JPH11287418A

JPH11287418A - 再生オイルの製造方法を融合した一般廃棄物の処理方法および廃棄物処理複合システム

Info

Publication number: JPH11287418A
Application number: JP9196298A
Authority: JP
Inventors: Keiichi Den; 慶一傳; Machiko Abe; 眞智子阿部
Original assignee: RONFORD KK
Current assignee: RONFORD KK
Priority date: 1998-04-03
Filing date: 1998-04-03
Publication date: 1999-10-19

Abstract

(57)【要約】【課題】一般廃棄物を処理する際に、ダイオキシン発
生抑制のため焼却システムを連続して高温で安定運転で
き、外部からの補助燃料を投入することなくエネルギー
補完でき、なおかつゴミ処理の広域化に対応した一般廃
棄物の処理方法とその施設の提供。【解決手段】エネルギーを供給補完する廃棄物の処理
方法は、一般廃棄物の処理工程（１）と再生オイルの製
造工程（２）を有する。一般廃棄物の処理工程（１）
は、一般廃棄物を熱分解炉において熱分解し、熱分解ガ
スと熱分解渣に分離し、熱分解ガスを熱分解炉をタール
処理する工程、脱塩処理する工程、ガス燃焼する工程、
熱分解渣を燃焼する工程、熱エネルギーを熱交換により
回収する工程よりなるものである。再生オイルの製造工
程（２）は、廃食油を脱水し、アルコールとエステル交
換反応させ、反応生成物を軽液と重液に分離軽液を精製
して再生オイルを得る工程である。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、廃棄物を処理する
方法に関しており、特に、家庭などから回収されるゴミ
の一般廃棄物の処理方法と、菜種油、ごま油などの廃食
油を処理して再生オイルを製造する方法を併設して、両
方法を融合することにより相互にエネルギーを供給する
ことを可能とし、補助燃料として外部からのエネルギー
補填が不要なエネルギー的に独立した一般廃棄物の処理
方法、およびそのシステムに関する。

【０００２】

【従来の技術】現在、家庭ゴミは年間約５，０００万ト
ン、その７５％が全国に約１９００ヶ所ある焼却施設で
焼却処分されて最終的に埋め立て処分場へいく。ゴミが
増える一方で、その埋め立て処分場のスペースが限られ
ている現実から様々な対応がなされており、行政も厚生
省を中心に１９９６年度から５年間の「第８次廃棄物処
理施設整備計画」をスタートさせた。これは“資源循環
型社会”を目指すもので、“もののリサイクル”と“エ
ネルギーのリサイクル”が重点施策となっている。従っ
て、例えば、資源ゴミ回収センターやリサイクルセンタ
ーの整備、また、発熱量の高い廃プラスチックなどの廃
材を圧縮成形して固形燃料化、すなわちＲＤＦ化（＝Re
fused Derived Fuel）することにより燃料としての再利
用、発電プラントとの複合などが盛んに検討・実用化さ
れている。

【０００３】一方、焼却処理により排出されるダイオキ
シンの有害性がかねてより指摘されており、これに対し
行政は、基本的にゴミ処理の広域化を自治体に指導して
いく考えを示している。

【０００４】その一つとして、１９９７年１月に厚生省
は新ガイドラインを各自治体に通知し、都市ゴミ焼却施
設から発生するダイオキシンを削除し、発生そのものを
抑制する施策を始動させた。新ガイドラインは緊急対策
と恒久対策よりなる。緊急対策ではダイオキシンの排出
濃度が１ｍ³ 当たり８０ｎｇを超える施設は完全燃焼を
目的としてゴミ質の均一化、ゴミの定量供給、燃焼管理
の適正化を図り、それでも８０ｎｇを超える場合は改造
や休廃止をする。恒久対策ではゴミの排出抑制・再利用
をすすめ、焼却量自体を減らして、新設炉は排出濃度を
同０．１ｎｇ以下、既設炉は炉の種類により０．５〜５
ｎｇ以下に順次抑えることとした。厚生省の調査によれ
ば、緊急対策の必要な施設は１００ヶ所を超えるため、
燃焼炉そのものの見直しが進められている。

【０００５】既存の焼却炉は、燃焼方式の観点からバッ
チ炉、ストーカー炉、流動床炉の３つに大きく分けられ
る。バッチ炉は少量のごみ処理に適するが、連続運転や
高温焼却には向かない。ストーカー炉は炉内に供給した
廃棄物に、火格子から乾燥・燃焼空気を供給し、炉内の
輻射熱により緩慢燃焼させる方法をとり、１日当たり１
００トン以上のゴミを連続運転により処理する大型炉に
採用されている。また流動床炉は、焼却炉内に加熱され
た砂などの流動用媒体が入っており、炉底部から吹き込
まれた空気で沸騰状態となったところに、廃棄物を供給
し流動媒体に巻き込みながら、ゴミを急速に燃焼する。
これは准連続運転できる中型炉として、装置そのものが
あまり大きくないので最も需要の多いタイプである。さ
らに、先に述べたダイオキシンの発生抑制に対応するた
めにガス化溶融炉の開発が進められている。

【０００６】ガス化溶融炉は、供給された廃棄物をまず
熱分解し、乾留ガスと未燃のカーボンや無機物質からな
る固形分に分解して処理し、さらに固形分を溶融するシ
ステムである。このシステムは、ゴミの減容化と特殊金
属類の無害化を目的とした灰溶融技術の発展とあいまっ
て、溶融による最終廃棄物の減容化、溶融スラグが再利
用できること、高温処理を行うのでダイオキシン類が分
解すること、また廃熱の回収効率もよいと期待されてい
る。

【０００７】しかし、一般廃棄物はその組成や量の変動
が大きい。“ゴミ焼却排熱の有効利用−高効率ゴミ発電
と排熱の高度利用−”６２頁、図４−２（理工図書株式
会社刊）によれば、水分や灰分を多く含むような低質ゴ
ミの発熱量は１６００ｋｃａｌ／ｋｇ、プラスチックな
どの高質ゴミの発熱量は２９００ｋｃａｌ／ｋｇとエネ
ルギー的に大きな差がある。このように質的に変動幅が
大きく、かつゴミの発生量が日々変わる条件に対して焼
却システムは連続して安定した運転をするためには、通
常、外部からの補助燃料の補給がかなり必要である。

【０００８】例えば、このガス化溶融炉において、外部
からの補助燃料の補給なく運転するためには、例えば、
横浜市の実証プラント（２０トン／日）では低位の発熱
量が１９００ｋｃａｌ／ｋｇ以上であることが確認され
ている。このデータをもとにゴミ処理量が１００トン／
日以上であれば１５００ｋｃａｌ／ｋｇで補助燃料なし
の安全運転が可能であろうと推定されている。しかし、
実際の焼却施設でエネルギー源としての充分なゴミ量を
確保し、常に高温で安定運転をするのは難しく、特に、
始動時にこれだけのエネルギー量を確保するのは極めて
難しい。例えば、特開平９−２３６２２０号や新日本製
鉄株式会社の“直接溶融・資源化システム”のカタログ
に、安定運転に灯油などの液体燃料、コークスなどの固
定燃料を補助燃料として利用していることが示されてい
る。

【０００９】ＲＤＦはゴミから選別した可燃物の廃プラ
スチックや、木、紙などを破砕・圧縮・成形して円筒形
あるいは角柱形の固形燃料としたものである。これによ
り、これまで廃棄物として焼却・埋め立て処分されてい
たものが、輸送性・貯蔵性・燃焼性に優れ、取り扱いが
容易で、かつ高い発熱量が安定して確保できる良好な燃
料となる。ＲＤＦ製造設備は、試験・実用向けを合わせ
て全国８ヶ所で稼動しており、一方ＲＤＦを利用する施
設の稼動・建設計画も活発化している。しかし、通常、
ゴミに大量の水分が含まれるため、ＲＤＦ製造における
水分乾燥工程にかなりの高エネルギーを必要とする。

【００１０】また、廃食油はこれまでわずかに石鹸の原
料として再利用される以外は、そのほとんどは未利用の
まま廃棄されている。この廃食油が一般廃棄物と一緒に
焼却される場合は大気汚染の原因となるＳＯ_X 、ＮＯ
_X 、ＣＯ₂ などを大量に発生する。一方、埋め立て処分
場に廃棄された場合は土壌汚染をもたらし、さらに下水
道に廃棄された場合は直接川などに流れだし水質悪化の
原因となっている。

