(57)【要約】廃棄物、特に脂肪、油及びグリース（ＦＯＧ）を含む水性廃棄物を処理する方法及び装置を提供するものであって、この方法及び装置は少なくとも２つの段階の使用を含み、ここで、第一段階において、上記水性廃棄物を分離段階に供して水を除去し、ＦＯＧを含む部分精製流体が残留し、続いて第二処理段階を実施し、水を更に除去することにより部分精製ＦＯＧ流体を更に精製して、水分量が低く燃料として使用可能なＦＯＧ含有流体を産生する。ある実施形態において、精製ＦＯＧを燃焼機関、一般的には水素系燃焼機関の燃料として使用して電力を産生する。エネルギー産生設備を廃棄物処理設備と組み合わせることもできるし、又は、この２つを互いに離して設置することもできる。本発明の特徴の１つは、廃棄物から除去した水を再利用して本発明の方法において使用でき、それにより、新鮮な蒸気を連続的に導入する必要がないためにエネルギーを節約することができる。
2005526606.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
少なくとも１種の有用成分又は再使用可能成分を有する又は含む廃棄物を処理して、廃棄物の残留成分から有用成分又は使用可能成分を回収する方法であって、
廃棄物を第一処理段階に少なくとも導入して、少なくとも２つの分割部を形成することにより、廃棄物から相対的に揮発性の高い成分を少なくとも除去し、この分割部のうち一方が有用成分を含む部分精製分割部であり、もう一方が相対的に揮発性の高い成分を含み、
次に、ここで形成した部分精製分割部を第二処理段階に少なくとも運搬して少なくとも２つの更なる分割部に分けることにより精製し、このことにより部分精製分割部を更に精製して実質精製分割部とし、この更なる分割部のうち一方が有用成分を、もう一方が相対的に揮発性の高い成分を含み、
少なくとも１種の有用成分又は使用可能成分を含むこの実質精製分割部を集めて、相対的に揮発性の高い成分を含む（すなわち、実質的に又は部分的に有用成分を含まない）少なくとも１種の分割部を使用、再利用又は更に処理することにより、有用成分若しくは再使用可能成分の精製工程又は廃棄物使用における効率又は経済性を改善できるという各段階を含む
ことを特徴とする方法。
【請求項２】
有用成分又は再使用可能成分及び相対的に揮発性の高い成分を少なくとも１種有する又は含む廃棄物を処理して、廃棄物から相対的に揮発性の高い成分を除去することにより、有用成分又は使用可能成分を回収する方法であって、
以下の段階：
廃棄物を第一処理段階に少なくとも導入して、少なくとも２つの分割部を形成することにより、相対的に揮発性の高い成分を廃棄物から少なくとも部分的に除去する段階であって、この分割部のうち一方は有用成分を含む部分精製分割部であり、もう一方は相対的に揮発性の高い成分を含む段階；
この部分精製分割部を第二処理段階に運搬して少なくとも２つの更なる分割部に分けることにより、この部分精製分割部を精製して実質精製分割部とする段階であって、この更なる分割部のうち一方が有用成分を含み、もう一方が有用成分を実質的に含まない段階；
この実質精製分割部を集める段階であって、この実質精製分割部は、更なる処理をした又はしていない状態で、エネルギー源として使用するのに適した状態である段階：
を含む
ことを特徴とする方法。
【請求項３】
廃棄物からエネルギーを産生する方法であって、
廃棄物を処理して、更なる処理を任意に施すことによりエネルギー源として使用するのに適した状態で、廃棄物の有用成分又は使用可能成分を回収し、
次に、この廃棄物の有用成分又は使用可能成分をエネルギー産生機器又は設備に運搬して、この有用成分又は使用可能成分を使用してエネルギー産生機器の稼働によりエネルギーを産生することを含み、
前記廃棄物の処理は、有用成分又は再使用可能成分及び相対的に揮発性の高い成分又は不要成分のうち少なくとも１種を有する又は含む廃棄物を処理して、相対的に揮発性の高い成分又は不要成分を除去することにより、廃棄物から有用成分又は使用可能成分を回収することを含み、
以下の段階：
廃棄物を第一処理段階に少なくとも導入して、少なくとも２つの分割部を形成することにより、相対的に揮発性の高い成分を廃棄物から少なくとも部分的に除去する段階であって、この分割部のうち一方は有用成分を含む部分精製分割部であり、もう一方は相対的に揮発性の高い成分を含む段階；
この部分精製分割部を第二処理段階に運搬して少なくとも２つの更なる分割部に分けることにより、この部分精製分割部を精製して実質精製分割部とする段階であって、この更なる分割部のうち一方が有用成分を含み、もう一方が有用成分を実質的に含まない段階；
この実質精製分割部を集める段階であって、この実質精製分割部は、更に処理した又はしていない状態で、エネルギー源として使用するのに適した状態である段階：
を含む
ことを特徴とする方法。
【請求項４】
前記有用物質又は使用可能物質は疎水性物質であり、好ましくは油又は油性物質（ｏｌｅｏ  ｍａｔｅｒｉａｌ）又は油状物質であり、より好ましくは、脂肪、油若しくはグリース、又は、前記物質を含む物質等の固形物である
ことを特徴とする請求項１〜３のいずれか１項に記載の方法。
【請求項５】
前記疎水性物質は、油若しくは油性物質若しくは油状物質であり、かつ、前記相対的に揮発性の高い成分又は不要成分は水、水蒸気又は蒸気等である
ことを特徴とする請求項１〜４のいずれか１項に記載の方法。
【請求項６】
前記廃棄物は、脂肪、油、グリース等を上限約２０％、好ましくは上限約３０％、より好ましくは上限約４０％、最も好ましくは上限約５０％含む
ことを特徴とする請求項１〜５のいずれか１項に記載の方法。
