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公開番号2024113608
公報種別公開特許公報(A)
公開日2024-08-22
出願番号2023018731
出願日2023-02-09
発明の名称可燃性廃棄物を再生可能エネルギーとして利用するシステム、発電用システム、燃料製品の製造方法及び燃料製品
出願人株式会社ダイセキ
代理人個人,個人,個人
主分類C10L 5/48 20060101AFI20240815BHJP(石油,ガスまたはコークス工業;一酸化炭素を含有する工業ガス;燃料;潤滑剤;でい炭)
要約【課題】発熱量、塩素含有量及び硫黄含有量等の品質規格に合致した燃料製品とすること及びこの品質の均質化(ばらつきの少ないこと)を図る可燃性廃棄物を再生可能エネルギーとして利用するシステム、発電用システム、燃料製品の製造方法及び燃料製品を提供する。
【解決手段】可燃性廃棄物を処理拠点において破砕する破砕手段と、破砕手段により破砕された破砕物を処理拠点において水又は水溶液にて洗浄する洗浄手段と、洗浄手段により洗浄された洗浄物を処理拠点において脱水する脱水手段と、脱水手段により脱水された脱水物を処理拠点において乾燥する乾燥手段と、乾燥手段により乾燥された乾燥物である燃料基材を処理拠点において配合混合する配合手段と、配合手段により配合された燃料製品を利用拠点に搬送する搬送手段と、利用拠点において搬送された燃料製品を使用する燃焼手段と、を備えることを特徴とする。
【選択図】図1
特許請求の範囲【請求項１】
可燃性廃棄物を処理拠点において破砕する破砕手段と、
前記破砕手段により破砕された破砕物を処理拠点において水又は水溶液にて洗浄する洗浄手段と、
前記洗浄手段により洗浄された洗浄物を前記処理拠点において脱水する脱水手段と、
前記脱水手段により脱水された脱水物を前記処理拠点において乾燥する乾燥手段と、
前記乾燥手段により乾燥された乾燥物である燃料基材を前記処理拠点において配合混合する配合手段と、
前記配合手段により配合された燃料製品を利用拠点に搬送する搬送手段と、
前記利用拠点において搬送された前記燃料製品
を
使用する燃焼手段と、を備えることを特徴とする、可燃性廃棄物を再生可能エネルギーとして利用するシステム。
続きを表示（約 1,200 文字）【請求項２】
前記破砕する前、前記破砕する後、前記洗浄する後、前記脱水する後、前記乾燥する後、又は前記配合混合する後に前記プラスチック類を分別するプラスチック類分別手段を備える、請求項１に記載の可燃性廃棄物を再生可能エネルギーとして利用するシステム。
【請求項３】
前記破砕する前、前記破砕する後、前記洗浄する後、前記脱水する後、前記乾燥する後、又は前記配合混合する後に異物除去手段を備える請求項１に記載の、可燃性廃棄物を再生可能エネルギーとして利用するシステム。
【請求項４】
前記洗浄手段は、前記破砕する前、前記破砕と同時に、及び前記破砕する後の少なくとも一方に備えられる請求項１に記載の、可燃性廃棄物を再生可能エネルギーとして利用するシステム。
【請求項５】
前記破砕する前、前記破砕する後、前記洗浄する後、前記脱水する後、前記乾燥する後、前記配合混合する前、又は前記燃焼手段を用いて燃焼する前に動物油、植物油、動植物油系廃油、鉱物油系廃油及び鉱物油系廃油から作られたリサイクル燃料油の少なくとも１つを配合する請求項１に記載の、可燃性廃棄物を再生可能エネルギーとして利用するシステム。
【請求項６】
前記可燃性廃棄物は、バイオマス由来の可燃性産業廃棄物及び鉱物油由来の可燃性産業廃棄物の少なくとも１つを含む請求項１に記載の、可燃性廃棄物を再生可能エネルギーとして利用するシステム。
【請求項７】