【００１１】そこで廃食油の再利用技術として、塩析法
のバッチ式と連続煮沸法、連続ケン化法など連続式によ
る石鹸製造技術のほか、ディーゼル燃料油に転換する試
みがなされている。しかし、従来法では前処理が行われ
ないため廃食油の転化率を低くしていること、エステル
交換反応に過剰なアルカリ触媒が必要であること、また
廃食油からディーゼル燃料油を工業的に製造する方法が
示されていないなどの問題があった。これらの問題を解
決し、廃食油を原料として従来の化石燃料である軽油を
使用するディーゼルエンジン車にそのまま適用できる燃
料油としての再生オイルを製造する方法が出願人から特
願平９−３２７０１８号にて提案されている。

【００１２】

【発明が解決しようとする課題】ダイオキシン発生の抑
制を目的として、焼却システムを連続して高温で安定運
転することが必要である。しかし、焼却システムに投入
されるゴミの量および質ともに大きな幅で変動するた
め、ゴミのみによる一定のエネルギー供給は困難である
という問題がある。特にシステムの始動時には、その問
題が極めて大きい。これを解決するために、灯油などの
液体燃料、コークスなどの固形燃料などを補助燃料とし
て大量に、外部から補充して焼却炉に投入している。

【００１３】また、ゴミを広域で回収して集中処理し大
量のゴミ処理量を確保することにより、高温での連続運
転に必要なエネルギーを確保して、ダイオキシン発生抑
制を達成することが行われている。しかし、大量に水分
などを含んだゴミは嵩高く重いため、集中処理場への輸
送費の負担は大変大きい。これを解決するために、先に
述べたゴミのＲＤＦ化により輸送負担の軽減が試みられ
ている。しかし、ＲＤＦ化においてゴミに含まれる大量
の水分を乾燥させるために必要とするエネルギーは莫大
で、ＲＤＦ処理のランニングコストが大きくなるという
問題がある。

【００１４】本発明は、一般廃棄物を処理する際、ダイ
オキシン発生抑制のために焼却システムを連続して高温
で安定運転でき、そして、焼却処理システムに外部から
の補助燃料投入をせずにエネルギー補完でき、なおかつ
ゴミ処理の広域化に対応した一般廃棄物の処理方法およ
びそのシステムを提供することを目的とする。

【００１５】

【課題を解決するための手段】上記課題を解決するため
の、一般廃棄物の処理工程（１）と再生オイルの製造工
程（２）の間において相互にエネルギーを供給補完する
廃棄物の処理方法は、一般廃棄物の処理工程（１）が、（ｉ）ａ．一般廃棄物を熱分解炉において熱分解し、熱
分解ガスと熱分解渣に分離する工程と、ｂ．前述の熱分解ガスを熱分解炉から取り出し、タール
処理する工程と、ｃ．タール処理した熱分解ガスを脱塩処理する工程と、ｄ．脱塩処理した熱分解ガスをガス燃焼炉で燃焼する工
程と、ｅ．熱分解ガスの燃焼によって発生する熱エネルギーを
熱交換により回収する工程と、を含む一般廃棄物より分離された前述の熱分解ガスの処
理工程と、（ii）ｆ．前述の工程ａにおいて一般廃棄物の熱分解後
に分離された前記熱分解渣を燃焼する工程と、ｇ．熱分解渣の燃焼によって発生する熱エネルギーを熱
交換により回収する工程と、を含む一般廃棄物より分離された前述の熱分解渣の処理
工程と、を具えており、再生オイルの製造工程（２）
が、（iii ）廃食油に含まれる水分を除去する工程と、（iv）該水分除去された廃食油を、アルカリ触媒によっ
てアルコールとエステル交換反応させる工程と、（ｖ）エステル交換反応によって得られる反応生成物を
軽液と重液に分離する工程と、（vi）得られた軽液を精
製して再生オイルを得る工程と、を具えている。

【００１６】ここで、熱分解渣を燃焼する工程ｆが、ガ
ス燃焼炉または熱分解渣燃焼溶融炉で行われることが好
ましい。

【００１７】また、前述の熱分解ガスの処理工程
（ｉ）、熱分解渣の処理工程（ii）、および再生オイル
の製造工程（２）は、それぞれ独立に複数個有すること
ができ、さらに熱分解ガスの処理工程（ｉ）を、熱分解
渣の処理工程（ii）より多く有することが好ましい。さ
らに、熱分解ガスの処理工程（ｉ）および／または熱分
解渣の処理工程（ii）の個々に再生オイルの製造工程
（２）を設けることもできる。

【００１８】前述のタール処理する工程は、廃食油、再
生オイル、重油、軽油、機械油、および灯油よりなる群
より選ばれた少なくとも１種の可燃性油に、熱分解ガス
に含まれるタール成分を吸収させ、タール成分を吸収し
た可燃性油を除去する工程であることが好ましい。また
は、前述のタール処理する工程は、前述の脱塩処理する
工程と同時に行われ、熱分解ガスの温度を高温に保ちな
がら無機物、塩基性無機物、および塩基性物質で処理さ
れた無機物よりなる群より選ばれた少なくとも一種の吸
着性物質に接触させる工程であることが好ましい。

【００１９】さらに、本発明における一般廃棄物の処理
装置（１）に再生オイルの製造装置（２）を併設させ、
該装置（１）と該装置（２）の間で相互にエネルギーを
供給補完する第一の廃棄物処理複合システムは、一般廃
棄物の処理装置（１）が、（ｉ）一般廃棄物を熱分解ガ
スと熱分解渣に熱分解する熱分解装置と、（ii）前述の
熱分解ガスを取り出し、タール処理するタール処理装置
と、（iii ）タール処理した熱分解ガスを脱塩処理する
脱塩処理装置と、（iv）脱塩処理した熱分解ガスと、前
述の熱分解渣とを燃焼する燃焼装置と、（ｖ）熱分解ガ
スと熱分解渣の燃焼によって発生した熱エネルギーを熱
交換により回収する熱交換装置と、を具え、再生オイル
の製造装置（２）が、（vi）廃食油から水分を除去する
脱水装置と、（vii ）水分除去された廃食油をアルカリ
触媒によってアルコールと、エステル交換反応させる反
応装置と、（viii）エステル交換反応によって得られた
反応生成物を軽液と重液に分離する分離装置と、（ix）
得られた軽液を精製して再生オイルを得る精製装置と、
を有する。

【００２０】また、本発明における一般廃棄物の処理装
置（１）に再生オイルの製造装置（２）を併設させ、該
装置（１）と該装置（２）の間で相互にエネルギーを供
給補完する第二の廃棄物処理複合システムは、一般廃棄
物の処理装置（１）が、（ｉ）ａ．一般廃棄物を熱分解ガスと熱分解渣に熱分解
する熱分解装置と、ｂ．前述の熱分解ガスを取り出し、タール処理するター
ル処理装置と、ｃ．タール処理した熱分解ガスを脱塩処理する脱塩処理
装置と、ｄ．脱塩処理した熱分解ガスを燃焼するガス燃焼装置
と、ｅ．熱分解ガスの燃焼によって発生した熱エネルギーを
熱交換により回収する熱交換装置と、を具える熱分解ガ
スの処理装置と、（ii）ｆ．前述の一般廃棄物の熱分解後に分離された熱
分解渣を燃焼する熱分解渣燃焼装置と、ｇ．熱分解渣の燃焼によって発生したエネルギーを熱交
換により回収する熱交換装置と、を具える熱分解渣の処
理装置と、を有し、再生オイルの製造装置（２）が、
（iii ）廃食油から水分を除去する脱水装置と、（iv）
水分除去された廃食油をアルカリ触媒によってアルコー
ルと、エステル交換反応させる反応装置と、（ｖ）エス
テル交換反応によって得られた反応生成物を軽液と重液
に分離する分離装置と、（vi）得られた軽液を精製して
再生オイルを得る精製装置と、を有する。

【００２１】ここで、第一および第二の廃棄物処理複合
システムにおけるタール処理装置と脱塩処理装置が一体
化しており、タール処理と脱塩処理が同時に行える装置
であってもよい。

【００２２】また、第二の廃棄物処理複合システムの熱
分解ガスの処理装置（ｉ）が、熱分解渣の処理装置（i
i）より多く配置され、該熱分解ガスの処理装置（ｉ）
および／または該熱分解渣の処理装置（ii）の個々に前
記再生オイルの製造装置（２）が併設することもでき
る。

