JP2002003869A

JP2002003869A - 廃棄物及びその貯蔵容器

Info

Publication number: JP2002003869A
Application number: JP2000189257A
Authority: JP
Inventors: Tatsuya Imura; 達哉井村; Seiji Terada; 誠二寺田; Kenjiro Shindo; 憲二郎新道; Akihiro Murakami; 明宏村上; Kenkichi Sakai; 憲吉坂井
Original assignee: Kawasaki Heavy Industries Ltd
Current assignee: Kawasaki Heavy Industries Ltd
Priority date: 2000-06-23
Filing date: 2000-06-23
Publication date: 2002-01-09

Abstract

(57)【要約】【課題】可燃ゴミ，有機性廃棄物，下水汚泥などを原料
として製造された固形燃料から貯蔵時に発生するあるい
はまた外部より付着する悪臭ガス，有害ガス，可燃ガ
ス，かび，菌等を分解除去する。【解決手段】ゴミ、下水汚泥などの有機性廃棄物を含む
廃棄物を固形状に処理したものの表面，内部のいずれか
または双方に光触媒をコーティングし、また廃棄物貯蔵
容器の内側，外側のいずれかあるいは双方を光触媒によ
りコーティングすることで、太陽光や人工光源からの光
を光触媒が吸収し酸化作用に富むラジカルを生成し、廃
棄物から発生する有害ガス，悪臭ガスの除去、廃棄物か
ら発生する菌，かびなど生物の発生を防止する。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、リサイクルを目的
として処理された固形状の有機性廃棄物などから貯蔵中
に発生する悪臭ガス，有害ガス，外部より付着する有害
ガスを脱臭，無害化する技術およびかび，菌などの発生
抑制技術に関する。

【０００２】

【従来の技術】昨今、ゴミの最終処分場の不足、有機性
廃棄物などが貴重な資源であることが認知、法制化さ
れ、プラスチック，紙などを固形化処理したり、下水汚
泥，家畜の糞尿を脱水化、加圧により固形化する技術が
確立されている。しかし、このゴミ，下水汚泥などを原
料として製造された固形燃料には、悪臭が残存し、か
び，菌が発生し、環境衛生上好ましくなく、その取り扱
いや貯蔵に支障をきたす場合が多々あった。このような
事情から、臭いが少なく、かび，菌が発生しにくい固形
燃料の開発が強く望まれていた。

【０００３】これまで、廃棄物を原料とする固形燃料の
脱臭技術としては、例えば、特開平１０−２２６７９４
号公報には、可燃性廃棄物を主体とするゴミに活性炭を
添加した臭気の少ない固形燃料および製造方法が記載さ
れている。

【０００４】また特開平５−２７９６７８号公報には、
ゴミの粉砕物と褐炭との混合物により無臭ゴミ燃料が記
載されている。

【０００５】また特開平２０００−１５１０９号公報に
は、各種樹脂製品やビニールなどに光触媒を含有させ、
樹脂製品やビニールを自然消滅させる光触媒性酸化分解
材技術が記載されている。

【０００６】

【発明が解決しようとする課題】しかし、上記の特開平
１０−２２６７９４号公報、特開平５−２７９６７８号
公報記載の固形燃料の脱臭技術は、可燃性廃棄物を主体
とするゴミなどにあらかじめ活性炭，褐炭などの脱臭機
能持つ脱臭材を加え固形燃料とするものであり、固形状
廃棄物に臭い除去機能を付与したものである。このた
め、脱臭材には吸収能力の限界があること、添加する脱
臭材によっては、吸着しないガスもあり、廃棄物から発
生するあらゆるガスの除去に機能を発揮することはでき
ないという問題がある。さらに、多量の脱臭材を添加す
ることで固形物がもろくなるなど製品の品質低下を招く
おそれもある。

【０００７】また特開平２０００−１５１０９号公報に
は、各種樹脂製品やビニールなどに光触媒を含有させ、
樹脂製品やビニールを自然消滅させる光触媒性酸化分解
材技術を開示しているが、廃棄物などから製造する固形
燃料の脱臭技術については何ら開示していない。

【０００８】一方、固形燃料の貯蔵に関しては、臭い成
分を除去するために、散水したり、臭い除去のため活性
炭などの脱臭材を蒔く、可燃性ガスによる火災発生防止
のため可燃性ガスを部分的に燃焼させるなどの処置方法
がある。しかし、散布した脱臭材には吸収能力にも限界
があり早期に飽和してしまうこと、可燃性ガスが特定部
分より発生するはずもなく、十分な対策はできていない
という問題がある。また、廃棄物から発生する可燃性ガ
スの１種であるメタンは、地球温暖化ガスの一つであ
り、温暖化に寄与する係数は炭酸ガスよりも大きいとい
う問題がある。さらに、廃棄物から発生するかび、菌に
よる感染症が起こるという問題がある。