前記可燃性一般廃棄物のうちの、発熱量並びに含有塩類濃度が各々異なる、前記紙類、前記繊維類、前記プラスチック類、前記生ごみ及び前記剪定枝・草木・花卉類、並びに、可燃性一般廃棄物、バイオマス由来の可燃性産業廃棄物及び鉱物油由来の可燃性産業廃棄物の各配合割合を調整して発熱量及び含有塩類濃度のうちの少なくとも１つを調整する請求項１に記載の、可燃性廃棄物を再生可能エネルギーとして利用するシステム。
【請求項８】
前記処理拠点は２以上であり、前記利用拠点は１つであり、前記各処理拠点から搬送された各燃料基材を配合し混合して燃料製品を製造する配合混合手段を備える請求項７に記載の、可燃性廃棄物を再生可能エネルギーとして利用するシステム。
【請求項９】
前記調整後の発熱量は４，０００ｃａｌ/ｇ以上である請求項７に記載の、可燃性廃棄物を再生可能エネルギーとして利用するシステム。
【請求項１０】
前記洗浄手段を備えることにより水溶性塩分及び水溶性塩素分を除去して前記水溶性塩分及び前記水溶性塩素分の各含有量を調整するとともに、前記調整後の発熱量を４，０００ｃａｌ/ｇ以上に調整する請求項７に記載の、可燃性廃棄物を再生可能エネルギーとして利用するシステム。
（【請求項１１】以降は省略されています）
発明の詳細な説明【技術分野】
【０００１】
本発明は、可燃性廃棄物を再生可能エネルギーとして利用するシステム、発電用システム、燃料製品の製造方法及び燃料製品に関する。
続きを表示（約 5,900 文字）【背景技術】
【０００２】
特許文献１（特許4231739号）には、汚泥の再資源化方法即ち、下水汚泥、生ごみ、食品廃棄物等の高含水率の汚泥を油温乾燥装置により乾燥し、セメントクリンカー製造用の燃料として用いることが記載されている。
特許文献２（実用新案2591492）には、家庭用生ゴミの減容装置、即ち、消滅ゴミ処理室４内に廃油を入れて、減圧装置７による減圧と、ヒーター８による加熱を行うことで、油温が低温でもてんぷら状となり脱水乾燥減容化することが記載されている[0005]。
特許文献３（特開平02-253900）には、下水、産業排水等の汚泥を低揮発油と共に減圧釜で加熱脱水する第１工程、油分を分離して固形状汚泥を製造する第２工程、固形状汚泥と前記汚泥を混合して蒸気発生用のボイラーの燃料とする第３工程を備えることが記載されている。
特許文献４（特開平11-241081号）には、合成樹脂製廃棄物を含む生ゴミを減圧油温脱水後、粉砕し、篩にかけて、合成樹脂製粉砕物と生ゴミ処理粉砕物とに分離し、合成樹脂製粉砕物は燃料、生ゴミ処理粉砕物は飼料として用いることが記載されている。
特許文献５（特開2002-045301号）には、下部の供給口から熱油中に食品材料や生ゴミ等の被処理物を供給して、上部に浮上するまで間に熱油処理する熱油処理塔と、熱油処理塔から溢出する熱油と被処理物を流下させながら減圧処理する減圧処理流路を備えることが記載されている。
特許文献６（特公平07-041268号）には、残飯等の残滓汚泥から凝集体汚泥を生成する第一工程、脱水する第二工程、加温油室により空揚げ状形成物を得る第三工程、焼却炉で焼却する第四工程を備えることが記載されている。
特許文献７（特許4994414号）には、下水スラッジや生ゴミ等のスラッジと廃油に油中蒸発乾燥方法を適用して固形燃料が生産できる有機性スラッジ油中蒸発乾燥装置であり、蒸発乾燥が行われる油中蒸発乾燥タンクへ供給するスラッジ移送蒸発装置の排出側スクリュー径が小さくなることが記載されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
特許４２３１７３９号公報
実用新案２５９１４９２号公報
特開平０２―２５３９００号公報
