JP2022088272A - Waste treatment system, waste treatment method, and pellets - Google Patents

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Abstract

To provide: pellets which are made from organic wastes containing plastics, have a calorific value comparable to coal, hardly contain substances such as chlorine and potassium, but have quality comparable to quality classes according to a total chlorine mass fraction defined for RPF; and a waste treatment system and a waste treatment method that can produce the pellets.SOLUTION: A waste treatment system is provided. The waste treatment system comprises: a subcritical water treatment device to treat organic wastes containing plastics to obtain treated products having lower molecular weight; a gas discharge mechanism to discharge gas components from the subcritical water treatment device; a semi-carbonization device to semi-carbonize pellet ingredients containing the treated products; and a pelletization device to pelletize the pellet ingredients or the semi-carbonized pellet ingredients to obtain pellets.SELECTED DRAWING: Figure 1

Description

本発明は、プラスチック類を含む有機性廃棄物から得られた高品質のペレット、上記有機性廃棄物からエネルギー(ペレット)を創造する廃棄物処理システムおよび廃棄物処理方法に関する。特に、本発明は、多岐の分野に渡って利用可能な石炭代替燃料であるペレット、かかるペレットを製造し得る廃棄物処理システムおよび廃棄物処理方法に関する。 The present invention relates to high quality pellets obtained from organic waste containing plastics, a waste treatment system for producing energy (pellets) from the organic waste, and a waste treatment method. In particular, the present invention relates to pellets, which are coal alternative fuels that can be used in a wide variety of fields, waste treatment systems and waste treatment methods capable of producing such pellets.

今日まで、人類が消費するエネルギーは、そのほとんどが化石燃料を燃焼させるという方法で賄ってきた。これらの方法では、いずれも二酸化炭素や燃焼物を環境中に放出する。 To date, most of the energy consumed by humankind has been provided by burning fossil fuels. All of these methods release carbon dioxide and combustibles into the environment.

わが国は、国内の温室効果ガスの排出削減および吸収量の確保により、令和12年度に温室効果ガスの排出量を平成25年度におけるそれと比較して26.0%減という削減目標を定めた。その後、COP21においてパリ協定が採択されたことを踏まえ、平成28年5月に地球温暖化対策計画が閣議決定されたところである。 Japan has set a reduction target of 26.0% reduction in greenhouse gas emissions in FY2012 compared to that in FY2013 by reducing domestic greenhouse gas emissions and securing absorption. After that, based on the adoption of the Paris Agreement at COP21, the global warming countermeasure plan was approved by the Cabinet in May 2016.

一方、環境省は、廃棄物処理法に基づく「廃棄物の減量その他その適正な処理に関する施策の総合的かつ計画的な推進を図るための基本的な方針」を平成28年1月21日に変更した。この方針では、廃棄物エネルギー利用の観点での目標値を設定するとともに、エネルギー源としての廃棄物の有効利用、廃棄物エネルギーの地域における利活用等の取組を進めることとしている。 On the other hand, the Ministry of the Environment announced on January 21, 2016, "Basic policy for comprehensive and systematic promotion of waste reduction and other measures related to proper treatment" based on the Waste Management Law. changed. In this policy, we will set target values from the viewpoint of waste energy utilization, and promote efforts such as effective utilization of waste as an energy source and utilization of waste energy in the region.

しかしながら、中小規模な一般廃棄物の処理施設では、ノウハウが蓄積されていないことや、コスト高となること等の観点から、廃棄物エネルギーの利活用が十分に行われていないのが現状である。 However, in small and medium-sized general waste treatment facilities, the current situation is that waste energy is not fully utilized from the viewpoints of not accumulating know-how and high costs. ..

廃棄物の固形燃料化の方法としては、廃棄物からRDF(Refuse Derived Fuel)やRPF(Refuse Paper & Plastic Fuel)等の固形燃料を製造する技術がある。
RDFは、可燃性の一般廃棄物を主原料とする固形燃料である。その低位発熱量は、異物の混入が原因で、石炭の概ね2分の1から3分の2程度である。
As a method for converting waste into solid fuel, there is a technique for producing solid fuel such as RDF (Refuse Delivered Fuel) and RPF (Refuse Paper & Plastic Fuel) from waste.
RDF is a solid fuel whose main raw material is combustible general waste. The low calorific value is about one-half to two-thirds of that of coal due to the contamination of foreign matter.

一方、RPFは、産業廃棄物として分別収集された古紙およびプラスチックを主原料とする固形燃料である。かかるRPFは、その低位発熱量もRDFの低位発熱量より高く、石炭と同等の発熱量を有する。しかしながら、汚れが酷い等により質の低いプラスチックは、RPF化に向いておらず、材料として使用可能なプラスチックは限られている。 On the other hand, RPF is a solid fuel mainly made of used paper and plastic that are separately collected as industrial waste. The lower calorific value of such RPF is also higher than the lower calorific value of RDF, and has the same calorific value as coal. However, low-quality plastics due to severe stains are not suitable for RPF, and the plastics that can be used as materials are limited.

RPFの品種および等級は、一般社団法人日本RPF工業会により、RPF-cokeおよびRPFに区分され、さらに、RPF等級は、A、B、Cに区分されている。
RPFの品質は、高位発熱量25MJ/kg以上、全塩素分の質量分率は、A区分:0.3%以下、B区分:0.3%を超え0.6%以下、C区分:0.6%を超え2.0%以下と定められている。
The varieties and grades of RPF are classified into RPF-coque and RPF by the Japan RPF Industry Association, and the RPF grades are further classified into A, B and C.
The quality of RPF is high calorific value 25 MJ / kg or more, the mass fraction of total chlorine content is A category: 0.3% or less, B category: 0.3% or more and 0.6% or less, C category: 0. It is stipulated to be more than 6.6% and 2.0% or less.

経済産業省、資源エネルギー庁のエネルキ?ー源別標準発熱量・炭素排出係数(2018年度改訂)の解説(2020年1月)において、石炭(輸入無煙炭)の総発熱量(高位発熱量)は、27.80MJ/kgと記されている。
ここで、高位発熱量は、燃料を燃焼した後、温度を燃焼前の温度に戻し、生成する水蒸気が水に変化(凝縮)する分(蒸発熱)のエネルギーも含めた分の発熱量である。一方、高位発熱量から水蒸気の凝縮潜熱を差し引いた発熱量が低位発熱量である。
In the explanation (January 2020) of the standard calorific value and carbon emission factor (revised in 2018) by energy source of the Ministry of Economy, Trade and Industry and the Agency for Natural Resources and Energy, the total calorific value (high calorific value) of coal (imported anthracite) is , 27.80 MJ / kg.
Here, the high calorific value is the calorific value including the energy of the amount (heat of vaporization) that the generated water vapor changes (condenses) into water after the fuel is burned and the temperature is returned to the temperature before combustion. .. On the other hand, the calorific value obtained by subtracting the latent heat of condensation of water vapor from the higher calorific value is the lower calorific value.

したがって、プラスチック類を含む有機性廃棄物から石炭と同等の安定した発熱量およびRPFで定められた全塩素分の質量分率における品質区分と同等の品質を有し、かつ、疎水性・耐水性および自然発火防止の安全性に優れ、輸送・貯蔵効率が良好な固形燃料を製造し得る技術開発が必要である。 Therefore, it has a stable calorific value equivalent to that of coal from organic waste containing plastics, and has the same quality as the quality classification in the mass fraction of total chlorine defined by RPF, and is hydrophobic and water resistant. In addition, it is necessary to develop technology that can produce solid fuel with excellent safety in preventing spontaneous combustion and good transportation and storage efficiency.

さらに、「人口減少」および「少子高齢化」の影響は、自治体の廃棄物行政にも大きな影響を投げかけている。すなわち、現在の人口動態に見合った規模の廃棄物の処理施設を将来にわたって維持することは非常に困難である。 Furthermore, the effects of "population decline" and "declining birthrate and aging population" are also having a great impact on the waste administration of local governments. In other words, it is very difficult to maintain a waste treatment facility of a scale commensurate with the current demographics in the future.

また、財政逼迫は、多くの自治体で既に顕在化している。廃棄物の処理施設の必要な更新に関わる初期費用や将来にわたる維持管理費、さらには、解体や撤去に要するコストも非常に高額である。このようなことから、老朽化した処理施設を温存して、問題の先送りを行なっている自治体も少なくない。 In addition, fiscal tightness has already become apparent in many local governments. The initial costs associated with the necessary renewal of waste treatment facilities, future maintenance costs, and the costs of dismantling and removal are also very high. For this reason, many local governments are putting off problems by preserving aging treatment facilities.

また、自治体が現在焼却処理している廃棄物の中には、プラスチック混合物も多く含まれている。かかる廃棄物を単純焼却した場合、その発熱量や有毒ガス等の発生により、炉を傷める要因ともなっている。
一方で、プラスチック系の産業廃棄物は、これまで中国等に輸出されていたが、輸入国自体の環境汚染を引き起こすことから輸入自体が禁止された。しかしながら、日本国内に現存する産業廃棄物の処理施設では、その全量を処理することができないため、大きな社会課題となっている。
In addition, the waste currently incinerated by the local government contains a large amount of plastic mixtures. When such waste is simply incinerated, the calorific value of the waste and the generation of toxic gas are factors that damage the furnace.
On the other hand, plastic-based industrial waste has been exported to China and other countries, but importing itself has been banned because it causes environmental pollution in the importing countries themselves. However, existing industrial waste treatment facilities in Japan cannot treat the entire amount, which has become a major social issue.

自治体は、産業廃棄物の処理に関しては一義的な責任を負っていないものの、その処理に関して協力を求められているという側面も併せ持っている。加えて、プラスチック類を含む可燃性の廃棄物の処理は、二酸化炭素の排出量の増加を助長するため、全世界規模での大きな社会問題となっている。 Although the local government has no primary responsibility for the treatment of industrial waste, it also has the aspect of being asked for cooperation in the treatment. In addition, the treatment of combustible waste, including plastics, has become a major social problem on a global scale as it promotes increased carbon dioxide emissions.

上記のような産業廃棄物の処理方法は、可燃性の廃棄物を焼却する方法であるが、この焼却に変えて、プラスチック類を含む有機性廃棄物を低分子化および減容化する亜臨界水処理を用いた方法が知られている。 The above-mentioned industrial waste treatment method is a method of incinerating combustible waste, but instead of this incinerator, subcriticality that reduces the molecular weight and volume of organic waste including plastics. A method using water treatment is known.