【０００９】本発明者は、上記の問題点を解決するため
に、鋭意研究を重ねた結果、光触媒は、紫外線の照射に
よりヒドロキシラジカル，スーパーオキサイドアニオン
が光触媒の表面上に発現することにより、有害物質除去
（アルデヒド類など）、悪臭物質（悪臭防止法で規制さ
れている物質）の消臭分解，防汚，殺菌などの環境浄化
材として有効であることを知見し、この発明を達成した
ものである。すなわち、有機性廃棄物を含む廃棄物を固
形状に処理したものの表面、内部のいずれか、または双
方に光触媒をコーティングすることで、貯蔵の際に廃棄
物の内部から発生する悪臭ガス，有害ガスあるいはまた
外部より付着する有害ガスの除去技術、廃棄物の内部あ
るいは外部からの菌，かびなど生物の発生防止技術を提
案することを目的とする。さらに、廃棄物貯蔵用の容器
内側、外側のいずれかあるいは双方を光触媒によりコー
ティングすることで、貯蔵の際に廃棄物から発生する悪
臭、有害ガスの除去技術、廃棄物から発生する菌，かび
など生物の発生防止技術を提案することを目的とする。

【００１０】

【課題を解決するための手段】上記の目的を達成するた
めに、本発明の廃棄物，固形燃料の脱臭技術，防菌技術
は、ゴミ，下水汚泥などの有機性廃棄物を含む廃棄物を
固形状に処理したものの表面，内部のいずれかまたは双
方に光触媒をコーティングすることで、廃棄物の内部か
ら発生する有害ガスあるいはまた外部より付着する有害
ガスを除去、廃棄物の内部あるいは外部からの菌，かび
など生物の発生を防止するよう構成されている。さら
に、廃棄物貯蔵用の容器内側、外側のいずれかあるいは
双方を光触媒によりコーティングすることで、廃棄物か
ら発生する有害ガス，悪臭を除去、廃棄物から発生する
菌，かびなど生物の発生を防止するよう構成されてい
る。

【００１１】上記の発明において、光触媒を塗布する部
分としては固形燃料の表面、内部のいずれかまたは双方
に塗布することができる。特に、固形燃料の表面に塗布
することが望ましい。また塗布する方法としては、スプ
レー式，噴霧式，ディップコート式等を用いることがで
きる。固形燃料の表面全体に塗布するために固形燃料を
光触媒コーティング液中に浸漬する方法が望ましい。

【００１２】固形燃料の形状・大きさについては特に制
限はないが、形状としては円筒状，ペレット状等が好ま
しく、形状を維持できる強度であれば問題はない。また
固形燃料の大きさとしては、直径が５mm〜３００ｍm，
長さ１０mm〜１０００ｍｍ範囲とするが、より好ましく
は、直径１０mm〜５０ｍｍ，長さ１０ｍｍ〜１００ｍｍ
が望ましい。これは、直径が３００ｍｍ，長さが１００
０ｍｍより大きい場合、光触媒を塗布する際にコーティ
ング液の飛散量が増え、コーティング液の容器を大きく
する等の設備コストが大きくなるという問題がある。一
方、直径が５ｍｍ，長さが１０ｍｍより小さい場合は、
光触媒を塗布した後、固形燃料が互いに付着するといっ
た問題がある。

【００１３】また、廃棄物に光触媒をコーティングする
順序として固形状の廃棄物が形成される前後いずれでも
可能であるが、望ましくは、固形状の廃棄物製造後が適
している。製造前であると、固形物の粒子が小さくその
上光触媒コーティング材が内部まで浸透し、コーティン
グ材を多量に必要とするからである。

【００１４】また、上記の本発明において、固形燃料を
貯蔵する容器の光触媒を塗布する部分としては、容器の
内側，外側のいずれかあるいは双方を光触媒によりコー
ティングすることで、廃棄物から発生する有害ガス，悪
臭を除去、廃棄物から発生する菌，かびなど生物の発生
を防止することができる。貯蔵用の容器の材質として
は、プラスチック製，ガラス製，ＳＵＳ製，アルミ製，
鉄製，木製などを用いることができる。