特開平１１―２４１０８１号公報
特開２００２―０４５３０１号公報
特公平０７―０４１２６８号公報
特許４９９４４１４号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
前記従来技術には、下水汚泥、生ごみ、食品廃棄物等の高含水率の汚泥の再資源化方法（特許文献１）、家庭用生ゴミの減容装置又は減容方法（特許文献２）、下水、産業排水等の汚泥を処理して蒸気発生用のボイラーの燃料として利用する方法（特許文献３）、合成樹脂製廃棄物を含む生ゴミを処理して燃料及び飼料として利用する方法（特許文献４）、食品材料や生ゴミ等を処理する方法（特許文献５）、残飯等の残滓汚泥を処理して燃料として利用する方法（特許文献６）、及び下水スラッジや生ゴミ等を処理して固形燃料を製造する方法（特許文献７）が知られているが、
しかし、前記特許文献１～７においては、可燃性廃棄物の構成成分の一部を分離除去せずに且つ破砕・脱水乾燥手段等を用いて製造された燃料基材を所定の燃料品質に合致するように配合して調整することは記載されていない。
【０００５】
更に、通常、可燃性廃棄物は80％程度の水分を含み、発熱量が２，０００ｃａｌ/ｇ程度と少なく、一般的なバイオマス発電燃料である木チップ（４，０００ｃａｌ/ｇ）や一般的な発電燃料である石炭等（７，０００ｃａｌ/ｇ）の様に効率的な発電を行うことが困難である。
また、それら含有する水分は、焼却処理の工程で水蒸気となり、そのガスボリュームが大量となるため、巨大な排ガス処理設備を必要とし、焼却処理施設の増大、費用の増加を招いている。
更に、可燃性廃棄物に含まれる塩化ナトリウム、塩化カリウム、硫酸ナトリウム等の塩類は、焼却処理時に腐食性ガス発生の要因となり、高価な耐食部材を必要とし設備の高額化を招いているだけでなく、腐食防止のための低温稼働を余儀なくされるため、廃棄物焼却炉で発電を行ういわゆるゴミ発電においても、燃焼温度を引き上げて発電効率を上げることが困難である。更に、含有塩類のうち塩素はダイオキシン生成の要因となり、硫黄は亜硫酸ガス発生の要因となるため、排ガス処理施設の増大と施設費用の高額化を招いている。
また、通常、可燃性一般廃棄物の発熱量は事業系と一般家庭による内容の違いや、季節等によっても異なり一定せず、ばらつくため、「来たもの順に受け入れ処理を行う」現行のシステムでは、一定の稼働率や、最適な発電効率を追求することが困難となり、低稼働率を前提とした余剰能力が必要となり、施設の増大、高額化と発熱量の無駄、低効率の発電となる傾向がある。
【０００６】
更に、現行の焼却処理施設の老朽化への対応と、効率化を図るため、複数の自治体をまとめ焼却処理施設を統合大規模化するための「処理施設広域化計画」が全国で進められている。
前記のように課題を抱えた現行システムのまま拠点の統合を図ることで、各家庭から収集した可燃ごみの輸送距離が伸び、輸送コストだけでなく、輸送時に発生する二酸化炭素の増大を招き、地球温暖化対策に逆行することになりかねない。
また、新たな焼却施設の設置については、ダイオキシン等排ガスの健康被害懸念からも当該予定地の地域住民の反発が生じる場合もあり、現行システムの延長上では解決の見通しが立ちにくい地域もある。
【０００７】
本発明は、前記特許文献１～７の記載を鑑みるとともに、現状における前記課題を解決することを目的とするものである。即ち、本発明のシステム、発電用システム、燃料製品の製造方法及び燃料製品は、可燃性廃棄物を再利用して再生可能エネルギーとして活用することを目的とする。また、本発明は、発熱量、塩素含有量及び硫黄含有量等の品質規格に合致した燃料製品とすること及びこの品質の均質化（ばらつきの少ないこと）を図ることを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