亜臨界水処理は、水の臨界温度以下の高温であり、飽和水蒸気圧以上の高圧である高温かつ高圧下で気体状の亜臨界水に接触させ、これにより、有機性廃棄物を可溶化する方法である。亜臨界水処理では、従来の低分子化処理では分解できなかったパッケージやプラスチック容器をも分解することができる。このため、パッケージされた食品廃棄物やプラスチック容器に収容された食品廃棄物を低分子化する場合であっても、パッケージやプラスチック容器を除去することなく、食品廃棄物とともに可溶化させることができる。 Sub-critical water treatment involves contact with gaseous sub-critical water under high temperature and high pressure, which is a high temperature below the critical temperature of water and a high pressure above the saturated steam pressure, thereby solubilizing organic waste. The method. Sub-critical water treatment can also decompose packages and plastic containers that could not be decomposed by conventional low molecular weight treatment. Therefore, even when the packaged food waste or the food waste contained in the plastic container is reduced in molecular weight, it can be solubilized together with the food waste without removing the package or the plastic container. ..

特許第6640268号Patent No. 6640268

しかしながら、このような亜臨界水処理により有機性廃棄物を単に可溶化するだけでは、有機性廃棄物からのエネルギーの生成効率はそれほど高くはなく、実用性を考慮すると未だ問題が残る。 However, simply solubilizing organic waste by such sub-critical water treatment does not have a high efficiency of energy generation from organic waste, and there still remains a problem in consideration of practicality.

有機性廃棄物を亜臨界水処理した後、得られた処理物をメタン発酵する処理システムが知られている。この処理システムは、装置、貯蔵設備等が大型である。また、生成物(アウトプット)が可燃性ガスであるため、建築基準法、都市計画法、消防法等の現行法規の下では、都市部での社会実装は困難である。 A treatment system is known in which organic waste is treated with sub-critical water and then the obtained treated product is fermented with methane. This processing system has large equipment, storage equipment, and the like. Moreover, since the product (output) is a flammable gas, it is difficult to implement it in society in urban areas under the current regulations such as the Building Standard Law, the City Planning Law, and the Fire Service Law.

また、有機性廃棄物を亜臨界水処理した後、固液分離装置、乾燥装置、分級装置、成形装置を経て燃料ペレットを製造する処理システムも知られている(例えば、特許文献1参照)。しかしながら、特許文献1に記載の処理システムで得られた燃料ペレットは、石炭と同等の安定した発熱量を有さず、塩素やカリウム等の物質も多く含有し、RPFで定められた全塩素分の質量分率における品質区分と同等の品質を有していない。 Further, a treatment system for producing fuel pellets through a solid-liquid separation device, a drying device, a classification device, and a molding device after treating organic waste with subcritical water is also known (see, for example, Patent Document 1). However, the fuel pellets obtained by the treatment system described in Patent Document 1 do not have a stable calorific value equivalent to that of coal, contain a large amount of substances such as chlorine and potassium, and have a total chlorine content defined by RPF. It does not have the same quality as the quality classification in the mass fraction of.

また、有機性廃棄物は、収集地域、時期により組成(紙・布類、ビニール・合成樹脂・ゴム・皮革類、木・竹・ワラ類、厨芥類、不燃物類、その他)が異なり、亜臨界水処理された処理物の発熱量は変動し易いという問題もある。 In addition, the composition of organic waste differs depending on the collection area and time (paper / cloth, vinyl / synthetic resin / rubber / leather, wood / bamboo / straw, kitchen waste, incombustibles, etc.). There is also a problem that the calorific value of the treated product treated with critical water is liable to fluctuate.

本発明では上記事情に鑑み、プラスチック類を含む有機性廃棄物から石炭と同等の発熱量を有し、塩素やカリウム等の物質を殆ど含まず、RPFで定められた全塩素分の質量分率における品質区分と同等の品質を有するペレット、かかるペレットを製造可能な廃棄物処理システムおよび廃棄物処理方法を提供することとした。 In view of the above circumstances, the present invention has a calorific value equivalent to that of coal from organic waste containing plastics, contains almost no substances such as chlorine and potassium, and has a mass fraction of total chlorine content defined by RPF. It was decided to provide pellets having the same quality as the quality classification in the above, a waste treatment system capable of producing such pellets, and a waste treatment method.

本発明の一態様によれば、廃棄物処理システムが提供される。この廃棄物処理システムは、プラスチック類を含む有機性廃棄物を低分子化して処理物を得る亜臨界水処理装置と、亜臨界水処理装置内のガス成分を排出するガス排出機構と、処理物を含むペレット原料を半炭化する半炭化装置と、ペレット原料または半炭化後のペレット原料をペレット化して、ペレットを得るペレット化装置とを有することを特徴とする。 According to one aspect of the invention, a waste treatment system is provided. This waste treatment system consists of a subcritical water treatment device that obtains a treated product by reducing the molecular weight of organic waste including plastics, a gas discharge mechanism that discharges gas components in the subcritical water treatment device, and a treated product. It is characterized by having a semi-carbonization device for semi-carbonizing the pellet raw material containing the above, and a pelletization device for pelletizing the pellet raw material or the pellet raw material after semi-carbonization to obtain pellets.

次に記載の各態様で提供されてもよい。
さらに、前記処理物と木質バイオマスとを混合して、これらの混合物を前記ペレット原料として得る混合装置を有する前記廃棄物処理システム。
前記ガス排出機構は、前記亜臨界水処理装置内の前記ガス成分を吸引する吸引装置と、該吸引装置と前記亜臨界水処理装置との間に配置され、前記ガス成分中の微粒子を除去する微粒子除去装置とを備える前記廃棄物処理システム。
さらに、前記ガス排出機構を通過した前記ガス成分を水処理する水処理装置を有する前記廃棄物処理システム。
前記水処理装置は、加圧浮上処理する装置である前記廃棄物処理システム。
さらに、前記亜臨界水処理装置から排出された前記処理物から、固体の異物を除去する異物除去装置を有する前記廃棄物処理システム。
前記半炭化装置は、前記亜臨界水処理装置内の前記処理物に過熱蒸気を供給する過熱蒸気発生装置である前記廃棄物処理システム。
さらに、開放状態の前記亜臨界水処理装置内を減圧する減圧装置と、該減圧装置から排出されたガスを滅菌処理する滅菌処理装置とを有する前記廃棄物処理システム。
さらに、前記ペレットを燃料に用いて発電するペレット発電機を有する前記廃棄物処理システム。
さらに、前記ペレット発電機で発生した電気を用いて、空気から水を作る製水機を有する前記廃棄物処理システム。
当該廃棄物処理システムを構成する要素のうちの少なくとも1つは、移動自在なユニットとして構成されている前記廃棄物処理システム。
前記ユニットは、コンテナ内に収容されている前記廃棄物処理システム。
プラスチック類を含む有機性廃棄物を亜臨界水処理することにより、低分子化して処理物を得る工程と、前記処理物とガス成分とを固気分離する工程と、前記処理物を含むペレット原料を半炭化するとともに、ペレット化して、ペレットを得る工程とを有することを特徴とする廃棄物処理方法。
さらに、前記ペレットを得る工程に先立って、前記処理物と木質バイオマスとを混合して、これらの混合物を前記ペレット原料として得る工程を有する前記廃棄物処理方法。
プラスチック類を含む有機性廃棄物の亜臨界水処理による処理物を含むペレット原料を半炭化かつペレット化してなり、高位発熱量が30MJ/kg以上であることを特徴とするペレット。
JISZ7311:2010で規定される全塩素分の質量分率が0.3%以下である前記ペレット。
前記ペレット原料は、前記処理物と木質バイオマスとを含む前記ペレット。
もちろん、この限りではない。
It may be provided in each of the following embodiments.
Further, the waste treatment system having a mixing device for mixing the processed product with woody biomass and obtaining the mixture as the pellet raw material.
The gas discharge mechanism is arranged between a suction device that sucks the gas component in the subcritical water treatment device and the suction device and the subcritical water treatment device, and removes fine particles in the gas component. The waste treatment system including a fine particle removing device.
Further, the waste treatment system having a water treatment device for treating the gas component that has passed through the gas discharge mechanism.
The water treatment device is a waste treatment system that is a device for performing pressure flotation treatment.
Further, the waste treatment system having a foreign matter removing device for removing solid foreign matter from the treated matter discharged from the sub-critical water treatment apparatus.
The semi-carbonization device is a waste treatment system that is a superheated steam generator that supplies superheated steam to the treated material in the sub-critical water treatment device.
Further, the waste treatment system including a decompression device for depressurizing the inside of the sub-critical water treatment device in an open state and a sterility treatment device for sterilizing the gas discharged from the decompression device.
Further, the waste treatment system having a pellet generator that uses the pellets as fuel to generate electricity.
Further, the waste treatment system having a water maker that produces water from air using electricity generated by the pellet generator.
At least one of the elements constituting the waste treatment system is the waste treatment system configured as a movable unit.
The unit is the waste treatment system housed in a container.
A step of reducing the molecular weight of organic waste containing plastics by subcritical water treatment to obtain a treated product, a step of solid-gas separating the treated product and a gas component, and a pellet raw material containing the treated product. A waste treatment method comprising a step of semi-carbonizing and pelletizing to obtain pellets.
Further, the waste treatment method comprising a step of mixing the processed product and woody biomass and obtaining the mixture as the pellet raw material prior to the step of obtaining the pellets.
A pellet obtained by semi-carbonizing and pelletizing a pellet raw material containing a processed product of organic waste containing plastics by sub-critical water treatment, and having a high calorific value of 30 MJ / kg or more.
The pellet having a mass fraction of total chlorine content of 0.3% or less as defined by JISZ7311: 2010.
The pellet raw material is the pellet containing the processed product and woody biomass.
Of course, this is not the case.

本発明によれば、プラスチック類を含む有機性廃棄物から石炭と同等の発熱量を有し、塩素やカリウム等の物質を殆ど含まず、RPFで定められた全塩素分の質量分率における品質区分と同等の品質を有するペレットを製造可能である。 According to the present invention, organic waste containing plastics has a calorific value equivalent to that of coal, contains almost no substances such as chlorine and potassium, and has a quality in the mass fraction of total chlorine defined by RPF. It is possible to produce pellets with the same quality as the classification.

