JP2003285038A - 廃棄物の資源化力法 - Google Patents
廃棄物の資源化力法Info
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- JP2003285038A JP2003285038A JP2002129368A JP2002129368A JP2003285038A JP 2003285038 A JP2003285038 A JP 2003285038A JP 2002129368 A JP2002129368 A JP 2002129368A JP 2002129368 A JP2002129368 A JP 2002129368A JP 2003285038 A JP2003285038 A JP 2003285038A
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- treatment
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- waste
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- Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
- Y02—TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
- Y02E—REDUCTION OF GREENHOUSE GAS [GHG] EMISSIONS, RELATED TO ENERGY GENERATION, TRANSMISSION OR DISTRIBUTION
- Y02E50/00—Technologies for the production of fuel of non-fossil origin
- Y02E50/30—Fuel from waste, e.g. synthetic alcohol or diesel
-
- Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
- Y02—TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
- Y02P—CLIMATE CHANGE MITIGATION TECHNOLOGIES IN THE PRODUCTION OR PROCESSING OF GOODS
- Y02P10/00—Technologies related to metal processing
- Y02P10/20—Recycling
Landscapes
- Processing Of Solid Wastes (AREA)
- Treatment Of Sludge (AREA)
- Electrolytic Production Of Metals (AREA)
Abstract
(57)【要約】
【課題】近年、環境問題が大きく取り上げられるように
なってきた。環境に無害、資源化かつ低コストで処理す
る方法の確立を目指し研究、産業化が急がれているにも
関わらず現時点では達成されていない。特に汚泥等に関
していえば、処理プロセスにおける微生物による金属濃
縮に問題があるため打開策が早急に求められている。 【解決手段】選択図１のようなシステムにより、汚泥、
有機物および廃棄物に含まれる炭素を炭化（結晶化）し
て炭化物質として回収する。さらに炭化しなかった残留
物質から金属、可燃性燃料などを回収し、効率的な資源
化を達成するものである。焼却、埋め立て、微生物処理
を必要としない、もしくは最小限度の利用にとどめるこ
とが出来ることが従来とは全く異なる技術である。
なってきた。環境に無害、資源化かつ低コストで処理す
る方法の確立を目指し研究、産業化が急がれているにも
関わらず現時点では達成されていない。特に汚泥等に関
していえば、処理プロセスにおける微生物による金属濃
縮に問題があるため打開策が早急に求められている。 【解決手段】選択図１のようなシステムにより、汚泥、
有機物および廃棄物に含まれる炭素を炭化（結晶化）し
て炭化物質として回収する。さらに炭化しなかった残留