【請求項７】
前記廃棄物は、懸濁状の固形物を上限約５％、好ましくは上限約４％、より好ましくは約２％含む
ことを特徴とする請求項１〜６のいずれか１項に記載の方法。
【請求項８】
前記廃棄物は、水を上限約８０％又はそれ以上、好ましくは上限約６０％、より好ましくは約５８％、最も好ましくは上限５０％含む
ことを特徴とする請求項１〜７のいずれか１項に記載の方法。
【請求項９】
前記第一処理段階は、分離機器を使用して水性廃棄物から水を、好ましくは蒸気として除去し、少なくとも２つの分割部を形成することにより、廃棄物を部分的に精製することを含む分離段階であり、この分割部のうち一方は有用成分を有する部分精製分割部であり、もう一方は水を、好ましくは蒸気として含む
ことを特徴とする請求項１〜８のいずれか１項に記載の方法。
【請求項１０】
前記分離段階は分離装置又は機器を含む
ことを特徴とする請求項１〜９のいずれか１項に記載の方法。
【請求項１１】
前記分離機器はサイクロン蒸発装置である
ことを特徴とする請求項１〜１０のいずれか１項に記載の方法。
【請求項１２】
前記第二処理段階は、分離装置、好ましくはサイクロン蒸発装置を使用する第二分離段階であり、
第一処理段階から得られた部分精製分割部を更に精製して、部分精製分割部から更に水を蒸気として実質的に除去することにより、有用成分を含む実質精製分割部とする
ことを特徴とする請求項１〜１１のいずれか１項に記載の方法。
【請求項１３】
前記油又は油状物質は、可燃性で燃料若しくは燃料成分として使用するのに適切である、又は、燃料若しくは燃料成分を形成するために処理可能である
ことを特徴とする請求項１〜１２のいずれか１項に記載の方法。
【請求項１４】
前記廃棄物を、第一処理段階へ導入する前に少なくとも部分的に脱水する
ことを特徴とする請求項１〜１３のいずれか１項に記載の方法。
【請求項１５】
前記燃料又は燃料成分を使用する機関は、内燃機関、圧縮機関又は水素系燃料機関等である
ことを特徴とする請求項１〜１４のいずれか１項に記載の方法。
【請求項１６】
前記機関を、電力又は動力を産生するために使用する
ことを特徴とする請求項１〜１５のいずれか１項に記載の方法。
【請求項１７】
前記廃棄物は、食品及び飲料の製造工程を含む製造工程、レストラン、ファストフード調理施設を含む食品調製工程等から得られる
ことを特徴とする請求項１〜１６のいずれか１項に記載の方法。
【請求項１８】
部分精製分割部を処理して、有用成分を含む前記分割部から更に水を、好ましくは蒸気として除去する第一補助又は第二分離段階を含む
ことを特徴とする請求項１〜１７のいずれか１項に記載の方法。
【請求項１９】
実質精製分割部を処理して、有用成分を含む前記分割部から更に水を、好ましくは蒸気として除去する第二補助又は第二分離段階を含む
ことを特徴とする請求項１〜１８のいずれか１項に記載の方法。
【請求項２０】
水及び／又は蒸気を含む分割部のうち少なくとも１種、好ましくは１種より多く、より好ましくは全てを工程中に戻して本発明の方法で更に使用することにより、エネルギーを節約して使用する
ことを特徴とする請求項１〜１９のいずれか１項に記載の方法。
【請求項２１】
１種以上のセパレーターを含む、請求項１〜２０のいずれか１項に記載の方法を実施するための装置。
【請求項２２】
廃棄物処理設備から出る生成物を使用してエネルギー生産設備に燃料を供給し、請求項１〜２１のいずれか１項に記載の方法で燃料を産出する
ことを特徴とする廃棄物処理設備とエネルギー生産設備との組み合わせ。
【請求項２３】
付随する図面を参照して実質的に前記のように記載される
廃棄物を処理する方法。
【請求項２４】
付随する図面を参照して実質的に前記のように記載される
廃棄物を処理する方法を実施するための装置。
【請求項２５】
付随する図面を参照して実質的に前記のように記載される
設備の組み合わせ。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、一般的に、廃棄物の処理に関し、特に、例えば、製造工程、食品調製工程及び調理工程等から出る化学性廃棄物等の、産業工程、工業工程又は家庭から出る廃棄物の処理に関する。
【０００２】
より具体的には、本発明は、製造工程等において産出する化学性廃棄物から精製により有用成分又は回収可能な物質を分離し、不要物質（特に不要な化学物質）を除去して回収した有用成分を使用、再利用又は更に処理できるようにするための、及び、不要物質を再利用又は再処理により任意に再使用するための方法及び装置に関する。
【０００３】
更により具体的には、本発明は、脂肪、油及びグリース等（ＦＯＧ）を含む化学性産業廃棄物の精製に関する。この精製により回収したＦＯＧ物質は、多様な目的で使用される様々な燃焼機関（例えば、コンビナート内の発電装置等）において、特に非バイオディーゼル燃料等の燃料として再使用できる。この再使用により、地域社会への動力供給に使用したり工業設備で使用したりする電力を発電することができる、又は、国、都市、地域、町等の一般的な電力供給網に電力をフィードバックできる。
【０００４】
本発明は、脂性廃棄物と水との混合物を処理する方法のうち特定のものが、費用効率が高いことを見出した。この方法によれば、脂性廃棄物を処理して精製又は回収した物質を内燃機関、圧縮機関、水素系燃料機関等の機関において燃料又は燃料の一成分として使用することにより、電力、動力、熱等の必要なエネルギーを産出でき、同時に、不要となった水を本発明の方法全体において蒸気として任意に再使用、再処理又は再利用できる。
【０００５】