本発明の廃棄物処理システムの第1実施形態の全体構成を示す概念図である。It is a conceptual diagram which shows the whole structure of 1st Embodiment of the waste treatment system of this invention. 本発明の廃棄物処理システムの第2実施形態の全体構成を示す概念図である。It is a conceptual diagram which shows the whole structure of the 2nd Embodiment of the waste treatment system of this invention. 本発明の廃棄物処理システムの第3実施形態の全体構成を示す概念図である。It is a conceptual diagram which shows the whole structure of the 3rd Embodiment of the waste treatment system of this invention. 本発明の廃棄物処理システムの第4実施形態の全体構成を示す概念図である。It is a conceptual diagram which shows the whole structure of the 4th Embodiment of the waste treatment system of this invention. 本発明の廃棄物処理システムの第5実施形態の全体構成を示す概念図である。It is a conceptual diagram which shows the whole structure of the 5th Embodiment of the waste treatment system of this invention. 本発明の廃棄物処理システムにおける亜臨界水処理装置をユニット化した状態を示す概念図である。It is a conceptual diagram which shows the state which unitized the sub-critical water treatment apparatus in the waste treatment system of this invention. 本発明の廃棄物処理システムにおける水処理装置の構成を示す概念図である。It is a conceptual diagram which shows the structure of the water treatment apparatus in the waste treatment system of this invention. 本発明の廃棄物処理システムにおけるペレット発電機の構成を示す概念図である。It is a conceptual diagram which shows the structure of the pellet generator in the waste treatment system of this invention.

以下、本発明の実施形態について図面を用いて説明する。なお、本発明は、下記の実施形態に限定されるものではない。 Hereinafter, embodiments of the present invention will be described with reference to the drawings. The present invention is not limited to the following embodiments.

<第1実施形態>
まず、本発明の廃棄物処理システムの第1実施形態について説明する。
図1は、本発明の廃棄物処理システムの第1実施形態の全体構成を示す概念図である。
図1に示す廃棄物処理システム(プラスチック類を含む有機性廃棄物処理システム)100は、プラスチック類を含む有機性廃棄物1を亜臨界水処理する亜臨界水処理装置2と、高圧ボイラー3とを有している。
<First Embodiment>
First, a first embodiment of the waste treatment system of the present invention will be described.
FIG. 1 is a conceptual diagram showing the overall configuration of the first embodiment of the waste treatment system of the present invention.
The waste treatment system (organic waste treatment system containing plastics) 100 shown in FIG. 1 includes a subcritical water treatment device 2 for treating organic waste 1 containing plastics with subcritical water, and a high-pressure boiler 3. have.

高圧ボイラー3は、燃料を燃焼させる燃焼室と、燃焼室内に配置された熱交換器とを備えている。
高圧ボイラー3は、燃焼室内での燃焼で生じた熱を、熱交換器を通過する水に伝えて、高温かつ高圧の水蒸気を発生させる。そして、高圧ボイラー3は、この水蒸気を亜臨界水処理装置2に供給する。
高圧ボイラー3への給水は、水道水を使用するのみならず、消化液を再利用することも可能である。
The high-pressure boiler 3 includes a combustion chamber for burning fuel and a heat exchanger arranged in the combustion chamber.
The high-pressure boiler 3 transfers the heat generated by combustion in the combustion chamber to the water passing through the heat exchanger to generate high-temperature and high-pressure steam. Then, the high-pressure boiler 3 supplies this steam to the sub-critical water treatment device 2.
For water supply to the high-pressure boiler 3, not only tap water can be used, but also digestive juice can be reused.

亜臨界水処理装置2は、圧力容器と、圧力容器内に回転可能に配置され、攪拌翼が取り付けられたシャフトとを備えている。
圧力容器内の有機性廃棄物1は、シャフトが回転に伴って攪拌翼が回転することにより、圧力容器の取出口に向かって搬送されつつ攪拌される。このとき、有機性廃棄物1は、高圧ボイラー3から供給される水蒸気により亜臨界水処理される。
The sub-critical water treatment device 2 includes a pressure vessel and a shaft rotatably arranged in the pressure vessel and to which a stirring blade is attached.
The organic waste 1 in the pressure vessel is agitated while being conveyed toward the outlet of the pressure vessel by rotating the stirring blade as the shaft rotates. At this time, the organic waste 1 is subcritical water treated with steam supplied from the high-pressure boiler 3.

亜臨界水処理とは、水の臨界温度以下の高温であり、かつ、飽和水蒸気圧以上の高圧である高温かつ高圧下で、気体状の亜臨界水を有機性廃棄物1に接触させて低分子化する方法である。この低分子化により、有機性廃棄物1が分解されて処理物が得られる。
気体状の亜臨界水の温度は、180~230℃程度であることが好ましく、190~220℃程度であることがより好ましい。また、その圧力は、15~25気圧程度であることが好ましく、18~22気圧程度であることがより好ましい。
Sub-critical water treatment is low temperature by bringing gaseous sub-critical water into contact with organic waste 1 under high temperature and high pressure, which is high temperature below the critical temperature of water and high pressure above saturated steam pressure. It is a method of molecularization. Due to this low molecular weight, the organic waste 1 is decomposed to obtain a processed product.
The temperature of the gaseous sub-critical water is preferably about 180 to 230 ° C, more preferably about 190 to 220 ° C. The pressure is preferably about 15 to 25 atm, more preferably about 18 to 22 atm.

気体状の亜臨界水の具体的な温度および圧力は、200℃程度、20気圧程度であることが好ましい。
亜臨界水処理における時間は、有機性廃棄物1の種類等に応じて適宜設定され、特に限定されないが、0.1~10時間程度であることが好ましく、0.5~5時間程度であることがより好ましい。
The specific temperature and pressure of the gaseous sub-critical water is preferably about 200 ° C. and about 20 atm.
The time in the sub-critical water treatment is appropriately set according to the type of the organic waste 1 and the like, and is not particularly limited, but is preferably about 0.1 to 10 hours, preferably about 0.5 to 5 hours. Is more preferable.

この亜臨界水は、誘電率が15~45であり、低極性溶媒の誘電率と同等である。このため、多くの有機物を溶解することができる。さらに、亜臨界水は、イオン積が1×10-12~1×10-11mol/kgであり、水素イオンと水酸化物イオンとに分離する割合が大きく、よって、強い加水分解作用を示す。
なお、室温かつ大気圧下での水の誘電率は、約80であり、温度約25℃かつ大気圧下での水のイオン積は、1×10-14mol/kgである。
This sub-critical water has a dielectric constant of 15 to 45, which is equivalent to the dielectric constant of a low-polarity solvent. Therefore, many organic substances can be dissolved. Further, the subcritical water has an ion product of 1 × 10 -12 to 1 × 10 -11 mol 2 / kg 2 , and the ratio of separation into hydrogen ions and hydroxide ions is large, and therefore, a strong hydrolysis action. Is shown.
The dielectric constant of water at room temperature and under atmospheric pressure is about 80, and the ionic product of water at a temperature of about 25 ° C. and under atmospheric pressure is 1 × 10-14 mol 2 / kg 2 .

また、亜臨界水は、上記のような強い加水分解作用によって、ポリプロピレンやポリエチレン等のプラスチックも分解することができる。このため、通常、嫌気性細菌や好気性細菌では加水分解できない、紙類、ビニール、プラスチック、発泡スチロール、感染性医療廃棄物、化学繊維を含む衣類、パッケージされたままの廃棄食品等も分解して、低分子化することができる。 In addition, sub-critical water can also decompose plastics such as polypropylene and polyethylene by the strong hydrolysis action as described above. For this reason, paper, vinyl, plastic, styrofoam, infectious medical waste, clothing containing chemical fibers, waste food as it is packaged, etc., which cannot be hydrolyzed by anaerobic bacteria or aerobic bacteria, are also decomposed. , Can be reduced in molecular weight.

本発明において低分子化された有機性廃棄物1(処理物)は、その可溶化率が50%以上であることが好ましく、70%以上であることがより好ましく、85%以上であることがさらに好ましい。
ここで、可溶化率とは、ペレット加工前の全有機物に対する可溶性有機物の比率であり、数値が高いほど有機物の低分子化が進んでいることを意味する。
The low molecular weight organic waste 1 (treated product) in the present invention preferably has a solubilization rate of 50% or more, more preferably 70% or more, and more preferably 85% or more. More preferred.
Here, the solubilization ratio is the ratio of the soluble organic matter to the total organic matter before pellet processing, and the higher the value, the lower the molecular weight of the organic matter.

有機性廃棄物1の低分子化の具体例としては、炭水化物、タンパク質、脂肪等それぞれの糖類、アミノ酸、高級脂肪酸等への分解が挙げられる。
また、亜臨界水処理装置2での亜臨界水処理は、その性質上バッチ処理となるが、本発明では、数バッチ/日の割合で実施することができる。
Specific examples of the reduction of molecular weight of the organic waste 1 include decomposition into sugars such as carbohydrates, proteins and fats, amino acids, higher fatty acids and the like.
Further, the sub-critical water treatment in the sub-critical water treatment apparatus 2 is a batch treatment due to its nature, but in the present invention, it can be carried out at a ratio of several batches / day.

亜臨界水処理装置2には、亜臨界水処理装置2内のガス成分を排出するガス排出機構が接続されている。このガス排出機構は、亜臨界水処理装置2側から順に配置された、遠心分離装置(微粒子除去装置)9と真空引き装置(吸引装置)10とで構成されている。
真空引き装置10は、亜臨界水処理装置2内のガス成分を吸引する。このガス成分には、水蒸気等の気体、水蒸気に伴われる水溶性物質等が含まれる。
A gas discharge mechanism for discharging gas components in the sub-critical water treatment device 2 is connected to the sub-critical water treatment device 2. This gas discharge mechanism is composed of a centrifuge device (fine particle removing device) 9 and a vacuuming device (suction device) 10 arranged in order from the sub-critical water treatment device 2 side.
The evacuation device 10 sucks the gas component in the sub-critical water treatment device 2. This gas component includes a gas such as water vapor, a water-soluble substance associated with water vapor, and the like.

また、ガス成分には微粒子も含まれており、この微粒子は、真空引き装置10と亜臨界水処理装置2との間に配置された遠心分離装置(微粒子除去装置)9を通過する際に気体と固体とに分離されて除去される。
微粒子除去装置は、気体と固体とに分離可能できればよく、遠心分離装置9に代えて、例えば、フィルター装置、カラム装置、スクラバー装置、吸着装置等で構成することもできる。
The gas component also contains fine particles, which are gas when passing through the centrifuge device (fine particle removing device) 9 arranged between the evacuation device 10 and the sub-critical water treatment device 2. And solids are separated and removed.
The fine particle removing device may be configured as long as it can be separated into a gas and a solid, and may be composed of, for example, a filter device, a column device, a scrubber device, an adsorption device, or the like, instead of the centrifugal separation device 9.

亜臨界水処理装置2内のガス成分を吸引することにより、処理物(ペレット原料)の含水率の低減、水溶性物質(塩素やカリウム等)の低減が可能である。これにより、RPFで定められた全塩素分の質量分率における品質区分と同等の品質を有するペレットを得ることができる。 By sucking the gas component in the sub-critical water treatment device 2, it is possible to reduce the water content of the treated product (pellet raw material) and the water-soluble substances (chlorine, potassium, etc.). Thereby, pellets having the same quality as the quality classification in the mass fraction of the total chlorine content defined by RPF can be obtained.

