JP2000342959A - 製紙産業廃棄物を利用した吸着剤及びその製造方法 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 製紙産業廃棄物焼却灰の多孔質構造の孔を潰
すことなく、接着によってさらに多孔質構造を形成した
吸着剤を得る。 【解決手段】 製紙産業廃棄物焼却灰の多孔質構造を一
度目つぶしし、点接着を行い、形成し、乾燥させ、さら
に多孔質構造をもつ吸着剤を得る。前記多孔質構造は火
を使用する場所でも引火せず、孔の形状が数ミクロンか
ら数ミリ位であり、高分子から低分子までの液体や固形
物の吸着保持に優れている。また、吸着保持後、堆肥や
燃料に使用でき、二次使用が可能である。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、古紙を離解、脱墨
して古紙パルプを製造する工程で発生する汚泥物を焼却
した後に残る残滓（製紙産業廃棄物焼却灰）を原料とす
ることを特徴とした吸着剤及びその製造方法に関する。
更に詳しくは、魚介類及び肉類などを加熱調理する際に
発生する脂肪酸や蛋白質等を含む焼き汁、工業廃油、海
面などに浮遊する重油、機械油などを吸着保持する吸着
剤であり、また動物が排泄する糞尿などを吸着保持し
て、水分を含むと、水分を含んだ箇所のみが別の形状と
なって固化し、臭気を消臭する吸着剤及びその製造方法
に関する。

【０００２】

【従来の技術】従来、製紙工程において、古紙を溶解し
て繊維質のみ漉き取った後に排出される廃液の中の汚泥
物は、インクに含まれる重金属や紙を溶解させるときに
使用した化学薬品が多く含まれるため、高温焼却され製
紙産業廃棄物焼却灰として埋立廃棄処分をしている。し
かし、埋立処分地も残り少なくなり、再利用化が急務と
されているが、形状が微粉末のために利用が難しい。

【０００３】また、魚介類や肉類を加熱調理をする際に
発生する脂肪酸やタンパク質を含む焼き汁は、調理器具
を汚してしまうため、ゼオライトを使用して吸着させる
特開平１０−１０２０４８号公開に提案されている。

【０００４】さらに、動物排泄物は悪臭がひどく、処理
に手間がかかり、消臭力の強いものは高価であり、使用
者が使い続けるのが困難であった。

【０００５】

【発明が解決しようとする問題点】しかしながら、製紙
産業廃棄物焼却灰はカオリナイトが多く含まれ、構造も
微細な孔を無数に保持し、高温焼却されて耐火温度も高
いという特徴を有し、吸着剤として優れた特性を持ちな
がら形状が微粉末であるために見落とされ、吸着剤とし
て使用されることがなかった。また、このままで使用す
るには孔が微細すぎてしまい、脂肪酸やタンパク質など
が複雑に絡み合った魚介類や肉類などの焼き汁や複雑な
物質を含んだ重油などを吸着させるには不向きな問題点
があった。

【０００６】そして、魚介類や肉類等の焼き汁の吸着剤
としてゼオライトを使用する提案（特開平１０−１０２
０４８号公開）もあるが、ゼオライトも孔が微細であ
り、耐火性が低いものもあるため、脂肪酸やタンパク質
などが複雑に絡み合った焼き汁がゼオライトの内部の微
細な孔まで吸収されずに表面に付着してしまい、引火事
故が発生するなどの問題点があった。

【０００７】さらに、動物が排泄する糞尿などは悪臭が
ひどく、処理に手間がかかり、消臭力の高いものは高価
であり、安価で広く普及しているものとして、例えば猫
のトイレ用砂にベントナイトが使用されているが、猫の
手足に付着したベントナイトが体内に入り、胃液や胃腸
内の物質を固めてしまい便秘や胃腸病の原因になるとい
われ問題となっている。

