JPH108075A - 有機廃棄物固形燃料 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 余り利用されていない泥炭を使用し、泥炭の
持つ特性を利用して、生ゴミなど有機廃棄物を燃料化
し、脱臭や殺菌効果に優れ、また固形化が容易で長期間
の貯蔵、保存及び運搬が可能で、しかも燃焼状態も良く
高カロリーの燃焼が得られる。 【解決手段】 乾燥状態で有機物に対して水溶性天然フ
ミン酸が10重量％以上含まれ植物繊維質を含んだ草炭や
泥質泥炭などの乾燥泥炭を20重量％以上と、残部が生ゴ
ミなどを乾燥させたを有機廃棄物との混合物を成型固形
化したことを特徴とする有機廃棄物固形燃料。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は天然に産出する、い
わゆる石炭に含まれない草炭や泥質泥炭などの泥炭と、
事業所や家庭等から排出されるゴミなどの有機廃棄物を
混合した有機廃棄物固形燃料に関するものである。

【０００２】

【従来の技術】一般に事業所、家庭等から排出される生
ゴミは水分を多く含み、腐敗や悪臭の発生などの問題が
多く、焼却や埋立によって処分されている。特に大都市
部においては、年々ゴミの発生量が増大し、その埋立地
の確保が困難になってきている。このため発生する生ゴ
ミから固形燃料を成型して、これを燃料としてボイラー
を加熱し、発電や蒸気の発生に利用することが開発され
ている。この方法としては例えば生ゴミを乾燥ささせた
乾燥粉末と、石炭の微粉末を混合させ、これをペレット
状に成型して固形燃料を製造する。

【０００３】この石炭の微粉末を用いた固形燃料は、生
ゴミに比べて運搬が容易であって、石炭表面の吸着や、
石炭に含まれるフミン酸の作用により脱臭や殺菌効果が
あるので貯蔵、保存及び運搬が可能であり、また燃焼条
件の変動の少ないゴミを熱源として利用すると共に、石
炭自体を熱源として利用できるので高カロリーの燃焼が
得られる効果がある。

【０００４】しかしながら従来の石炭の微粉末を用いた
固形燃料は、フミン酸としては水にわずかしか溶けない
再生フミン酸が主体であり脱臭や殺菌効果が少ない。そ
のためフミン酸による固化作用が少なく、保管や運搬中
に崩れ易く、また燃焼状態が良好でないなどの問題があ
る。更に有機物と灰分の分離が困難であるため、製品中
のフミン成分の調整ができなかった。

【０００５】

【発明が解決しようとする課題】本発明は上記欠点を除
去し、現在余り利用されていない泥炭を使用し、泥炭の
持つ特性を利用して、生ゴミなど有機廃棄物を燃料化
し、脱臭や殺菌効果に優れ、また固形化が容易で長期間
の貯蔵、保存及び運搬が可能で、しかも燃焼状態も良く
高カロリーの燃焼が得られる有機廃棄物固形燃料を提供
するものである。

【０００６】

【課題を解決するための手段】本発明の請求項１記載の
有機廃棄物固形燃料は、水溶性天然フミン酸を含有する
植物繊維質を含んだ草炭や泥質泥炭などの乾燥泥炭と、
生ゴミなどを乾燥させた有機廃棄物との混合物を成型固
形化したことを特徴とするものである。更に請求項２記
載の有機廃棄物固形燃料は、乾燥状態で有機物に対して
水溶性天然フミン酸が10重量％以上含まれる乾燥泥炭を
20重量％以上、残部が生ゴミなどを乾燥させた有機廃棄
物であることを特徴とするものである。

【０００７】更に請求項３記載の有機廃棄物固形燃料
は、草炭や泥質泥炭から分離した乾燥植物繊維質と、生
ゴミなどを乾燥させた有機廃棄物との混合物を成型固形
化したことを特徴とするもので、泥炭から天然フミンを
含有する植物繊維質を分離することが容易であり、また
フミン酸量の調整も容易である。

【０００８】本発明において用いる泥炭は、例えば東北
地方に産出する泥炭を採掘してこれを乾燥させたものを
用いる。この泥炭は、亜炭、褐炭などのような石炭では
なく、石炭の分類に含まれていない草炭や泥質泥炭であ
る。この泥炭は葦、茅、菅などを源種とするもので植物
繊維質を多量に含むものである。また泥炭は地中の浅い
ところにあるので採掘が容易であり、また従来ほとんど
その利用価値がなかったため安価に入手することができ
る。

【０００９】また採掘は手掘りか機械掘りで行ない、戸
外に横にして積んで自然乾燥させると、１〜２カ月で水
分含有量は10〜15％程度に低下し、容積も１／５〜１／
６程度で、比重も0.3 程度になるので運搬も容易とな
る。また機械掘りでは、浚渫機を使い、水中で撹拌して
ホースで吸い込んで泥炭をパルプ状とする。次にフィル
ターと遠心分離機で脱水し、更に乾燥円筒にかけて水分
含有量を15〜30％程度に低下させ、これをペレット造粒
機にかけて水分含有量を10％程度以下にしたペレット状
のものを得る。

