JPH0551586A - 生ゴミの油化処理方法 - Google Patents
生ゴミの油化処理方法Info
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- JPH0551586A JPH0551586A JP3237302A JP23730291A JPH0551586A JP H0551586 A JPH0551586 A JP H0551586A JP 3237302 A JP3237302 A JP 3237302A JP 23730291 A JP23730291 A JP 23730291A JP H0551586 A JPH0551586 A JP H0551586A
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- oily substance
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- Y02—TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
- Y02E—REDUCTION OF GREENHOUSE GAS [GHG] EMISSIONS, RELATED TO ENERGY GENERATION, TRANSMISSION OR DISTRIBUTION
- Y02E50/00—Technologies for the production of fuel of non-fossil origin
- Y02E50/30—Fuel from waste, e.g. synthetic alcohol or diesel
Landscapes
- Processing Of Solid Wastes (AREA)
- Production Of Liquid Hydrocarbon Mixture For Refining Petroleum (AREA)
Abstract
(57)【要約】
【目的】 生ゴミを経済的に処理すると同時に有用な物
質に変換させる方法の提供。 【構成】 生ゴミを、必要に応じてのアルカリ性物質の
存在下、水性媒体の存在下で高温高圧に保持することに
よって油状物質に液化させ、得られた液化物から、密度
差を利用する分離手段により処理して油状物質を分離す
る生ゴミの油化処理方法。
質に変換させる方法の提供。 【構成】 生ゴミを、必要に応じてのアルカリ性物質の
存在下、水性媒体の存在下で高温高圧に保持することに
よって油状物質に液化させ、得られた液化物から、密度
差を利用する分離手段により処理して油状物質を分離す
る生ゴミの油化処理方法。
Description
【0001】
【産業上の利用分野】本発明は生ゴミの油化処理方法に
関するものである。
関するものである。
【0002】
【従来技術及びその問題点】生ゴミは、人類の生活、生
産活動の過程で不可避的に生ずる余剰物質であってその
排出量は年々増加している。特に都市部においては生ゴ
ミの爆発的増加に対してその処分が飽和状態になりつつ
あり、重大な社会問題としてクローズアップされてい
る。従来、生ゴミは埋立処分されたりする場合が多かっ
たが、近年、環境汚染や埋立地の不足のため、その処理
が問題になっている。このため焼却による生ゴミ処理が
提案され、焼却場も数多く建設された。しかしながら、
生ゴミは一般に多量の水分を含有するため、この方法で
は水分の蒸発に多大な熱エネルギーを要し、助燃材とし
て重油等の燃料を必要とするため経済的でない。また焼
却処分の場合、二酸化炭素や窒素酸化物、硫黄酸化物等
の燃焼ガスを排出するだけでなく、ゴミのなかに有機塩
素系の化合物が含まれていると猛毒物質のダイオキシン
を発生させる可能性が有り、環境保持の観点からも問題
を有している。
産活動の過程で不可避的に生ずる余剰物質であってその
排出量は年々増加している。特に都市部においては生ゴ
ミの爆発的増加に対してその処分が飽和状態になりつつ
あり、重大な社会問題としてクローズアップされてい
る。従来、生ゴミは埋立処分されたりする場合が多かっ
たが、近年、環境汚染や埋立地の不足のため、その処理
が問題になっている。このため焼却による生ゴミ処理が
提案され、焼却場も数多く建設された。しかしながら、
生ゴミは一般に多量の水分を含有するため、この方法で
は水分の蒸発に多大な熱エネルギーを要し、助燃材とし
て重油等の燃料を必要とするため経済的でない。また焼
却処分の場合、二酸化炭素や窒素酸化物、硫黄酸化物等
の燃焼ガスを排出するだけでなく、ゴミのなかに有機塩
素系の化合物が含まれていると猛毒物質のダイオキシン
を発生させる可能性が有り、環境保持の観点からも問題
を有している。
【0003】
【発明が解決しようとする課題】本発明は生ゴミを経済
的に処理すると同時に有用な物質に変換させて有効利用
するための方法を提供することをその課題とする。
的に処理すると同時に有用な物質に変換させて有効利用
するための方法を提供することをその課題とする。
【0004】
【課題を解決するための手段】本発明によれば、生ゴミ
を、必要に応じてのアルカリ性物質の存在下、水性媒体
の存在下で高温高圧に保持し、油状物質に液化させるこ
とを特徴とする生ゴミの油化処理方法が提供される。
を、必要に応じてのアルカリ性物質の存在下、水性媒体
の存在下で高温高圧に保持し、油状物質に液化させるこ
とを特徴とする生ゴミの油化処理方法が提供される。
【0005】本発明において被処理原料として用いる生
ゴミとしては、台所厨芥や都市ゴミを始め、澱粉工場、
酒類製造工場、化学調味料製造工場等の食品工業から排
出される生ゴミ、製紙工業、繊維工業からの生ゴミ、農
水産廃棄物等とくに制約されない。
ゴミとしては、台所厨芥や都市ゴミを始め、澱粉工場、
酒類製造工場、化学調味料製造工場等の食品工業から排
出される生ゴミ、製紙工業、繊維工業からの生ゴミ、農
水産廃棄物等とくに制約されない。
【0006】本発明の方法を実施するには、生ゴミを、
水性媒体の存在下で高温高圧条件に保持すればよい。必
要に応じてアルカリ性物質を触媒として添加するが、こ