【００２３】

【発明の実施の形態】ここでいう一般廃棄物とは、家庭
からでるゴミなどの一般都市ゴミである。

【００２４】本発明における一般廃棄物の処理工程と再
生オイルの製造工程を併設した廃棄物処理複合システム
には、主に３通りの実施形態がある。

【００２５】廃棄物処理複合システムの第一の実施形態
は図１に、第二の実施形態は図２に、第三の実施形態は
図３に表してあり、図４および図５に、再生オイルの製
造工程の実施形態の一例を詳細に表した。これらの図中
の同一符号は、同一のものを表している。

【００２６】廃棄物処理複合システムの第一、第二、お
よび第三の実施形態は、一般廃棄物の熱分解によって生
じる熱分解渣の処理方法および一般廃棄物の処理工程と
再生オイルの製造工程の併設の様式が異なっている。

【００２７】まず、３つの実施形態に共通する再生オイ
ルの製造工程について、出願人による特願平９−３２７
０１８号に基づいて図４および図５を用いて詳細に説明
する。

【００２８】廃食油とアルコールとのエステル交換反応
による再生オイルの製造装置は、前処理装置１３、加熱
および真空脱水・脱臭装置１４、触媒／アルコール溶液
調製装置１５、混合反応装置１６、液−液分離装置１
７、軽液精製処理装置１８、固−液分離装置１９、およ
び重液中和処理装置２０から構成されている。

【００２９】前処理装置１３において、レストラン、食
品工場、一般家庭などから出される廃食油から固体物質
を除去し、加熱および真空脱水・脱臭装置１４におい
て、固体物質を除去した廃食油から水・臭気を除去し、
触媒／アルコール溶液調製装置１５において、アルコー
ルに触媒を溶解させ、混合反応装置１６において、脱水
・脱臭した廃食油と触媒／アルコール溶液をエステル反
応させ、液−液分離装置１７において、混合反応装置１
６で生じた軽液と重液を分離し、軽液精製処理装置１８
において、分離された軽液を吸着剤により精製し、固−
液分離装置１９において、精製された軽液から吸着剤を
分離し、重液中和処理装置２０において、分離された重
液を中和する。

【００３０】こうして、廃食油から最終的にディーゼル
エンジンにも使用できる精製軽液（再生オイル）および
ボイラー燃料として使用することのできる重液が得られ
る。

【００３１】以下、各装置ごとに再生オイルの製造工程
を説明する。

【００３２】（１）前処理部１３は、フィルター３２が
装着された廃食油導入シュート３１と、廃食油貯蔵タン
ク３０およびカートリッジ式フィルター３４が装着され
たストレーナー３３から構成される。廃食油は、廃食油
導入シュート３１から導入され、廃食油導入シュート３
１に装着されているフィルター３２を通すことにより、
廃食油に含まれる固体物質を一次的に除去する。この廃
食油導入シュート３１に装着されたフィルター３２はメ
ッシュ数１０〜１００のステンレス製の金網であり、主
に廃食油中に含まれる粗大ゴミや異物などを除去する役
割を果たす。さらに、廃食油貯蔵タンク３０において自
然沈降させる。

【００３３】次いで、廃食油貯蔵タンクの出口に取り付
けられているストレーナー３３に固体物質を一次的に除
去した廃食油を送る。ストレーナー３３は、メッシュ数
１００〜６００のカートリッジ式フィルター３４が装着
されており、ここを通すことによって、廃食油に含まれ
る微細固体物質が二次的に除去され、固体物質の含有量
が０．０５％以下となる廃食油を得た。

【００３４】ここで、原料となる廃食油は、菜種油廃
油、ごま油廃油、大豆油廃油、トウモロコシ油廃油、向
日葵油廃油、パーム油廃油、パーム核油廃油、椰子油廃
油、コーン油廃油および紅花油廃油などがあり、そのう
ちの１種類のものあるいは複数種類の混合物を用いる。
廃食油の品質に対しては、特に要求はないが、水分と固
形分の含有量が少ないほうが望ましい。

【００３５】（２）廃食油の加熱および真空脱水・脱臭
装置１４において、前処理装置１３で固体物質が除去さ
れた廃食油を加熱および真空脱水・脱臭する。廃食油の
加熱および真空脱水・脱臭装置１４は、水蒸気発生用の
ボイラー３７、廃食油計量ポンプ３５、多管式熱交換器
３６、および内部に複数の円錐形多孔板４２と分散ノズ
ル４３が装着された真空脱水・脱臭塔３８、コンデンサ
ー３９、および真空度計４０が装着された真空装置４１
から構成される。この脱水・脱臭によって、廃食油が水
分含有量０．０３％以下、臭気物質含有量１０ｐｐｍ以
下になる。

【００３６】以上が、廃食油をアルコールと反応させる
前の処理である。

【００３７】（３）アルコールと反応させる廃食油の前
処理が行われると同時に、触媒／アルコール溶液調製装
置１５で、廃食油と反応させるアルコール、および反応
触媒の触媒／アルコール溶液の調製を行う。触媒／アル
コール溶液調製装置１５は、触媒導入シュート４４と触
媒供給装置モーター４５とスクリューコンベア４６を有
する触媒供給装置、アルコール貯蔵タンク５０、アルコ
ール計量ポンプ４９、撹拌機モーター４７、冷却水ジャ
ケット５７付きの溶解撹拌槽４８および触媒／アルコー
ル溶液タンク５１から構成される。触媒／アルコール溶
液の調製はバッチ操作で、まず、溶解撹拌槽４８にアル
コールをアルコール計量ポンプ４９により導入し、撹拌
しながら、触媒をアルコールに対して所定の割合で、触
媒供給装置４４、４５、および４６から投入して触媒が
アルコールに完全に溶解するまで撹拌する。

【００３８】（４）次いで、混合反応装置１６におい
て、前処理と加熱および真空脱水・脱臭した廃食油と、
触媒／アルコール溶液調製された触媒／アルコール溶液
を、反応させる。混合反応装置１６は、触媒／アルコー
ル溶液計量ポンプ５２、脱水廃食油計量ポンプ５４、多
段式羽根５８と撹拌機回転軸５９を取り付けた撹拌反応
槽５５、および撹拌機モーター５６から構成される。撹
拌反応槽５５は、円筒形のベッセル中心部分に設置され
た撹拌機回転軸５９に複数の円板（多段式羽根）５８を
取り付けて回転させることにより、反応槽の下から上に
通過する脱水廃食油と触媒／アルコール溶液を連続的に
混合させるとともに、反応させ、反応生成物を連続的に
次の段階に送る。

【００３９】ここで、廃食油と反応させるアルコールと
しては、メチルアルコール、エチルアルコール、イソブ
チルアルコールなどの炭素数１〜１０のアルキルアルコ
ールから選ばれる１種類のものあるいは２種類以上の混
合物を用いる。アルコールの純度に関しては特に要求は
ないが、水分の含有量が少ない方が望ましい。また、ア
ルコールの純度に関しては特に要求はないが、水分の含
有量が少ない方が望ましい。また、アルコールの種類
は、炭素数１〜１０の不飽和あるいは飽和アルキルアル
コールのいずれでも使用可能であるが、炭素数が少ない
低級アルコール、例えばメチルアルコール、エチルアル
コールなどの方が、高品質の再生オイルを得るのには都
合がよい。

【００４０】アルコールと廃食油の反応触媒としては、
水酸化カリウム、炭酸カリウム、ナトリウムメチラート
およびナトリウムエチラート以外のアルカリ性物質を用
いることもできるが、水酸化カリウム、炭酸カリウム、
ナトリウムメチラートおよびナトリウムエチラートが廃
食油からの脂肪酸アルキルエステルへの転化率を向上さ
せ、再生オイルを得るのに、また

【００４１】

【化１】

【００４２】により表示される石鹸化反応を抑えるのに
都合がよい。例えば、水酸化ナトリウムによる９９．８
％のメタノールと０．５％の水分が含まれている廃食油
とをエステル交換反応し、生成物を遠心分離器により分
離して得られた軽液には、脂肪酸石鹸が含まれており、
濁っていることが観察される。また、重液中にも脂肪酸
石鹸が検出された。これに対して、同様な廃食油とメタ
ノールを水酸化カリウムを用いて反応させた場合、得ら
れた軽液は、透明であり、脂肪酸石鹸は全く検出されな
かった。

【００４３】アルコールへの触媒の溶解量は、触媒対廃
食油の重量比に換算して、０．３％〜３．０％であり、
好ましくは０．６〜２．０％である。また、廃食油に対
する触媒／アルコール溶液の添加量は、０．１５〜０．
７５モルであり、好ましくは０．３０〜０．５５であ
る。触媒の添加量が一定範囲内で多ければ多いほど、
（数１）に定義される廃食油の平衡転化率が高くなる
が、一定量を超えると、廃食油の平均転化率はほぼ一定
となり、脂肪酸石鹸が発生する副反応も起こりやすくな
る。

