JPH07166178A

JPH07166178A - 液体燃料組成物

Info

Publication number: JPH07166178A
Application number: JP27047194A
Authority: JP
Inventors: Eisuke Kumano; 英介熊野
Original assignee: Sumieito Co Ltd
Current assignee: Amita Holdings Co Ltd
Priority date: 1993-10-07
Filing date: 1994-10-07
Publication date: 1995-06-27
Anticipated expiration: 2012-03-26
Also published as: JP2594418B2; TW313585B

Abstract

(57)【要約】【目的】廃棄物から容易に調製でき、低粘度であって
も安定性の高い液体燃料組成物を得る。【構成】液体燃料組成物は、廃棄物を含み、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有
する。前記組成物の液体成分組成は、水不溶性廃油１０
〜９０重量％程度、水可溶性廃溶媒５〜８５重量％程度
および水５〜８５重量％程度である。また、前記組成物
の発熱量は２５００ｋｃａｌ／ｋｇ程度以上、２５℃に
おける粘度は２０００センチポイズ程度以下、塩素（Ｃ
ｌ）含有量は３０００ｐｐｍ程度以下である。前記組成
物の液状は、例えば油中水型又は水中油型のエマルジョ
ンである。この液体燃料組成物は広範囲の廃棄物を利用
できると共に、セメント焼成の液体補助燃料等として好
適に使用できる。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】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
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５−４７５９
６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。

【０００４】しかし、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）。

【０００５】

【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、低粘度であっても、安定性の高い液体燃料組成
物を提供することにある。

【０００６】本発明の他の目的は、広範囲の廃棄物を利
用できるとともに、調製および取扱が容易で、しかも燃
焼効率および燃焼安定性に優れる液体燃料組成物を提供
することにある。

【０００７】

【発明の構成】本発明者は、廃棄物中に含まれる液体成
分が、水不溶性廃油、水可溶性廃溶媒及び水に分類でき
ることに着目し、鋭意検討した結果、これら三種の成分
を含有させると、分散安定剤を特に必要とせず、低粘度
であっても安定性の高い液体燃料組成物が得られること
を見出だし、本発明を完成させた。

【０００８】すなわち、本発明は、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を提供す
る。

【０００９】前記廃棄物には、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が、特定の事業場か
ら安定且つ多量に排出される産業廃棄物、特別管理産業
廃棄物が好適に使用される。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。本発明
では、なかでも、汚泥、廃油、廃酸、廃アルカリなどの
液体成分を多く含有する廃棄物が繁用される。

【００１０】本発明の液体燃料組成物の主たる特徴は、
液体成分として、水不溶性廃油、水可溶性廃溶媒および
水を含む点に存する。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、半固形状のアスファルトな
どは含まない。前記液体成分を含む廃棄物が液状である
場合には、２５℃における粘度が、１００００センチポ
イズ以下、好ましくは０．５〜５０００センチポイズの
ものを使用する場合が多い。

【００１１】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；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。

【００１２】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。

【００１３】前記水可溶性廃溶媒は、例えば、廃塗料、
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。

【００１４】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；
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；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。

【００１５】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、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、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。

【００１６】本発明の液体燃料組成物は水を含む。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。

【００１７】上記のように、本発明の液体燃料組成物
は、液体成分として、水不溶性廃油および水に加えて、
水可溶性廃溶媒を含んでいる。この水可溶性廃溶媒は、
水不溶性廃油および水の双方に対して親和性を有する。
そのためか、本発明の液体燃料組成物では、低粘度の分
散液であっても高い分散安定性が得られる。

【００１８】本発明の液体燃料組成物において、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、特に好ましい液体燃料
組成物では、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、水の割合は２５〜６５重量％程度であ
る。

【００１９】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。

【００２０】本発明の液体燃料組成物中の固形分の含有
量は、流動性を損なわない範囲で適宜選択できるが、例
えば０〜５０重量％、好ましくは０〜３０重量％、さら
に好ましくは０〜２０重量％程度である。なお、前記固
形分には、アスファルトなどの半固形状の成分も含まれ
る。固形の廃プラスチックなどの添加により、発熱量を
増加させることができる。前記固形分は、前記液体燃料
組成物に不溶の場合には、粉砕して、例えば直径１ｍｍ
以下に細粒化するのが好ましい。

【００２１】本発明の液体燃料組成物は、必要に応じ、
液体成分として、前記水不溶性廃油、水可溶性廃溶媒お
よび水に加えて、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。