【００１０】また泥炭は、草炭や泥質泥炭を単独で、ま
たは混合して用いても良い。この場合の配合割合は、草
炭10〜80：泥質泥炭90〜20程度が好ましい。また乾燥泥
炭に含まれる水溶性天然フミン酸は、乾燥状態で有機物
に対して10重量％以上が好ましく、これより水溶性天然
フミン酸が少ないと固形化する時の成型性や燃焼性が悪
くなるからである。また泥炭には微生物が多数棲息して
おり、この微生物は泥炭を構成する植物性成分と酸化還
元条件によって決まる。測定した結果によると上層の泥
炭１ｇから７億、25〜50cmの深さでは、２千５百万の細
菌を数え、またその種類は24属74種の菌を分離したが、
特に酸に強い糸状菌が多い。

【００１１】また泥炭から植物繊維質を分離して、高い
品質の植物繊維質だけを有機廃棄物に混合しても良い。
この分離方法としては、溶解法と乾燥粉化法がある。溶
解法は泥炭を水に溶解させると、植物繊維質の80％は浮
上し、灰分と分離することができる。この時、界面活性
剤液を添加して浮遊選別すれば更に効果的である。この
ように浮遊選別した植物繊維質を乾燥させれば、高品質
のものが得られる。

【００１２】また乾燥粉化法は、泥炭を水分20％程度ま
で乾燥させた後、乾燥した泥炭を解砕機で解砕し、これ
を篩付きトロンメルなどで重力選別して灰分を除き、植
物繊維質だけを選別すると有機廃棄物との混合が更に容
易となり、灰分が除去せれているので、燃焼効率を向上
させることができる。また泥炭に含まれる植物繊維質は
内部表面積が石炭などに比べて大きいため、内部乾燥が
促進され、フミン酸の量が増加し、更にフミン酸の酸化
による固化のため乾燥が促進される。

【００１３】また事業所や家庭等から排出される生ゴ
ミ、あるいは下水処理場から排出される有機汚泥、畜産
農家から排出される畜糞などの有機廃棄物は、水分含有
量が多いので、脱水や乾燥させて水分を20％程度にする
必要がある。また水分含有量が比較的多い時には、バイ
ンダーとして亜硫酸（Ｈ₂ ＳＯ₃ ）が水分調整に有効で
ある。亜硫酸は還元性物質で、強い還元剤に出会えば、
これを酸化して自身は還元される特性がある。フミン酸
は強い還元剤であるので、酸化されればフミン酸が増え
粘結性が強化される。なお乾燥させた有機廃棄物も同様
に粉砕しておく。

【００１４】次にこの粉砕した有機廃棄物と、粉砕した
泥炭、または泥炭から分離した植物繊維質とを混合す
る。この混合割合は、乾燥泥炭を20重量％以上とし、残
部を乾燥させた有機廃棄物とすると良い。この場合、乾
燥泥炭は、水溶性天然フミン酸が10重量％以上含まれて
いるものを用いる。なお乾燥泥炭の混合割合が20重量％
未満であると、成型性や殺菌・消臭性などが十分に得ら
れない。また必要に応じて石灰などのアルカリ分を２〜
５重量％添加すると、植物繊維質に含まれる水溶性天然
フミン酸の溶出が促進される。

【００１５】このように乾燥した有機廃棄物と、泥炭ま
たは泥炭から分離した植物繊維質とを混合した混合物を
成型機にかけて、直径10〜30mm程度のペレットに成型し
て有機廃棄物固形燃料を製造する。このようにペレット
状に成型された有機廃棄物固形燃料は、植物繊維質がバ
インダーとしての作用をなして成型性、固化性が向上
し、運搬中に振動が加わっても、また水に濡れても崩れ
にくく長期間に亘って形状を保持することができる。

【００１６】また泥炭、特に植物繊維質には水溶性天然
フミン酸が乾燥状態で10〜80重量％程度含まれている。
この水溶性天然フミン酸としてフルボ酸等があり、フミ
ン酸は湿った状態ではゼラチン状で、乾燥すれば褐色な
いし黒褐色の脆い塊状または粉状で、酸化によりフミン
酸濃度が上昇し固結作用が向上する。このためペレット
状に成型する時の固結作用により形状保持性を更に向上
させることができると共に、成型後も固化が進行し、運
搬や保管中に崩れて、微粉化して公害を引き起こすこと
が防止できる。

【００１７】またフミン酸は、殺菌作用と吸着防臭作用
に優れた効果を有し、生ゴミなどの腐敗をやカビの発生
を防止すると共に、悪臭を吸着してほとんど臭気を感じ
ることなく、例え雨で濡れても容易に溶出するフミン酸
溶液によって殺菌、防臭が行なわれ、長期間の保存性が
得られる。また植物繊維質はその表面に糸状菌株を多数
保有し、菌の好い住みかとものなるので、生ゴミの分解
も促進させることができる。