物質から金属、可燃性燃料などを回収し、効率的な資源
化を達成するものである。焼却、埋め立て、微生物処理
を必要としない、もしくは最小限度の利用にとどめるこ
とが出来ることが従来とは全く異なる技術である。
Description
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明は廃棄物を高効率に資源化
する技術に関する。 【０００２】 【従来の技術】近年、環境問題が大きく取り上げられる
ようになってきた。環境に無害、資源化かつ低コストで
処理する方法の確立を目指し研究、産業化が急がれてい
るにも関わらず現時点では達成されていない。現在の汚
泥、有機物および廃棄物の最終処理方法の具体例として
は、焼却および埋立て、コンポスト化等がある。 【０００３】 【発明が解決しようとする課題】汚泥に関していえば、
処理プロセスにおける微生物による金属濃縮に問題があ
るため、金属回収技術に関する研究が活発化している。
その他有機物の処理に関しても、微生物処理技術を導入
する事例が目立っているが、コスト、処理時間などに問
題を抱えている。最も一般的な処理方法は、焼却及び埋
め立てである。焼却の問題点は、ダイオキシン類の発
生、含有水分による処理能力の低下、焼却残灰処理等が
あげられ、主に大気汚染、土壌汚染源となる可能性が高
いばかりでなく、焼却灰の最終処分場の不足が危惧され
る。埋立ての問題点は、処分場の処理能力を上回る汚泥
量・焼却灰量、水質への有害物質の流出等があげられ、
主に水質汚染源となっている。これらを解決する方法の
一つにコンポスト化が注目できるが、問題点は、高コス
ト、処理時間が長い、処理する目的物質が限定されてい
ること等がいえる。いずれの処理方法も効率的な資源回
収技術としては不十分である。 【０００４】 【本発明の目的】本発明は上記問題を解決するために、
汚泥、都市ごみおよびその他廃棄物から炭を調製し、さ
らに残留物からも有用物質を回収することで高効率な資
源化を実現する。 【０００５】 【課題を解決するための手段】本発明では、汚泥、都市
ごみおよびその他廃棄物中の有機物質を炭化（結晶化）
して炭化物質として回収し、炭化しなかった残留物質か
ら金属、可燃性燃料などを回収する。 【０００６】 【発明の実施の形態】以下、本発明の実施の形態につい
て説明する。廃棄物とは汚泥、都市ごみ、産業廃棄物、
医療廃棄物などのことであり、特に限定されるものでは
ない。汚泥とは下水処理で生じる余剰な活性汚泥だけで
なく、湖沼および河川において汚染された底質などの固
体も含む。炭化処理とは廃棄物中に含まれる炭素を燃料
や吸着剤として効率良く利用するために行う炭化のこと
である。金属とは鉄、亜鉛、錫、チタン、金、銀、クロ
ムなど元素周期表において金属に分類される元素または
それらの化合物をいう。可燃性燃料とは物理的仕事をす
る際に、自身を化学反応させることによってその仕事を
遂行するのに必要なエネルギー源を作り出すことができ
る物質で特に限定されるものではない。 【０００７】以下、本発明のシステムに関する使用例
を、図を加えて説明する。本システムの構成に関する一
例を図１示す。本システムは図１で示すように１−１加
熱部、１−２炉、１−３ガス回収部、１−４制御部から
構成される。以下説明において試料は汚泥、有機物およ
び廃棄物を示す。試料は、前処理として乾燥や機械的破
壊等を行うことが望ましいが、処理をしなくてもよい。 【０００８】図１の１−１加熱部について説明する。加
熱部は熱を発生することを目的とした部位である。加熱
方式として電気、光、原子力といった物理作用や化学反
応などを使った方式が挙げられる。従来のゴミ焼却施設
等熱発生施設に連結することで、新たな熱源を設置する
ことなく加熱部を設置できることも特徴の一つである。
図２において、化学反応を用いた可燃ガスによる加熱方
式の一例を示す。２−１加熱装置本体は２−２ガス吸入
口、２−３助燃性ガス吸入口、２−４ガス−空気混合
部、２−５燃焼後気体出口よりなる。２−２より吸入さ
れるガスは一般的な可燃性ガスを用いる。２−３からは
燃焼に必要な助燃性ガスを供給する。２−４で混合され
た気体を燃焼することで熱を発生することができる。 【０００９】図１の１−２炉について説明する。炉は試