なお、放射性物質により汚染された汚染廃棄物、汚染土壌、汚染された森林資源等を亜臨界水処理した場合には、亜臨界水処理装置2内から排出された比較的半減期の長いセシウム等の放射性物質も除去することができるという利点もある。 When contaminated waste, contaminated soil, contaminated forest resources, etc. contaminated with radioactive substances are treated with subcritical water, cesium with a relatively long half-life discharged from the subcritical water treatment device 2 etc. There is also the advantage that radioactive substances can be removed.

真空引き装置10には、水処理装置14が接続されている。この水処理装置14は、真空引き装置10から排出されたガス成分を水処理する装置である。つまり、水処理装置14は、ガス排出機構を通過したガス成分を水処理するものである。
水処理方法は、物理学化学的処理や生物化学的処理に大別され、水質処理の目的や基準に応じて処理方式を選定することができる。
A water treatment device 14 is connected to the evacuation device 10. The water treatment device 14 is a device that treats the gas component discharged from the evacuation device 10 with water. That is, the water treatment device 14 treats the gas component that has passed through the gas discharge mechanism with water.
Water treatment methods are roughly classified into physicochemical treatment and biochemical treatment, and the treatment method can be selected according to the purpose and standard of water quality treatment.

水処理装置14には、加圧浮上処理を行う装置を使用することが好ましい。
図7は、本発明の廃棄物処理システムにおける水処理装置の構成を示す概念図である。
図7に示す水処理装置14は、凝集反応槽60と、浮上槽61と、循環ポンプ62と、加圧水タンク63とを備えている。
真空引き装置10の吸引により、亜臨界水処理装置2内から排出されたガス成分は、凝集反応槽60において凝集剤を添加することにより凝集処理が行われる。
As the water treatment device 14, it is preferable to use a device that performs a pressurized flotation treatment.
FIG. 7 is a conceptual diagram showing the configuration of a water treatment device in the waste treatment system of the present invention.
The water treatment device 14 shown in FIG. 7 includes an agglutination reaction tank 60, a levitation tank 61, a circulation pump 62, and a pressurized water tank 63.
The gas component discharged from the sub-critical water treatment device 2 by suction of the vacuuming device 10 is subjected to agglutination treatment by adding a coagulant in the coagulation reaction tank 60.

次いで、浮上槽61において、加圧水タンク63からの加圧水を大気圧に戻すことにより生じた空気による大量の微細な気泡を発生させる。微細な気泡を含む水(以下、「微細気泡水」とも記載する。)と浮遊物質を含む水とを混合し、微細な気泡に浮遊物質を捕捉させる。その後、気泡の浮力を利用して浮上させ、浮上した微細な気泡と浮遊物質とを、機械的な掻き取り等により取り除き、その下の部分から清浄な処理水を排出する。 Next, in the levitation tank 61, a large amount of fine air bubbles generated by the air generated by returning the pressurized water from the pressurized water tank 63 to the atmospheric pressure are generated. Water containing fine bubbles (hereinafter, also referred to as "fine bubble water") and water containing suspended solids are mixed, and the suspended solids are trapped in the fine bubbles. After that, it is floated by utilizing the buoyancy of the bubbles, the floating fine bubbles and suspended solids are removed by mechanical scraping or the like, and clean treated water is discharged from the lower part.

なお、処理水の一部は、循環水として、循環ポンプ62により循環利用が可能である。
また、加圧浮上処理において、微細気泡水は、ファインバブル水とも呼ばれる。かかるファインバブル水を、空気の代わりにCOを用いたCOファインバブル水とし、ガス成分を処理することで、除染効果を高めることができる。
A part of the treated water can be circulated and used as circulating water by the circulation pump 62.
Further, in the pressurized flotation treatment, the fine bubble water is also referred to as fine bubble water. The decontamination effect can be enhanced by treating such fine bubble water with CO 2 fine bubble water using CO 2 instead of air and treating the gas component.

水処理装置14には、減圧装置から排出されたガスを滅菌処理する滅菌・脱臭装置(滅菌処理装置)22が接続されている。減圧装置は、開放状態の亜臨界水処理装置2内を減圧するものである。この滅菌・脱臭装置22は、亜臨界水処理装置2内から排出されたガス成分を水処理後に脱臭し、大気に放出することができる。
滅菌・脱臭装置22は、例えば、吸着フィルター装置等で構成することができる。
なお、水溶性物質等が溶解した処理水は、必要に応じて、希釈した後、排水される。
A sterilization / deodorization device (sterility treatment device) 22 for sterilizing the gas discharged from the decompression device is connected to the water treatment device 14. The decompression device decompresses the inside of the sub-critical water treatment device 2 in the open state. The sterility / deodorizing device 22 can deodorize the gas component discharged from the sub-critical water treatment device 2 after the water treatment and release it to the atmosphere.
The sterilization / deodorizing device 22 can be configured by, for example, an adsorption filter device or the like.
If necessary, the treated water in which a water-soluble substance or the like is dissolved is diluted and then drained.

また、亜臨界水処理装置2には、分級装置(異物除去装置)8が接続されている。この分級装置8は、亜臨界水処理装置2から排出された処理物から、固体の異物を除去する。
分級装置8としては、例えば、トロンメル、篩装置等が挙げられる。中でも、トロンメルを使用することが好ましい。トロンメルを使用すれば、異物の除去のみならず、処理物の均一化を図ることもできる。
Further, a classification device (foreign matter removing device) 8 is connected to the sub-critical water treatment device 2. The classification device 8 removes solid foreign matter from the treated material discharged from the sub-critical water treatment device 2.
Examples of the classification device 8 include a trommel, a sieving device, and the like. Above all, it is preferable to use trommel. By using trommel, not only foreign matter can be removed but also the processed material can be made uniform.

本発明において使用する有機性廃棄物1は、一般廃棄物を含むことから、各自治体や企業体における廃棄物の収集状況に応じて、各種の異物が混入することがある。
異物としては、陶器片(セラミックス片)、ビン片(ガラス片)、金属片等が挙げられる。かかる異物を除去することにより、処理物(ペレット原料)の不均一化、発熱量の低下を防ぐことができる。
Since the organic waste 1 used in the present invention contains general waste, various foreign substances may be mixed depending on the state of waste collection in each local government or business entity.
Examples of foreign substances include pottery pieces (ceramic pieces), bottle pieces (glass pieces), metal pieces, and the like. By removing such foreign matter, it is possible to prevent non-uniformity of the processed material (pellet raw material) and a decrease in calorific value.

分級装置8には、固化装置・半炭化装置4が接続されている。また、図示しないが、固化装置・半炭化装置4は、処理物と木質バイオマス5とを混合して、これらの混合物をペレット原料として得る混合装置を備えている。
処理物を含む混合物(ペレット原料)は、処理物を含むペレット原料を半炭化する半炭化装置により半炭化した後、これを固化装置(ペレット化装置)によりペレット化してもよく、この逆であってもよい。ここで、ペレット化装置は、ペレット原料または半炭化後のペレット原料をペレット化して、ペレットを得るものである。
A solidifying device / semi-carbonizing device 4 is connected to the classification device 8. Further, although not shown, the solidification device / semi-carbonization device 4 includes a mixing device that mixes the processed product and the woody biomass 5 to obtain the mixture as a pellet raw material.
The mixture containing the treated product (pellet raw material) may be semi-carbonized by a semi-carbonized device that semi-carbonizes the pellet raw material containing the treated product, and then pelletized by a solidifying device (pelletizing device), and vice versa. You may. Here, the pelletizing device pelletizes the pellet raw material or the pellet raw material after semi-carbonization to obtain pellets.

廃棄物は、収集地域、時期により組成が異なり、亜臨界水処理により得られた処理物の発熱量は変動する。この発熱量の変動を補完(調整)すること等を目的として、木質バイオマス5を処理物と混合する。これにより、石炭と同等の安定した発熱量を有し、RPFで定められた全塩素分の質量分率における品質区分と同等の品質を有するペレット(図中、「固形燃料」と記載する。)を極めて短時間で良好に製造することができる。
なお、廃棄物の種類等によっては、処理物のみを使用して、上記品質を有するペレットを製造し得る場合、木質バイオマス5の混合を省略することができる。
The composition of waste varies depending on the collection area and time, and the calorific value of the treated product obtained by sub-critical water treatment varies. The woody biomass 5 is mixed with the processed product for the purpose of complementing (adjusting) the fluctuation of the calorific value. As a result, pellets having a stable calorific value equivalent to that of coal and having the same quality as the quality category in the mass fraction of total chlorine defined by RPF (referred to as "solid fuel" in the figure). Can be satisfactorily manufactured in an extremely short time.
Depending on the type of waste and the like, if the pellets having the above quality can be produced by using only the treated product, the mixing of the woody biomass 5 can be omitted.

本発明に使用可能な木質バイオマス5としては、山から伐採した原木(丸太)を木材(板材、柱材等)に加工する際に発生する端の部分(いわゆる「端材(はざい)」)や丸太の樹皮等の粉砕物および木材を原料とする廃棄紙が挙げられる。
得られるペレットは、燃焼させればCOを発生するが、木質バイオマス5であれば、森林の木々が吸収したCOを大気中に戻すだけでなので、カーボンニュートラルである。したがって、本発明で得られるペレットのような「バイオマスエネルギー燃料」は、エコロジーな燃料と言える。
As the woody biomass 5 that can be used in the present invention, the end portion (so-called “scrap material”) generated when the raw wood (log) cut from the mountain is processed into wood (board material, pillar material, etc.). Examples include crushed materials such as bark of logs and waste paper made from wood.
The obtained pellets generate CO 2 when burned, but in the case of woody biomass 5, they are carbon-neutral because they only return the CO 2 absorbed by the trees in the forest to the atmosphere. Therefore, the pellet-like "biomass energy fuel" obtained in the present invention can be said to be an ecological fuel.

なお、本発明で得られるペレットは、目的の装置(例えば、後述するペレット発電機6)の燃料として好適に使用できれば、そのサイズ、形状等は、特に限定されるものではない。
また、本発明のように半炭化により得られたペレットは、含水率および揮発性の有機成分の含有率が抑制されるとともに、純度の高い炭化物で構成される。したがって、ペレットは、その発熱量が増大し、自然環境での耐久性および保存安定性に優れる。
The pellets obtained in the present invention are not particularly limited in size, shape and the like as long as they can be suitably used as fuel for a target device (for example, a pellet generator 6 described later).
Further, the pellet obtained by semi-carbonization as in the present invention is composed of highly pure carbide while suppressing the water content and the content of volatile organic components. Therefore, the pellets have an increased calorific value and are excellent in durability and storage stability in a natural environment.

