(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
可燃性固形物を含む液体燃料組成物の製造方法であって、可燃性粉体を分散させたガスを液体廃棄物のうち液深１〜１０ｍの部位に導入し、前記可燃性粉体を液体廃棄物に溶解又は分散させる液体燃料組成物の製造方法。
【請求項２】
液体廃棄物が、水不溶性廃油、水可溶性廃溶媒及び水を含む請求項１記載の液体燃料組成物の製造方法。
【請求項３】
液体廃棄物の液状が、油中水型又は水中油型のエマルジョンである請求項１記載の液体燃料組成物の製造方法。
【請求項４】
可燃性粉体を分散させたガスを粘度０．１〜６０００センチポイズの液体廃棄物中に導入する請求項１記載の液体燃料組成物の製造方法。
【請求項５】
可燃性粉体が、廃プラスチック類、ゴムくず、木くず、動植物性残渣、ばいじん及び汚泥からなる群から選択された少なくとも一種の可燃性固形物の粉体である請求項１記載の液体燃料組成物の製造方法。
【請求項６】
可燃性粉体の平均粒径が０．０００１〜１ｍｍである請求項１記載の液体燃料組成物の製造方法。
【請求項７】
液体廃棄物に対して不溶性の可燃性粉体を用いる請求項１記載の液体燃料組成物の製造方法。
【請求項８】
ガスが、空気、窒素又は炭酸ガスである請求項１記載の液体燃料組成物の製造方法。
【請求項９】
ガスと可燃性粉体の割合が、前者／後者（重量比）＝０．０１〜１５である請求項１記載の液体燃料組成物の製造方法。
【請求項１０】
可燃性粉体を分散させたガスを、液体廃棄物のうち液深２〜１０ｍの部位に導入する請求項１記載の液体燃料組成物の製造方法。
【請求項１１】
可燃性固形物が分散した液体燃料組成物の製造方法であって、液体成分組成が、水不溶性廃油１０〜９０重量％、水可溶性廃溶媒５〜８５重量％および水５〜８５重量％であり、且つ液状がエマルジョンである液体廃棄物のうち液深１〜１０ｍの部位に、この液体廃棄物に対して不溶性の可燃性粉体を分散させたガスを導入し、前記可燃性粉体を液体廃棄物に分散させる液体燃料組成物の製造方法。
【請求項１２】
可燃性固形物を含む液体燃料組成物の製造装置であって、可燃性粉体をガスに分散させるための粉体分散手段と、可燃性粉体を分散させたガスを液体廃棄物のうち液深１〜１０ｍの部位に導入して前記ガスの気泡と液体廃棄物とを接触させるガス導入手段とを有する液体燃料組成物製造装置。
【請求項１３】
粉体分散手段が、可燃性粉体をガス中に分散させるための分散容器と、この分散容器にガスを供給して気流により可燃性粉体を分散させるガス供給手段とを備えている請求項１２記載の液体燃料組成物製造装置。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、産業廃棄物等を再資源化し、液体補助燃料等として利用できる液体燃料組成物、より詳細には可燃性の固形物を含む液体燃料組成物の製造方法および製造装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】
廃油、汚泥などの油分を含んだ産業廃棄物等のほとんどは焼却処分されている。しかし、産業廃棄物等の焼却には多額の費用がかかると共に、昨今の産業廃棄物等の著しい増加に伴い、焼却処理能力が不足している。
【０００３】
そこで、このような産業廃棄物等を液体燃料として再資源化する提案がなされている。例えば、特開昭５９−７４１８７号公報には、アスファルトなどの高粘度の重質油又は前記重質油と各種廃液中の有機物質との混合物に、水又は水と低級アルコールとの混合物、およびポリ酢酸ビニル部分ケン化物を添加して得られるペースト状の分散構成物を、高温高圧状態より急激に常圧状態に噴出させることにより前記重質油などを微粒化する方法が開示されている。また、特公平５−４７５９６号公報には、産業廃棄物の油分を１０〜９０％に、水分を１０〜６０％にそれぞれ調整し、水と油を油中水型に乳化し、２０℃における粘度を２３００〜６２００センチポイズ、発熱量を３０００ｋｃａｌ／ｋｇ以上に調整して、セメント焼成用液体補助燃料として利用する産業廃棄物の再資源化方法が開示されている。なお、これらの公報に記載されている再生燃料組成物は高粘度であるため、流動性が悪く、送液する際に詰りなどのトラブルが発生し易い。そのため、噴霧燃焼させる際には、組成物の温度を高めるなどの措置を講ずる必要が生じる（特公昭５３−７０７２号公報参照）。また、燃料組成物を低粘度化すると、分散安定性が低下する。そのため、コロイド性乳化剤や分散安定剤を必要とする場合が多い（特開昭５７−９００９５号公報、前記特開昭５９−７４１８７号公報等参照）。さらに、特開平７−１６６１７８号公報には、低粘度であっても安定性の高い液体燃料組成物として、廃棄物を含む液体燃料組成物であって、液体成分として、水不溶性廃油、水可溶性廃溶媒および水を含む液体燃料組成物が開示されている。
【０００４】