【００４４】

【数１】

【００４５】また、触媒の添加量は多すぎると、反応装
置に対する腐食性が強くなり、後続の生成物の精製工程
のおける条件も厳しくしなければならないので、適量の
添加量であることが必要である。一方、廃食油に対する
アルコールの添加量は、一定範囲で多ければ多いほど、
廃食油の平衡転化率が高くなるが、一定範囲を超える
と、廃食油の平衡転化率がほぼ一定となり、反応後の生
成物に過剰のアルコールが残り、アルコールが無駄とな
る一方、製品の品質に悪影響ももたらす。一般に、廃食
油の主成分であるモノグリセリド、ジグリセリドおよび
トリグリセリドを脂肪酸アルキルエステルに転化するの
に、１モルの廃食油に対して、化学量論的に約３モルの
アルコールが必要であるが、化学量論的に必要な量より
若干多めに添加した方が、より高品質な再生オイルを得
るのに都合がよい。

【００４６】ここでは、アルコールと廃食油との反応を
促進する触媒を予めアルコールに溶解させた後、触媒／
アルコール溶液と廃食油とを反応させる方法を記載して
いるが、これに限られない。しかし、この方法は、触媒
を直接に撹拌槽に投入する場合に比べて、反応速度は格
段と早くなるという利点がある。

【００４７】撹拌反応槽内での廃食油とアルコールの反
応は、室温から２４０℃までの温度で、圧力は大気圧か
ら２０ｋｇ／ｃｍ² までの範囲であり、この場合には、
廃食油の平衡転化率が１０〜９９．９％に達する。廃食
油とアルコールとの反応は可逆反応であるため、廃食油
の平衡転化率を最大にするには、最適な温度と圧力条件
が必要である。温度を高くすればするほど反応速度は早
くなるが、系内の圧力が高くなり、高圧反応装置が必要
になってきて、コスト的に不利になる。また、温度がア
ルコールの沸点以上になると、アルコールが蒸発し、期
待のアルコールと液体の廃食油との反応となり、平衡転
化率が逆に低くなる。

【００４８】（５）混合反応部で生成された反応生成物
は、（化１）により記載されたように植物油の主成分で
あるトリグリセリドとアルコールとのエステル交換反応
によって生成する脂肪酸アルキルエステルとグリセリン
が主成分となる混合物であり、液−液分離装置１７に送
られる。液−液分離装置１７は、液−液遠心分離器６
０、重液ポンプ７９および重液貯蔵タンク６２から構成
される。

【００４９】遠心分離器から出てくる軽液には、主成分
となる脂肪酸アルキルエステルが含まれている他に、少
量の触媒、未反応のアルコール、臭気物質、有色物質な
どがあるため、後続の精製工程に送り込み、精製する必
要がある。また、重液には、主成分となるグリセリンの
他に、反応に使われた触媒の大部分が含まれているた
め、そのまま燃料として使うと、アルカリによる燃焼装
置の腐蝕をもたらすことになるため、重液ポンプ７９に
より重液貯蔵タンク６２に送り込み、後続のグリセリン
中和処理工程に送り込まれる。

【００５０】（６）液−液分離工程で分離された軽液
を、軽液の精製処理装置１８で処理する。軽液の精製処
理装置１８は、軽液計量ポンプ６１、吸着剤導入シュー
ト６４と吸着剤供給装置モーター６５と吸着剤スクリュ
ーコンベア６６を有する吸着剤供給装置、羽根６７を有
する撹拌精製槽６３から構成される。

【００５１】ここで、脂肪酸アルキルエステルが主成分
となる軽液の精製に用いられる吸着剤としては、活性
炭、活性炭素繊維、活性白土、酸性白土、ベントナイ
ト、けいそ土、活性アルミナ、モレキュラーシーブから
なる群から１種類または２種類以上の混合物が挙げられ
る。その中に粘土類、特に硫酸で処理されたいわゆる酸
性白土は、脱アルカリ効果、脱色効果、脱臭効果ともに
優れており、好適な吸着剤である。粒子状吸着剤の粒径
は特に要求がないが、処理時間をできるだけ短縮すると
同時に、処理後吸着剤と軽液を効率よく分離させるた
め、粒径が０．０１〜５ｍｍの範囲で、好ましくは０．
１〜１．５ｍｍの範囲である吸着剤は好適である。粒径
が小さければ小さいほど精製効果がよくなるが、処理後
の分離が困難になってくる。また、粒径が大きければ大
きいほど精製後の分離が容易になるが、精製効果が悪く
なる。撹拌精製槽において、軽液に対する吸着剤の添加
量は、吸着剤の種類、粒子軽および撹拌速度、温度など
の精製条件により異なるが、平均粒子径１ｍｍの活性白
土を使用する場合、室温で撹拌速度３００ｒｐｍ，撹拌
時間１０分、活性白土の添加量は０．５〜２．０重量％
で充分である。

【００５２】（７）撹拌精製槽６３内の撹拌処理済み内
容物を、固−液分離装置１９で処理する。固−液分離装
置１９は、固−液遠心分離器６９、精製軽液ポンプ７０
および精製軽液貯蔵タンク７１から構成される。

【００５３】精製した後の軽液と吸着剤の混合物は静置
すれば軽液と吸着剤の比重差によって自然に分層分離す
るが、完全に分離分層する時間が長いので、生産性が悪
い。ここでは固−液遠心分離器によって、軽液と吸着剤
の完全分離を効率よく行う。固−液遠心分離器から出て
くる軽液は、製品となるいわゆる再生オイル（生物ディ
ーゼル燃料油）として、精製軽液貯蔵タンク７１に送り
込み、吸着剤は、再生か処分かのいずれかの方法で処理
される。

【００５４】（８）一方、液−液分離装置１７において
分離された重液は、重液中和処理装置２０に送られ中和
処理後、ボイラーの燃料として使用する。重液中和処理
装置２０は、重液計量ポンプ７２、酸貯蔵タンク７５、
酸計量ポンプ７６、羽根７４を有する中和処理撹拌槽７
３、中和重液ポンプ７７および中和処理重液貯蔵タンク
７８から構成される。

【００５５】グリセリンが主成分となる重液の中和処理
は、リン酸と硫酸のいずれかが用いられる。中和された
重液に含まれる塩の融点または沸点が高ければ高いほ
ど、中和処理された重液がボイラー燃料としてより好適
である。例えば、水酸化カリウムが含まれる重液をリン
酸で処理すると、リン酸と水酸化カリウムとは反応して
リン酸カリウムとなる。リン酸カリウムの融点が１３４
０℃であるため、重液の燃料温度が８００〜１０００℃
である炉内では、リン酸カリウムが溶融せず、灰分とし
て残る。従って、炉壁に対する腐蝕問題や塩の分解によ
って発生する有害ガスによる環境汚染問題などは存在し
ない。

【００５６】以上、再生オイルの製造工程について図４
および５を基にして例を示したが、これに限られるもの
ではない。

【００５７】次に、先述した廃棄物処理複合システムの
３つの実施形態について、一般廃棄物の処理工程と再生
オイルの製造工程を合わせて記載する。

【００５８】先ず、第一の実施形態について、図１を参
照しながら説明する。図１の再生オイル製造工程は上述
した再生オイルの製造工程を簡略化したものである。廃
食油１０８は、脱水装置９において、上述した図４の前
処理装置１３と加熱および真空脱水・脱臭装置１４でお
こなわれた工程で、固体物質を取り除き、脱水・脱臭を
して脱水廃食油１０９を得る。これを反応装置１０で、
図４の触媒／アルコール溶液調製装置１５で行われた工
程と同様にして調製させた触媒／アルコール１１０と反
応させる。この反応は図４の混合反応装置１６でおこな
われた工程と同様にして処理される。こうして廃食油と
アルコールのエステル交換反応によって得られた生成物
１１１を分離装置１１で上述の液−液分離装置１７で行
われた工程と同様にして重液１１３と軽液１１２に分離
する。分離された軽液１１２は、上述した軽液精製処理
装置１８および固−液分離装置１９で行われた工程と同
様にして精製装置１２で精製され、再生オイル１１４を
得る。一方、分離装置１１で分離された重液１１３は、
上述の重液中和処理装置で行われた工程で処理されても
よい。