【００１８】またこの有機廃棄物固形燃料は、ボイラー
の燃料として燃焼させることも可能で、これは植物繊維
質が混合されているので崩壊粉化が少なく、燃焼時の通
風性が良好で、そのため酸化が十分に行なわれ、有機廃
棄物と泥炭とが燃焼して高カロリーの燃焼熱を発生させ
ることができ、また燃焼中も悪臭の発生がない。また必
要に応じて、粉砕プラスチックを数％混入すれば、更に
高カロリーの燃焼が行なえる。またこの他に生草炭やオ
ガクズを添加しても良く、更に保存性を高めるために各
種のバクテリアを添加しても良い。

【００１９】

【実施例】以下本発明の実施例について説明する。宮城
県岩沼市で採掘した泥炭を自然乾燥させてからこれを粉
砕し、水分が20％の乾燥泥炭粉末（植物繊維質32重量
％、水溶性天然フミン酸42重量％）を作成した。また食
品工場から排出された生ゴミを収集して、これを粉砕し
た後、乾燥機で乾燥させて水分を20％にして直径が10mm
程度の乾燥ゴミを作成した。このように形成された乾燥
泥炭粉末と乾燥ゴミを表１のＮｏ１〜Ｎｏ３に示す割合
に混合して、成型機で直径20mmのペレット状の有機廃棄
物固形燃料を作成した。

【００２０】この固形燃料について、貯蔵性の試験を行
ない１カ月経過後の表面状態と臭気の発生状態を観察し
た。また固形燃料の運搬中における粉化飛散試験を行な
った。これはビーカーに固形燃料を 100ｇ入れて、１分
間に５回の振動を与えて、30分経過後の崩れた粉体の量
を測定した。またこの固形燃料を燃焼させて、その発熱
量を測定した。また比較のために、乾燥泥炭粉末の添加
量を少なくしたもの（Ｎｏ４）についても同様に実験を
行なってその結果を表１に示した。

【００２１】

【表１】

【００２２】上表の結果より、実施例品は表面の崩れも
なく成型性に優れていた。また水溶性天然フミン酸の殺
菌・消臭作用により無臭で、表面にカビの発生は全く認
められなかった。運搬中における粉化飛散量は、バイン
ダーとなる植物繊維質が含まれていると共に、時間経過
によるフミン酸酸化のための粘結性の向上が見られ、運
搬中の飛散がほとんどないことが確認された。また燃焼
試験の結果、固形燃料は崩れず、通気性も確保されてい
るので良く燃焼し、発熱量も4000カロリー以上得られ
た。

【００２３】またこれとは別に、溶解法によって泥炭に
含まれる植物繊維質を分離して、これを戸外で２カ月乾
燥させて水分含有量を12％、比重を0.34とした。この乾
燥さた植物繊維質と乾燥ゴミとを50重量％づつ混合し、
この混合物を成型してペレット状の固形燃料を作成し
た。この固形燃料は、１カ月経過後の表面状態も良好で
臭気はなく、また燃焼試験の結果、発熱量は4500カロリ
ーで、灰の残留量も極めて少なかった。

【００２４】

【発明の効果】以上説明した如く本発明に係る有機廃棄
物固形燃料によれば、植物繊維質が、成型したペレット
のバインダーとなるので、成型が容易で、運搬による振
動によっても形状が崩れず、また泥炭に含まれる水溶性
天然フミン酸の殺菌・消臭作用および固化作用により長
期間の貯蔵、保存が可能で、運搬も安全に行なえる。ま
た燃焼条件の変動の少ないゴミなどの有機廃棄物と泥炭
を熱源として利用し、更に植物繊維質が含まれているの
で燃焼中の固形物の崩壊がなく通気性に優れ、高い発熱
カロリーを得ることができる。この結果、安価に入手で
きる泥炭と生ゴミなどの有機廃棄物を原料としているの
で、安価な熱源が得られると共に、ゴミの減量と埋立地
の確保の困難を軽減することができる。

Claims (3)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 水溶性天然フミン酸を含有する植物繊維
   質を含んだ草炭や泥質泥炭などの乾燥泥炭と、生ゴミな
   どを乾燥させた有機廃棄物との混合物を成型固形化した
   ことを特徴とする有機廃棄物固形燃料。
2. 【請求項２】 乾燥状態で有機物に対して水溶性天然フ
   ミン酸が10重量％以上含まれる乾燥泥炭を20重量％以
   上、残部が生ゴミなどを乾燥させた有機廃棄物であるこ
   とを特徴とする請求項１記載の有機廃棄物固形燃料。
3. 【請求項３】 草炭や泥質泥炭から分離した乾燥植物繊
   維質と、生ゴミなどを乾燥させた有機廃棄物との混合物
   を成型固形化したことを特徴とする有機廃棄物固形燃
   料。