一方、廃油などの液体廃棄物だけでなく、固形廃棄物の量も著しく増加している。固形廃棄物のうち液体廃棄物中に既に溶解または分散しているものは、上記方法により液体燃料組成物として再資源化できる。ところが、固形廃棄物の中でも、粉末や塊状物など固体状態で排出される固形廃棄物は、通常、そのまま焼却処理又は埋立て処理に付されている。しかし、焼却処理能力や埋立て処理能力にも限度があるとともに、後者の場合には公害、環境問題も生じ得る。そのため、このような固形廃棄物についても、液体燃料組成物の構成成分として再資源化することが求められている。
【０００５】
前記特公平５−４７５９６号公報には、セメント焼成用液体補助燃料に、高発熱量の固形産業廃棄物粉末又は破砕物を混合することにより発熱量を調整できることが開示されており、実施例では、固形廃棄物粉末を廃油などの液体廃棄物に添加し撹拌機で撹拌することにより液体補助燃料を調製している。また、前記特開平７−１６６１７８号公報には、液体廃棄物と廃ポリエチレン粉末とを混合撹拌して液体燃料組成物を製造している。しかし、固形廃棄物の粉末と液体廃棄物とを単に撹拌機で撹拌しても、前記粉末が液体廃棄物中に均一に分散せず、継粉（ままこ）ができやすい。また、粉末を液体廃棄物に投入したり撹拌する際に、粉塵が発生しやすく労働安全上好ましくない。
【０００６】
【発明が解決しようとする課題】
したがって、本発明の目的は、固体状の廃棄物等を用いても、液体廃棄物中に容易に且つ均一に溶解又は分散できる液体燃料組成物の製造方法および製造装置を提供することにある。
【０００７】
本発明の他の目的は、固体状の廃棄物等を用いても、粉塵の発生を抑制しつつ、短時間に固形物を含む液体燃料組成物を製造できる方法および装置を提供することにある。
【０００８】
【課題を解決するための手段】
本発明者は、前記目的を達成するため鋭意検討した結果、可燃性粉体をガスに浮遊分散させた状態で液体廃棄物中に導入すると、継粉の発生を顕著に抑制でき、可燃性粉体が液体廃棄物中に均一に溶解又は分散することを見出だし、本発明を完成した。
【０００９】
すなわち、本発明は、可燃性固形物を含む液体燃料組成物の製造方法であって、可燃性粉体を分散させたガスを液体廃棄物のうち液深１〜１０ｍの部位に導入し、前記可燃性粉体を液体廃棄物に溶解又は分散させる液体燃料組成物の製造方法を提供する。
前記液体廃棄物は、水不溶性廃油、水可溶性廃溶媒および水の三種の成分を含んでいてもよく、液状は油中水型又は水中油型のエマルジョンであってもよい。液体廃棄物の粘度は、例えば０．１〜６０００センチポイズ程度である。可燃性粉体としては、廃プラスチック類、ゴムくず、木くず、動植物性残渣、ばいじん、汚泥などを使用でき、その平均粒径は、例えば０．０００１〜１ｍｍ程度である。ガスには、空気、窒素、炭酸ガスなどが含まれる。ガスと可燃性粉体の割合は、前者／後者（重量比）＝０．０１〜１５程度である。可燃性粉体を分散させたガスは、液体廃棄物のうち液深２〜１０ｍ程度の部位に導入してもよい。
【００１０】
本発明は、また、可燃性固形物を含む液体燃料組成物の製造装置であって、可燃性粉体をガスに分散させるための粉体分散手段と、可燃性粉体を分散させたガスを液体廃棄物のうち液深１〜１０ｍの部位に導入して前記ガスの気泡と液体廃棄物とを接触させるガス導入手段とを有する液体燃料組成物製造装置を提供する。
前記粉体分散手段は、可燃性粉体をガス中に分散させるための分散容器と、この分散容器にガスを供給して気流により可燃性粉体を分散させるガス供給手段とを備えていてもよい。
【００１１】
なお、本明細書における廃棄物には、産業廃棄物、特別管理産業廃棄物及び一般廃棄物が含まれる。前記産業廃棄物には、「廃棄物の処理及び清掃に関する法律」及びその施行令に規定されている対象物質が含まれ、例えば、燃え殻、汚泥、廃油、廃酸、廃アルカリ、廃プラスチック類、紙くず、木くず、繊維くず、動植物性残渣、ゴムくず、金属くず、ガラスくず及び陶磁器くず、鉱さい、建設廃材、動物のふん尿、動物の死体、ばいじん等が例示される。固形物とは常温で固体のものを意味し、固形廃棄物などが含まれる。また、液体廃棄物とは液状の廃棄物を意味し、液体成分のほかに固形物や半固形状のアスファルトなどを含有していてもよい。「ｐｐｍ」は重量百万分率を示す。
【００１２】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の実施の形態を、必要に応じて添付図面を参照しつつ詳細に説明する。図１は本発明の液体燃料組成物製造装置の一例を示す概略図である。
【００１３】
この製造装置は、可燃性粉体をガスに浮遊分散させるための粉体分散装置（粉体分散手段）１と、可燃性粉体を浮遊分散させたガスを液体廃棄物中に導入して前記ガスの気泡と液体廃棄物とを接触させるガス導入装置（ガス導入手段）１１とから構成されている。
【００１４】
前記粉体分散装置１は、分散装置本体を構成する分散容器４、この分散容器４に可燃性粉体７を投入するための投入機２、前記分散容器４にガスを供給して気流により可燃性粉体７を分散させるガス供給手段５、および可燃性粉体７が分散したガスを吐出するための吐出口１０を備えている。投入機２と分散容器４との間、ガス供給手段５から投入機２にガスを供給するガス供給ラインの途中、ガス供給手段５から分散容器４にガスを供給するガス供給ラインの途中、および吐出口１０の端部には、それぞれ、バルブ３，６，８および９が備えられている。
