(57)【要約】【課題】簡単な操作で製造できると共に、ディーゼルエンジン燃料として用いたときにおける黒煙の排出量を低減することができる燃料用再生油及びその製造方法、並びに燃料用再生油製造装置を提供すること。【解決手段】濾過工程と分離工程とを行って得られる燃料用再生油及びその製造方法である。濾過工程においては食用油の廃油５を竹炭及び／又は木炭をからなる吸着材層１５によって濾過してろ液５０を得る。分離工程においてはろ液５０を静置してこれを油層５１と水層５２とに分離して油層（燃料用再生油）５１を回収する。有底筒状タンク２を有する燃料用再生油製造装置１である。有底筒状タンク２は、吸着材層１５を収容すると共にこれによって廃液５を濾過するための濾過室１１と、ろ液５０を貯蔵すると共に油層５１と水層５２とに分離する貯蔵室１２とを備える。濾過室１１及び貯蔵室１２は、スリット部３５を有する分離壁３により隔離されている。【選択図】図２
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
ディーゼルエンジン燃料又はボイラー燃料に用いられる燃料用再生油を製造する方法であって、
食用油の廃油を竹炭及び／又は木炭よりなる吸着材層によって濾過してろ液を得る濾過工程と、
上記ろ液を静置して該ろ液を上層の上記燃料用再生油からなる油層と下層の水層とに分離し、上記油層を回収することにより上記燃料用再生油を得る分離工程と有することを特徴とする燃料用再生油の製造方法。
【請求項２】
請求項１において、上記吸着材層は、上記竹炭及び／又は上記木炭からなる平均粒径０．５ｃｍ〜５ｃｍの複数の吸着材片からなることを特徴とする燃料用再生油の製造方法。
【請求項３】
請求項１又は２に記載の製造方法により得られたことを特徴とする燃料用再生油。
【請求項４】
ディーゼルエンジン燃料又はボイラー燃料に用いられる燃料用再生油を製造するための有底筒状タンクを有する製造装置であって、
上記有底筒状タンクは、竹炭及び／又は木炭よりなる吸着材層を収容すると共に該吸着材層によって食用油の廃液を濾過するための濾過室と、該濾過室において濾過されたろ液を貯蔵すると共に上記燃料用再生油からなる油層と水層とに分離する貯蔵室とを備え、
上記濾過室及び上記貯蔵室は、上記有底筒状タンクの内容積を該有底筒状タンクの側壁と略平行な方向に分離する分離壁により隔離されており、
該分離壁は、その下端側に上記濾過室と上記貯蔵室とを連通するスリット部を有していることを特徴とする燃料用再生油製造装置。
【請求項５】
請求項４において、上記吸着材層は、上記竹炭及び／又は上記木炭からなる平均粒径０．５ｃｍ〜５ｃｍの複数の吸着材片を上記濾過室に充填してなることを特徴とする燃料用再生油製造装置。
【請求項６】
請求項４又は５において、上記貯蔵室の底部には、該底部に蓄積する上記水層を除去するためのドレインパイプが配設されていることを特徴とする燃料用再生油製造装置。
【請求項７】
請求項４〜６のいずれか一項において、上記貯蔵室の側部には、該貯蔵室内の上記油層を取り出すための取出しパイプが配設されていることを特徴とする燃料用再生油製造装置
【請求項８】
請求項８において、上記取出しパイプは、上記有底筒状タンクの底部から該有底筒状タンク深さの３０％以上上方に配置されていることを特徴とする燃料用再生油製造装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、食用油の廃油を濾過してなる燃料用再生油及びその製造方法、並びに、燃料用再生油製造装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
ディーゼルエンジン車には、その燃料として、軽油が用いられている。しかし、軽油をディーゼルエンジンの燃料として用いると、黒煙濃度の高い排ガスが排出されるため、環境への影響が懸念されている。
【０００３】
