図面 (/)

技術 液状化燃料とその製造方法

出願人 株式会社テラボンド
発明者 松永全央北見幹治宮田征一郎
出願日 2001年9月14日 (18年9ヶ月経過) 出願番号 2001-279500
公開日 2003年3月19日 (17年3ヶ月経過) 公開番号 2003-082369
状態 未査定
技術分野 液体炭素質燃料
主要キーワード 炭化粒子 アルコール廃液 管路輸送 廃パルプ 灯油バーナー 木質系廃材 廃棄木材 資源ゴミ
関連する未来課題
重要な関連分野

この項目の情報は公開日時点(2003年3月19日)のものです。
また、この項目は機械的に抽出しているため、正しく解析できていない場合があります

図面 (0)

図面はありません

課題

有機質廃棄物出発原料とする液状化燃料とその製造方法に関する。

解決方法

水と油の乳化分散液有機物炭化粒子が懸濁してなると共に、該炭化粒子に油が含浸されてなることを特徴とする。

概要

背景

周知のように、工場家庭から排出される廃棄物は加速的に増加し、埋立地残余年数は逼迫している。ゴミが地球を埋め尽くす感があり、排出したゴミを単に減容化するだけでなく、資源として再利用することが緊急の課題である。特に、包装容器リサイクル法施行に伴い、分別収集される可燃性資源ゴミ再資源化技術の開発は地球環境保護或いは資源循環型社会構築していくためにも必要不可欠である。

従来より、紙類木質系廃材や生ゴミのような有機性廃棄物の減容化には焼却が最も効果的かつ経済的とされているが、上記した社会的気運の高まりの中で、再資源化の一つの方法としてゴミ固形化燃料RDF)等の導入も一部で試みられている。しかしながら、有機性廃棄物には含水率の高いもの或いは吸水し易いもの等が多いため、固形化燃料は、水分低減のために乾燥が必要、取扱性改善のためにペレット化が必要、加工したペレットが壊れ易い、固形化燃料の燃焼状態が不安定、等々の様々な問題点が指摘され、経済性の面において解決すべき課題が山積している。一方、この解決のための新しい方法として、含水性の有機性廃棄物を粒子化して重油等の液体燃料と混合して液状燃料化する方法も本発明者らによって検討されているが、この方法には下記のような問題点がある。
含水性の有機性廃棄物の水分と固形分が二層に分離する問題。水分と固形分が分離しないように、固形分を懸濁分散させる必要がある。懸濁分散には適当な表面活性剤が必要であるが、生ゴミ等の廃棄物は種々雑多のものが混合されており、廃棄物の中の全ての固形分に適用できる表面活性剤の選定は極めて困難であり、懸濁分散は困難である。
野菜木質紙系繊維質の廃棄物では、繊維が絡み合っており、これを機械的に細断して解きほぐして分散させることは極めて困難である。これら繊維質は機械的に裁断しても繊維系が細くなるだけで細断は実質不可能である。このために、これらの成分を含む廃棄物は液状燃料化が実質不可能であった。そこで本発明者らは、これら有機質廃棄物を一旦炭化すると細断がうまく行くことを発見し、裁断、粒子化した粒子を燃料油に混合することを試みた。その結果、有機物炭化粒子は燃料油にはうまく懸濁分散できることがわかったが、水/油のエマルジョン燃料では沈降する粒子が多く、多量の粒子を一様に分散させることは困難であった。