脂性廃棄物の有用成分は、ファストフード店等から廃棄される脂性廃棄物を精製して脂肪、油及びグリース等の有用な物質を回収し、この油脂性物質から水を分離することにより得られる。また、分離した水は、再利用により、及び／又は、本発明の方法で得られた水蒸気から熱を取り出すことにより、本発明の方法やこれ以外の方法で使用できる。
【０００６】
また、本発明を、ある種の分離装置を使用してファストフード店の廃棄物から脂肪、油及びグリースを回収し、これらを精製したものを燃料として使用することに関する本発明のある具体例を参照して記載する。しかしながら、本発明の範囲は記載される実施形態に制限されず、むしろ、本発明の範囲は、ファストフード店から出た脂肪、油やグリース以外の物質についての、供給源が様々で異なる分離装置を使用して得られる物質を処理するという処理を含むべく、かつ、（廃棄物から水を回収する方法を含む）脂肪、油及びグリースの回収以外の手段又は方法を含むべく、広範囲であるということに留意すべきである。
【背景技術】
【０００７】
（例えば鶏料理やハンバーガーといったファストフード等の）食品や飲料の調製等の製造工程を含む産業工程の数が増加しており、その結果、廃棄物の量が増加している。これらの工程から出る廃棄物は、有用物質又は価値のある物質を含んでいる可能性がある。従来、廃棄物は投棄されたり別の方法で処理されたりしており、その結果、価値ある資源が失われ、回収して再使用できる可能性のある物質が廃棄されていた。
【０００８】
これらの物質は環境への配慮を要する埋めたて地等の地域に投棄されていたため、価値ある資源の使用効率が悪かった。また、上記方法で得られる製品の原価計算時には廃棄物投棄コストを考慮する必要があったため、並びに、有用成分と不要物質若しくは汚染物質とを含む回収物質を後に使用又は再使用しても上記方法にかかった費用を相殺できなかったため、全製造／調製工程の費用に影響が及んだ。
【０００９】
また、廃棄物の無差別投棄は環境上容認できるものではなく、地下水等を汚染したりして、更に問題が生じる。従って、廃棄物の投棄は、経済的にも環境的にも望ましくない。
【００１０】
従来、廃棄物処理により、廃棄物から価値のある成分を回収できるという認識があった。しかしながら、有用成分を効率的に回収する方法が有効ではなかったり、又は、このような方法の実施には費用がかかり過ぎて費用効率が良くなかったりしたため、処理原料を経済的に再使用したり更に処理したり等するにはコストが高過ぎた。また、現在、再生可能なエネルギーの使用又は産生は、環境上持続できる又は少なくとも環境と共存できるとの評価を要する産業においてより重要になっている。
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【００１１】
現在、グリース止めから得られる脂肪、油及びグリースをある費用で処理及び／又は再処理して、使用可能な状態にすること、例えば、牛脂を生産して化粧品産業及び／又は他の産業工程で使用すること等は困難である。従って、グリース止め、油受け、穴等から得ることができる「油脂」性物質を処理してこれから有用成分を回収する有効かつ費用効率のよい方法が必要とされている。
【００１２】
また、廃棄物を処理して有用成分を使用、再利用又は更に処理できる形態で回収する方法及び装置であって、
この方法及び装置の実施が経済的に可能である、及び／又は、回収した物質が有用であるために再使用が経済的に可能であるような方法及び装置も必要とされている。
【課題を解決するための手段】
【００１３】
本発明は、経済的に実施でき、効率的で、回収した物質を経済的に使用できる形態で廃棄物の有益成分を回収でき、任意に（例えば、水と廃棄物の混合物中の過剰な水等の）不要物質を使用又は再利用する方法及び装置を提供することによる、上記問題への取り組みについて記載する。
【００１４】
特に、本発明は、脂肪、油、グリース、固形物等を含む廃棄物と水との混合物を処理して、脂肪、油及びグリース成分を回収することにおいて特殊な用途を見出した。この用途において、回収した成分は、（例えば燃料中等で）容易に再使用でき、任意には、過剰な水を（例えば、全精製工程中のうち１つ以上の段階で熱を伝達する蒸気として等のように）再使用若しくは再利用できる形態、又は、純度である。
【００１５】
本発明のある態様によれば、本発明は、
少なくとも１種の有用成分を有する又は含む廃棄物を処理して、相対的に揮発性の高い成分を含む廃棄物の残留成分から有用成分を分離する方法である。
この方法は、
廃棄物を第一処理段階に少なくとも導入して、廃棄物を少なくとも部分的に少なくとも２つの分割部に分けることにより、廃棄物の残留揮発性成分から有用成分を部分的に分離して、有用成分の部分精製分割部を形成し、
次に、ここで形成した部分精製分割部を第二処理段階に少なくとも運搬して少なくとも２つの更なる分割部に分け、このことにより部分精製分割部を更に精製して、有用成分を含む実質精製分割部とし、この更なる分割部のうち一方が有用成分を、もう一方が揮発性成分を含み、
少なくとも１種の有用成分を含むこの実質精製分割部を集めて、この少なくとも１種の有用成分を使用、再利用又は更に処理することにより、廃棄物精製工程又は廃棄物使用における効率又は経済性を改善できるという各段階を含む。
【００１６】
本発明の別の態様によれば、本発明は、
有用成分又は再使用可能成分及び相対的に揮発性の高い成分を少なくとも１種有する又は含む廃棄物を処理して、廃棄物から相対的に揮発性の高い成分を除去することにより、有用成分又は再使用可能成分を回収する方法であって、
この方法は以下の段階を含む：
【００１７】
