a factory 101 for discharging solid waste 109.
  • the solid waste 109 is, for example, organic solid waste of wood, organic solid waste discharged from agricultural systems, food waste, plant waste, animal waste, and the like.
  • the slurry production and storage system using waste heat of the present embodiment is a subcritical fuel that generates a solid waste slurry fuel 110 from a solid waste 109 through at least a heating step of the solid waste 109. Equipped with a reactor 102 in water.
  • the reactor 102 in this subcritical water is a device that generates solid waste slurry fuel 110 from solid waste 109 by heating under pressure and holding for a certain period of time.
  • the slurry production and storage system using waste heat according to the present embodiment includes a dehydrator 103 for removing excess moisture from the solid waste slurry fuel 110. This dehydrator 103 produces a solid waste slurry fuel 111 from which excess water has been removed.
  • the slurry production and storage system using waste heat of the present embodiment includes a slurry fuel tank 104 for storing the solid waste slurry fuel 111 generated by the dehydrator 103. .
  • the slurry production and storage system using waste heat of the present embodiment includes an internal combustion engine 105 that performs combustion using the solid waste slurry fuel 111 stored in the slurry fuel tank 104 as fuel.
  • the internal combustion engine 105 include a gas turbine, a diesel engine, a gas engine, and the like. Further, the internal combustion engine 105 burns the solid waste slurry fuel 111 and emits exhaust gas 112 having heat.
  • the fuel-burning engine 105 mixes and burns kerosene, light oil, city gas, natural gas, heavy oil, and other fuels as necessary to ensure stable operation.
  • the slurry production and storage system using the exhaust heat of the present embodiment uses the high-temperature exhaust gas 112 discharged from the internal combustion engine 105 to heat the reactor 102 in subcritical water. Heat exchangers 106 and 107 are provided.
  • the heat exchanger 106 and the heat exchanger 107 exchange heat between the internal combustion engine 105 and the reactor 102 in subcritical water by the heat transfer oil 108.
  • the heat exchanger 106 heats the heat transfer oil 108 with the exhaust gas 112 discharged from the internal combustion engine 105.
  • the heat exchanger 106 circulates the heated heat transfer oil 108 with the heat exchanger 107.
  • the heat exchanger 107 heats the reactor 102 in subcritical water by giving the heat from the heat transfer oil 108 to the reactor 102 in subcritical water.
  • the reaction in sub-critical water is performed using the high-temperature exhaust gas 112 discharged from the internal combustion engine 105.
  • Heat vessel 102 As described above, in the first embodiment of the slurry production / storage system using waste heat according to the present invention, the reaction in sub-critical water is performed using the high-temperature exhaust gas 112 discharged from the internal combustion engine 105. Heat vessel 102.
  • the reactor 102 in the subcritical water uses the heating of the exhaust gas by the internal combustion engine 105 described above to generate the solid waste slurry fuel 110 from the solid waste 109.
  • the heat of the exhaust gas 112 from the internal combustion engine 105 is used for producing the solid waste slurry fuel 110 in the reactor 102 in sub-critical water,
  • the heat exhausted from the engine 105 as the exhaust gas 112 can be used effectively, and the efficiency of the entire slurry production and storage system using the exhaust heat can be improved.
  • the internal combustion engine 105 burns the solid waste slurry fuel 111 stored in the slurry fuel tank 104, but the present invention is limited to such a case.
  • the internal combustion engine 105 is a slurry fuel tank
  • the fuel other than the solid waste slurry fuel 111 stored in 4 may be burned to emit exhaust gas 112.
  • the present embodiment uses the internal combustion engine 105 as an engine that emits high-temperature exhaust gas 112, the present invention is not limited to such a case, and uses an external combustion engine and a fuel cell. You may.
  • Examples of the external combustion engine include a boiler and a Stirling engine.
  • heat exchangers 106 and 107 for exchanging heat between the internal combustion engine 105 and the reactor 102 in subcritical water use a heat transfer oil 108.
  • the present invention is not limited to such a case, and the heat exchangers 106 and 107 exchange heat using an appropriate medium other than the heat transfer oil. May be performed.
  • the heat exchange may be performed not only with the energy in the exhaust gas but also with the heat of the internal combustion engine body.
  • FIG. 2 is a block diagram of a second embodiment of a slurry production and storage system using waste heat according to the present invention.
  • the second embodiment of the slurry production / storage system using waste heat according to the present invention includes a factory 201 for discharging solid waste 209.
  • This solid waste is, for example, organic solid waste from wood, organic solid waste from agriculture, forestry, fisheries, and livestock industries, food waste, plant waste, animal waste, and construction waste.
  • Organic solid waste such as waste.
  • the slurry production and storage system using the waste heat of the present embodiment generates the solid waste slurry fuel 210 from the solid waste 209 through at least the heating step of the solid waste 209.
  • the reactor is provided with sub-critical water in subcritical water.
  • the reactor 202 in subcritical water is the same as the reactor 102 in subcritical water in the first embodiment described above.
  • the slurry production and storage system using waste heat includes a dehydrator 203 for removing excess water from the solid waste slurry fuel 210.
  • This dehydrator 203 produces a solid waste slurry fuel 211 from which excess water has been removed.
  • the slurry production and storage system using waste heat includes a slurry fuel tank 204 for storing the solid waste slurry fuel 211 generated from the dehydrator 203.
  • the slurry production and storage system using waste heat of the present embodiment includes an internal combustion engine 205 that burns using the solid waste slurry fuel 211 stored in the slurry fuel tank 204 as fuel. .
  • the internal combustion engine 205 mixes and burns kerosene, light oil, city gas, natural gas, heavy oil, and other fuels as necessary to ensure stable operation.
  • Examples of the internal combustion engine 205 include a gas turbine, a diesel engine, and a gas engine.
  • the internal combustion engine 205 emits high-temperature exhaust gas 212.
  • the slurry production and storage system using the exhaust heat of the present embodiment includes a heat exchanger for heating the slurry fuel tank 204 using the high-temperature exhaust gas 212 discharged from the internal combustion engine 205. It is equipped with 206,207.
  • the heat exchanger 206 and the heat exchanger 207 exchange heat between the internal combustion engine 205 and the slurry fuel tank 204 using the heat medium oil 208.
  • the heat exchanger 206 heats the heat transfer oil 208 with the exhaust gas 212 discharged from the internal combustion engine 205.
  • the heat exchanger 206 circulates the heated heat medium oil 208 between the heat exchanger 208 and the heat exchanger 206.
  • the heat exchanger 207 heats the slurry fuel tank 204 by applying heat from the heat transfer oil 208 to the slurry fuel tank 204.
  • the slurry-based fuel tank 200 is prepared by using the high-temperature exhaust gas 212 discharged from the internal combustion engine 205.
  • heat convection 2 13 of the solid waste slurry fuel 2 11 is generated therein.
  • Conventional slurry fuels have been stabilized by mixing additives to prevent separation of liquid and solid.
  • the heat generated from the internal combustion engine 205 is used for heating the slurry fuel tank 204, and the heat convection in the slurry fuel tank 204 By generating 13 and stirring the solid waste slurry fuel 2 11, separation of liquid and solid in the solid waste slurry fuel 2 11 is prevented.
  • the internal combustion engine 105 since the heat of the exhaust gas 212 from the internal combustion engine 205 is used for stirring the solid waste slurry fuel 211 in the slurry fuel tank 204, the internal combustion engine 105 The heat discharged as exhaust gas 212 from the wastewater can be effectively used, and the efficiency of the entire slurry production and storage system using the discharged heat can be improved.
  • the internal combustion engine 205 burns the solid waste slurry fuel 211 stored in the slurry fuel tank 204, but the present invention is limited to such a case. Instead, the internal combustion engine 205 may burn the fuel other than the solid waste slurry fuel 211 stored in the slurry fuel tank 204 and discharge the exhaust gas 212.
  • the present embodiment utilizes the internal combustion engine 205 as an engine that emits high-temperature exhaust gas
  • the present invention is not limited to such a case, and as described in the first embodiment.
  • an external combustion engine or a fuel cell may be used.
  • the heat exchangers 206 and 207 for exchanging heat between the internal combustion engine 205 and the slurry fuel tank 204 use heat transfer oil 208 to exchange heat.
  • the present invention is not limited to such a case, and the heat exchangers 206 and 207 may exchange heat using an appropriate medium other than the heat transfer oil. good.
  • the heat discharged from the internal combustion engine 205 is given to the slurry fuel tank 204 using the heat exchangers 206 and 207 and the heat medium oil 208.
  • the present invention is not limited to such a case.
  • the slurry fuel tank 204 and the internal combustion engine 205 are brought into close contact with each other, and the heat discharged other than the exhaust gas discharged from the internal combustion engine 205 is transferred directly or by a heat medium. It may be provided directly to the slurry fuel tank 204.
  • FIG. 3 is a block diagram of a third embodiment of a slurry production and storage system using waste heat according to the present invention.
  • the third embodiment of the slurry production / storage system using waste heat according to the present invention includes a factory 301 for discharging solid waste 308.
  • the solid waste 308 is, for example, organic solid waste such as wood organic solid waste, organic solid waste discharged from agricultural systems, food waste, plant waste, and animal waste.
  • the slurry production and storage system using waste heat of the present embodiment is a subcritical fuel that generates a solid waste slurry fuel 309 from the solid waste 308 through a heating process of the solid waste 308. Equipped with a reactor 302 in water.
  • the reactor 302 in subcritical water is the same reactor as the reactor 102 in subcritical water in the first embodiment described above.
  • the slurry production and storage system using waste heat includes a dehydrator 303 for removing excess water from the solid waste slurry fuel 309.
  • the dehydrator 303 produces a solid waste slurry fuel 310 from which excess water has been removed.
  • the slurry production and storage system using waste heat of the present embodiment includes a slurry fuel tank 304 for storing the solid waste slurry fuel 310 generated from the dehydrator 303.
  • the slurry production and storage system using waste heat includes an anaerobic digestion tank 306 that generates biogas 312 using waste liquid 313 discharged from the factory 301.
  • Anaerobic digester 306 requires heat to produce biogas 312.
  • the biogas 312 generated from the aerobic digester 306 is used in the heater 307.
  • the heater 307 uses biogas 312 generated from the anaerobic digester 306
  • the reactor 302 is heated in subcritical water.
  • the slurry production and storage system using waste heat of the present embodiment includes an internal combustion engine 350 that burns using solid waste slurry fuel 310 stored in the slurry fuel tank 304 as fuel. .
  • the internal combustion engine 305 mixes and burns kerosene, light oil, city gas, natural gas, heavy oil, and other fuels as necessary to ensure stable operation.
  • Examples of the internal combustion engine 305 include a gas turbine, a diesel engine, and a gas engine.
  • the internal combustion engine 2005 is cooled by the cooling water 311.
  • the temperature of the cooling water 311 rises after cooling the internal combustion engine 2005.
  • the slurry fuel tank 304 and the anaerobic digestion tank 310 are heated using the cooling water 311 whose temperature has been increased by cooling the internal combustion engine 2005.
  • the cooling water 311 having heat is supplied to the slurry fuel tank 304 and the anaerobic digestion tank 310.
  • the circulation of the cooling water 311 is performed by, for example, a circulation device including a pipe, a pressurizing device, and the like (not shown).
  • heating of the slurry fuel tank 304 and the anaerobic digestion tank 306 is performed by steam, and seawater, river water, cooling towers, etc. are used to cool the internal combustion engine 305.
  • heat convection 314 of the solid waste slurry / fuel 310 is generated therein.
  • cooling water 311 after cooling the internal combustion engine 304 is used for heating the anaerobic digestion tank 310 for generating the pyrogas 312.
  • heating the slurry fuel tank 304 and the anaerobic digestion tank 306 does not require so much heat, so the temperature rises after cooling the internal combustion engine 305. Even the heat of the cooling water 311 can be used to heat the slurry fuel tank 304 and the anaerobic digestion tank 310.
  • the heat of the cooling water 311 that has cooled the internal combustion engine 300 is effectively used, and the efficiency of the entire slurry production and storage system using the exhaust heat is improved. be able to.
  • the internal combustion engine 300 burns the solid waste slurry fuel 310 stored in the slurry fuel tank 304, but the present invention is limited to such a case. Instead, the internal combustion engine 305 may burn fuel other than the solid waste slurry fuel 310 stored in the slurry fuel tank 304.
  • the present embodiment utilizes the internal combustion engine 305 as the engine cooled by the cooling water 311.However, the present invention is not limited to such a case. An external combustion engine or a fuel cell as shown may be used.
  • the cooling of the internal combustion engine 305 is performed by the cooling water 311, but the present invention is not limited to such a case, and the cooling of the internal combustion engine 305 is performed. Any medium other than water can be used as long as it can be performed and circulated.
  • the biogas 312 generated from the anaerobic digestion tank 106 is used for heating the reactor 302 in subcritical water, so that the biogas 312 is effective. It can be used.
  • the factory 301 is described as an example for discharging the waste liquid 3 13, but the present invention is not limited to such a case, and the methane gas In the present invention, any place, component, or the like that discharges waste liquid for producing 312 can be used in place of a factory that discharges waste liquid in the present invention.
  • a factory is described as an example of discharging solid waste.However, the present invention is not limited to such a case, and organic solid waste of wood and waste discharged from an agricultural system are used. Any place, member, etc., which discharges or accumulates organic solid waste such as organic solid waste, food waste, plant waste, animal waste, etc., discharges organic solid waste in the present invention. It can replace the factory in each of the above embodiments.
  • an external combustion engine and a fuel cell may be used instead of the internal combustion engine.
  • a reactor in subcritical water is used as a reactor, but this reactor can be replaced with a reactor in supercritical water.
  • the efficiency of the slurry production and storage system using the exhaust heat can be improved. .
  • the heat generated from the combustion means is used for agitation by thermal convection of the slurry fuel stored in the storage means, the efficiency of the slurry production and storage system using waste heat can be improved.
  • the combustion means is cooled by the cooling medium, and the heat of the cooling medium which has risen at that time is used for heating for heat convection in the storage means and heating for the biogas generation means, The heat of the cooling medium when the combustion means is cooled can be effectively used.

