廃棄物処理システム及びその方法並びにバイオエタノール製造設備
【課題】廃棄物中の食品廃棄物から油分を回収し、これを外部過熱器の燃料として有効利用する廃棄物処理システム及びその方法並びにバイオエタノール製造設備を提供する。
【解決手段】ごみを焼却処理又は溶融処理するごみ処理設備１１と、ごみ処理設備１１にて発生した廃熱を利用して蒸気を発生するボイラ３１、蒸気の過熱度を更に上げて過熱蒸気を生成する外部過熱器３２、及び過熱蒸気により駆動されるタービン３３を有する発電設備１２と、食品廃棄物からエタノールを製造するバイオエタノール製造設備１３とを備えた廃棄物処理システム１０において、バイオエタノール製造設備１３は、食品廃棄物を糖化して糖化液を生成する糖化装置４２と、糖化液を油分、水溶液分、及び固形分に分離する分離装置４３とを備え、油分が、外部過熱器３２の燃料として外部過熱器３２に供給される。
【解決手段】ごみを焼却処理又は溶融処理するごみ処理設備１１と、ごみ処理設備１１にて発生した廃熱を利用して蒸気を発生するボイラ３１、蒸気の過熱度を更に上げて過熱蒸気を生成する外部過熱器３２、及び過熱蒸気により駆動されるタービン３３を有する発電設備１２と、食品廃棄物からエタノールを製造するバイオエタノール製造設備１３とを備えた廃棄物処理システム１０において、バイオエタノール製造設備１３は、食品廃棄物を糖化して糖化液を生成する糖化装置４２と、糖化液を油分、水溶液分、及び固形分に分離する分離装置４３とを備え、油分が、外部過熱器３２の燃料として外部過熱器３２に供給される。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、食品廃棄物を含む廃棄物を処理する廃棄物処理システム及びその方法並びに食品廃棄物を原料としたバイオエタノール製造設備に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来、食品廃棄物からバイオエタノールを製造する種々の方法が知られている。その中で、食品廃棄物を糖化して糖化液を生成する糖化工程の後に、糖化液を三相遠心分離して油分、水溶液分、固形分に分離する三相遠心分離工程を設け、分離した油分を回収する技術が存在する。この技術においては、回収した油分は、エステル交換反応、亜臨界処理及び熱処理等からなる燃料化処理によって脂肪酸メチルエステルを含むバイオディーゼル燃料（ＢＤＦ）の原料として利用される（特許文献１参照）。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特開２００９−１０６９３２号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
しかし、回収した油分は植物油と動物脂の混合物であり、分子量が大きい。そのため、回収した油分（脂分）は３０℃未満で凝固し、取扱いが困難であった。従って、回収した油分は燃料油としての利用価値が低く、そのまま焼却される場合もあった。また、回収した油分には、食品を調理する過程で酸化した油が含まれている。そのため、酸化した油が含まれていない場合に比べ、ＢＤＦ化に必要な触媒等の副資材や工程が多く必要である。即ち、回収した油分をＢＤＦ化して有効活用するためには、コストや手間の観点から問題があった。
本発明は、食品廃棄物を含む廃棄物から油分を回収し、これを発電設備に設けられた外部過熱器の燃料として有効利用する廃棄物処理システム及びその方法並びにバイオエタノール製造設備を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００５】
前記目的に沿う第１の発明に係る廃棄物処理システムは、ごみを焼却処理又は溶融処理するごみ処理設備と、前記ごみ処理設備にて発生した廃熱を利用して蒸気を発生するボイラ、前記蒸気の過熱度を更に上げて過熱蒸気を生成する外部過熱器、及び前記過熱蒸気により駆動されるタービンを有する発電設備と、食品廃棄物からエタノールを製造するバイオエタノール製造設備とを備えた廃棄物処理システムであって、
前記バイオエタノール製造設備は、前記食品廃棄物を糖化して糖化液を生成する糖化装置と、
前記糖化液を油分、水溶液分、及び固形分に分離する分離装置とを備え、
前記油分が、前記外部過熱器の燃料として該外部過熱器に供給される。
【０００６】
前記目的に沿う第２の発明に係る廃棄物処理システムは、ごみを焼却処理又は溶融処理するごみ処理設備と、前記ごみ処理設備にて発生した廃熱を利用して蒸気を発生するボイラ、前記蒸気の過熱度を更に上げて過熱蒸気を生成する外部過熱器、及び前記過熱蒸気により駆動されるタービンを有する発電設備と、食品廃棄物からエタノールを製造するバイオエタノール製造設備とを備えた廃棄物処理システムであって、
前記バイオエタノール製造設備は、前記食品廃棄物を発酵させてエタノール発酵液を生成する発酵装置と、
前記エタノール発酵液を蒸留してエタノール液を生成する蒸留装置とを備え、
前記エタノール液が、前記外部過熱器の燃料として該外部過熱器に供給される。
【０００７】
第１の発明に係る廃棄物処理システムにおいて、前記バイオエタノール製造設備は、更に前記水溶液分を発酵させてエタノール発酵液を生成する発酵装置と、
前記エタノール発酵液を蒸留してエタノール液を生成する蒸留装置とを備え、
前記エタノール液が、前記外部過熱器の燃料として該外部過熱器に供給されてもよい。
【０００８】
また、第１、第２の発明に係る廃棄物処理システムにおいて、前記エタノール液のエタノール濃度が８５〜９５ｗｔ％であってもよい。
【０００９】
第１、第２の発明に係る廃棄物処理システムにおいて、前記ごみ処理設備は前記ごみを焼却又は溶融する炉を有し、前記固形分を前記炉にて処理することができる。
【００１０】
第１、第２の発明に係る廃棄物処理システムにおいて、前記外部過熱器から出た排ガスを前記ボイラに送出し、廃熱を回収してもよい。
【００１１】
また、第１発明に係る廃棄物処理システムにおいて、電力の売電料金が予め決められた金額よりも高い時間帯に前記油分及び前記エタノール液のうち少なくとも一方を熱源として前記外部過熱器を稼動させることも可能である。
【００１２】
第１発明に係る廃棄物処理システムにおいて、前記油分はその温度が３０℃以上６０℃未満に維持された状態で、前記外部過熱器まで移送されることが好ましい。
【００１３】
前記目的に沿う第３の発明に係る廃棄物処理方法は、ごみを焼却処理又は溶融処理する工程Ａと、前記工程Ａにより発生した熱を利用して蒸気を発生させる工程Ｂと、廃棄物中の食品廃棄物を糖化して糖化液を生成する工程Ｃと、前記糖化液から油分を分離する工程Ｄとを含む廃棄物の処理方法であって、