【００２２】本発明の液体燃料組成物の発熱量は、２５
００ｋｃａｌ／ｋｇ以上、特に３０００ｋｃａｌ／ｋｇ
〜１２０００ｋｃａｌ／ｋｇ程度であるのが好ましい。
発熱量が２５００ｋｃａｌ／ｋｇ以上の液体燃料組成物
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、各液体成分お
よび固形分の種類および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。

【００２３】本発明の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１〜２０
０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。

【００２４】また、本発明の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。

【００２５】好ましい液体燃料組成物には、例えば、Ｃ
ｌ含有量５０００ｐｐｍ以下（好ましくは３０００ｐｐ
ｍ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１０００ｐｐ
ｍ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Ｃ
ｄ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。

【００２６】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２０００ｐｐ
ｍ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５００ｐｐ
ｍ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５０００ｐｐ
ｍ以下、Ａｓ含有量１５ｐｐｍ以下、Ｐｂ含有量３０ｐ
ｐｍ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。

【００２７】本発明の液体燃料組成物の液状は、均一溶
液、懸濁液、油中水型又は水中油型のエマルジョンの何
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
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。

【００２８】本発明の液体燃料組成物は、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
上を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、分散機などによって行うことができ
る。

【００２９】本発明の液体燃料組成物は、前記のよう
に、分散液であっても高い分散安定性を有するため、特
に乳化剤や分散安定剤を必要としないが、前記乳化剤等
を添加することもできる。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。

【００３０】こうして得られる液体燃料組成物は、セメ
ント焼成のほか、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用として広範に使用することが
できる。

【００３１】

【発明の効果】本発明の液体燃料組成物は、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むため、
低粘度であっても、安定性が高い。

【００３２】また、広範囲の廃棄物を利用できるととも
に、調製、特に低粘度の液体燃料組成物の調製が容易で
あり、しかも取扱性に優れる。前記低粘度の液体燃料組
成物は、流動性に優れるため、燃焼効率および燃焼安定
性が高く、しかも作業効率を向上させることができる。

【００３３】

【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。

【００３４】実施例１〜２４、比較例１〜４各実施例および比較例につき、表１に示すＡ〜Ｎの廃棄
物のうち２〜３種（但し、比較例１では１種）を、それ
ぞれ表２および表３に示す割合で混合撹拌した。なお、
廃棄物Ｎの廃ポリエチレン粉末として、平均粒径１０μ
ｍの粉末を用いた。得られた液体燃料組成物の液体成分
の含有量（重量％）、液体成分組成（重量％）、発熱量
（ｋｃａｌ／ｋｇ）、粘度（センチポイズ）、液状を表
２および表３に、また、Ｃｌ、Ｆ、Ｐ、Ｓ、Ａｓ、Ｐｂ
およびＣｄの各元素の含有量（ｐｐｍ）を表４および表
５に示した。なお、表中、液体成分組成は、水不溶性廃
油、水可溶性廃溶媒及び水の合計量に対する各液体成分
の割合を示す。また、表中、「水不溶性」および「水可
溶性」は、それぞれ、水不溶性廃油、水可溶性廃溶媒を
示す。粘度は、２５℃において、回転粘度計で測定した
値を示す。液状の欄の「Ｓ」は溶液を、「Ｏ／Ｗ」は水
中油型のエマルジョンを、「Ｗ／Ｏ」は油中水型のエマ
ルジョンを示す。表４、表５において、「−」はデータ
がないことを示す。

【００３５】

【表１】

【００３６】

【表２】

【００３７】

【表３】

【００３８】

【表４】

【００３９】

【表５】実施例１〜２４で得られた液体燃料組成物は、液状の如
何に拘らず、極めて安定性が高く、層分離や凝縮は起こ
らなかった。また、表２〜表５に示されるように、これ
らの液体燃料組成物は、低粘度で、しかも発熱量が高
く、Ｃｌ、Ｆ、Ｐｂ、Ｃｄなどの腐蝕性物質や有害物質
を形成する元素の含有量も極めて低い値を示した。

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】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。
【請求項２】液体成分組成が、水不溶性廃油１０〜９
０重量％、水可溶性廃溶媒５〜８５重量％および水５〜
８５重量％である請求項１記載の液体燃料組成物。
【請求項３】発熱量が２５００ｋｃａｌ／ｋｇ以上で
ある請求項１記載の液体燃料組成物。
【請求項４】２５℃における粘度が２０００センチポ
イズ以下である請求項１記載の液体燃料組成物。
【請求項５】塩素（Ｃｌ）含有量が３０００ｐｐｍ以
下である請求項１記載の液体燃料組成物。
【請求項６】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。