料を炭化し、炭素とその他の物質に分けることを目的と
する。図３において、炉の一例を示す。３−１炉本体は
耐圧密閉型で、３−２試料台、３−３トレイ、３−４ガ
ス出口、３−５電極等で構成される。セラミックス素材
の網でつくられた３−２にのせた試料は加熱部の熱によ
り試料に含まれる炭素類を炭化することができる。３−
２で炭化されなかった物質のうち、ガスは３−４よりガ
ス回収部にて回収する。ガス以外の物質は銅を素材とし
た平板３−３で回収される。３−５は銅板あるいは銅線
を用い、試料に含まれるイオン性物質の回収および振動
に使用する。３−５に直流電流を流すことでイオン性物
質は付着物質として回収できる。別の方法として、交流
電流を流すことでイオンの並進運動を促し、高純度の炭
化物質生成に用いることができる。これら電流の複合
で、高度なイオン性物質の分離を可能にする。３−５は
場合により取り外すことができる。水分の蒸発により、
電気的効果が見込めない場合、３−４ガス回収部との間
にバルブを接続し、容易に加圧密閉方式に切り替えるこ
とが出来る。 【００１０】図１の１−３ガス回収部について説明す
る。ガス回収部は炉で発生したガスを回収することを目
的とする。回収方法は液体中への溶解物あるいは不溶物
としての捕集、不溶性ガスとしての捕集、吸着による捕
集がある。ガス回収部の一例を図４に示す。４−１ガス
回収装置本体は、４−２接続パイプ、４−３捕集容器、
４−４ガス回収バルブ、４−５液体回収容器からなる。
４−１は開閉可能な耐圧型容器である。４−２は耐圧・
耐熱性であり、３−４から４−１へガスを供給するもの
である。場合によっては４−３どうしを複数個接続する
こともある。４−３には液体もしくは吸着を目的とした
固体を充填し、ガスを回収する。回収しきれなかったガ
スは４−４よりガスとして回収もしくは別の４−１を組
み合わせて回収する。４−５は急激な加圧による４−３
の破損を防ぐために設置される。場合に応じて、冷却管
も使用できる。 【００１１】図１の１−４制御部について説明する。制
御部はシステム１、２、３をアナログもしくはデジタル
方式により制御するものである。図５は加熱部の制御に
関する一例をフローチャートにしたものである。同様
に、必要に応じて炉内温度、電流、回収バルブ等の制御
も行う。 【００１２】本システムは触媒を用いないで分離を行う
ことができるが、炉内および試料に触媒を予め入れるも
しくは途中過程で入れることで、効果的な回収を行うこ
とを妨げるものではない。 【００１３】試料を限定していないため、炭化以外の残
留物質の回収方法および装置については言及していない
が、試料を限定、もしくは回収試料を限定することでト
レイ、電極、ガス回収部等から炭化物質以外の１つまた
は複数の目的物質を回収する資源化システムも可能なた
め、炭化が過程に含まれるシステムの場合、本システム
と同様のシステムとみなすことができる。 【００１４】本システムの電極には銅を用いるが、用途
に応じて電極の素材を変えることができる。 【００１５】本システムの試料台にはセラミックス素材
を用いるが、用途に応じて素材、形状を変えることがで
きる。また、試料台は電極の代替として使用することも
ある。さらに電気、磁場、物理的振動等を用いた分離、
合成、回収技術等も応用できる。 【００１６】本システムのトレイには銅の平板を用いる
が、用途に応じて素材、形状を変えることができる。さ
らに電気、磁場、物理的振動等を用いた分離、合成、回
収技術等も応用できる。 【００１７】上記に示したシステムの構成は一例として
示したもので、構成部分の複数使用や装置の組合せ、分
離、合成、回収等を目的とした装置は用途に応じて変え
ることができる。 【００１８】本システムでは加熱を前提としているた
め、耐圧・耐熱に考慮した構成であるが、用途に応じて
はその限りではない。 【００１９】本システムのガス回収部は、本発明に記載
した一例においては単一の相を想定しているが、分離、
反応、回収を目的とした場合はその限りではない。分
離、合成、回収装置は用途に応じて設置することができ
る。 【００２０】 【発明の効果】以上上記発明によって、廃棄物から効率
的に炭素を取り出すことができる。その結果、従来の技
術では容易に回収できなかった物質を残留物質として回