【００１５】また、上記の本発明において光触媒を活性
化させる光源として太陽光や人工光源として蛍光灯，Ｂ
ＬＢ灯，殺菌灯，冷陰極蛍光管，太陽光模擬蛍光灯が発
生する紫外線を組み合わせ使用することもできる。昼間
の太陽光下では、絶えず光触媒反応が進行しており、廃
棄物内部から発生する有害ガスあるいはまた外部より付
着する有害ガスを除去し、廃棄物の内部あるいは外部か
らの菌，かびなど生物の発生を防止することは可能であ
るが、夜間には脱臭機能，抗菌機能の発現は弱いため固
形燃料，貯蔵容器周辺に人工光源を設けることが望まし
い。

【００１６】また、上記の本発明において光触媒であれ
ばいずれも可能であるが、アモルファス型酸化チタン，
アナターゼ型酸化チタン，ブルッカイト型酸化チタン，
ルチル型酸化チタン，酸化亜鉛，ジルコニア，チタン酸
バリウム，チタン酸ストロンチウム，酸化タングステ
ン，酸化マンガン，酸化ルテニウム，硫化カドミウムが
望ましい。特に、安全性、薬品との耐久性、透明性など
により、アモルファス型酸化チタン，アナターゼ型酸化
チタン，ブルッカイト型酸化チタン，ルチル型酸化チタ
ンが望ましい。

【００１７】また、上記の本発明において、光触媒に白
金，金，銀，銅，ナトリウム，マグネシウム，アルミニ
ウムカリウム，カルシウム，バナジウム，クロム，マン
ガン，コバルト，ニッケル，亜鉛，セレン，ジルコニウ
ム，モリブデン，パラジウム，スズ，ハフニウム，タン
グステンなどの金属、シリカ，アルミナ，ゼオライトな
ど無機物、ポリメタクリ酸樹脂，フッ素樹脂，芳香族系
有機高分子など有機・無機高分子の少なくともいずれか
を添加することができる。

【００１８】

【発明の実施の形態】次に、発明実施の形態について説
明する。本発明の形態では、一例として、廃プラスチッ
クを用いて固形化処理した固形燃料の表面に酸化チタン
を塗布し、太陽光に含まれる400nm以下の紫外線を吸収
して、アセトアルデヒド除去の説明、およびアルミ製の
貯蔵容器の表面に酸化チタンを塗布し、太陽光に含まれ
る400nm以下の紫外線を吸収して、アセトアルデヒドの
除去の説明をしているが、廃棄物種類、光触媒、貯蔵容
器の材質、光触媒を励起する紫外線などに限定されるこ
とはない。廃棄物の固形燃料に塗布する部分としては、
表面，内部のいずれかまたは双方に塗布することができ
る。また廃棄物貯蔵用の容器内側，外側のいずれかまた
は双方を光触媒によりコーティングすることができる。
光触媒を活性化させる光源として太陽光や人工光源とし
て蛍光灯，BLB灯，殺菌灯，冷陰極蛍光管，太陽光模擬
蛍光灯が発生する紫外線を組み合わせ使用することもで
きる。昼間の太陽光下では、絶えず光触媒反応が進行し
ており、廃棄物内部から発生する有害ガスあるいはまた
外部より付着する有害ガスを除去し、廃棄物の内部ある
いは外部からの菌，かびなど生物の発生を防止可能であ
るが、夜間には脱臭機能，抗菌機能の発現は弱いため固
形燃料，貯蔵容器周辺に人工光源を設けることが望まし
い。光触媒であればいずれも可能であるが、アモルファ
ス型酸化チタン，アナターゼ型酸化チタン，ブルッカイ
ト型酸化チタン，ルチル型酸化チタン，酸化亜鉛，ジル
コニア，チタン酸バリウム，チタン酸ストロンチウム，
酸化タングステン，酸化マンガン，酸化ルテニウム，硫
化カドミウムが望ましい。特に、安全性，薬品との耐久
性，透明性などにより、アモルファス型酸化チタン，ア
ナターゼ型酸化チタン，ブルッカイト型酸化チタン，ル
チル型酸化チタンが望ましい。光触媒に白金，金，銀，
銅，ナトリウム，マグネシウム，アルミニウムカリウ
ム，カルシウム，バナジウム，クロム，マンガン，コバ
ルト，ニッケル，亜鉛，セレン，ジルコニウム，モリブ
デン，パラジウム，スズ，ハフニウム，タングステンな
どの金属、シリカ，アルミナ，ゼオライトなど無機物、
ポリメタクリ酸樹脂，フッ素樹脂，芳香族系有機高分子
など有機・無機高分子の少なくともいずれかを添加する
ことができる。

