(57)【要約】【課題】異物の混入した廃食油を直接ディーゼルエンジンの燃料、或いはバイオディーゼル燃料の前処理として使用可能な廃食油の処理方法及び廃食油の処理装置を得ること。【解決手段】廃食油中に含まれる有機不純物のうち、１００μｍ以上の有機不純物をストレーナで分離除去後、廃食油中に残っている１００μｍ未満の有機不純物を、超音波キャビテーションの発生によって１０μｍ以下に破砕するようにしたもの。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
廃食油を処理してディーゼルエンジンに供給する廃食油の処理方法において、  
廃食油中に含まれる有機不純物のうち、１００μｍ以上の有機不純物をストレーナで分離除去し、この分離除去で残った１００μｍ未満の有機不純物を含む廃食油を次の工程に送る第１の工程と、
この第１の工程で得られた１００μｍ未満の有機不純物を含む廃食油を超音波キャビテーション発生装置に供給して１０μｍ以下に有機不純物を破砕する第２の工程と
を含む廃食油の処理方法。
【請求項２】
前記超音波キャビテーション発生装置は、２０ＫＨｚ以上の高周波振動を発生する高周波振動発生装置と、前記高周波振動発生装置の高周波振動を連結棒を介して伝達する振動板と、前記振動板に対して１０ｍｍ以下の間隔を存して対向配置された反射板とを備えたことを特徴とする請求項１記載の廃食油の処理方法。
【請求項３】
前記ストレーナとして複式のストレーナを使用し、前記ストレーナの前段側に設置する圧力計が規定値を超えたとき、前記ストレーナのうち使用中のものを、ストレーナのうち未使用のものに切り替え、前記使用中のストレーナのエレメントを交換することを特徴とする請求項１又は２記載の廃食油の処理方法。
【請求項４】
廃食油を処理してディーゼルエンジンに供給する廃食油処理系において、
前記廃食油を通過させることで前記廃食油中に含まれる有機不純物のうち、１００μｍ以上の有機不純物を分離除去するストレーナと、
前記ストレーナを通過した廃食油中に残っている１００μｍ未満の有機不純物を、超音波キャビテーションの発生によって前記ディーゼルエンジンの動作に支障のない１０μｍ以下の大きさに破砕する超音波キャビテーション発生装置と、
を含む廃食油の処理装置。
【請求項５】
前記超音波キャビテーション発生装置は、２０ＫＨｚ以上の高周波振動を発生する高周波振動発生装置と、前記高周波振動発生装置の高周波振動を連結棒を介して伝達する振動板と、前記振動板に対して１０ｍｍ以下の間隔を存して対向配置された反射板とを備えたことを特徴とする請求項４記載の廃食油の処理装置。
【請求項６】
前記ストレーナとして複式のストレーナを使用し、前記ストレーナの前段側に設置する圧力計が規定値を超えたとき、前記ストレーナのうち使用中のものを、ストレーナのうち未使用ものに切り替え、前記使用中のストレーナのエレメントを交換することを特徴とする請求項４又は５記載の廃食油の処理装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、廃食油の処理方法及び廃食油の処理装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
一般に、廃食油をディーゼルエンジンの燃料として利用する技術として、バイオディーゼル燃料を製造する特許文献はいくつかある。代表的なものでは、特許文献１に示すように植物油にメタノールと触媒としてのアルカリを加えて脂肪酸メチルエステル化する方法が多い。このような脂肪酸メチルエステル化する反応としては油脂類の主成分であるトリグリセリドをエステル交換反応するというものである。
【０００３】
特許文献１に記載の方法ではグリセリンが発生したり、メタノールを使用するため、製造ラインの構成が複雑となることから、廃食油を直接使用できる手法の開発が望まれている。
【０００４】
一方、特許文献２には、液体燃料と、水等の不溶性液体を混合する際に、超音波キャビテーション発生装置の効果を有効に利用することによって、液体混合物の超微細化・高混合密度化を達成できる技術が記載されている。
【特許文献１】特開２００７−２１１１３９
【特許文献２】再公表ＷＯ（特許国際公開番号）２００４／００４８８１
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
