廃タイヤ及びタイヤ由来燃料

  • タイヤ由来燃料(TDF)は再生可能エネルギー源としてエネルギー多消費型産業おいて利用されています
  • ASTM D6866試験によってTDFのバイオマス炭素含有量を測定できます
  • ASTM D6866試験で世界をリードするベータ・アナリティック社は、燃料中のバイオマス炭素含有量を測定することによってTDF利用者が各規制に適合するようご支援いたします

tire-derived fuels
エネルギー多消費型産業 (例えばセメント工場、発電施設、製紙パルプ工場)では、高い発熱量をもつ廃タイヤは有効な代替燃料となります。 米国環境保護省によると、タイヤの燃焼によるエネルギー量は、石油と同等、石炭の125-150%、木材の200-300%になります。

廃タイヤは石炭、木材の補助燃料として利用されています。 長年にわたり燃焼施設では、高エネルギーという理由だけでなく、石炭より安価であること、排出ガスがクリーンであること、含水量が低いなどの理由により廃タイヤを使用してきました。 米国EPAテストでは、(a)タイヤ焼却灰は石炭よりも重金属含有量が少ない場合がある、(b)タイヤ燃焼ガスは硫黄を多く含む石炭の燃焼ガスと比較してNox量が少ない、といいうことがわかっています。

米国EPAは、廃タイヤの埋め立て処分よりも廃棄物燃料として使用することを支持しています。 廃タイヤを山積みにして廃棄することは、火災の危険性や衛生上の理由(ネズミ、蚊、その他病原体の繁殖)からも好ましくありません。

米国では毎年、何百万もの廃タイヤが発生しますが、その大部分は新しい製品へリサイクル、土木工学へ利用、廃タイヤ燃料(TDF)として再利用されます。 米国EPAでは、80以上の施設における15年以上の経験に基づき、TDFを化石燃料の有効な代替品として考えています。

燃焼装置の大きさにもよりますが、各施設ではタイヤをそのまま使用するか、または廃タイヤ燃料と呼ばれる細断された形で使用します。

廃タイヤのバイオマス含有量

廃タイヤの大きさにもよりますが、廃タイヤの最大30%がバイオマスであることがASTM D6866試験により分かっています。 Aliapur社(フランス)の研究によると、乗用車用の廃タイヤには17〜20%のバイオマス成分が含まれる一方で、トラック用の廃タイヤには28〜30%バイオマス成分が含まれています。 タイヤのバイオマス成分は、天然ゴム、レーヨン、ステアリン酸などです。

種類乗車用廃タイヤトラック用廃タイヤ石炭石油コークス
バイオマス17-20.3% (平均値 18.3%)28.6-29.7% (29.1 %)0%0%
炭素含有量67.5 – 70.1% (平均値 69.0%)59.7-62.6% (61.1%)64-68%84-97%
NCV (MJ/kg)*29.5 – 30.6 (平均値 30.2)26.1 – 26.7 (26.4)2632

表 1 –Aliapur社の研究結果より。詳細は Aliapur社の ウェブサイト をご参照ください。  燃焼された廃タイヤやタイヤ由来燃料はバイオマス濃度が高いため、石炭や石油コークスより化石起源CO2排出量が少ないのです。 そのため廃タイヤは有効な代替燃料となります。 廃タイヤは安価でかつ化石起源CO2排出量が少なく、その上従来の化石燃料と同量のエネルギーを発生します。  *真発熱量(NCV:Net Calorific Value)

タイヤ由来燃料(TDF) のASTM D6866

米国EPA、 西部気候イニシアチブを含む規制機関では、不均一燃料やTDFのような廃棄物燃料を燃焼するセメント産業や発電産業等に排出二酸化炭素中のバイオマス起源CO2の測定を義務づけています。 これらの規制機関では ASTM D6866 試験の利用を推奨しています。 TDFやその他廃棄物燃料を燃焼させる産業では、温室効果ガス排出量の報告が義務づけられています。 カーボンニュートラルCO2 は温室効果ガス排出量から差し引くことができます。そのためASTM D6866試験によるバイオマス起源CO2含有量の決定は、「排出量取引制度:cap-and-trade」での温室効果ガス排出量の削減またカーボンクレジットの獲得に寄与できます。

タイヤ由来燃料とは?

tire-derived fuel for ASTM D6866-04
タイヤ由来燃料とは、一般的に2cm〜5cmに細断された廃タイヤのことです。 細断プロセスでは廃タイヤのサイズを微小化するだけでなく、繊維の除去や強力磁石の使用により金属線を取り除きます。 このプロセスにより、TDFは未加工のタイヤを使用するほどコスト効率が良くはありませんが、すべての燃焼装置がそのまま未加工のタイヤのサイズに適応できるわけではないので現在でも需要があります。

セメント工場のなかには、燃焼装置が十分に大きいこと、またクリンカーを作る際に必要な鉄を金属線が加えることから、そのままタイヤを使用しています。 一方、製紙パルプ工場では、ボイラー給水システムが詰まらないように、また農家へ売られる灰に鉄が混入しないように金属線を除去したTDFの使用が必要となります。

TDFにはグレードがあり、金属線フリーTDFは通常のTDFより50%程度高額です。

TDFを利用する産業

セメント

セメント産業では、他の産業よりも廃タイヤ燃料を利活用しています。 米国EPAによると、年間約5300万本のタイヤが米国のセメント工場で使用されています。 州また地方環境機関で21州の48セメント工場でのTDFの使用を認めています(2006年)。

セメント工場では、ポートランド・セメントの製造で主成分となるクリンカーを作る際に燃料としてタイヤを使用します。

製紙とパルプ

製紙パルプ産業では、年間約2600万本のタイヤがボイラー燃料として使用されています。 製紙パルプ工場では、金属線が給水システムを詰まらせる可能性があるため、未加工のタイヤを使用する代わりにTDFが使用されます。

電気事業

電気事業のボイラーでは、年間約2400万本のタイヤが使用されています。 これらのボイラーでは発電のために石炭が燃焼されますが、TDFの高い発熱量と低コストのために、現在では石炭の補足としてTDFを使用しています。

工業用・公共施設用ボイラー

一般に電気事業用ボイラーより小さい工業用ボイラーでは、混合燃料の補足としてTDFが使用されています。 年間約1700万本のタイヤが工業用ボイラーで使用されます。

タイヤ由来燃料に関する情報

ベータ・アナリティック社によるTDF利用者へのASTM D6866 試験の提供

フロリダ州マイアミを拠点とするベータ・アナリティック社は、バイオマス含有量試験により、廃タイヤ利用者のご要望にお応えしております。 ASTM D6866試験はTDFまたはその燃焼排出ガスに適用されます。 ベータ・アナリティック社への固体、気体サンプルの送付方法につきましては、 こちら をご参照ください。

その他の代替燃料

ごみ固形燃料(RDF:Refuse-Derived Fuel)

都市廃棄物

下水汚泥