収できる。それにより、焼却、埋め立て、微生物処理を
必要としない、もしくは最小限度の利用にとどめること
ができる。また、システム２および３は密閉系のため、
外部環境への悪影響が無い。従来の技術では、活性炭、
木炭などの炭化物質は天然資源を原料としたが、本シス
テムで製造する炭化物質は廃棄物由来のため廃棄物処理
問題の解決に貢献する。本システムを構成する装置の素
材あるいは方法を工夫することで更なる回収効率の向上
が期待できる。従来の設備と連結した利用を行うこと
で、大きな付加価値を付随できる。例えば、ごみ焼却施
設から発生するダイオキシン類は、大量処理による燃焼
温度の低下が原因の一つとされているが、本システムと
連結することで、大量処理問題を解決できるため、ダイ
オキシン類の発生を防止できる。しかも効率的な資源回
収が行えるため、効果は計り知れない。
する技術に関する。 【０００２】 【従来の技術】近年、環境問題が大きく取り上げられる
ようになってきた。環境に無害、資源化かつ低コストで
処理する方法の確立を目指し研究、産業化が急がれてい
るにも関わらず現時点では達成されていない。現在の汚
泥、有機物および廃棄物の最終処理方法の具体例として
は、焼却および埋立て、コンポスト化等がある。 【０００３】 【発明が解決しようとする課題】汚泥に関していえば、
処理プロセスにおける微生物による金属濃縮に問題があ
るため、金属回収技術に関する研究が活発化している。
その他有機物の処理に関しても、微生物処理技術を導入
する事例が目立っているが、コスト、処理時間などに問
題を抱えている。最も一般的な処理方法は、焼却及び埋
め立てである。焼却の問題点は、ダイオキシン類の発
生、含有水分による処理能力の低下、焼却残灰処理等が
あげられ、主に大気汚染、土壌汚染源となる可能性が高
いばかりでなく、焼却灰の最終処分場の不足が危惧され
る。埋立ての問題点は、処分場の処理能力を上回る汚泥
量・焼却灰量、水質への有害物質の流出等があげられ、
主に水質汚染源となっている。これらを解決する方法の
一つにコンポスト化が注目できるが、問題点は、高コス
ト、処理時間が長い、処理する目的物質が限定されてい
ること等がいえる。いずれの処理方法も効率的な資源回
収技術としては不十分である。 【０００４】 【本発明の目的】本発明は上記問題を解決するために、
汚泥、都市ごみおよびその他廃棄物から炭を調製し、さ
らに残留物からも有用物質を回収することで高効率な資
源化を実現する。 【０００５】 【課題を解決するための手段】本発明では、汚泥、都市
ごみおよびその他廃棄物中の有機物質を炭化（結晶化）
して炭化物質として回収し、炭化しなかった残留物質か
ら金属、可燃性燃料などを回収する。 【０００６】 【発明の実施の形態】以下、本発明の実施の形態につい
て説明する。廃棄物とは汚泥、都市ごみ、産業廃棄物、
医療廃棄物などのことであり、特に限定されるものでは
ない。汚泥とは下水処理で生じる余剰な活性汚泥だけで
なく、湖沼および河川において汚染された底質などの固
体も含む。炭化処理とは廃棄物中に含まれる炭素を燃料
や吸着剤として効率良く利用するために行う炭化のこと
である。金属とは鉄、亜鉛、錫、チタン、金、銀、クロ
ムなど元素周期表において金属に分類される元素または
それらの化合物をいう。可燃性燃料とは物理的仕事をす
る際に、自身を化学反応させることによってその仕事を
遂行するのに必要なエネルギー源を作り出すことができ
る物質で特に限定されるものではない。 【０００７】以下、本発明のシステムに関する使用例
を、図を加えて説明する。本システムの構成に関する一
例を図１示す。本システムは図１で示すように１−１加
熱部、１−２炉、１−３ガス回収部、１−４制御部から
構成される。以下説明において試料は汚泥、有機物およ
び廃棄物を示す。試料は、前処理として乾燥や機械的破
壊等を行うことが望ましいが、処理をしなくてもよい。 【０００８】図１の１−１加熱部について説明する。加
熱部は熱を発生することを目的とした部位である。加熱
方式として電気、光、原子力といった物理作用や化学反
応などを使った方式が挙げられる。従来のゴミ焼却施設
等熱発生施設に連結することで、新たな熱源を設置する
ことなく加熱部を設置できることも特徴の一つである。