【００５９】一方、一般廃棄物の処理工程は、先ず回収
された一般廃棄物１０１を熱分解装置１において、加熱
して熱分解を行う。ここでは、上述の再生オイルの製造
工程において分離された重液１１３あるいは回収した廃
食油などを補助燃料として用いることができる。熱分解
温度は、高いほうが熱分解を行うのにはよいが、高すぎ
ると廃棄物中の再利用可能なアルミニウムなどの金属成
分が溶融してしまい、回収できなくなるなどの不都合が
生じるので、４００〜６００℃が好ましい。典型的に
は、約４５０〜５５０℃である。熱分解装置１における
熱分解により、熱分解ガス１０２と熱分解渣１０３を生
じる。

【００６０】次に、該熱分解ガス１０２をタール処理装
置２および脱塩処理装置３においてタール除去および脱
塩処理を行う。ここでの、タール処理装置および脱塩処
理装置は、それぞれ別々に設けてあるもの、つまり、タ
ール処理装置においてタール処理が行われ、その後に脱
塩処理装置において脱塩処理が行われる場合と、タール
処理装置と脱塩処理装置が一体化した、つまり、タール
処理と脱塩処理が一個の装置において行われる場合の２
つの場合がある。ここでいうタール成分とは、熱分解に
より副生成物として生成され、温度を下げることにより
粘稠性を帯びた液体あるいは固体の油状物質になるもの
をさす。また、脱塩処理とは、熱分解ガス中の酸性物
質、主に塩化水素ガスを取り除くことをいう。

【００６１】タール処理装置と脱塩処理装置が別々に設
けられている場合は、まず、タール分離塔において、熱
分解ガス１０２を好ましくは冷却し、熱分解ガス中のタ
ール成分を可燃性油に吸収させて、熱分解ガスより取り
除く。このときの冷却温度は、５０〜２５０℃、好まし
くは１００〜２００℃である。２５０℃より高いとター
ル中の低分子量物質が気化し、ガスに同伴されて除去で
きなくなり、５０℃より低いと粘性が上昇し取り扱いが
困難となる。また、タール成分を吸収させる可燃性油
は、上述した再生オイルの製造工程における脱水廃食油
１０９、あるいは製造された再生オイル１１４を用い
る。しかし、脱水廃食油１０９および再生オイル１１４
のみでなく、後の燃焼装置４で補助燃料として利用でき
るものとして油性で燃焼可能な物質ならなんでもよく、
例えば、重油、軽油、機械油、灯油なども用いることが
できる。

【００６２】タール成分を吸収した可燃性油１０４は、
燃焼炉４に送られ、ここで燃焼される。一方、タール成
分を除去された熱分解ガスはそのまま脱塩処理装置３に
送られる。

【００６３】この脱塩処理装置３において、タール成分
を除去された熱分解ガスが脱塩処理される。ここで用い
られる脱塩方法は、通常行われているアルカリ性物質に
よる方法で、乾式脱塩法または湿式脱塩法のいずれでも
よいが、湿式脱塩法を用いるほうが好ましい。その理由
は、ＨＣｌの回収率が湿式脱塩法では９８％以上である
のに対し、乾式脱塩法では５０〜６０％と格段に異なる
ことである。

【００６４】また、タール処理および脱塩処理を一体の
装置で行う場合は、熱分解ガス中のタール成分の分解
と、主に塩化水素ガスである酸性物質の除去を同一の装
置にて行っている。この一体となったタール処理２・脱
塩処理装置３は、吸着性物質が充填されており、ここに
熱分解ガス１０２を通し、吸着性物質と接触させる。こ
の時、タール処理および脱塩処理の温度は熱分解装置に
おける熱分解温度より特に高くする必要はなく、同程度
に保たれる。吸着性物質はタール成分がガスなどと同伴
溜出するのを防げる。そのため、熱分解ガスはタール処
理２・脱塩処理装置３に充分に滞留し、ここで、タール
成分の熱分解が促進されて、その結果溜出するものは室
温でも流動性のある低分子量物質およびガスになる。

【００６５】ここでのタール処理・脱塩処理の温度は３
００〜７００℃、好ましくは４５０〜５５０℃であり、
３００℃より低いとタールの分解が完全に行われない。

【００６６】このように、熱分解ガスが一体となったタ
ール処理２・脱塩処理装置３を通過することにより、熱
分解炉で副生成物として発生し熱分解ガス中に含まれる
タール成分が熱により分解され低分子量物質およびガス
となる。しかも、洗浄水を使用せずにタール成分を処理
しているので廃液処理を考慮しなくてもよい。

【００６７】また、上述したようにこのタール処理２・
脱塩処理装置３に熱分解ガス１０２を通すことによっ
て、タール成分の分解と同時に、充填されている吸着性
物質による吸着で、脱塩処理を行っている。ここで、用
いられる吸着性物質に、タール処理２・脱塩処理３での
熱分解ガスが接触することにより、熱分解炉１における
熱分解で発生した塩化水素などの酸性ガスを効率的にト
ラップすることができる。したがって、吸着性物質は表
面積が大きく、また、ガスを通過させることを考える
と、目詰まりをできるだけ起こさないものがよく、ま
た、繰り返し使用できるという耐久性があり、さらに、
価格が安いものであることが好ましい。

【００６８】吸着性物質としては無機物が好ましく、塩
基性無機物または塩基性物質で処理した無機物がより好
ましい。

【００６９】吸着性物質として用いられる塩基性無機物
の具体的な例として、水酸化リチウム、水酸化ナトリウ
ム、水酸化カリウム、水酸化マグネシウム、水酸化カル
シウム、水酸化バリウムなどの水酸化物；炭酸リチウ
ム、炭酸ナトリウム、炭酸カリウム、炭酸マグネシウ
ム、炭酸カルシウム、炭酸バリウムなどの炭酸塩；炭酸
水素ナトリウム、炭酸水素カリウムなどの炭酸水素塩；
酸化ナトリウム、酸化マグネシウム、酸化カルシウムな
どの酸化物；塩基性アルミナ；およびゼオライトなどが
挙げられる。また、これらの塩基性無機物を混合して用
いることもできる。

【００７０】吸着性物質として用いられる無機物を処理
する塩基性物質の具体的な例としては、水酸化リチウ
ム、水酸化ナトリウム、水酸化カリウム、水酸化マグネ
シウム、水酸化カルシウム、水酸化バリウムなどの水酸
化物；炭酸リチウム、炭酸ナトリウム、炭酸カリウム、
炭酸マグネシウム、炭酸カルシウム、炭酸バリウムなど
の炭酸塩；炭酸水素ナトリウム、炭酸水素カリウムなど
の炭酸水素塩；および酸化ナトリウム、酸化マグネシウ
ム、酸化カルシウムなどの酸化物が挙げられ、特に、水
酸化ナトリウム、または炭酸ナトリウムが好ましい。ま
た、これらの塩基性物質を混合して用いることもでき
る。

【００７１】吸着性物質として用いられる塩基性物質で
処理した無機物において、塩基性物質により処理される
無機物の具体的な例として、アルミナ、ゼオライト、シ
リカゲル、ならびにベントナイト、カオリン、活性白
土、珪藻土、セライト、バーミキュライト、タルクなど
の粘土類が挙げられ、特に、アルミナまたは珪藻土が好
ましい。また、これらの無機物を混合して用いることも
できる。

【００７２】吸着性物質として用いられる塩基性物質で
処理した無機物において、その処理方法の具体的な例と
しては、塩基性物質と無機物との混合、塩基性物質溶液
の無機物への含浸などの方法が挙げられるが、これらの
方法に限定されるものではない。

【００７３】ここで用いられる吸着性物質の形状の具体
的な例としては、粉状、粒状、フレーク状、などが挙げ
られるが、これらの形状に限定されるものではない。

【００７４】ここで用いられる吸着性物質の表面積は５
０ｍ² ／ｇ以上が好ましく、特に１００ｍ² ／ｇ以上が
好ましい。

【００７５】ここでの脱塩処理は、熱分解ガスに同伴さ
れる水蒸気を利用することにより、湿式の脱塩処理の効
果を挙げられる。つまり、乾式脱塩法と同様に廃液処理
の必要はないが、湿式脱塩法と同様に効果的に脱塩が行
え、９８％以上の塩化水素を除去することができる。

【００７６】さらに、上述の工程において、複数のター
ル処理・脱塩処理装置を設けることで吸着性物質の洗浄
・再生処理が同時に行うことができ、吸着性物質のリサ
イクルのメリットも出てくる。

【００７７】吸着性物質の再生処理方法としては、有酸
素条件下での焼成、洗浄、塩基性物質による再処理など
を適宜組み合わせた方法が可能だが、これに限定される
ものではない。

