液体燃料の製造方法
【課題】余剰汚泥を原料とした液体燃料の製造方法を提供する。
【解決手段】余剰汚泥を高分子凝集処理後に脱水して破砕し、破砕したものを沈降槽内で水に入れて撹拌し、凝集剤を入れて凝集沈降させて上層、中間層、下層の三層に分け、中間層を処理して液状油脂系物質である第１混合用物質、液状澱粉系物質である第２混合用物質、液状タンパク質系物質である第３混合用物質及び液状セルロース系物質である第４混合用物質を得て、これらを混合し乳化して液体燃料を得る、余剰汚泥を原料とした液体燃料の製造方法。
【解決手段】余剰汚泥を高分子凝集処理後に脱水して破砕し、破砕したものを沈降槽内で水に入れて撹拌し、凝集剤を入れて凝集沈降させて上層、中間層、下層の三層に分け、中間層を処理して液状油脂系物質である第１混合用物質、液状澱粉系物質である第２混合用物質、液状タンパク質系物質である第３混合用物質及び液状セルロース系物質である第４混合用物質を得て、これらを混合し乳化して液体燃料を得る、余剰汚泥を原料とした液体燃料の製造方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、液体燃料の製造方法に関するものである。更に詳しくは、余剰汚泥を原料とした液体燃料の製造方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
活性汚泥法などの生物学的処理において生じた余剰汚泥や、業務用厨房に設置が義務づけられている油脂分離阻集器（グリストラップ）で補足された、その悪臭が問題となっている汚濁物質等を環境に悪影響を及ぼすことなく如何に処理し、さらには如何に有効に活用するかは、従来からの大きな社会的課題である。
【０００３】
従来は、例えば余剰汚泥は焼却処分、海洋投棄等の各方法によって処理されていたが、近年の環境意識の高まりから縮小または禁止される方向にある。また、余剰汚泥を原料として各種処理を施して固形（固体）燃料化することや、気体燃料化とすることは既に知られている。気体燃料を製造するものとしては、例えば特許文献１に記載の「燃料ガスの製造方法」がある。
【０００４】
【特許文献１】特開２００１−２７１０７８
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
特許文献１に記載の「燃料ガスの製造方法」は、余剰汚泥を燃料として有効に活用できる点においては十分に有用であるが、燃料を気体ではなく、液体燃料として製造することができれば、例えば重油や灯油と同じように使用できて便利であり、余剰汚泥をさらに有効に活用できることは明らかである。
本発明者は、このような課題を解決すべく、余剰汚泥を原料として液体燃料を製造する技術の実現に向けて鋭意研究を重ね、本発明を完成するに至った。
【０００６】
（本発明の目的）
本発明の目的は、余剰汚泥を原料とした液体燃料の製造方法を提供することである。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
上記課題を解決するために本発明が講じた手段は次のとおりである。
【０００８】
（１）本発明は、
余剰汚泥を原料として使用した液体燃料の製造方法であって、
余剰汚泥を高分子凝集処理後に脱水して破砕し、
破砕したものを沈降槽内で水に入れて撹拌し、凝集剤を入れて凝集沈降させて上層、中間層、下層の三層に分け、
油脂系物質、澱粉系物質、タンパク質系物質及びセルロース系物質を含む前記中間層を処理槽に入れ、
処理槽内の物質を加熱・加圧すると共に油脂系用溶剤を入れて撹拌し、水分と油分を溜出させて取り出し、油分を冷却して得られた液状油脂系物質を第１混合用物質(A1)とし、
処理槽内の物質を減圧・冷却・撹拌し、澱粉系用溶剤を入れて澱粉を液状化して取り出し、取り出した液状澱粉系物質を第２混合用物質(A2)とし、
処理槽内の物質を加熱・加圧・撹拌し、タンパク質系溶剤を入れ、固形状のタンパク質系を液状化し、さらに溜出させて取り出し、取り出した液体にタンパク質系用溶剤を入れ、タンパク質系化合物内のリン酸化合物を分解し、得られた液状タンパク質系物質を第３混合用物質(A3)とし、
処理槽内の物質を加熱・加圧・撹拌し、セルロース系用溶剤を入れて液状化して取り出し、取り出した液状セルロース系物質を第４混合用物質(A4)とし、
前記第１混合用物質(A1)、第２混合用物質(A2)、第３混合用物質(A3)及び第４混合用物質(A4)を撹拌槽に入れて混合し、混合液にヒドロトロピック物質を入れて、混合液に含まれる澱粉系とセルロース系の固形分を溶解し、濾過して液体燃料を得る、
液体燃料の製造方法である。
【０００９】
（２）本発明は、
余剰汚泥を原料として使用した液体燃料の製造方法であって、
余剰汚泥に高分子凝集剤を入れて凝集させて脱水し、
脱水したものを破砕し、
破砕したものを沈降槽の水に入れ、撹拌して懸濁液とし、
懸濁液に凝集剤を入れ、凝集沈降させて上層、中間層、下層の三層に分け、
中間層を構成する油脂系物質、澱粉系物質、タンパク質系物質及びセルロース系物質の各物質を処理槽に入れ、
処理槽内の中間層成分を加熱・加圧すると共に油脂系用溶剤（ジメチルエーテルとホルムアルデヒドを混合したもの等）を入れて撹拌し、水分と油分を溜出させて取り出し、油分を冷却して得られた液状油脂系物質を第１混合用物質(A1)とし、
前記油脂系の処理後に処理槽内に残った物質を減圧・冷却・撹拌し、澱粉系用溶剤（メタリン酸ナトリウム等）を入れて澱粉を液状化して取り出し、取り出した液状澱粉系物質を第２混合用物質(A2)とし、
前記澱粉系の処理後に処理槽内に残った物質を加熱・加圧・撹拌し、タンパク質系溶剤（塩酸グアニジン等）を入れ、固形状のタンパク質系を液状化し、さらに溜出させて取り出し、取り出した液体にタンパク質系用溶剤（クロロホルム、アセトアルデヒド等）を入れ、タンパク質系化合物内のリン酸化合物を分解し、さらに塩酸グアニジン中のリン化合物を分解し、得られた液状タンパク質系物質を第３混合用物質(A3)とし、
前記タンパク質系の処理後に処理槽内に残った物質を加熱・加圧・撹拌し、セルロース系用溶剤（シュウ酸ジエチル、トリエチレングリコール等）を入れて液状化して取り出し、取り出した液状セルロース系物質を第４混合用物質(A4)とし、