Landscapes

  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Oil, Petroleum & Natural Gas (AREA)
  • Organic Chemistry (AREA)
  • Environmental & Geological Engineering (AREA)
  • General Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Chemical Kinetics & Catalysis (AREA)
  • Mechanical Engineering (AREA)
  • General Engineering & Computer Science (AREA)
  • Wood Science & Technology (AREA)
  • Life Sciences & Earth Sciences (AREA)
  • Water Supply & Treatment (AREA)
  • Processing Of Solid Wastes (AREA)
  • Purification Treatments By Anaerobic Or Anaerobic And Aerobic Bacteria Or Animals (AREA)
  • Liquid Carbonaceous Fuels (AREA)
  • Treatment Of Sludge (AREA)

Abstract

A slurry production and storage system utilizing waste heat, characterized in that it comprises a reactor (102) in a subcritical water for forming a solid waste slurry fuel (110) from a solid waste (109), an internal combustion engine (105) discharging a hot exhaust gas (112), heat exchangers (106, 107) for heating a heat transfer oil (108) by the exhaust gas (112) discharged from the internal combustion engine (105), wherein the heat of the heat transfer oil (108) is utilized in the heat treatment of the solid waste (109) in the reactor (102) in a subcritical water. The system allows the improvement of the efficiency in the formation of a slurry fuel from a solid waste.