一方、一般家庭又はレストラン等の外食産業からは、毎年膨大な量の食用油が廃油として排出されている。かかる廃油は自然界に流出すると、環境に悪影響を及ぼすおそれがある。そのため、廃油を回収し、再利用することが検討されてきた。
その一例として、食用油の廃油をディーゼルエンジン燃料として再利用することが検討されている（特許文献１及び特許文献２参照）。
【０００４】
しかしながら、従来の方法においては、食用油からディーゼルエンジン用の燃料を得るまでの工程が非常に煩雑であった。その結果、製造コストが増大し、再生燃料の値段が高くなってしまうという問題があった。
【０００５】
【特許文献１】特開２００３−９６４７３号公報
【特許文献２】特開昭５３−３４０３号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
本発明はかかる従来の問題点に鑑みてなされたものであって、簡単な操作で製造できると共に、ディーゼルエンジン燃料として用いたときにおける黒煙の排出量を低減することができる燃料用再生油、及びその製造方法、並びに燃料用再生油製造装置を提供しようとするものである。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
第１の発明は、ディーゼルエンジン燃料又はボイラー燃料に用いられる燃料用再生油を製造する方法であって、
食用油の廃油を竹炭及び／又は木炭よりなる吸着材層によって濾過してろ液を得る濾過工程と、
上記ろ液を静置して該ろ液を上層の上記燃料用再生油からなる油層と下層の水層とに分離し、上記油層を回収することにより上記燃料用再生油を得る分離工程と有することを特徴とする燃料用再生油の製造方法にある（請求項１）。
【０００８】
上記第１の発明の製造方法においては、上記濾過工程と上記分離工程とを行う。
上記濾過工程においては、上記食用油の廃油を竹炭及び／又は木炭をよりなる上記吸着材層によって濾過する。
上記の竹炭、木炭は、多孔質体であり、吸着力及び吸着量も優れている。そのため、これらは例えば上記廃油中の微小な天ぷらカス、炭化油分、及び混入物等の雑居物を効果的に吸着する。それ故、上記濾過工程においては、雑居物等が充分に除去された上記ろ液を得ることができる。
また、上記分離工程においては、上記ろ液を静置することにより、上記燃料用再生油からなる上層（油層）と上記廃油中の水分からなる下層（水層）とに分離する。そのため、上記上層を回収することにより、雑居物や水分などをほとんど含まない、優れた燃料用再生油を得ることができる。
【０００９】
上記第１の発明においては、上記濾過工程と上記分離工程により、上記食用油の廃油から簡単に上記燃料用再生油を得ることができる。該燃料用再生油は、例えばディーゼルエンジン用の燃料等として用いることができ、この場合には、排ガス中の黒煙濃度を低減させることができ、大気汚染の防止を図ることができる。また、上記燃料用再生油はボイラー燃料として用いることもできる。
また、上記第１の発明においては、従来は土壌中等に廃棄していた上記廃油を上述の用途に再利用できるため、土壌汚染の防止にも寄与できる。
【００１０】
第２の発明は、上記第１の発明の製造方法により得られたことを特徴とする燃料用再生油にある（請求項３）。
【００１１】
上記第２の発明は、上記のごとく、上記第１の発明の製造方法によって得られた燃料用再生油である。そのため、簡単な操作で製造できると共に、ディーゼルエンジン燃料として用いたときにおける黒煙の排出量を低減することができ、大気汚染の防止を図ることができる。また、上記燃料用再生油は、ボイラー用燃料として用いることもできる。
また、上記燃料用再生油は、軽油等に比べて硫黄酸化物をほとんど含まないため、環境に対する安全性に非常に優れた燃料として利用することができる。
【００１２】