の触媒として用いるアルカリ性物質としては、例えば、
水酸化ナトリウム、水酸化カリウム、炭酸ナトリウム、
炭酸カリウム、炭酸水素ナトリウム、炭酸水素カリウ
ム、ギ酸ナトリウム、ギ酸カリウム等のアルカリ金属化
合物や、酸化カルシウム、水酸化カルシウム、水酸化マ
グネシウム等のアルカリ土類金属化合物等が挙げられ
る。このようなアルカリ性物質の使用量は、生ゴミ10
0重量部(乾燥物基準)に対し、0.1−50重量部、
好ましくは1−20重量部の割合である。水性媒体の存
在割合は、生ゴミ100重量部(乾燥物基準)に対し、
10−1000重量部、好ましくは20−600重量部
の割合である。生ゴミは、一般には、含水状態で発生す
る。このような含水状態の生ゴミはその100重量部当
り水分を90重量部以上含む場合もある。この場合、そ
のまま反応処理に付することができるが、エネルギー的
には不利であるため、適当な手段により濃縮処理を行う
のが望ましい。一般には、濾過分離や、遠心分離等の機
械的分離法が採用される。
水性媒体の存在下で高温高圧条件に保持すればよい。必
要に応じてアルカリ性物質を触媒として添加するが、こ
の触媒として用いるアルカリ性物質としては、例えば、
水酸化ナトリウム、水酸化カリウム、炭酸ナトリウム、
炭酸カリウム、炭酸水素ナトリウム、炭酸水素カリウ
ム、ギ酸ナトリウム、ギ酸カリウム等のアルカリ金属化
合物や、酸化カルシウム、水酸化カルシウム、水酸化マ
グネシウム等のアルカリ土類金属化合物等が挙げられ
る。このようなアルカリ性物質の使用量は、生ゴミ10
0重量部(乾燥物基準)に対し、0.1−50重量部、
好ましくは1−20重量部の割合である。水性媒体の存
在割合は、生ゴミ100重量部(乾燥物基準)に対し、
10−1000重量部、好ましくは20−600重量部
の割合である。生ゴミは、一般には、含水状態で発生す
る。このような含水状態の生ゴミはその100重量部当
り水分を90重量部以上含む場合もある。この場合、そ
のまま反応処理に付することができるが、エネルギー的
には不利であるため、適当な手段により濃縮処理を行う
のが望ましい。一般には、濾過分離や、遠心分離等の機
械的分離法が採用される。
【0007】本発明における反応処理は高温高圧下で実
施されるが、この場合、反応圧力は一般には20−22
0気圧、好ましくは40−170気圧であり、反応温度
は一般には200−400℃、好ましくは250−35
0℃、反応時間は5−180分である。本発明において
圧力は、水蒸気等の水性媒体による自己発生圧を利用す
ることができるが、必要に応じ、例えば、窒素ガス、炭
素ガス、アルゴンガス等を用いて加圧することもでき
る。本発明により得られた反応生成物は、油状物質と水
性物質とからなるが、この生成物は相分離性の良好なも
ので、静置により、油相と水相とに容易に分離させるこ
とができる。この生成物の相分離性の良いことは、本発
明の大きな特徴の1つである。反応生成物から油状物質
と水性媒体との間の密度差を利用した分離手段、例え
ば、前記静置による重力分離の他、遠心分離等を採用す
ることができる。本発明において、相分離性の良好な反
応生成物を得るには、分離された水相のpHが4−1
1、好ましくは6−10になるようにアルカリ性物質の
添加量やその他の反応条件を調節するのがよい。
施されるが、この場合、反応圧力は一般には20−22
0気圧、好ましくは40−170気圧であり、反応温度
は一般には200−400℃、好ましくは250−35
0℃、反応時間は5−180分である。本発明において
圧力は、水蒸気等の水性媒体による自己発生圧を利用す
ることができるが、必要に応じ、例えば、窒素ガス、炭
素ガス、アルゴンガス等を用いて加圧することもでき
る。本発明により得られた反応生成物は、油状物質と水
性物質とからなるが、この生成物は相分離性の良好なも
ので、静置により、油相と水相とに容易に分離させるこ
とができる。この生成物の相分離性の良いことは、本発
明の大きな特徴の1つである。反応生成物から油状物質
と水性媒体との間の密度差を利用した分離手段、例え
ば、前記静置による重力分離の他、遠心分離等を採用す
ることができる。本発明において、相分離性の良好な反
応生成物を得るには、分離された水相のpHが4−1
1、好ましくは6−10になるようにアルカリ性物質の
添加量やその他の反応条件を調節するのがよい。
【0008】本発明方法を好ましく実施する場合、反応
装置としては、外部加熱型または熱交換型反応装置、即
ち、外部に電熱ヒータや、熱媒体による加熱機構を供え
た流通反応器を用いるのが有利である。このような反応
装置では、生ゴミは、その反応器を流通する間に所定の
反応温度に加熱されると共に、その反応温度に所定時間
保持された後、反応器から抜出される。
装置としては、外部加熱型または熱交換型反応装置、即
ち、外部に電熱ヒータや、熱媒体による加熱機構を供え
た流通反応器を用いるのが有利である。このような反応
装置では、生ゴミは、その反応器を流通する間に所定の
反応温度に加熱されると共に、その反応温度に所定時間
保持された後、反応器から抜出される。
【0009】次に、本発明の好ましい実施態様につい
て、図面にそのフローシートを示す。図面において、1
は破砕分別装置、2は濃縮装置、3は反応装置、4は冷
却装置、5は分離装置を各示す。生ゴミはライン6によ
り破砕分離装置1に送られ、ここでより細かく砕かれ、
金属、ガラス等と分別される。金属、ガラス等はライン
7により除去され、全重量100重量部に対し水分90
重量部以上を含む生ゴミはライン8を介して濃縮装置2
に供給され、ここで濃縮処理される。得られた分離水は
ライン9により除去され、一方、濃縮処理された水分8
5重量部以下、通常70−80重量部の生ゴミは、必要
であればライン11によりアルカリ性物質を添加された
後、ライン10を通って反応装置3に導入される。この
反応装置は、熱交換型反応装置であり、加熱媒体がライ
ン12から導入され、ライン13から排出され、その間
に反応装置内の内容物を加熱する。
て、図面にそのフローシートを示す。図面において、1
は破砕分別装置、2は濃縮装置、3は反応装置、4は冷
