JEFMA No.68［2020.3］

潜熱蓄熱材を活用した廃熱利用システム「トランスヒートコンテナ」
三機工業株式会社
環境システム事業部 熱エンジニアリング 1 部〒104‑8506 東京都中央区明石町 8‑1 聖路加タワー
TEL 03‑6367‑7633
FAX 03‑5565‑5255

1.

はじめに過後に、運搬先で熱利用することもできます。

近年のエネルギー問題に対応して、再生可能このようなシステムを提供することで、地球温暖エネルギーの導入推進、省エネルギーの推進が化対策を推進しています。今回は、廃棄物焼却求められています。

施設へ導入予定のロードヒーティング用のトラン

一 般 廃 棄 物 の 焼 却 炉 に お い て は、 処 理 規 模

スヒートコンテナの事例などを紹介します。

100t/ 日以上では廃熱利用が比較的多く整備されている一方、100t/ 日以下では廃熱利用が少2.

なく（図 1 参照）、廃熱利用のさらなる推進が⑴ 特徴求められています。1）

・今まで捨てられていた中・低温廃熱の有効利余熱利用あり(カッコ内は発電施設)用ができ、大幅な CO2 の削減ができます。

余熱利用無し・潜熱蓄熱材（PCM：Phase Change Material）

450409400を用いることで、高密度に熱エネルギーを貯57350めることができます。表 1 のように、潜熱施設数

300
352250205

蓄熱材は 2 種類用意しており、低温タイプ

195

200
64150
166131110(182)

550（酢酸ナトリウム三水和物：融点 58℃）と高6100
13150125(119)

39(1)

55(2)

(20)

30ﾄﾝ未満30ﾄﾝ以上50ﾄﾝ未満

50ﾄﾝ以上100ﾄﾝ未満

100ﾄﾝ以上300ﾄﾝ未満 300ﾄﾝ以上600ﾄﾝ未満

53152(52)600ﾄﾝ以上

処理能力（トン/日）

図1

トランスヒートコンテナの概要

ごみ焼却施設の処理能力別の余熱（廃熱）
利用状況（平成 29 年度実績）1）

温タイプ（エリスリトール：融点 118℃）が選択できます。
・蓄熱材と熱媒体の熱交換方式は、直接接触熱交換方式（大容量型トランスヒートコンテナ）と間接接触熱交換方式（標準容量型トランスそこで、当社では、100t/ 日以下の廃棄物焼ヒートコンテナ）の 2 種類があります。

却炉の廃熱利用の推進に向けた省エネルギーの・設備種類は、定置式と輸送式を用意していま取組みの 1 つとして、廃熱を蓄熱材に蓄えて、す。定置式では、時間を隔てた廃熱有効利用熱利用を図るシステム「トランスヒートコンテナ」が可能です。輸送式では、オフライン（車輌）を提供しています。本システムにおいては、潜による熱の搬送ができ、配管敷設費用などイ熱蓄熱材を用いて、時間的、空間的に隔てられンフラコストの削減が可能です。

たところでの廃熱利用を可能にします。一時的・廃熱の用途は、空調や給湯など多様に設定でに潜熱蓄熱材に蓄えられた廃熱を、一定時間経きます。病院などの 24 時間利用施設には特36

製品技術紹介

3.に有効です。
・J‑ クレジット（旧国内クレジット）の「排出削減方法論」に承認されているシステムです。
表1

蓄熱材 2 種類の概要

蓄熱材種類

酢酸ナトリウム エリスリトール
三水和物タイプ
低温タイプ
高温タイプ
他の用途
食品添加物
食品（甘味料）
（保存料）
融点
58℃
118℃
230kJ/kg
340kJ/kg
融解熱※※氷の融解熱は 334kJ/kg

活用事例紹介⑴ ロードヒーティング熱源
廃棄物焼却施設廃熱を、冬季の積雪に備えたロードヒーティングに使うために、トランスヒートコンテナを活用する予定の事例を紹介します。
本施設では、焼却炉の運転時間は 1 日当たり 16 時間としているため、焼却炉の停止後にロードヒーティングを行う場合は、別途熱源が必要となります。そこで、本施設においては、当社の独自技術である蓄熱システム（トランスヒートコンテナ）の導入により、24 時間連続した廃熱利用を可能としています。即ち、焼却⑵ 蓄熱・放熱の仕組み