Description

明細書  Specification
排熱を利用したスラリ一製造貯蔵システム 技術分野 Slurry production storage system using waste heat
本発明は、 固形廃棄物をスラリー燃料として処理する際に適用して好適な排熱 を利用したスラリー製造貯蔵システムに関するものである。 背景技術  The present invention relates to a slurry production and storage system that utilizes waste heat and is suitable for use when treating solid waste as slurry fuel. Background art
従来、 木材,農業系 ·下水汚泥などの有機固形廃棄物は、 焼却炉などで焼却処 分されていた。  Conventionally, organic solid waste such as wood, agricultural and sewage sludge has been incinerated in an incinerator.
また、 最近では水熱反応等により、 これら木材 ·農業系 ·下水汚泥などの有機 固形廃棄物をスラリ一化しボイラー燃料として使用する技術が研究されている。 一方、 有機物を含んだ廃液からメタン菌による嫌気処理を行ないバイオガスを 発生させ、 ボイラー燃料やガスエンジン発電などに使用する燃料の技術が従来よ り研究されている。  Recently, a technology has been studied to convert organic solid waste such as wood, agricultural, and sewage sludge into a slurry and use it as boiler fuel by hydrothermal reaction. On the other hand, biomass is generated by performing anaerobic treatment with methane bacteria from waste liquids containing organic substances, and fuel technologies used for boiler fuel and gas engine power generation have been studied in the past.
実際に、 メタン菌による嫌気処理されたバイオガスは、 ボイラーにより燃焼さ れ熱供給などに使用されたり、 ガスエンジンにバイオガスを使用した発電及ぴ熱 電供給システム等が普及しつつある。 ここで、 熱電供給システムとは、 電力及び 熱を同時に供給するシステムであり、 例えば、 内燃機関から出る排ガスに含まれ る保有熱を回収する装置により蒸気や温水を発生させ、 これを暖房に利用する発 電システムがある。  In fact, biogas subjected to anaerobic treatment with methane bacteria is burned by a boiler and used for heat supply, and power generation and heat and power supply systems using biogas for gas engines are becoming widespread. Here, the thermoelectric supply system is a system that supplies electric power and heat at the same time.For example, a device that recovers retained heat contained in exhaust gas from an internal combustion engine generates steam or hot water and uses it for heating. There is a power generation system.
このように、 スラリ一燃料を処理する際のシステムとしては種々のシステムが 開発されている。 例えば、 下記の特許文献 1では、 水に不溶な有機性固形物を、 高効率でエネルギー回収することができ、 しかも有害物を発生することなく処理 することができる、 有機性固形物の処理方法と、 この方法を実施するのに好適な 有機性固形物の処理装置が開示されている。  As described above, various systems have been developed as systems for processing slurry fuel. For example, in Patent Document 1 below, a method for treating an organic solid that can recover water-insoluble organic solids with high efficiency and generate no harmful substances can be achieved. An organic solid processing apparatus suitable for carrying out this method is disclosed.
また、 例えば、 下記の特許文献 2では、 スラリーを無害化および減量化するこ とができ、 運転コストの削減を図ることができる有機物処理システムが開示され ている。 (特許文献 1 ) Further, for example, Patent Document 2 below discloses an organic matter treatment system capable of detoxifying and reducing the amount of slurry and reducing operating costs. (Patent Document 1)
特開 2 0 0 2— 6 6 5 0 7号公報  Japanese Patent Application Laid-Open Publication No. 2002-66607
(特許文献 2 )  (Patent Document 2)
特開 2 0 0 2— 1 2 6 7 9 7号公報  Japanese Patent Application Laid-Open No. 2000-2012
しかしながら、 上記のような従来のシステムではトータルのエネルギー効率が 悪いという問題点を有している。  However, the conventional system as described above has a problem that the total energy efficiency is low.
例えば、 従来では、 有機固形廃棄物を焼却処理し、 その熱を未利用エネルギー として活用したり、 蒸気タービンによる発電が行われたりしていた。  For example, in the past, organic solid waste was incinerated, and the heat was used as unused energy, or power generation was performed by a steam turbine.
しかし、 このような有機固形廃棄物の処理においては、 原材料の持つエネルギ 一を電力へ変換する発電効率が低く、 エネルギーの多くは熱エネルギーとして排 出される。 廃棄物発生箇所の周辺には発生する廃棄物熱エネルギーと比較して熱 需要が少なく、 エネルギーの有効活用がされにくいという問題点があった。  However, in such treatment of organic solid waste, the power generation efficiency of converting the energy of raw materials into electric power is low, and much of the energy is discharged as heat energy. In the vicinity of the waste generation point, there was a problem that the heat demand was smaller than the waste heat energy generated, and it was difficult to use energy effectively.
また、 有機固形廃棄物をスラリー化するにあたり、 一般には亜臨界水中或いは 超臨界水中での反応を使用するため、 廃棄物を加熱する工程において多くの化石 燃料若しくは電力を使用しているが、 この加熱工程をさらに効率化することが望 まれている。 ここで、 亜臨界水中での反応とは、 臨界点以下の温度 '圧力での反 応をいい、 超臨界水中での反応とは、 臨界点より上の温度 '圧力での反応をいう。 In addition, a large amount of fossil fuel or electric power is used in the process of heating the waste because the reaction in the subcritical water or supercritical water is generally used to slurry the organic solid waste. It is hoped that the heating process will be more efficient. Here, a reaction in subcritical water refers to a reaction at a temperature and pressure below the critical point, and a reaction in supercritical water refers to a reaction at a temperature and pressure above the critical point.
—方、 有機物を含んだ廃液からメタン菌による嫌気処理を行ないバイオガスを 発生させる場合、 バイオガスは連続的に発生するものの、 その発生量は外部条件 により変動し、 全てのバイオガスを有効活用するためには、 過大なエンジン設備、 若しくは大規模なガス圧縮機とバッファータンクが必要となる。 On the other hand, when biogas is generated by performing anaerobic treatment with methane bacteria from waste liquid containing organic matter, the biogas is generated continuously, but the amount generated varies depending on external conditions, and all the biogas is used effectively To do so, excessive engine equipment or large-scale gas compressors and buffer tanks are required.
そのため、 有機物を含んだ廃液からメタン菌による嫌気処理を行ないパイォガ スを発生させるシステムへの投資を行う場合は、 そのさらなる効率化を図り、 採 算性を向上させることが望まれている。  Therefore, when investing in a system that generates pigas by performing anaerobic treatment with methane bacteria from wastewater containing organic matter, it is desired to further improve the efficiency and improve profitability.
しかし、 熱電供給システムにおいても、 有機固形廃棄物の処理システムとパイ ォガスの生成システムとは別々のシステムとして検討されており、 いずれの場合 でも出力が小さい場合が多く、 スケールメリットが確保できず、 投資回収の観点 から普及が進まないという問題点を有している。 W However, also in the thermoelectric supply system, the organic solid waste treatment system and the biogas generation system are being considered as separate systems. It has a problem that it does not spread from the viewpoint of investment recovery. W
3  Three
発明の開示 Disclosure of the invention
本発明は上記の従来技術の課題を解決するためになされたもので、 その目的と するところは、 固形廃棄物からスラリ一燃料を生成する際における効率を向上さ せることが可能な排熱を利用したスラリ一製造貯蔵システムを提供することにあ る。  The present invention has been made to solve the above-mentioned problems of the prior art, and an object of the present invention is to reduce waste heat capable of improving efficiency in producing slurry fuel from solid waste. The purpose of the present invention is to provide a slurry manufacturing and storage system using the slurry.
上記目的を達成するために、 本発明に係る排熱を利用したスラリー製造貯蔵シ ステムは、 固形廃棄物からスラリー燃料を生成する反応手段と、 熱を有する排ガ スを排出する燃焼手段と、 前記燃焼手段から排出された前記排ガスにより熱媒体 を加熱する熱交換手段とを備え、 前記反応手段における前記固形廃棄物の加熱処 理において、 前記熱媒体の熱を使用することを特徴とする。  In order to achieve the above object, a slurry production and storage system using waste heat according to the present invention includes: a reaction unit that generates slurry fuel from solid waste; a combustion unit that discharges heated waste gas; A heat exchange means for heating a heat medium with the exhaust gas discharged from the combustion means, wherein heat of the heat medium is used in the heating treatment of the solid waste in the reaction means.
また、 本発明に係る排熱を利用したスラリー製造貯蔵システムは、 固形廃棄物 からスラリ一燃料を生成する反応手段と、 前記反応手段により生成されたスラリ 一燃料を貯蔵する貯蔵手段と、 熱を排出する燃焼手段とを備え、 前記燃焼手段か らの熱により前記貯蔵手段を加熱し、 熱対流によつて前記貯蔵手段内部のスラリ 一燃料を攪拌することを特徴とする。  Further, the slurry production and storage system using waste heat according to the present invention includes: a reaction unit that generates slurry fuel from solid waste; a storage unit that stores the slurry fuel generated by the reaction unit; A combustion means for discharging the fuel, wherein the storage means is heated by heat from the combustion means, and the slurry fuel inside the storage means is agitated by heat convection.
また、 本発明に係る排熱を利用したスラリー製造貯蔵システムは、 前記燃焼手 段から排出された熱を有する排ガスにより熱媒体を加熱する熱交換手段を備え、 前記貯蔵手段を、 前記熱媒体の熱を使用して加熱することを特徴とする。  Further, the slurry production and storage system using waste heat according to the present invention includes a heat exchange unit that heats a heat medium with exhaust gas having heat discharged from the combustion means, and further includes: It is characterized by heating using heat.
また、 本発明に係る排熱を利用したスラリー製造貯蔵システムは、 固形廃棄物 からスラリー燃料を生成する反応手段と、 前記反応手段により生成されたスラリ 一燃料を貯蔵する貯蔵手段と、 冷却媒体により冷却される燃焼手段と、 バイオガ スを生成するためのバイオガス生成手段とを備え、 前記燃焼手段を冷却媒体によ り冷却した際における該冷却媒体の熱を、 前記貯蔵手段及び前記バイオガス生成 手段の加熱に利用することを特徴とする。  Further, the slurry production and storage system using waste heat according to the present invention includes: a reaction unit that generates slurry fuel from solid waste; a storage unit that stores slurry fuel generated by the reaction unit; and a cooling medium. A combustion unit to be cooled; and a biogas generation unit for generating biogas, wherein the heat of the cooling medium when the combustion unit is cooled by a cooling medium is transferred to the storage unit and the biogas generation. It is characterized in that it is used for heating means.