廃棄物を第一処理段階に少なくとも導入して、少なくとも２つの分割部を形成することにより、相対的に揮発性の高い成分を廃棄物全体から少なくとも部分的に除去する段階であって、
この分割部のうち一方は有用成分を含む部分精製分割部であり、もう一方は相対的に揮発性の高い成分を含む段階；
【００１８】
この部分精製分割部を第二処理段階に運搬して少なくとも２つの更なる分割部に分けることにより、この部分精製分割部を精製して実質精製分割部とする段階であって、
この更なる分割部のうち一方が有用成分を含み、もう一方が有用成分を実質的に含まない段階；
【００１９】
この実質精製分割部を集める段階であって、
この実質精製分割部は、更なる処理をした又はしていない状態で、エネルギー源として使用するのに適した状態である段階。
【００２０】
本発明の更に別の態様によれば、本発明は、
廃棄物からエネルギーを産生する方法であって、
廃棄物を処理して、更なる処理を任意に施すことによりエネルギー源として使用するのに適した状態で、廃棄物の有用成分又は使用可能成分を回収し、
次に、この廃棄物の有用成分又は使用可能成分をエネルギー産生機器又は設備に運搬して、この有用成分又は使用可能成分を使用してエネルギー産生機器の稼働によりエネルギーを産生することを含み、
上記廃棄物の処理は、有用成分又は再使用可能成分及び相対的に揮発性の高い成分のうち少なくとも１種を有する又は含む廃棄物を処理して、相対的に揮発性の高い成分を除去することにより、廃棄物から有用成分又は使用可能成分を回収することを含み、
この方法は以下の段階を含む：
【００２１】
廃棄物を第一処理段階に少なくとも導入して、少なくとも２つの分割部を形成することにより、相対的に揮発性の高い成分を廃棄物全体から少なくとも部分的に除去する段階であって、
この分割部のうち一方は有用成分を含む部分精製分割部であり、もう一方は相対的に揮発性の高い成分を含む段階；
【００２２】
この部分精製分割部を第二処理段階に運搬して少なくとも２つの更なる分割部に分けることにより、この部分精製分割部を精製して実質精製分割部とする段階であって、
この更なる分割部のうち一方が有用成分を含み、もう一方が有用成分を実質的に含まない段階；
【００２３】
この実質精製分割部を集める段階であって、
この実質精製分割部は、更に処理した又はしていない状態で、エネルギー源として使用するのに適した状態である段階。
【００２４】
一般的には、本発明の方法は、少なくとも１種の有用成分の使用及び／又は不要成分若しくは揮発性成分の使用を含んでいて、上記有用成分及び／又は不要成分及び／又は揮発性成分を再使用又は再利用又は再処理することによって、本発明の方法全体を経済的に実施する可能性を増大させる。
【００２５】
より一般的には、本発明の方法は、有用成分を実質的に又は部分的に含まないような分割部の少なくとも１種を使用、再利用又は更に処理できる段階を更に含んでいて、精製工程の効率又は経済性を改善する。
【００２６】
一般的には、上記不要な部分又は揮発性成分を、第一処理段階で産出した第一分離分割部から再利用するか、又は、第二処理段階、若しくは、第一処理段階と第二処理段階の両段階で産出した第二分離分割部から再利用する。
【００２７】
一般的には、第一補助又は第二分離段階がある。より一般的には、上記第一補助又は第二分離段階は、分離装置又は機器の使用を含む。更により一般的には、上記分離装置又は機器は、例えば分離容器等の、セパレーターである。
【００２８】
一般的には、第二補助又は第二分離段階がある。より一般的には、上記第二補助又は第二分離段階は、分離装置又は機器の使用を含む。更により一般的には、上記分離装置又は機器は、例えば分離容器等の、セパレーターである。
【００２９】
一般的には、上記不要部分又は揮発性成分を、第一補助分離段階から、又は、第二補助分離段階から、又は、第一及び第二補助段階から再利用する。
【００３０】
一般的には、上記有用物質又は使用可能物質又は廃棄物は疎水性物質である。より一般的には、上記疎水性物質は、油若しくは油性物質（ｏｌｅｏ  ｍａｔｅｒｉａｌ）若しくは油状物質である、又は、水と混和しない若しくは部分的に混和する。
【００３１】
一般的には、上記廃棄物は水及び疎水性質を含む水性混合物である。より一般的には、上記廃棄物は、脂肪、油、グリース、固形物等を含む水性混合物である。更により一般的には、上記廃棄物は、脂肪、油、グリースを上限約２０％、好ましくは上限約３０％、より好ましくは上限約４０％、最も好ましくは上限５０％含む。更により一般的には、上記廃棄物は懸濁状の固形物を上限５％、好ましくは上限４％、より好ましくは約２％含み、水を上限８０％、好ましくは少なくとも約６０％、より好ましくは少なくとも約５８％、最も好ましくは少なくとも約５０％含む。
【００３２】
一般的には、上記不要物質又は相対的に揮発性の高い成分は水であり、このため、この成分を、加熱により、特にセパレーター中で、水蒸気及び／又は蒸気として除去する。また、他の不純物等についても水蒸気と共に除去できる。
【００３３】
一般的には、上記第一処理段階は分離段階である。より一般的には、上記分離段階は分離装置又は機器を含む。更により一般的には、上記分離装置又は機器はサイクロン蒸発装置であり、この中に入ると廃棄物は、第一分割部又は流体（実質的には水蒸気又は水流）、第二分割部又は流体（水、水蒸気及び有用成分の組み合わせ、すなわち、脂肪、油、グリース等を含む有用成分と多少の水とを含む分割部）とに分離される。
【００３４】