第３の発明は、ディーゼルエンジン燃料又はボイラー燃料に用いられる燃料用再生油を製造するための有底筒状タンクを有する製造装置であって、
上記有底筒状タンクは、竹炭及び／又は木炭よりなる吸着材層を収容すると共に該吸着材層によって食用油の廃液を濾過するための濾過室と、該濾過室において濾過されたろ液を貯蔵すると共に上記燃料用再生油からなる油層と水層とに分離する貯蔵室とを備え、
上記濾過室及び上記貯蔵室は、上記有底筒状タンクの内容積を該有底筒状タンクの側壁と略平行な方向に分離する分離壁により隔離されており、
該分離壁は、その下端側に上記濾過室と上記貯蔵室とを連通するスリット部を有していることを特徴とする燃料用再生油製造装置にある（請求項４）。
【００１３】
上記第３の発明の燃料用再生油製造装置は、上記有底筒状タンクを有する。該有底筒状タンクにおいては、該有底筒状タンクの内容積が上記分離壁によって上記側壁と略平行な方向に分離され、上記濾過室と上記貯蔵室とが形成されている。
上記濾過室は、竹炭及び／又は木炭よりなる上記吸着材層を収容する。そのため、上記濾過室においては、上記食用油の上記廃油を上記吸着材層により濾過することができる。また、上記分離壁は、その下端側、即ち上記有底筒状タンクの底部側の端部に上記濾過室と上記貯蔵室とを連通する上記スリット部を有している。そのため、上記濾過室に供給された上記廃油は、上記吸着材層で濾過されつつ自重により下方に送られ、上記分離壁の下端側に形成された上記スリット部を通って上記貯蔵室に到達することができる。
【００１４】
そして、上記貯蔵室においては、上記ろ液はその液面が上記濾過室に供給された廃油と略同じ高さまで徐々に上昇していく。この間、上記貯蔵室においては、上記ろ液が上記燃料用再生油からなる上記油層（上層）と、上記廃油中に含まれていた水分よりなる水層（下層）とに分離される。したがって、上記油層を回収することにより、簡単に上記燃料用再生油を得ることができる。上記水層は廃棄する。
【００１５】
上記燃料用再生油製造装置においては、上記濾過室に上記食用油の廃油を供給すると、該廃油の自重により濾過及び分離が進行し、上記燃料用再生油を得ることができる。そのため、簡単に上記燃料用再生油を製造することができる。
また、上記燃料用再生油は、上記第１及び上記第２の発明と同様に、例えばディーゼルエンジン用の燃料等として用いることができ、この場合には、上記のごとく排ガス中の黒煙濃度を低減させることができる等の効果が得られる。また、上記燃料用再生油はボイラー燃料として用いることもできる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１６】
以下、本発明の好ましい実施の形態について説明する。
上記第１の発明において、上記吸着材層は、上記竹炭及び／又は上記木炭からなる平均粒径０．５ｃｍ〜５ｃｍの複数の吸着材片からなることが好ましい（請求項２）。
上記吸着材片の平均粒径が０．５ｃｍ未満の場合には、濾過後の上記ろ液中に上記吸着材片が混入しやすくなるおそれがある。一方、上記吸着材片の平均粒径が５ｃｍを越える場合には、複数の上記吸着材片からなる上記吸着材層の表面積が小さくなり、その結果竹炭及び／又は木炭が上記廃油を充分に濾過することが困難になり、濾過効率が低下するおそれがある。より好ましくは、上記吸着材片の平均粒径は１ｃｍ〜３ｃｍであることがよく、さらに好ましくは１ｃｍ〜２ｃｍがよい。
【００１７】
上記吸着材片は、竹炭及び／又は木炭であるため、球形であることはほとんどなく、一般的には角柱形状や円柱形状等の柱状である。そのため、上記吸着材片の平均粒径は、各吸着材片の断面における最長の粒径の平均値で表す。上記平均粒径は、例えば任意の吸着材片５０個の粒径（但し、上述の最長の粒径）を測定し、その平均値を算出することにより得ることができる。
【００１８】