前記油分を熱源として前記工程Ｂにて発生した前記蒸気の過熱度を更に上げ、過熱蒸気を生成する工程Ｅと、
前記過熱蒸気を利用して発電機を駆動する工程Ｆとを含む。
【００１４】
前記目的に沿う第４の発明に係る廃棄物処理方法は、ごみを焼却処理又は溶融処理する工程Ａと、前記工程Ａにより発生した熱を利用して蒸気を発生させる工程Ｂと、廃棄物中の食品廃棄物を発酵させてエタノール発酵液を生成する工程Ｇと、前記エタノール発酵液を蒸留してエタノール液を生成する工程Ｈとを含む廃棄物の処理方法であって、
前記エタノール液を熱源として前記工程Ｂにて発生した前記蒸気の過熱度を更に上げ、過熱蒸気を生成する工程Ｉと、
前記過熱蒸気を利用して発電機を駆動する工程Ｆとを含む。
【００１５】
前記目的に沿う第５の発明に係るバイオエタノール製造設備は、廃棄物中の食品廃棄物を糖化して糖化液を生成する糖化装置と、前記糖化液から油分及び水溶液分を分離する分離装置と、前記水溶液分を発酵させてエタノール発酵液を生成する発酵装置と、前記エタノール発酵液を蒸留してエタノール液を生成する蒸留装置とを備えたバイオエタノール製造設備であって、
前記油分及び前記エタノール液のうち少なくとも一方が、発電設備のタービンを回転させる過熱蒸気を生成する外部過熱器の燃料として使用される。
【発明の効果】
【００１６】
請求項１、及び請求項１に従属する請求項３〜８記載の廃棄物処理システムにおいては、バイオエタノール製造設備にて生成された油分を利用して過熱蒸気を生成することにより、本発明の構成をとらない場合よりも発電効率を向上させることが可能である。
【００１７】
請求項２、及び請求項２に従属する請求項４〜６記載の廃棄物処理システムにおいては、バイオエタノール製造設備にて生成されたエタノールを利用して過熱蒸気を生成することにより、本発明の構成をとらない場合よりも発電効率を向上させることが可能である。
【００１８】
特に、請求項３記載の廃棄物処理システムにおいては、バイオエタノール製造設備にて生成されたエタノールを利用して過熱蒸気を生成することにより、本発明の構成をとらない場合よりも発電効率を向上させることが可能である。
【００１９】
請求項４記載の廃棄物処理システムにおいては、エタノール濃度８５〜９５ｗｔ％のエタノール液が外部過熱器にて使用され、無水化装置を必ずしも必要としないので、設備に必要なコスト及びランニングコストが低減される。
【００２０】
請求項５記載の廃棄物処理システムにおいては、バイオエタノール製造設備にて排出される固形分を焼却処理又は溶融処理することが可能である。
【００２１】
請求項６記載の廃棄物処理システムにおいては、外部過熱器の廃熱がボイラにて回収されるので、熱の有効利用を図ることが可能である。
【００２２】
請求項７記載の廃棄物処理システムにおいては、売電料金の高い時間帯に、回収した油分及び生成したエタノールのうち少なくとも一方を熱源として外部過熱器を稼動させるため、ランニングコストをより低減させることが可能である。
【００２３】
請求項８記載の廃棄物処理システムにおいては、油分が保温された状態で移送されるため、油分を凝固させることなく移送することが可能である。
【００２４】
請求項９記載の廃棄物処理方法においては、食品廃棄物から得られた油分を熱源として過熱蒸気を生成し、この過熱蒸気を利用して発電機を駆動することにより、本発明の方法をとらない場合よりも発電効率を向上させることが可能である。
【００２５】
請求項１０記載の廃棄物処理方法においては、食品廃棄物から得られたエタノール液を熱源として過熱蒸気を生成し、この過熱蒸気を利用して発電機を駆動することにより、本発明の方法をとらない場合よりも発電効率を向上させることが可能である。
【００２６】
請求項１１記載のバイオエタノール製造設備においては、回収した油分又は生成したエタノール液を熱源として過熱蒸気が生成され、この過熱蒸気によりタービンが回転するので、本発明の構成をとらない場合よりも発電効率を向上させることが可能である。
【図面の簡単な説明】
【００２７】
【図１】本発明の一実施の形態に係る廃棄物処理システムの構成図である。
【発明を実施するための形態】
【００２８】
続いて、添付した図面を参照しつつ、本発明を具体化した実施の形態につき説明し、本発明の理解に供する。
本発明の一実施の形態に係る廃棄物処理システム１０は、図１に示すように、大きく分けてごみ処理設備１１、発電設備１２、及びバイオエタノール製造設備１３を備えている。
【００２９】
ごみ処理設備１１は、溶融炉（又は焼却炉、いずれも炉の一例）２１及び燃焼装置２２を備え、可燃ごみを焼却する。
【００３０】
溶融炉２１では、可燃ごみが処理される。この処理過程においては、乾燥及び熱分解の過程で可燃性ガス（一酸化炭素、水素、及びメタン等）が発生する。
燃焼装置２２は、溶融炉２１で発生した可燃性ガスを燃焼させる。なお、燃焼装置２２の燃焼室に着火するための燃料として、パイロット灯油が使用される。
【００３１】
発電設備１２は、ボイラ３１、外部過熱器３２、タービン３３、及び復水器３４を備えている。
ボイラ３１は、燃焼装置２２から出る高温の排ガス（廃熱）を利用して蒸気を発生させる。ボイラ３１の配管の材質は、炭素鋼である。なお、この排ガスは、硫黄分や塩素分を含み、ボイラ３１の配管に使用される炭素鋼を高温腐食させることが知られている。従って、蒸気温度は、例えば４００℃よりも高い温度に加熱することができない。ボイラ３１にて熱源として利用された排ガスは、排ガス洗浄装置３５にて浄化され、大気に放出される。
【００３２】
外部過熱器３２は、ボイラ３１で発生した蒸気を加熱する。外部過熱器３２が蒸気の過熱度を更に上げることにより、より高い過熱度（熱量）を持った蒸気（過熱蒸気）が生成される。外部過熱器３２は、食品廃棄物から得られる回収油（後述）を燃焼させて熱源とする第１のバーナ（不図示）及びエタノール（後述）を燃焼させて熱源とする第２のバーナ（不図示）を有している。外部過熱器３２のケーシング部分には本体を冷却するための水管が通されている。
【００３３】
タービン３３は、タービン３３の回転シャフトに接続された発電機（不図示）を駆動する。タービン３３は外部過熱器３２にて生成された過熱蒸気によって回転する。
復水器３４は、タービン３３から出た蒸気を凝縮させる。
【００３４】