一般的には、上記第二処理段階は第二分離段階である。より一般的には、上記第二分離段階は分離装置又は機器を含む。更により一般的には、上記分離装置はサイクロン蒸発装置である。より一般的には、第一分離段階から得られた部分精製廃棄物の流体からサイクロン蒸発装置中で更に水又は蒸気を分離して、有用成分を含む実質精製流体を形成する。一般的に、この実質精製流体中には、少量の水であれば許容できる。
【００３５】
一般的には、第一処理段階及び第二処理段階及び第一補助段階及び第二補助段階の少なくとも４段階の分離段階のうち、一つの段階以上において使用する分離機器はセパレーターである。より一般的には、上記セパレーターは蒸発装置又は分離容器である。更により一般的には、上記蒸発装置は、カランドリア式蒸発装置、ＬＴＶライジングフィルム蒸発缶（ＬＴＶ  ｒｉｓｉｎｇ  ｆｉｌｍ  ｅｖａｐｏｒａｔｏｒ）、ＬＴＶ流下膜式蒸発缶、力循環蒸発装置（ｆｏｒｃｅ  ｃｉｒｃｕｌａｔｉｏｎ  ｅｖａｐｏｒａｔｏｒ）、水力発電式サイクロン蒸発装置等である。更により一般的には、上記蒸発装置はカランドリア式Ｃｙｃｌｏｖａｐ蒸発装置である。
【００３６】
一般的には、上記有用成分は、脂肪、油、又は、グリース、又は、これら以外の本質的な油性物質、又は、可燃性の疎水性物質である。より一般的には、上記有用成分及び／又は精製物は、燃料若しくは燃料成分であるか、又は、燃料として使用できる。より一般的には、上記燃料は機関の燃料として適切である、又は、適合している、又は、改変されている。更により一般的には、上記有用成分を更に処理することにより、燃料又は燃料成分としての特性を高めることができる。
【００３７】
一般的には、上記廃棄物は、第一処理段階へ導入する前に脱水する。より一般的には、上記廃棄物を、グリース止めで廃棄物として集めて脱水し、グリース含量約４０％、固形物含量２％及び水分量５８％とする。
【００３８】
一般的には、回収又は精製した成分を燃料又は燃料成分の一成分として使用する機関は、内燃機関、圧縮機関又は水素系燃料機関である。より一般的には、上記機関を使用して電力又は動力を産生する。
【００３９】
一般的には、第一分離段階では、最終的に２つの分割部が形成される。これら分割部のうち一方は有用成分と水の混合物であり、もう一方は本質的に、任意に他の揮発性物質を含んでいてもよい、液体の水又は水蒸気のいずれかとしての水である。
【００４０】
一般的には、第二分離段階では、２つの分割部が形成される。上記分割部のうち一方は実質的に脂肪、油及びグリース等の有用成分であり、もう一方は本質的に、他の揮発性物質を含む又は含まない、液体又は蒸気のいずれかとしての水である。
【００４１】
一般的には、第一補助分離段階では、最終的に２つの分割部が形成される。上記分割部のうち一方は有用成分と水の混合物であり、もう一方は本質的に蒸気としての水である。
【００４２】
一般的には、第二補助又は第二分離段階では、最終的に２つの分割部が形成される。上記分割部のうち一方は本質的に有用成分と多少の水であり、もう一方は本質的に水蒸気である。
【００４３】
一般的には、各分離装置又は機器中で形成された水を含む又は包含する１種、２種、３種、４種又はそれ以上の分割部を、再利用する。例えば、蒸気又は水を、特に高温で、設備へ戻す。
【発明を実施するための最良の形態】
【００４４】
ここで、本発明を、以下の付随する図面を参照して例示により記載する。
図１は、本発明の方法のある形態について概略したフローチャート図である。
図２は、図１のフローチャートに従って本発明の方法を実施するための装置のある配置について概略した上面斜視図である。
【００４５】
食品や飲料の製造工程を含む製造工程、レストラン、ファストフード調理施設を含む食品調製工程、及び、これら以外の工業施設、産業施設又は家庭から出る、一般的に脂性廃棄物としての廃棄物を、例えば貯蔵タンク（図示せず）中等に、集めて任意に保存する。貯蔵タンクは、その施設内に、又は、別の場所に設置されていてよい。廃棄物は一般的に、水と、後に回収される有用成分又は使用可能成分との水性混合物の形態である。
【００４６】
廃棄物、特に、食品調製工業施設から廃棄物として得られるグリース等の物質の水性混合物は、貯蔵タンクと連結しているか又は輸送タンカー若しくは同種のもの（図示せず）から直接伸びている導管２中に入り、運搬される。この脂性廃棄物は、導管２中を通って、加熱した供給タンク４に入口６から入る。加熱したタンク４内容物を、側壁に取り付けたアジテーター又は撹拌器８で撹拌して液状かつ流動状に保つことにより、後に行う廃棄物の輸送及び処理が容易になる。
【００４７】
タンク４には再利用出口９及び導管１０があって、最初のうち回収又は処理に適さない廃棄物を、空洞供給ポンプ１２を経て、例えば垂直重力分離装置（ＶＧＳ）（Ａｃｑｕａ  Ｉｎｔｅｒｎａｔｉｏｎａｌ（オーストラリア）Ｐｔｙ社製）等の分離装置又は同種のセパレーター１３へ再循環してこの脂性廃棄物から油と水を分離し、導管１４を通してタンク４に戻す。このようにすれば、本発明の方法によるこの後の処理に最初のうち適さなかった物質を、適応するように改変することができる。必要であれば、セパレーター１３を通して廃棄物を再循環させることにより、前の段階で廃棄物を処理した際と同様に、廃棄物を流動状に保つことができる。例えば出口及び導管１５を通す等といった適切な又は便利な方法により、清浄な水をＶＧＳ１３から放出して、環境上受理可能な方法で廃棄する、又は、本発明の方法において、若しくは、それ以外の本発明の廃棄物処理全体を経済的に実施するのを補助する方法において使用する。
【００４８】