概要

有機質廃棄物を出発原料とする液状化燃料とその製造方法に関する。

水と油の乳化分散液に有機物の炭化粒子が懸濁してなると共に、該炭化粒子に油が含浸されてなることを特徴とする。

目的

効果

実績

技術文献被引用数
0件
牽制数
0件

この技術が所属する分野

(分野番号表示ON)※整理標準化データをもとに当社作成

ライセンス契約や譲渡などの可能性がある特許掲載中! 開放特許随時追加・更新中 詳しくはこちら

請求項1

水と油の乳化分散液有機物炭化粒子が懸濁してなると共に、該炭化粒子に油が含浸されてなることを特徴とする液状化燃料

請求項2

上記水と油の混合比率が、容量比で、油1に対して、水0.3〜0.6である請求項1に記載の液状化燃料。

請求項3

上記炭化粒子の混合比率が、容量比で、(水+油)1に対して0.2〜0.5である請求項1あるいは2に記載の液状化燃料。

請求項4

有機物の炭化物粒子に油を含浸させる工程と、該油を含浸させた炭化物粒子を水油の乳化分散液に懸濁分散させる工程を備えてなることを特徴とする液状化燃料の製造方法。

技術分野

0001

本発明は、有機質廃棄物出発原料とする液状化燃料とその製造方法に関するものである。

背景技術

0002

周知のように、工場家庭から排出される廃棄物は加速的に増加し、埋立地残余年数は逼迫している。ゴミが地球を埋め尽くす感があり、排出したゴミを単に減容化するだけでなく、資源として再利用することが緊急の課題である。特に、包装容器リサイクル法施行に伴い、分別収集される可燃性資源ゴミ再資源化技術の開発は地球環境保護或いは資源循環型社会構築していくためにも必要不可欠である。

0003

従来より、紙類木質系廃材や生ゴミのような有機性廃棄物の減容化には焼却が最も効果的かつ経済的とされているが、上記した社会的気運の高まりの中で、再資源化の一つの方法としてゴミ固形化燃料RDF)等の導入も一部で試みられている。しかしながら、有機性廃棄物には含水率の高いもの或いは吸水し易いもの等が多いため、固形化燃料は、水分低減のために乾燥が必要、取扱性改善のためにペレット化が必要、加工したペレットが壊れ易い、固形化燃料の燃焼状態が不安定、等々の様々な問題点が指摘され、経済性の面において解決すべき課題が山積している。一方、この解決のための新しい方法として、含水性の有機性廃棄物を粒子化して重油等の液体燃料と混合して液状燃料化する方法も本発明者らによって検討されているが、この方法には下記のような問題点がある。
含水性の有機性廃棄物の水分と固形分が二層に分離する問題。水分と固形分が分離しないように、固形分を懸濁分散させる必要がある。懸濁分散には適当な表面活性剤が必要であるが、生ゴミ等の廃棄物は種々雑多のものが混合されており、廃棄物の中の全ての固形分に適用できる表面活性剤の選定は極めて困難であり、懸濁分散は困難である。
野菜木質紙系繊維質の廃棄物では、繊維が絡み合っており、これを機械的に細断して解きほぐして分散させることは極めて困難である。これら繊維質は機械的に裁断しても繊維系が細くなるだけで細断は実質不可能である。このために、これらの成分を含む廃棄物は液状燃料化が実質不可能であった。そこで本発明者らは、これら有機質廃棄物を一旦炭化すると細断がうまく行くことを発見し、裁断、粒子化した粒子を燃料油に混合することを試みた。その結果、有機物炭化粒子は燃料油にはうまく懸濁分散できることがわかったが、水/油のエマルジョン燃料では沈降する粒子が多く、多量の粒子を一様に分散させることは困難であった。

発明が解決しようとする課題

0004

本発明はかかる問題点に鑑みてなされたもので、有機物の炭化粒子が水/油のエマルジョン燃料に多量に懸濁分散した新規な燃料油とその製造方法を提供せんとするものである。

課題を解決するための手段

0005

上記課題は下記請求項1〜4の手段によって解決できる。
「請求項5」水と油の乳化分散液に有機物の炭化粒子が懸濁してなると共に、該炭化粒子に油が含浸されてなることを特徴とする液状化燃料。
「請求項6」上記水と油の混合比率が、容量比で、油1に対して、水0.3〜0.6である請求項1に記載の液状化燃料。
「請求項7」上記炭化粒子の混合比率が、容量比で、(水+油)1に対して0.2〜0.5である請求項1あるいは2に記載の液状化燃料。
「請求項8」有機物の炭化物粒子に油を含浸させる工程と、該油を含浸させた炭化物粒子を水油の乳化分散液に懸濁分散させる工程を備えてなることを特徴とする液状化燃料の製造方法。