また、 本発明に係る排熱を利用したスラリー製造貯蔵システムは、 前記燃焼手 段は、 内燃機関、 外燃機関又は燃料電池であることを特徴とする。  In the slurry production / storage system using waste heat according to the present invention, the combustion means is an internal combustion engine, an external combustion engine, or a fuel cell.
ここで、 固形廃棄物から生成されたスラリ一燃料 (以下、 固形廃棄物スラリー 燃料ともいう) とは、 バイオマスを原料とした亜臨界水中或いは超臨界水中での 反応等により、 有機物を炭化させた後、 水分調整を行い (必要によっては添加剤 を加えて) スラリー状態にした燃料をいう。 Here, the slurry fuel produced from solid waste (hereinafter also referred to as solid waste slurry fuel) refers to the carbonization of organic matter by reaction in subcritical water or supercritical water using biomass as a raw material. After that, adjust the water content (if necessary, A fuel that is in a slurry state.
また、 スラリーとは、 一般に、 水と固形物を混ぜ合わせた流動性の高い物質を レヽ 。  A slurry is generally a highly fluid substance obtained by mixing water and a solid.
また、 燃焼手段とは、 内燃機関、 外燃機関及び燃料電池をいう。 内燃機関とは、 燃料と空気の混合気の保有する化学的エネルギーを燃焼によって熱エネルギーに 変え、 この燃焼生成物が膨張する際の仕事を直接利用する機関であり、 外燃機関 とは、 ボイラーのように伝熱壁を通して熱を作動物質に与える物で、 その作動物 質が膨張する際の仕事を利用する機関であり、 燃料電池とは、 外部から燃料を供 給し改質して得られる水素と空気中の酸素とを電気化学的に反応させることによ り、 直接電気エネルギーを発生させる電池のことをいう。  The combustion means refers to an internal combustion engine, an external combustion engine, and a fuel cell. An internal combustion engine is an engine that converts the chemical energy of a mixture of fuel and air into thermal energy by combustion, and directly uses the work of expanding the combustion products. An external combustion engine is a boiler An engine that gives heat to a working material through a heat transfer wall, and uses the work when the working material expands.A fuel cell is obtained by supplying fuel from the outside and reforming it. A battery that directly generates electrical energy by electrochemically reacting hydrogen and oxygen in the air.
また、 反応手段とは、 固形廃棄物から固形廃棄物スラリー燃料を生成するため の手段である。 この反応手段は、 例えば、 固形廃棄物を高温高圧化で脱水、 脱酸 素作用を利用して、 高カロリーの燃料に改質することにより、 固形廃棄物スラリ 一燃料を生成する。 また、 このような反応手段としては、 例えば石炭のスラリー 化技術を挙げることができる。  The reaction means is a means for producing solid waste slurry fuel from solid waste. This reaction means produces solid waste slurry fuel by, for example, reforming solid waste into high calorie fuel using dehydration and deoxidation at high temperature and pressure. Further, as such a reaction means, for example, a coal slurry technology can be mentioned.
また、 バイオガス生成手段とは、 例えば嫌気性消化槽を挙げることができる力 ゴミ埋め立て処分地の地中から発生するバイオガスを含め、 嫌気性消化槽に限定 されるものではない。  The biogas generation means is not limited to an anaerobic digestion tank, including, for example, biogas generated from the underground of a landfill site for waste, such as an anaerobic digestion tank.
また、 冷却媒体とは、 燃焼手段を冷却するための媒体であって、 例えば冷却水 を挙げることができるが、 冷却水に限定されるものではない。 図面の簡単な説明  Further, the cooling medium is a medium for cooling the combustion means, and may be, for example, cooling water, but is not limited to cooling water. BRIEF DESCRIPTION OF THE FIGURES
' 図 1は、 本発明に係る排熱を利用したスラリー製造貯蔵システムの第 1の実施 形態のブロック図である。  FIG. 1 is a block diagram of a first embodiment of a slurry production / storage system using waste heat according to the present invention.
図 2は、 本発明に係る排熱を利用したスラリ一製造貯蔵システムの第 2の実施 形態のブロック図である。  FIG. 2 is a block diagram of a second embodiment of a slurry production and storage system using waste heat according to the present invention.
図 3は、 本発明に係る排熱を利用したスラリ一製造貯蔵システムの第 3の実施 形態のプロック図である。 発明を実施するための最良の形態 FIG. 3 is a block diagram of a third embodiment of a slurry production and storage system using waste heat according to the present invention. BEST MODE FOR CARRYING OUT THE INVENTION
以下に図面を参照して、 この発明の好適な実施の形態を例示的に詳しく説明す る。 ただし、 この実施の形態に記載されている構成部品の寸法、 材質、 形状、 そ の相対配置などは、 特に特定的な記載がない限りは、 この発明の範囲をそれらの みに限定する趣旨のものではない。  Preferred embodiments of the present invention will be illustratively described in detail below with reference to the drawings. However, unless otherwise specified, the dimensions, materials, shapes, relative arrangements, and the like of the components described in this embodiment are intended to limit the scope of the invention to only those components. Not something.
(第 1の実施形態)  (First Embodiment)
まず、 本発明に係る排熱を利用したスラリー製造貯蔵システムの第 1の実施形 態について図 1を参照して説明する。 図 1は、 本発明に係る排熱を利用したスラ リ一製造貯蔵システムの第 1の実施形態のプロック図である。  First, a first embodiment of a slurry production and storage system using waste heat according to the present invention will be described with reference to FIG. FIG. 1 is a block diagram of a first embodiment of a slurry production and storage system using waste heat according to the present invention.
図 1に示されるように、 本発明に係る排熱を利用したスラリ一製造貯蔵システ ムの第 1の実施形態は、 固形廃棄物 1 0 9を排出する工場 1 0 1を備える。  As shown in FIG. 1, a first embodiment of a slurry production and storage system using waste heat according to the present invention includes a factory 101 for discharging solid waste 109.
この固形廃棄物 1 0 9は、 例えば、 木材の有機固形廃棄物、 農業系から排出さ れた有機固形廃棄物、 食品廃棄物、 植物廃棄物、 動物廃棄物などの有機固形廃棄 物である。  The solid waste 109 is, for example, organic solid waste of wood, organic solid waste discharged from agricultural systems, food waste, plant waste, animal waste, and the like.
また、 本実施形態の排熱を利用したスラリー製造貯蔵システムは、 固形廃棄物 1 0 9から、 少なくとも固形廃棄物 1 0 9の加熱工程を経て固形廃棄物スラリー 燃料 1 1 0を生成する亜臨界水中での反応器 1 0 2を備える。  In addition, the slurry production and storage system using waste heat of the present embodiment is a subcritical fuel that generates a solid waste slurry fuel 110 from a solid waste 109 through at least a heating step of the solid waste 109. Equipped with a reactor 102 in water.
この亜臨界水中での反応器 1 0 2は、 加圧加熱して一定時間保持することによ り、 固形廃棄物 1 0 9から固形廃棄物スラリー燃料 1 1 0を生成する装置である。 また、 本実施形態の排熱を利用したスラリー製造貯蔵システムは、 固形廃棄物 スラリー燃料 1 1 0から余分な水分を除去する脱水器 1 0 3を備える。 , この脱水器 1 0 3は、 余分な水分が除去された固形廃棄物スラリー燃料 1 1 1 を生成する。  The reactor 102 in this subcritical water is a device that generates solid waste slurry fuel 110 from solid waste 109 by heating under pressure and holding for a certain period of time. In addition, the slurry production and storage system using waste heat according to the present embodiment includes a dehydrator 103 for removing excess moisture from the solid waste slurry fuel 110. This dehydrator 103 produces a solid waste slurry fuel 111 from which excess water has been removed.
また、 本実施形態の排熱を利用したスラリー製造貯蔵システムは、 脱水器 1 0 3により生成された固形廃棄物スラリ一燃料 1 1 1を貯蔵するためのスラリ一燃 料タンク 1 0 4を備える。  In addition, the slurry production and storage system using waste heat of the present embodiment includes a slurry fuel tank 104 for storing the solid waste slurry fuel 111 generated by the dehydrator 103. .
また、 本実施形態の排熱を利用したスラリー製造貯蔵システムは、 スラリー燃 料タンク 1 0 4に貯蔵された固形廃棄物スラリー燃料 1 1 1を燃料として用いて 燃焼を行う内燃機関 1 0 5を備える。 この内燃機関 1 0 5は、 例えばガスタービン、 ディーゼルエンジン、 ガスェン ジンなどを挙げることができる。 また、 この内燃機関 1 0 5は、 固形廃棄物スラ リ一燃料 1 1 1を燃焼して熱を有する排ガス 1 1 2を排出する。 The slurry production and storage system using waste heat of the present embodiment includes an internal combustion engine 105 that performs combustion using the solid waste slurry fuel 111 stored in the slurry fuel tank 104 as fuel. Prepare. Examples of the internal combustion engine 105 include a gas turbine, a diesel engine, a gas engine, and the like. Further, the internal combustion engine 105 burns the solid waste slurry fuel 111 and emits exhaust gas 112 having heat.
この內燃機関 1 0 5は、 必要に応じて運転の安定性を確保するために、 灯油、 軽油、 都市ガス、 天然ガス、 重油、 その他の燃料を混合させ燃焼させる。  The fuel-burning engine 105 mixes and burns kerosene, light oil, city gas, natural gas, heavy oil, and other fuels as necessary to ensure stable operation.
また、 本実施形態の排熱を利用したスラリー製造貯蔵システムは、 内燃機関 1 0 5から排出された高温の排ガス 1 1 2を用いて、 亜臨界水中での反応器 1 0 2 を加熱するための熱交換器 1 0 6, 1 0 7を備える。  In addition, the slurry production and storage system using the exhaust heat of the present embodiment uses the high-temperature exhaust gas 112 discharged from the internal combustion engine 105 to heat the reactor 102 in subcritical water. Heat exchangers 106 and 107 are provided.
熱交換器 1 0 6と熱交換器 1 0 7とは、 熱媒油 1 0 8により内燃機関 1 0 5と 亜臨界水中での'反応器 1 0 2との間で熱の交換を行う。  The heat exchanger 106 and the heat exchanger 107 exchange heat between the internal combustion engine 105 and the reactor 102 in subcritical water by the heat transfer oil 108.