却装置、5は分離装置を各示す。生ゴミはライン6によ
り破砕分離装置1に送られ、ここでより細かく砕かれ、
金属、ガラス等と分別される。金属、ガラス等はライン
7により除去され、全重量100重量部に対し水分90
重量部以上を含む生ゴミはライン8を介して濃縮装置2
に供給され、ここで濃縮処理される。得られた分離水は
ライン9により除去され、一方、濃縮処理された水分8
5重量部以下、通常70−80重量部の生ゴミは、必要
であればライン11によりアルカリ性物質を添加された
後、ライン10を通って反応装置3に導入される。この
反応装置は、熱交換型反応装置であり、加熱媒体がライ
ン12から導入され、ライン13から排出され、その間
に反応装置内の内容物を加熱する。
【0010】反応装置2内に導入された生ゴミ及びアル
カリ性物質は、反応装置内を、押出し流れとして、所定
速度で流通し、ライン14より抜出され、その間に生ゴ
ミは反応処理を受け、油状物質に液化される。本発明の
場合、反応装置から抜出される反応生成物の温度は20
0−400℃、好ましくは250−350℃に規定する
のがよい。ライン14によって抜出された反応生成物
は、冷却装置4に導入され、ここで100℃以下に冷却
された後、ライン15を通って分離装置5に導入され
る。この分離装置5としては、密度差を利用するものが
好ましく用いられ、静置槽や、遠心分離機等が用いられ
る。分離装置5からは、密度の小さな生成物がライン1
6を通って抜出され、一方、密度の大きな生成物がライ
ン17を通って抜出される。
カリ性物質は、反応装置内を、押出し流れとして、所定
速度で流通し、ライン14より抜出され、その間に生ゴ
ミは反応処理を受け、油状物質に液化される。本発明の
場合、反応装置から抜出される反応生成物の温度は20
0−400℃、好ましくは250−350℃に規定する
のがよい。ライン14によって抜出された反応生成物
は、冷却装置4に導入され、ここで100℃以下に冷却
された後、ライン15を通って分離装置5に導入され
る。この分離装置5としては、密度差を利用するものが
好ましく用いられ、静置槽や、遠心分離機等が用いられ
る。分離装置5からは、密度の小さな生成物がライン1
6を通って抜出され、一方、密度の大きな生成物がライ
ン17を通って抜出される。
【0011】
【発明の効果】本発明によれば、従来その処理が問題に
なっていた生ゴミを、液体燃料(発熱量約8500kc
al/kg)として有用な油状物質に変換させることが
できる。しかも、この場合、油状物質の収率は、乾燥有
機物基準でほぼ30%もの高い値に達する。生ゴミがこ
のような液体燃料として有用な油状物質に高収率で変換
されることは本発明者らが初めて見出した意外な事実で
ある。その上、本発明により得られる油状物質は水性媒
体から容易に相分離するため、生成物からの油状物質の
分離回収は容易である。また、このことは、油状物質が
単に反応生成物を静置するだけで、水性媒体から分離で
きることを意味しており、蒸留、膜分離、有機溶媒を用
いる化学抽出等の分離法に比べて、技術的、経済的に非
常に有利である。
なっていた生ゴミを、液体燃料(発熱量約8500kc
al/kg)として有用な油状物質に変換させることが
できる。しかも、この場合、油状物質の収率は、乾燥有
機物基準でほぼ30%もの高い値に達する。生ゴミがこ
のような液体燃料として有用な油状物質に高収率で変換
されることは本発明者らが初めて見出した意外な事実で
ある。その上、本発明により得られる油状物質は水性媒
体から容易に相分離するため、生成物からの油状物質の
分離回収は容易である。また、このことは、油状物質が
単に反応生成物を静置するだけで、水性媒体から分離で
きることを意味しており、蒸留、膜分離、有機溶媒を用
いる化学抽出等の分離法に比べて、技術的、経済的に非
常に有利である。
【0012】
【実施例】次に本発明を実施例によりさらに詳細に説明
する。模擬的な生ゴミとして、表1に示すA、B二種類
の供試材を作製し、油化処理実験に用いた。この生ゴミ
は、Aは含水率80重量%、固形物中有機物含量91重
量%、固形物中有機物含量94重量%を示した。
する。模擬的な生ゴミとして、表1に示すA、B二種類
の供試材を作製し、油化処理実験に用いた。この生ゴミ
は、Aは含水率80重量%、固形物中有機物含量91重
量%、固形物中有機物含量94重量%を示した。
【0013】
【表1】
【0014】実施例1 生ゴミA100gを加圧反応容器中で、窒素ガスにより
150kg/cm2Gに加圧し、昇温速度約10℃/分
で325℃まで加熱した。この場合、反応圧力は、圧力
調節弁により150kg/cm2Gに保った。この温度
で1時間保持した後に常温まで冷却し、反応生成物を反
応容器からガラス容器に取り出した。取り出し直後は懸
濁状態であったが、時間の経過とともに相分離が進行
し、約5分後には油状物質と水相の二つの相に分離し
た。両相をそれぞれわけ取り、油状物質4.3gを回収
した。供試材(乾燥有機物基準)に対する油状物質の収
率は約24重量%で、その油状物質の発熱量は約800
0kcal/kgであった。
150kg/cm2Gに加圧し、昇温速度約10℃/分
で325℃まで加熱した。この場合、反応圧力は、圧力
調節弁により150kg/cm2Gに保った。この温度
で1時間保持した後に常温まで冷却し、反応生成物を反
応容器からガラス容器に取り出した。取り出し直後は懸
濁状態であったが、時間の経過とともに相分離が進行
し、約5分後には油状物質と水相の二つの相に分離し
た。両相をそれぞれわけ取り、油状物質4.3gを回収
した。供試材(乾燥有機物基準)に対する油状物質の収
率は約24重量%で、その油状物質の発熱量は約800
0kcal/kgであった。
【0015】実施例2 生ゴミA100gに触媒として炭酸ソーダを1g添加
し、加圧反応容器中で、窒素ガスにより150kg/c
m2Gに加圧し、昇温速度約10℃/分で325℃まで
加熱した。この場合、反応圧力は、圧力調節弁により1
50kg/cm2Gに保った。この温度で1時間保持し
た後に常温まで冷却し、反応生成物を反応容器からガラ
ス容器に取り出した。取り出し直後は懸濁状態であった