廃食油を直接燃料として使用する揚合及びメチルエステル化する揚合においては、燃料が使用された廃食油であるため、てんぷらやフライなどを揚げた際にその食品から発生する揚げカスや、メチルエステル化する際に発生するグリセリン等の夾雑物、異物が混入しており、様々な悪影響を及ぼす。
【０００６】
すなわち、このような異物が油に混入しているとディーゼルエンジンの燃料フィルターを詰まらせたり、燃料噴射ノズルに悪影響を及ぼしたり、または燃料配管を詰まらせたりする。
【０００７】
また、エンジン内部の汚れに影響する。さらには異物が不完全燃焼を起こし、排ガスにカーボン状の微粒子が混入することも起こりうる。
【０００８】
よって、異物を分離するためにろ過式のフィルターや、遠心分離機などが考えられるが、いずれも高価なものとなり、コスト的に見合わない。
【０００９】
本発明は上述した課題を解決するためになされたものであり、異物の混入した廃食油を直接ディーゼルエンジンの燃料、或いはバイオディーゼル燃料の前処理として使用可能な廃食油の処理方法及び廃食油の処理装置を得ることを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【００１０】
前記目的を達成するため、請求項１に対応する発明は、
廃食油中に含まれる有機不純物のうち、１００μｍ以上の有機不純物をストレーナで分離除去し、この分離除去で残った１００μｍ未満の有機不純物を含む廃食油を次の工程に送る第１の工程と、
この第１の工程で得られた１００μｍ未満の有機不純物を含む廃食油を超音波キャビテーション発生装置に供給して１０μｍ以下に有機不純物を破砕する第２の工程と、
を含む廃食油の処理方法である。
【００１１】
前記目的を達成するため、請求項４に対応する発明は、廃食油を処理してディーゼルエンジンに供給する廃食油処理系に設けられ、
前記廃食油を通過させることで前記廃食油中に含まれる有機不純物のうち、１００μｍ以上の有機不純物を分離除去するストレーナと、
前記ストレーナを通過した廃食油中に残っている１００μｍ未満の有機不純物を、超音波キャビテーションの発生によって前記ディーゼルエンジンの動作に支障のない１０μｍ以下の大きさに破砕する超音波キャビテーション発生装置と、
を含む廃食油の処理装置である。
【発明の効果】
【００１２】
本発明によれば、廃食油中に含まれる有機不純物のうち、１００μｍ以上の有機不純物をストレーナで分離除去後、廃食油中に残っている１００μｍ未満の有機不純物を、超音波キャビテーションの発生によって１０μｍ以下に破砕することで、異物の混入した廃食油を直接ディーゼルエンジンの燃料として使用可能な廃食油の処理方法及び廃食油の処理装置を提供できる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１３】
以下、本発明に係る廃食油の処理方法及び廃食油の処理装置の実施形態について、図１及び図２を参照して説明する。図１は、全体の概略構成（概略の流れ）を説明するための図である。本実施形態は、廃食油タンク１、ポンプ吸い込み側ストレーナ２、移送ポンプ３、ポンプ吐き出し側ストレーナ４、ポンプ吐出側圧力計５及び流量計６、超音波キャビテーション発生装置７、燃料タンク８、ディーゼル発電機９から構成されている。
【００１４】
このような構成により、本発明の廃食油の処理方法は、概略ストレーナ４と超音波キャビテーション発生装置７で実現できる。すなわち、廃食油中に含まれる有機不純物のうち、１００μｍ以上の有機不純物をストレーナ４で分離除去し、この分離除去で残った１００μｍ未満の有機不純物を含む廃食油を次の工程に送る第１の工程と、この第１の工程で得られた１００μｍ未満の有機不純物を含む廃食油を超音波キャビテーション発生装置７に供給して１０μｍ以下に有機不純物を破砕する第２の工程と、を含む廃食油の処理方法である。
【００１５】
また、本発明の廃食油の処理装置は、概略廃食油を処理してディーゼルエンジンに供給する廃食油処理系に設けられものであって、以下の構成を備えたものである。すなわち、廃食油を通過させることで廃食油中に含まれる有機不純物のうち、１００μｍ以上の有機不純物を分離除去するストレーナ４と、ストレーナ４を通過した廃食油中に残っている１００μｍ未満の有機不純物を、超音波キャビテーションの発生に伴って生ずる圧力波により、ディーゼルエンジンの動作の支障のない１０μｍ以下の大きさに破砕する超音波キャビテーション発生装置７と、を含む廃食油の処理装置である。