図２において、化学反応を用いた可燃ガスによる加熱方
式の一例を示す。２−１加熱装置本体は２−２ガス吸入
口、２−３助燃性ガス吸入口、２−４ガス−空気混合
部、２−５燃焼後気体出口よりなる。２−２より吸入さ
れるガスは一般的な可燃性ガスを用いる。２−３からは
燃焼に必要な助燃性ガスを供給する。２−４で混合され
た気体を燃焼することで熱を発生することができる。 【０００９】図１の１−２炉について説明する。炉は試
料を炭化し、炭素とその他の物質に分けることを目的と
する。図３において、炉の一例を示す。３−１炉本体は
耐圧密閉型で、３−２試料台、３−３トレイ、３−４ガ
ス出口、３−５電極等で構成される。セラミックス素材
の網でつくられた３−２にのせた試料は加熱部の熱によ
り試料に含まれる炭素類を炭化することができる。３−
２で炭化されなかった物質のうち、ガスは３−４よりガ
ス回収部にて回収する。ガス以外の物質は銅を素材とし
た平板３−３で回収される。３−５は銅板あるいは銅線
を用い、試料に含まれるイオン性物質の回収および振動
に使用する。３−５に直流電流を流すことでイオン性物
質は付着物質として回収できる。別の方法として、交流
電流を流すことでイオンの並進運動を促し、高純度の炭
化物質生成に用いることができる。これら電流の複合
で、高度なイオン性物質の分離を可能にする。３−５は
場合により取り外すことができる。水分の蒸発により、
電気的効果が見込めない場合、３−４ガス回収部との間
にバルブを接続し、容易に加圧密閉方式に切り替えるこ
とが出来る。 【００１０】図１の１−３ガス回収部について説明す
る。ガス回収部は炉で発生したガスを回収することを目
的とする。回収方法は液体中への溶解物あるいは不溶物
としての捕集、不溶性ガスとしての捕集、吸着による捕
集がある。ガス回収部の一例を図４に示す。４−１ガス
回収装置本体は、４−２接続パイプ、４−３捕集容器、
４−４ガス回収バルブ、４−５液体回収容器からなる。
４−１は開閉可能な耐圧型容器である。４−２は耐圧・
耐熱性であり、３−４から４−１へガスを供給するもの
である。場合によっては４−３どうしを複数個接続する
こともある。４−３には液体もしくは吸着を目的とした
固体を充填し、ガスを回収する。回収しきれなかったガ
スは４−４よりガスとして回収もしくは別の４−１を組
み合わせて回収する。４−５は急激な加圧による４−３
の破損を防ぐために設置される。場合に応じて、冷却管
も使用できる。 【００１１】図１の１−４制御部について説明する。制
御部はシステム１、２、３をアナログもしくはデジタル
方式により制御するものである。図５は加熱部の制御に
関する一例をフローチャートにしたものである。同様
に、必要に応じて炉内温度、電流、回収バルブ等の制御
も行う。 【００１２】本システムは触媒を用いないで分離を行う
ことができるが、炉内および試料に触媒を予め入れるも
しくは途中過程で入れることで、効果的な回収を行うこ
とを妨げるものではない。 【００１３】試料を限定していないため、炭化以外の残
留物質の回収方法および装置については言及していない
が、試料を限定、もしくは回収試料を限定することでト
レイ、電極、ガス回収部等から炭化物質以外の１つまた
は複数の目的物質を回収する資源化システムも可能なた
め、炭化が過程に含まれるシステムの場合、本システム
と同様のシステムとみなすことができる。 【００１４】本システムの電極には銅を用いるが、用途
に応じて電極の素材を変えることができる。 【００１５】本システムの試料台にはセラミックス素材
を用いるが、用途に応じて素材、形状を変えることがで
きる。また、試料台は電極の代替として使用することも
ある。さらに電気、磁場、物理的振動等を用いた分離、
合成、回収技術等も応用できる。 【００１６】本システムのトレイには銅の平板を用いる
が、用途に応じて素材、形状を変えることができる。さ
らに電気、磁場、物理的振動等を用いた分離、合成、回
収技術等も応用できる。 【００１７】上記に示したシステムの構成は一例として
示したもので、構成部分の複数使用や装置の組合せ、分
離、合成、回収等を目的とした装置は用途に応じて変え
ることができる。 【００１８】本システムでは加熱を前提としているた
め、耐圧・耐熱に考慮した構成であるが、用途に応じて