前記第１混合用物質(A1)、第２混合用物質(A2)、第３混合用物質(A3)及び第４混合用物質(A4)を撹拌槽に入れて混合し、混合液にヒドロトロピック物質（サリチル酸ナトリウム等）を入れて、混合液に含まれる澱粉系とセルロース系の固形分を溶解し、濾過して液体燃料を得る、
液体燃料の製造方法である。
【００１０】
（３）本発明に係る液体燃料の製造方法においては、得られた液体燃料に、さらに乳化剤（ジメチルエーテル、ジメチルスルオキサイド等）を入れて混合撹拌して乳化させるのがより好ましい。
【発明の効果】
【００１１】
（ａ）本発明によれば、余剰汚泥を原料として、例えば重油や灯油と同様に使用が可能で、使いやすく便利な液体燃料を製造することができる。
【００１２】
（ｂ）乳化剤を入れて混合撹拌して乳化させたものは、乳化することによって、発火点の異なる可燃性の液体がほぼ均一に分散するので、見かけ上同じ速さで燃焼可能で、燃焼カロリーも燃焼時間軸で平均化できる液体燃料を製造することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１３】
本発明を図面に示した実施例に基づき詳細に説明する。
【実施例１】
【００１４】
図１ないし図４は本発明に係る液体燃料の製造方法を示し、
図１は一次処理を示すチャート、
図２は二次処理における油脂系と澱粉系の処理を示すチャート、
図３は二次処理におけるタンパク質系とセルロース系の処理を示すチャート、
図４は三次処理を示すチャートである。
【００１５】
図１ないし図４を参照し、本発明に係る余剰汚泥を原料として使用した液体燃料の製造方法の一実施例を説明する。
【００１６】
（１）一次処理
図１を参照する。
先に汚泥沈降のために用いられた高分子凝集沈降剤を解膠する反応剤（解膠剤）としては、例えばアルキルスルホン酸ナトリウム、ポリアクリル酸ソーダ、アルボシキセルロース、ポリエチレンイミン等を適宜選択して使用する。
さらに高分子凝集剤を分散、可溶化するための反応剤としては、例えばプロピレンカーポネートまたはジメチルスルホキサイド等を適宜選択して使用する。
【００１７】
（破砕工程）
破砕部に一般的なミルを設けた破砕装置を使用して、余剰汚泥を脱水した塊を速やかに破砕（粉砕）する。破砕助剤としては、例えば油脂類、グリセリン、ジエチレングリコール、アルキルベンゼンスルホン酸ナトリウム、リグニンスルホン酸ナトリウム、ステアリン酸、オレイン酸、ナフテン酸等を適宜選択して使用する。
なお、前記各破砕助剤は、いずれも単独で十分効果を発揮するが、適宜組合せ、かつ所要の混合割合で混合して使用することもできる。例えば、ジエチレングリコールとナフテン酸を混合した破砕助剤を、汚泥に対して０．５〜３重量％使用することができる。
【００１８】
破砕助剤の添加によっても、例えばヒドロトロビックという難溶性物質等の溶解が万一不十分であった場合、それを水に容易に溶かすために、ヒドロトロビック反応物質として、例えば酪酸ナトリウム、サルチル酸ナトリウム、尿素、アセトアミド等を適宜選択して混合した溶剤を、汚泥に対して適宜量を追加して添加する。混合溶剤の添加量は、例えば０．５％重量程度でよいが、限定はしない。
【００１９】
（懸濁化工程）
破砕し解膠、分散、可溶化した超微粒子汚泥を撹拌槽内へ投入して撹拌し、懸濁汚泥とする。懸濁汚泥内の粒子を十分に分散させるために、例えば撹拌機の撹拌軸に空気が最下段の底まで貫通できるように軸を囲む筒を設けて通気路を設け、曝気を行う。
汚泥を懸濁させる懸濁促進剤としては、例えばモノエチルアミン、ラウリル酸、ステアリン酸、オレイン酸、やし油等を適宜選択して使用する。
懸濁が均一に実施されたことを確認して、この懸濁液を撹拌槽とは別の沈降槽に移す。
【００２０】
（凝集・沈降工程）
さらに、この沈降槽内の懸濁液に凝集沈降剤及び沈降速度を速めるためのＮＮジメチルアクリルアミドを投入する。さらに、沈降速度を速める硫酸カルシウムと、沈降速度と浄化能力を増す硫酸カリウムを微少量添加し、撹拌する。
これにより、沈降槽内においては、前記凝集沈降剤と沈降速度を速める速度向上剤の作用によって、懸濁液が僅かな時間で上層、中間層、下層（図１では上段層、中断層、最下段層）の三層に分離される。
【００２１】
なお、沈降槽には、槽内の液状物質の状況が見えるように槽内と連通する透明管が添設されている。そして、それぞれの層を沈降槽からポンプ等を使用して取り出して別の処理槽へ移す。各層の取り出しは、透明管の内部で各層を確認しながら、通常、下層から順に抜き取って行うが、限定はしない。
【００２２】
（２）二次処理
図２を参照する。
（上層）
上層の物質は、水が主体で油、油脂系物質系が分散している液体であり、油水分離する必要がある。また、上層の水分は、循環して沈降槽で稀釈剤として再利用するか放流する。油分（油脂系物質Ｘ１）は取り出して、別の槽に保管しておき、製造される液体燃料に混合して利用する。
【００２３】
（中間層：油脂系の処理）
中間層の物質は、本発明に係る液体燃料の原料の主体となるものである。中間層の物質は、真空、加圧、加熱、脱水、撹拌の各処理が可能な処理槽に移されている。なお、中間層の物質は、化学反応薬剤を用いて分散させてポンプにて回収するのが好ましい。
処理槽内の中間層の物質を加圧、加熱処理し、油脂系用溶剤（ジメチルエーテルとホルムアルデヒドを混合したもの等）を入れて撹拌し、水分と油分を溜出させて冷却槽へ移す。冷却槽内では、油脂系液体と水に分かれている。
【００２４】
前記油脂系液体に、例えばメチルイソブチルケトン、硝酸３価アルコールエステル、酢酸エチレン、ＰＯＥアルキルフェニールエーテル、アルキルベンゼンスルホン酸、脂肪アルコール、ＰＯＥドテシルフェニールエーテル等の脱油剤を適宜選択して添加し、分離して得られた液状油脂系物質を第１混合用物質Ａ１とした。
【００２５】
また、この際に前記液状油脂系物質と分離した分離水溶液に浄水剤を添加する。浄水剤（または反応浄澄剤、浄澄向上剤ともいう）としては、例えばヘキサメタリ酸ソーダ、硫酸カルシウム、シルカゲル、カルシウムミョウバン、塩化セチルピリジウム等を適宜選択して添加する。
これにより、分離水溶液の水質のＳＳ、ＣＯＤ、ＢＯＤ等を法的基準値以下に清澄することを基本とし、浄化し水質を向上させて前記撹拌槽へ循環させ、再利用するか、放流する。
【００２６】
（中間層：澱粉系の処理）