【００１９】

【実施例１】廃プラスチックを原料とした固形燃料（φ
２０ｍｍ×５０ｍｍ）の表面にアナターゼ型酸化チタン
（川崎重工製ＫＨ−１４２）を塗布し、１１０℃で３０
分乾燥させた。塗布面積は０．００４ｍ２であり、固形
燃料の表面、断面に塗布した。固形燃料をセパラブルフ
ラスコ内に設置し、太陽光（紫外線強度０．３〜０．８
ｍｗ／ｃｍ2）を照射して、１００ｐｐｍのアセトアル
デヒドの分解特性を評価した。４時間後のセパラブル容
器内のアセトアルデヒド濃度を確認した。太陽光の照射
により、光触媒を塗布した固形燃料では、表１に示すよ
うにアセトアルデヒドが検出されなかった。表１は、本
発明での光触媒の塗布有り、無しの固形燃料、アルミ片
に関するアセトアルデヒドの除去結果を示す表である。

【表１】

【比較例１】光触媒を塗布していない廃プラスチックを
原料とした固形燃料をセパラブルフラスコ内に設置し、
実施例１と同条件のもとアセトアルデヒドの分解特性を
評価した。光触媒を塗布していない固形燃料では、表１
に示すようにアセトアルデヒドが検出された。

【００２０】

【実施例２】貯蔵容器材質の１例として１００ｍｍ×１
００ｍｍのアルミ製の試験片を用いて説明する。試験片
表面にアナターゼ型酸化チタン（川崎重工製ＫＨ−１４
２）を塗布し、１１０℃で３０分乾燥させた。塗布面積
は０．０１ｍ２であった。ＫＨ−１４２を塗布した試験
片をセパラブルフラスコ内に設置し、太陽光（紫外線強
度０．３〜０．８mw／ｃｍ2）を照射して、１００ｐｐ
ｍのアセトアルデヒドの分解特性を評価した。２時間後
のセパラブル容器内のアセトアルデヒド濃度を確認し
た。太陽光の照射により、光触媒を塗布したアルミ片で
は、表１に示すようにアセトアルデヒドが検出されなか
った。

【比較例２】光触媒を塗布していない１００ｍｍ×１０
０ｍｍのアルミ製の試験片をセパラブルフラスコ内に設
置し、実施例２と同条件のもとアセトアルデヒドの分解
特性を評価した。光触媒を塗布していないアルミ片で
は、表１に示すようにアセトアルデヒドが検出された。

【発明の効果】本発明は上記の様に構成されているの
で、つぎの様な効果を奏する。（１）貯蔵時に固形状廃棄物より発生するあるいは外部
より付着する悪臭ガス，有害ガス，可燃性ガスを酸化チ
タンで捕集し、太陽光または人工光源により励起された
活性ラジカルにより分解除去することができる。（２）吸着材、脱臭材のような飽和がなく、吸着・脱臭
機能が持続する。（３）貯蔵の際に燃焼防止の水の散水等が不要であり、
水資源の維持ができる。（４）太陽光を利用するので、省エネルギーで悪臭除去
が可能である。（５）廃棄物より発生するメタンを温暖化係数の低い物
質に変換するので、地球環境にもやさしい。（６）廃棄物から発生するかび，菌による感染症を防止
することが可能である。

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (51)Int.Cl.⁷ 識別記号ＦＩテーマコート゛(参考）Ｃ１０Ｌ 5/44 Ｂ０１Ｊ 35/02 ＺＡＢＪ 5/48 Ｂ６５Ｆ 1/00 Ｗ // Ｂ０１Ｊ 35/02 ＺＡＢＢ０９Ｂ 3/00 ＺＡＢＺＢ６５Ｆ 1/00 5/00 ＰＱＺ (72)発明者村上明宏兵庫県明石市川崎町１番１号川崎重工業株式会社明石工場内 (72)発明者坂井憲吉東京都港区浜松町２丁目４番１号川崎重工業株式会社東京本社内Ｆターム(参考） 3E023 AA17 AA18 4D004 AA02 AA03 AA07 AA12 BA03 CA45 CA46 CA48 CA50 CB02 CC11 4D059 AA01 AA03 BG02 BK02 BK13 CC03 DA21 DA25 DA70 4G069 AA03 AA08 BA01A BA02A BA04A BA04B BA05A BA07A BA16A BA16B BA22A BA48A BB02A BB04A BB06A BB09A BC02A BC12A BC13A BC22A BC31A BC32A BC33A BC35A BC36A BC50A BC51A BC52A BC58A BC59A BC60A BC62A BC67A BC68A BC70A BC72A BC75A BD09A BE08A BE34A CA01 CA10 CA11 CA17 FA03 FB23 4H015 AA01 AA02 AA12 AA13 AA17 AA24 AA26 AB01 AB06 AB09 BA12 CA03 CB01

