(57)【要約】【課題】廃棄物から分離した油脂を、バイオディーゼルエンジンの燃料油とすると共に、その他の廃棄物残部を、還元ガス化溶融炉の燃料等として供給して無害化する廃棄物処理システムを提供する。【解決手段】本発明の廃棄物処理システム１は、油脂を含有する廃棄物を油脂および廃棄物残部に分離し、この分離した油脂をバイオディーゼルエンジン６の燃料油に変換するバイオディーゼル油製造装置２と、この製造装置２から生成した廃棄物残部を、燃料等として供給し、１０００℃以上で高温溶融させて、高温液状物と高温還元ガスを生成する還元ガス化溶融炉３とを具え、該還元ガス化溶融炉３で生成した、高温液状物をスラグとし、高温還元ガスを高温ガス等のエネルギー資源としてそれぞれ有効利用することを特徴とする。【選択図】      図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
廃食用油、肉骨粉や家畜糞などの廃棄畜産物、生ゴミなどの油脂を含有する廃棄物を投入し、この投入した廃棄物を、油脂および残渣を含む廃棄物残部に分離し、この分離した油脂をバイオディーゼルエンジンの燃料油に変換するバイオディーゼル油製造装置と、
このバイオディーゼル油製造装置から生成した廃棄物残部を、燃料や資源として供給し、１０００℃以上で高温溶融させて、高温液状物と高温還元ガスを生成する還元ガス化溶融炉と、
を具え、該還元ガス化溶融炉で生成した、高温液状物をスラグとし、高温還元ガスを高温ガスや燃料ガスのようなエネルギー資源としてそれぞれ有効利用することを特徴とする廃棄物処理システム。
【請求項２】
請求項１記載の廃棄物処理システムにおいて、還元ガス化溶融炉内で生成した高温ガスを利用して発電を行う発電手段をさらに具え、この発電手段によって生じた電力を、還元ガス化溶融炉およびバイオディーゼル油製造装置の少なくとも１方に供給することを特徴とする廃棄物処理システム。
【請求項３】
請求項１または２記載の廃棄物処理システムにおいて、
還元ガス化溶融炉内で生成した高温ガス等の排熱を、バイオディーゼル油製造装置内で分離した油脂をバイオディーゼルエンジンの燃料油に変換するまでの熱源として有効利用することを特徴とする廃棄物処理システム。
【請求項４】
請求項１、２または３記載の廃棄物処理システムにおいて、バイオディーゼル油製造装置内で、油脂をエステル交換反応によってバイオディーゼル油と粗グリセリンに分離生成させ、この分離生成した粗グリセリンおよびこれをさらに精製した精製グリセリンを加熱気化させて水素ガスを発生させる反応を生じさせる水素ガス発生装置をさらに具え、この水素ガス発生装置から発生した水素ガスを回収し水素燃料電池として有効利用することを特徴とする廃棄物処理システム。
【請求項５】
請求項４記載の廃棄物処理システムにおいて、水素ガス発生装置内で粗グリセリン等を加熱気化させるための熱源として、還元ガス化溶融炉内で生成した高温ガス等の排熱を有効利用することを特徴とする廃棄物処理システム。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、廃食用油、肉骨粉や家畜糞などの廃棄畜産物、生ごみなどの油脂を含有する廃棄物から分離した油脂を、バイオディーゼルエンジンの燃料油とすると共に、その他の残渣を含む廃棄物残部を、還元ガス化溶融炉の燃料や資源として供給して無害化する廃棄物処理システムに関する。
【０００２】
【従来の技術】
我が国では、植物油や牛油などの各種食用油は、毎年、約７０万トンの大豆油、８万トンの椰子油、５万トンの綿実油、７０万トンの菜種油など多量に使用されており、これら使用済みの食用油である廃食用油、特に廃食用植物油は、その一部（１０％程度）だけが石鹸などに再利用されているにすぎず、残り（約９０％）については、回収されずにゴミとして、可燃性廃棄物と一緒に焼却されるか、あるいは不燃性ゴミと一緒に埋立て処分されているのが現状である。