【０００８】また、使用用途によっては、製紙産業廃棄
物焼却灰の色がグレー色と言うこともあり、使用者の気
分を害してしまう問題点もあった。

【０００９】そこで、本発明は上記問題点を解決できる
とともに、製紙産業廃棄物焼却灰の埋立処分量も減少さ
せ、従来と同等以上の吸着力を発揮することができ、食
品調理用や工業用廃油、重油、機械油などの液体や、動
物排泄物などの流動固形物に好適な製紙産業廃棄物焼却
灰を利用した吸着剤及びその製造方法を提供することを
目的とする。

【００１０】

【問題点を解決するための手段】本発明は、上記目的を
達成する手段として、古紙を離解して古紙パルプを製造
する工程で発生する汚泥物を焼却した製紙産業廃棄物焼
却灰の成分に、ケイ素、アルミナ及び灰成分を主とする
数ミクロン位の微細な連続した多孔質構造を含む形成体
からなり、前記製紙産業廃棄物焼却灰に数ミクロンから
数ミリほどの微細孔を持つ多孔質構造体を形成させ、前
記形成体を、脂肪酸やタンパク質や水分などが絡み合っ
た魚や肉の焼き汁などや、工業用廃油や重油や機械油な
どの液体を吸着保持する吸着剤を提供する。そして、本
発明は、高温焼却した製紙産業廃棄物焼却灰を使用する
ことにより、油吸着保持後の引火することが無いため安
全性が高く、数ミクロンから数ミリ位の微細な複数の連
続した多孔質構造を形成することで、高分子が複雑にか
らみあった油や動物排泄物などでも内部への吸着保持が
出来る油吸着剤の製造方法を提供する。そして、本発明
は、動物の排泄物や油などを吸着すると同時に排泄物や
油などの悪臭を消臭し、吸着後に液体の保持形状で固化
する吸着剤を提供する。そして、製紙産業廃棄物焼却灰
のグレー色を、炭やフライアッシュ、ゼオライトなどの
多孔質構造体を混入し、吸着剤としての機能を失わせず
に着色、または水分、油成分などの液体や、動物排泄物
成分などの流動固形物に好適な吸着保持及び消臭などを
する吸着剤を提供する。また、前記吸着剤の製造方法を
提供する。

【００１１】

【発明の実施の形態】本発明の吸着剤は、数ミクロンか
ら数ミリ位の大きさの複数の連続した孔を持つ多孔質構
造体を含む形成体からなるものである。多孔質構造体
は、古紙を離解して古紙パルプを製造する工程で発生す
る汚泥物を高温焼却した製紙産業廃棄物焼却灰を用いる
ことで、製紙産業廃棄物焼却灰の微細な連続した孔と、
接着剤による点接合で更に複数の連続した孔である。こ
の多孔質構造に用いる製紙産業廃棄物焼却は焼却処理を
行っているものであればよいが、しいて言えば、約８０
０℃以上の高温で焼却処理を行われている物が好まし
い。製紙産業廃棄物焼却灰の成分はケイ素とアルミナと
灰分などが主成分であり、他の成分においては食料品及
び生物の近くで使用することを配慮すると環境基準内で
あるものが望ましい。

【００１２】また、本発明の吸着剤に用いる製紙産業廃
棄物焼却灰は、ケイ素やアルミナなどの鉱物がセラミッ
クス化しており、セラミックス化の物質内部に微細な連
続した孔を持つため、油などの吸着保持後に加熱を行っ
ても引火することなく、吸着保持しつづけ、安全性が高
いものである。

【００１３】また、本発明の吸着剤に用いる製紙産業廃
棄物焼却灰は、形状が微粉末であるものが多く、接着剤
などによる点接着を行って造粒することが好ましく、製
紙産業廃棄物焼却灰の多孔質構造をつぶすことなく、表
面において点接着を行うことによって、製紙産業廃棄物
焼却灰の微細な連続した孔と同等か、それよりも大き
く、さらに複数の連続した孔を含む形成体とするもので
ある。