【００７８】こうして上述の２つの場合でタール処理、
そして脱塩処理された熱分解ガス（可燃ガス）１０５
を、燃焼装置４に送り、燃焼する。この燃焼装置４で
は、可燃ガス１０５とともに熱分解渣１０３、およびタ
ール処理を可燃性油吸収によりおこなった場合はタール
を吸収した可燃性油１０４を、上述の再生オイルの製造
工程で用いられる脱水廃食油１０９または製造された再
生オイル１１４を補助燃料として燃焼させる。燃焼装置
４での燃焼温度は１３００〜１５００℃、好ましくは１
３５０〜１４５０℃である。

【００７９】燃焼炉４で燃焼されたガス（高温排ガス）
１０６は熱交換装置５に送られる。

【００８０】一方、熱分解装置１で熱分解され、生じた
熱分解渣１０３は、前述のように燃焼装置４に送られ、
可燃ガス１０５とタール処理を可燃性油吸収によりおこ
なった場合はタールを吸収した可燃性油１０４とともに
燃焼され、スラグ（図中に記載なし）と高温排ガス１０
６を生じる。燃焼装置４に送られる前に、この熱分解渣
１０３からアルミニウムや鉄などの再利用可能な金属と
熱分解カーボン（チャー）に分別することもできる（図
中には記載なし）。

【００８１】得られたスラグは回収されてコンクリート
の骨材などとして再利用され、燃焼装置４で処理されて
発生した高温排ガス１０６は、熱交換装置５において熱
交換されて熱回収される。

【００８２】ここで、熱回収された熱エネルギー１１７
をそのまま上述の再生オイルの製造工程で利用してもよ
い。または、電力に転換する工程を併設することも可能
で、これにより生成した電力エネルギーは再生オイルの
製造工程において、用いられる。

【００８３】熱交換装置５から排出した排ガス１０７
は、通常の排ガス処理と同様に集塵器に移り、次いで集
塵器より排出された排ガスは洗浄器を通過して洗浄され
る。そしてダイオキシン分解工程（図中に記載なし）を
併設した場合には、そこでダイオキシンを分解して排ガ
スとして排気される。既に、熱分解装置１において十分
な高温で有機成分が分解され、かつ脱塩処理装置３で脱
塩処理がなされて、塩素分は除去されているのでダイオ
キシンは合成されないはずだが、完全にダイオキシンを
大気に排出しないように、ここで再度ダイオキシン分解
を行うことが好ましい。また、完全にダイオキシンが含
まれていないことを確認するためのモニタリングを排出
ガスの出口で行うこともさらに好ましい。

【００８４】このようにして、再生オイルの製造工程か
らは、熱分解装置１および燃焼装置４で用いられる補助
燃料が、そしてタール処理装置２における可燃性油とし
ての脱水再生オイルが、一般廃棄物の処理工程に供給さ
れる。一方、一般廃棄物の処理工程からは、熱交換工程
により回収された熱エネルギーが再生オイルの製造工程
に供給され、一般廃棄物の処理工程と再生オイルの製造
工程の間の相互にエネルギー供給補完が可能となる。

【００８５】次に、第２の実施形態を、図２をもとに説
明する。

【００８６】再生オイルの製造工程は、第１の実施形態
と同様である。

【００８７】一般廃棄物の処理工程に関しては、熱分解
渣の処理工程が第１の実施形態と異なる。

【００８８】回収された一般廃棄物を熱分解装置におい
て、第１の実施形態と同様にして加熱して熱分解を行
う。

【００８９】次いで、熱分解ガスを、第１の実施形態と
同様にしてタール処理装置、および脱塩処理装置におい
て熱分解中のタール除去処理および脱塩処理を行う。

【００９０】こうしてタール除去処理および脱塩処理を
した熱分解ガス（可燃ガス）１０５を前述した再生オイ
ル装置で用いる脱水廃食油１０９または製造された再生
オイル１１４などを補助燃料として用いて、ガス燃焼装
置６において燃焼する。このとき、タール処理装置にお
いて可燃性油にタール成分を吸収させてタール成分を除
去した場合は、そのタール成分を吸収させた可燃性油１
０４も補助燃料として用いてもよい。ガス燃料装置で燃
焼された高温排ガス１１５は、熱交換装置５に送られ
る。

【００９１】一方、熱分解装置において熱分解して分離
された熱分解渣１０３を、熱分解渣燃焼装置７において
燃焼してスラグ（図に記載なし）と高温排ガス１１６を
生じる。このとき、前記再生オイルの製造工程において
分離された重液１１３または回収した廃食油１０８など
を補助燃料として用いることができ、さらに、タール処
理装置２において可燃性油にタール成分を吸収させてタ
ール成分を除去した場合は、そのタール成分を吸収させ
た可燃性油１０４も補助燃料として用いてもよい。ここ
で、熱分解渣が熱分解渣燃焼装置７に送られる前に、熱
分解渣１０３からアルミニウムや鉄などの再利用不可能
な金属と熱分解カーボン（チャー）に分別することもで
きる（図に記載なし）。

【００９２】そして、ガス燃焼装置６において燃焼され
て得られたスラグは第一の実施形態と同様に処理し、高
温排ガス１１５は熱分解渣燃焼装置７において燃焼され
て得られた高温排ガス１１６とともに、熱交換装置５に
おいて、熱交換により熱エネルギーを熱回収する。

【００９３】ここで、熱回収された熱エネルギー１１７
をそのまま上述の再生オイルの製造工程で利用してもよ
い。または、電力に転換する工程を併設することも可能
で、これにより生成した電力エネルギーは再生オイルの
製造工程において用いられる。

【００９４】また、熱交換装置５から排出した排ガス１
０７は、第一の実施形態と同様に処理される。

【００９５】このようにして、第２の実施形態は第１の
実施形態と同様、一般廃棄物の処理工程と再生オイルの
製造工程の間に相互にエネルギー供給補完が行われる。
しかし、第２の実施形態では熱分解ガスの処理工程と熱
分解渣の処理工程が別の装置で行われることにより、さ
らに、熱分解装置において熱分解して生じる熱分解ガス
と熱分解渣の量の割合に応じて、熱分解工程、タール処
理工程、脱塩処理工程およびガス燃焼工程を有する熱分
解ガスの処理工程に対する熱分解渣燃焼工程を有する熱
分解渣の処理工程の数をかえることができるという利点
がある。

【００９６】第３の実施形態は、本質的に第２の実施形
態と同様であるが、前述の第２の実施形態の利点、つま
り熱分解ガスの処理工程に対する熱分解渣の処理工程の
個数をかえることができる、という利点をより顕著にし
たものである。第３の実施形態が、第２の実施形態と異
なるところは、熱分解ガスの処理工程または熱分解渣の
処理工程、あるいは熱分解ガスの処理工程と熱分解渣の
処理工程の両工程のそれぞれに対し、再生オイルの製造
工程が併設されている点である。

【００９７】また、第２の実施形態では、タール成分を
吸収させた可燃性油１０４を熱分解渣燃焼装置では燃焼
せず、ガス燃焼装置６のみで燃焼する。また、熱分解渣
を熱分解渣燃焼装置７で燃焼したあとの高温排ガス１１
６を熱分解ガスを燃焼したガス燃焼装置６より生じた高
温排ガス１１５を処理する熱交換装置５とは異なる熱交
換装置８で熱交換により熱エネルギーを熱回収する。

【００９８】したがって、図３に示したように、一般廃
棄物を熱分解して、熱分解ガスと熱分解渣に分離したあ
と、分離された熱分解ガスおよび熱分解渣を全く別々に
処理することが可能となる。そこで第２の実施形態と同
様に、熱分解ガスの処理工程と熱分解渣の処理工程が１
対１である必要はなく、熱分解ガスと熱分解渣の発生割
合に応じて、熱分解ガスの処理部分と熱分解渣の処理部
分の割合をかえることができる。

【００９９】また、上述したように、第２の実施形態と
異なり、第３の実施形態では熱分解ガスと熱分解渣の処
理工程が完全に分離できるので、図３に示すように、一
般廃棄物を熱分解装置において熱分解する工程、発生す
る熱分解ガスをタール処理、脱塩処理、ガス燃焼処理
し、熱交換する工程を有する熱分解ガスの処理工程と、
再生オイルの製造工程を併設したシステム（Ｉ）と、熱
分解により発生した熱分解渣を燃焼する工程と、熱交換
する工程と有する熱分解渣の処理工程と再生オイルの製
造工程を併設したシステム（ＩＩ）とを分けて設置する
ことができる。つまり、回収時の一般廃棄物より非常に
容量の減少された熱分解後の熱分解渣のみを他の場所に
移し、熱分解渣処理を行うことができる。

