熱分解プラントは、廃タイヤ、プラスチック、バイオマスなど、使用する原料に応じてさまざまな製品を生産する。主な生産物には、燃料油（ディーゼル燃料に精製可能）、カーボンブラック、合成ガスがある。さらに、廃タイヤからは鋼線が、バイオマス熱分解からはバイオ炭と木酢液が得られる。これらの製品は、燃料製造、ゴム・プラスチック製造、鉄鋼製造など、多様な用途がある。具体的な製品組成は、投入材料によって異なり、油の生産量はタイヤで35～45％、カーボンブラックで30～35％、鋼線と合成ガスで8～15％である。水素、メタン、一酸化炭素などの非凝縮性ガスも発生し、これらはエネルギー生成に利用できる。
ポイントを解説
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燃料油（熱分解油）:
- 説明:熱分解プロセスから得られる液体製品で、さらにディーゼル燃料に精製することも、直接燃料として使用することもできる。
- 用途:工業用バーナー、ボイラー、ディーゼル精製の原料として使用される。
- 多様性:オイルの生産量は原料によって異なる。タイヤの場合は35～45％であるが、プラスチックやオイルスラッジの場合は収率が異なる場合がある。
- 意義:熱分解の最も価値のある製品で、プラントの収益の大半を占めることもある。
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カーボンブラック:
- 説明:炭素と原料の不揮発性成分からなる微細な黒色粉末。
- 用途:ゴムやプラスチックの製造、タイヤの補強剤、インクや塗料の顔料として使用される。
- 収量:廃タイヤを処理する場合、通常、生産量の30～35％を占める。
- 意義:カーボンブラックは副次的な収入源であり、幅広い産業用途がある。
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合成ガス:
- 説明:水素（H2）、メタン（CH4）、一酸化炭素（CO）などの可燃性ガスと、二酸化炭素（CO2）や窒素（N）などの不燃性ガスの混合ガス。
- 用途:発電、バーナーの燃料、化学合成に使用される。
- 収量:原料によって異なるが、通常、生産量の8～15％。
- 意義:合成ガスは追加のエネルギー源となり、熱分解プラント自体の動力源として使用できるため、運転コストを削減できる。
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鋼線:
- 説明:熱分解の過程で廃タイヤから回収される。
- 用途:リサイクルされ、鉄鋼生産や製造に使用される。
- 収量:廃タイヤを処理する場合、通常、生産量の8～15％。
- 意義:鋼線は、特に鉄鋼業の盛んな地域では貴重な副産物である。
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バイオ炭:
- 説明:バイオマス熱分解時に発生する固体残渣で、炭素と不揮発性成分からなる。
- 用途:土壌改良材、炭素隔離、燃料として使用される。
- 意義:バイオ炭は、土壌の肥沃度を向上させ、炭素貯蔵量を増やす農業用途で特に重要である。
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非凝縮性ガス:
- 説明:水素、メタン、一酸化炭素など、常温では凝縮しない気体。
- 用途:エネルギー生成または燃料源として使用される。
- 意義:これらのガスは追加のエネルギー源となり、熱分解プラントの全体的な効率を向上させるために利用することができる。
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木材酸（生化学的）:
- 説明:バイオマス熱分解の副産物で、パイロリグニン酸とも呼ばれる。
- 用途:農薬や土壌改良剤として農業や化学工業で使用される。
- 意義:木酢液は特定の用途を持つニッチ製品であり、バイオマス熱分解からの生産物の多様性を高めている。
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水と砂:
- 説明:石油スラッジの熱分解による副産物。
- 用途:水は処理して再利用することができ、砂は建設に利用したり、安全に廃棄することができる。
- 意義:これらの副産物は一般的にあまり価値がないが、熱分解プロセスの環境持続性を確保するために重要である。
結論
熱分解プラントの生成物は、使用する原料に大きく依存し、廃タイヤ、プラスチック、バイオマスがそれぞれ異なる生産物を生み出す。一次製品である燃料油、カーボンブラック、合成ガスは、幅広い産業用途を持つ貴重な商品である。鋼線、バイオ炭、木酸などの二次製品は、熱分解プラントの経済性をさらに高める。熱分解プラントの運転と収益性を最適化するためには、特定の出力とその用途を理解することが極めて重要である。
要約表
| 製品 | 製品概要 | 用途 | 生産量 (出力比） |
|---|---|---|---|
| 燃料油 | ディーゼル燃料に精製される液体製品、または燃料として使用される液体製品 | 工業用バーナー、ボイラー、ディーゼル精製 | 35-45% (タイヤ) |
| カーボンブラック | ゴム、プラスチック製造に使用される微粉黒色 | タイヤ、インク、塗料 | 30-35% (タイヤ) |
| 合成ガス | 可燃性ガス（H2、CH4、CO）の混合ガス | 発電、バーナー、化学合成 | 8-15% |
| スチールワイヤー | 廃タイヤからの回収 | 鉄鋼生産、製造 | 8-15% (タイヤ) |
| バイオ炭 | バイオマス熱分解残渣 | 土壌改良、炭素隔離、燃料 | 様々（バイオマス） |
| 非凝縮性ガス | エネルギー生成に使用されるH2、CH4、COなどのガス | エネルギー生成、燃料源 | 異なる |
| 木材酸 | バイオマス熱分解の副産物 | 農業（農薬、土壌改良剤）、化学工業 | 様々（バイオマス） |
| 水と砂 | 石油スラッジ熱分解副産物 | 水処理、建設 | 様々（オイルスラッジ） |
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