JP2017060938A - 廃材から有用な製品を製造するための方法および手順 - Google Patents
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Abstract
Description
a)廃材を準備し、
b)該廃材を、700nm〜1mmの波長を有する低周波マクロ波の照射に付し、温度205℃〜900℃、圧力1.0バール〜19.0バールにして、石炭を生成し、
c)随意に、工程b)からのガス状の残存材料に、DPP B102として特定される
固体金属の存在下で物理化学反応に付し、温度180℃〜500℃、圧力0.98バール〜5.5バールにして、アスファルトを生成し、
d)随意に、工程b)またはc)からのガス状の残存材料を、物理化学反応および/または凝縮に付し、温度150℃〜750℃、圧力0.96バール〜200バールにして、液体炭化水素を生成し、
e)随意に、工程b)、c)またはd)からのガス状の残存材料を、DPP D102
として特定される固体金属の存在下で物理化学反応に付し、温度50℃〜150℃、圧力0.95バール〜1.5バールにして、有機酸を生成し、
f)随意に、工程b)、c)、d)またはe)からのガス状の残存材料を、吸収剤洗浄および室温での冷却に付し、メタンガスおよび水素を生成し、
前記廃材は、その乾燥重量に対して、9〜85%の炭素含有量、1〜15%の水素含有量、および0〜65%の酸素含有量の組成を有する、方法を提供する。
RMOプロセスの本実施例が、MSWに由来する有機物に適用された。有機物200kgが、分離され、RMO装置において処理された。MSWの組成が、表1に示される。表1の第1欄は、RMOプロセスの実行中に処理されて有用な製品になる、廃棄物の一部を示す。表2の第2欄は、処理されて有用な製品にはならないが、RMOプロセスの間に殺菌される、廃棄物の一部を示す。
固形廃棄物(MSW)は、自家、店舗、オフィス、およびサービスから発生する廃棄物の他に、有害であると分類されず、その性質または組成によって、前の場所または前の活動において生成されたものに匹敵しうる、すべてのものから得られる。
MSWは、異なる材料の様々な割合を有する。以下は、一般的な都市固形廃棄物の代表的なサンプルである。それは、分離の前に、有機物および無機物に分類されている。有機材料だけが、本実施例において処理された。
・鉱油。車両からの生成物。
・車両バッテリ。
・電子装置からの廃棄物。携帯電話、コンピュータなど。
・家庭電化製品。CFCを含むことがあり、オゾン層に有害である。
・薬品。
・電池。
・塗料、接着剤、溶剤、ワックスなどの形態の化学薬品。
・体温計。
・蛍光灯および電球。
2.1 紙
原材料として、樹木の皮を剥ぎ、スライスし、蒸解の処理において、ペーストが得られる。これは、洗浄および漂白され、その後、紙またはボール紙の製造に進む。それは、たとえば新聞紙、包装、および包装などとして使用される。それは、たとえば新聞紙、包装、包装などに用いられる。1人当たり、1年当たりの消費量が大きいので、廃棄の流れにおけるその割合は大きい。
紙は、MSWの組成全体の11%を形成する。
これらの材料は、過去半世紀の間に我々の文明に組み込まれてきた。その汎用性、加工の容易さ、低コスト、環境因子に対する耐性、および透明性などにより、実質的にすべての工業において広く用いられている。
・熱可塑性樹脂、
・熱硬化性樹脂、
・エラストマ。
・ポリオレフィン。さらに以下のように分類される:
1.LDPE(低密度ポリエチレン)
2.HDPE(高密度ポリエチレン)
3.PP(ポリプロピレン)
・PVC(ポリビニルクロライド)
・PS(ポリスチレン)
・PET(ポリエチレンテレフタレート)
・フェノール樹脂
・アミノ樹脂
・ポリエステル樹脂
・エポキシ樹脂
・ポリウレタン
・NR(天然ゴム)
・SRR (合成ゴムブタジエンスチレン)
・EPM−EPDM(ゴム飽和スチレンプロピレン)
・CR(クロロプレンゴム)
プラスチックは、全組成の8%のMSWを構成する。
テトラパック容器のマーケッティングは1963年に始まった。多素材容器は、ボール紙シート、アルミニウムシート、その他のプラスチックシートによって形成される。
残骸有機物とは、調理済みまたは未調理の食品ごみ、庭から出るごみなどである。その化学組成はよく知られており、特に、油脂、炭水化物、タンパク質などである。
2.5 布地、木材有機廃棄物
布地、木材および家具は、MSWを構成する最後の要素である。それらは、それ自体においては有害ではないが、その大きさゆえに問題を生じさせることがある。マットレス、家具などがそうである。これらの材料は本例の一部ではないが、RMOプロセスで完全に処理することが可能である。