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】廃棄物の表面を光触媒によりコーティング
することで、廃棄物から発生する有害ガスあるいは外部
に付着する有害ガスを除去することを特徴とする廃棄
物。
【請求項２】廃棄物の表面を光触媒によりコーティング
することで、廃棄物の内部あるいは外部からの菌，かび
などの発生を抑制することを特徴とする廃棄物。
【請求項３】光触媒をコーティングする廃棄物が、生ゴ
ミ，プラスチックス，木材，紙，畜産糞尿，下水汚泥な
ど有機性廃棄物またはこれらを含有する有機・無機混合
廃棄物からの固形化処理したものであることを特徴とす
る請求項１〜２のいずれか記載の廃棄物。
【請求項４】光触媒を活性化させる光源が、太陽光や人
工光源として蛍光灯，BLB灯，殺菌灯，冷陰極蛍光管，
太陽光模擬蛍光灯のいずれかまたはこれらを複数組み合
わせ使用することを特徴とする請求項1〜３のいずれか
記載の廃棄物。
【請求項５】光触媒が、アモルファス型酸化チタン，ア
ナターゼ型酸化チタン，ブルッカイト型酸化チタン，ル
チル型酸化チタン，酸化亜鉛，ジルコニア，チタン酸バ
リウム，チタン酸ストロンチウム，酸化タングステン，
酸化マンガン，酸化ルテニウム，硫化カドミウムなどの
半導体のいずれかまたはこれらを組み合わせ使用するこ
とを特徴とする請求項１〜4のいずれか記載の廃棄物。
【請求項６】光触媒に白金，金，銀，銅，ナトリウム，
マグネシウム，アルミニウムカリウム，カルシウム，バ
ナジウム，クロム，マンガン，コバルト，ニッケル，亜
鉛，セレン，ジルコニウム，モリブデン，パラジウム，
スズ，ハフニウム，タングステンなどの金属、シリカ，
アルミナ，ゼオライトなど無機物、ポリメタクリ酸樹
脂，フッ素樹脂，芳香族系有機高分子など有機・無機高
分子のいずれかまたはこれらを組み合わせたものを添加
することを特徴とする請求項１〜5のいずれかの記載の
廃棄物。
【請求項７】廃棄物貯蔵用の容器内側，外側のいずれか
あるいは双方を光触媒によりコーティングすることで、
廃棄物から発生する有害ガス，悪臭を除去することを特
徴とする廃棄物貯蔵容器。
【請求項８】廃棄物貯蔵用の容器内側，外側のいずれか
あるいは双方を光触媒によりコーティングすることで、
廃棄物から発生する菌，かびなど生物の発生を抑制する
ことを特徴とする廃棄物貯蔵容器。
【請求項９】光触媒を活性化させる光源が、太陽光や人
工光源として蛍光灯，BLB灯，殺菌灯，冷陰極蛍光管，
太陽光模擬蛍光灯のいずれかまたはこれらを複数組み合
わせ使用することを特徴とする請求項７〜８のいずれか
記載の廃棄物貯蔵容器。
【請求項１０】光触媒が、アモルファス型酸化チタン，
アナターゼ型酸化チタン，ブルッカイト型酸化チタン，
ルチル型酸化チタン，酸化亜鉛，ジルコニア，チタン酸
バリウム，チタン酸ストロンチウム，酸化タングステ
ン，酸化マンガン，酸化ルテニウム，硫化カドミウムな
どの半導体のいずれかまたはこれらを組み合わせ使用す
ることを特徴とする請求項７〜９のいずれか記載の廃棄
物貯蔵容器。
【請求項１１】光触媒に白金，金，銀，銅，ナトリウ
ム，マグネシウム，アルミニウムカリウム，カルシウ
ム，バナジウム，クロム，マンガン，コバルト，ニッケ
ル，亜鉛，セレン，ジルコニウム，モリブデン，パラジ
ウム，スズ，ハフニウム，タングステンなどの金属、シ
リカ，アルミナ，ゼオライトなど無機物、ポリメタクリ
酸樹脂，フッ素樹脂，芳香族系有機高分子など有機・無
機高分子のいずれかまたはこれらを組み合わせたものを
添加することを特徴とする請求項７〜１０のいずれか記
載の廃棄物貯蔵容器。