上記課題を解決するために、本発明は以下に示される。
なお、以下の説明において、前記可燃性廃棄物は、「可燃性一般廃棄物」と「可燃性産業廃棄物」の総称であり、どちらか一方でも、両者の混合したものであってもかまわないものとする。
前記可燃性一般廃棄物は、通常、紙類、繊維類、プラスチック類、生ごみ及び剪定枝・草木・花卉類を含む。
１．可燃性廃棄物を処理拠点において破砕する破砕手段と、
前記破砕手段により破砕された破砕物を処理拠点において水又は水溶液にて洗浄する洗浄手段と、
前記洗浄手段により洗浄された洗浄物を前記処理拠点において脱水する脱水手段と、
前記脱水手段により脱水された脱水物を前記処理拠点において乾燥する乾燥手段と、
前記乾燥手段により乾燥された乾燥物である燃料基材を前記処理拠点において配合混合する配合手段と、
前記配合手段により配合された燃料製品を利用拠点に搬送する搬送手段と、
前記利用拠点において搬送された前記燃料製品を使用する燃焼手段と、を備えることを特徴とする、可燃性廃棄物を再生可能エネルギーとして利用するシステム。
２．前記破砕する前、前記破砕する後、前記洗浄する後、前記脱水する後、前記乾燥する後、又は前記配合混合する後に前記プラスチック類を分別するプラスチック類分別手段を備える、前記１．に記載の可燃性廃棄物を再生可能エネルギーとして利用するシステム。
３．前記破砕する前、前記破砕する後、前記洗浄する後、前記脱水する後、前記乾燥する後、又は前記配合混合する後に異物除去手段を備える前記１．に記載の、可燃性廃棄物を再生可能エネルギーとして利用するシステム。
４．前記洗浄手段は、前記破砕する前、前記破砕と同時に、及び前記破砕する後の少なくとも一方に備えられる前記１．に記載の、可燃性廃棄物を再生可能エネルギーとして利用するシステム。
５．前記破砕する前、前記破砕する後、前記洗浄する後、前記脱水する後、前記乾燥する後、前記配合混合する前、又は前期燃焼手段を用いて燃焼する前に動物油、植物油、動植物油系廃油、鉱物油系廃油及び鉱物油系廃油から作られたリサイクル燃料油の少なくとも１つを配合する前記１．に記載の、可燃性廃棄物を再生可能エネルギーとして利用するシステム。
６．前記可燃性廃棄物は、バイオマス由来の可燃性産業廃棄物及び鉱物油由来の可燃性産業廃棄物の少なくとも１つを含む前記１．に記載の、可燃性廃棄物を再生可能エネルギーとして利用するシステム。
７．前記可燃性一般廃棄物のうちの、発熱量並びに含有塩類濃度が各々異なる、前記紙類、前記繊維類、前記プラスチック類、前記生ごみ及び前記剪定枝・草木・花卉類、並びに、可燃性一般廃棄物、バイオマス由来の可燃性産業廃棄物及び鉱物油由来の可燃性産業廃棄物の各配合割合を調整して発熱量及び含有塩類濃度のうちの少なくとも１つを調整する前記１．に記載の、可燃性廃棄物を再生可能エネルギーとして利用するシステム。
８．前記処理拠点は２以上であり、前記利用拠点は１つであり、前記各処理拠点から搬送された各燃料基材を配合し混合して燃料製品を製造する配合混合手段を備える前記７．記載の、可燃性廃棄物を再生可能エネルギーとして利用するシステム。
９．前記調整後の発熱量は４，０００ｃａｌ/ｇ以上である前記７．に記載の、可燃性廃棄物を再生可能エネルギーとして利用するシステム。
１０．前記洗浄手段を備えることにより水溶性塩分及び水溶性塩素分を除去して前記水溶性塩分及び前記水溶性塩素分の各含有量を調整するとともに、前記調整後の発熱量を４，０００ｃａｌ/ｇ以上に調整する前記７．に記載の、可燃性廃棄物を再生可能エネルギーとして利用するシステム。
【０００９】