バイオエタノール製造設備１３は、前処理装置４１、糖化装置４２、三相遠心分離装置（分離装置の一例）４３、発酵装置４４、蒸留装置４５を備え、食品廃棄物を原料としてバイオエタノールを製造する。ここで、食品廃棄物には、家庭から出る生ゴミ（家庭系生ごみ）、食品工場から出る食品系産業廃棄物、流通段階で廃棄される廃食品（廃菓子、コンビニ等から回収された賞味期限切れの食材、レストラン等から排出される食べ残し）、給食や病院等での廃食材、需給調整や生産の段階で糖度を上げる為に除去された果実（事業系生ごみ）など、人間が食用に生産、加工、調理及び飲食する段階で発生したあらゆる廃棄物が含まれる。
【００３５】
前処理装置４１は、食品廃棄物を破砕すると共に選別し、プラスチックやビニール等の夾雑物を取り除く。
【００３６】
糖化装置４２は、夾雑物が取り除かれた食品廃棄物にグリコールアミラーゼなどの酵素を添加して約６０℃に保持することにより、食品廃棄物中のデンプンをブドウ糖にして水に溶ける状態にして糖化液を生成する。糖化装置４２には、図示しない振動篩機又はスクリュープレス等のスクリーンが設けられており、糖化液に含まれた繊維分、プラスチック、紙、袋、割り箸、金属及び甲殻類などの夾雑物が残さとして取り除かれる。
このように、糖化装置４２にて処理することによって、食品廃棄物中の油分の回収量を増やすことができる。例えば、天ぷら衣に付着した油分は、天ぷら衣のデンプン質が加水分解され、糖化液中に液状の形態で放出されるため、油分の回収量が増える。
【００３７】
三相遠心分離装置４３は、糖化液を油分、水溶液分、及び固形分の３相に分離する。分離された油分は外部過熱器３２に燃料として供給される。ここで、分離直後の油分の温度は６０℃である。ところが油分は、移送途中で温度が低下し、３０℃未満になると凝固するため、移送管での移送は困難となる。そのため、三相遠心分離装置４３の後段に油分を一時的に貯留するバッファ槽（不図示）を設け、そのバッファ槽にて油分の温度を維持し、蒸気トレース等で保温された移送管を介して外部過熱器３２へ移送する。この蒸気度トレースは、例えば、移送管の外周にスチーム管を巻くことによって実現できる。このようにして、三相遠心分離装置４３から外部過熱器３２へ移送される間、流動性を保つため、油分の温度は３０℃以上６０℃未満、好ましくは３０℃以上３５℃未満に維持される。分離された油分は、低硫黄及び低塩化物のＡ重油相当の品質である。
一方、分離された水溶液分は、糖液として発酵装置４４に送出される。固形分は、残さとして溶融炉２１に送出され、処理される。
【００３８】
発酵装置４４は、三相遠心分離装置４３で得られた糖液に酵母を添加し、例えば連続発酵によりエタノール発酵液を生成する。
【００３９】
蒸留装置４５は、発酵装置４４にて生成されたエタノール発酵液のエタノールを蒸留する。蒸留されたエタノールのエタノール濃度は、例えば８５〜９５ｗｔ％である。この蒸留されたエタノールは、外部過熱器３２に燃料として供給される。なお、蒸留の過程で蒸留廃液が生成される。この蒸留廃液は、一部は糖化装置４２において使用する水として再利用され、残りは燃焼装置２２で焼却される。或いは、蒸留廃液は、廃水処理装置（不図示）にて無害化処理された後、下水等に放流される。
【００４０】
次に、廃棄物処理システム１０を使用した廃棄物処理方法について説明する。
ごみ処理設備１１では、例えば溶融炉２１に廃棄物（可燃ごみ）が投入されると、可燃性ガスが発生する。このガスは燃焼装置２２で燃焼され、その際に生成される高温のガスは、ボイラ３１の熱源となる（以上、工程Ａ）。なお、焼却炉に廃棄物が投入される場合は、廃棄物が直接燃焼され、この燃焼の際に生成される高温ガスが、ボイラ３１の熱源となる。
【００４１】
バイオエタノール製造設備１３では、廃棄物中の食品廃棄物が前処理装置４１にて前処理される。前処理装置４１では食品廃棄物からプラスチックを主体とする夾雑物が除去される。この夾雑物は、溶融炉２１へ送られる。夾雑物が取り除かれた食品廃棄物は、糖化装置４２にて酵素により糖化され、糖化液が生成される（工程Ｃ）。生成された糖化液は、三相遠心分離装置４３にて油分、水溶液分、及び固形分の三相に分離される（工程Ｄ）。このうち、油分は回収油として外部過熱器３２へ燃料として送出される。水溶液分は発酵装置４４に送出される。固形分は、溶融炉２１にて溶融処理（又は焼却炉にて焼却処理）される。発酵装置４４では、酵母によりエタノール発酵液が生成される（工程Ｇ）。エタノール発酵液は、蒸留装置４５で蒸留され、エタノール液が生成される（工程Ｈ）。生成されたエタノール液は、外部過熱器３２へ燃料として送出される。
なお、バイオエタノール製造設備１３では、更に無水化装置（不図示）を設け、この無水化装置に蒸留装置４５で生成されたエタノール液の一部を導入してもよい。無水化装置は、膜分離、共沸、及びＰＳＡ法等により蒸留装置４５で濃縮されたエタノール液から水分を分離し、無水エタノールを生成する（無水化工程）。精製した無水エタノールは、ＥＴＢＥやＥ３ガソリンとして利用することができる。
【００４２】
発電設備１２では、燃焼装置２２から発生した熱が利用されて、ボイラ３１にて蒸気が発生する（工程Ｂ）。なお、一般に、燃焼装置２２から出る排ガスには、硫黄や塩化物、重金属等の腐食性ダストが多く含まれる。そこで、ボイラ３１の腐食を回避するために、ボイラ３１にて熱回収するための排ガスの温度は、４００℃以下に抑える必要がある。
本実施の形態においては、ボイラ３１にて発生した蒸気は、外部過熱器３２に導入されて加熱され、更に過熱度が大きくなった過熱蒸気が生成される（油分を熱源として工程Ｂにて発生した蒸気の過熱度を更に上げ、過熱蒸気を生成する工程を工程Ｅという。エタノール液を熱源として工程Ｂにて発生した蒸気の過熱度を更に上げ、過熱蒸気を生成する工程を工程Ｉという。）。この過熱蒸気の温度は、例えば４３０℃である。
ここで、外部過熱器３２の熱源は、三相遠心分離装置４３にて分離された回収油、及び蒸留装置４５で蒸留されたエタノールである。このように、従来は有効利用されていなかった回収油をそのまま外部過熱器３２の燃料として使用することができる。
特に、回収油及びエタノールは、燃焼装置２２から出る排ガスと比べて硫黄や塩化物の含有量が少ない。そのため外部過熱器３２内部の配管の材質をステンレス鋼に比べて安価な炭素鋼としても、この配管が高温腐食により劣化する心配はなく、４００℃を超えて蒸気を加熱することが可能である。従って、ボイラ３１より送られる蒸気（例えば４００℃、４０ａｔａ）を加熱して昇温することができる。その結果、より高い過熱度（熱量）を持った過熱蒸気が生成され、これをタービン３３に送ることで、発電効率が例えば１〜３％向上することが見込まれる。