【００１５】
ガス導入装置１１は、ガスの気泡と液体廃棄物とを接触させるための容器１４、容器１４内に供給された液体廃棄物１６に、可燃性粉体７が分散したガス流を導入するための導入管１２、撹拌機１５、および調製された液体燃料組成物を取出すための取出し口１８を備えている。前記導入管１２の一方の端部は前記バルブ９を介して吐出口１０に接続され、他方の端部（ガス流吹込み口）１３は液体廃棄物１６の液面下に位置するように配されている。また、取出し口１８と混合容器１４との間にはバルブ１７が備えられている。
【００１６】
この液体燃料組成物製造装置を用いて、液体燃料組成物を以下のようにして製造できる。
可燃性粉体７を投入機２を通じて分散容器４内に導入する。可燃性粉体７としては、可燃性固形物の粉末状物であればよく、塊状、板状などの粉末状以外の固形物は慣用の粉砕手段により粉末化して使用できる。
【００１７】
可燃性固形物には、例えば、廃プラスチック類、紙くず、木くず、繊維くず、動植物性残渣、ゴムくず、建設廃材、ばいじん、汚泥などの可燃性の固形廃棄物が含まれる。廃プラスチック類としては、例えば、オレフィン系樹脂（ポリエチレン、ポリプロピレン、エチレン−酢酸ビニル共重合体、エチレン−アクリル酸エステル共重合体など）、ポリカーボネート、ポリエステル、ポリアミド、ポリビニルアルコール、ポリ酢酸ビニル、アクリル系樹脂［ポリ（メタ）アクリル酸、ポリ（メタ）アクリル酸エステルなど）、スチレン系樹脂（ポリスチレン、スチレン−アクリロニトリル共重合体、スチレン−アクリロニトリル−ブタジエン共重合体など）、ポリアクリロニトリル、セルロース系樹脂（セルロースアセテートなど）などの廃熱可塑性樹脂；尿素樹脂、メラミン樹脂、フェノール樹脂、不飽和ポリエステル、ポリウレタンなどの廃熱硬化性樹脂が挙げられる。前記廃プラスチック類には、可塑剤、安定剤、充填材等の添加物が含まれていてもよい。なお、廃プラスチック類としては、塩素などのハロゲン原子を含まないものが好ましい。また、可燃性固形物としては、固形廃棄物のほか、未使用の固形物を用いてもよい。
ゴムくずには、天然ゴム、合成ゴム（ジエン系ゴム、オレフィン系ゴム、ウレタンゴムなど）等の廃ゴムが含まれる。動植物性残渣には、例えば、小麦粉、米、大豆などの穀類、植物性油、大豆等の絞り粕、毛、皮、乾燥血、ゼラチン、脱脂乳などが含まれれる。ばいじんには、コークス粉、炭素粉、炭素分を含む電炉、コークス炉、ボイラーなどの灰塵などが含まれる。
可燃性固形物の中でも、廃プラスチック類、ゴムくず、木くず、動植物性残渣、ばいじんなどが好ましい。
【００１８】
可燃性粉体７の粒径は、液体廃棄物１６への溶解性又は分散性を損なわない範囲であればよく、可燃性粉体７の平均粒径は、通常１ｍｍ以下（例えば、０．０００１〜１ｍｍ）、好ましくは０．１ｍｍ以下（例えば、０．０００１〜０．１ｍｍ）、さらに好ましくは０．０２ｍｍ以下（例えば、０．０００１〜０．０２ｍｍ）、特に０．０１ｍｍ以下（例えば、０．０００１〜０．０１ｍｍ）程度である。可燃性粉体７としては、粒径が６．５メッシュ（３ミリ）以下、好ましくは１００メッシュ（０．１５ミリ）以下、さらに好ましくは３００メッシュ（０．０５ミリ）以下の粉体を用いる場合が多い。粒径が小さいほど、液体廃棄物中への溶解又は分散時間を短縮できると共に、得られる液体燃料組成物の分散安定性も向上する。
【００１９】
可燃性粉体７の比重（真比重）は、分散性の点から、液体廃棄物１６の比重と近いほど好ましい。例えば、可燃性粉体７の比重ｄ1 と液体廃棄物１６の比重ｄ2 との比ｄ1 ／ｄ2 は、０．７〜２程度、好ましくは０．８〜１．７、さらに好ましくは０．９〜１．６程度（特に０．９５〜１．５５程度）である。
【００２０】
可燃性粉体７を分散容器４内に導入した後、系を密閉し、バルブ８（又は６）を開け、ガス供給手段５から分散容器４内に（又は、投入機２を通じて分散容器４内に）ガスを導入して、気流により可燃性粉体７を浮遊、流動させながらガス中に分散させる。なお、可燃性粉体７を投入機２に仕込み、系を密閉し、バルブ３及び６を開として、投入機２内の可燃性粉体７をガス供給手段５からのガスと共に分散容器４内に供給してもよい。ガスとしては、可燃性粉体７および液体廃棄物１６に対して常温で顕著な化学反応（例えば、中和反応、酸化反応など）を起こさないガス（不活性ガス）であればよく、可燃性粉体および液体廃棄物の種類により異なるが、通常、空気、窒素、炭酸ガスなどを使用できる。
【００２１】
ガス供給手段５としては、ガスを供給可能であればよく、例えば、コンプレッサー、ボンベなどの圧縮ガスが充填された圧力容器などを使用できる。分散容器４内に導入するガスの圧力は、可燃性粉体７の分散性等を損なわない範囲で適当に選択できるが、例えば０．２〜２０Ｋｇ／ｃｍ2 Ｇ程度、好ましくは０．３〜１０Ｋｇ／ｃｍ2 Ｇ程度である。
【００２２】