半炭化装置による半炭化処理は、酸素濃度が低い雰囲気中で、ペレット原料に対して熱処理することにより行われる。
熱処理の温度は、200~700℃程度であることが好ましく、200~300℃程度であることがより好ましい。また、熱処理の時間は、1~24時間程度であることが好ましく、1~3時間程度であることがより好ましい。
かかる条件で半炭化処理を行うことにより、ペレット原料を確実に半炭化状態とすることができる。
ここで、半炭化状態とは、ペレット原料の半分程度が炭化物に変換された状態を言う。
The semi-carbonization treatment by the semi-carbonization device is performed by heat-treating the pellet raw material in an atmosphere having a low oxygen concentration.
The temperature of the heat treatment is preferably about 200 to 700 ° C, more preferably about 200 to 300 ° C. The heat treatment time is preferably about 1 to 24 hours, more preferably about 1 to 3 hours.
By performing the semi-carbonization treatment under such conditions, the pellet raw material can be reliably put into a semi-carbonized state.
Here, the semi-carbonized state means a state in which about half of the pellet raw material is converted into carbide.

固化装置には、例えば、ストランド方式の押出機、ホットカット方式の押出機等を使用することができる。 As the solidifying device, for example, a strand type extruder, a hot cut type extruder, or the like can be used.

また、本実施形態では、廃棄物処理システム100を構成する要素のうちの少なくとも1つは、移動自在なユニットとして構成されている。
図6は、本発明の廃棄物処理システムにおける亜臨界水処理装置をユニット化した状態を示す概念図である。
図6では、亜臨界水処理装置2がコンテナ40内に収容され、大型車両41に積載されている。つまり、図6の例では、ユニットは、コンテナ内40に収容されている。なお、図中のMは、モーターを表し、その回転力により亜臨界水処理装置2内で有機性廃棄物1を移送又は攪拌する。
Further, in the present embodiment, at least one of the elements constituting the waste treatment system 100 is configured as a movable unit.
FIG. 6 is a conceptual diagram showing a state in which the sub-critical water treatment apparatus in the waste treatment system of the present invention is unitized.
In FIG. 6, the sub-critical water treatment device 2 is housed in the container 40 and loaded on the large vehicle 41. That is, in the example of FIG. 6, the unit is housed in 40 in the container. In addition, M in the figure represents a motor, and the organic waste 1 is transferred or agitated in the sub-critical water treatment apparatus 2 by the rotational force thereof.

このようにコンテナ40内に収容された亜臨界水処理装置2は、廃棄物処理システム100の他の構成要素から切り離され、コンテナ40ごと容易に移動が可能となる。
また、前述および後述する廃棄物処理システム100の他の構成要素についても、同様にそれぞれコンテナ内に収容され、容易に移動可能な態様とすることができる。
この場合、有機性廃棄物1を処理する地域に応じて、廃棄物処理システム100を搬送し、一時的に組み立ておよび設置することができるため、都市部での社会実装が可能となる。また、処理後には、廃棄物処理システム100を分解および搬出することができる。
The sub-critical water treatment device 2 housed in the container 40 in this way is separated from the other components of the waste treatment system 100, and can be easily moved together with the container 40.
Further, the other components of the waste treatment system 100 described above and described later can also be housed in the container in the same manner and can be easily moved.
In this case, the waste treatment system 100 can be transported, temporarily assembled and installed according to the area where the organic waste 1 is treated, so that it can be socially implemented in an urban area. Further, after the treatment, the waste treatment system 100 can be disassembled and carried out.

さらに、図6に示す亜臨界水処理装置2の運転は、概ね2時間の運転時間でのバッチ処理とすることができる。
このため、車両搭載の亜臨界水処理装置2は、複数の場所に、ほぼ固定的に配置された固化装置・半炭化装置4以降の設備を求めて、巡回することが可能であり、大幅な初期設備投資の削減に寄与する。
Further, the operation of the sub-critical water treatment apparatus 2 shown in FIG. 6 can be a batch treatment with an operation time of about 2 hours.
For this reason, the sub-critical water treatment device 2 mounted on the vehicle can be patrolled in search of equipment after the solidification device / semi-carbonization device 4 which is almost fixedly arranged at a plurality of places. Contributes to reduction of initial capital investment.

廃棄物処理システム100は、AI処理15を実行可能に構成することができる。
AI処理15は、廃棄物処理システム100に使用される装置群に、センサーを設置することにより、各種データ(温度、圧力、流量、バルブ開閉度、電力量、水道量等)を収集および蓄積することができる。
そして、AI処理15は、蓄積されたデータに基づいて、AIを活用した統合アルゴリズムにより、各装置群の運転タイミングおよび時間の最適化かつ効率化が可能である。
The waste treatment system 100 can be configured to enable AI treatment 15.
The AI treatment 15 collects and accumulates various data (temperature, pressure, flow rate, valve open / close degree, electric energy, water amount, etc.) by installing a sensor in the device group used in the waste treatment system 100. be able to.
Then, the AI process 15 can optimize and improve the operation timing and time of each device group by an integrated algorithm utilizing AI based on the accumulated data.

次に、以上のような廃棄物処理システム100の使用方法(本発明の廃棄物処理方法)について説明する。
[1] まず、亜臨界水処理装置2内に、被処理物として、プラスチック類を含む有機性廃棄物1を投入する。
[2] 次に、高圧ボイラー3で高温かつ高圧の水蒸気を発生させ、亜臨界水処理装置2内に供給する。
このとき、亜臨界水処理装置2内では、有機性廃棄物1が高温かつ高圧の水蒸気(気体状の亜臨界水)と接触し、その高い加水分解作用により低分子化されて、処理物が生成する。つまり、この工程では、プラスチック類を含む有機性廃棄物を亜臨界水処理される。
Next, a method of using the waste treatment system 100 as described above (a waste treatment method of the present invention) will be described.
[1] First, the organic waste 1 containing plastics is put into the sub-critical water treatment apparatus 2 as a material to be treated.
[2] Next, the high-pressure boiler 3 generates high-temperature and high-pressure steam, which is supplied into the sub-critical water treatment device 2.
At this time, in the sub-critical water treatment apparatus 2, the organic waste 1 comes into contact with high-temperature and high-pressure steam (gaseous sub-critical water), and the molecular weight is reduced due to its high hydrolysis action, so that the treated product becomes Generate. That is, in this step, organic waste containing plastics is treated with sub-critical water.

[3] このとき、亜臨界水処理装置2内のガス成分は、真空引き装置10により排出(処理物に対して固気分離)されており、ガス成分に含まれる微粒子は、遠心分離装置9を通過する際に除去される。つまり、この工程では、処理物とガス成分とを固気分離する。
[4] 次に、真空引き装置10から排出されたガス成分は、水処理装置14により水処理される。
水処理装置14から排出されたガス成分は、滅菌・脱臭装置22を通過させた後、大気に放出される。また、処理水は、必要に応じて希釈した後、排水される。
[3] At this time, the gas component in the sub-critical water treatment device 2 is discharged by the vacuuming device 10 (solid air separation from the treated product), and the fine particles contained in the gas component are separated by the centrifuge device 9. Is removed as it passes through. That is, in this step, the processed product and the gas component are separated by solid air.
[4] Next, the gas component discharged from the evacuation device 10 is water-treated by the water treatment device 14.
The gas component discharged from the water treatment device 14 is released to the atmosphere after passing through the sterilization / deodorizing device 22. The treated water is diluted as necessary and then drained.

[5] 一方、亜臨界水処理装置2内の処理物は、取出口から排出され、分級装置8に供給される。分級装置8では、処理物に混入する固体の異物が除去される。
[6] 次に、処理物は、固化装置・半炭化装置4に供給され、まず、木質バイオマス5と混合され、混合物(処理物を含むペレット原料)が得られる。つまり、この工程では、ペレットを得る工程に先立って、処理物と木質バイオマスとを混合して、これらの混合物をペレット原料として得る。すなわち、ペレット原料は、処理物と木質バイオマスとを含む。
[7] 次に、この混合物は、半炭化装置により半炭化され、固化装置によりペレット化される。以上のような工程を経て、ペレット(「ブラックペレット」とも呼ばれる。)が得られる。つまり、この工程では、処理物を含むペレット原料を半炭化するとともに、ペレット化して、ペレットを得る。
[5] On the other hand, the processed material in the sub-critical water treatment device 2 is discharged from the outlet and supplied to the classification device 8. The classification device 8 removes solid foreign matter mixed in the processed material.
[6] Next, the processed product is supplied to the solidifying device / semi-carbonizing device 4, and is first mixed with the woody biomass 5 to obtain a mixture (pellet raw material including the processed product). That is, in this step, prior to the step of obtaining pellets, the processed product and woody biomass are mixed to obtain a mixture thereof as a pellet raw material. That is, the pellet raw material includes a processed product and woody biomass.
[7] Next, this mixture is semi-carbonized by a semi-carbonizing device and pelletized by a solidifying device. Through the above steps, pellets (also referred to as "black pellets") are obtained. That is, in this step, the pellet raw material containing the processed product is semi-carbonized and pelletized to obtain pellets.

<第2実施形態>
次に、本発明の廃棄物処理システムの第2実施形態について説明する。
以下、第2実施形態の廃棄物処理システムについて、第1実施形態の廃棄物処理システムとの相違点について説明し、同様の事項については、その説明を省略する。
図2は、本発明の廃棄物処理システムの第2実施形態の全体構成を示す概念図である。
図2に示す廃棄物処理システム200は、主に、ペレットを燃料に用いて発電するペレット発電機6およびペレット発電機6で発生した電気を用いて、空気から水を作る製水機7が追加されていること以外は、廃棄物処理システム100と同様である。
<Second Embodiment>
Next, a second embodiment of the waste treatment system of the present invention will be described.
Hereinafter, the difference between the waste treatment system of the second embodiment and the waste treatment system of the first embodiment will be described, and the description of the same matters will be omitted.
FIG. 2 is a conceptual diagram showing the overall configuration of the second embodiment of the waste treatment system of the present invention.
In the waste treatment system 200 shown in FIG. 2, a pellet generator 6 that mainly uses pellets as fuel to generate electricity and a water making machine 7 that produces water from air using electricity generated by the pellet generator 6 are added. It is the same as the waste treatment system 100 except that it is done.