また、上記第３の発明において、上記濾過室と上記貯蔵室は、上記分離壁で上記有底筒状タンクの内容積を該タンクの側壁と略平行な方向に分離することにより形成される。上記分離壁は、板状の他、例えば上記有底筒状タンクよりも径の小さな筒状のもの等を用いることができる。この場合には、上記筒状の分離壁を上記有底筒状タンク内に配置することにより、上記濾過室と上記貯蔵室とを形成することができる。
【００１９】
上記濾過室には、上記吸着材片が充填されており、該吸着材片が集合してなる上記吸着材層が形成されている。
上記貯蔵室においては、上記濾過室において濾過されたろ液を比重の違いによって油層（上層）と水層（下層）とに分離することができる。
【００２０】
また、上記分離壁は、その下端部、即ち上記有底筒状タンクの底側に位置する端部側に上記スリット部を有する。
該スリット部の隙間幅は、上記濾過室に充填された上記吸着材片が上記濾過室から上記貯蔵室に流出しない範囲で調整することができる。
【００２１】
上記吸着材層は、上記竹炭及び／又は上記木炭からなる平均粒径０．５ｃｍ〜５ｃｍの複数の吸着材片を上記濾過室に充填してなることが好ましい（請求項５）。
上記吸着材片の平均粒径が０．５ｃｍ未満の場合には、上記吸着材片が上記濾過室から上記貯蔵室に流出し、上記ろ液中に上記吸着材片が混入しやすくなるおそれがある。また、上記吸着材片の流出は上記スリット部の隙間をより小さくすることにより回避することができるが、平均粒径０．５ｃｍ未満の上記吸着材片が流出しない程度にまで上記スリット部の隙間を小さくすると、濾過速度が非常に低下してしまうおそれがある。
一方、上記吸着材片の平均粒径が５ｃｍを越える場合には、上記吸着材片を上記濾過室に充填してなる上記吸着材層の表面積が小さくなり、その結果竹炭及び／又は木炭が上記廃油を充分に濾過することが困難になり、濾過効率が低下するおそれがある。より好ましくは、上記吸着材片の平均粒径は１ｃｍ〜３ｃｍであることがよく、さらに好ましくは１ｃｍ〜２ｃｍがよい。
【００２２】
上記貯蔵室の底部には、該底部に蓄積する上記水層を除去するためのドレインパイプが配設されていることが好ましい（請求項６）。
この場合には、上記ドレインパイプから上記水層を簡単に除去することができる。
また、上記ドレインパイプには、該ドレインパイプの排出口の開閉を可能するバルブを形成することができる。
【００２３】
また、上記貯蔵室の側部には、該貯蔵室内の上記油層を取り出すための取出しパイプが配設されていることが好ましい（請求項７）。
この場合には、上記貯蔵室から上記燃料用再生油からなる上記油層を簡単に取り出すことができ、上記燃料用再生油を容易に得ることができる。
上記取出しパイプには、該取出しパイプの取出し口の開閉を可能するバルブを形成することができる。
【００２４】
上記取出しパイプは、上記有底筒状タンクの底部から該有底筒状タンク深さの３０％以上上方に配置されていることが好ましい（請求項８）。
上記取出しパイプの位置が上記有底筒状タンクの底部から該有底筒状タンク深さの３０％未満の位置に配置されている場合には、上記取出しパイプから上記燃料用再生油を取り出すときに、該燃料用再生油に上記水層が混入してしまうおそれがある。上記有底筒状タンクの底部から上記水層と上記油層との界面までの高さは、使用する上記廃油の含水量等に依存するが、上記のごとく、底部から該有底筒状タンク深さの３０％以上上方に上記取出しパイプを配置することにより、上記燃料用再生油への水分の混入を充分に防止することができる。
【００２５】
本発明において、上記燃料用再生油には、例えば灯油及び／又はバージン油等を混合することにより、上記ディーゼルエンジン用燃料又は上記ボイラー用燃料等により適した粘度に調整することができる。
また、上記灯油等は、上記食用油の廃油に混合することもできる。この場合には、廃油の粘度を低下させることができ、上記吸着材層による濾過時にその速度を向上させることができる。
【実施例】
【００２６】