【００４３】
なお、外部過熱器３２からは、例えば６００℃の排ガスが出る。この排ガスをボイラ３１へ送出し、廃熱回収することで熱の有効利用を図ることができる。また、この排ガスを排ガス洗浄装置３５で処理することもできる。
【００４４】
その後、外部過熱器３２で生成された過熱蒸気は、タービン３３を回転させる。これにより図示しない発電機が駆動され、電力が生成される（工程Ｆ）。タービン３３から出た蒸気は復水器３４にて凝縮し、ボイラ３１に送出されて循環する。
【００４５】
なお、本発明は、前述の実施の形態に限定されるものではなく、本発明の要旨を変更しない範囲での変更は可能である。例えば、前述のそれぞれ実施の形態や変形例の一部又は全部を組み合わせて本発明を構成する場合も本発明の技術的範囲に含まれる。
特に、外部過熱器３２は、第１及び第２のバーナを有していたが、一方のみを有していてもよい。即ち、回収油及びエタノールのうち少なくとも一方が熱源であればよい。
【００４６】
また、発電設備１２は、電力会社に対する売電料金が予め決められた金額よりも高い時間帯（例えば、深夜よりも売電料金の高い８時から２２時）に、回収した油分及び生成したエタノールのうち少なくとも一方を熱源として外部過熱器３２を稼動させ、発電効率を向上させてもよい。このような運転方法にすることで、より売電による収入を増大させることができ、廃棄物処理システム１０のランニングコストをより低減させることができる。この場合において、バイオエタノール製造設備は常時稼動させ、外部過熱器３２を稼動させない時間帯に生成されたバイオエタノール及び回収油は、単位容積当たりの熱量が大きい液体燃料であり、バッファ槽に貯留しておけばよい。なお、売電料金が予め決められた金額よりも高い時間帯にのみ、回収した油分及び生成したエタノールのうち少なくとも一方を熱源として外部過熱器３２を稼動させてもよい。
また、炉として、溶融炉の代わりに焼却炉を用いることもできる。
【符号の説明】
【００４７】
１０：廃棄物処理システム、１１：ごみ処理設備、１２：発電設備、１３：バイオエタノール製造設備、２１：溶融炉、２２：燃焼装置、３１：ボイラ、３２：外部過熱器、３３：タービン、３４：復水器、３５：排ガス洗浄装置、４１：前処理装置、４２：糖化装置、４３：三相遠心分離装置、４４：発酵装置、４５：蒸留装置
【技術分野】
【０００１】
本発明は、食品廃棄物を含む廃棄物を処理する廃棄物処理システム及びその方法並びに食品廃棄物を原料としたバイオエタノール製造設備に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来、食品廃棄物からバイオエタノールを製造する種々の方法が知られている。その中で、食品廃棄物を糖化して糖化液を生成する糖化工程の後に、糖化液を三相遠心分離して油分、水溶液分、固形分に分離する三相遠心分離工程を設け、分離した油分を回収する技術が存在する。この技術においては、回収した油分は、エステル交換反応、亜臨界処理及び熱処理等からなる燃料化処理によって脂肪酸メチルエステルを含むバイオディーゼル燃料（ＢＤＦ）の原料として利用される（特許文献１参照）。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特開２００９−１０６９３２号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
しかし、回収した油分は植物油と動物脂の混合物であり、分子量が大きい。そのため、回収した油分（脂分）は３０℃未満で凝固し、取扱いが困難であった。従って、回収した油分は燃料油としての利用価値が低く、そのまま焼却される場合もあった。また、回収した油分には、食品を調理する過程で酸化した油が含まれている。そのため、酸化した油が含まれていない場合に比べ、ＢＤＦ化に必要な触媒等の副資材や工程が多く必要である。即ち、回収した油分をＢＤＦ化して有効活用するためには、コストや手間の観点から問題があった。
本発明は、食品廃棄物を含む廃棄物から油分を回収し、これを発電設備に設けられた外部過熱器の燃料として有効利用する廃棄物処理システム及びその方法並びにバイオエタノール製造設備を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００５】
前記目的に沿う第１の発明に係る廃棄物処理システムは、ごみを焼却処理又は溶融処理するごみ処理設備と、前記ごみ処理設備にて発生した廃熱を利用して蒸気を発生するボイラ、前記蒸気の過熱度を更に上げて過熱蒸気を生成する外部過熱器、及び前記過熱蒸気により駆動されるタービンを有する発電設備と、食品廃棄物からエタノールを製造するバイオエタノール製造設備とを備えた廃棄物処理システムであって、
前記バイオエタノール製造設備は、前記食品廃棄物を糖化して糖化液を生成する糖化装置と、
前記糖化液を油分、水溶液分、及び固形分に分離する分離装置とを備え、
前記油分が、前記外部過熱器の燃料として該外部過熱器に供給される。
【０００６】
前記目的に沿う第２の発明に係る廃棄物処理システムは、ごみを焼却処理又は溶融処理するごみ処理設備と、前記ごみ処理設備にて発生した廃熱を利用して蒸気を発生するボイラ、前記蒸気の過熱度を更に上げて過熱蒸気を生成する外部過熱器、及び前記過熱蒸気により駆動されるタービンを有する発電設備と、食品廃棄物からエタノールを製造するバイオエタノール製造設備とを備えた廃棄物処理システムであって、
前記バイオエタノール製造設備は、前記食品廃棄物を発酵させてエタノール発酵液を生成する発酵装置と、
前記エタノール発酵液を蒸留してエタノール液を生成する蒸留装置とを備え、
前記エタノール液が、前記外部過熱器の燃料として該外部過熱器に供給される。
【０００７】
第１の発明に係る廃棄物処理システムにおいて、前記バイオエタノール製造設備は、更に前記水溶液分を発酵させてエタノール発酵液を生成する発酵装置と、
前記エタノール発酵液を蒸留してエタノール液を生成する蒸留装置とを備え、
前記エタノール液が、前記外部過熱器の燃料として該外部過熱器に供給されてもよい。
【０００８】
また、第１、第２の発明に係る廃棄物処理システムにおいて、前記エタノール液のエタノール濃度が８５〜９５ｗｔ％であってもよい。
【０００９】
第１、第２の発明に係る廃棄物処理システムにおいて、前記ごみ処理設備は前記ごみを焼却又は溶融する炉を有し、前記固形分を前記炉にて処理することができる。
【００１０】