2.6 その他の廃棄物
このグループは、異種組成物のものであり、多くの成分は、RMOプロセスによってそれぞれ別個に安全に処理することが可能であり、および/または他の方法で補完することが可能である。それらは本例の一部ではない。なぜなら、その中には有害廃棄物を構成するものも含まれている可能性があるので、特別な注意が必要であるからである。
・アルカリ電池
・炭素−亜鉛電池
・リチウムボタン電池
・水銀ボタンおよび円筒型電池
・カドミウム−ニッケル電池
・銀ボタン電池
・亜鉛ボタン電池
一本の酸化水銀電池で、200万ガロンの水を健康に害をもたらすレベルにまで汚染する。
3.1 初期条件
フェーズb)を行うための反応槽は、空の状態でその内部の温度は383℃であり、フェーズc)を行う反応槽は191℃、フェーズd)を行う反応槽は98℃、フェーズe)を行う反応槽は10℃の内部温度とした。反応槽の圧力はすべて大気圧とした。
午前8時13分: RMO装置内に該材料を装填。内部の反応槽は、防爆油圧弁が存在する結果として耐圧力密封がなされている。
綿実試料は、RMOプロセスに付した。得られた製品は石炭であった。
・カルボスルファン 初期濃度のわずか1.27%(36mg/Kgに相当)が、RMOプロセス後に存在した。
(1)廃材から、石炭、アスファルト、液体炭化水素、有機酸、メタンガスおよび/または水素を製造する方法であって、
a)廃材を準備し、
b)該廃材を、700nm〜1mmの波長を有する低周波マクロ波の照射に付し、温度205℃〜900℃、圧力1.0バール〜19.0バールにして、石炭を生成し、
c)随意に、工程b)からのガス状の残存材料に、DPP B102として特定される固体金属の存在下で物理化学的反応に付し、温度180℃〜500℃、圧力0.98バール〜5.5バールにして、アスファルトを生成し、
d)随意に、工程b)またはc)からのガス状の残存材料を、物理化学的反応および/または凝縮に付し、温度150℃〜750℃、圧力0.96バール〜200バールにして、液体炭化水素を生成し、
e)随意に、工程b)、c)またはd)からのガス状の残存材料を、DPP D102として特定される固体金属の存在下で物理化学的反応に付し、温度50℃〜150℃、圧力0.95バール〜1.5バールにして、有機酸を生成し、
f)随意に、工程b)、c)、d)またはe)からのガス状の残存材料を、吸収剤洗浄および室温での冷却に付し、メタンガスおよび水素を生成し、
前記廃材は、その乾燥重量に対して、9〜85%の炭素含有量、1〜15%の水素含有量、および0〜65%の酸素含有量の組成を有することを特徴とする方法。
廃材を準備し、該廃材を、700nm〜1mmの波長を有する低周波マクロ波の照射に付し、温度205℃〜900℃、圧力1.0バール〜19.0バールにし、前記廃材は、その乾燥重量に対して、9〜85%の炭素含有量、1〜15%の水素含有量、および0〜65%の酸素含有量の組成を有することを特徴とする方法。
工程c)は、炭化水素または炭化水素の混合物の存在下で行われ、および/または
工程d)は、炭化水素または炭化水素の混合物、および/または酸化剤の存在下で行われ、および/または
工程e)は、5%〜40%の有機酸溶液、および/または固体金属、および/または5%〜50%の濃度の硫酸鉄溶液の存在下で行われることを特徴とする方法。
工程c)において得られたアスファルトを、ガス状の残存材料から分離し、および/または
工程d)において得られた液体炭化水素を、ガス状の残存材料から分離し、および/または
工程e)において得られた有機酸を、ガス状の残存材料から分離し、および/または
工程f)において得られたメタンガスおよび水素を、残存材料から分離することを特徴とする方法。
Claims (20)
- 廃材から、製品を製造する方法であって、
工程a)反応槽内に廃材を準備することと、
工程b)該廃材を、700nm〜1mmの波長を有する低周波の照射に付し、廃材の温度を205℃〜900℃に上昇させ、反応槽内の圧力を1.0バール〜19.0バールにして、製品を製造することとを含み、前記製品はグラファイト状材料であり、
前記反応槽は、二重金属壁を有し、当該反応槽の外側金属壁は、少なくとも700℃に加熱された1次放射源によって加熱され、当該外側金属壁は、伝導および対流による熱エネルギの移送を妨げ、内側金属壁内に収容された材料に対する2次放射源であり、