【００１６】
ここで、超音波キャビテーション発生装置７は、図２に示すように２０ＫＨｚ以上の高周波振動を発生する振動子７１を含む高周波振動発生装置７２と、高周波振動発生装置７２からの高周波振動を連結棒７４を介して伝達する振動板７３と、振動板７３に対して１０ｍｍ以下で望ましくは数ｍｍ程度の間隔を存して対向配置された反射板７５と、底面にストレーナ４を通過した廃食油を導入する油供給口７６ａを備えると共に、処理済の油を燃料タンク８に供給するための油排出口７６ｂを有する異物破砕タンク７６を備えたものである。
このように構成された本実施形態において、まず廃食油タンク１に燃料となる廃食油を給油しておく。廃食油タンク１からまず配管をとおしてポンプ吸い込み側ストレーナ２に廃食油が流れていく。このストレーナ２はポンプ３の保護のために用いられており、通常８０メッシュ程度の網目である。このストレーナ２を通った廃食油はポンプ３で加圧されポンプ吐き出し側のストレーナ４へ圧送される。このストレーナ４のメッシュは２００メッシュ（１００μｍ）程度を用いる。これにより１００μｍ以上の異物は分離される。廃食油が一定流量で超音波キャビテーション発生装置７へ送られる様に流量調整バルブ１０にて調整する。
【００１７】
超音波キャビテーション発生装置７では、油供給口７６ａから異物破砕タンク７６内に導入されたストレーナ４を通過後の廃食油は、異物破砕タンク７６内の振動板７３と反射板７５の間にキャビテーションが発生する。この細かい泡はすぐに崩壊するが、このときに非常に高い圧力波が発生する。
【００１８】
この圧力波は５０ＭＰａ以上にも達し、廃食油中の異物を破壊する能力がある。ストレーナ４を通過してきた廃食油に含まれる１００μｍ以下の異物は、異物破砕タンク７６内において、反射板７５と振動板７３の間を通過する間に圧力波により１０μｍ以下に破壊されてしまう。これにより超音波キャビテーション発生装置７の異物破砕タンク７６の油排出口７６ｂを通過して燃料タンク８に供給される。燃料タンク８に供給された廃食油は、それに含まれる異物が１０μｍ以下と微小なため、ディーゼルエンジン９のフィルターや燃料噴射ノズルを詰まらせることなく、またエンジンシリンダーの内部では完全に燃焼してしまうため、エンジン内部の汚れや排ガスへの未燃粒子を発生する問題がなく、ディーゼル発電機９を運転することができる。
【００１９】
以上述べた実施形態によれば、廃食油中に含まれる有機不純物のうち、１００μｍ以上の有機不純物をストレーナで分離除去後、廃食油中に残っている１００μｍ未満の有機不純物を、超音波キャビテーションの発生によって１０μｍ以下に破砕することで、異物の混入した廃食油を直接ディーゼルエンジンの燃料として使用可能な廃食油の処理方法及び廃食油の処理装置を提供できる。
【００２０】
前述の超音波キャビテーション発生装置７を長時間運転していくと、ストレーナ４に異物が閉塞し流れなくなる問題が発生する。その対策としてはストレーナ４として複式のストレーナを使用する。ストレーナ４の網目が詰まってくると、圧力計５の圧力が増加する。よって許容値を超えた段階で複式ストレーナを逆側に流れを切り替える。そして、詰まった方のストレーナの網をクリーニングして再充填しておけば、逆側のストレーナが詰まってもまた同様に切り替えることで、運転を継続することができる。
【００２１】
本実施形態は廃食用油を直接ディーゼルエンジンに使用する場合以外に、廃食油を水や化石燃料等他の液体と混合して使用する場合や、廃食油をメチルエステル化してバイオディーゼル燃料を得る際の廃食油の前処理としても使用可能である。
【図面の簡単な説明】
【００２２】
【図１】本発明の廃食油の処理方法及び廃食油の処理装置の実施形態を説明するための概略構成図。
【図２】図１の本発明の超音波キャビテーション発生装置を説明するための概略構成図。
【符号の説明】
【００２３】
１…廃食油タンク、２…ストレーナ、３…移送ポンプ、４…ストレーナ、５…圧力計、６…流量計、７…超音波キャビテーション発生装置、８…燃料タンク、９…デイーゼル発電機、１０…流量調整バルブ、７１…振動子、７２…高周波振動発生装置、７３…振動板、７４…連結棒、７５…反射板。
【図１】
2009209266.tif 000003
【図２】
2009209266.tif 000004