前記油脂系の処理で処理層内に残った物質に澱粉分解剤（澱粉系用溶剤）を添加する。澱粉分解剤としては、例えばメタリン酸ナトリウム、リン酸カリウム、ホルムアミド等を適宜選択して使用する。これらの添加量は、例えばメタリン酸ナトリウムが５〜７重量％、リン酸カリウムが５〜７重量％、ホルムアミドが３〜５重量％等であるが、これに限定はされない。
【００２７】
また、中間層の物質に含有されているリンまたはリン化合物は、燃焼させる場合に障害となる不燃物質であるため除去する必要がある。
リンまたはリン化合物の除去剤としては、例えば第２級アルコール、アセトアルデヒド、クロロホルム、ジメチルスルホキサイド、クエン酸水素アンモニア、３−メトキシブチルアセテート等を適宜選択して使用する。そして、それらを添加した物質をドロマイトプラスタ等の触媒と接触させてリンまたはリン化合物を除去し、得られた液状澱粉系物質を第２混合用物質Ａ２とした。
【００２８】
図３を参照する。
（中間層：タンパク質系の処理）
前記澱粉系の処理で処理槽内に残った物質に、溶解のために次の化学反応剤（分解剤）、すなわち塩酸グアニジン、ジキロペンタン、ＮＮジメチルアセドアミド、ビオプラゼ、苛性ソーダカリウム等を添加した。本実施例では、その中より塩酸グアニジンを２重量％使用した。
【００２９】
処理槽内で加圧、加熱されることにより溜出させて回収した液体（リン酸化合物を含んでいるを別の槽に入れ、この液体のタンパク質系の化合物に含まれるリン酸化合物を十分に溶解するために溶解剤を入れる。溶解剤の例としては、クロロホルムやアセトアルデヒドがある。これらは、いずれか一方を入れればよいが、両方入れるのがより好ましい。また、添加した塩酸グアニジン中のリン化合物を分解剤を添加して分解させる。
【００３０】
また、この処理では、脱塩素を行うことが必要なために、脱塩素剤（触媒）として、例えばチオ亜硫酸ソーダ（別名：パイポ）を３重量％で使用し、さらに酸化チタン、亜硫酸ソーダの触媒を通し、塩素とその化合物を取り除いて得られた液状タンパク質系物質を第３混合用物質Ａ３とした。
【００３１】
なお、前記蒸発させる際の蒸解促進剤として、例えばアルキルベンゼンスルホン酸、テトラキノン化合物を適宜選択して使用する。その添加量は、例えばアルキルベンゼンスルホン酸が２重量％、テトラキノン化合物が２重量％であるが、これに限定はされない。また、同時にできた蒸留水は冷却し、稀釈剤として沈降槽へ戻すか放流する。
【００３２】
（中間層：セルロース系）
さらに前記タンパク質系の処理で処理槽内に残った物質に、例えばシュウ酸ジエチル、トリエリレングリコール、炭酸ヒドラジン、酢酸イソアミル、シクロヘキサン、ジエチルグリコール、塩化亜鉛等の溶剤を適宜選択して添加し、セルロースを分解し、液状化した。なお、特にシュウ酸ジエチル、トリエチレングリコール、シクロヘキサンは、例えば３．５重量％で単独に用いてもセルロースの分解は可能である。
セルロースを、前記タンパク質と同様に沈降槽内で分解回収し、得られた液状セルロース系物質を第４混合用物質Ａ４とした。
【００３３】
さらに、その後の脱水には、例えばイソプロピルアルコールを３重量％程度、ジフェニルホスホリルアジト、シクロヘキサン、クロムカリミョウバン等を適宜選択して使用した。その添加量は、例えばイソプロピルアルコールでは３重量％程度、ジフェニルホスホリルアジト、シクロヘキサン、クロムカリミョウバンでは５重量％であるが、これに限定はされない。
【００３４】
（３）三次処理
図４を参照する。
（混合）
液状油脂系物質である第１混合用物質Ａ１、液状澱粉系物質である第２混合用物質Ａ２、液状タンパク質系物質である第３混合用物質Ａ３及び液状セルロース系物質である第４混合用物質Ａ４を撹拌槽に移して混合撹拌した。
この混合物の中には、澱粉系とセルロース系の固形分が残っている（溜出した物質には高分子凝集剤は残っていないが、その他の物質には残っている）。この固形分は、溶解する必要があり、溶剤としては例えばサリチル酸ナトリウム等のヒドロトロピック物質を使用する。
【００３５】
（乳化）
最後に前記固形物を溶かした混合物（可燃性の液体となっている）に乳化剤を添加して乳化させる。前記混合物には、発火点の異なる可燃性の液体が混在している。これを燃焼させた場合には、発火点の低い液体が先に燃焼し、発火点の高い液体が後で燃えることになる。また、燃焼カロリーがそれぞれ異なるので、前記混合物は不均一な燃焼をする燃料といえる。
これを重油等と同等品とするには、発火点の異なる可燃性の液体を、見かけ上同じ速さで燃焼させるようにし、燃焼カロリーも燃焼時間軸で平均化させる必要がある。このように混合状態にある可燃性の液体を均一に燃焼させるためには、混合物である可燃性の液体を乳化させればよい。
【００３６】
使用する乳化剤、高分子非イオン界面活性剤としては、例えばジメチルエーテル、ポリエチレングリコール脂肪酸エステル、エトキシプロピルアミン、グリセリン脂肪酸エステル、ソルビタ脂肪酸エステル、ポリエチレングリコール脂肪酸エステル等が適宜選択され、適宜量（例えば３重量％）を添加して使用される。なお、これらの乳化剤は、高沸点で溶解力をもった溶剤でもあり、可熱性液体である。
また、乳化剤と共に、分散剤、可溶化剤として、例えばポリオキシエチレンアルキルエーテル等を適宜選択して使用する。
【００３７】
前記乳化させた液体燃料は、他の鉱物系の油（鉱物油）と混合して使用することができる。混合した場合、液体燃料が植物系であるために、例えば機械装置において液体燃料が焼き付きを起こしやすくなる。その焼き付き及びそれにより生じるその他のトラブルを防止するために、例えばメチル−ｔ−ブチルエーテル等の焼付防止剤を添加することができる。
そして、前記液体燃料を、濾過材としてゼオライト、活性炭、シリカ、マグネシウム等を使用した濾過装置で濾過して不燃物質等を除去し、均一に燃焼し燃焼速度が時間軸で平均化された液体燃料を得ることができた。
【００３８】
またこの液体燃料には、燃焼促進剤や酸化防止剤を添加することができる。まず、燃焼促進剤としては、ジメチルエーテル、ダイアアセトンアルコール、ペンタメチルトリアミン、ノルマルプロパノールＮ−プロピルアルコール、メタリン酸ラウリル、アセチルアセトンコバルトを適宜選択して使用する。それらの添加量は、例えばジメチルエーテルを５重量％、ダイアアセトンアルコールを５重量％、ペンタメチルトリアミンを５重量％、ノルマルプロパノールＮ−プロピルアルコールを２５重量％、また、メタリン酸ラウリル、アセチルアセトンコバルトのいずれかを０．５重量％であるが限定はされない。