前記廃材は、その乾燥重量に対して、少なくとも50%の生物由来の有機材料を含み、9〜85%の炭素、1〜15%の水素、および0〜50%の酸素を含むことを特徴とする方法。 - 工程b)からのガス状の残存材料を、反応槽内において、固体鉄金属の存在下で物理化学的反応に付し、工程b)からのガス状の残存材料を180℃〜500℃にして、反応槽内の圧力を0.98バール〜5.5バールにして、製品を製造し、前記製品はアスファルトである、工程c)をさらに含むことを特徴とする請求項1に記載の方法。
- 工程d)からのガス状の残存材料を、反応槽内において、固体銅の存在下で物理化学的反応に付し、工程d)からのガス状の残存材料を50℃〜150℃にして、反応槽内の圧力を0.95バール〜1.5バールにして、製品を製造し、前記製品は有機酸である、工程e)をさらに含むことを特徴とする請求項2に記載の方法。
- 工程e)からのガス状の残存材料を、吸収剤洗浄および室温での冷却に付し、製品を製造し、前記製品はメタンガスおよび水素である、工程f)をさらに含むことを特徴とする請求項3に記載の方法。
- 廃材を処理する方法であって、
前記処理は、反応槽内に廃材を準備することと、該廃材を、700nm〜1mmの波長を有する低周波の照射に付し、廃材の温度を205℃〜900℃に上昇させ、反応槽内の圧力を1.0バール〜19.0バールにすることとを含み、前記廃材は、その乾燥重量に対して、少なくとも50%の生物由来の有機材料を含み、9〜85%の炭素、1〜15%の水素、および0〜50%の酸素を含み、
前記反応槽は、二重金属壁を有し、当該反応槽の外側金属壁は、少なくとも700℃に加熱された1次放射源によって加熱され、当該外側金属壁は、伝導および対流による熱エネルギの移送を妨げ、内側金属壁内に収容された材料に対する2次放射源であることを特徴とする方法。 - 工程b)における前記照射は、工程b)の反応槽に添加される、セルロースまたはセルロース誘導体、微結晶炭素、および/または水の存在下で行われることを特徴とする請求項1〜4のいずれか1項に記載の方法。
- 工程c)は、工程c)の反応槽に添加される、炭化水素または炭化水素の混合物の存在下で行われることを特徴とする請求項2〜4のいずれか1項に記載の方法。
- 工程d)は、工程d)の反応槽に添加される、炭化水素または炭化水素の混合物、および/または酸化剤の存在下で行われることを特徴とする請求項3または4に記載の方法。
- 工程e)は、工程e)の反応槽に添加される、5%〜40%の有機酸溶液、および/または5%〜50%の濃度の硫酸鉄溶液の存在下で行われることを特徴とする、請求項3または4に記載の方法。
- 工程b)において得られたグラファイト状材料を、ガス状の残存材料から分離することをさらに含むことを特徴とする請求項1〜4のいずれか1項に記載の方法。
- 工程c)において得られたアスファルトを、ガス状の残存材料から分離することをさらに含むことを特徴とする請求項2〜4のいずれか1項に記載の方法。
- 工程d)において得られた液体炭化水素を、ガス状の残存材料から分離することをさらに含むことを特徴とする請求項3または4に記載の方法。
- 工程e)において得られた有機酸を、ガス状の残存材料から分離することをさらに含むことを特徴とする請求項3または4に記載の方法。
- 工程f)において得られたメタンガスおよび水素を、残存材料から分離することをさらに含むことを特徴とする、請求項4に記載の方法。
- 工程b)および/または工程c)および/または工程d)および/または工程e)の間、反応混合物に添加されるアルカリ試薬による無機物質の沈殿をさらに含むことを特徴とする、請求項1〜3のいずれか1項に記載の方法。
- 工程e)と工程f)との間で、熱による水の還元を行うことをさらに含むことを特徴とする、請求項4に記載の方法。
- 前記廃材は、植物の葉および枝、果物の皮、油、穀草類および油糧種子の皮および殻、生ごみ、トウダイグサ、ナンヨウアブラギリおよび/またはサトウキビの絞りかす、植物廃棄物、および/または農工業廃棄物からの全ての他の有機廃棄物、剪定廃棄物、雑草および/または全ての種類の野菜残部、プラスチック、紙、ゴム、タイヤ、天然および合成布、ラテックス、おむつおよび/または使い捨てタオルを含むこと特徴をする、請求項1〜16のいずれか1項に記載の方法。
- 前記廃材は、無機成分を含むことを特徴とする、請求項1〜17のいずれか1項に記載の方法。
- 前記無機成分は、イオウ、塩素、リン、臭素、ホウ素、および重金属からなる群から選択されることを特徴とする請求項18に記載の方法。
- 前記廃材は、タイヤ、テトラパック容器または亜鉛めっき金属を含むことを特徴とする、請求項1〜19のいずれか1項に記載の方法。
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