１１．前記１．乃至１０．のうちの少なくとも一項に記載の、可燃性廃棄物を再生可能エネルギーとして利用するシステムは発電用に用いられるシステムであることを特徴とする発電用システム。
【００１０】
１２．紙類、繊維類、プラスチック類、生ごみ及び剪定枝・草木・花卉類を含む可燃性一般廃棄物を含む可燃性廃棄物を処理拠点において破砕する破砕工程と、
前記破砕工程により破砕された破砕物を前記処理拠点において水又は水溶液にて洗浄する洗浄工程と、
前記洗浄手段により洗浄された洗浄物を前記処理拠点において脱水する脱水工程と、
前記脱水手段により洗浄された脱水物を前記処理拠点において乾燥する乾燥工程と、
前記乾燥工程により乾燥された乾燥物である燃料基材を前記処理拠点において配合混合する配合工程と、
前記配合手段により配合された燃料製品を利用拠点に搬送する搬送工程と、
前記利用拠点において搬送された前記燃料製品を使用する燃焼工程と、を備えることを特徴とする、可燃性廃棄物を再生可能エネルギーとして利用する燃料製品の製造方法。
１３．前記破砕する前、前記破砕する後、前記洗浄する後、前記脱水する後、前記乾燥する後、又は前記配合混合する後に前記プラスチック類を分別するプラスチック類分別工程を備える前記１２．に記載の、可燃性廃棄物を再生可能エネルギーとして利用する燃料製品の製造方法。
１４．前記破砕する前、前記破砕する後、前記洗浄する後、前記脱水する後、前記乾燥する後、又は前記配合混合する後に異物除去工程を備える前記１２．に記載の、可燃性廃棄物を再生可能エネルギーとして利用する燃料製品の製造方法。
１５．前記洗浄工程は、前記破砕する前に備える、前記破砕と同時に、及び前記破砕する後の少なくとも一方に備える前記１２．に記載の、可燃性廃棄物を再生可能エネルギーとして利用する燃料製品の製造方法。
１６．前記破砕する前、前記破砕する後、前記洗浄する後、前記脱水する後、前記乾燥する後、前記配合混合する前、又は前記燃焼工程を用いて燃焼する前に動物油、植物油、動植物油系廃油及び鉱物油系廃油及び鉱物油系廃油から作られたリサイクル燃料油の少なくとも１つを配合する前記１２．に記載の、可燃性廃棄物を再生可能エネルギーとして利用する燃料製品の製造方法。
１７．前記可燃性廃棄物は、バイオマス由来の可燃性産業廃棄物及び鉱物油由来の可燃性産業廃棄物の少なくとも１つを含む前記１２．に記載の、可燃性廃棄物を再生可能エネルギーとして利用する燃料製品の製造方法。
１８．前記可燃性一般廃棄物のうちの紙類、繊維類、プラスチック類、生ごみ及び剪定枝・草木・花卉類の配合割合、並びに、可燃性一般廃棄物とバイオマス由来の可燃性産業廃棄物と鉱物油由来の可燃性産業廃棄物との配合割合を調整して発熱量並びに含有塩類濃度を調整する前記１２．に記載の、可燃性廃棄物を再生可能エネルギーとして利用する燃料製品の製造方法。
１９．前記処理拠点は２以上であり、前記利用拠点は１つであり、前記各処理拠点から搬送された各燃料基材を配合し混合して燃料製品を製造する配合混合工程を備える前記１８.に記載の、可燃性廃棄物を再生可能エネルギーとして利用する燃料製品の製造方法。
２０．前記調整後の発熱量は４，０００ｃａｌ／ｇ以上である前記１８．に記載の、可燃性廃棄物を再生可能エネルギーとして利用する燃料製品の製造方法。
２１．前記洗浄工程を備えることにより水溶性塩分及び水溶性塩素分を除去して前記水溶性塩分及び前記水溶性塩素分の各含有量を調整するとともに、前記調整後の発熱量を４，０００ｃａｌ/ｇ以上に調整する請求項１８に記載の、可燃性廃棄物を再生可能エネルギーとして利用する燃料製品の製造方法。
（【００１１】以降は省略されています）

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