タンク４側壁の出口１６から加熱した廃棄物をタンク４の外へ放出し、ポンプ２２により導管１８を通して運搬する。導管２４はポンプ２２から熱交換器２６を通り、廃棄物を第一処理段階へ、例えば、第一分離装置のサイクロン蒸発装置（Ｃｙｃｌｏｖａｐカランドリア２８又は同種のもの（Ａｃｑｕａ  Ｉｎｔｅｒｎａｔｉｏｎａｌ（オーストラリア）Ｐｔｙ社製））の上端等へ運搬し、廃棄物の油状有用成分から蒸気により水を分離する。適切であればいずれの装置でも使用できることに留意すべきである。
【００４９】
この脂性廃棄物を、カランドリア２８の上端又は上端近傍の入口３０を通してカランドリア２８に導入できる。そして、カランドリア２８中で脂肪、油、グリース等の親油性物質と水を分離する。カランドリア２８の底面又は底面近傍の廃棄物出口３１から導管３２が伸びている。導管３２は導管３４と導管３６とに分かれていて、導管３４は第一分離タンク容器４２等に連結し、もう一方の導管３６はｃｙｃｌｏｖａｐ再循環ポンプ３８及び導管４０を通って熱交換器２６とカランドリア２８との間の導管２４に戻っていて、ｃｙｃｌｏｖａｐカランドリア２８中で分離されなかった脂性廃棄物をカランドリア２８中に戻して再利用し、更に処理及び分離する。この第一処理ゾーンで、第一分割部において、水を含む廃棄物中から水を蒸気としていくらか除去することにより、カランドリア２８中で廃棄物を部分的に分離及び精製すると、有用成分を含み水分量が減少した残留廃棄物が第二分割部として残る。
【００５０】
導管３４は第一補助又は第二分離機器（分離容器４２）の入口に連結していて、この分離機器中で、カランドリア２８から放出される蒸気とＦＯＧの混合物を、２つの更なる分割部に分離する。これら更なる分割部のうち、一方は蒸気流体として分離容器４２の出口４４から放出され、もう一方は有用成分を含む。水蒸気の第一分割部は、導管４６を通して運搬した後、本明細書中で後ほど詳細に記載するように再利用する等、処理又は使用する。分離した脂肪、油及びグリース等の第二分割部を分離容器４２の出口４８から導管５０へポンプ５２により放出し、例えば、第二カランドリア又はサイクロン蒸発装置又は同様の装置５４（第一カランドリア２８と同一であってもよい）の上端へ運搬することにより、第二処理段階へ運搬する。カランドリア５４の第一出口５６から導管５８を通して蒸気を運搬し、後に使用、再使用又は処理する。
【００５１】
カランドリア５４の底面又は底面近傍の第二出口６０から導管６２を通して、分離した脂肪、油、グリース等を放出する。導管６２は、第一導管６４及び第二導管６６に分かれている。必要であれば、第二導管６６からｃｙｃｌｏｖａｐ再循環ポンプ６８、導管６６及び導管５０を通してＦＯＧをカランドリア５４の上端へ再度運搬して再利用し、後の工程で廃棄物のＦＯＧを更に精製する。
【００５２】
ＦＯＧを導管６４を通して第二補助又は第二分離機器６５（分離容器、タンク容器等）へ運搬し、蒸気と精製ＦＯＧとに更に分離する。蒸気を容器６５から出口６７及び導管６９を通して放出し、使用、再使用又は後に処理する。
【００５３】
セパレーター６５の底面又は底面近傍にあるもう一方の出口７０から、精製した脂肪、油及びグリースを放出し、導管７２を通して最終生産物貯蔵タンク７４に運搬する。このタンクの側壁に取り付けたアジテーター撹拌器７６又は同種のものにより最終生産物貯蔵タンク内容物を撹拌する。
【００５４】
ある実施形態において、貯蔵タンク７４の第一出口７８及び第一導管８０から高温の精製物を最終生産物貯蔵タンク７４からタンク車８１又は同様の輸送手段等へ放出して、精製物を遠隔地へ輸送し、後に使用する又は更に処理する。この実施形態において、上記精製物を様々な異なる用途で使用してもよい。１つの用途としては、暖房用油、内燃機関や圧縮機関の燃料等を含む様々な用途で使用する燃料がある。
【００５５】
別の実施形態において、貯蔵タンク７４の第二出口及び導管８２から精製物を遠心分離器８４へ放出し、ここで精製物を更に精製して、固形不純物等の汚染物質を全て除去し、完全に精製した物質をディーゼル機関８６等に運搬して電力又は動力を産生した。ある実施形態において、この動力によって本発明の精製設置を稼働させる。別の実施形態において、このような発電機で電力を産生し、電力の産生が必要な、産業、製造若しくは工業設備、地域社会や同種のもの、又は、異なる用途の組み合わせにおいて使用する。制御パネル８８により電力の分配を制御する。
【００５６】
本発明のある好ましい形態において、上記精製物を、ディーゼル機関発電機又は水素系燃焼を利用して動力を産生する機関の燃料又は燃料の一成分として使用する。上記精製物を、水素系燃料機関における燃料として使用して動力を、最も適切には電力として産生し、コンビナート、地域社会等にエネルギーを供給することは特に有利である。
【００５７】
ある実施形態において、導管８２に取り付けた熱交換器（図示せず）により、ＦＯＧの精製で産生した蒸気を用いて精製物を更に加熱し、その後得られた物質をディーゼル発電機等に導入して燃焼効率を補助する。
【００５８】
付随図面の図１及び図２中において図解する、本発明の設備のある形態の実施において、導管２を通してタンク４に導入した脂性廃棄物の組成は一般的に、後に回収する有用成分を１種以上含む油又は親油性物質を上限約５０％、及び、ある量の、一般的には約５０％を超える量の水を含む。廃棄物の組成は、特に一般的には、グリース又はこれ以外の疎水性成分約４０％、固形物２％及び水５８％である。
【００５９】
この廃棄物をタンク４中で約９０℃まで加熱すると流動性が出る。タンク４内を撹拌器８で撹拌して、第一処理段階で廃棄物の混合物を処理する前に、例えば第一カランドリア２８内に運搬するより前に、ＦＯＧが水から分離するのを防ぐことにより、実質的に均質な廃棄物の混合物を得る。廃棄物をポンプ２２によって汲み出して、熱交換器２６を経て第一処理段階の第一カランドリア２８へ送り、ここで廃棄物中の水をいくらか蒸発させて、廃棄物中の水成分をいくらか除去することにより第一期分離を行う。