が、時間の経過とともに相分離が進行し、約5分後には
油状物質と水相の二つの相に分離した。両相をそれぞれ
わけ取り、油状物質4.7gを回収した。供試材(乾燥
有機物基準)に対する油状物質の収率は約30重量%
で、その油状物質の発熱量は約8500kcal/kg
であった。
し、加圧反応容器中で、窒素ガスにより150kg/c
m2Gに加圧し、昇温速度約10℃/分で325℃まで
加熱した。この場合、反応圧力は、圧力調節弁により1
50kg/cm2Gに保った。この温度で1時間保持し
た後に常温まで冷却し、反応生成物を反応容器からガラ
ス容器に取り出した。取り出し直後は懸濁状態であった
が、時間の経過とともに相分離が進行し、約5分後には
油状物質と水相の二つの相に分離した。両相をそれぞれ
わけ取り、油状物質4.7gを回収した。供試材(乾燥
有機物基準)に対する油状物質の収率は約30重量%
で、その油状物質の発熱量は約8500kcal/kg
であった。
【0016】実施例3 生ゴミB100gを加圧反応容器中で、窒素ガスにより
150kg/cm2Gに加圧し、昇温速度約10℃/分
で、325℃まで加熱した。この場合、反応圧力は、圧
力調節弁により150kg/cm2Gに保った。この温
度で1時間保持した後に常温まで冷却し、反応生成物を
反応容器からガラス容器に取り出した。取り出し直後は
懸濁状態であったが、時間の経過とともに相分離が進行
し、約5分後には油状物質と水相の二つの相に分離し
た。両相をそれぞれわけ取り、油状物質4.0gを回収
した。供試材(乾燥有機物基準)に対する油状物質の収
率は約21重量%、その油状物質の発熱量は約8000
kcal/kgであった。
150kg/cm2Gに加圧し、昇温速度約10℃/分
で、325℃まで加熱した。この場合、反応圧力は、圧
力調節弁により150kg/cm2Gに保った。この温
度で1時間保持した後に常温まで冷却し、反応生成物を
反応容器からガラス容器に取り出した。取り出し直後は
懸濁状態であったが、時間の経過とともに相分離が進行
し、約5分後には油状物質と水相の二つの相に分離し
た。両相をそれぞれわけ取り、油状物質4.0gを回収
した。供試材(乾燥有機物基準)に対する油状物質の収
率は約21重量%、その油状物質の発熱量は約8000
kcal/kgであった。
【0017】実施例4 生ゴミB100gに触媒として炭酸ソーダを1g添加
し、加圧反応容器中で、窒素ガスにより150kg/c
m2Gに加圧し、昇温速度約10℃/分で325℃まで
加熱した。この場合、反応圧力は、圧力調節弁により1
50kg/cm2Gに保った。この温度で1時間保持し
た後に常温まで冷却し、反応生成物を反応容器からガラ
ス容器に取り出した。取り出し直後は懸濁状態であった
が、時間の経過とともに相分離が進行し、約5分後には
油状物質と水相の二つの相に分離した。両相をそれぞれ
わけ取り、油状物質4.5gを回収した。供試材(乾燥
有機物基準)に対する油状物質の収率は約24重量%
で、その油状物質の発熱量は8200kg/cm2Gで
あった。
し、加圧反応容器中で、窒素ガスにより150kg/c
m2Gに加圧し、昇温速度約10℃/分で325℃まで
加熱した。この場合、反応圧力は、圧力調節弁により1
50kg/cm2Gに保った。この温度で1時間保持し
た後に常温まで冷却し、反応生成物を反応容器からガラ
ス容器に取り出した。取り出し直後は懸濁状態であった
が、時間の経過とともに相分離が進行し、約5分後には
油状物質と水相の二つの相に分離した。両相をそれぞれ
わけ取り、油状物質4.5gを回収した。供試材(乾燥
有機物基準)に対する油状物質の収率は約24重量%
で、その油状物質の発熱量は8200kg/cm2Gで
あった。
【図1】本発明を実施する場合のフローシートの一例を
示す。
示す。
1 破砕分別装置 2 濃縮装置 3 反応装置 4 冷却装置 5 分離装置
─────────────────────────────────────────────────────
【手続補正書】
【提出日】平成3年12月16日
【手続補正1】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】全文
【補正方法】変更
【補正内容】
【書類名】 明細書
【発明の名称】 生ゴミの油化処理方法
【特許請求の範囲】
【発明の詳細な説明】
【0001】
【産業上の利用分野】本発明は生ゴミの油化処理方法に
関するものである。
関するものである。
【0002】
【従来技術及びその問題点】生ゴミは、人類の生活、生
産活動の過程で不可避的に生ずる余剰物質であってその
排出量は年々増加している。特に都市部においては生ゴ
ミの爆発的増加に対してその処分が飽和状態になりつつ
あり、重大な社会問題としてクローズアップされてい
る。従来、生ゴミは埋立処分されたりする場合が多かっ
たが、近年、環境汚染や埋立地の不足のため、その処理
が問題になっている。このため焼却による生ゴミ処理が
提案され、焼却場も数多く建設された。しかしながら、
生ゴミは一般に多量の水分を含有するため、この方法で
は水分の蒸発に多大な熱エネルギーを要し、助燃材とし
て重油等の燃料を必要とするため経済的でない。また焼
却処分の場合、二酸化炭素や窒素酸化物、硫黄酸化物等
の燃焼ガスを排出するだけでなく、ゴミのなかに有機塩
素系の化合物が含まれていると猛毒物質のダイオキシン
を発生させる可能性が有り、環境保持の観点からも問題
を有している。
産活動の過程で不可避的に生ずる余剰物質であってその
排出量は年々増加している。特に都市部においては生ゴ
ミの爆発的増加に対してその処分が飽和状態になりつつ
あり、重大な社会問題としてクローズアップされてい
る。従来、生ゴミは埋立処分されたりする場合が多かっ
たが、近年、環境汚染や埋立地の不足のため、その処理
が問題になっている。このため焼却による生ゴミ処理が
提案され、焼却場も数多く建設された。しかしながら、
生ゴミは一般に多量の水分を含有するため、この方法で
は水分の蒸発に多大な熱エネルギーを要し、助燃材とし
て重油等の燃料を必要とするため経済的でない。また焼
却処分の場合、二酸化炭素や窒素酸化物、硫黄酸化物等