【０００３】
このため、廃食用油を再利用しようとする試みがなされるようになった。例えば、特許文献１には、廃食用油をメチルエステル化反応させて、バイオディーゼルエンジンの燃料油に変換する方法が開示されている。
【０００４】
【特許文献１】
特開２０００−１０９８８３号公報
【０００５】
しかしながら、特許文献１に記載された方法は、廃食用油をメチルエステル化反応させる前工程として、廃食用油から、固形分、水、遊離脂肪酸などの不純物（残渣）を分離除去して、この残渣を処理する必要が生じる。また、バイオディーゼルエンジンの燃料油を精製する際に、不純物を活性白土などに吸着剤に吸着させて分離除去するため、この吸着剤がまた新たな廃棄物として処理しなければならない。このため、これらの残渣や新たな廃棄物を処理するために、焼却処理を行い、最終的には最終処分場などで埋立て処分されているのが現状である。
【０００６】
また、従来の焼却炉を用いて廃棄物等を焼却処理を行った場合には、大気汚染物質となるＳＯｘ、ＮＯｘ、ＣＯ２、ＣＯ、浮遊粒状物質などが大量に発生し、さらに、猛毒のダイオキシンも発生しやすい。また、埋立処分された場合は、土壌汚染をもたらすおそれがある。加えて、汚水等を下水道を経由して処理する場合でも、完全には無害化することができず、かかる処理した汚水等をそのまま川や湖などに流すことは、水質悪化を招きかねない。
【０００７】
【発明が解決しようとする課題】
本発明の目的は、廃食用油、肉骨粉や家畜糞などの廃棄畜産物、生ごみなどの油脂を含有する廃棄物から分離した油脂を、バイオディーゼルエンジンの燃料油とすると共に、その他の残渣を含む廃棄物残部を、還元ガス化溶融炉の燃料や資源として供給して無害化する廃棄物処理システムを提供することにある。
【０００８】
【課題を解決するための手段】
上記目的を達成するため、本発明の廃棄物処理システムは、廃食用油、肉骨粉や家畜糞などの廃棄畜産物、生ゴミなどの油脂を含有する廃棄物を、油脂および残渣を含む廃棄物残部に分離し、この分離した油脂をバイオディーゼルエンジンの燃料油に変換するバイオディーゼル油製造装置と、このバイオディーゼル油製造装置から生成した廃棄物残部を、燃料や資源として供給し、１０００℃以上で高温溶融させて、高温液状物と高温還元ガスを生成する還元ガス化溶融炉とを具え、該還元ガス化溶融炉で生成した、高温液状物をスラグとし、高温還元ガスを高温ガスや燃料ガスのようなエネルギー資源としてそれぞれ有効利用することにある。
【０００９】
なお、ここでいう「廃食用油」とは、使用済みの植物油や動物油を意味する。植物油としては、例えば、菜種油、ごま油、大豆油、トウモロコシ油、向日葵油、パーム油、パーム核油、コーン油および紅花油などが挙げられ、また、動物油としては、例えば、牛油、豚油、魚油などが挙げられる。
【００１０】
また、上記廃棄物処理システムは、還元ガス化溶融炉内で生成した高温ガスを利用して発電を行う発電手段をさらに具え、この発電手段によって生じた電力を、還元ガス化溶融炉およびバイオディーゼル油製造装置の少なくとも１方に供給することが好ましい。
【００１１】
さらに、上記廃棄物処理システムは、還元ガス化溶融炉内で生成した高温ガス等の排熱を、バイオディーゼル油製造装置内で分離した油脂をバイオディーゼルエンジンの燃料油に変換するまでの熱源として有効利用することが好ましい。
【００１２】
さらにまた、上記廃棄物処理システムは、バイオディーゼル油製造装置内で、油脂をエステル交換反応によってバイオディーゼル油と粗グリセリンに分離生成させ、この分離生成した粗グリセリンおよびこれをさらに精製した精製グリセリンを加熱気化させて水素ガスを発生させる反応を生じさせる水素ガス発生装置をさらに具え、この水素ガス発生装置から発生した水素ガスを回収し水素燃料電池として有効利用することが好ましい。