【００３９】
また、酸化防止剤としては、例えば二酸化チオ尿素、メルカプトプロピオン酸メチル、ジエチルヒドロキシアミン、３−３−ジチオ尿素を適宜選択して使用する。これらの添加量は、いずれも例えば１．５％であるが、特に限定はしない。
さらに油脂耐劣化防止剤として、例えばＮＮ−ジエチルエタノールアミン、2.5−ジ−ｔ−ブチルハイドロキノンを適宜選択して使用することができる。添加量としては、例えばＮＮ−ジエチルエタノールアミンを２重量％、2.5−ジ−ｔ−ブチルハイドロキノンを３重量％であるが限定はしない。
【００４０】
（下層に含まれる無機化合物及び残留金属の無公害化）
下層成分は、基本的に廃棄されるが、廃棄するための前処理として無公害化を行う必要がある。
無機化合物の無公害化（分解）は、ＮＮジメチルアミドを３重量％添加して行う。
また、残留金属である重金属の無公害化は、分解沈澱剤を添加して行う。分解沈澱剤としては、例えば硫酸ソーダまたはナトリウムポロハイドライド及びＥＤＴＡ、キレート剤を使用する。添加する量の一例としては、硫酸ソーダまたはナトリウムポロハイドライドを１．５重量％、ＥＤＴＡ、キレート剤を０．７重量％であるが、これに限定はされない。
特にナトリウムポロハイドは、水溶液で使用可能であり、重金属公害防止剤として重金属を回収することができ、さらに液体燃料の中に重金属が含有されるのを防止する化学反応剤（例えばβ―メルカブトプロピオン酸等）を用いてスラジの混入を回避することにより、きわめて良好なスラジ防止剤として作用する。
【００４１】
なお、スラジ防止改良剤、分散剤としては、その他ソジウムアルコール、アミノアルコール、メチル−ｔ−ブチルエーテルの中から一つを選択して例えば５重量％使用し、ＮＮ−ジエチルエタノールアミン、炭酸マグネシウム、酸化マグネシウムの中から１つを選択して例えば２重量％使用することができる。
【００４２】
本実施例で得られた液体燃料の分析結果を表１に示す。
【００４３】
【表１】
【００４４】
なお、本明細書で使用している用語と表現は、あくまでも説明上のものであって、なんら限定的なものではなく、本明細書に記述された特徴およびその一部と等価の用語や表現を除外する意図はない。また、本発明の技術思想の範囲内で、種々の変形態様が可能であるということは言うまでもない。
【図面の簡単な説明】
【００４５】
【図１】本発明に係る液体燃料の製造方法における一次処理を示すチャート。
【図２】本発明に係る液体燃料の製造方法における二次処理の油脂系と澱粉系の処理を示すチャート。
【図３】本発明に係る液体燃料の製造方法における二次処理のタンパク質系とセルロース系の処理を示すチャート。
【図４】本発明に係る液体燃料の製造方法における三次処理を示すチャート。
【符号の説明】
【００４６】
Ａ１ 第１混合用物質
Ａ２ 第２混合用物質
Ａ３ 第３混合用物質
Ａ４ 第４混合用物質
【技術分野】
【０００１】
本発明は、液体燃料の製造方法に関するものである。更に詳しくは、余剰汚泥を原料とした液体燃料の製造方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
活性汚泥法などの生物学的処理において生じた余剰汚泥や、業務用厨房に設置が義務づけられている油脂分離阻集器（グリストラップ）で補足された、その悪臭が問題となっている汚濁物質等を環境に悪影響を及ぼすことなく如何に処理し、さらには如何に有効に活用するかは、従来からの大きな社会的課題である。
【０００３】
従来は、例えば余剰汚泥は焼却処分、海洋投棄等の各方法によって処理されていたが、近年の環境意識の高まりから縮小または禁止される方向にある。また、余剰汚泥を原料として各種処理を施して固形（固体）燃料化することや、気体燃料化とすることは既に知られている。気体燃料を製造するものとしては、例えば特許文献１に記載の「燃料ガスの製造方法」がある。
【０００４】
【特許文献１】特開２００１−２７１０７８
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
特許文献１に記載の「燃料ガスの製造方法」は、余剰汚泥を燃料として有効に活用できる点においては十分に有用であるが、燃料を気体ではなく、液体燃料として製造することができれば、例えば重油や灯油と同じように使用できて便利であり、余剰汚泥をさらに有効に活用できることは明らかである。
本発明者は、このような課題を解決すべく、余剰汚泥を原料として液体燃料を製造する技術の実現に向けて鋭意研究を重ね、本発明を完成するに至った。
【０００６】
（本発明の目的）
本発明の目的は、余剰汚泥を原料とした液体燃料の製造方法を提供することである。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
上記課題を解決するために本発明が講じた手段は次のとおりである。
【０００８】
（１）本発明は、
余剰汚泥を原料として使用した液体燃料の製造方法であって、
余剰汚泥を高分子凝集処理後に脱水して破砕し、
破砕したものを沈降槽内で水に入れて撹拌し、凝集剤を入れて凝集沈降させて上層、中間層、下層の三層に分け、
油脂系物質、澱粉系物質、タンパク質系物質及びセルロース系物質を含む前記中間層を処理槽に入れ、
処理槽内の物質を加熱・加圧すると共に油脂系用溶剤を入れて撹拌し、水分と油分を溜出させて取り出し、油分を冷却して得られた液状油脂系物質を第１混合用物質(A1)とし、
処理槽内の物質を減圧・冷却・撹拌し、澱粉系用溶剤を入れて澱粉を液状化して取り出し、取り出した液状澱粉系物質を第２混合用物質(A2)とし、
処理槽内の物質を加熱・加圧・撹拌し、タンパク質系溶剤を入れ、固形状のタンパク質系を液状化し、さらに溜出させて取り出し、取り出した液体にタンパク質系用溶剤を入れ、タンパク質系化合物内のリン酸化合物を分解し、得られた液状タンパク質系物質を第３混合用物質(A3)とし、
処理槽内の物質を加熱・加圧・撹拌し、セルロース系用溶剤を入れて液状化して取り出し、取り出した液状セルロース系物質を第４混合用物質(A4)とし、