の燃焼ガスを排出するだけでなく、ゴミのなかに有機塩
素系の化合物が含まれていると猛毒物質のダイオキシン
を発生させる可能性が有り、環境保持の観点からも問題
を有している。
【0003】
【発明が解決しようとする課題】本発明は生ゴミを経済
的に処理すると同時に有用な物質に変換させて有効利用
するための方法を提供することをその課題とする。
的に処理すると同時に有用な物質に変換させて有効利用
するための方法を提供することをその課題とする。
【0004】
【課題を解決するための手段】本発明によれば、生ゴミ
を、必要に応じてのアルカリ性物質の存在下、水性媒体
の存在下で高温高圧に保持し、油状物質に液化させるこ
とを特徴とする生ゴミの油化処理方法が提供される。
を、必要に応じてのアルカリ性物質の存在下、水性媒体
の存在下で高温高圧に保持し、油状物質に液化させるこ
とを特徴とする生ゴミの油化処理方法が提供される。
【0005】本発明において被処理原料として用いる生
ゴミとしては、台所厨芥や都市ゴミを始め、澱粉工場、
酒類製造工場、化学調味料製造工場等の食品工業から排
出される生ゴミ、製紙工業、繊維工業からの生ゴミ、農
水産廃棄物等とくに制約されない。
ゴミとしては、台所厨芥や都市ゴミを始め、澱粉工場、
酒類製造工場、化学調味料製造工場等の食品工業から排
出される生ゴミ、製紙工業、繊維工業からの生ゴミ、農
水産廃棄物等とくに制約されない。
【0006】本発明の方法を実施するには、生ゴミを、
水性媒体の存在下で高温高圧条件に保持すればよい。必
要に応じてアルカリ性物質を触媒として添加するが、こ
の触媒として用いるアルカリ性物質としては、例えば、
水酸化ナトリウム、水酸化カリウム、炭酸ナトリウム、
炭酸カリウム、炭酸水素ナトリウム、炭酸水素カリウ
ム、ギ酸ナトリウム、ギ酸カリウム等のアルカリ金属化
合物や、酸化カルシウム、水酸化カルシウム、水酸化マ
グネシウム等のアルカリ土類金属化合物等が挙げられ
る。このようなアルカリ性物質の使用量は、生ゴミ10
0重量部(乾燥物基準)に対し、0.1−50重量部、
好ましくは1−20重量部の割合である。水性媒体の存
在割合は、生ゴミ100重量部(乾燥物基準)に対し、
10−1000重量部、好ましくは20−600重量部
の割合である。生ゴミは、一般には、含水状態で発生す
る。このような含水状態の生ゴミはその100重量部当
り水分を90重量部以上含む場合もある。この場合、そ
のまま反応処理に付することができるが、エネルギー的
には不利であるため、適当な手段により濃縮処理を行う
のが望ましい。一般には、濾過分離や、遠心分離等の機
械的分離法が採用される。
水性媒体の存在下で高温高圧条件に保持すればよい。必
要に応じてアルカリ性物質を触媒として添加するが、こ
の触媒として用いるアルカリ性物質としては、例えば、
水酸化ナトリウム、水酸化カリウム、炭酸ナトリウム、
炭酸カリウム、炭酸水素ナトリウム、炭酸水素カリウ
ム、ギ酸ナトリウム、ギ酸カリウム等のアルカリ金属化
合物や、酸化カルシウム、水酸化カルシウム、水酸化マ
グネシウム等のアルカリ土類金属化合物等が挙げられ
る。このようなアルカリ性物質の使用量は、生ゴミ10
0重量部(乾燥物基準)に対し、0.1−50重量部、
好ましくは1−20重量部の割合である。水性媒体の存
在割合は、生ゴミ100重量部(乾燥物基準)に対し、
10−1000重量部、好ましくは20−600重量部
の割合である。生ゴミは、一般には、含水状態で発生す
る。このような含水状態の生ゴミはその100重量部当
り水分を90重量部以上含む場合もある。この場合、そ
のまま反応処理に付することができるが、エネルギー的
には不利であるため、適当な手段により濃縮処理を行う
のが望ましい。一般には、濾過分離や、遠心分離等の機
械的分離法が採用される。
【0007】本発明における反応処理は高温高圧下で実
施されるが、この場合、反応圧力は一般には20−22
0気圧、好ましくは40−170気圧であり、反応温度
は一般には200−400℃、好ましくは250−35
0℃、反応時間は5−180分である。本発明において
圧力は、水蒸気等の水性媒体による自己発生圧を利用す
ることができるが、必要に応じ、例えば、窒素ガス、炭
素ガス、アルゴンガス等を用いて加圧することもでき
る。本発明により得られた反応生成物は、油状物質と水
性物質とからなるが、この生成物は相分離性の良好なも
ので、静置により、油相と水相とに容易に分離させるこ
とができる。この生成物の相分離性の良いことは、本発
明の大きな特徴の1つである。反応生成物から油状物質
と水性媒体との間の密度差を利用した分離手段、例え
ば、前記静置による重力分離の他、遠心分離等を採用す
ることができる。本発明において、相分離性の良好な反
応生成物を得るには、分離された水相のpHが4−1
1、好ましくは6−10になるようにアルカリ性物質の
添加量やその他の反応条件を調節するのがよい。
施されるが、この場合、反応圧力は一般には20−22
0気圧、好ましくは40−170気圧であり、反応温度
は一般には200−400℃、好ましくは250−35
0℃、反応時間は5−180分である。本発明において
圧力は、水蒸気等の水性媒体による自己発生圧を利用す
ることができるが、必要に応じ、例えば、窒素ガス、炭
素ガス、アルゴンガス等を用いて加圧することもでき
る。本発明により得られた反応生成物は、油状物質と水
性物質とからなるが、この生成物は相分離性の良好なも
ので、静置により、油相と水相とに容易に分離させるこ
とができる。この生成物の相分離性の良いことは、本発
明の大きな特徴の1つである。反応生成物から油状物質
と水性媒体との間の密度差を利用した分離手段、例え
ば、前記静置による重力分離の他、遠心分離等を採用す
ることができる。本発明において、相分離性の良好な反
応生成物を得るには、分離された水相のpHが4−1
1、好ましくは6−10になるようにアルカリ性物質の
添加量やその他の反応条件を調節するのがよい。
【0008】本発明方法を好ましく実施する場合、反応
装置としては、外部加熱型または熱交換型反応装置、即
ち、外部に電熱ヒータや、熱媒体による加熱機構を供え
た流通反応器を用いるのが有利である。このような反応