第１、第２の発明に係る廃棄物処理システムにおいて、前記外部過熱器から出た排ガスを前記ボイラに送出し、廃熱を回収してもよい。
【００１１】
また、第１発明に係る廃棄物処理システムにおいて、電力の売電料金が予め決められた金額よりも高い時間帯に前記油分及び前記エタノール液のうち少なくとも一方を熱源として前記外部過熱器を稼動させることも可能である。
【００１２】
第１発明に係る廃棄物処理システムにおいて、前記油分はその温度が３０℃以上６０℃未満に維持された状態で、前記外部過熱器まで移送されることが好ましい。
【００１３】
前記目的に沿う第３の発明に係る廃棄物処理方法は、ごみを焼却処理又は溶融処理する工程Ａと、前記工程Ａにより発生した熱を利用して蒸気を発生させる工程Ｂと、廃棄物中の食品廃棄物を糖化して糖化液を生成する工程Ｃと、前記糖化液から油分を分離する工程Ｄとを含む廃棄物の処理方法であって、
前記油分を熱源として前記工程Ｂにて発生した前記蒸気の過熱度を更に上げ、過熱蒸気を生成する工程Ｅと、
前記過熱蒸気を利用して発電機を駆動する工程Ｆとを含む。
【００１４】
前記目的に沿う第４の発明に係る廃棄物処理方法は、ごみを焼却処理又は溶融処理する工程Ａと、前記工程Ａにより発生した熱を利用して蒸気を発生させる工程Ｂと、廃棄物中の食品廃棄物を発酵させてエタノール発酵液を生成する工程Ｇと、前記エタノール発酵液を蒸留してエタノール液を生成する工程Ｈとを含む廃棄物の処理方法であって、
前記エタノール液を熱源として前記工程Ｂにて発生した前記蒸気の過熱度を更に上げ、過熱蒸気を生成する工程Ｉと、
前記過熱蒸気を利用して発電機を駆動する工程Ｆとを含む。
【００１５】
前記目的に沿う第５の発明に係るバイオエタノール製造設備は、廃棄物中の食品廃棄物を糖化して糖化液を生成する糖化装置と、前記糖化液から油分及び水溶液分を分離する分離装置と、前記水溶液分を発酵させてエタノール発酵液を生成する発酵装置と、前記エタノール発酵液を蒸留してエタノール液を生成する蒸留装置とを備えたバイオエタノール製造設備であって、
前記油分及び前記エタノール液のうち少なくとも一方が、発電設備のタービンを回転させる過熱蒸気を生成する外部過熱器の燃料として使用される。
【発明の効果】
【００１６】
請求項１、及び請求項１に従属する請求項３〜８記載の廃棄物処理システムにおいては、バイオエタノール製造設備にて生成された油分を利用して過熱蒸気を生成することにより、本発明の構成をとらない場合よりも発電効率を向上させることが可能である。
【００１７】
請求項２、及び請求項２に従属する請求項４〜６記載の廃棄物処理システムにおいては、バイオエタノール製造設備にて生成されたエタノールを利用して過熱蒸気を生成することにより、本発明の構成をとらない場合よりも発電効率を向上させることが可能である。
【００１８】
特に、請求項３記載の廃棄物処理システムにおいては、バイオエタノール製造設備にて生成されたエタノールを利用して過熱蒸気を生成することにより、本発明の構成をとらない場合よりも発電効率を向上させることが可能である。
【００１９】
請求項４記載の廃棄物処理システムにおいては、エタノール濃度８５〜９５ｗｔ％のエタノール液が外部過熱器にて使用され、無水化装置を必ずしも必要としないので、設備に必要なコスト及びランニングコストが低減される。
【００２０】
請求項５記載の廃棄物処理システムにおいては、バイオエタノール製造設備にて排出される固形分を焼却処理又は溶融処理することが可能である。
【００２１】
請求項６記載の廃棄物処理システムにおいては、外部過熱器の廃熱がボイラにて回収されるので、熱の有効利用を図ることが可能である。
【００２２】
請求項７記載の廃棄物処理システムにおいては、売電料金の高い時間帯に、回収した油分及び生成したエタノールのうち少なくとも一方を熱源として外部過熱器を稼動させるため、ランニングコストをより低減させることが可能である。
【００２３】
請求項８記載の廃棄物処理システムにおいては、油分が保温された状態で移送されるため、油分を凝固させることなく移送することが可能である。
【００２４】
請求項９記載の廃棄物処理方法においては、食品廃棄物から得られた油分を熱源として過熱蒸気を生成し、この過熱蒸気を利用して発電機を駆動することにより、本発明の方法をとらない場合よりも発電効率を向上させることが可能である。
【００２５】
請求項１０記載の廃棄物処理方法においては、食品廃棄物から得られたエタノール液を熱源として過熱蒸気を生成し、この過熱蒸気を利用して発電機を駆動することにより、本発明の方法をとらない場合よりも発電効率を向上させることが可能である。
【００２６】
請求項１１記載のバイオエタノール製造設備においては、回収した油分又は生成したエタノール液を熱源として過熱蒸気が生成され、この過熱蒸気によりタービンが回転するので、本発明の構成をとらない場合よりも発電効率を向上させることが可能である。
【図面の簡単な説明】
【００２７】
【図１】本発明の一実施の形態に係る廃棄物処理システムの構成図である。
【発明を実施するための形態】
【００２８】
続いて、添付した図面を参照しつつ、本発明を具体化した実施の形態につき説明し、本発明の理解に供する。
本発明の一実施の形態に係る廃棄物処理システム１０は、図１に示すように、大きく分けてごみ処理設備１１、発電設備１２、及びバイオエタノール製造設備１３を備えている。
【００２９】
ごみ処理設備１１は、溶融炉（又は焼却炉、いずれも炉の一例）２１及び燃焼装置２２を備え、可燃ごみを焼却する。
【００３０】
溶融炉２１では、可燃ごみが処理される。この処理過程においては、乾燥及び熱分解の過程で可燃性ガス（一酸化炭素、水素、及びメタン等）が発生する。
燃焼装置２２は、溶融炉２１で発生した可燃性ガスを燃焼させる。なお、燃焼装置２２の燃焼室に着火するための燃料として、パイロット灯油が使用される。
【００３１】
発電設備１２は、ボイラ３１、外部過熱器３２、タービン３３、及び復水器３４を備えている。
ボイラ３１は、燃焼装置２２から出る高温の排ガス（廃熱）を利用して蒸気を発生させる。ボイラ３１の配管の材質は、炭素鋼である。なお、この排ガスは、硫黄分や塩素分を含み、ボイラ３１の配管に使用される炭素鋼を高温腐食させることが知られている。従って、蒸気温度は、例えば４００℃よりも高い温度に加熱することができない。ボイラ３１にて熱源として利用された排ガスは、排ガス洗浄装置３５にて浄化され、大気に放出される。
【００３２】