次に、本発明の実施例につき、図１及び図２を用いて説明する。
本例においては、濾過工程と分離工程とを行うことにより、食用油の廃油から燃料用再生油を得る。
濾過工程においては、竹炭からなる吸着材層によって、食用油の廃油を濾過してろ液を得る。また、分離工程においては、ろ液を静置して該ろ液を上層の燃料用再生油からなる油層と下層の水層とに分離し、上層の油層を回収することにより燃料用再生油を得る。
【００２７】
本例においては、図１及び図２に示す燃料用再生油製造装置１を用いて、上記濾過工程及び上記分離工程を行う。
図１及び図２に示すごとく、本例の燃料用再生油製造装置１は、有底筒状タンク２を有する。有底筒状タンク２は、竹炭からなる吸着材層１５を収容すると共にこの吸着材層１５によって食用油の廃油５を濾過するための濾過室１１と、この濾過室１１において濾過されたろ液５０を貯蔵すると共に燃料用再生油からなる油層５１と水層５２とに分離する貯蔵室１２とを備える。濾過室１１及び貯蔵室１２は、有底筒状タンク２の内容積を有底筒状タンク２の側壁２１と略平行な方向に分離する分離壁３により隔離されている。
【００２８】
本例において、有底筒状タンク２は、円筒状の塩化ビニル製のチューブ２１の一方の開口端を底板２２で塞いでなる。また、分離壁３として、有底筒状タンクよりも径の小さな円筒状の塩化ビニル製のチューブが用いられている。分離壁３は、有底筒状タンク２内に挿入配置されており、一方の端部は、有底筒状タンクの底部（底板２２）に固定されている。有底筒状タンク２内においては、分離壁３の外側に濾過室１１が形成され、分離壁３の内側には貯蔵室１２が形成される。
このようにして、有底筒状タンク２内には、濾過室１１と貯蔵室１２とが分離壁３により隔離された２重構造が形成されている（図２参照）。また、分離壁３には、その下端側に濾過室１１と貯蔵室１２とを連通する隙間幅約０．３ｃｍ、長さ約２ｃｍのスリット部３５が形成されている。
【００２９】
本例においては、図１及び図２に示すごとく、濾過室１１には、平均粒径（長尺径の平均値）約２ｃｍ、厚み約０．５〜１ｃｍの竹炭よりなる吸着材片１５１が充填され、吸着材層１５が形成されている。また、貯蔵室１２の底部には、該底部に蓄積する水層５２を除去するためのドレインパイプ４１が配設されている。ドレインパイプ４１は、有底筒状タンク２の底部を貫通して形成されており、貫通部での液漏れを防ぐために、貫通部にはそのドレインパイプ４１の周囲にゴムシール４７が配設されている。また、ドレインパイプ４１には、その排出口４１１の開閉を可能するバルブ４１５が形成されている。
【００３０】
また、燃料用再生油製造装置１には、貯蔵室１２内の油層５１を取り出すための取出しパイプ４２が設けられている。取出しパイプ４２は、有底筒状タンク２の側壁２１及び貯蔵室１２の側壁（分離壁３）を貫通しており、深さ１００ｃｍの有底筒状タンク２の底部（底板２２）から高さ約５０ｃｍの位置に配設されている（図２参照）。有底筒状タンク２の側壁２１と分離壁３の貫通部には、該貫通部における液漏れを防ぐために、取出しパイプ４２の周囲にゴムシール４７が配設されている。また、取出しパイプ４２には、その取出し口４２１の開閉を可能するバルブ４２５が形成されている。
また、有底筒状タンク２の底部には、これを支えるブロック台１９が配置されている。
【００３１】
また、図１及び図２においては、記載を省略しているが、燃料用再生油製造装置１の上端の開口部には、底板を配設することができる。このとき、底板には濾過室１１に廃油を供給するための供給口を形成しておくことが好ましい。
【００３２】
以下、燃料用再生油製造装置１を用いた燃料用再生油の製造方法につき、図１及び図２を用いてさらに詳細に説明する。
まず、食用油の廃油（使用済みの天ぷら油）を準備した。この廃油５を燃料用再生油製造装置１の上端から濾過室１１内に供給した。このとき、廃油５は、自重により落下しつつ吸着材層１５で濾過される（濾過工程）。