装置では、生ゴミは、その反応器を流通する間に所定の
反応温度に加熱されると共に、その反応温度に所定時間
保持された後、反応器から抜出される。
装置としては、外部加熱型または熱交換型反応装置、即
ち、外部に電熱ヒータや、熱媒体による加熱機構を供え
た流通反応器を用いるのが有利である。このような反応
装置では、生ゴミは、その反応器を流通する間に所定の
反応温度に加熱されると共に、その反応温度に所定時間
保持された後、反応器から抜出される。
【0009】次に、本発明の好ましい実施態様につい
て、図面にそのフローシートを示す。図面において、1
は破砕分別装置、2は濃縮装置、3は反応装置、4は冷
却装置、5は分離装置を各示す。生ゴミはライン6によ
り破砕分離装置1に送られ、ここでより細かく砕かれ、
金属、ガラス等と分別される。金属、ガラス等はライン
7により除去され、全重量100重量部に対し水分90
重量部以上を含む生ゴミはライン8を介して濃縮装置2
に供給され、ここで濃縮処理される。得られた分離水は
ライン9により除去され、一方、濃縮処理された水分8
5重量部以下、通常70−80重量部の生ゴミは、必要
であればライン11によりアルカリ性物質を添加された
後、ライン10を通って反応装置3に導入される。この
反応装置は、熱交換型反応装置であり、加熱媒体がライ
ン12から導入され、ライン13から排出され、その間
に反応装置内の内容物を加熱する。
て、図面にそのフローシートを示す。図面において、1
は破砕分別装置、2は濃縮装置、3は反応装置、4は冷
却装置、5は分離装置を各示す。生ゴミはライン6によ
り破砕分離装置1に送られ、ここでより細かく砕かれ、
金属、ガラス等と分別される。金属、ガラス等はライン
7により除去され、全重量100重量部に対し水分90
重量部以上を含む生ゴミはライン8を介して濃縮装置2
に供給され、ここで濃縮処理される。得られた分離水は
ライン9により除去され、一方、濃縮処理された水分8
5重量部以下、通常70−80重量部の生ゴミは、必要
であればライン11によりアルカリ性物質を添加された
後、ライン10を通って反応装置3に導入される。この
反応装置は、熱交換型反応装置であり、加熱媒体がライ
ン12から導入され、ライン13から排出され、その間
に反応装置内の内容物を加熱する。
【0010】反応装置3内に導入された生ゴミ及びアル
カリ性物質は、反応装置内を、押出し流れとして、所定
速度で流通し、ライン14より抜出され、その間に生ゴ
ミは反応処理を受け、油状物質に液化される。本発明の
場合、反応装置から抜出される反応生成物の温度は20
0−400℃、好ましくは250−350℃に規定する
のがよい。ライン14によって抜出された反応生成物
は、冷却装置4に導入され、ここで100℃以下に冷却
された後、ライン15を通って分離装置5に導入され
る。この分離装置5としては、密度差を利用するものが
好ましく用いられ、静置槽や、遠心分離機等が用いられ
る。分離装置5からは、密度の小さな生成物がライン1
6を通って抜出され、一方、密度の大きな生成物がライ
ン17を通って抜出される。
カリ性物質は、反応装置内を、押出し流れとして、所定
速度で流通し、ライン14より抜出され、その間に生ゴ
ミは反応処理を受け、油状物質に液化される。本発明の
場合、反応装置から抜出される反応生成物の温度は20
0−400℃、好ましくは250−350℃に規定する
のがよい。ライン14によって抜出された反応生成物
は、冷却装置4に導入され、ここで100℃以下に冷却
された後、ライン15を通って分離装置5に導入され
る。この分離装置5としては、密度差を利用するものが
好ましく用いられ、静置槽や、遠心分離機等が用いられ
る。分離装置5からは、密度の小さな生成物がライン1
6を通って抜出され、一方、密度の大きな生成物がライ
ン17を通って抜出される。
【0011】
【発明の効果】本発明によれば、従来その処理が問題に
なっていた生ゴミを、液体燃料(発熱量約8500kc
al/kg)として有用な油状物質に変換させることが
できる。しかも、この場合、油状物質の収率は、有機物
基準でほぼ30%もの高い値に達する。生ゴミがこのよ
うな液体燃料として有用な油状物質に高収率で変換され
ることは本発明者らが初めて見出した意外な事実であ
る。その上、本発明により得られる油状物質は水性媒体
から容易に相分離するため、生成物からの油状物質の分
離回収は容易である。また、このことは、油状物質が単
に反応生成物を静置するだけで、水性媒体から分離でき
ることを意味しており、蒸留、膜分離、有機溶媒を用い
る抽出等の分離法に比べて、技術的、経済的に非常に有
利である。
なっていた生ゴミを、液体燃料(発熱量約8500kc
al/kg)として有用な油状物質に変換させることが
できる。しかも、この場合、油状物質の収率は、有機物
基準でほぼ30%もの高い値に達する。生ゴミがこのよ
うな液体燃料として有用な油状物質に高収率で変換され
ることは本発明者らが初めて見出した意外な事実であ
る。その上、本発明により得られる油状物質は水性媒体
から容易に相分離するため、生成物からの油状物質の分
離回収は容易である。また、このことは、油状物質が単
に反応生成物を静置するだけで、水性媒体から分離でき
ることを意味しており、蒸留、膜分離、有機溶媒を用い
る抽出等の分離法に比べて、技術的、経済的に非常に有
利である。
【0012】
【実施例】次に本発明を実施例によりさらに詳細に説明
する。模擬的な生ゴミとして、A、B二種類の供試試料
を調製し、油化処理実験に用いた。この生ゴミ試料は含
水状態の各素材に水を加えて混合した。この時の各素材
及び水の重量比を表1に示す。混合後の生ゴミの含水率
はA、Bともに80重量%であった。また、固形分中の
有機物含量はAが91重量%、Bが94重量%であっ
た。
する。模擬的な生ゴミとして、A、B二種類の供試試料
を調製し、油化処理実験に用いた。この生ゴミ試料は含
水状態の各素材に水を加えて混合した。この時の各素材
及び水の重量比を表1に示す。混合後の生ゴミの含水率
はA、Bともに80重量%であった。また、固形分中の
有機物含量はAが91重量%、Bが94重量%であっ