すなわち、 熱交換器 1 0 6は、 内燃機関 1 0 5から排出された排ガス 1 1 2に より熱媒油 1 0 8を加熱させる。  That is, the heat exchanger 106 heats the heat transfer oil 108 with the exhaust gas 112 discharged from the internal combustion engine 105.
そして、 熱交換器 1 0 6は加熱された熱媒油 1 0 8を熱交換器 1 0 7との間で 循環させる。  Then, the heat exchanger 106 circulates the heated heat transfer oil 108 with the heat exchanger 107.
熱交換器 1 0 7は、 熱媒油 1 0 8からの熱を亜臨界水中での反応器 1 0 2に与 えることにより、 亜臨界水中での反応器 1 0 2を加熱する。  The heat exchanger 107 heats the reactor 102 in subcritical water by giving the heat from the heat transfer oil 108 to the reactor 102 in subcritical water.
このように、 本発明に係る排熱を利用したスラリー製造貯蔵システムの第 1の 実施形態では、 内燃機関 1 0 5から排出された高温の排ガス 1 1 2を用いて亜臨 界水中での反応器 1 0 2を加熱する。  As described above, in the first embodiment of the slurry production / storage system using waste heat according to the present invention, the reaction in sub-critical water is performed using the high-temperature exhaust gas 112 discharged from the internal combustion engine 105. Heat vessel 102.
亜臨界水中での反応器 1 0 2は、 上記の内燃機関 1 0 5による排ガスの加熱を、 固形廃棄物 1 0 9からの固形廃棄物スラリー燃料 1 1 0の生成に用いる。  The reactor 102 in the subcritical water uses the heating of the exhaust gas by the internal combustion engine 105 described above to generate the solid waste slurry fuel 110 from the solid waste 109.
したがって、 本実施形態では、 内燃機関 1 0 5からの排ガス 1 1 2の熱を亜臨 界水中での反応器 1 0 2における固形廃棄物スラリー燃料 1 1 0の生成に用いて いるため、 内燃機関 1 0 5から排ガス 1 1 2として排出された熱を有効に利用す ることとなり、 排熱を利用したスラリ一製造貯蔵システム全体における効率を向 上させることができる。  Therefore, in the present embodiment, since the heat of the exhaust gas 112 from the internal combustion engine 105 is used for producing the solid waste slurry fuel 110 in the reactor 102 in sub-critical water, The heat exhausted from the engine 105 as the exhaust gas 112 can be used effectively, and the efficiency of the entire slurry production and storage system using the exhaust heat can be improved.
ここで、 本実施形態では、 内燃機関 1 0 5は、 スラリー燃料タンク 1 0 4に貯 蔵された固形廃棄物スラリー燃料 1 1 1を燃焼するとしたが、 本発明はこのよう な場合に限定されるものではなく、 内燃機関 1 0 5は、 スラリー燃料タンク 1 0 4に貯蔵された固形廃棄物スラリー燃料 1 1 1以外の燃料を燃焼させて排ガス 1 1 2を排出するとしても良い。 Here, in the present embodiment, the internal combustion engine 105 burns the solid waste slurry fuel 111 stored in the slurry fuel tank 104, but the present invention is limited to such a case. The internal combustion engine 105 is a slurry fuel tank The fuel other than the solid waste slurry fuel 111 stored in 4 may be burned to emit exhaust gas 112.
また、 高温の排ガス 1 1 2を排出する機関として本実施形態は内燃機関 1 0 5 を利用したが、 本発明はこのような場合に限定されるものではなく、 外燃機関、 燃料電池を利用しても良い。  Although the present embodiment uses the internal combustion engine 105 as an engine that emits high-temperature exhaust gas 112, the present invention is not limited to such a case, and uses an external combustion engine and a fuel cell. You may.
外燃機関の一例として、 例えば、 ボイラー、 スターリングエンジンなどを挙げ ることができる。  Examples of the external combustion engine include a boiler and a Stirling engine.
また、 本実施形態では、 内燃機関 1 0 5と亜臨界水中での反応器 1 0 2との間 で熱を交換する熱交換器 1 0 6 , 1 0 7は熱媒油 1 0 8を用いて熱の交換を行う としたが、 本発明はこのような場合に限定されるものではなく、 熱交換器 1 0 6 , 1 0 7は熱媒油以外の適当な媒体を用いて熱の交換を行うとしても良い。  In the present embodiment, heat exchangers 106 and 107 for exchanging heat between the internal combustion engine 105 and the reactor 102 in subcritical water use a heat transfer oil 108. However, the present invention is not limited to such a case, and the heat exchangers 106 and 107 exchange heat using an appropriate medium other than the heat transfer oil. May be performed.
また、 排ガス中のエネルギーのみではなく、 内燃機関本体の保有する熱と熱交 換しても良い。  Further, the heat exchange may be performed not only with the energy in the exhaust gas but also with the heat of the internal combustion engine body.
(第 2の実施形態)  (Second embodiment)
次に、 本発明に係る排熱を利用したスラリ一製造貯蔵システムの第 2の実施形 態について図 2を参照して説明する。 図 2は、 本発明に係る排熱を利用したスラ リ一製造貯蔵システムの第 2の実施形態のブロック図である。  Next, a second embodiment of a slurry production and storage system using waste heat according to the present invention will be described with reference to FIG. FIG. 2 is a block diagram of a second embodiment of a slurry production and storage system using waste heat according to the present invention.
図 2に示されるように、 本発明に係る排熱を利用したスラリー製造貯蔵システ ムの第 2の実施形態は、 固形廃棄物 2 0 9を排出する工場 2 0 1を備える。  As shown in FIG. 2, the second embodiment of the slurry production / storage system using waste heat according to the present invention includes a factory 201 for discharging solid waste 209.
この固形廃棄物 2 0 9は、 例えば、 木材の有機固形廃棄物、 農業、 林業、 漁業、 畜産業系から排出された有機固形廃棄物、 食品廃棄物、 植物廃棄物、 動物廃棄物、 建設廃棄物などの有機固形廃棄物である。  This solid waste is, for example, organic solid waste from wood, organic solid waste from agriculture, forestry, fisheries, and livestock industries, food waste, plant waste, animal waste, and construction waste. Organic solid waste such as waste.
また、 本実施形態の排熱を利.用したスラリー製造貯蔵システムは、 固形廃棄物 2 0 9から、 少なくとも固形廃棄物 2 0 9の加熱工程を経て固形廃棄物スラリ一 燃料 2 1 0を生成する亜臨界水中での反応器 2 0 2を備える。 この亜臨界水中で の反応器 2 0 2は、 前述の第 1の実施形態における亜臨界水中での反応器 1 0 2 と同様の反応器である。  In addition, the slurry production and storage system using the waste heat of the present embodiment generates the solid waste slurry fuel 210 from the solid waste 209 through at least the heating step of the solid waste 209. The reactor is provided with sub-critical water in subcritical water. The reactor 202 in subcritical water is the same as the reactor 102 in subcritical water in the first embodiment described above.
また、 本実施形態の排熱を利用したスラリー製造貯蔵システムは、 固形廃棄物 スラリ一燃料 2 1 0から余分な水分を除去する脱水器 2 0 3を備える。 この脱水器 2 0 3は、 余分な水分が除去された固形廃棄物スラリー燃料 2 1 1 を生成する。 In addition, the slurry production and storage system using waste heat according to the present embodiment includes a dehydrator 203 for removing excess water from the solid waste slurry fuel 210. This dehydrator 203 produces a solid waste slurry fuel 211 from which excess water has been removed.
また、 本実施形態の排熱を利用したスラリー製造貯蔵システムは、 脱水器 2 0 3から生成された固形廃棄物スラリー燃料 2 1 1を貯蔵するためのスラリー燃料 タンク 2 0 4を備える。  In addition, the slurry production and storage system using waste heat according to the present embodiment includes a slurry fuel tank 204 for storing the solid waste slurry fuel 211 generated from the dehydrator 203.
また、 本実施形態の排熱を利用したスラリー製造貯蔵システムは、 スラリー燃 料タンク 2 0 4に貯蔵された固形廃棄物スラリー燃料 2 1 1を燃料として用いて 燃焼させる内燃機関 2 0 5を備える。  In addition, the slurry production and storage system using waste heat of the present embodiment includes an internal combustion engine 205 that burns using the solid waste slurry fuel 211 stored in the slurry fuel tank 204 as fuel. .
この内燃機関 2 0 5は、 必要に応じて運転の安定性を確保するために、 灯油、 軽油、 都市ガス、 天然ガス、 重油、 その他の燃料を混合させ燃焼させる。  The internal combustion engine 205 mixes and burns kerosene, light oil, city gas, natural gas, heavy oil, and other fuels as necessary to ensure stable operation.
この内燃機関 2 0 5としては、 例えばガスタービン、 ディーゼルエンジン、 ガ スエンジンなどを挙げることができる。 また、 この内燃機関 2 0 5は、 高温の排 ガス 2 1 2を排出する。  Examples of the internal combustion engine 205 include a gas turbine, a diesel engine, and a gas engine. The internal combustion engine 205 emits high-temperature exhaust gas 212.
また、 本実施形態の排熱を利用したスラリー製造貯蔵システムは、 内燃機関 2 0 5から排出された高温の排ガス 2 1 2を用いて、 スラリー燃料タンク 2 0 4を 加熱するための熱交換器 2 0 6, 2 0 7を備える。  In addition, the slurry production and storage system using the exhaust heat of the present embodiment includes a heat exchanger for heating the slurry fuel tank 204 using the high-temperature exhaust gas 212 discharged from the internal combustion engine 205. It is equipped with 206,207.
熱交換器 2 0 6と熱交換器 2 0 7とは、 熱媒油 2 0 8により内燃機関 2 0 5と スラリ一燃料タンク 2 0 4との間で熱の交換を行う。  The heat exchanger 206 and the heat exchanger 207 exchange heat between the internal combustion engine 205 and the slurry fuel tank 204 using the heat medium oil 208.
すなわち、 熱交換器 2 0 6は、 内燃機関 2 0 5から排出された排ガス 2 1 2に より熱媒油 2 0 8を加熱させる。  That is, the heat exchanger 206 heats the heat transfer oil 208 with the exhaust gas 212 discharged from the internal combustion engine 205.
そして、 熱交換器 2 0 6は加熱された熱媒油 2 0 8を熱交換器 2 0 7との間で 循環させる。  Then, the heat exchanger 206 circulates the heated heat medium oil 208 between the heat exchanger 208 and the heat exchanger 206.
熱交換器 2 0 7は、 熱媒油 2 0 8からの熱をスラリー燃料タンク 2 0 4に与え ることにより、 スラリー燃料タンク 2 0 4を加熱する。  The heat exchanger 207 heats the slurry fuel tank 204 by applying heat from the heat transfer oil 208 to the slurry fuel tank 204.