第2実施形態では、固化装置・半炭化装置4で製造されたペレット(固形燃料)は、ペレット発電機6における発電の燃料として使用される。
ここで、ペレット発電機6における補助的な燃料としてLPガスを用いてもよい。
ペレット発電機6は、ペレットを燃料とする機構を有している。図8は、本発明の廃棄物処理システムにおけるペレット発電機の構成を示す概念図である。
図8に示すペレット発電機6は、燃料供給装置81、ガス化装置82、灰排出装置83、ガス冷却装置84、ガスフィルター85、ガスエンジン86および発電機87から構成されている。
In the second embodiment, the pellets (solid fuel) produced by the solidifying device / semi-carbonizing device 4 are used as fuel for power generation in the pellet generator 6.
Here, LP gas may be used as an auxiliary fuel in the pellet generator 6.
The pellet generator 6 has a mechanism using pellets as fuel. FIG. 8 is a conceptual diagram showing the configuration of a pellet generator in the waste treatment system of the present invention.
The pellet generator 6 shown in FIG. 8 is composed of a fuel supply device 81, a gasification device 82, an ash discharge device 83, a gas cooling device 84, a gas filter 85, a gas engine 86, and a generator 87.

ペレット発電機6では、まず、最上流に配置されている燃料供給装置81により、ペレットをガス化装置82内に搬送する。このガス化装置82は、気化機能を有しており、搬送されたペレットを気化する。この際、気化されなかった成分は、灰排出装置83により外部に排出される。
次いで、ガス化装置82において気化されたガス成分は、ガス冷却装置84に移送され、冷却される。
In the pellet generator 6, first, the pellets are conveyed into the gasification device 82 by the fuel supply device 81 arranged at the uppermost stream. The gasification device 82 has a vaporization function and vaporizes the conveyed pellets. At this time, the components that have not been vaporized are discharged to the outside by the ash discharge device 83.
Next, the gas component vaporized in the gasifier 82 is transferred to the gas cooling device 84 and cooled.

冷却されたガス成分は、ガスフィルター85を通して不要な成分を除去し、下流側に設置されているガスエンジン86に移送される。このガスエンジン86は、ガス冷却装置84で冷却されたガス成分を燃料として稼働し、この動力により発電機87を作動させる。
このようにして、発電機87において電気が発電される。なお、上述したように、この発電の補助的な燃料としてLPガスを用いてもよい。
なお、電気は、一旦、図示しない蓄電池、蓄電設備、次世代自動車等に充電してもよい。
The cooled gas component removes unnecessary components through the gas filter 85 and is transferred to the gas engine 86 installed on the downstream side. The gas engine 86 operates using the gas component cooled by the gas cooling device 84 as fuel, and the generator 87 is operated by this power.
In this way, electricity is generated in the generator 87. As described above, LP gas may be used as an auxiliary fuel for this power generation.
The electricity may be temporarily charged to a storage battery, a power storage facility, a next-generation vehicle, or the like (not shown).

得られた電気は、製水機(空気から水を作る製水機)7に利用されて水の製造を行うとともに、小規模発電設備として地域の良好なエネルギー源として供給することができる。
この製水機7には、例えば、日本イスラエル総合研究所/商品名「Watergen」の型番;GEN-350(能力:900L/Day)または型番;GENNY(能力:27L/Day)、(株)アクアム社/商品名「エコブルー」の型番;30sME/30JP(能力:10~15L/Day)等を使用することができる。
The obtained electricity can be used in a water maker (water maker that makes water from air) 7 to produce water and can be supplied as a good energy source in the region as a small-scale power generation facility.
For this water maker 7, for example, Japan-Israel Research Institute / product name "Watergen" model number; GEN-350 (capacity: 900L / Day) or model number; GENNY (capacity: 27L / Day), AQUAM, Inc. The model number of the company / product name "Eco-blue"; 30sME / 30JP (capacity: 10 to 15L / Day) or the like can be used.

また、廃棄物処理システム200によれば、これを導入した自治体、企業体周辺のコミュニティの電力の需給バランスを最適化することができる。
特に、廃棄物処理システム200を、小規模発電設備として地域の良好なエネルギー源として機能させるとともに、AI処理(新たな情報技術)15により、大規模な発電所の代わりに、家庭、ビル、工場等の点在する複数の小規模な発電設備や蓄電設備をまとめて集約し、遠隔制御することで1つの発電所のように機能させることも可能である。
Further, according to the waste treatment system 200, it is possible to optimize the power supply-demand balance of the local governments and the communities around the enterprises that have introduced the waste treatment system 200.
In particular, the waste treatment system 200 will function as a small-scale power generation facility as a good energy source for the region, and AI treatment (new information technology) 15 will replace large-scale power plants in homes, buildings, and factories. It is also possible to integrate a plurality of small-scale power generation facilities and power storage facilities scattered around such as, and to remotely control them so that they can function as one power plant.

<第3実施形態>
次に、本発明の廃棄物処理システムの第3実施形態について説明する。
以下、第3実施形態の廃棄物処理システムについて、第1実施形態の廃棄物処理システムとの相違点について説明し、同様の事項については、その説明を省略する。
図3は、本発明の廃棄物処理システムの第3実施形態の全体構成を示す概念図である。
図3に示す廃棄物処理システム300は、感染性廃棄物の処理が可能であること以外は、廃棄物処理システム100と同様である。
<Third Embodiment>
Next, a third embodiment of the waste treatment system of the present invention will be described.
Hereinafter, the difference between the waste treatment system of the third embodiment and the waste treatment system of the first embodiment will be described, and the description of the same matters will be omitted.
FIG. 3 is a conceptual diagram showing the overall configuration of the third embodiment of the waste treatment system of the present invention.
The waste treatment system 300 shown in FIG. 3 is the same as the waste treatment system 100 except that it can treat infectious waste.

廃棄物処理システム300では、亜臨界水処理装置2と滅菌・脱臭装置22とを接続するラインの途中に、開放状態の亜臨界水処理装置2内を減圧する減圧装置(図示せず。)が配置されている。
ここで、医療行為に伴い発生する医療廃棄物(廃棄物処理法上、「感染性廃棄物」)は、患者の持つ病原体と接触している可能性があり、生物学的な危険に属するリスクを併せ持つ。
In the waste treatment system 300, a decompression device (not shown) for reducing the pressure inside the open sub-critical water treatment device 2 is provided in the middle of the line connecting the sub-critical water treatment device 2 and the sterilization / deodorization device 22. Have been placed.
Here, medical waste generated by medical practice (“infectious waste” under the Waste Disposal Law) may be in contact with the pathogen of the patient, and is a risk belonging to biological danger. Also have.

第3実施形態の廃棄物処理システム300によれば、かかる感染性廃棄物を処理する場合でも、これを亜臨界水処理装置2内へ投入する作業時に、減圧装置を稼働させれば、病原体の周囲環境への飛散を防止することができる。
また、亜臨界水処理装置2内で感染性廃棄物に曝露された空気は、減圧装置に排気された後、滅菌・脱臭装置22に供給され、滅菌処理される。
According to the waste treatment system 300 of the third embodiment, even when such infectious waste is treated, if the decompression device is operated at the time of putting the infectious waste into the sub-critical water treatment device 2, the pathogen can be treated. It is possible to prevent scattering to the surrounding environment.
Further, the air exposed to the infectious waste in the sub-critical water treatment device 2 is exhausted to the decompression device and then supplied to the sterilization / deodorization device 22 for sterilization treatment.

滅菌・脱臭装置22を吸着フィルターで構成する場合、滅菌効果を十分に高めるため、好ましくは150~250℃程度に加熱される。
以上の構成により、作業者の感染リスクを低減しつつ、感染性廃棄物の亜臨界水処理装置2内への投入作業を円滑に行うことができる。
When the sterilization / deodorizing device 22 is composed of an adsorption filter, it is preferably heated to about 150 to 250 ° C. in order to sufficiently enhance the sterilization effect.
With the above configuration, it is possible to smoothly put the infectious waste into the sub-critical water treatment device 2 while reducing the risk of infection by the worker.

また、従来の感染性廃棄物等に対する小型の焼却処理装置は、タイオキシン類の規制強化により,その使用が困難になってきている。
また、感染性廃棄物の処理は,医療関係機関等の施設内で実施することが原則であり、感染性廃棄物が発生した場所で、速やかに処理することが理想である。
第3実施形態の廃棄物処理システム300によれば、上記要求を満足することができるため好適である。
In addition, it has become difficult to use conventional small-sized incineration equipment for infectious wastes due to the tightening of regulations on tyoxins.
In principle, infectious waste should be treated in facilities such as medical organizations, and ideally, it should be treated promptly at the place where infectious waste is generated.
According to the waste treatment system 300 of the third embodiment, the above requirements can be satisfied, which is preferable.

<第4実施形態>
次に、本発明の廃棄物処理システムの第4実施形態について説明する。
以下、第4実施形態の廃棄物処理システムについて、第1実施形態の廃棄物処理システムとの相違点について説明し、同様の事項については、その説明を省略する。
図4は、本発明の廃棄物処理システムの第4実施形態の全体構成を示す概念図である。
図4に示す廃棄物処理システム400は、半炭化装置の構成が異なること以外は、廃棄物処理システム100と同様である。
<Fourth Embodiment>
Next, a fourth embodiment of the waste treatment system of the present invention will be described.
Hereinafter, the difference between the waste treatment system of the fourth embodiment and the waste treatment system of the first embodiment will be described, and the description of the same matters will be omitted.
FIG. 4 is a conceptual diagram showing the overall configuration of the fourth embodiment of the waste treatment system of the present invention.
The waste treatment system 400 shown in FIG. 4 is the same as the waste treatment system 100 except that the configuration of the semi-carbonization device is different.

本実施形態では、半炭化装置は、亜臨界水処理装置内の処理物に過熱蒸気を供給する過熱蒸気発生装置20で構成されている。具体的には、半炭化装置は、高圧ボイラー3に接続され、比較的低圧で高温の蒸気(過熱蒸気)を発生させる過熱蒸気発生装置20で構成されている。
このため、本実施形態では、固化装置・半炭化装置4に代えて、分級装置8に接続された固化装置21を有している。
高圧ボイラー3からの蒸気を、過熱蒸気発生装置20により過熱蒸気に変換して、亜臨界水処理装置2内へ供給する。これにより、投入した有機性廃棄物1を亜臨界水処理装置2内に封じ込めたまま半炭化することができる。このため、処理工程のプロセスの簡略化、廃棄物処理システム400の小型化が可能となる。
In the present embodiment, the semi-carbonization device is composed of a superheated steam generator 20 that supplies superheated steam to the processed material in the sub-critical water treatment device. Specifically, the semi-carbonization device is connected to a high-pressure boiler 3 and is composed of a superheated steam generator 20 that generates high-temperature steam (superheated steam) at a relatively low pressure.
Therefore, in the present embodiment, instead of the solidifying device / semi-carbonizing device 4, the solidifying device 21 connected to the classifying device 8 is provided.
The steam from the high-pressure boiler 3 is converted into superheated steam by the superheated steam generator 20 and supplied into the sub-critical water treatment device 2. As a result, the charged organic waste 1 can be semi-carbonized while being contained in the sub-critical water treatment device 2. Therefore, it is possible to simplify the process of the treatment process and downsize the waste treatment system 400.