た。
【0013】
【表1】
【0014】実施例1 生ゴミA100gを加圧反応容器中で、窒素ガスにより
150kg/cm2Gに加圧し、昇温速度約10℃/分
で325℃まで加熱した。この場合、反応圧力は、圧力
調節弁により150kg/cm2Gに保った。この温度
で1時間保持した後に常温まで冷却し、反応生成物を反
応容器からガラス容器に取り出した。取り出し直後は懸
濁状態であったが、時間の経過とともに相分離が進行
し、約5分後には油状物質と水相の二つの相に分離し
た。両相をそれぞれわけ取り、油状物質4.3gを回収
した。供試試料(有機物基準)に対する油状物質の収率
は約24重量%で、その油状物質の発熱量は約8000
kcal/kgであった。
150kg/cm2Gに加圧し、昇温速度約10℃/分
で325℃まで加熱した。この場合、反応圧力は、圧力
調節弁により150kg/cm2Gに保った。この温度
で1時間保持した後に常温まで冷却し、反応生成物を反
応容器からガラス容器に取り出した。取り出し直後は懸
濁状態であったが、時間の経過とともに相分離が進行
し、約5分後には油状物質と水相の二つの相に分離し
た。両相をそれぞれわけ取り、油状物質4.3gを回収
した。供試試料(有機物基準)に対する油状物質の収率
は約24重量%で、その油状物質の発熱量は約8000
kcal/kgであった。
【0015】実施例2 生ゴミA100gに触媒として炭酸ナトリウムを1g添
加し、加圧反応容器中で、窒素ガスにより150kg/
cm2Gに加圧し、昇温速度約10℃/分で325℃ま
で加熱した。この場合、反応圧力は、圧力調節弁により
150kg/cm2Gに保った。この温度で1時間保持
した後に常温まで冷却し、反応生成物を反応容器からガ
ラス容器に取り出した。取り出し直後は懸濁状態であっ
たが、時間の経過とともに相分離が進行し、約5分後に
は油状物質と水相の二つの相に分離した。両相をそれぞ
れわけ取り、油状物質5.4gを回収した。供試試料
(有機物基準)に対する油状物質の収率は約30重量%
で、その油状物質の発熱量は約8500kcal/kg
であった。
加し、加圧反応容器中で、窒素ガスにより150kg/
cm2Gに加圧し、昇温速度約10℃/分で325℃ま
で加熱した。この場合、反応圧力は、圧力調節弁により
150kg/cm2Gに保った。この温度で1時間保持
した後に常温まで冷却し、反応生成物を反応容器からガ
ラス容器に取り出した。取り出し直後は懸濁状態であっ
たが、時間の経過とともに相分離が進行し、約5分後に
は油状物質と水相の二つの相に分離した。両相をそれぞ
れわけ取り、油状物質5.4gを回収した。供試試料
(有機物基準)に対する油状物質の収率は約30重量%
で、その油状物質の発熱量は約8500kcal/kg
であった。
【0016】実施例3 生ゴミB100gを加圧反応容器中で、窒素ガスにより
150kg/cm2Gに加圧し、昇温速度約10℃/分
で、325℃まで加熱した。この場合、反応圧力は、圧
力調節弁により150kg/cm2Gに保った。この温
度で1時間保持した後に常温まで冷却し、反応生成物を
反応容器からガラス容器に取り出した。取り出し直後は
懸濁状態であったが、時間の経過とともに相分離が進行
し、約5分後には油状物質と水相の二つの相に分離し
た。両相をそれぞれわけ取り、油状物質4.0gを回収
した。供試試料(有機物基準)に対する油状物質の収率
は約21重量%、その油状物質の発熱量は約8000k
cal/kgであった。
150kg/cm2Gに加圧し、昇温速度約10℃/分
で、325℃まで加熱した。この場合、反応圧力は、圧
力調節弁により150kg/cm2Gに保った。この温
度で1時間保持した後に常温まで冷却し、反応生成物を
反応容器からガラス容器に取り出した。取り出し直後は
懸濁状態であったが、時間の経過とともに相分離が進行
し、約5分後には油状物質と水相の二つの相に分離し
た。両相をそれぞれわけ取り、油状物質4.0gを回収
した。供試試料(有機物基準)に対する油状物質の収率
は約21重量%、その油状物質の発熱量は約8000k
cal/kgであった。
【0017】実施例4 生ゴミB100gに触媒として炭酸ナトリウムを1g添
加し、加圧反応容器中で、窒素ガスにより150kg/
cm2Gに加圧し、昇温速度約10℃/分で325℃ま
で加熱した。この場合、反応圧力は、圧力調節弁により
150kg/cm2Gに保った。この温度で1時間保持
した後に常温まで冷却し、反応生成物を反応容器からガ
ラス容器に取り出した。取り出し直後は懸濁状態であっ
たが、時間の経過とともに相分離が進行し、約5分後に
は油状物質と水相の二つの相に分離した。両相をそれぞ
れわけ取り、油状物質4.5gを回収した。供試試料
(有機物基準)に対する油状物質の収率は約24重量%
で、その油状物質の発熱量は8200kcal/kgで
あった。
加し、加圧反応容器中で、窒素ガスにより150kg/
cm2Gに加圧し、昇温速度約10℃/分で325℃ま
で加熱した。この場合、反応圧力は、圧力調節弁により
150kg/cm2Gに保った。この温度で1時間保持
した後に常温まで冷却し、反応生成物を反応容器からガ
ラス容器に取り出した。取り出し直後は懸濁状態であっ
たが、時間の経過とともに相分離が進行し、約5分後に
は油状物質と水相の二つの相に分離した。両相をそれぞ
れわけ取り、油状物質4.5gを回収した。供試試料
(有機物基準)に対する油状物質の収率は約24重量%
で、その油状物質の発熱量は8200kcal/kgで
あった。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明を実施する場合のフローシートの一例を
示す。
示す。
【符号の説明】 1 破砕分別装置 2 濃縮装置 3 反応装置 4 冷却装置 5 分離装置
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 小木 知子 茨城県つくば市小野川16番3 工業技術院 公害資源研究所内 (72)発明者 土手 裕 茨城県つくば市小野川16番3 工業技術院 公害資源研究所内 (72)発明者 美濃輪 智朗 茨城県つくば市小野川16番3 工業技術院 公害資源研究所内 (72)発明者 村上 雅教 東京都大田区羽田旭町11番1号 株式会社 荏原製作所内 (72)発明者 大谷 繁 東京都大田区羽田旭町11番1号 株式会社 荏原製作所内 (72)発明者 昔農 英夫 東京都大田区羽田旭町11番1号 株式会社 荏原製作所内