このように、 本発明に係る排熱を利用したスラリー製造貯蔵システムの第 2の 実施形態では、 内燃機関 2 0 5から排出された高温の排ガス 2 1 2を用いてスラ リ一燃料タンク 2 0 4を加熱する。  As described above, in the second embodiment of the slurry production and storage system using the exhaust heat according to the present invention, the slurry-based fuel tank 200 is prepared by using the high-temperature exhaust gas 212 discharged from the internal combustion engine 205. Heat 4
加熱されたスラリー燃料タンク 2 0 4には、 その内部に固形廃棄物スラリー燃 料 2 1 1の熱対流 2 1 3が発生する。 従来のスラリー燃料は、 液体と固体の分離を防止するために添加剤を混合して 安定させていた。 In the heated slurry fuel tank 204, heat convection 2 13 of the solid waste slurry fuel 2 11 is generated therein. Conventional slurry fuels have been stabilized by mixing additives to prevent separation of liquid and solid.
しかし、 本実施形態の排熱を利用したスラリー製造貯蔵システムでは、 内燃機 関 2 0 5から発生する熱を、 スラリー燃料タンク 2 0 4の加熱に用い、 スラリー 燃料タンク 2 0 4內部で熱対流 2 1 3を発生させ、 固形廃棄物スラリー燃料 2 1 1を攪拌することにより固形廃棄物スラリ一燃料 2 1 1における液体と固体の分 離を防止する。  However, in the slurry production and storage system using the exhaust heat of this embodiment, the heat generated from the internal combustion engine 205 is used for heating the slurry fuel tank 204, and the heat convection in the slurry fuel tank 204 By generating 13 and stirring the solid waste slurry fuel 2 11, separation of liquid and solid in the solid waste slurry fuel 2 11 is prevented.
したがって、 本実施形態では、 内燃機関 2 0 5からの排ガス 2 1 2の熱をスラ リー燃料タンク 2 0 4における固形廃棄物スラリー燃料 2 1 1の攪拌に用いてい るため、 内燃機関 1 0 5から排ガス 2 1 2として排出された熱を有効に利用する ことができ、 排熱を利用したスラリー製造貯蔵システム全体における効率を向上 させることができる。  Therefore, in this embodiment, since the heat of the exhaust gas 212 from the internal combustion engine 205 is used for stirring the solid waste slurry fuel 211 in the slurry fuel tank 204, the internal combustion engine 105 The heat discharged as exhaust gas 212 from the wastewater can be effectively used, and the efficiency of the entire slurry production and storage system using the discharged heat can be improved.
ここで、 本実施形態では、 内燃機関 2 0 5は、 スラリ一燃料タンク 2 0 4に貯 蔵された固形廃棄物スラリー燃料 2 1 1を燃焼するとしたが、 本発明はこのよう な場合に限定されるものではなく、 内燃機関 2 0 5は、 スラリー燃料タンク 2 0 4に貯蔵された固形廃棄物スラリー燃料 2 1 1以外の燃料を燃焼させて排ガス 2 1 2を排出するとしても良い。  Here, in the present embodiment, the internal combustion engine 205 burns the solid waste slurry fuel 211 stored in the slurry fuel tank 204, but the present invention is limited to such a case. Instead, the internal combustion engine 205 may burn the fuel other than the solid waste slurry fuel 211 stored in the slurry fuel tank 204 and discharge the exhaust gas 212.
また、 高温の排ガスを排出する機関として本実施形態は内燃機関 2 0 5を利用 したが、 本発明はこのような場合に限定されるものではなく、 前述の第 1の実施 形態で示したような、 外燃機関、 燃料電池を利用しても良い。  Although the present embodiment utilizes the internal combustion engine 205 as an engine that emits high-temperature exhaust gas, the present invention is not limited to such a case, and as described in the first embodiment. Alternatively, an external combustion engine or a fuel cell may be used.
また、 本実施形態では、 内燃機関 2 0 5とスラリー燃料タンク 2 0 4との間で 熱を交換する熱交換器 2 0 6, 2 0 7は熱媒油 2 0 8を用いて熱の交換を行うと したが、 本発明はこのような場合に限定されるものではなく、 熱交換器 2 0 6 , 2 0 7は熱媒油以外の適当な媒体を用いて熱の交換を行うとしても良い。  In the present embodiment, the heat exchangers 206 and 207 for exchanging heat between the internal combustion engine 205 and the slurry fuel tank 204 use heat transfer oil 208 to exchange heat. However, the present invention is not limited to such a case, and the heat exchangers 206 and 207 may exchange heat using an appropriate medium other than the heat transfer oil. good.
また、 本実施形態では、 熱交換器 2 0 6, 2 0 7及ぴ熱媒油 2 0 8を用いて、 内燃機関 2 0 5から排出された熱をスラリー燃料タンク 2 0 4に与えるとしてい るが、 本発明はこのような場合に限定されるものではない。  Further, in the present embodiment, the heat discharged from the internal combustion engine 205 is given to the slurry fuel tank 204 using the heat exchangers 206 and 207 and the heat medium oil 208. However, the present invention is not limited to such a case.
すなわち、 スラリー燃料タンク 2 0 4と内燃機関 2 0 5とを密接させ、 内燃機 関 2 0 5から排出される排ガス以外の排出される熱を直接または熱媒体により間 接的に、 スラリー燃料タンク 2 0 4に与えるとしても良い。 That is, the slurry fuel tank 204 and the internal combustion engine 205 are brought into close contact with each other, and the heat discharged other than the exhaust gas discharged from the internal combustion engine 205 is transferred directly or by a heat medium. It may be provided directly to the slurry fuel tank 204.
(第 3の実施形態)  (Third embodiment)
次に、 本発明に係る排熱を利用したスラリ一製造貯蔵システムの第 3の実施形 態について図 3を参照して説明する。 図 3は、 本発明に係る排熱を利用したスラ リ一製造貯蔵システムの第 3の実施形態のブロック図である。  Next, a third embodiment of a slurry production and storage system using waste heat according to the present invention will be described with reference to FIG. FIG. 3 is a block diagram of a third embodiment of a slurry production and storage system using waste heat according to the present invention.
図 3に示されるように、 本発明に係る排熱を利用したスラリ一製造貯蔵システ ムの第 3の実施形態は、 固形廃棄物 3 0 8を排出する工場 3 0 1を備える。  As shown in FIG. 3, the third embodiment of the slurry production / storage system using waste heat according to the present invention includes a factory 301 for discharging solid waste 308.
この固形廃棄物 3 0 8は、 例えば、 木材の有機固形廃棄物、 農業系から排出さ れた有機固形廃棄物、 食品廃棄物、 植物廃棄物、 動物廃棄物などの有機固形廃棄 物である。  The solid waste 308 is, for example, organic solid waste such as wood organic solid waste, organic solid waste discharged from agricultural systems, food waste, plant waste, and animal waste.
また、 本実施形態の排熱を利用したスラリー製造貯蔵システムは、 固形廃棄物 3 0 8から、 この固形廃棄物 3 0 8の加熱工程を経て固形廃棄物スラリー燃料 3 0 9を生成する亜臨界水中での反応器 3 0 2を備える。 この亜臨界水中での反応 器 3 0 2は、 前述の第 1の実施形態における亜臨界水中での反応器 1 0 2と同様 の反応器である。  In addition, the slurry production and storage system using waste heat of the present embodiment is a subcritical fuel that generates a solid waste slurry fuel 309 from the solid waste 308 through a heating process of the solid waste 308. Equipped with a reactor 302 in water. The reactor 302 in subcritical water is the same reactor as the reactor 102 in subcritical water in the first embodiment described above.
また、 本実施形態の排熱を利用したスラリ一製造貯蔵システムは、 固形廃棄物 スラリー燃料 3 0 9から余分な水分を除去する脱水器 3 0 3を備える。  In addition, the slurry production and storage system using waste heat according to the present embodiment includes a dehydrator 303 for removing excess water from the solid waste slurry fuel 309.
この脱水器 3 0 3は、 余分な水分が除去された固形廃棄物スラリー燃料 3 1 0 を生成する。  The dehydrator 303 produces a solid waste slurry fuel 310 from which excess water has been removed.
また、 本実施形態の排熱を利用したスラリー製造貯蔵システムは、 脱水器 3 0 3から生成された固形廃棄物スラリー燃料 3 1 0を貯蔵するためのスラリー燃料 タンク 3 0 4を備える。  In addition, the slurry production and storage system using waste heat of the present embodiment includes a slurry fuel tank 304 for storing the solid waste slurry fuel 310 generated from the dehydrator 303.
また、 本実施形態の排熱を利用したスラリー製造貯蔵システムは、 工場 3 0 1 から排出された廃液 3 1 3を用いてバイオガス 3 1 2を生成する嫌気性消化槽 3 0 6を備える。 嫌気性消化槽 3 0 6は、 バイオガス 3 1 2を生成する際に熱を必 要とする。  In addition, the slurry production and storage system using waste heat according to the present embodiment includes an anaerobic digestion tank 306 that generates biogas 312 using waste liquid 313 discharged from the factory 301. Anaerobic digester 306 requires heat to produce biogas 312.
缣気性消化槽 3 0 6から生成されたバイオガス 3 1 2は、 加熱器 3 0 7にて利 用される。  The biogas 312 generated from the aerobic digester 306 is used in the heater 307.
加熱器 3 0 7は、 嫌気性消化槽 3 0 6から生成されたバイオガス 3 1 2を用い て亜臨界水中での反応器 3 0 2の加熱を行う。 The heater 307 uses biogas 312 generated from the anaerobic digester 306 The reactor 302 is heated in subcritical water.
また、 本実施形態の排熱を利用したスラリー製造貯蔵システムは、 スラリー燃 料タンク 3 0 4に貯蔵された固形廃棄物スラリー燃料 3 1 0を燃料として用いて 燃焼させる内燃機関 3 0 5を備える。  In addition, the slurry production and storage system using waste heat of the present embodiment includes an internal combustion engine 350 that burns using solid waste slurry fuel 310 stored in the slurry fuel tank 304 as fuel. .
この内燃機関 3 0 5は、 必要に応じて運転の安定性を確保するために、 灯油、 軽油、 都市ガス、 天然ガス、 重油、 その他の燃料を混合させ燃焼させる。  The internal combustion engine 305 mixes and burns kerosene, light oil, city gas, natural gas, heavy oil, and other fuels as necessary to ensure stable operation.
この内燃機関 3 0 5としては、 例えばガスタービン、 ディーゼルエンジン、 ガ スエンジンなどを挙げることができる。 また、 この内燃機関 3 0 5は、 冷却水 3 1 1により冷却される。  Examples of the internal combustion engine 305 include a gas turbine, a diesel engine, and a gas engine. The internal combustion engine 2005 is cooled by the cooling water 311.
冷却水 3 1 1は、 内燃機関 3 0 5を冷却した後においてその温度が上昇する。 そして、 本実施形態では、 内燃機関 3 0 5に対する冷却によって温度が上昇し た冷却水 3 1 1を用いてスラリー燃料タンク 3 0 4及び嫌気性消化槽 3 0 6の加 熱を行う。  The temperature of the cooling water 311 rises after cooling the internal combustion engine 2005. In the present embodiment, the slurry fuel tank 304 and the anaerobic digestion tank 310 are heated using the cooling water 311 whose temperature has been increased by cooling the internal combustion engine 2005.