【００１４】上記の数ミクロンから数ミリ位のさまざま
の大きさの連続した複数の微細な多孔質構造は、脂肪酸
やタンパク質などの高分子構造が複数に絡み合った魚介
類や肉などの焼き汁、重油、機械油、工業用廃油などの
液体や動物排泄物などの流動固形物の吸着保持の時に、
表面付着や吸着力の低下を起こすことなく、多孔質構造
内部へ素早く吸収、吸着保持をするものである。

【００１５】また、この多硬質構造は、数ミリから数ミ
クロン位のざまざまの孔の大きさを形成したものである
ため、液体や固体吸着に好ましく、油などや動物排泄物
など、処理に手間のかかるものに適している。

【００１６】上記、多孔質構造は色がグレー色であり、
そのことで使用者が不快感を覚える場合もあり、炭やフ
ライアッシュ、ゼオライトなどの多孔質構造体を混入し
て着色することで使用者の不快感を解消し、また吸着剤
としての機能を失わせずに着色できる。そして、前記に
酵素などの分解消臭物質を混入することにより、水分、
様々な油成分などの液体や、動物排泄物などの流動固形
物に好適な吸着保持及び消臭などをする吸着剤ができ
る。

【００１７】上記吸着保持を行うと、多孔質構造内部に
吸収するため、同時に臭いも放出せずに、内包して臭い
の気散を抑制防止することが出来る。

【００１８】また、油などの吸着保持後は、燃料への利
用もでき、燃料の利用方法を限定するものではないが、
例えば、廃棄分類において一般可燃ゴミとすることで、
吸着した油などが焼却炉内で自燃を起こし、他のゴミの
燃焼率も上げることができる。

【００１９】また、動植物の油などの吸着保持後に、植
物などの堆肥として使用することもできる。

【００２０】また、動物の排泄物などを吸着した後に、
液体を吸収した箇所が再度固化することができ、これに
より廃棄処理が安易になり、そしてコンポスト化を行う
に当たってもケイ素やアルミナなどのセラミックス質が
遠赤外線を放出して善玉バクテリアの繁殖を促進し、多
孔質構造がバクテリアのフローラーとなり、短時間で良
質の堆肥ができる。

【００２１】上記、多孔質構造は、一定のものではな
く、あらゆる油や動物の排泄物など液体と固形物の吸着
保持に対応するものである。

【００２２】このような多孔質構造体を含む成形体の形
状は、用途に応じて適宣設定することが出来る。形状
は、粒状、球状、棒状、板状、ハニカム状、シート状な
どに形成することが出来る。本発明における吸着剤とし
ては、液体吸着に適した形状であることが好ましく、そ
の機能性を高く維持するために粒状であることが好まし
い。

【００２３】本発明の吸着剤は、形を保持する目的か
ら、通気性のある繊維体から成る紙や布や不織布、また
は金属製の網のような被膜体で覆い、内包させることに
より、吸着力を低下させることなく、様々な形状に保持
することを可能とする。

【００２４】

【実施例】以下、本発明に好適な実施例について詳しく
説明するが、これらは単なる例示であり、本発明はこれ
らにより限定されるものではない。

【００２５】本発明にかかる油吸着剤及び動物の排泄物
吸着剤は、製紙工場より排出された汚泥物を高温焼却し
た後に残る残滓、製紙産業廃棄物焼却灰の内部にある微
細な連続した孔をもつ多孔質構造を潰さずに点接着で接
着して、粒状に造粒したものであり、液体や固体などの
吸着保持に優れており、特に脂肪酸やタンパク質などの
高分子構造が複数に絡み合った魚介類や肉などの焼き
汁、重油、機械油、工業用廃油などの液体や動物排泄物
などの固形物の吸着保持の場合、表面付着や吸着力の低
下を起こすことなく、多孔質構造内部へ素早く吸収、吸
着保持に適している。