【００１３】
加えて、水素ガス発生装置内で粗グリセリン等を加熱気化させるための熱源として、還元ガス化溶融炉内で生成した高温ガス等の排熱を有効利用することがより好適である。
【００１４】
【発明の実施の形態】
本発明に従う廃棄物処理システムを図面を参照しながら説明する。
図１は、本発明の廃棄物処理システムのフローチャートを示したものである。
【００１５】
本発明の廃棄物処理システム１は、バイオディーゼル油製造装置２と還元ガス化溶融炉３とで主に構成されている。
【００１６】
バイオディーゼル油製造装置２は、廃食用油、肉骨粉や家畜糞などの廃棄畜産物、生ゴミなどの油脂を含有する廃棄物を投入し、この投入した廃棄物を、油脂および残渣（例えばゴミのラードや固形物の異物など）を含む廃棄物残部に分離し、この分離した油脂をバイオディーゼルエンジンの燃料油に変換する。
【００１７】
尚、油脂をバイオディーゼルエンジンの燃料油に変換する方法としては、特許文献１に記載されたメチルエステル化反応を利用した方法などの公知の方法で行えばよいので、具体的な構成の説明は省略する。
【００１８】
還元ガス化溶融炉３は、バイオディーゼル油製造装置２から生成した廃棄物残部（例えば汚水や使用済み活性白土、前処理工程で油脂を取り除いた生ゴミの残渣など）を、燃料や資源として供給し、１０００℃以上、好ましくは１０００〜２６００℃で高温溶融させて、高温液状物と高温還元ガスを生成し、該還元ガス化溶融炉３で生成した、高温液状物は、スラグとして路盤材等に有効利用することができ、また、高温還元ガスは、高温ガスや燃料ガスのようなエネルギー資源として有効利用することができる。しかも、廃棄物を処理することによる残渣等が全く生じない。
【００１９】
還元ガス化溶融炉３は、１０００℃以上の温度で高温溶融させることができる構成であればよく、例えば、高炉やガス化溶融炉等の還元炉が好ましく、特に、内容積が２０〜３００ｍ３の範囲であるコークスベット式ガス化溶融炉がより好適である。
【００２０】
また、廃棄物処理システム１は、還元ガス化溶融炉３内で生成した高温ガスを利用して発電を行う発電手段（例えば、ボイラー（図示せず）又はガスタービン４と発電機５）をさらに具えていてもよく、この発電手段によって生じた電力を、還元ガス化溶融炉３およびバイオディーゼル油製造装置２の少なくとも１方に供給すれば、廃棄物処理コストを有効に削減することができる。
【００２１】
尚、かかる発電手段により得られた電力だけでは足りない場合には、バイオディーゼル油製造装置２で生成した燃料油を使用して、ディーゼルエンジン６と発電機７を具えた別の発電手段で発電を行った電力や、電力会社から供給される電力で補えばよい。
【００２２】
さらに、廃棄物処理システム１は、還元ガス化溶融炉３内で生成した、７５０〜２０００℃の高温ガス等の排熱を、バイオディーゼル油製造装置２内で分離した油脂をバイオディーゼルエンジン６の燃料油に変換するまでの熱源として有効利用すれば、バイオディーゼル油製造装置２を稼動するために、電力会社から供給される電力等の一部又は全部を補うことができ、これは、バイオディーゼル油を精製するためのコストを有効に削減することができる。
【００２３】
尚、ここで、「油脂をバイオディーゼルエンジンの燃料油に変換するまでの熱源」とは、具体的には、廃棄物から分離した油脂を、メチルエステル反応によってバイオディーゼルエンジン６の燃料油に変換するための熱源だけではなく、油脂に含まれる固形分、水、遊離脂肪酸などの不純物を取り除くため、所定温度（例えば８０℃程度）に加熱して均熱保持する前処理工程での熱源も含まれる。