前記第１混合用物質(A1)、第２混合用物質(A2)、第３混合用物質(A3)及び第４混合用物質(A4)を撹拌槽に入れて混合し、混合液にヒドロトロピック物質を入れて、混合液に含まれる澱粉系とセルロース系の固形分を溶解し、濾過して液体燃料を得る、
液体燃料の製造方法である。
【０００９】
（２）本発明は、
余剰汚泥を原料として使用した液体燃料の製造方法であって、
余剰汚泥に高分子凝集剤を入れて凝集させて脱水し、
脱水したものを破砕し、
破砕したものを沈降槽の水に入れ、撹拌して懸濁液とし、
懸濁液に凝集剤を入れ、凝集沈降させて上層、中間層、下層の三層に分け、
中間層を構成する油脂系物質、澱粉系物質、タンパク質系物質及びセルロース系物質の各物質を処理槽に入れ、
処理槽内の中間層成分を加熱・加圧すると共に油脂系用溶剤（ジメチルエーテルとホルムアルデヒドを混合したもの等）を入れて撹拌し、水分と油分を溜出させて取り出し、油分を冷却して得られた液状油脂系物質を第１混合用物質(A1)とし、
前記油脂系の処理後に処理槽内に残った物質を減圧・冷却・撹拌し、澱粉系用溶剤（メタリン酸ナトリウム等）を入れて澱粉を液状化して取り出し、取り出した液状澱粉系物質を第２混合用物質(A2)とし、
前記澱粉系の処理後に処理槽内に残った物質を加熱・加圧・撹拌し、タンパク質系溶剤（塩酸グアニジン等）を入れ、固形状のタンパク質系を液状化し、さらに溜出させて取り出し、取り出した液体にタンパク質系用溶剤（クロロホルム、アセトアルデヒド等）を入れ、タンパク質系化合物内のリン酸化合物を分解し、さらに塩酸グアニジン中のリン化合物を分解し、得られた液状タンパク質系物質を第３混合用物質(A3)とし、
前記タンパク質系の処理後に処理槽内に残った物質を加熱・加圧・撹拌し、セルロース系用溶剤（シュウ酸ジエチル、トリエチレングリコール等）を入れて液状化して取り出し、取り出した液状セルロース系物質を第４混合用物質(A4)とし、
前記第１混合用物質(A1)、第２混合用物質(A2)、第３混合用物質(A3)及び第４混合用物質(A4)を撹拌槽に入れて混合し、混合液にヒドロトロピック物質（サリチル酸ナトリウム等）を入れて、混合液に含まれる澱粉系とセルロース系の固形分を溶解し、濾過して液体燃料を得る、
液体燃料の製造方法である。
【００１０】
（３）本発明に係る液体燃料の製造方法においては、得られた液体燃料に、さらに乳化剤（ジメチルエーテル、ジメチルスルオキサイド等）を入れて混合撹拌して乳化させるのがより好ましい。
【発明の効果】
【００１１】
（ａ）本発明によれば、余剰汚泥を原料として、例えば重油や灯油と同様に使用が可能で、使いやすく便利な液体燃料を製造することができる。
【００１２】
（ｂ）乳化剤を入れて混合撹拌して乳化させたものは、乳化することによって、発火点の異なる可燃性の液体がほぼ均一に分散するので、見かけ上同じ速さで燃焼可能で、燃焼カロリーも燃焼時間軸で平均化できる液体燃料を製造することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１３】
本発明を図面に示した実施例に基づき詳細に説明する。
【実施例１】
【００１４】
図１ないし図４は本発明に係る液体燃料の製造方法を示し、
図１は一次処理を示すチャート、
図２は二次処理における油脂系と澱粉系の処理を示すチャート、
図３は二次処理におけるタンパク質系とセルロース系の処理を示すチャート、
図４は三次処理を示すチャートである。
【００１５】
図１ないし図４を参照し、本発明に係る余剰汚泥を原料として使用した液体燃料の製造方法の一実施例を説明する。
【００１６】
（１）一次処理
図１を参照する。
先に汚泥沈降のために用いられた高分子凝集沈降剤を解膠する反応剤（解膠剤）としては、例えばアルキルスルホン酸ナトリウム、ポリアクリル酸ソーダ、アルボシキセルロース、ポリエチレンイミン等を適宜選択して使用する。
さらに高分子凝集剤を分散、可溶化するための反応剤としては、例えばプロピレンカーポネートまたはジメチルスルホキサイド等を適宜選択して使用する。
【００１７】
（破砕工程）
破砕部に一般的なミルを設けた破砕装置を使用して、余剰汚泥を脱水した塊を速やかに破砕（粉砕）する。破砕助剤としては、例えば油脂類、グリセリン、ジエチレングリコール、アルキルベンゼンスルホン酸ナトリウム、リグニンスルホン酸ナトリウム、ステアリン酸、オレイン酸、ナフテン酸等を適宜選択して使用する。
なお、前記各破砕助剤は、いずれも単独で十分効果を発揮するが、適宜組合せ、かつ所要の混合割合で混合して使用することもできる。例えば、ジエチレングリコールとナフテン酸を混合した破砕助剤を、汚泥に対して０．５〜３重量％使用することができる。
【００１８】
破砕助剤の添加によっても、例えばヒドロトロビックという難溶性物質等の溶解が万一不十分であった場合、それを水に容易に溶かすために、ヒドロトロビック反応物質として、例えば酪酸ナトリウム、サルチル酸ナトリウム、尿素、アセトアミド等を適宜選択して混合した溶剤を、汚泥に対して適宜量を追加して添加する。混合溶剤の添加量は、例えば０．５％重量程度でよいが、限定はしない。
【００１９】
（懸濁化工程）
破砕し解膠、分散、可溶化した超微粒子汚泥を撹拌槽内へ投入して撹拌し、懸濁汚泥とする。懸濁汚泥内の粒子を十分に分散させるために、例えば撹拌機の撹拌軸に空気が最下段の底まで貫通できるように軸を囲む筒を設けて通気路を設け、曝気を行う。
汚泥を懸濁させる懸濁促進剤としては、例えばモノエチルアミン、ラウリル酸、ステアリン酸、オレイン酸、やし油等を適宜選択して使用する。
懸濁が均一に実施されたことを確認して、この懸濁液を撹拌槽とは別の沈降槽に移す。
【００２０】
（凝集・沈降工程）
さらに、この沈降槽内の懸濁液に凝集沈降剤及び沈降速度を速めるためのＮＮジメチルアクリルアミドを投入する。さらに、沈降速度を速める硫酸カルシウムと、沈降速度と浄化能力を増す硫酸カリウムを微少量添加し、撹拌する。
これにより、沈降槽内においては、前記凝集沈降剤と沈降速度を速める速度向上剤の作用によって、懸濁液が僅かな時間で上層、中間層、下層（図１では上段層、中断層、最下段層）の三層に分離される。
【００２１】
なお、沈降槽には、槽内の液状物質の状況が見えるように槽内と連通する透明管が添設されている。そして、それぞれの層を沈降槽からポンプ等を使用して取り出して別の処理槽へ移す。各層の取り出しは、透明管の内部で各層を確認しながら、通常、下層から順に抜き取って行うが、限定はしない。