なお、過熱蒸気の温度は、200~800℃程度であることが好ましく、500~700℃程度であることがより好ましい。また、過熱蒸気の圧力は、大気圧程度であることがより好ましい。
また、過熱蒸気による処理時間は、1~24時間程度であることが好ましく、1~3時間程度であることがより好ましい。
以上の条件で半炭化処理を行うことにより、ペレット原料を確実に半炭化状態とすることができる。
なお、過熱蒸気発生装置20は、亜臨界水処理装置2内に配置しても、亜臨界水処理装置2外に配置してもよい。
The temperature of the superheated steam is preferably about 200 to 800 ° C, more preferably about 500 to 700 ° C. Further, the pressure of the superheated steam is more preferably about atmospheric pressure.
The treatment time with superheated steam is preferably about 1 to 24 hours, more preferably about 1 to 3 hours.
By performing the semi-carbonization treatment under the above conditions, the pellet raw material can be reliably put into a semi-carbonized state.
The superheated steam generator 20 may be arranged inside the sub-critical water treatment device 2 or outside the sub-critical water treatment device 2.

<第5実施形態>
次に、本発明の廃棄物処理システムの第5実施形態について説明する。
以下、第5実施形態の廃棄物処理システムについて、第1実施形態の廃棄物処理システムとの相違点について説明し、同様の事項については、その説明を省略する。
図5は、本発明の廃棄物処理システムの第5実施形態の全体構成を示す概念図である。
図5に示す廃棄物処理システム500は、高圧ボイラー3に代えて、低圧ボイラー31および蒸気コンプレッサ30が使用されること以外は、廃棄物処理システム100と同様である。
<Fifth Embodiment>
Next, a fifth embodiment of the waste treatment system of the present invention will be described.
Hereinafter, the difference between the waste treatment system of the fifth embodiment and the waste treatment system of the first embodiment will be described, and the description of the same matters will be omitted.
FIG. 5 is a conceptual diagram showing the overall configuration of the fifth embodiment of the waste treatment system of the present invention.
The waste treatment system 500 shown in FIG. 5 is the same as the waste treatment system 100 except that the low pressure boiler 31 and the steam compressor 30 are used instead of the high pressure boiler 3.

低圧ボイラー31は、供給された水を水蒸気に変換し、蒸気コンプレッサ30を経由することにより加圧され、この状態で亜臨界水処理装置2内へ供給することができる。
かかる構成によれば、廃棄物処理システム500全体での高圧かつ高温部位の削減が可能となり、廃棄物処理システム500の小型化が可能である。
特に、低圧ボイラー31は、高圧ボイラー3より高さを低く設計することができるため、車載に好適である。
The low-pressure boiler 31 converts the supplied water into steam, pressurizes it via the steam compressor 30, and can supply it into the sub-critical water treatment device 2 in this state.
According to such a configuration, it is possible to reduce high-pressure and high-temperature parts in the entire waste treatment system 500, and it is possible to reduce the size of the waste treatment system 500.
In particular, the low-pressure boiler 31 can be designed to have a lower height than the high-pressure boiler 3, and is therefore suitable for in-vehicle use.

本発明のペレットは、プラスチック類を含む有機性廃棄物の亜臨界水処理による処理物を含むペレット原料を半炭化かつペレット化してなる。なお、ペレット原料は、目的とするペレットの品質に応じて、処理物と木質バイオマスとを含む。
かかるペレットは、その高位発熱量が25MJ/kg以上であり、27MJ/kg以上であることが好ましい。ペレットの高位発熱量の上限値は、通常40MJ/kgである。なお、ペレットの発熱量は、木質バイオマスの添加量を変更することにより調整可能である。
また、ペレットは、JIS Z 7311:2010で規定される全塩素分の質量分率が0.3%以下であることが好ましく、0.1%以下であることがより好ましい。全塩素分の質量分率の下限値は、通常0.01%である。
かかる条件を満たすペレットは、石炭と同等の発熱量を有し、RPFで定められた全塩素分の質量分率における品質区分と同等の高い品質を有すると考えることができる。
The pellet of the present invention is made by semi-carbonizing and pelletizing a pellet raw material containing a processed product of organic waste containing plastics by sub-critical water treatment. The pellet raw material contains a processed product and woody biomass depending on the quality of the target pellet.
The high calorific value of such pellets is 25 MJ / kg or more, and preferably 27 MJ / kg or more. The upper limit of the high calorific value of the pellet is usually 40 MJ / kg. The calorific value of the pellets can be adjusted by changing the amount of woody biomass added.
Further, the pellets preferably have a mass fraction of total chlorine content of 0.3% or less, and more preferably 0.1% or less, as defined by JIS Z 7311: 2010. The lower limit of the mass fraction of total chlorine is usually 0.01%.
Pellets satisfying such conditions can be considered to have a calorific value equivalent to that of coal and to have a high quality equivalent to the quality classification in the mass fraction of total chlorine defined by RPF.

以上、本発明の廃棄物処理システム、廃棄物処理方法およびペレットについて説明したが、本発明は、上述した実施形態の構成に限定されるものではない。
例えば、本発明の廃棄物処理システムおよびペレットは、それぞれ、上述した実施形態の構成において、他の任意の構成を追加してもよいし、同様の機能を発揮する任意の構成と置換されていてよい。
また、本発明の廃棄物処理方法は、上述した実施形態の構成において、他の任意の工程を追加してもよいし、同様の機能を発揮する任意の工程と置換されていてよい。
さらに、本発明の廃棄物処理システムおよび廃棄物処理方法は、それぞれ上記第1~第5実施形態の任意の構成を組み合わせるようにしてもよい。
Although the waste treatment system, the waste treatment method and the pellets of the present invention have been described above, the present invention is not limited to the configuration of the above-described embodiment.
For example, the waste treatment system and pellets of the present invention may be added to any other configuration or have been replaced with any configuration that performs the same function, respectively, in the configuration of the above-described embodiment. good.
Further, the waste treatment method of the present invention may be added to any other step or may be replaced with any step exhibiting the same function in the configuration of the above-described embodiment.
Further, the waste treatment system and the waste treatment method of the present invention may be combined with any configuration of the above-mentioned first to fifth embodiments, respectively.

以下、実施例を挙げて本発明を具体的に説明するが、本発明はこれらに限定されるものではない。
1.ペレットの製造
(実施例1)
図1に示す廃棄物処理システムを使用して、プラスチック類を含む有機性廃棄物からペレットを製造した。
なお、亜臨界水処理において、亜臨界水の温度を約200℃、圧力を約20気圧に設定し、処理時間を2時間とした。
Hereinafter, the present invention will be specifically described with reference to examples, but the present invention is not limited thereto.
1. 1. Production of pellets (Example 1)
The waste treatment system shown in FIG. 1 was used to produce pellets from organic waste containing plastics.
In the sub-critical water treatment, the temperature of the sub-critical water was set to about 200 ° C., the pressure was set to about 20 atm, and the treatment time was set to 2 hours.

(実施例2)
図4に示す廃棄物処理システムを使用して、実施例1と同様の組成のプラスチック類を含む有機性廃棄物から、実施例1と同様にしてペレットを製造した。
(実施例3)
図5に示す廃棄物処理システムを使用して、実施例1と同様の組成のプラスチック類を含む有機性廃棄物から、実施例1と同様にしてペレットを製造した。
(実施例4)
木質バイオマスの混合を省略した以外は、実施例1と同様の組成のプラスチック類を含む有機性廃棄物から、実施例1と同様にしてペレットを製造した。
(Example 2)
Using the waste treatment system shown in FIG. 4, pellets were produced from organic waste containing plastics having the same composition as in Example 1 in the same manner as in Example 1.
(Example 3)
Using the waste treatment system shown in FIG. 5, pellets were produced from organic waste containing plastics having the same composition as in Example 1 in the same manner as in Example 1.
(Example 4)
Pellets were produced in the same manner as in Example 1 from the organic waste containing plastics having the same composition as in Example 1 except that the mixing of woody biomass was omitted.

(比較例1)
半炭化装置を省略した図1に示す廃棄物処理システムを使用して、実施例1と同様の組成のプラスチック類を含む有機性廃棄物から、実施例1と同様にしてペレットを製造した。
(比較例2)
遠心分離装置および真空引き装置を省略した図1に示す廃棄物処理システムを使用して、実施例1と同様の組成のプラスチック類を含む有機性廃棄物から、実施例1と同様にしてペレットを製造した。
(Comparative Example 1)
Using the waste treatment system shown in FIG. 1 omitting the semi-carbonization device, pellets were produced from organic waste containing plastics having the same composition as in Example 1 in the same manner as in Example 1.
(Comparative Example 2)
Using the waste treatment system shown in FIG. 1, omitting the centrifuge and evacuation device, pellets were made from organic waste containing plastics having the same composition as in Example 1 in the same manner as in Example 1. Manufactured.

2.測定
各実施例および比較例得られたペレットについて、JIS Z 7311:2010「廃棄物由来の紙,プラスチックなど固形化燃料(RPF)」に規定の方法に従って、高位発熱量および全塩素分の質量分率を測定した。
この結果を、以下の表1に示す。
2. 2. Measurement Examples and Comparative Examples For the obtained pellets, the high calorific value and the mass fraction of total chlorine content are obtained according to the method specified in JIS Z 7311: 2010 “Waste-derived solidified fuel (RPF) such as paper and plastic”. The rate was measured.
The results are shown in Table 1 below.