【０１００】第３の実施形態を用いることによって、図
６に示すように、狭範囲ごとに、家庭からでた一般廃棄
物、ならびにレストラン、食品工場、および一般家庭よ
りでた廃食油１２０〜１３１を数カ所のゴミ処理場１３
２〜１３７に収集する。それぞれのゴミ処理場では、熱
分解ガス処理工程と再生オイルの製造工程を設けてあ
り、収集した一般廃棄物の熱分解をおこない、生じた熱
分解ガスについてはその場で処理を施し、一般廃棄物よ
り分離された熱分解渣１３８〜１４３については一つの
ゴミ処理場１４４に集める。このゴミ処理場１４４で
は、熱分解渣の処理工程と再生オイルの処理工程を設け
てあり、熱分解渣の処理が行われる。この場合、嵩高い
回収時の一般廃棄物を、熱分解ガス処理まで行う施設が
分散して存在するために、輸送距離が短くてすみ、輸送
コストの削減ができ、ゴミ処理の広域化に対してより有
利となる。さらに、各ゴミ処理場には再生オイルの製造
装置が併設されていることにより、ゴミを回収して集ま
ってきた回収車の再生オイルによる燃料補給がその場で
可能となり、より効率的にかつ資源（廃食油）の再利用
をしながら回収作業を行える。また、各処理場において
再生オイルの製造装置も併設されているため、それぞれ
のゴミ処理場において一般廃棄物の処理工程とのエネル
ギーの相互交換ができ、外部からの補助エネルギーを必
要としない独立した処理場とすることができる。

【０１０１】

【発明の効果】以上記載したように、本発明により、ガ
ス溶融炉を用いた一般廃棄物処理において、その廃棄物
処理装置に、再生オイル製造装置を併設させることによ
って、その装置間におけるエネルギーの相互交換によ
り、一般廃棄物の焼却システムを連続して高温で安定運
転でき、外部からの補助燃料を必要とせず、エネルギー
に関して独立した廃棄物複合処理システムを確立するこ
とができる。特に、再生オイルの製造装置から一般廃棄
物の処理装置にエネルギーを供給することができるの
で、ゴミの質、量の変動や廃棄物処理装置の規模によら
ず、該装置の良好な温度制御能を確保し、ダイオキシン
発生抑制に最も重要な高温安定運動を保障することが可
能となる。

【０１０２】また、一般廃棄物の処理工程に再生オイル
の処理工程を併設させることによって、再生オイルをデ
ィーゼル燃料油としてゴミ回収車に利用することがで
き、その場でゴミ回収車に燃焼補給ができ、より効率的
に回収作業が行うことができる。

【０１０３】さらに、ゴミ処理回収範囲においても、熱
分解ガスの処理工程と熱分解渣の処理工程を分離するこ
とにより、狭範囲および広範囲によるゴミ収集およびゴ
ミ処理が可能になる。

【０１０４】また、ダイオキシン発生抑制のために充分
な高温で焼却処理を行うための補助燃料として、再生オ
イルの製造装置に利用される廃食油、および廃食油を用
いて製造した再生オイルを用いているので経済的にも好
ましい。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明における第一の実施形態の一般廃棄物の
処理工程と再生オイルの製造工程の結合した廃棄物処理
複合システムの略図である。

【図２】本発明における第二の実施形態の一般廃棄物の
処理工程と再生オイルの製造工程の結合した廃棄物処理
複合システムの略図である。

【図３】本発明における第三の実施形態の一般廃棄物の
処理工程と再生オイルの製造工程の結合した廃棄物処理
複合システムの略図である。

【図４】本発明における再生オイルの製造工程を表す図
であり、廃食油とアルコールをエステル交換反応する工
程までを表した図である。

【図５】本発明における再生オイルの製造工程を表す図
であり、図４において表された廃食油とアルコールをエ
ステル交換反応する工程以降の処理工程を表した図であ
る。

【図６】本発明における第三の実施形態を用いた狭範囲
および広範囲におよぶ廃棄物の処理方法を表した図であ
る。

【符号の説明】

１熱分解装置２タール処理装置３脱塩処理装置４燃焼装置５、８熱交換装置６ガス燃焼装置７熱分解渣燃焼装置９前処理装置１０反応装置１１分離装置１２精製装置１３前処理装置１４加熱および真空脱水・脱臭装置１５触媒／アルコール溶液調製装置１６混合反応装置１７液−液分離装置１８軽液精製処理装置１９固−液分離装置２０重液中和処理装置３０廃食油貯蔵タンク３１廃食油導入シュート３２フィルター３３ストレーナー３４カートリッジ式フィルター３５廃食油計量ポンプ３６多管式熱交換器３７ボイラー３８真空脱水・脱臭塔３９コンデンサー４０真空度計４１真空装置４２円錐形多孔板４３分散ノズル４４触媒導入シュート４５触媒供給装置モーター４６スクリューコンベア４７撹拌機モーター４８溶解撹拌槽４９アルコール計量ポンプ５０アルコール貯蔵タンク５１触媒／アルコール溶液タンク５２触媒／アルコール溶液計量ポンプ５３バルブ５４脱水廃食油計量ポンプ５５撹拌反応槽５６撹拌機モーター５７冷却水ジャケット５８多段式羽根５９撹拌機回転軸６０液−液遠心分離器６１軽液計量ポンプ６２重液貯蔵タンク６３撹拌精製槽６４吸着剤導入シュート６５吸着剤供給装置モーター６６吸着剤スクリューコンベア６７羽根６９固−液遠心分離器７０精製軽液ポンプ７１精製軽液貯蔵タンク７２重液計量ポンプ７３中和処理撹拌槽７４羽根７５酸貯蔵タンク７６酸計量ポンプ７７中和重液ポンプ７８中和処理重液貯蔵タンク７９重液ポンプ１０１一般廃棄物１０２熱分解ガス１０３熱分解渣１０４タール成分を吸収した可燃性油１０５タール処理および脱塩処理された熱分解ガス
（可燃ガス）１０６、１１５、１１６高温排ガス１０７排ガス１０８廃食油１０９水分除去済み廃食油１１０触媒／アルコール溶液１１１エステル交換反応生成物１１２軽液１１３重液１１４再生オイル１１７回収されたエネルギー１２０〜１３１一般廃棄物および廃食油１３２〜１３７一般廃棄物より分離された熱分解ガス
の処理工程および再生オイルの製造工程を併設したゴミ
処理場１３８〜１４３一般廃棄物より分離された熱分解渣１４４一般廃棄物より分離され熱分解渣の処理工程お
よび再生オイルの製造工程を併設したゴミ処理場（Ｉ）熱分解ガスの処理工程と再生オイルの製造工程
を併設したシステム（ＩＩ）熱分解渣の処理工程と再生オイルの製造工程
を併設したシステム

─────────────────────────────────────────────────────

【手続補正書】

【提出日】平成１０年５月２７日

【手続補正１】

【補正対象書類名】明細書

【補正対象項目名】００４３

【補正方法】変更

【補正内容】

【００４３】アルコールへの触媒の溶解量は、触媒対廃
食油の重量比に換算して、０．３％〜３．０％であり、
好ましくは０．６〜２．０％である。また、廃食油に対
する触媒／アルコール溶液の添加量は、０．１５〜０．
７５モルであり、好ましくは０．３０〜０．５５であ
る。触媒の添加量が一定範囲内で多ければ多いほど、
（数１）に定義される廃食油の平衡転化率が高くなる
が、一定量を超えると、廃食油の平衡転化率はほぼ一定
となり、脂肪酸石鹸が発生する副反応も起こりやすくな
る。

【手続補正２】

【補正対象書類名】明細書

【補正対象項目名】００４４

【補正方法】変更

【補正内容】

【００４４】

【数１】

【手続補正３】

【補正対象書類名】明細書

【補正対象項目名】０１０１

【補正方法】変更

【補正内容】

【０１０１】

【発明の効果】以上記載したように、本発明により、ガ
ス溶融炉を用いた一般廃棄物処理において、その廃棄物
処理装置に、再生オイル製造装置を併設させることによ
って、その装置間におけるエネルギーの相互交換によ
り、一般廃棄物の焼却システムを連続して高温で安定運
転でき、外部からの補助燃料を必要とせず、エネルギー
に関して独立した廃棄物複合処理システムを確立するこ
とができる。特に、再生オイルの製造装置から一般廃棄
物の処理装置にエネルギーを供給することができるの
で、ゴミの質、量の変動や廃棄物処理装置の規模によら
ず、該装置の良好な温度制御能を確保し、ダイオキシン
発生抑制に最も重要な高温安定運転を保障することが可
能となる。