【００２６】まず、製紙産業廃棄物焼却灰の微細な連続
した複数の孔の目つぶしを行う。このとき、目つぶしに
使用する物質を限定するものではないが、常温もしくは
３００℃以下で消滅及び蒸発する物質、例えば、水を含
む液体、有機物、有機化合物などが適しており、この気
孔率と同等以下の体積を吸収させる事により目つぶしが
できる。

【００２７】次に、バインダーをまんべんなく混ぜ込
み、十分撹拌する。バインダーは、製紙産業廃棄物焼却
灰の表面における点接着を目的とし、エマルジョン系バ
インダーを使用することが好ましい。これらのバインダ
ーの選択は吸着剤の使用目的に応じて選択して、例え
ば、水ガラスをバインダーとすることで乾燥時の温度選
択によって、吸着剤を液体の中に入れると接着強度が落
ちて解けるものと、液体の中でも強い強度を保つこのと
が出来る。またアクリル系や他の有機化合物、無機物で
も可能である。

【００２８】これらのバインダーの配合量は、バインダ
ーの種類と接着強度と成型形状によって異なるが、乾燥
時の製紙産業廃棄物焼却灰の重量部１００に対し、約
０．１から２５重量部ぐらいが好ましい。

【００２９】その後、前記加工を施したものを所望の形
状に成形する。形状も用途に応じて、粒状、球状、円柱
状、立方体状、不定形状などに成形でき、例えば押し出
し成形したのちにペレット状にカットを行って粒状に形
成することもできる。また、２枚の板の摩擦によって球
状の粒を形成させることもできる。板状の場合は、真空
押し出し形成又は注出型形成によって所望の寸法に形成
することができる。

【００３０】その後、前記形成したものを乾燥させ、形
成体内部の水や他の物質を消滅及び蒸発させ、製紙産業
廃棄物焼却灰の内部の微細な連続した複数の孔を含み、
点接着同士の間に空く透き間が更に複数の孔を形成した
成形体を得る。この場合の乾燥条件は、上記微細な連続
した複数の孔の目つぶしに使用したもので乾燥温度が変
化するが、水であるならば１００℃前後ぐらいで加熱す
ることで蒸発し消滅させ、再度微細な連続した複数の孔
を復活させることができる。

【００３１】前記加熱の方法は、蒸し焼き、焼却、温
風、冷風などの方法を使用することにより、適当な乾燥
を行える。

【００３２】次にこうして得られた吸着剤の使用例を説
明するが、これらは一つの例でありこれに限定されるも
のではない。

【００３３】上記のように造粒したものをガスレンジの
魚焼きグリルの焼き汁受けの皿に深さ５ｍｍから１０ｍ
ｍぐらいに満遍なく敷き詰めることで、脂肪酸やタンパ
ク質などの高分子構造が複数に絡み合った魚介類や肉な
どの焼き汁を素早く吸着し、多孔質構造の内部に保持
し、ゼオライトのように表面付着を起こさず、魚焼きグ
リル内が約３００℃に達したとしても引火の発生がな
い。使用期間も、ゼオライトでは使用回数が５回前後で
引火の危険性があったが、本発明においては使用回数が
６０回以上であっても引火が認められなかった。使用後
は、家庭用ならば鉢植えや家庭菜園の堆肥として使用で
き、また焼却炉へ一般可燃ゴミといっしょに焼却するこ
とで自燃をおこし、焼却に必要とする燃料を節約でき
る。

【００３４】また、本発明の吸着剤を網のようなものに
入れ、海面に浮遊する重油などの回収に役立ち、比重も
０．７位と水よりも軽いために回収効率が良い。吸着保
持後も、そのまま燃料として使用することができ、自燃
により効率よく焼却処理が行える。

【００３５】また、本発明の吸着剤をドラム缶のような
箱状のものの中に入れ、廃油を吸着させ、臭気を発生さ
せずに焼却燃料として使用することが出来る。臭気を発
生させないことは、廃油の保管維持管理をしやすくさ
せ、作業員の作業環境の改善効果がある。