ガスと可燃性粉体７との供給比は、可燃性粉体７のガス中への分散性を損なわない範囲で適宜設定できる。前記供給比は、例えば、前者／後者（重量比）＝０．０１〜１５程度、好ましくは０．０１５〜１０程度、さらに好ましくは０．０２〜２程度である。本発明の方法では、前記供給比が１未満（例えば０．０１〜０．９程度、好ましくは０．０２〜０．５程度）の高濃度であっても、分散性の良好な液体燃料組成物を得ることができる。
【００２３】
なお、前記粉体分散装置において、ガス供給手段５からのガス供給ラインの取付位置は可燃性粉体７を浮遊流動可能な位置であればよく、例えば、投入機２の側部、分散容器４の底部のほか、分散容器４の側部などであってもよい。また、吐出口１０の取付位置は、可燃性粉体７が分散したガスを排出可能な位置であればよく、分散容器４の底部、側部などの何れであってもよい。なお、粉体分散装置には、分散容器内のガスを排出するため、フィルタを介してブロアが取付けられていてもよい。
【００２４】
可燃性粉体をガスに分散させるための粉体分散手段としては、上記の装置のほか、ガスを利用して粉体を輸送する際に用いる慣用の粉体輸送装置、例えば、連続流動装置、圧送式空気コンベア、鉄鋼業などの分野で用いられるカーボン投入器などを使用できる。
【００２５】
次いで、可燃性粉体７を分散させたガスを導入管１２を通じて容器１４内の液体廃棄物１６中に導入し、必要に応じて撹拌機１５により撹拌して、前記ガスの気泡と液体廃棄物１６とを接触させることにより、可燃性粉体７を液体廃棄物１６に溶解又は分散させる。
導入管１２としては、可燃性粉体７をガスに浮遊分散させた状態で輸送可能であればよく、慣用の輸送管材を使用できる。導入管１２の内径は、可燃性粉体の導入量によっても異なるが、例えば１０〜７００ｍｍφ程度、好ましくは２０〜５００ｍｍφ程度である。導入管１２の端部（ガス流吹込み口）１３は、吹込みガスによる撹拌効率を高めるため、先端部の管径を小さくしたノズル状に形成されていてもよい。導入管１２は、可燃性粉体７を含むガス流を粉体７の分散性を保持しつつ円滑に液体廃棄物１６中に導入するため、分散容器４の吐出口１０から混合容器１４に向かって下方に傾斜しているのが好ましい。
【００２６】
可燃性粉体７を浮遊分散させたガスを導入する位置は液体廃棄物１６中であればよいが、可燃性粉体７が分散したガスと液体廃棄物１６との接触を充分に行わせるため、液体廃棄物１６の液深１ｍ以上（例えば１〜１０ｍ）、中でも２ｍ以上（例えば２〜１０ｍ）程度の部位であるのが好ましい。特に液深２ｍ以上の部位に可燃性粉体７を含むガス流を導入すると、ショートパスを防止でき、ガスと液体廃棄物１６、従って可燃性粉体７と液体廃棄物１６との接触効率が高まり、可燃性粉体７の液体廃棄物１６に対する分散性を向上できるだけでなく、粉塵の発生をほぼ完全に抑制できる。
【００２７】
液体廃棄物１６は液状の廃棄物であれば特に限定されない。液体廃棄物中に含まれる液体成分は、水不溶性廃油、水可溶性廃溶媒および水の三種の成分に分類できる。前記液体成分は、常温において流動性を有する液体を意味し、半固体状のアスファルトなどは含まない。
【００２８】
前記水不溶性廃油は、主に、鉱物性廃油、植物性廃油、動物性廃油などに含まれている場合が多い。前記鉱物性廃油は、例えば、石油タンクスラッジ；軽油、灯油、ガソリン、ナフサなどのスラッジ；機械油、潤滑油、切削油などの廃油等に含まれている。前記植物性廃油は、ナタネ油、大豆油、米ぬか油、綿実油、トウモロコシ油、パーム油、ヒマワリ油などの植物油脂の搾油残滓（植物油滓）；前記植物油脂を食品加工に使用した後の廃油；松脂などのテルペン類の廃油などに含まれている。前記動物性廃油は、牛、豚、羊、鶏、魚などの動物性油脂廃液などに含まれている。これらの動物性油脂廃液には、タンパク質も含まれていることが多い。また、水不溶性廃油は、上記のほか、アジピン酸誘導体、グリコール誘導体、フタル酸誘導体などの水不溶性可塑剤を含有する廃可塑剤や、石油精製業、石油化学産業、食品産業などのプロセス廃油などにも含まれている。
【００２９】
前記水不溶性廃油を構成する水不溶性油成分の水に対する溶解度は、水１００ｇ当り５ｇ程度未満である場合が多い。前記水不溶性油成分として、例えば、ペンタン、ヘキサン、ヘプタン、オクタン、デカン、イソプレン等の脂肪族炭化水素；シクロヘプタン、シクロヘキサン、メチルシクロヘキサン等の脂環式炭化水素；ベンゼン、トルエン、キシレン、エチルベンゼン、クメン、シメン、スチレン等の芳香族炭化水素；ペンタノール、ヘキサノール、デカノール等の炭素数５以上の一価の脂肪族アルコール；ベンジルアルコール等の芳香族アルコール；クレゾール等のフェノール類；メチルイソブチルケトン、アセトフェノン等の炭素数６以上のケトン；酢酸ビニル、及び酢酸プロピル、酢酸ブチル、酢酸イソブチル、プロピオン酸エチル、アジピン酸ビス（２−エチルヘキシル）、アジピン酸ジイソデシル、メチルフタリル  エチルグリコレート、フタル酸ジメチル、油脂などの炭素数５以上のエステル；ジエチルエーテル、ジイソプロピルエーテルなどの鎖状エーテルなどが挙げられる。
【００３０】
前記水可溶性廃溶媒は、例えば、廃塗料、廃ドープ、機械や電子材料の処理廃油および洗浄廃液、船舶のタンクやビルジの廃液、精製、抽出、反応、洗浄などの各種プロセスから排出されるプロセス廃液などに含まれている。