はその限りではない。 【００１９】本システムのガス回収部は、本発明に記載
した一例においては単一の相を想定しているが、分離、
反応、回収を目的とした場合はその限りではない。分
離、合成、回収装置は用途に応じて設置することができ
る。 【００２０】 【発明の効果】以上上記発明によって、廃棄物から効率
的に炭素を取り出すことができる。その結果、従来の技
術では容易に回収できなかった物質を残留物質として回
収できる。それにより、焼却、埋め立て、微生物処理を
必要としない、もしくは最小限度の利用にとどめること
ができる。また、システム２および３は密閉系のため、
外部環境への悪影響が無い。従来の技術では、活性炭、
木炭などの炭化物質は天然資源を原料としたが、本シス
テムで製造する炭化物質は廃棄物由来のため廃棄物処理
問題の解決に貢献する。本システムを構成する装置の素
材あるいは方法を工夫することで更なる回収効率の向上
が期待できる。従来の設備と連結した利用を行うこと
で、大きな付加価値を付随できる。例えば、ごみ焼却施
設から発生するダイオキシン類は、大量処理による燃焼
温度の低下が原因の一つとされているが、本システムと
連結することで、大量処理問題を解決できるため、ダイ
オキシン類の発生を防止できる。しかも効率的な資源回
収が行えるため、効果は計り知れない。
【図面の簡単な説明】
【図１】システム構成
【図２】加熱部見取図
【図３】炉の外観図
【図４】ガス回収部の外観図
【図５】制御部の加熱制御フローチャート
【符号の説明】
１−１ 加熱部
１−２ 炉
１−３ ガス回収部
１−４ 制御部
２−１ 加熱装置本体
２−２ ガス吸入口
２−３ 助燃ガス吸入口
２−４ ガス及び助燃ガス混合部
２−５ 燃焼後気体出口
３−１ 炉本体
３−２ 試料台
３−３ トレイ
３−４ ガス出口
３−５ 電極
４−１ ガス回収装置本体
４−２ 接続パイプ
４−３ 捕集容器
４−４ ガス回収バルブ
４−５ 液体回収容器
Claims (1)
- 【特許請求の範囲】 【請求項１】廃棄物の炭化処理した後に生じる残留物か
ら資源を回収するシステム。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2002129368A JP2003285038A (ja) | 2002-03-27 | 2002-03-27 | 廃棄物の資源化力法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2002129368A JP2003285038A (ja) | 2002-03-27 | 2002-03-27 | 廃棄物の資源化力法 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JP2003285038A true JP2003285038A (ja) | 2003-10-07 |
Family
ID=29243933
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP2002129368A Pending JP2003285038A (ja) | 2002-03-27 | 2002-03-27 | 廃棄物の資源化力法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP2003285038A (ja) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN104148369A (zh) * | 2014-07-27 | 2014-11-19 | 广西梧州龙鱼漆业有限公司 | 油漆废渣的再生方法 |
-
2002
- 2002-03-27 JP JP2002129368A patent/JP2003285038A/ja active Pending
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN104148369A (zh) * | 2014-07-27 | 2014-11-19 | 广西梧州龙鱼漆业有限公司 | 油漆废渣的再生方法 |
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