すなわち、 図 3に示されるように、 本実施形態では、 内燃機関 3 0 5の冷却の 後、 熱を有する冷却水 3 1 1をスラリ一燃料タンク 3 0 4及び嫌気性消化槽 3 0 6との間で循環させ、 スラリー燃料タンク 3 0 4及ぴ嫌気性消化槽 3 0 6の加熱 を行う。 この冷却水 3 1 1の循環は、 例えば不図示の管、 加圧装置等からなる循 環装置により行われる。  That is, as shown in FIG. 3, in the present embodiment, after cooling the internal combustion engine 300, the cooling water 311 having heat is supplied to the slurry fuel tank 304 and the anaerobic digestion tank 310. To heat the slurry fuel tank 304 and the anaerobic digestion tank 303. The circulation of the cooling water 311 is performed by, for example, a circulation device including a pipe, a pressurizing device, and the like (not shown).
従来のシステムでは、 スラリー燃料タンク 3 0 4や嫌気性消化槽 3 0 6の加熱 は蒸気による加熱であり、 内燃機関 3 0 5の冷却には、 海水、 河川水、 冷却塔な どが使用されていた。  In the conventional system, heating of the slurry fuel tank 304 and the anaerobic digestion tank 306 is performed by steam, and seawater, river water, cooling towers, etc. are used to cool the internal combustion engine 305. I was
しかし、 本実施形態では、 内燃機関 3 0 5を冷却した際の冷却水 3 1 1の熱を スラリー燃料タンク 3 0 4及び嫌気性消化槽 3 0 6の加熱に使用しているため、 過剰な設備が不要となり、 排熱を利用したスラリ一製造貯蔵システムの投資コス トを低減することができる。  However, in the present embodiment, since the heat of the cooling water 311 when the internal combustion engine 2005 is cooled is used for heating the slurry fuel tank 304 and the anaerobic digestion tank 310, excessive heat is used. No equipment is required, and the investment cost of the slurry production and storage system using waste heat can be reduced.
また、 加熱されたスラリー燃料タンク 3 0 4は、 その内部に固形廃棄物スラリ 一燃料 3 1 0の熱対流 3 1 4が発生する。  Further, in the heated slurry fuel tank 304, heat convection 314 of the solid waste slurry / fuel 310 is generated therein.
従来のスラリー燃料は、 液体と固体の分離を防止するために添加剤を混合して 安定させていた。 しかし、 本実施形態の排熱を利用したスラリー製造貯蔵システムでは、 内燃機 関 3 0 5を冷却した際の冷却水 3 1 1の熱を、 スラリー燃料タンク 3 0 4の加熱 に用い、 スラリー燃料タンク 3 0 4内部で熱対流 3 1 4を発生させ、 固形廃棄物 スラリー燃料 3 1 0を攪拌することにより、 固形廃棄物スラリー燃料 3 1 0にお ける液体と固体の分離を防止する。 Conventional slurry fuels have been stabilized by mixing additives to prevent separation of liquid and solid. However, in the slurry production and storage system using the exhaust heat of the present embodiment, the heat of the cooling water 311 when cooling the internal combustion engine 350 is used for heating the slurry fuel tank 304 and the slurry fuel tank By generating heat convection 314 inside 304 and stirring the solid waste slurry fuel 310, separation of liquid and solid in the solid waste slurry fuel 310 is prevented.
さらに、 内燃機関 3 0 5を冷却した後の冷却水 3 1 1を、 パイォガス 3 1 2の 生成のための嫌気性消化槽 3 0 6の加熱に用いている。  Further, the cooling water 311 after cooling the internal combustion engine 304 is used for heating the anaerobic digestion tank 310 for generating the pyrogas 312.
なお、 スラリー燃料タンク 3 0 4の加熱や嫌気性消化槽 3 0 6の加熱において は、 一般にそれほど高い熱が必要とされているわけではないため、 内燃機関 3 0 5を冷却した後に温度が上昇した冷却水 3 1 1の熱であっても、 スラリー燃料タ ンク 3 0 4及び嫌気性消化槽 3 0 6の加熱に役立てることができる。  In general, heating the slurry fuel tank 304 and the anaerobic digestion tank 306 does not require so much heat, so the temperature rises after cooling the internal combustion engine 305. Even the heat of the cooling water 311 can be used to heat the slurry fuel tank 304 and the anaerobic digestion tank 310.
以上から、 本実施形態では、 内燃機関 3 0 5を冷却した冷却水 3 1 1の熱を有 効に利用することとなり、 排熱を利用したスラリ一製造貯蔵システム全体におけ る効率を向上させることができる。  As described above, in the present embodiment, the heat of the cooling water 311 that has cooled the internal combustion engine 300 is effectively used, and the efficiency of the entire slurry production and storage system using the exhaust heat is improved. be able to.
ここで、 本実施形態では、 内燃機関 3 0 5は、 スラリー燃料タンク 3 0 4に貯 蔵された固形廃棄物スラリー燃料 3 1 0を燃焼するとしたが、 本発明はこのよう な場合に限定されるものではなく、 内燃機関 3 0 5は、 スラリー燃料タンク 3 0 4に貯蔵された固形廃棄物スラリー燃料 3 1 0以外の燃料を燃焼させるとしても 良い。  Here, in the present embodiment, the internal combustion engine 300 burns the solid waste slurry fuel 310 stored in the slurry fuel tank 304, but the present invention is limited to such a case. Instead, the internal combustion engine 305 may burn fuel other than the solid waste slurry fuel 310 stored in the slurry fuel tank 304.
また、 冷却水 3 1 1により冷却される機関として本実施形態は内燃機関 3 0 5 を利用したが、 本発明はこのような場合に限定されるものではなく、 前述の第 1 の実施形態で示したような、 外燃機関、 燃料電池であっても良い。  Further, the present embodiment utilizes the internal combustion engine 305 as the engine cooled by the cooling water 311.However, the present invention is not limited to such a case. An external combustion engine or a fuel cell as shown may be used.
また、 本実施形態では、 内燃機関 3 0 5の冷却を冷却水 3 1 1により行うとし ているが、 本発明はこのような場合に限定されるものではなく、 内燃機関 3 0 5 の冷却を行え、 循環させることができる媒体であれば、 水以外の任意の媒体を用 いることができる。  Further, in the present embodiment, the cooling of the internal combustion engine 305 is performed by the cooling water 311, but the present invention is not limited to such a case, and the cooling of the internal combustion engine 305 is performed. Any medium other than water can be used as long as it can be performed and circulated.
また、 本実施形態では、 嫌気性消化槽 3 0 6から発生したバイオガス 3 1 2を 亜臨界水中での反応器 3 0 2の加熱に利用しているため、 バイオガス 3 1 2の有 効利用を図ることができる。 また、 本実施形態において、 廃液 3 1 3を排出するものとして工場 3 0 1を例 示したが、 本発明はこのような場合に限定されるものではなく、 嫌気性消化槽 3 0 6においてメタンガス 3 1 2を生成するための廃液を排出する任意の場所、 部 材等は、 本発明において、 廃液を排出する工場の代わりとなりうる。 Further, in this embodiment, the biogas 312 generated from the anaerobic digestion tank 106 is used for heating the reactor 302 in subcritical water, so that the biogas 312 is effective. It can be used. Further, in the present embodiment, the factory 301 is described as an example for discharging the waste liquid 3 13, but the present invention is not limited to such a case, and the methane gas In the present invention, any place, component, or the like that discharges waste liquid for producing 312 can be used in place of a factory that discharges waste liquid in the present invention.
なお、 上記各実施形態において、 固形廃棄物を排出するものとして工場を例示 したが、 本発明はこのような場合に限定されるものではなく、 木材の有機固形廃 棄物、 農業系から排出された有機固形廃棄物、 食品廃棄物、 植物廃棄物、 動物廃 棄物などの有機固形廃棄物を排出または集積される、 任意の場所、 部材等は、 本 発明において、 有機固形廃棄物を排出する前述の各実施形態における工場の代わ りとなりうる。  In each of the above embodiments, a factory is described as an example of discharging solid waste.However, the present invention is not limited to such a case, and organic solid waste of wood and waste discharged from an agricultural system are used. Any place, member, etc., which discharges or accumulates organic solid waste such as organic solid waste, food waste, plant waste, animal waste, etc., discharges organic solid waste in the present invention. It can replace the factory in each of the above embodiments.
また、 上記各実施形態において、 内燃機関の代わりに外燃機関及び燃料電池を 用いることもある。  In each of the above embodiments, an external combustion engine and a fuel cell may be used instead of the internal combustion engine.
また、 上記各実施形態において、 熱媒油ではなく、 外燃機関のボイラー蒸気を 利用する形態がある。  In each of the above embodiments, there is a mode in which boiler steam of an external combustion engine is used instead of the heat transfer oil.
また、 上記各実施形態では反応器として亜臨界水中での反応器を用いたが、 こ の反応器を超臨界水中での反応器に変更することもできる。  In each of the above embodiments, a reactor in subcritical water is used as a reactor, but this reactor can be replaced with a reactor in supercritical water.
以上説明したように、 本発明によれば、 燃焼手段から発生した熱を反応手段に おける加熱処理に利用するため、 排熱を利用したスラリ一製造貯蔵システムにお ける効率を向上させることができる。  As described above, according to the present invention, since the heat generated from the combustion means is used for the heat treatment in the reaction means, the efficiency of the slurry production and storage system using the exhaust heat can be improved. .
また、 本発明では、 燃焼手段から発生した熱を貯蔵手段に貯蔵されたスラリー 燃料の熱対流による攪拌に利用しているため排熱を利用したスラリー製造貯蔵シ ステムにおける効率を向上させることができる。  Further, in the present invention, since the heat generated from the combustion means is used for agitation by thermal convection of the slurry fuel stored in the storage means, the efficiency of the slurry production and storage system using waste heat can be improved. .
また、 本発明では、 冷却媒体により燃焼手段を冷却し、 その際に上昇した冷却 媒体の熱を、 貯蔵手段における熱対流のための加熱及びバイオガス生成手段に対 する加熱に用いているため、 燃焼手段を冷却した際の冷却媒体の熱を有効に利用 することができる。  Further, in the present invention, since the combustion means is cooled by the cooling medium, and the heat of the cooling medium which has risen at that time is used for heating for heat convection in the storage means and heating for the biogas generation means, The heat of the cooling medium when the combustion means is cooled can be effectively used.