【００２２】
（２）二次処理
図２を参照する。
（上層）
上層の物質は、水が主体で油、油脂系物質系が分散している液体であり、油水分離する必要がある。また、上層の水分は、循環して沈降槽で稀釈剤として再利用するか放流する。油分（油脂系物質Ｘ１）は取り出して、別の槽に保管しておき、製造される液体燃料に混合して利用する。
【００２３】
（中間層：油脂系の処理）
中間層の物質は、本発明に係る液体燃料の原料の主体となるものである。中間層の物質は、真空、加圧、加熱、脱水、撹拌の各処理が可能な処理槽に移されている。なお、中間層の物質は、化学反応薬剤を用いて分散させてポンプにて回収するのが好ましい。
処理槽内の中間層の物質を加圧、加熱処理し、油脂系用溶剤（ジメチルエーテルとホルムアルデヒドを混合したもの等）を入れて撹拌し、水分と油分を溜出させて冷却槽へ移す。冷却槽内では、油脂系液体と水に分かれている。
【００２４】
前記油脂系液体に、例えばメチルイソブチルケトン、硝酸３価アルコールエステル、酢酸エチレン、ＰＯＥアルキルフェニールエーテル、アルキルベンゼンスルホン酸、脂肪アルコール、ＰＯＥドテシルフェニールエーテル等の脱油剤を適宜選択して添加し、分離して得られた液状油脂系物質を第１混合用物質Ａ１とした。
【００２５】
また、この際に前記液状油脂系物質と分離した分離水溶液に浄水剤を添加する。浄水剤（または反応浄澄剤、浄澄向上剤ともいう）としては、例えばヘキサメタリ酸ソーダ、硫酸カルシウム、シルカゲル、カルシウムミョウバン、塩化セチルピリジウム等を適宜選択して添加する。
これにより、分離水溶液の水質のＳＳ、ＣＯＤ、ＢＯＤ等を法的基準値以下に清澄することを基本とし、浄化し水質を向上させて前記撹拌槽へ循環させ、再利用するか、放流する。
【００２６】
（中間層：澱粉系の処理）
前記油脂系の処理で処理層内に残った物質に澱粉分解剤（澱粉系用溶剤）を添加する。澱粉分解剤としては、例えばメタリン酸ナトリウム、リン酸カリウム、ホルムアミド等を適宜選択して使用する。これらの添加量は、例えばメタリン酸ナトリウムが５〜７重量％、リン酸カリウムが５〜７重量％、ホルムアミドが３〜５重量％等であるが、これに限定はされない。
【００２７】
また、中間層の物質に含有されているリンまたはリン化合物は、燃焼させる場合に障害となる不燃物質であるため除去する必要がある。
リンまたはリン化合物の除去剤としては、例えば第２級アルコール、アセトアルデヒド、クロロホルム、ジメチルスルホキサイド、クエン酸水素アンモニア、３−メトキシブチルアセテート等を適宜選択して使用する。そして、それらを添加した物質をドロマイトプラスタ等の触媒と接触させてリンまたはリン化合物を除去し、得られた液状澱粉系物質を第２混合用物質Ａ２とした。
【００２８】
図３を参照する。
（中間層：タンパク質系の処理）
前記澱粉系の処理で処理槽内に残った物質に、溶解のために次の化学反応剤（分解剤）、すなわち塩酸グアニジン、ジキロペンタン、ＮＮジメチルアセドアミド、ビオプラゼ、苛性ソーダカリウム等を添加した。本実施例では、その中より塩酸グアニジンを２重量％使用した。
【００２９】
処理槽内で加圧、加熱されることにより溜出させて回収した液体（リン酸化合物を含んでいるを別の槽に入れ、この液体のタンパク質系の化合物に含まれるリン酸化合物を十分に溶解するために溶解剤を入れる。溶解剤の例としては、クロロホルムやアセトアルデヒドがある。これらは、いずれか一方を入れればよいが、両方入れるのがより好ましい。また、添加した塩酸グアニジン中のリン化合物を分解剤を添加して分解させる。
【００３０】
また、この処理では、脱塩素を行うことが必要なために、脱塩素剤（触媒）として、例えばチオ亜硫酸ソーダ（別名：パイポ）を３重量％で使用し、さらに酸化チタン、亜硫酸ソーダの触媒を通し、塩素とその化合物を取り除いて得られた液状タンパク質系物質を第３混合用物質Ａ３とした。
【００３１】
なお、前記蒸発させる際の蒸解促進剤として、例えばアルキルベンゼンスルホン酸、テトラキノン化合物を適宜選択して使用する。その添加量は、例えばアルキルベンゼンスルホン酸が２重量％、テトラキノン化合物が２重量％であるが、これに限定はされない。また、同時にできた蒸留水は冷却し、稀釈剤として沈降槽へ戻すか放流する。
【００３２】
（中間層：セルロース系）
さらに前記タンパク質系の処理で処理槽内に残った物質に、例えばシュウ酸ジエチル、トリエリレングリコール、炭酸ヒドラジン、酢酸イソアミル、シクロヘキサン、ジエチルグリコール、塩化亜鉛等の溶剤を適宜選択して添加し、セルロースを分解し、液状化した。なお、特にシュウ酸ジエチル、トリエチレングリコール、シクロヘキサンは、例えば３．５重量％で単独に用いてもセルロースの分解は可能である。
セルロースを、前記タンパク質と同様に沈降槽内で分解回収し、得られた液状セルロース系物質を第４混合用物質Ａ４とした。
【００３３】
さらに、その後の脱水には、例えばイソプロピルアルコールを３重量％程度、ジフェニルホスホリルアジト、シクロヘキサン、クロムカリミョウバン等を適宜選択して使用した。その添加量は、例えばイソプロピルアルコールでは３重量％程度、ジフェニルホスホリルアジト、シクロヘキサン、クロムカリミョウバンでは５重量％であるが、これに限定はされない。
【００３４】
（３）三次処理
図４を参照する。
（混合）
液状油脂系物質である第１混合用物質Ａ１、液状澱粉系物質である第２混合用物質Ａ２、液状タンパク質系物質である第３混合用物質Ａ３及び液状セルロース系物質である第４混合用物質Ａ４を撹拌槽に移して混合撹拌した。
この混合物の中には、澱粉系とセルロース系の固形分が残っている（溜出した物質には高分子凝集剤は残っていないが、その他の物質には残っている）。この固形分は、溶解する必要があり、溶剤としては例えばサリチル酸ナトリウム等のヒドロトロピック物質を使用する。
【００３５】
（乳化）
最後に前記固形物を溶かした混合物（可燃性の液体となっている）に乳化剤を添加して乳化させる。前記混合物には、発火点の異なる可燃性の液体が混在している。これを燃焼させた場合には、発火点の低い液体が先に燃焼し、発火点の高い液体が後で燃えることになる。また、燃焼カロリーがそれぞれ異なるので、前記混合物は不均一な燃焼をする燃料といえる。