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (51)Int.Cl.⁶ 識別記号ＦＩＣ１０Ｋ 1/00 Ｃ１１Ｂ 13/00 Ｃ１０Ｌ 1/04 Ｆ２３Ｇ 5/16 ＺＡＢＺＣ１１Ｂ 13/00 5/46 ＺＡＢＺＦ２３Ｇ 5/16 ＺＡＢＣ１１Ｃ 3/10 5/46 ＺＡＢＢ０９Ｂ 3/00 ＺＡＢ // Ｃ１１Ｃ 3/10 ３０２Ｇ３０３Ｈ

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】一般廃棄物の処理工程（１）と再生オイ
ルの製造工程（２）を備えており、前記工程（１）と前
記工程（２）の間において相互にエネルギーを供給補完
する廃棄物の処理方法であって、前記一般廃棄物の処理
工程（１）が、（ｉ）ａ．一般廃棄物を熱分解炉において熱分解し、熱
分解ガスと熱分解渣に分離する工程と、ｂ．前記熱分解ガスを熱分解炉から取り出し、タール処
理する工程と、ｃ．タール処理した熱分解ガスを脱塩処理する工程と、ｄ．脱塩処理した熱分解ガスをガス燃焼炉で燃焼する工
程と、ｅ．熱分解ガスの燃焼によって発生する熱エネルギーを
熱交換により回収する工程と、を含む一般廃棄物より分離された前記熱分解ガスの処理
工程と、（ii）ｆ．前記工程ａにおいて一般廃棄物の熱分解後に
分離された前記熱分解渣を燃焼する工程と、ｇ．熱分解渣の燃焼によって発生する熱エネルギーを熱
交換により回収する工程と、を含む一般廃棄物より分離された前記熱分解渣の処理工
程と、を具えており、前記再生オイルの製造工程（２）
が、（iii ）廃食油に含まれる水分を除去する工程と、（iv）該水分除去された廃食油を、アルカリ触媒によっ
てアルコールとエステル交換反応させる工程と、（ｖ）エステル交換反応によって得られる反応生成物を
軽液と重液に分離する工程と、（vi）得られた軽液を精製して再生オイルを得る工程
と、を具えることを特徴とする廃棄物の処理方法。
【請求項２】前記熱分解渣を燃焼する工程ｆが、前記
ガス燃焼炉で行われることを特徴とする請求項１に記載
の廃棄物の処理方法。
【請求項３】前記熱分解渣を燃焼する工程ｆが、熱分
解渣燃焼溶融炉で行われることを特徴とする請求項１に
記載の廃棄物の処理方法。
【請求項４】前記熱分解ガスの処理工程（ｉ）を複数
個有することを特徴とする請求項１〜３のいずれかに記
載の廃棄物の処理方法。
【請求項５】前記熱分解渣の処理工程（ii）を複数個
有することを特徴とする請求項１〜４のいずれかに記載
の廃棄物の処理方法。
【請求項６】前記再生オイルの製造工程（２）を複数
個有することを特徴とする請求項１〜５のいずれかに記
載の廃棄物の処理方法。
【請求項７】前記熱分解ガスの処理工程（ｉ）を、前
記熱分解渣の処理工程（ii）より多く有することを特徴
とする請求項１〜６のいずれかに記載の廃棄物の処理方
法。
【請求項８】前記熱分解ガスの処理工程（ｉ）に前記
再生オイルの製造工程（２）が設けられていることを特
徴とする請求項１〜７のいずれかに記載の廃棄物の処理
方法。
【請求項９】前記熱分解渣の処理工程（ii）に前記再
生オイルの製造工程（２）が設けられていることを特徴
とする請求項１〜７のいずれかに記載の廃棄物の処理方
法。
【請求項１０】前記熱分解ガスの処理工程（ｉ）およ
び前記熱分解渣の処理工程（ii）の個々に前記再生オイ
ルの製造工程（２）が設けられることを特徴とする請求
項１〜７のいずれかに記載の廃棄物の処理方法。
【請求項１１】前記タール処理する工程が、廃食油、
再生オイル、重油、軽油、機械油、および灯油よりなる
群より選ばれた少なくとも１種の可燃性油に、熱分解ガ
スに含まれるタール成分を吸収させ、タール成分を吸収
した可燃性油を除去する工程であることを特徴とする請
求項１〜１０のいずれかに記載の廃棄物の処理方法。
【請求項１２】前記タール処理する工程および前記脱
塩処理する工程が、熱分解ガスの温度を高温に保ちなが
ら無機物、塩基性無機物質および塩基性物質で処理され
た無機物よりなる群より選ばれた少なくとも一種の吸着
性物質に接触させることにより、同時に行う工程である
ことを特徴とする請求項１〜１０のいずれかに記載の廃
棄物の処理方法。
【請求項１３】一般廃棄物の処理装置（１）に再生オ
イルの製造装置（２）を併設させ、前記装置（１）と前
記装置（２）の間で相互にエネルギーを供給補完する廃
棄物処理複合システムであって、前記一般廃棄物の処理
装置（１）が、（ｉ）一般廃棄物を熱分解ガスと熱分解渣に熱分解する
熱分解装置と、（ii）前記熱分解ガスを取り出し、タール処理するター
ル処理装置と、（iii ）タール処理した熱分解ガスを脱塩処理する脱塩
処理装置と、（iv）脱塩処理した熱分解ガスと、前記熱分解渣とを燃
焼する燃焼装置と、（ｖ）熱分解ガスと熱分解渣の燃焼によって発生した熱
エネルギーを熱交換により回収する熱交換装置と、を具
え、前記再生オイルの製造装置（２）が、（vi）廃食油から水分を除去する脱水装置と、（vii ）水分除去された廃食油をアルカリ触媒によって
アルコールと、エステル交換反応させる反応装置と、（viii）エステル交換反応によって得られた反応生成物
を軽液と重液に分離する分離装置と、（ix）得られた軽液を精製して再生オイルを得る精製装
置と、を有することを特徴とする廃棄物処理複合システ
ム。
【請求項１４】前記タール処理装置（ii）および前記
脱塩処理装置（iii）が一体化しており、タール処理と
脱塩処理が同時に行える装置であることを特徴とする請
求項１３に記載の廃棄物処理複合システム。
【請求項１５】一般廃棄物の処理装置（１）に再生オ
イルの製造装置（２）を併設させ、前記装置（１）と前
記装置（２）の間で相互にエネルギーを供給補完する廃
棄物処理複合システムであって、前記一般廃棄物の処理
装置（１）が、（ｉ）ａ．一般廃棄物を熱分解ガスと熱分解渣に熱分解
する熱分解装置と、ｂ．前記熱分解ガスを取り出し、タール処理するタール
処理装置と、ｃ．タール処理した熱分解ガスを脱塩処理する脱塩処理
装置と、ｄ．脱塩処理した熱分解ガスを燃焼するガス燃焼装置
と、ｅ．熱分解ガスの燃焼によって発生した熱エネルギーを
熱交換により回収する熱交換装置と、を具える熱分解ガスの処理装置と、（ii）ｆ．前記一般廃棄物の熱分解後に分離された熱分
解渣を燃焼する熱分解渣燃焼装置と、ｇ．熱分解渣の燃焼によって発生したエネルギーを熱交
換により回収するる熱交換装置と、を具える熱分解渣の処理装置と、を有し、前記再生オイ
ルの製造装置（２）が、（iii ）廃食油から水分を除去する脱水装置と、（iv）水分除去された廃食油をアルカリ触媒によってア
ルコールと、エステル交換反応させる反応装置と、（ｖ）エステル交換反応によって得られた反応生成物を
軽液と重液に分離する分離装置と、（vi）得られた軽液を精製して再生オイルを得る精製装
置と、を有することを特徴とする廃棄物処理複合システ
ム。
【請求項１６】前記タール処理装置ｂおよび前記脱塩
処理装置ｃが一体化しており、タール処理と脱塩処理が
同時に行える装置であることを特徴とする請求項１５に
記載の廃棄物処理複合システム。
【請求項１７】前記熱分解ガスの処理装置（ｉ）が、
前記熱分解渣の処理装置（ii）より多く配置され、該熱
分解ガスの処理装置（ｉ）および／または該熱分解渣の
処理装置（ii）の個々に前記再生オイルの製造装置
（２）が併設されることを特徴とする請求項１５または
１６に記載の廃棄物処理複合システム。