【００３１】
前記水可溶性廃溶媒を構成する水可溶性溶媒成分の水に対する溶解度は、水１００ｇ当り５ｇ程度以上である場合が多い。前記水可溶性溶媒成分として、例えば、メタノール、エタノール、プロパノール、イソプロパノール、ブタノール、イソブタノール、ｔ−ブタノールなどの炭素数１〜４の一価の脂肪族アルコール［低級アルコール］；エチレングリコール、プロピレングリコール、グリセリンなどの多価アルコール；ジエチレングリコール、トリエチレングリコール、ポリエチレングリコール、ジプロピレングリコール、ポリプロピレングリコールなどのポリアルキレングリコール；テトラヒドロフラン、ジオキサンなどの環状エーテル；エチレングリコールモノメチルエーテル、エチレングリコールジメチルエーテル、エチレングリコールモノエチルエーテル、ジエチレングリコールモノブチルエーテル、プロピレングリコールモノエチルエーテルなどの（ポリ）アルキレングリコールモノ（又はジ）アルキルエーテル［グリコールエーテル］；ギ酸、酢酸、プロピオン酸などの低級脂肪酸；乳酸などのヒドロキシ酸；ギ酸メチル、酢酸メチル、酢酸エチルなどの炭素数２〜４程度の脂肪酸アルキルエステル；アセトン、メチルエチルケトンなどの炭素数３〜４程度のケトン；アセトアルデヒド、プロピオンアルデヒドなどの低級脂肪族アルデヒド；エチルアミン、ジエチルアミン、トリエチルアミン、プロピルアミン、ブチルアミン、ピペラジン、エチレンジアミン、プロピレンジアミン、ジエチレントリアミンなどのアミン；モノエタノールアミン、ジエタノールアミン、トリエタノールアミン、モノプロパノールアミンなどのアルカノールアミン；ピリジン、ピコリン、キノリンなどの含窒素複素環化合物などが挙げられる。
【００３２】
好ましい水可溶性廃溶媒としては、前記炭素数１〜４の一価の脂肪族アルコール［低級アルコール］、多価アルコール、ポリアルキレングリコール、（ポリ）アルキレングリコールモノ（又はジ）アルキルエーテル［グリコールエーテル］、炭素数２〜４程度の脂肪酸アルキルエステル、炭素数３〜４程度のケトン、アミンおよびアルカノールアミンから選ばれた少なくとも一種の水可溶性溶媒成分を含む廃溶媒が挙げられる。
【００３３】
前記水は、植物油脂の搾油残滓、廃塗料、プロセス廃液、石油タンクスラッジ、排水スラッジ、工業廃水、およびその他の多くの廃棄物中に含まれている。そのため、広範囲の廃棄物を利用することができる。また、前記水は、工業用水などの未使用の水であってもよい。
【００３４】
本発明における液体廃棄物は、前記水不溶性廃油、水可溶性廃溶媒および水の三種の液体成分のうち、少なくとも二種以上の成分を含んでいるのが好ましく、特に前記三種の成分を含んでいるのが好ましい。このように、二種以上、特に三種の液体成分を含む液体廃棄物を用いると、粉体の表面特性（親水性又は親油性）の如何に拘らず液体廃棄物に親和性を示すためか、粉体を液体廃棄物中に均一に溶解又は分散させることが容易である。
【００３５】
また、前記三種の液体成分のうち、少なくとも水可溶性廃溶媒を含む二種以上の液体成分、特に前記三種の液体成分を含む液体廃棄物では、上記のように粉体の溶解性又は分散性を向上できるだけでなく、水可溶性廃溶媒が水不溶性廃油および水の双方に対して親和性を有するためか、二層に分離しにくく、低粘度のエマルジョンであっても高い分散安定性が得られる。
【００３６】
好ましい液体廃棄物には、（ａ）（ａ１）鉱物性廃油、（ａ２）植物性廃油および（ａ３）動物性廃油からなる群から選択された少なくとも一種の廃棄物と、（ｂ）（ｂ１）低級アルコール廃液、（ｂ２）多価アルコール廃液、（ｂ３）ポリアルキレングリコール廃液、（ｂ４）グリコールエーテル廃液、（ｂ５）炭素数２〜４の脂肪酸アルキルエステル廃液、（ｂ６）炭素数３〜４のケトン廃液、（ｂ７）アミン廃液および（ｂ８）アルカノールアミン廃液からなる群から選択された少なくとも１種の廃棄物とを含む液体廃棄物が含まれる。
【００３７】
前記液体廃棄物において、前記水不溶性廃油、水可溶性廃溶媒及び水の各液体成分の量は広い範囲で選択できるが、好ましくは、液体成分全量に対して、水不溶性廃油１０〜９０重量％、水可溶性廃溶媒５〜８５重量％および水５〜８５重量％であり、より好ましくは、水不溶性廃油１０〜７５重量％、水可溶性廃溶媒５〜７０重量％および水２０〜８５重量％であり、さらに好ましくは、水不溶性廃油１０〜７０重量％程度、水可溶性廃溶媒５〜６５重量％程度および水２５〜８５重量％程度である。また、特に好ましい液体廃棄物では、液体成分全量に対する水不溶性廃油の割合は１０〜６０重量％程度、水可溶性廃溶媒の割合は５〜５５重量％程度（なかでも１２〜５５重量％程度）、水の割合は２５〜６５重量％程度である。
【００３８】
上記各液体成分の割合を上記範囲に設定すると、分散安定剤を用いなくても二層に分離しにくく、極めて高い安定性を有するとともに、低粘度で、高い発熱量を有し、しかも燃焼時の燃焼安定性に優れた液状燃料組成物が得られる。なお、水不溶性廃油の量が１０重量％未満では、発熱量が低下しやすく、固形分が多いと分散性が低下し、固形分が沈降する場合が生じる。水不溶性廃油の量が９０重量％を越えると、高粘度化し流動性が低下しやすい。水可溶性廃溶媒の量が５重量％未満では、高粘度化し流動性が低下しやすく、また、分散安定性が低下しやすくなる。水の量が５重量％未満では、粘度が増大して流動性が低下しやすい。また、水の量が８５重量％を越えると、発熱量が低下しやすい。