発明を実施するための最良の形態

0006

本発明の有機性廃棄物とは、主に、廃棄野菜廃パルプ、古紙、廃木材廃棄プラスチック食品加工残査廃棄食品アルコール廃液焼酎味噌醤油食用油等の絞り粕等をさすものである。

0007

これら有機質廃棄物は炭化焼成して炭化、粉砕して粒子化する。炭化の方法には特別な制約は無く、炭化炉乾留炉を使用する方法、過熱水蒸気を使用する方法等、炭化できる方法であればいかなる方法も採用することができる。有機物の炭化は概ね250℃付近から始まるので、この程度の温度以上、非酸化性雰囲気で加熱すると炭化する。炭化後、粉砕して粒子化する。粒度は0.1〜0.3mm程度でよい。

0008

有機物の炭化物多孔質で、水、油が含浸しやすい。炭化物粒子の気孔に燃料油を含浸、浸透させると、炭化物粒子はあたかも一個油滴のように振る舞い、燃料油に容易に懸濁分散するようになる。また水/油のエマルジョン燃料にも容易に懸濁分散するようになる。燃料油の含浸は、粒子化する前に含浸させて破砕、粒子化しても良いし、粒子化した後含浸させてもよい。

0009

含浸させる燃料油は、比較的粘性の小さい灯油軽油アルコール燃料、廃棄プラスチックを油化した油、あるいはA重油植物油等を適宜使用できる。含浸させる油と水/油のエマルジョン燃料の油は同じ物でなくても良い。水/油のエマルジョン燃料の油には、上記含浸させる油より粘性の高い油も適宜使用できる。

0010

水/油のエマルジョン燃料の混合比率は、容量比で、油1に対して、水0.6以下の範囲が好ましい。0.6を越えると、燃焼が起きなくなるので好ましくない。下限値には特別な制約は無いが、エマルジョン化のための経費等を案すると0.3以上は混合しないと経済的なメリットがなくなる。

0011

水/油のキャビテーション燃料に対する炭化物粒子の混合比率は、容量比で、(水+油)1に対して、0.5以下の範囲が好ましい。0.5を越えると水、油と炭化物粒子のエマルジョン化された混合物の粘性が高くなって液状油バーナーへの管路輸送が難しくなる。下限値には特別な制限は無いが、経済性を考慮すれば概ね0.2以上は混合するほうが好ましい。

0012

実施例によって本発明を説明する。
実施例1(廃棄木材の炭化物に適用する例)
炭化物と灯油の含浸
家屋解体の廃棄木材をオガコに破砕した後、乾留式炭化炉で400℃に加熱、炭化して粉砕し、粒径0.1〜0.3mmの炭化物粒子を得た。これを灯油の中に浸漬して炭化粒子の中に灯油を含浸させた。炭化物10Lに対して含浸後の容量は28Lであった。
水/油のエマルジョン燃料
容量比で、A重油1に対して、水0.8、界面活性剤0.01を混合撹拌して水/A重油のエマルジョン燃料を作製した。
エマルジョン燃料と炭化物粒子の混合
上記エマルジョン燃料に、上記油含浸炭化物粒子を、炭素量に換算して、30%添加して、3000rpmで15分撹拌した。油含浸炭化物粒子はエマルジョン燃料に懸濁分散し、沈降することは無かった。これを重油バーナーで燃焼させた。重油単独の燃焼に比べて黒煙もNOX、SOXも少なく、クリーンな燃焼が達成できた。また発熱量は6,200Kcalであった。