Figure 2022088272000002
Figure 2022088272000002

1 :有機性廃棄物
2 :亜臨界水処理装置
3 :高圧ボイラー
4 :半炭化装置
5 :木質バイオマス
6 :ペレット発電機
7 :製水機
8 :分級装置
9 :遠心分離装置
10 :真空引き装置
14 :水処理装置
15 :AI処理
20 :過熱蒸気発生装置
21 :固化装置
22 :脱臭装置
30 :蒸気コンプレッサ
31 :低圧ボイラー
40 :コンテナ
41 :大型車両
60 :凝集反応槽
61 :浮上槽
62 :循環ポンプ
63 :加圧水タンク
81 :燃料供給装置
82 :ガス化装置
83 :灰排出装置
84 :ガス冷却装置
85 :ガスフィルター
86 :ガスエンジン
87 :発電機
100 :廃棄物処理システム
200 :廃棄物処理システム
300 :廃棄物処理システム
400 :廃棄物処理システム
500 :廃棄物処理システム
1: Organic waste 2: Subcritical water treatment equipment 3: High-pressure boiler 4: Semi-carbonization equipment 5: Woody biomass 6: Pellet generator 7: Water making machine 8: Classification device 9: Centrifugal separation device 10: Vacuum pumping device 14: Water treatment device 15: AI treatment 20: Superheated steam generator 21: Solidification device 22: Deodorization device 30: Steam compressor 31: Low pressure boiler 40: Container 41: Large vehicle 60: Aggregation reaction tank 61: Floating tank 62: Circulation Pump 63: Pressurized water tank 81: Fuel supply device 82: Gasification device 83: Ash discharge device 84: Gas cooling device 85: Gas filter 86: Gas engine 87: Generator 100: Waste treatment system 200: Waste treatment system 300 : Waste treatment system 400: Waste treatment system 500: Waste treatment system

Claims (17)

プラスチック類を含む有機性廃棄物を低分子化して処理物を得る亜臨界水処理装置と、
前記亜臨界水処理装置内のガス成分を排出するガス排出機構と、
前記処理物を含むペレット原料を半炭化する半炭化装置と、
前記ペレット原料または半炭化後の前記ペレット原料をペレット化して、ペレットを得るペレット化装置とを有することを特徴とする廃棄物処理システム。
Sub-critical water treatment equipment that obtains treated products by reducing the molecular weight of organic waste containing plastics,
A gas discharge mechanism that discharges gas components in the sub-critical water treatment device,
A semi-carbonization device that semi-carbonizes the pellet raw material containing the processed material,
A waste treatment system comprising a pelletizing apparatus for pelletizing the pellet raw material or the pellet raw material after semi-carbonization to obtain pellets.
さらに、前記処理物と木質バイオマスとを混合して、これらの混合物を前記ペレット原料として得る混合装置を有する請求項1に記載の廃棄物処理システム。 The waste treatment system according to claim 1, further comprising a mixing device for mixing the processed product with woody biomass and obtaining the mixture as the pellet raw material. 前記ガス排出機構は、前記亜臨界水処理装置内の前記ガス成分を吸引する吸引装置と、該吸引装置と前記亜臨界水処理装置との間に配置され、前記ガス成分中の微粒子を除去する微粒子除去装置とを備える請求項1または請求項2に記載の廃棄物処理システム。 The gas discharge mechanism is arranged between a suction device that sucks the gas component in the subcritical water treatment device and the suction device and the subcritical water treatment device, and removes fine particles in the gas component. The waste treatment system according to claim 1 or 2, further comprising a fine particle removing device. さらに、前記ガス排出機構を通過した前記ガス成分を水処理する水処理装置を有する請求項1~請求項3のいずれか1項に記載の廃棄物処理システム。 The waste treatment system according to any one of claims 1 to 3, further comprising a water treatment device for treating the gas component that has passed through the gas discharge mechanism. 前記水処理装置は、加圧浮上処理する装置である請求項4に記載の廃棄物処理システム。 The waste treatment system according to claim 4, wherein the water treatment device is a device for performing pressure flotation treatment. さらに、前記亜臨界水処理装置から排出された前記処理物から、固体の異物を除去する異物除去装置を有する請求項1~請求項5のいずれか1項に記載の廃棄物処理システム。 The waste treatment system according to any one of claims 1 to 5, further comprising a foreign matter removing device for removing solid foreign matter from the treated matter discharged from the sub-critical water treatment apparatus. 前記半炭化装置は、前記亜臨界水処理装置内の前記処理物に過熱蒸気を供給する過熱蒸気発生装置である請求項1~請求項6のいずれか1項に記載の廃棄物処理システム。 The waste treatment system according to any one of claims 1 to 6, wherein the semi-carbonization device is a superheated steam generator that supplies superheated steam to the treated material in the sub-critical water treatment device. さらに、開放状態の前記亜臨界水処理装置内を減圧する減圧装置と、
該減圧装置から排出されたガスを滅菌処理する滅菌処理装置とを有する請求項1~請求項7のいずれか1項に記載の廃棄物処理システム。
Further, a decompression device for depressurizing the inside of the sub-critical water treatment device in an open state, and a decompression device.
The waste treatment system according to any one of claims 1 to 7, further comprising a sterilization treatment device for sterilizing the gas discharged from the decompression device.
さらに、前記ペレットを燃料に用いて発電するペレット発電機を有する請求項1~請求項8のいずれか1項に記載の廃棄物処理システム。 The waste treatment system according to any one of claims 1 to 8, further comprising a pellet generator that uses the pellets as fuel to generate electricity. さらに、前記ペレット発電機で発生した電気を用いて、空気から水を作る製水機を有する請求項1~請求項9のいずれか1項に記載の廃棄物処理システム。 The waste treatment system according to any one of claims 1 to 9, further comprising a water maker that produces water from air using electricity generated by the pellet generator. 当該廃棄物処理システムを構成する要素のうちの少なくとも1つは、移動自在なユニットとして構成されている請求項1~請求項10のいずれか1項に記載の廃棄物処理システム。 The waste treatment system according to any one of claims 1 to 10, wherein at least one of the elements constituting the waste treatment system is configured as a movable unit. 前記ユニットは、コンテナ内に収容されている請求項11に記載の廃棄物処理システム。 The waste treatment system according to claim 11, wherein the unit is housed in a container. プラスチック類を含む有機性廃棄物を亜臨界水処理することにより、低分子化して処理物を得る工程と、
前記処理物とガス成分とを固気分離する工程と、
前記処理物を含むペレット原料を半炭化するとともに、ペレット化して、ペレットを得る工程とを有することを特徴とする廃棄物処理方法。
A process of reducing the molecular weight of organic waste containing plastics by subcritical water treatment to obtain a processed product, and
The step of solidly separating the processed product and the gas component, and
A waste treatment method comprising a step of semi-carbonizing a pellet raw material containing the treated product and pelletizing the pellet raw material to obtain pellets.
さらに、前記ペレットを得る工程に先立って、前記処理物と木質バイオマスとを混合して、これらの混合物を前記ペレット原料として得る工程を有する請求項13に記載の廃棄物処理方法。 The waste treatment method according to claim 13, further comprising a step of mixing the processed product and woody biomass and obtaining the mixture as the pellet raw material prior to the step of obtaining the pellets. プラスチック類を含む有機性廃棄物の亜臨界水処理による処理物を含むペレット原料を半炭化かつペレット化してなり、高位発熱量が25MJ/kg以上であることを特徴とするペレット。 A pellet made by semi-carbonizing and pelletizing a pellet raw material containing a processed product of organic waste containing plastics by sub-critical water treatment, and having a high calorific value of 25 MJ / kg or more. JIS Z 7311:2010で規定される全塩素分の質量分率が0.3%以下である請求項15に記載のペレット。 The pellet according to claim 15, wherein the mass fraction of total chlorine content specified in JIS Z 7311: 2010 is 0.3% or less. 前記ペレット原料は、前記処理物と木質バイオマスとを含む請求項15または請求項16に記載のペレット。 The pellet according to claim 15 or 16, wherein the pellet raw material contains the processed product and woody biomass.
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Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP7441573B1 (en) 2023-10-17 2024-03-01 タオ・エンジニアリング株式会社 Hydrothermal reaction torrefied solid substance production device and hydrothermal reaction torrefied solid substance production method

Families Citing this family (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP6999991B1 (en) * 2021-08-23 2022-01-19 サステイナブルエネルギー開発株式会社 Sub-critical water treatment equipment and sub-critical water treatment unit
JP7063511B1 (en) 2021-10-25 2022-05-09 サステイナブルエネルギー開発株式会社 Semi-carbonization equipment, sub-critical water treatment unit and semi-carbonized product manufacturing method
KR102417652B1 (en) * 2021-11-05 2022-07-07 주식회사 엠티에스 Biomass solidification fuel manufacturing device using subcritical water

Citations (9)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPS59176502A (en) * 1983-03-25 1984-10-05 Japan Steel Works Ltd:The Woody pellet-shaped fuel combustion device
JPH09117735A (en) * 1995-10-26 1997-05-06 Masatoshi Ishikawa Decomposing treatment of organic hetero compound such as poison gas by hydrothermal action
JP2006028272A (en) * 2004-07-13 2006-02-02 Nishimuragumi:Kk Method and apparatus for fuel production
WO2008038361A1 (en) * 2006-09-28 2008-04-03 Eco Material Co., Ltd. Organic waste disposal system
JP2008509871A (en) * 2004-07-19 2008-04-03 アースリニュー・アイピー・ホールディングズ・リミテッド・ライアビリティ・カンパニー Method and apparatus for drying and heat treating materials
JP2010101503A (en) * 2008-10-21 2010-05-06 Chugoku Electric Power Co Inc:The Power generation system utilizing organic waste
JP2010172793A (en) * 2009-01-27 2010-08-12 Shokuniku Seisan Gijutsu Kenkyu Kumiai Treatment device that uses subcritical water, treatment method that uses subcritical water, and feed for livestock and aquaculture, or industrial raw material each obtained by method
CN108708426A (en) * 2018-08-13 2018-10-26 济南福能达水技术开发有限公司 Vehicle air water-making machine and water intaking vehicle
JP2020073265A (en) * 2019-12-24 2020-05-14 三菱重工業株式会社 Waste treatment system

Patent Citations (9)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPS59176502A (en) * 1983-03-25 1984-10-05 Japan Steel Works Ltd:The Woody pellet-shaped fuel combustion device
JPH09117735A (en) * 1995-10-26 1997-05-06 Masatoshi Ishikawa Decomposing treatment of organic hetero compound such as poison gas by hydrothermal action
JP2006028272A (en) * 2004-07-13 2006-02-02 Nishimuragumi:Kk Method and apparatus for fuel production
JP2008509871A (en) * 2004-07-19 2008-04-03 アースリニュー・アイピー・ホールディングズ・リミテッド・ライアビリティ・カンパニー Method and apparatus for drying and heat treating materials
WO2008038361A1 (en) * 2006-09-28 2008-04-03 Eco Material Co., Ltd. Organic waste disposal system
JP2010101503A (en) * 2008-10-21 2010-05-06 Chugoku Electric Power Co Inc:The Power generation system utilizing organic waste
JP2010172793A (en) * 2009-01-27 2010-08-12 Shokuniku Seisan Gijutsu Kenkyu Kumiai Treatment device that uses subcritical water, treatment method that uses subcritical water, and feed for livestock and aquaculture, or industrial raw material each obtained by method
CN108708426A (en) * 2018-08-13 2018-10-26 济南福能达水技术开发有限公司 Vehicle air water-making machine and water intaking vehicle
JP2020073265A (en) * 2019-12-24 2020-05-14 三菱重工業株式会社 Waste treatment system

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP7441573B1 (en) 2023-10-17 2024-03-01 タオ・エンジニアリング株式会社 Hydrothermal reaction torrefied solid substance production device and hydrothermal reaction torrefied solid substance production method

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