【００２４】
メチルエステル反応によってバイオディーゼルエンジンの燃料油に変換するには、エステル交換反応を効果的に進行させるために超臨界状態、すなわち、反応温度が２５０〜３００℃（圧力は３〜１５ＭＰａとする。）にする必要があり、このため、熱源としては、２５０〜３００℃まで昇温できるように熱交換機（図示せず）を介して、還元ガス化溶融炉３内で生成した高温ガス等の排熱を有効利用すればよく、また、前処理工程での熱源としては、所定温度（例えば８０℃程度）に加熱して均熱保持できるように熱交換機８を介して、還元ガス化溶融炉３内で生成した高温ガス等の排熱を有効利用すればよい。
【００２５】
また、廃棄物処理システム１は、バイオディーゼル油製造装置２内で、油脂をエステル交換反応によってバイオディーゼル油と粗グリセリンに分離生成させ、この分離生成した粗グリセリンおよびこれをさらに精製した精製グリセリンを加熱気化させて水素ガスを発生させる反応を生じさせる水素ガス発生装置９をさらに具えてもいてもよく、この構成によって、この水素ガス発生装置９から発生した水素ガスを回収し水素燃料電池１０として有効利用することが可能になる。
【００２６】
加えて、水素ガス発生装置９内で粗グリセリン等を加熱気化させるための熱源として、還元ガス化溶融炉３内で生成した高温ガス等の排熱を有効利用すれば、加熱するために投入される電力量を削減できる。
【００２７】
上述したところは、この発明の実施形態の一例を示したにすぎず、請求の範囲において種々の変更を加えることができる。
【００２８】
【発明の効果】
本発明によれば、廃食用油、肉骨粉や家畜糞などの廃棄畜産物、生ごみなどの油脂を含有する廃棄物から分離した油脂を、バイオディーゼルエンジンの燃料油とすると共に、その他の残渣を含む廃棄物残部を、還元ガス化溶融炉の燃料や資源として供給して無害化する廃棄物処理システムの提供が可能になった。
【００２９】
また、本発明の廃棄物処理システムは、従来のバイオディーゼル油製造装置だけでバイオディーゼル油を製造していた場合のように、残渣等の廃棄物は最終的には全く発生しないので、最終処分場での埋立て処分を行う必要がない。
【００３０】
さらに、還元ガス化溶融炉から発生する高温還元ガスを、高温ガスとして発電手段に有効利用して発電を行い、この発電によって生じた電力をバイオディーゼル油製造装置や還元ガス化溶融炉などに供給すれば、それぞれバイオディーゼル油の製造コストと廃棄物処理コストが大幅に削減することが可能になる。
【００３１】
さらにまた、還元ガス化溶融炉から発生する高温ガス等の排熱を、バイオディーゼル油製造装置内で分離した油脂をバイオディーゼルエンジンの燃料油に変換するまでの熱源として有効利用すれば、バイオディーゼル油の製造コストをより一層削減することが可能になる。
【００３２】
加えて、バイオディーゼル油製造装置内で分離生成する粗グリセリン等は、水素ガス発生装置を用いて水素ガスを発生させれば、この発生させた水素ガスを水素燃料電池として有効利用することもできる。
【００３３】
この場合、水素ガス発生装置内で粗グリセリン等を加熱気化させるための熱源として、還元ガス化溶融炉内で生成した高温ガス等の排熱を有効利用すれば、水素燃料電池の製造コストを大幅に低減することが可能になる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の廃棄物処理システムのフローチャートである。
【符号の説明】
１  廃棄物処理システム
２  バイオディーゼル油製造装置
３  還元ガス化溶融炉
４  ガスタービン
５  発電機
６  バイオディーゼルエンジン
７  発電機
８  熱交換機
９  水素ガス発生装置
１０  水素燃料電池
【図１】
2004209415.tif 000003