【００６０】
水蒸気をカランドリア２８内から除去して、全工程中で任意の適切な位置に、例えば香料タンク９８等に分配する。部分的に精製し、水分量の減少した廃棄物の流体をポンプによりカランドリア２８から分離容器４２中へ放出し、ここで水蒸気として水を更に除去することにより更に処理し、その後カランドリア５４へポンプにより運搬して第二処理段階を行う。カランドリア５４中で、水を蒸気として除去することにより廃棄物の水分量は更に減少し、精製した廃棄物の水分量は約５％となる。第二セパレーター５４の出口６０を通して放出された精製物の流体中における濃度は、油／グリース及び同種の物質が少なくとも約９５％である。すなわち、水はほとんど含まれていない。
【００６１】
第二補助分離機器（分離容器６５）から放出された精製物の流体の温度は約９５℃であり、約７０℃に維持した貯蔵タンク７４へこの精製油状物を運搬し、高温で保存する。上記精製油状物を最終生産物貯蔵タンク７４から直接使用する場合、必要であれば、適切な熱交換器（図示せず）を通して温度を下げ、その後燃料等として使用することができる。また、この物質を、任意の方法で処理することにより、燃料等として使用するための特性を高めることができる。
【００６２】
ある実施形態において、第一カランドリア２８と第二カランドリア５４のいずれか若しくは両方から放出される蒸気を、例えば香料タンク９８等の適切な装置に運搬し、水に変換して後に再利用若しくは更に処理する、又は、この蒸気をポンプにより圧力を加えて導管９９を通して貯蔵タンク４へ運搬し、貯蔵タンク中の脂肪、油及びグリースの濃度を希釈して、廃棄物の組成を本発明の方法による処理に適するようにしてもよい。別の実施形態において、この蒸気の更に別の部分を使用し、これを貯蔵タンクの（例えば貯蔵タンク４の一側壁に取り付ける等した）熱交換器（図１中に示す熱交換器９０参照）に通すことにより、貯蔵タンク内容物を加熱する。
【００６３】
本発明の装置及び方法の更なる実施において、第一分離容器４２中で分離した蒸気を集め、出口４４及び導管４６を通して第二カランドリア５４へ運搬する。蒸気をカランドリア５４の出口６０を通して放出し、導管６２及び導管６４を通して第二分離容器６５へ運搬して出口６７から放出し、導管６９を通して第一強力圧縮ファン９４へ運搬することにより温度を約９５℃〜１００℃以上にまで上昇させる。
【００６４】
第一強力圧縮ファン９４から放出された高温の蒸気を、導管９５を通して第二強力圧縮ファン９６の入口へ運搬する。第二強力圧縮ファン９６を通した蒸気を１００℃〜１１０℃において導管９７中へ放出する。第二再圧縮ファン９６から放出された蒸気を導管９７を通して運搬して第一カランドリア２８中で再使用し、更に導入する廃棄物の分離及び精製を再度開始する。再圧縮ファンを使用すると蒸気を連続的に導入しなくてもよく、本発明の方法及び装置にあらかじめ加熱した新鮮な蒸気を供給する必要がないため、上記装置及び方法の実施コストが著しく減少する。
【００６５】
第一カランドリア２８及び第二カランドリア５４から放出された蒸気を、導管５８等の導管を通して香料タンク９８へ運搬し、次の処理を行う。次の処理とは例えば、導管９９を通して貯蔵タンク４に再利用する、又は、大気中に排出する、又は、凝縮して水を産生し、後の蒸気産生を含む様々な用途に使用する等である。
【００６６】
また、蒸気／水蒸気／水の工程及び本発明の使用の別の変形形態、例えば、蒸気の凝縮による脱塩水の産生、及び、別の用途で使用するための蒸気の製造等、が予想される。
【００６７】
本発明の別の変形形態は、垂直重力分離装置（ＶＧＳ）、及び、ＶＧＳ１３と同種のものをレストランやテイクアウト食品施設に組み込んで、敷地内で脂肪、油及びグリースの大部分を廃水から分離することにより、本発明の設備・工程を行う処理地又はこれを設置した処理地へレストラン等から輸送しなければならない水の量を減らすことを含む。垂直重力分離装置等を使用すると、廃棄物と共に集めて輸送する水の量を約５０％減らすことができる。集めて輸送する水の量を減らすと、輸送会社に支払う輸送費が著しく減少する。
【００６８】
例えば、従来では、ほとんどが水分である廃棄物を毎月２０００Ｌ集めてグリース止めを空にするためにポンプトラックを一台使わなければならなかったが、本発明では、廃棄物が水をほとんど含まないため、２か月に１回の割合で２００〜３００Ｌのグリースを除去できる。レストラン等でＶＧＳを利用することにより、レストラン等から排出された水を多い時で９０％処理する必要性を減らすことができる。これにより、それぞれのトラックが各回収地点から濃縮グリースを集めることができるため、水分量が多いと一台当たり一往復で濃縮グリースを２個までしか回収できないのに対して、一往復で１０〜１５個回収できるようになる。
【００６９】
廃棄物は、本発明の設備がある敷地に運搬した後で加熱して濾過し、粒子径が２ｍｍより大きな固形物を除去することにより前処理する。こうして前処理した廃棄物を、導管２等を通して上述の装置へ導入することにより、本発明に従って処理する。必要であれば、廃棄物に更に水を加えてもよい。一般的には、ここで加える水は本発明の方法から再利用する。
【００７０】
本発明の方法によって製造した精製物を燃料として使用する本発明の別の実施形態において、回収したＦＯＧを、以下の特性を有する機関設備に運搬する。すなわち、精製物を、約７０℃で、水分量３％未満で、２ミクロン以下の粒子を含み、発熱量約３５〜４１ｍｇｌ／ｋｇで利用可能にする。