【００３９】
前記液体廃棄物の液状は、均一溶液、油中水型又は水中油型のエマルジョンなどの何れであってもよいが、固形分含有量が高くても低粘度の組成物が得られる油中水型又は水中油型のエマルジョン（撹拌、振盪、バブリングなどによりエマンジョン化が可能な液状組成物を含む）が好ましい。なかでも、低粘度化が容易な水中油型のエマルジョンが繁用される。
【００４０】
前記液体廃棄物は、液体成分として、前記水不溶性成分を含む未使用の水不溶性油（例えば、原油、重油、動植物油など）および／または前記水可溶性成分を含む未使用の水可溶性溶媒を含んでいてもよい。また、必要に応じて、乳化剤や分散安定剤などの添加剤を含んでいてもよい。前記乳化剤としては、例えば、ポリオキシエチレンアルキルエーテル等の非イオン界面活性剤、アルキルベンゼンスルホン酸塩等の陰イオン界面活性剤、アルキルトリメチルアンモニウムクロリド等の陽イオン界面活性剤などの界面活性剤などが挙げられる。
【００４１】
液体廃棄物の調製は、前記水不溶性廃油、水可溶性廃溶媒および水のうち少なくとも一種以上含有する廃棄物を一種又は二種以上混合することによって容易に得ることができる。廃棄物の混合は、慣用の撹拌機、振盪機、分散機などにより行うことができる。
【００４２】
液体廃棄物の粘度は、可燃性廃粉体の分散性を損なわない範囲で適宜選択できるが、通常、２５℃における粘度は６０００センチポイズ以下（例えば０．２〜６０００センチポイズ）、好ましくは０．２〜３０００センチポイズ、より好ましくは０．３〜２０００センチポイズ、さらに好ましくは０．５〜５００センチポイズ、特に好ましくは１〜２００センチポイズ程度である。液体廃棄物の粘度が高すぎると、可燃性粉体が合一し、継粉ができやすくなる。
【００４３】
可燃性粉体７を浮遊分散させたガス流の供給速度、撹拌機１５の撹拌速度、供給したガスと液体廃棄物１６の接触時間などは、粉体および液体廃棄物の種類、物性、装置の規模等を考慮して適宜選択できる。前記ガス流の供給速度は、例えば０．０５〜４０ｍ3 ／分、好ましくは０．２〜２０ｍ3 ／分程度である。撹拌機１５の撹拌速度は、例えば１〜１００ｒｐｍ、好ましくは１０〜５０ｒｐｍ程度であり、供給したガスと液体廃棄物１６の接触時間は、例えば０．２〜３０秒、好ましくは０．５〜１５秒程度である。
【００４４】
可燃性粉体７の液体廃棄物１６に対する割合は、分散性および流動性を損なわない範囲で適宜選択できるが、例えば、可燃性粉体の量は、液体廃棄物１００重量部に対して、０．１〜５０重量部、好ましくは０．５〜４０重量部、さらに好ましくは１〜３０重量部程度である。なお、液体廃棄物中に既に固形分が含まれている場合には、全固形分が前記範囲となるように可燃性廃粉体の量を調整するのが好ましい。
【００４５】
なお、容器１４の内壁などには、撹拌効率を高めるため、タービン翼や邪魔板などが設けられていてもよい。また、ガスの気泡の大きさを調整するため、導入管１２の端部１３に多孔板を取付けてもよい。本発明の方法においては、通常、ガス流による撹拌のみで粉体を液体廃棄物中に充分均一に溶解または分散できるため、撹拌機１５は必ずしも必要ではないが、撹拌機１５による撹拌により可燃性粉体の分散効率を一層向上できる。
【００４６】
本発明の方法によれば、可燃性粉体をガスに浮遊分散させた状態で液体廃棄物中に導入するので、粉体の各粒子が分散した状態で液体廃棄物のうち親和性を有する成分に接触するためか、粉体同士が集合した継粉が生成しにくく、粉体が均一に溶解又は分散した液体燃料組成物が得られる。特に、可燃性粉体として、液体廃棄物に対して不溶性の粉体を用いる場合は、粉体同士の合一を顕著に防止できる。なお、可燃性粉体として、液体廃棄物に可溶性の粉体を用いる場合には粉体が溶解した液体燃料組成物が得られ、液体廃棄物に不溶性の粉体を用いる場合には粉体が分散した液体燃料組成物が得られる。
また、液体廃棄物の液状が水中油型又は油中水型のエマルジョンである場合には、粉体側だけでなく液体側も界面の面積を大きくできるためか、分散に必要な濡れが迅速に行われる。そのため、粉体の分散性に優れた液体燃料組成物を極めて容易に得ることができる。また、特にエマルジョン粒子に親和性を有する粉体を用いる場合には、粉体がエマルジョン粒子内に取り込まれるためか、粉体の再凝集が起こりにくく、高い分散安定性が得られる。
また、可燃性粉体のガスへの分散操作、および可燃性粉体と液体廃棄物の接触、混合操作を密閉系で行うことができるので、粉体を用いるのにも拘らず、粉塵を発生させることなく粉体を含む液体燃料組成物を得ることができるとともに、ガス流を用いるので、粉体を短時間に液体廃棄物中に溶解または分散させることができる。
さらに、（廃）プラスチックなどの高発熱量の固形物（固形廃棄物）を使用することにより、液体燃料組成物の発熱量を簡易に増大させることができる。