外部過熱器３２は、ボイラ３１で発生した蒸気を加熱する。外部過熱器３２が蒸気の過熱度を更に上げることにより、より高い過熱度（熱量）を持った蒸気（過熱蒸気）が生成される。外部過熱器３２は、食品廃棄物から得られる回収油（後述）を燃焼させて熱源とする第１のバーナ（不図示）及びエタノール（後述）を燃焼させて熱源とする第２のバーナ（不図示）を有している。外部過熱器３２のケーシング部分には本体を冷却するための水管が通されている。
【００３３】
タービン３３は、タービン３３の回転シャフトに接続された発電機（不図示）を駆動する。タービン３３は外部過熱器３２にて生成された過熱蒸気によって回転する。
復水器３４は、タービン３３から出た蒸気を凝縮させる。
【００３４】
バイオエタノール製造設備１３は、前処理装置４１、糖化装置４２、三相遠心分離装置（分離装置の一例）４３、発酵装置４４、蒸留装置４５を備え、食品廃棄物を原料としてバイオエタノールを製造する。ここで、食品廃棄物には、家庭から出る生ゴミ（家庭系生ごみ）、食品工場から出る食品系産業廃棄物、流通段階で廃棄される廃食品（廃菓子、コンビニ等から回収された賞味期限切れの食材、レストラン等から排出される食べ残し）、給食や病院等での廃食材、需給調整や生産の段階で糖度を上げる為に除去された果実（事業系生ごみ）など、人間が食用に生産、加工、調理及び飲食する段階で発生したあらゆる廃棄物が含まれる。
【００３５】
前処理装置４１は、食品廃棄物を破砕すると共に選別し、プラスチックやビニール等の夾雑物を取り除く。
【００３６】
糖化装置４２は、夾雑物が取り除かれた食品廃棄物にグリコールアミラーゼなどの酵素を添加して約６０℃に保持することにより、食品廃棄物中のデンプンをブドウ糖にして水に溶ける状態にして糖化液を生成する。糖化装置４２には、図示しない振動篩機又はスクリュープレス等のスクリーンが設けられており、糖化液に含まれた繊維分、プラスチック、紙、袋、割り箸、金属及び甲殻類などの夾雑物が残さとして取り除かれる。
このように、糖化装置４２にて処理することによって、食品廃棄物中の油分の回収量を増やすことができる。例えば、天ぷら衣に付着した油分は、天ぷら衣のデンプン質が加水分解され、糖化液中に液状の形態で放出されるため、油分の回収量が増える。
【００３７】
三相遠心分離装置４３は、糖化液を油分、水溶液分、及び固形分の３相に分離する。分離された油分は外部過熱器３２に燃料として供給される。ここで、分離直後の油分の温度は６０℃である。ところが油分は、移送途中で温度が低下し、３０℃未満になると凝固するため、移送管での移送は困難となる。そのため、三相遠心分離装置４３の後段に油分を一時的に貯留するバッファ槽（不図示）を設け、そのバッファ槽にて油分の温度を維持し、蒸気トレース等で保温された移送管を介して外部過熱器３２へ移送する。この蒸気度トレースは、例えば、移送管の外周にスチーム管を巻くことによって実現できる。このようにして、三相遠心分離装置４３から外部過熱器３２へ移送される間、流動性を保つため、油分の温度は３０℃以上６０℃未満、好ましくは３０℃以上３５℃未満に維持される。分離された油分は、低硫黄及び低塩化物のＡ重油相当の品質である。
一方、分離された水溶液分は、糖液として発酵装置４４に送出される。固形分は、残さとして溶融炉２１に送出され、処理される。
【００３８】
発酵装置４４は、三相遠心分離装置４３で得られた糖液に酵母を添加し、例えば連続発酵によりエタノール発酵液を生成する。
【００３９】
蒸留装置４５は、発酵装置４４にて生成されたエタノール発酵液のエタノールを蒸留する。蒸留されたエタノールのエタノール濃度は、例えば８５〜９５ｗｔ％である。この蒸留されたエタノールは、外部過熱器３２に燃料として供給される。なお、蒸留の過程で蒸留廃液が生成される。この蒸留廃液は、一部は糖化装置４２において使用する水として再利用され、残りは燃焼装置２２で焼却される。或いは、蒸留廃液は、廃水処理装置（不図示）にて無害化処理された後、下水等に放流される。
【００４０】
次に、廃棄物処理システム１０を使用した廃棄物処理方法について説明する。
ごみ処理設備１１では、例えば溶融炉２１に廃棄物（可燃ごみ）が投入されると、可燃性ガスが発生する。このガスは燃焼装置２２で燃焼され、その際に生成される高温のガスは、ボイラ３１の熱源となる（以上、工程Ａ）。なお、焼却炉に廃棄物が投入される場合は、廃棄物が直接燃焼され、この燃焼の際に生成される高温ガスが、ボイラ３１の熱源となる。
【００４１】
バイオエタノール製造設備１３では、廃棄物中の食品廃棄物が前処理装置４１にて前処理される。前処理装置４１では食品廃棄物からプラスチックを主体とする夾雑物が除去される。この夾雑物は、溶融炉２１へ送られる。夾雑物が取り除かれた食品廃棄物は、糖化装置４２にて酵素により糖化され、糖化液が生成される（工程Ｃ）。生成された糖化液は、三相遠心分離装置４３にて油分、水溶液分、及び固形分の三相に分離される（工程Ｄ）。このうち、油分は回収油として外部過熱器３２へ燃料として送出される。水溶液分は発酵装置４４に送出される。固形分は、溶融炉２１にて溶融処理（又は焼却炉にて焼却処理）される。発酵装置４４では、酵母によりエタノール発酵液が生成される（工程Ｇ）。エタノール発酵液は、蒸留装置４５で蒸留され、エタノール液が生成される（工程Ｈ）。生成されたエタノール液は、外部過熱器３２へ燃料として送出される。
なお、バイオエタノール製造設備１３では、更に無水化装置（不図示）を設け、この無水化装置に蒸留装置４５で生成されたエタノール液の一部を導入してもよい。無水化装置は、膜分離、共沸、及びＰＳＡ法等により蒸留装置４５で濃縮されたエタノール液から水分を分離し、無水エタノールを生成する（無水化工程）。精製した無水エタノールは、ＥＴＢＥやＥ３ガソリンとして利用することができる。
【００４２】
発電設備１２では、燃焼装置２２から発生した熱が利用されて、ボイラ３１にて蒸気が発生する（工程Ｂ）。なお、一般に、燃焼装置２２から出る排ガスには、硫黄や塩化物、重金属等の腐食性ダストが多く含まれる。そこで、ボイラ３１の腐食を回避するために、ボイラ３１にて熱回収するための排ガスの温度は、４００℃以下に抑える必要がある。
本実施の形態においては、ボイラ３１にて発生した蒸気は、外部過熱器３２に導入されて加熱され、更に過熱度が大きくなった過熱蒸気が生成される（油分を熱源として工程Ｂにて発生した蒸気の過熱度を更に上げ、過熱蒸気を生成する工程を工程Ｅという。エタノール液を熱源として工程Ｂにて発生した蒸気の過熱度を更に上げ、過熱蒸気を生成する工程を工程Ｉという。）。この過熱蒸気の温度は、例えば４３０℃である。