Claims (2)
- 【請求項1】 生ゴミを、必要に応じてのアルカリ性物
質の存在下、水性媒体の存在下で高温高圧に保持するこ
とによって油状物質に液化させることを特徴とする生ゴ
ミの油化処理方法。 - 【請求項2】 該油状物質を含む生ゴミ液化物を、密度
差を利用する分離手段により処理して油状物質を分離す
る請求項1の方法。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP3237302A JPH0551586A (ja) | 1991-08-23 | 1991-08-23 | 生ゴミの油化処理方法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP3237302A JPH0551586A (ja) | 1991-08-23 | 1991-08-23 | 生ゴミの油化処理方法 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH0551586A true JPH0551586A (ja) | 1993-03-02 |
Family
ID=17013353
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP3237302A Pending JPH0551586A (ja) | 1991-08-23 | 1991-08-23 | 生ゴミの油化処理方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH0551586A (ja) |
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US4836952A (en) * | 1986-04-16 | 1989-06-06 | Nippon Kayaku Kabushiki Kaisha | Deoxygenating composition |
| JP2003520121A (ja) * | 2000-01-24 | 2003-07-02 | ウェイスト リダクション バイ ウェイスト リダクション インコーポレイテッド | 感染性廃棄物の処理装置及び方法 |
Citations (5)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS59105079A (ja) * | 1982-12-06 | 1984-06-18 | Kurushima Group Kyodo Gijutsu Kenkyusho:Kk | アルカリ熱水を利用した有機物質の処理法 |
| JPS60262888A (ja) * | 1984-06-08 | 1985-12-26 | Agency Of Ind Science & Technol | 木質系バイオマスの液化方法 |
| JPS6173793A (ja) * | 1984-09-20 | 1986-04-15 | Agency Of Ind Science & Technol | セルロ−ス系バイオマスの高効率液化法 |
| JPS62109891A (ja) * | 1985-11-08 | 1987-05-21 | Agency Of Ind Science & Technol | アルコ−ル発酵残渣の処理方法 |
| JPH02102798A (ja) * | 1988-10-13 | 1990-04-16 | Agency Of Ind Science & Technol | 産業廃水汚泥の処理方法 |
-
1991
- 1991-08-23 JP JP3237302A patent/JPH0551586A/ja active Pending
Patent Citations (5)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS59105079A (ja) * | 1982-12-06 | 1984-06-18 | Kurushima Group Kyodo Gijutsu Kenkyusho:Kk | アルカリ熱水を利用した有機物質の処理法 |
| JPS60262888A (ja) * | 1984-06-08 | 1985-12-26 | Agency Of Ind Science & Technol | 木質系バイオマスの液化方法 |
| JPS6173793A (ja) * | 1984-09-20 | 1986-04-15 | Agency Of Ind Science & Technol | セルロ−ス系バイオマスの高効率液化法 |
| JPS62109891A (ja) * | 1985-11-08 | 1987-05-21 | Agency Of Ind Science & Technol | アルコ−ル発酵残渣の処理方法 |
| JPH02102798A (ja) * | 1988-10-13 | 1990-04-16 | Agency Of Ind Science & Technol | 産業廃水汚泥の処理方法 |
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US4836952A (en) * | 1986-04-16 | 1989-06-06 | Nippon Kayaku Kabushiki Kaisha | Deoxygenating composition |
| JP2003520121A (ja) * | 2000-01-24 | 2003-07-02 | ウェイスト リダクション バイ ウェイスト リダクション インコーポレイテッド | 感染性廃棄物の処理装置及び方法 |
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