0013

実施例2(古新聞の炭化物に適用する例)
炭化物と植物油の含浸
古新聞を乾留式炭化炉で250℃に加熱、炭化、破砕して炭化物粒子を得た。これを廃棄てんぷら油の中に浸漬して炭化粒子の中にてんぷら油を含浸させた。炭化物10Lに対して含浸後の容量は17Lであった。
水/油のエマルジョン燃料
容量比で、灯油1に対して、水0.6、界面活性剤0.01を混合撹拌して水/灯油のエマルジョン燃料を作製した。
エマルジョン燃料と炭化物粒子の混合
上記エマルジョン燃料に、上記てんぷら油含浸炭化物粒子を、炭素量に換算して、10%添加して、3000rpmで15分撹拌した。てんぷら油含浸炭化物粒子はエマルジョン燃料に懸濁分散し、沈降することは無かった。これを灯油バーナーで燃焼させた。の発生も無く発熱量は6,300Kcalであった。

0014

実施例3(野菜ごみの炭化物に適用する例)
炭化物と灯油の含浸
野菜ごみを過熱上記で300℃に過熱して炭化し、小さく破砕して炭化物粒子を得た。これを灯油の中に浸漬して炭化粒子の中に灯油を含浸させた。炭化物10Lに対して含浸後の容量は15Lであった。
水/油のエマルジョン燃料
容量比で、灯油1に対して、水0.3、界面活性剤0.02を混合撹拌して水/灯油のエマルジョン燃料を作製した。
エマルジョン燃料と炭化物粒子の混合
上記エマルジョン燃料に、上記油含浸炭化物粒子を、炭化物の重量に換算して、20%添加して、3000rpmで15分撹拌した。油含浸炭化物粒子はエマルジョン燃料に懸濁分散し、沈降することは無かった。これをバーナーで燃焼させた。黒煙の発生も無く、クリーンな燃焼が達成できた。また発熱量は6,500Kcalであった。

0015

実施例4(コーヒー粕の炭化物に適用する例)
炭化物と植物油の含浸
コーヒー粕を過熱上記で炭化した。これを粉砕したのち、粒径0.3mm以下の炭化物粒子を得た。これを灯油の中に浸漬して炭化粒子の中に灯油を含浸させた。炭化物10Lに対して含浸後の容量は31Lであった。
水/油のエマルジョン燃料
容量比で、灯油1に対して、水0.5、界面活性剤0.02を混合撹拌して水/灯油のエマルジョン燃料を作製した。
エマルジョン燃料と炭化物粒子の混合
上記エマルジョン燃料に、上記灯油含浸炭化物粒子を、炭化物量に換算して、35%添加して、3000rpmで15分撹拌した。油含浸炭化物粒子はエマルジョン燃料に懸濁分散し、沈降することは無かった。これを灯油バーナーで燃焼させた。煤の発生も無くクリーンな燃焼が得られた。

発明の効果

0016

以上詳記した様に、本発明は有機質廃棄物の炭化物粒子を油含浸させて水油の乳化分散液に懸濁させることによって液状化燃料とする特徴を有し、資源ごみの再資源化による循環型社会の構築に多大な貢献をなすものである。

ページトップへ

この技術を出願した法人

この技術を発明した人物

ページトップへ

関連する挑戦したい社会課題

関連する公募課題

該当するデータがありません

ページトップへ

技術視点だけで見ていませんか?

この技術の活用可能性がある分野

分野別動向を把握したい方- 事業化視点で見る -

(分野番号表示ON)※整理標準化データをもとに当社作成

ページトップへ

おススメ サービス

おススメ astavisionコンテンツ

新着 最近 公開された関連が強い技術

この 技術と関連性が強い人物

関連性が強い人物一覧

この 技術と関連する社会課題

関連する挑戦したい社会課題一覧

この 技術と関連する公募課題

該当するデータがありません

astavision 新着記事

サイト情報について

本サービスは、国が公開している情報(公開特許公報、特許整理標準化データ等)を元に構成されています。出典元のデータには一部間違いやノイズがあり、情報の正確さについては保証致しかねます。また一時的に、各データの収録範囲や更新周期によって、一部の情報が正しく表示されないことがございます。当サイトの情報を元にした諸問題、不利益等について当方は何ら責任を負いかねることを予めご承知おきのほど宜しくお願い申し上げます。

主たる情報の出典

特許情報…特許整理標準化データ(XML編)、公開特許公報、特許公報、審決公報、Patent Map Guidance System データ