ここで、外部過熱器３２の熱源は、三相遠心分離装置４３にて分離された回収油、及び蒸留装置４５で蒸留されたエタノールである。このように、従来は有効利用されていなかった回収油をそのまま外部過熱器３２の燃料として使用することができる。
特に、回収油及びエタノールは、燃焼装置２２から出る排ガスと比べて硫黄や塩化物の含有量が少ない。そのため外部過熱器３２内部の配管の材質をステンレス鋼に比べて安価な炭素鋼としても、この配管が高温腐食により劣化する心配はなく、４００℃を超えて蒸気を加熱することが可能である。従って、ボイラ３１より送られる蒸気（例えば４００℃、４０ａｔａ）を加熱して昇温することができる。その結果、より高い過熱度（熱量）を持った過熱蒸気が生成され、これをタービン３３に送ることで、発電効率が例えば１〜３％向上することが見込まれる。
【００４３】
なお、外部過熱器３２からは、例えば６００℃の排ガスが出る。この排ガスをボイラ３１へ送出し、廃熱回収することで熱の有効利用を図ることができる。また、この排ガスを排ガス洗浄装置３５で処理することもできる。
【００４４】
その後、外部過熱器３２で生成された過熱蒸気は、タービン３３を回転させる。これにより図示しない発電機が駆動され、電力が生成される（工程Ｆ）。タービン３３から出た蒸気は復水器３４にて凝縮し、ボイラ３１に送出されて循環する。
【００４５】
なお、本発明は、前述の実施の形態に限定されるものではなく、本発明の要旨を変更しない範囲での変更は可能である。例えば、前述のそれぞれ実施の形態や変形例の一部又は全部を組み合わせて本発明を構成する場合も本発明の技術的範囲に含まれる。
特に、外部過熱器３２は、第１及び第２のバーナを有していたが、一方のみを有していてもよい。即ち、回収油及びエタノールのうち少なくとも一方が熱源であればよい。
【００４６】
また、発電設備１２は、電力会社に対する売電料金が予め決められた金額よりも高い時間帯（例えば、深夜よりも売電料金の高い８時から２２時）に、回収した油分及び生成したエタノールのうち少なくとも一方を熱源として外部過熱器３２を稼動させ、発電効率を向上させてもよい。このような運転方法にすることで、より売電による収入を増大させることができ、廃棄物処理システム１０のランニングコストをより低減させることができる。この場合において、バイオエタノール製造設備は常時稼動させ、外部過熱器３２を稼動させない時間帯に生成されたバイオエタノール及び回収油は、単位容積当たりの熱量が大きい液体燃料であり、バッファ槽に貯留しておけばよい。なお、売電料金が予め決められた金額よりも高い時間帯にのみ、回収した油分及び生成したエタノールのうち少なくとも一方を熱源として外部過熱器３２を稼動させてもよい。
また、炉として、溶融炉の代わりに焼却炉を用いることもできる。
【符号の説明】
【００４７】
１０：廃棄物処理システム、１１：ごみ処理設備、１２：発電設備、１３：バイオエタノール製造設備、２１：溶融炉、２２：燃焼装置、３１：ボイラ、３２：外部過熱器、３３：タービン、３４：復水器、３５：排ガス洗浄装置、４１：前処理装置、４２：糖化装置、４３：三相遠心分離装置、４４：発酵装置、４５：蒸留装置
【特許請求の範囲】
【請求項１】
ごみを焼却処理又は溶融処理するごみ処理設備と、前記ごみ処理設備にて発生した廃熱を利用して蒸気を発生するボイラ、前記蒸気の過熱度を更に上げて過熱蒸気を生成する外部過熱器、及び前記過熱蒸気により駆動されるタービンを有する発電設備と、食品廃棄物からエタノールを製造するバイオエタノール製造設備とを備えた廃棄物処理システムであって、
前記バイオエタノール製造設備は、前記食品廃棄物を糖化して糖化液を生成する糖化装置と、
前記糖化液を油分、水溶液分、及び固形分に分離する分離装置とを備え、
前記油分が、前記外部過熱器の燃料として該外部過熱器に供給されることを特徴とする廃棄物処理システム。
【請求項２】
ごみを焼却処理又は溶融処理するごみ処理設備と、前記ごみ処理設備にて発生した廃熱を利用して蒸気を発生するボイラ、前記蒸気の過熱度を更に上げて過熱蒸気を生成する外部過熱器、及び前記過熱蒸気により駆動されるタービンを有する発電設備と、食品廃棄物からエタノールを製造するバイオエタノール製造設備とを備えた廃棄物処理システムであって、
前記バイオエタノール製造設備は、前記食品廃棄物を発酵させてエタノール発酵液を生成する発酵装置と、
前記エタノール発酵液を蒸留してエタノール液を生成する蒸留装置とを備え、
前記エタノール液が、前記外部過熱器の燃料として該外部過熱器に供給されることを特徴とする廃棄物処理システム。
【請求項３】
請求項１記載の廃棄物処理システムにおいて、前記バイオエタノール製造設備は、更に前記水溶液分を発酵させてエタノール発酵液を生成する発酵装置と、
前記エタノール発酵液を蒸留してエタノール液を生成する蒸留装置とを備え、
前記エタノール液が、前記外部過熱器の燃料として該外部過熱器に供給されることを特徴とする廃棄物処理システム。
【請求項４】
請求項２又は３記載の廃棄物処理システムにおいて、前記エタノール液のエタノール濃度が８５〜９５ｗｔ％であることを特徴とする廃棄物処理システム。
【請求項５】
請求項１〜４のいずれか１項に記載の廃棄物処理システムにおいて、前記ごみ処理設備は前記ごみを焼却又は溶融する炉を有し、
前記固形分が前記炉にて処理されることを特徴とする廃棄物処理システム。
【請求項６】
請求項１〜５のいずれか１項に記載の廃棄物処理システムにおいて、前記外部過熱器から出た排ガスが前記ボイラに送出され、廃熱回収されることを特徴とする廃棄物処理システム。
【請求項７】
請求項３記載の廃棄物処理システムにおいて、電力の売電料金が予め決められた金額よりも高い時間帯に前記油分及び前記エタノール液のうち少なくとも一方を熱源として前記外部過熱器を稼動させることを特徴とする廃棄物処理システム。
【請求項８】
請求項１、３、７のいずれか１項に記載の廃棄物処理システムにおいて、前記油分はその温度が３０℃以上６０℃未満に維持された状態で、前記外部過熱器まで移送されることを特徴とする廃棄物処理システム。
【請求項９】
ごみを焼却処理又は溶融処理する工程Ａと、前記工程Ａにより発生した熱を利用して蒸気を発生させる工程Ｂと、廃棄物中の食品廃棄物を糖化して糖化液を生成する工程Ｃと、前記糖化液から油分を分離する工程Ｄとを含む廃棄物の処理方法であって、
前記油分を熱源として前記工程Ｂにて発生した前記蒸気の過熱度を更に上げ、過熱蒸気を生成する工程Ｅと、
前記過熱蒸気を利用して発電機を駆動する工程Ｆとを含むことを特徴とする廃棄物処理方法。
【請求項１０】