【００３３】
次いで、濾過されたろ液５０は、分離壁３の下端側に形成されたスリット部３５を通過して貯蔵室１２内に送られる。このとき、貯蔵室１２内におけるろ液５０と大気との界面は、濾過室１１内に供給された廃油５と大気との界面と略同じ高さになるまで徐々に上昇していき、貯蔵室１２内においては、ろ液５０が油層（上層）５１と水層（下層）５２とに分離される（分離工程）。また、このとき、燃料用再生油製造装置１においては、有底筒状タンク２の底部に設けられたドレインパイプ４１のバルブ４１５を開くと、排出口４１１から水層５２を外部に排出することができる。
そして、取出しパイプ４２のバルブ４２５を開き、貯蔵室１２から燃料用再生油（油層）５１を取り出した。このようにして燃料用再生油を得た。これを試料Ｅ１とする。
【００３４】
また、本例においては、吸着材層を構成する吸着材片の種類を変えて燃料用再生油を作製した。具体的には、平均粒径（長尺径の平均値）約２ｃｍ、厚み約０．５〜１ｃｍの木炭からなる吸着材片を用いて、その他は上記試料Ｅ１と同様にして、燃料用再生油（試料２）を作製した。
【００３５】
次に、上記のようにして得られた２種類の燃料用再生油をディーゼルエンジン燃料として用いたときの、排ガス中の黒煙濃度を測定した。
具体的には、まず、試料Ｅ１及び試料Ｅ２の燃料用再生油にそれぞれ灯油を混合した。混合比は、燃料用再生油：灯油＝１：４（体積比）とした。これにより、試料Ｅ１及び試料Ｅ２の粘度を約８．５（ｍＰａ・ｓ）とした。粘度は、温度２５℃の条件下で（株）トキメック製Ｂ形粘度計を用いて測定した。
【００３６】
次に、ディーゼルエンジン車のエンジンに、試料Ｅ１又は試料Ｅ２をそれぞれ供給しエンジンを始動させた。このとき、ディーゼルエンジン車の排気口をろ紙で塞いでおく。そして所定時間エンジンを始動させた後エンジンを停止し、ろ紙を回収した。次いで、ろ紙に付着した黒煙濃度（パティキュレート・マター（ＰＭ）排出量）を光明理化学工業（株）製の「北川式ディーゼル排気黒煙測定器ＳＴ−１００」により測定した。測定は、各試料についてそれぞれ５回ずつ行い、その平均を求めた。その結果を表１に示す。
【００３７】
また、本例においては、試料Ｅ１と試料Ｅ２との比較用として、市販の軽油（試料Ｃ１）を用いてディーゼルエンジン車のエンジンを始動させ、このときの排ガス中の黒煙濃度を上記と同様の方法により測定した。その結果を表１に併記する。
【００３８】
【表１】
2009051943.tif 000003
【００３９】
表１より知られるごとく、本例において製造した燃料用再生油（試料Ｅ１及び試料Ｅ２）は、軽油（試料Ｃ１）に比べて黒煙濃度を４０％以上削減させていた（平均値）。このことより、本例の燃料用再生油は、これをディーゼルエンジン燃料として用いることにより、黒煙の排出量を減らすことができることがわかる。
【００４０】
また、本例においては、上記のごとく、濾過工程及び分離工程を行うことにより、簡単に燃料用再生油を製造することができる。
また、本例の燃料用再生油製造装置においては、上記濾過室に食用油の廃油を供給することにより、廃油の自重及び大気圧等により上記濾過工程及び上記分離工程を進行させることができる。したがって、非常に簡単な操作で燃料用再生油を製造することができる。
【図面の簡単な説明】
【００４１】
【図１】実施例にかかる、燃料用再生油製造装置の構成を示す斜視図。
【図２】実施例にかかる、燃料用再生油の製造装置の断面構造を示す説明図。
【符号の説明】
【００４２】
１  燃料用再生油製造装置
１１  濾過室
１２  貯蔵室
２  有底筒状タンク
３  分離壁
３５  スリット
５  廃油
５１  油層（上層）
５２  水層（下層）
５０  ろ液
【図１】
2009051943.tif 000004
【図２】
2009051943.tif 000005