【００４７】
本発明の方法により得られる液体燃料組成物は、セメント焼成を始め、高炉、非鉄製錬（例えば銅製錬）の転炉や自溶炉等の補助燃料、発電、ボイラーなどの燃料用として広範に使用することができる。
例えば、発熱量が２５００ｋｃａｌ／ｋｇ以上（特に３０００ｋｃａｌ／ｋｇ〜１２０００ｋｃａｌ／ｋｇ程度）の液体燃料組成物は、セメント焼成用の液体補助燃料として好適に使用できる。また、発熱量が３０００ｋｃａｌ／ｋｇ以上の液体燃料組成物は、流動床式ボイラー用の補助燃料として使用することができる。発熱量の調整は、液体廃棄物中の各液体成分および廃粉体の種類、混合割合などを適宜選択することにより行うことができる。
【００４８】
液体燃料組成物の粘度（２５℃）は、好ましくは２０００センチポイズ以下、より好ましくは０．３〜１０００センチポイズ、さらに好ましくは０．５〜５００センチポイズ、特に好ましくは１〜２００センチポイズ程度である。前記粘度が２０００センチポイズ以下の液体燃料組成物は、流動性に著しく優れるため、送液の際に詰り等のトラブルが生じ難く、作業効率が向上する。また、冬期における高粘度化を回避することができる。さらに、石炭などの主燃料の燃焼に悪影響を及ぼさず、高い燃焼安定性が得られる。また、前記粘度が５００センチポイズ以下の前記組成物は、流動床ボイラー用の補助燃料として好適に使用できる。
【００４９】
また、液体燃料組成物においては、腐蝕性物質や有害物質を形成する元素、例えば、塩素（Ｃｌ）、フッ素（Ｆ）、臭素（Ｂｒ）等のハロゲン元素；ベリリウム（Ｂｅ）、マグネシウム（Ｍｇ）、クロム（Ｃｒ）、マンガン（Ｍｎ）、銅（Ｃｕ）、ニオブ（Ｎｂ）、カドミウム（Ｃｄ）、スズ（Ｓｎ）、水銀（Ｈｇ）、タリウム（Ｔｌ）、鉛（Ｐｂ）等の金属元素；リン（Ｐ）；イオウ（Ｓ）；セレン（Ｓｅ）；ヒ素（Ａｓ）などの元素の含有量の少ないものが好ましい。
【００５０】
好ましい液体燃料組成物には、例えば、Ｃｌ含有量５０００ｐｐｍ以下（好ましくは３０００ｐｐｍ以下、さらに好ましくは２０００ｐｐｍ程度以下）、Ｆ含有量５０００ｐｐｍ以下（好ましくは１０００ｐｐｍ以下、さらに好ましくは４００ｐｐｍ程度以下）、Ｐ含有量３０００ｐｐｍ以下（好ましくは２０００ｐｐｍ以下、さらに好ましくは４００ｐｐｍ程度以下）、Ｓ含有量１００００ｐｐｍ以下（好ましくは５０００ｐｐｍ以下、さらに好ましくは５００ｐｐｍ程度以下）、Ａｓ含有量５００ｐｐｍ以下（好ましくは１００ｐｐｍ以下、さらに好ましくは１５ｐｐｍ程度以下）、Ｐｂ含有量１５０００ｐｐｍ以下（好ましくは２００ｐｐｍ以下、さらに好ましくは３０ｐｐｍ程度以下）、またはＣｄ含有量２０００ｐｐｍ以下（好ましくは１００ｐｐｍ以下、さらに好ましくは３ｐｐｍ程度以下）の液体燃料組成物が含まれる。
【００５１】
また、Ｃｌ含有量が、３０００ｐｐｍ以下、好ましくは２０００ｐｐｍ以下の液体燃料組成物は、セメント焼成用補助燃料として使用できる。ＣｌおよびＦ含有量がそれぞれ５０００ｐｐｍ以下、Ｐｂ含有量が１５０００ｐｐｍ以下、Ｃｄ含有量が２０００ｐｐｍ以下の液体燃料組成物は、非鉄製錬の転炉又は自溶炉用の補助燃料として使用することができる。また、製鉄の高炉用の補助燃料としては、Ｐ含有量４００ｐｐｍ以下、Ｓ含有量５００ｐｐｍ以下、Ａｓ含有量５００ｐｐｍ以下、Ｐｂ含有量２００ｐｐｍ以下の前記組成物を用いることができる。さらに、Ｃｌ含有量５００ｐｐｍ以下、Ｆ含有量４００ｐｐｍ以下、Ｓ含有量５０００ｐｐｍ以下、Ａｓ含有量１５ｐｐｍ以下、Ｐｂ含有量３０ｐｐｍ以下、Ｃｄ含有量３ｐｐｍ以下の前記組成物は、流動床式ボイラー用の補助燃料として好適に使用することができる。これらの各用途に適合した液体燃料組成物は、原料として用いる廃棄物を適宜選択することにより調製することができる。
【００５２】
【発明の効果】
本発明の液体燃料組成物の製造方法および製造装置によれば、固体状の廃棄物等を用いても、液体廃棄物中に容易に且つ均一に溶解又は分散できる。
また、固体状の廃棄物等を用いても、粉塵の発生を抑制しつつ、短時間で固形物を含む液体燃料組成物を得ることができる。
【００５３】
【実施例】
以下に、実施例に基いて本発明をより詳細に説明するが、本発明はこれらの実施例により限定されるものではない。なお、各実施例では、図１に示した装置を用いて液体燃料組成物を調製した。分散容器４の容量は１．３ｍ3 、導入管１２の内径は３０ｍｍφ、容器１４の容量は８０ｍ3 である。
【００５４】
実施例１
表１に示すａ〜ｅの廃棄物を容器１４に仕込み、撹拌して水中油型のエマルジョンを調製した。なお、このエマルジョンの発熱量は３７７０ｃａｌ／ｇである。
【００５５】
【表１】
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一方、高級脂肪酸金属塩の廃粉体（発熱量７０００ｃａｌ／ｇ；主成分：ステアリン酸カルシウム；平均粒径５μｍ）３３０ｋｇを投入機２から分散容器４に仕込んだ。系を密閉した後、バルブ８を開け、空気ボンベ５から空気を０．７ＭＰａの圧力で分散容器４に導入して前記廃粉体を浮遊、流動させ、バルブ９を開けて、導入管１２を通じて、前記エマルジョン内の液深３ｍの位置に配した吹込み口１３より５分間かけて吹込んだ。要した空気量は１０Ｎｍ3 であった。廃粉体の空気への分散状態は良好であった。