これを重油等と同等品とするには、発火点の異なる可燃性の液体を、見かけ上同じ速さで燃焼させるようにし、燃焼カロリーも燃焼時間軸で平均化させる必要がある。このように混合状態にある可燃性の液体を均一に燃焼させるためには、混合物である可燃性の液体を乳化させればよい。
【００３６】
使用する乳化剤、高分子非イオン界面活性剤としては、例えばジメチルエーテル、ポリエチレングリコール脂肪酸エステル、エトキシプロピルアミン、グリセリン脂肪酸エステル、ソルビタ脂肪酸エステル、ポリエチレングリコール脂肪酸エステル等が適宜選択され、適宜量（例えば３重量％）を添加して使用される。なお、これらの乳化剤は、高沸点で溶解力をもった溶剤でもあり、可熱性液体である。
また、乳化剤と共に、分散剤、可溶化剤として、例えばポリオキシエチレンアルキルエーテル等を適宜選択して使用する。
【００３７】
前記乳化させた液体燃料は、他の鉱物系の油（鉱物油）と混合して使用することができる。混合した場合、液体燃料が植物系であるために、例えば機械装置において液体燃料が焼き付きを起こしやすくなる。その焼き付き及びそれにより生じるその他のトラブルを防止するために、例えばメチル−ｔ−ブチルエーテル等の焼付防止剤を添加することができる。
そして、前記液体燃料を、濾過材としてゼオライト、活性炭、シリカ、マグネシウム等を使用した濾過装置で濾過して不燃物質等を除去し、均一に燃焼し燃焼速度が時間軸で平均化された液体燃料を得ることができた。
【００３８】
またこの液体燃料には、燃焼促進剤や酸化防止剤を添加することができる。まず、燃焼促進剤としては、ジメチルエーテル、ダイアアセトンアルコール、ペンタメチルトリアミン、ノルマルプロパノールＮ−プロピルアルコール、メタリン酸ラウリル、アセチルアセトンコバルトを適宜選択して使用する。それらの添加量は、例えばジメチルエーテルを５重量％、ダイアアセトンアルコールを５重量％、ペンタメチルトリアミンを５重量％、ノルマルプロパノールＮ−プロピルアルコールを２５重量％、また、メタリン酸ラウリル、アセチルアセトンコバルトのいずれかを０．５重量％であるが限定はされない。
【００３９】
また、酸化防止剤としては、例えば二酸化チオ尿素、メルカプトプロピオン酸メチル、ジエチルヒドロキシアミン、３−３−ジチオ尿素を適宜選択して使用する。これらの添加量は、いずれも例えば１．５％であるが、特に限定はしない。
さらに油脂耐劣化防止剤として、例えばＮＮ−ジエチルエタノールアミン、2.5−ジ−ｔ−ブチルハイドロキノンを適宜選択して使用することができる。添加量としては、例えばＮＮ−ジエチルエタノールアミンを２重量％、2.5−ジ−ｔ−ブチルハイドロキノンを３重量％であるが限定はしない。
【００４０】
（下層に含まれる無機化合物及び残留金属の無公害化）
下層成分は、基本的に廃棄されるが、廃棄するための前処理として無公害化を行う必要がある。
無機化合物の無公害化（分解）は、ＮＮジメチルアミドを３重量％添加して行う。
また、残留金属である重金属の無公害化は、分解沈澱剤を添加して行う。分解沈澱剤としては、例えば硫酸ソーダまたはナトリウムポロハイドライド及びＥＤＴＡ、キレート剤を使用する。添加する量の一例としては、硫酸ソーダまたはナトリウムポロハイドライドを１．５重量％、ＥＤＴＡ、キレート剤を０．７重量％であるが、これに限定はされない。
特にナトリウムポロハイドは、水溶液で使用可能であり、重金属公害防止剤として重金属を回収することができ、さらに液体燃料の中に重金属が含有されるのを防止する化学反応剤（例えばβ―メルカブトプロピオン酸等）を用いてスラジの混入を回避することにより、きわめて良好なスラジ防止剤として作用する。
【００４１】
なお、スラジ防止改良剤、分散剤としては、その他ソジウムアルコール、アミノアルコール、メチル−ｔ−ブチルエーテルの中から一つを選択して例えば５重量％使用し、ＮＮ−ジエチルエタノールアミン、炭酸マグネシウム、酸化マグネシウムの中から１つを選択して例えば２重量％使用することができる。
【００４２】
本実施例で得られた液体燃料の分析結果を表１に示す。
【００４３】
【表１】
【００４４】
なお、本明細書で使用している用語と表現は、あくまでも説明上のものであって、なんら限定的なものではなく、本明細書に記述された特徴およびその一部と等価の用語や表現を除外する意図はない。また、本発明の技術思想の範囲内で、種々の変形態様が可能であるということは言うまでもない。
【図面の簡単な説明】
【００４５】
【図１】本発明に係る液体燃料の製造方法における一次処理を示すチャート。
【図２】本発明に係る液体燃料の製造方法における二次処理の油脂系と澱粉系の処理を示すチャート。
【図３】本発明に係る液体燃料の製造方法における二次処理のタンパク質系とセルロース系の処理を示すチャート。
【図４】本発明に係る液体燃料の製造方法における三次処理を示すチャート。
【符号の説明】
【００４６】
Ａ１ 第１混合用物質
Ａ２ 第２混合用物質
Ａ３ 第３混合用物質
Ａ４ 第４混合用物質
【特許請求の範囲】
【請求項１】
余剰汚泥を原料として使用した液体燃料の製造方法であって、
余剰汚泥を高分子凝集処理後に脱水して破砕し、
破砕したものを沈降槽内で水に入れて撹拌し、凝集剤を入れて凝集沈降させて上層、中間層、下層の三層に分け、
油脂系物質、澱粉系物質、タンパク質系物質及びセルロース系物質を含む前記中間層を処理槽に入れ、
処理槽内の物質を加熱・加圧すると共に油脂系用溶剤を入れて撹拌し、水分と油分を溜出させて取り出し、油分を冷却して得られた液状油脂系物質を第１混合用物質(A1)とし、
処理槽内の物質を減圧・冷却・撹拌し、澱粉系用溶剤を入れて澱粉を液状化して取り出し、取り出した液状澱粉系物質を第２混合用物質(A2)とし、
処理槽内の物質を加熱・加圧・撹拌し、タンパク質系溶剤を入れ、固形状のタンパク質系を液状化し、さらに溜出させて取り出し、取り出した液体にタンパク質系用溶剤を入れ、タンパク質系化合物内のリン酸化合物を分解し、得られた液状タンパク質系物質を第３混合用物質(A3)とし、
処理槽内の物質を加熱・加圧・撹拌し、セルロース系用溶剤を入れて液状化して取り出し、取り出した液状セルロース系物質を第４混合用物質(A4)とし、