Claims

請求の範囲 The scope of the claims
1 . 固形廃棄物からスラリー燃料を生成する反応手段と、  1. A reaction means for producing slurry fuel from solid waste;
熱を有する排ガスを排出する燃焼手段と、  Combustion means for discharging exhaust gas having heat,
前記燃焼手段から排出された前記排ガスにより熱媒体を加熱する熱交換手段と を備え、  Heat exchange means for heating a heat medium by the exhaust gas discharged from the combustion means,
前記反応手段における前記固形廃棄物の加熱処理において、 前記熱媒体の熱を 使用することを特徴とする排熱を利用したスラリ一製造貯蔵システム。  In the heat treatment of the solid waste in the reaction means, heat of the heat medium is used, and the slurry production and storage system using exhaust heat is provided.
2 . 固形廃棄物からスラリー燃料を生成する反応手段と、  2. A reaction means for producing slurry fuel from solid waste;
前記反応手段により生成されたスラリー燃料を貯蔵する貯蔵手段と、 熱を排出する燃焼手段とを備え、  Storage means for storing the slurry fuel generated by the reaction means, and combustion means for discharging heat,
前記燃焼手段からの熱により前記貯蔵手段を加熱し、 熱対流によって前記貯蔵 手段内部のスラリ一燃料を攪拌することを特徴とする排熱を利用したスラリ一製 造貯蔵システム。  A slurry manufacturing and storage system using exhaust heat, wherein the storage means is heated by heat from the combustion means, and the slurry fuel inside the storage means is agitated by heat convection.
3 . 前記燃焼手段から排出された熱を有する排ガスにより熱媒体を加熱する熱 交換手段を備え、  3. Heat exchange means for heating a heat medium with exhaust gas having heat discharged from the combustion means,
前記貯蔵手段を、 前記熱媒体の熱を使用して加熱することを特徴とする請求項 2に記載の排熱を利用したスラリ一製造貯蔵システム。  The slurry production / storage system using waste heat according to claim 2, wherein the storage means is heated using heat of the heat medium.
4 . 固形廃棄物からスラリー燃料を生成する反応手段と、  4. A reaction means for producing slurry fuel from solid waste;
前記反応手段により生成されたスラリー燃料を貯蔵する貯蔵手段と、 冷却媒体により冷却される燃焼手段と、  Storage means for storing the slurry fuel generated by the reaction means, combustion means cooled by a cooling medium,
バイオガスを生成するためのバイオガス生成手段とを備え、  And a biogas generating means for generating biogas,
前記燃焼手段を冷却媒体により冷却した際における該冷却媒体の熱を、 前記貯 蔵手段及び前記バイオガス生成手段の加熱に利用することを特徴とする排熱を利 用したスラリー製造貯蔵システム。  A slurry production / storage system using waste heat, wherein heat of the cooling medium when the combustion means is cooled by a cooling medium is used for heating the storage means and the biogas generation means.
5 . 前記燃焼手段は、  5. The combustion means is:
内燃機関、 外燃機関又は燃料電池であることを特徴とする請求項 1から 4のい ずれか 1項に記載の排熱を利用したスラリ一製造貯蔵システム。  The slurry production and storage system using exhaust heat according to any one of claims 1 to 4, wherein the system is an internal combustion engine, an external combustion engine, or a fuel cell.
PCT/JP2003/014394 2002-11-13 2003-11-12 Slurry production and storage system utilizing waste heat WO2004044102A1 (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
AU2003280755A AU2003280755A1 (en) 2002-11-13 2003-11-12 Slurry production and storage system utilizing waste heat

Applications Claiming Priority (2)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP2002365884A JP2004161972A (en) 2002-11-13 2002-11-13 System of producing and storing slurry by using exhaust heat
JP2002-365884 2002-11-13

Publications (1)

Publication Number Publication Date
WO2004044102A1 true WO2004044102A1 (en) 2004-05-27

Family

ID=32310781

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
PCT/JP2003/014394 WO2004044102A1 (en) 2002-11-13 2003-11-12 Slurry production and storage system utilizing waste heat

Country Status (3)

Country Link
JP (1) JP2004161972A (en)
AU (1) AU2003280755A1 (en)
WO (1) WO2004044102A1 (en)

Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN103629010A (en) * 2013-12-11 2014-03-12 黑龙江省科学院科技孵化中心 Afterheat recovery utilization system based on marsh gas power generation
CN114543116A (en) * 2022-02-24 2022-05-27 江苏科技大学 Marine oil is collected burning fast and is utilized device

Families Citing this family (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2009207957A (en) * 2008-02-29 2009-09-17 Ibiden Co Ltd Treatment method of object to be treated
JP6847682B2 (en) * 2017-01-31 2021-03-24 三菱重工業株式会社 How to operate a waste power plant and a waste power plant

Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPS61190480A (en) * 1985-02-15 1986-08-25 日本鋼管株式会社 Slurry storage tank
JPH10121067A (en) * 1996-10-22 1998-05-12 Ube Ind Ltd Production of waste/water slurry fuel
JP2001276772A (en) * 2000-03-30 2001-10-09 Kawasaki Heavy Ind Ltd Comprehensive organic waste disposal method and device therefor
JP2002126797A (en) * 2000-10-31 2002-05-08 Toshiba Corp Organic substance processing system

Patent Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPS61190480A (en) * 1985-02-15 1986-08-25 日本鋼管株式会社 Slurry storage tank
JPH10121067A (en) * 1996-10-22 1998-05-12 Ube Ind Ltd Production of waste/water slurry fuel
JP2001276772A (en) * 2000-03-30 2001-10-09 Kawasaki Heavy Ind Ltd Comprehensive organic waste disposal method and device therefor
JP2002126797A (en) * 2000-10-31 2002-05-08 Toshiba Corp Organic substance processing system

Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN103629010A (en) * 2013-12-11 2014-03-12 黑龙江省科学院科技孵化中心 Afterheat recovery utilization system based on marsh gas power generation
CN114543116A (en) * 2022-02-24 2022-05-27 江苏科技大学 Marine oil is collected burning fast and is utilized device

Also Published As

Publication number Publication date
JP2004161972A (en) 2004-06-10
AU2003280755A1 (en) 2004-06-03

Similar Documents

Publication Publication Date Title
EP2385091A1 (en) Method for processing organic waste and a device for carrying out said method
KR102174013B1 (en) Power generation system of organic rankine cycle using unused low and middle temperature waste heat
CN112601881B (en) Hydrogen energy storage
JP2002066507A (en) Treating method for organic solid and treating device for organic solid
KR100817622B1 (en) integrated circulation energy recycling system for waste water treatment system and cogeneration system
KR101656005B1 (en) Cogeneration System using biogas
JP2007064614A (en) Method for storing heat in heat storage apparatus, and heat storage system
WO2004044102A1 (en) Slurry production and storage system utilizing waste heat
JP2001065364A (en) Power generating system
Marias et al. Energy recovery in supercritical water oxydation process
KR20200062448A (en) Thermochemical conversion system by recirculation of heat carrier and gases thereby
KR100506817B1 (en) Super-Critical Waste Water Oxidation System using waste heat generated from Combind Heat Power
JP4385375B2 (en) Energy recovery method and apparatus for high water content biomass
JP2022177773A (en) Hydrogen production system
JP4461209B2 (en) Power generation method and apparatus using organic waste
WO2004044103A1 (en) Combustion system using organic waste
JP2002126797A (en) Organic substance processing system
JP5491684B2 (en) Organic waste energy utilization method, utilization equipment, organic waste treatment equipment
JP2003221204A (en) Method of driving for power generation and others by digestion gas and system for the same
JPH0894058A (en) Refuse generator system
KR101013488B1 (en) Integrated circulation energy recycling system for waste water treatment system and cogeneration system
JP2004162683A (en) Combustion system using organic waste
JP2024073874A (en) Gas supply system and power generation system
JP2001300590A (en) Method for treating cogeneration sludge
KR20100111347A (en) Cogeneration system using bio-gas

Legal Events

Date Code Title Description
AK Designated states

Kind code of ref document: A1

Designated state(s): AU BR CN PH US VN