【００３６】また、本発明の吸着剤は猫のトイレ用の砂
として使用することができ、猫の排泄物を素早く吸着保
持し、臭気の発散も押さえ、液体吸着箇所が再度固化す
ることにより排泄物の廃棄が安易となる。そして、通常
使用されているベントナイトのように体内に入っても固
化することがない。この使用方法は猫だけに限らず、あ
らゆるペットや畜産などを含む寝床やトイレの敷き砂と
して使用でき、臭気の消臭と排泄物の廃棄処理を安易に
させる。とくに養鶏、養豚、養牛、競馬などの排泄物は
コンポストへそのまま堆肥化することができ、本発明の
吸着剤に含まれるケイ素やアルミナなどのセラミックス
質が遠赤外線を放出して善玉バクテリアの繁殖を促進
し、微細な連続した複数の孔がバクテリアのフローラー
となり、堆肥化の時間を短縮させ、さらに良質の堆肥を
作ることが出来る。そして、動植物に悪影響をもたらさ
ない酵素やゼオライト、バクガン石、クロモクなどを混
入することで消臭効果を高めることが出来る。

【００３７】

【発明の効果】本発明は、上記説明したように構成され
ているので、下記に記載されるような効果を奏する。

【００３８】製紙産業廃棄物焼却灰を油吸着剤及び動物
の排泄物の吸着剤とすることにより、液体及び固体に適
した従来と同等以上の吸着力を発揮し、廃棄処理を安易
にできる。同時に、臭いの消臭も行うことができる。ま
た、比重が軽いため、海面浮遊などの油も簡単に吸着保
持できる。

【００３９】そして、吸着剤として使用することによ
り、製紙産業廃棄物焼却灰の再利用化の手段が可能とな
り、埋立処理の減量及び埋立処分地の延命がはかること
ができる。

【００４０】そして、火を使う魚焼きグリル内での吸着
も引火などの可能性がなく、使用回数も従来のゼオライ
トに比べ２０倍から３０倍使用できて経済的である。魚
や肉などの焼き時間も約３０％から５０％短縮されて省
エネルギーであり、焼き物も美味しく焼け、焼き色も美
しき焼け、素人でも簡単に焼き物が焼く事が出来る。

【００４１】さらに、使用済み後、堆肥としても使用で
き、最終利用も可能となり、たとえ焼却処分をしても自
燃をするため、焼却処理にかかる燃料の節約ができる。

【００４２】また、動物の排泄物の吸着を行い、吸着保
持後に臭気を発散させず、コンポスト化が従来よりも短
時間で良質の堆肥が出来る。

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き Ｆターム(参考） 4D004 AA36 AB01 AB02 AB10 BA03 BA04 BA06 CA14 CA24 CA28 CA30 CA42 CA47 CA48 CC13 4G066 AA42A AA42B AA61A AA61B AA71D AA78A AA78B BA09 BA13 BA22 BA50 CA02 CA05 CA43 CA54 CA56 DA09 DA13 EA20 FA21 FA27 FA28 FA33

Claims (4)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 古紙を離解、脱墨して古紙パルプを製造
   する工程で発生する汚泥物を焼却して、製紙産業廃棄物
   焼却灰にしたものを、複数の数ｍｍから数ミクロンまで
   の多孔質粒状物とした吸着剤。
2. 【請求項２】 製紙産業廃棄物焼却灰を数ｍｍから数ミ
   クロンまでの多彩な大きさの多孔質粒状物へ形成する工
   程及び吸着剤の製造方法。
3. 【請求項３】 製紙産業廃棄物焼却灰を多孔質粒状物に
   形成し、水分を含んだ箇所のみが別の形状で固化する工
   程及び製造方法。
4. 【請求項４】 製紙産業廃棄物焼却灰を多孔質粒状物し
   たものに、炭やフライアッシュ、ゼオライトなどの多孔
   質構造体物質及び酵素などを混入した吸着剤及びその製
   造方法。