【００７１】
この実施形態において、精製油をジャケット付き燃料タンクに、例えば７０℃等の一定温度で運搬し、この油状物を液状かつ流動状に保つ。必要であれば機関の常温始動を促進するために、又は、稼働機関の運転温度を維持するために、タンクを蒸気又は湯で加熱する。精製油を調整用熱交換器に通すことにより油の温度を調整して、稼働中の燃焼機関に直接注入して燃焼を適切に行うのに最適な温度にする。精製油状物の実際の温度は、注入ポンプ、注入器頭部等の構成部品の稼働に支障がないように選択する。
【００７２】
任意に、燃料を機関に運搬する燃料パイプを加熱、改変又は被覆することにより、パイプがゴム状になったり、詰まったり、又は、精製油状物を燃料として機関を長期使用する場合に上記燃料パイプ中で凝固して詰まったりしないようにする。精製油は、標準的な燃料フィルターシステムを通す。機関に注入する燃料の量は、精製油状物の発熱量及び機関の必要条件を含む多くの要因に応じた量とする。
【００７３】
また、上記機関は、例えばＨＡＣＴミキサー等のミキサーを任意に備えていて、燃焼させる前に機関のシリンダーに導入する燃料／空気混合物全体に水素を加えることができる。本発明の方法及び装置によって精製した油状物を使用すれば、油の燃費が毎時約３０〜３５Ｌになると予想できる。
【００７４】
機関燃焼によって発生する排気をスクラバーに通して灰や臭気を除去することにより、現在の排気基準の範囲内とすることができる。
【００７５】
また、別の設備を機関の排気システム中に設けることにより、排気ガスから余分な熱を取り出すこともできる。この設備は、適切な発電機と連結させて、ターボチャージャーと類似する方法で排気ガスを使用して、例えば動力、熱又は電力として、更にエネルギーを産生する。この方法によれば、排気ガスの不要な熱を有用な動力、熱、蒸気等に変換できる。
【００７６】
別種の蒸発装置を含む別種のセパレーターを本発明の方法において使用できるということに留意すべきである。
【００７７】
本発明の有利な点は、下記を含む：
有用物質を含む廃棄物は従来、コストを補てんできるような販売性又は市場性のある物質ではなく費用がかかるために廃棄していたが、本発明により脂肪、油及びグリースを経済的に処理できるようになる。
【００７８】
脂肪、油及びグリースの再利用及び／又は回収は、これらの物質を埋め立て地等に単に廃棄することと比較して環境上受理可能である。
【００７９】
従来から利用可能な方法では単に、水をＦＯＧ物質から分離して廃棄物として廃棄していたが、本発明の方法の実施によれば、従来は不要とされた物質のうち１種、すなわち水及び／又は蒸気を、上記方法の一部として再利用及び使用できる。上記方法全体のうちの選択した段階で蒸気の熱を回収できるので水を、特に蒸気として再利用することにより、上記方法の実施に要するエネルギーの量が減り、その結果、供給エネルギーにかかる費用が減る。また、蒸気を、上記方法全体ののうち多くの異なる段階において再使用できる。
【００８０】
精製／回収した脂肪、油及びグリースは十分に純粋で、かつ／又は、燃料若しくは燃料成分として使用できる状態であるため、上記方法に要するエネルギーを更に節約できる、又は、従来は不可能であったりずっと費用のかかったりしたエネルギー産生が可能である。
【００８１】
本発明の方法によれば、廃棄物処理により発生した精製ＦＯＧ物質を含む流体を燃料として直接機関／発電機に供給して、熱、電力等としてエネルギーを産生できるため、廃棄物処理設備とエネルギー生産設備とを一カ所に又はその一カ所の中に簡潔に組み合わせて設置できる。
【００８２】
上記事項について説明し提案した。また、本明細書中に開示する新規の特徴及びこれら特徴の新規組み合わせを全て含む本発明の意図及び範囲から外れることなく、多くの変形形態を実施できる。
【００８３】
当業者であれば、本明細書中に記載する発明は、特に記載した以外にも変更及び改変できることを認識しているであろう。本発明が、本発明の意図及び範囲内の変更及び改変を全て含むことは、十分理解されている。
【図面の簡単な説明】
【００８４】
【図１】本発明の工程の一形態ついて概略したフローチャート図である。
【図２】図１のフローチャートに従って本発明の工程を行うための装置の一配置について概略した上面斜視図である。
【符号の説明】
【００８５】
２、導管
４、タンク
６、入口
８、撹拌装置
９、出口
１０、導管
１２、ポンプ
１３、セパレーター
１４、導管
１６、出口
１８、導管
２２、ポンプ
２４、導管
２６、熱交換器
２８、カランドリア
３０、入口
３１、出口
３２、導管
３４、導管
３６、導管
３８、ポンプ
４０、導管
４２、第一分離タンク容器
４４、出口
４６、導管
４８、出口
５０、導管
５２、ポンプ
５４、カランドリア
５６、出口
５８、導管
６０、出口
６２、導管
６４、導管
６５、分離機器
６６、導管
６７、出口
６８、ポンプ
６９、導管
７０、出口
７２、導管
７４、最終生産物貯蔵タンク
７６、撹拌装置
７８、出口
８０、導管
８１、タンク車
８２、導管
８４、遠心分離器
８６、ディーゼル機関等
８８、制御パネル
９０、熱交換器
９４、強力圧縮ファン
９５、導管
９６、強力圧縮ファン
９７、導管
９８、香料タンク
９９、導管
【図１】
2005526606.tif 000003
【図２】
2005526606.tif 000004
【国際調査報告】
2005526606.tif 000005
2005526606.tif 000006
2005526606.tif 000007