ごみを焼却処理又は溶融処理する工程Ａと、前記工程Ａにより発生した熱を利用して蒸気を発生させる工程Ｂと、廃棄物中の食品廃棄物を発酵させてエタノール発酵液を生成する工程Ｇと、前記エタノール発酵液を蒸留してエタノール液を生成する工程Ｈとを含む廃棄物の処理方法であって、
前記エタノール液を熱源として前記工程Ｂにて発生した前記蒸気の過熱度を更に上げ、過熱蒸気を生成する工程Ｉと、
前記過熱蒸気を利用して発電機を駆動する工程Ｆとを含むことを特徴とする廃棄物処理方法。
【請求項１１】
廃棄物中の食品廃棄物を糖化して糖化液を生成する糖化装置と、前記糖化液から油分及び水溶液分を分離する分離装置と、前記水溶液分を発酵させてエタノール発酵液を生成する発酵装置と、前記エタノール発酵液を蒸留してエタノール液を生成する蒸留装置とを備えたバイオエタノール製造設備であって、
前記油分及び前記エタノール液のうち少なくとも一方が、発電設備のタービンを回転させる過熱蒸気を生成する外部過熱器の燃料として使用されることを特徴とするバイオエタノール製造設備。
【請求項１】
ごみを焼却処理又は溶融処理するごみ処理設備と、前記ごみ処理設備にて発生した廃熱を利用して蒸気を発生するボイラ、前記蒸気の過熱度を更に上げて過熱蒸気を生成する外部過熱器、及び前記過熱蒸気により駆動されるタービンを有する発電設備と、食品廃棄物からエタノールを製造するバイオエタノール製造設備とを備えた廃棄物処理システムであって、
前記バイオエタノール製造設備は、前記食品廃棄物を糖化して糖化液を生成する糖化装置と、
前記糖化液を油分、水溶液分、及び固形分に分離する分離装置とを備え、
前記油分が、前記外部過熱器の燃料として該外部過熱器に供給されることを特徴とする廃棄物処理システム。
【請求項２】
ごみを焼却処理又は溶融処理するごみ処理設備と、前記ごみ処理設備にて発生した廃熱を利用して蒸気を発生するボイラ、前記蒸気の過熱度を更に上げて過熱蒸気を生成する外部過熱器、及び前記過熱蒸気により駆動されるタービンを有する発電設備と、食品廃棄物からエタノールを製造するバイオエタノール製造設備とを備えた廃棄物処理システムであって、
前記バイオエタノール製造設備は、前記食品廃棄物を発酵させてエタノール発酵液を生成する発酵装置と、
前記エタノール発酵液を蒸留してエタノール液を生成する蒸留装置とを備え、
前記エタノール液が、前記外部過熱器の燃料として該外部過熱器に供給されることを特徴とする廃棄物処理システム。
【請求項３】
請求項１記載の廃棄物処理システムにおいて、前記バイオエタノール製造設備は、更に前記水溶液分を発酵させてエタノール発酵液を生成する発酵装置と、
前記エタノール発酵液を蒸留してエタノール液を生成する蒸留装置とを備え、
前記エタノール液が、前記外部過熱器の燃料として該外部過熱器に供給されることを特徴とする廃棄物処理システム。
【請求項４】
請求項２又は３記載の廃棄物処理システムにおいて、前記エタノール液のエタノール濃度が８５〜９５ｗｔ％であることを特徴とする廃棄物処理システム。
【請求項５】
請求項１〜４のいずれか１項に記載の廃棄物処理システムにおいて、前記ごみ処理設備は前記ごみを焼却又は溶融する炉を有し、
前記固形分が前記炉にて処理されることを特徴とする廃棄物処理システム。
【請求項６】
請求項１〜５のいずれか１項に記載の廃棄物処理システムにおいて、前記外部過熱器から出た排ガスが前記ボイラに送出され、廃熱回収されることを特徴とする廃棄物処理システム。
【請求項７】
請求項３記載の廃棄物処理システムにおいて、電力の売電料金が予め決められた金額よりも高い時間帯に前記油分及び前記エタノール液のうち少なくとも一方を熱源として前記外部過熱器を稼動させることを特徴とする廃棄物処理システム。
【請求項８】
請求項１、３、７のいずれか１項に記載の廃棄物処理システムにおいて、前記油分はその温度が３０℃以上６０℃未満に維持された状態で、前記外部過熱器まで移送されることを特徴とする廃棄物処理システム。
【請求項９】
ごみを焼却処理又は溶融処理する工程Ａと、前記工程Ａにより発生した熱を利用して蒸気を発生させる工程Ｂと、廃棄物中の食品廃棄物を糖化して糖化液を生成する工程Ｃと、前記糖化液から油分を分離する工程Ｄとを含む廃棄物の処理方法であって、
前記油分を熱源として前記工程Ｂにて発生した前記蒸気の過熱度を更に上げ、過熱蒸気を生成する工程Ｅと、
前記過熱蒸気を利用して発電機を駆動する工程Ｆとを含むことを特徴とする廃棄物処理方法。
【請求項１０】
ごみを焼却処理又は溶融処理する工程Ａと、前記工程Ａにより発生した熱を利用して蒸気を発生させる工程Ｂと、廃棄物中の食品廃棄物を発酵させてエタノール発酵液を生成する工程Ｇと、前記エタノール発酵液を蒸留してエタノール液を生成する工程Ｈとを含む廃棄物の処理方法であって、
前記エタノール液を熱源として前記工程Ｂにて発生した前記蒸気の過熱度を更に上げ、過熱蒸気を生成する工程Ｉと、
前記過熱蒸気を利用して発電機を駆動する工程Ｆとを含むことを特徴とする廃棄物処理方法。
【請求項１１】
廃棄物中の食品廃棄物を糖化して糖化液を生成する糖化装置と、前記糖化液から油分及び水溶液分を分離する分離装置と、前記水溶液分を発酵させてエタノール発酵液を生成する発酵装置と、前記エタノール発酵液を蒸留してエタノール液を生成する蒸留装置とを備えたバイオエタノール製造設備であって、
前記油分及び前記エタノール液のうち少なくとも一方が、発電設備のタービンを回転させる過熱蒸気を生成する外部過熱器の燃料として使用されることを特徴とするバイオエタノール製造設備。
【図１】
【公開番号】特開２０１２−２４２４（Ｐ２０１２−２４２４Ａ）
【公開日】平成２４年１月５日（２０１２．１．５）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２０１０−１３７３８７（Ｐ２０１０−１３７３８７）
【出願日】平成２２年６月１６日（２０１０．６．１６）
【公序良俗違反の表示】
（特許庁注：以下のものは登録商標）
１．ＢＤＦ
【出願人】（３０６０２２５１３）新日鉄エンジニアリング株式会社 (897)
【Ｆターム（参考）】
【公開日】平成２４年１月５日（２０１２．１．５）
【国際特許分類】
【出願日】平成２２年６月１６日（２０１０．６．１６）
【公序良俗違反の表示】
（特許庁注：以下のものは登録商標）
１．ＢＤＦ
【出願人】（３０６０２２５１３）新日鉄エンジニアリング株式会社 (897)
【Ｆターム（参考）】
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