前記第１混合用物質(A1)、第２混合用物質(A2)、第３混合用物質(A3)及び第４混合用物質(A4)を撹拌槽に入れて混合し、混合液にヒドロトロピック物質を入れて、混合液に含まれる澱粉系とセルロース系の固形分を溶解し、濾過して液体燃料を得る、
液体燃料の製造方法。
【請求項２】
余剰汚泥を原料として使用した液体燃料の製造方法であって、
余剰汚泥に高分子凝集剤を入れて凝集させて脱水し、
脱水したものを破砕し、
破砕したものを沈降槽の水に入れ、撹拌して懸濁液とし、
懸濁液に凝集剤を入れ、凝集沈降させて上層、中間層、下層の三層に分け、
中間層を構成する油脂系物質、澱粉系物質、タンパク質系物質及びセルロース系物質の各物質を処理槽に入れ、
処理槽内の中間層成分を加熱・加圧すると共に油脂系用溶剤を入れて撹拌し、水分と油分を溜出させて取り出し、油分を冷却して得られた液状油脂系物質を第１混合用物質(A1)とし、
前記油脂系の処理後に処理槽内に残った物質を減圧・冷却・撹拌し、澱粉系用溶剤を入れて澱粉を液状化して取り出し、取り出した液状澱粉系物質を第２混合用物質(A2)とし、
前記澱粉系の処理後に処理槽内に残った物質を加熱・加圧・撹拌し、タンパク質系溶剤を入れ、固形状のタンパク質系を液状化し、さらに溜出させて取り出し、取り出した液体にタンパク質系用溶剤を入れ、タンパク質系化合物内のリン酸化合物を分解し、さらに塩酸グアニジン中のリン化合物を分解し、得られた液状タンパク質系物質を第３混合用物質(A3)とし、
前記タンパク質系の処理後に処理槽内に残った物質を加熱・加圧・撹拌し、セルロース系用溶剤を入れて液状化して取り出し、取り出した液状セルロース系物質を第４混合用物質(A4)とし、
前記第１混合用物質(A1)、第２混合用物質(A2)、第３混合用物質(A3)及び第４混合用物質(A4)を撹拌槽に入れて混合し、混合液にヒドロトロピック物質を入れて、混合液に含まれる澱粉系とセルロース系の固形分を溶解し、濾過して液体燃料を得る、
液体燃料の製造方法。
【請求項３】
得られた液体燃料に、さらに乳化剤を入れて混合撹拌して乳化させる、
請求項１または２記載の液体燃料の製造方法。
【請求項１】
余剰汚泥を原料として使用した液体燃料の製造方法であって、
余剰汚泥を高分子凝集処理後に脱水して破砕し、
破砕したものを沈降槽内で水に入れて撹拌し、凝集剤を入れて凝集沈降させて上層、中間層、下層の三層に分け、
油脂系物質、澱粉系物質、タンパク質系物質及びセルロース系物質を含む前記中間層を処理槽に入れ、
処理槽内の物質を加熱・加圧すると共に油脂系用溶剤を入れて撹拌し、水分と油分を溜出させて取り出し、油分を冷却して得られた液状油脂系物質を第１混合用物質(A1)とし、
処理槽内の物質を減圧・冷却・撹拌し、澱粉系用溶剤を入れて澱粉を液状化して取り出し、取り出した液状澱粉系物質を第２混合用物質(A2)とし、
処理槽内の物質を加熱・加圧・撹拌し、タンパク質系溶剤を入れ、固形状のタンパク質系を液状化し、さらに溜出させて取り出し、取り出した液体にタンパク質系用溶剤を入れ、タンパク質系化合物内のリン酸化合物を分解し、得られた液状タンパク質系物質を第３混合用物質(A3)とし、
処理槽内の物質を加熱・加圧・撹拌し、セルロース系用溶剤を入れて液状化して取り出し、取り出した液状セルロース系物質を第４混合用物質(A4)とし、
前記第１混合用物質(A1)、第２混合用物質(A2)、第３混合用物質(A3)及び第４混合用物質(A4)を撹拌槽に入れて混合し、混合液にヒドロトロピック物質を入れて、混合液に含まれる澱粉系とセルロース系の固形分を溶解し、濾過して液体燃料を得る、
液体燃料の製造方法。
【請求項２】
余剰汚泥を原料として使用した液体燃料の製造方法であって、
余剰汚泥に高分子凝集剤を入れて凝集させて脱水し、
脱水したものを破砕し、
破砕したものを沈降槽の水に入れ、撹拌して懸濁液とし、
懸濁液に凝集剤を入れ、凝集沈降させて上層、中間層、下層の三層に分け、
中間層を構成する油脂系物質、澱粉系物質、タンパク質系物質及びセルロース系物質の各物質を処理槽に入れ、
処理槽内の中間層成分を加熱・加圧すると共に油脂系用溶剤を入れて撹拌し、水分と油分を溜出させて取り出し、油分を冷却して得られた液状油脂系物質を第１混合用物質(A1)とし、
前記油脂系の処理後に処理槽内に残った物質を減圧・冷却・撹拌し、澱粉系用溶剤を入れて澱粉を液状化して取り出し、取り出した液状澱粉系物質を第２混合用物質(A2)とし、
前記澱粉系の処理後に処理槽内に残った物質を加熱・加圧・撹拌し、タンパク質系溶剤を入れ、固形状のタンパク質系を液状化し、さらに溜出させて取り出し、取り出した液体にタンパク質系用溶剤を入れ、タンパク質系化合物内のリン酸化合物を分解し、さらに塩酸グアニジン中のリン化合物を分解し、得られた液状タンパク質系物質を第３混合用物質(A3)とし、
前記タンパク質系の処理後に処理槽内に残った物質を加熱・加圧・撹拌し、セルロース系用溶剤を入れて液状化して取り出し、取り出した液状セルロース系物質を第４混合用物質(A4)とし、
前記第１混合用物質(A1)、第２混合用物質(A2)、第３混合用物質(A3)及び第４混合用物質(A4)を撹拌槽に入れて混合し、混合液にヒドロトロピック物質を入れて、混合液に含まれる澱粉系とセルロース系の固形分を溶解し、濾過して液体燃料を得る、
液体燃料の製造方法。
【請求項３】
得られた液体燃料に、さらに乳化剤を入れて混合撹拌して乳化させる、
請求項１または２記載の液体燃料の製造方法。
【図１】
【図２】
【図３】
【図４】
【図２】
【図３】
【図４】
【公開番号】特開２００９−１４４０７６（Ｐ２００９−１４４０７６Ａ）
【公開日】平成２１年７月２日（２００９．７．２）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２００７−３２３７９３（Ｐ２００７−３２３７９３）
【出願日】平成１９年１２月１４日（２００７．１２．１４）
【出願人】（５９４１３９５２８）
【出願人】（５９５１４７８０３）
【Ｆターム（参考）】
【公開日】平成２１年７月２日（２００９．７．２）
【国際特許分類】
【出願日】平成１９年１２月１４日（２００７．１２．１４）
【出願人】（５９４１３９５２８）
【出願人】（５９５１４７８０３）
【Ｆターム（参考）】
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