炉稼働中の昼間に廃熱を蓄熱し、焼却炉が停止熱の出し入れには「熱媒体（熱媒油または水している深夜から明け方にかけても、廃熱利用など）」を用います。潜熱蓄熱材は蓄熱するとによるロードヒーティング使用を可能としてい液体、放熱すると固体となり、ポンプで搬送でます。潜熱蓄熱材には、酢酸ナトリウム三水和きないため、温度による相変化のない熱媒体を物を用います。本技術を利用したロードヒーテ用いています。

ィングの概要は、図 4 の通りです。

直接接触熱交換方式（大容量型トランスヒー

冬季の積雪、凍結対策として、主要な施設出トコンテナ）、間接接触熱交換方式（標準容量入口、主要構内道路、排除済み残雪保管スペー型トランスヒートコンテナ）の輸送形態の一例

スに、焼却廃熱を利用した温水式ロードヒーテ

は図 2、図 3 の通りです。

ィングを行うことで、凍結を防止するとともに、積雪時においても、継続的な廃棄物搬入、残渣排出などが維持できるよう計画しています。
⑵ 温浴施設給湯用熱源
廃棄物焼却施設廃熱を、温浴施設の給湯用熱源に使うために、トランスヒートコンテナを活蓄熱

図2

大容量型トランスヒートコンテナの輸送

温水形態の一例

停止

温水停止

図3

標準容量型トランスヒートコンテナの輸送形態の一例

図4

本技術を利用したロードヒーティングの概要

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用している事例を紹介します。

で、同施設敷地内の約 2km 先の園芸施設まで運廃棄物焼却施設で発生する余剰蒸気

び、トマト栽培のための冷暖房用熱源として利0.5MPaG を標準容量型（10t）のトランスヒー用しています（利用可能熱量 0.5MWh/ 台）。使

トコンテナに蓄熱し、廃棄物収集運搬車輌（脱用している蓄熱材は、エリスリトールです（図 6）。

着ボデー車）で約 11km 先の温浴施設まで運び、給湯用熱源として利用しています（利用可
能熱量 0.5MWh/ 台）（図 5）。使用している蓄熱材は、エリスリトールです。

図6

本技術で園芸施設に熱供給する事例の概要

設備導入後 12 ヶ月間の検証を行っており、
図5本技術で温浴施設に熱供給する事例の概要

このような廃熱利用による省エネ効果として、都市ガス削減量約 11,100m3N を達成することができました。

実証試験 9 ヶ月間と設備導入後の検証 9 ヶ月間

この廃熱利用設備は、農林水産省の次世代施を行っており、省エネ効果として、都市ガス削減設園芸導入加速化支援事業の一環で導入されま

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量約 18,600m N を達成することができました。

した。

この実証事業は、環境省の地球温暖化対策技術開発・実証研究事業として採択され、当社および民間企業 2 社の合計 3 社で共同実施いたしました。
現在は、実証事業の成果を活かして、商業運

4.

おわりにトランスヒートコンテナは多種多様な条件に臨機応変に対応して設置可能なシステムです。廃棄物焼却廃熱を利用するために設置する際には、廃転しています。

棄物焼却場が新設の場合のみならず、基幹改良⑶ 施設園芸向け冷暖房用熱源の場合においても導入可能となっています。

廃棄物焼却施設廃熱を、施設園芸向け冷暖房

当社においては、今後も、トランスヒートコ用熱源に使うために、本技術を活用している事ンテナなどにより、廃熱利用を促進し、省エネ例を紹介します。

ルギーの推進に努めてまいります。

焼却施設で発生する余剰蒸気を熱源として、標準容量型（10t）のトランスヒートコンテナに【参考文献】

蓄熱し、廃棄物収集運搬車輌（脱着ボデー車）

1）環境省、日本の廃棄物処理 H29 年度

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