【００５６】
この操作を１０回繰り返し、合計３３００ｋｇの廃粉体をエマルジョン中に導入した。得られた液体燃料組成物の粘度（２５℃）は６０センチポイズ（ｃｐ）、発熱量は３９５０ｃａｌ／ｇであった。液状は水中油型のエマルジョンと、廃粉体導入前と変わらず、廃粉体のほとんどが油滴中に分散していた。また、粉体の合一や二層分離は起こらず、分散安定性に優れていた。
【００５７】
実施例２
高級脂肪酸金属塩の廃粉体３３００ｋｇに代えて、電気集塵器で使用されたカーボン粉末（平均粒径２０μｍ）２４００ｋｇを用いた以外は実施例１と同様の操作を行った。得られた液体燃料組成物の液状は水中油型のエマルジョンであり、油滴中に粉体が分散していた。この組成物は良好な分散安定性を示した。また、得られた液体燃料組成物の発熱量および粘度は、それぞれ３８００ｃａｌ／ｇ、１００センチポイズ（ｃｐ）であった。
【００５８】
実施例３
高級脂肪酸金属塩の廃粉体３３００ｋｇに代えて、乾式転写機に使用した廃黒色トナー（平均粒径２μｍ）２２００ｋｇを用いた以外は実施例１と同様の操作を行った。得られた液体燃料組成物の液状は、油滴中に粉体が分散した水中油型のエマルジョンであり、分散安定性も良好であった。また、得られた液体燃料組成物の発熱量および粘度は、それぞれ３８５０ｃａｌ／ｇ、５０センチポイズ（ｃｐ）であった。
【００５９】
実施例４
表１に示すａ〜ｅの廃棄物から調製したエマルジョン５７ｔに代えて表２に示す廃棄物ｆ（油中水型エマルジョン）を５０ｔ用いた点、廃粉体を分散させた空気をエマルジョン中に吹込む際の吹込み時間を１０分とした点、その間に空気を２０Ｎｍ3 使用した点、廃粉体の空気への分散操作及び前記空気のエマルジョン中への導入操作を９回繰り返した点以外は、実施例１と同様の操作を行い、合計３０００ｋｇの廃粉体をエマルジョン中へ導入した。
【００６０】
得られた液体燃料組成物の粘度（２５℃）は５９００センチポイズ（ｃｐ）、発熱量は３８６０ｃａｌ／ｇであった。液状は油中水型のエマルジョンと廃粉体導入前と変わらず、廃粉体のほとんどが油中に分散していた。また、粉体の合一や二層分離は起こらず、分散安定性は良好であった。塩素含有量は４７０ｐｐｍであった。
【００６１】
実施例５
表１に示すａ〜ｅの廃棄物から調製したエマルジョン５７ｔに代えて表２に示す廃棄物ｇ（油中水型エマルジョン）を５０ｔ用いた点、高級脂肪酸金属塩の廃粉体３３０ｋｇを分散させた空気をエマルジョンに吹込む操作を１０回繰返すのに代えて、実施例１と同様の高級脂肪酸金属塩の廃粉体４００ｋｇを分散させた空気をエマルジョンに吹込む操作を２回（計８００ｋｇ）、実施例２と同様のカーボン粉末３３０ｋｇを分散させた空気をエマルジョンに吹込む操作を５回（計１６５０ｋｇ）行った点以外は、実施例１と同様の操作を行い、合計２４５０ｋｇの廃粉体をエマルジョン中へ導入した。
【００６２】
得られた液体燃料組成物の液状は油中水型のエマルジョンであって、油中に粉体が分散していた。この組成物は良好な安定性を示した。また、得られた液体燃料組成物の発熱量、粘度（２５℃）及び塩素含有量は、それぞれ、２６００ｃａｌ／ｇ、１８８０センチポイズ（ｃｐ）及び４００ｐｐｍであった。
【００６３】
実施例６
表１に示すａ〜ｅの廃棄物から調製したエマルジョン５７ｔに代えて表２に示す廃棄物ｉ（水中油型エマルジョン）を５０ｔ用いた点、高級脂肪酸金属塩の廃粉体３３０ｋｇを分散させた空気をエマルジョンに吹込む操作を１０回繰返すのに代えて、実施例１と同様の高級脂肪酸金属塩の廃粉体３２０ｋｇを分散させた空気をエマルジョンに吹込む操作を１１回（計３５００ｋｇ）、実施例２と同様のカーボン粉末３３０ｋｇを分散させた空気をエマルジョンに吹込む操作を２７回（計８８００ｋｇ）行った点以外は、実施例１と同様の操作を行い、合計１２３００ｋｇの廃粉体をエマルジョン中へ導入した。
【００６４】
なお、廃棄物ｉは、表２に示す廃棄物ｆ、ｇ及びｈを等量（重量基準）ずつ混合し、撹拌して調製した。
【００６５】
得られた液体燃料組成物の液状は水中油型のエマルジョンと廃粉体導入前と変わらず、廃粉体はほとんどが油中に分散していた。また、粉体の合一や二層分離は起こらず、分散安定性に優れていた。発熱量、粘度（２５℃）及び塩素含有量は、それぞれ、３７５０ｃａｌ／ｇ、５５０センチポイズ（ｃｐ）及び４５０ｐｐｍであった。
【００６６】
【表２】
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【図面の簡単な説明】
【図１】図１は本発明の液体燃料組成物製造装置の一例を示す概略図である。
【符号の説明】
１…粉体分散装置
４…分散容器
５…ガス供給手段
７…可燃性粉体
１１…ガス導入装置
１２…導入管
１４…容器
１６…液体廃棄物
【図１】
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