JP4880682B2 - 悪臭のする廃棄物を保管するように設計された建造物 - Google Patents

Description

本発明は、悪臭のする廃棄物を保管するように設計された密閉建造物に関する。

以下で、製紙汚泥の保管に関連して本発明をより詳細に記載する。しかしながら、本出願は限定されるものではなく、本発明の建造物は、例えばコンポスト汚泥など、液体又は固体廃棄物のいずれも悪臭のするいかなるタイプの廃棄物も保管するために使用することができる。

製紙産業は日々、汚泥の保管、特にこの汚泥によって放出される悪臭の臭気問題に直面している。主として製紙汚泥は、製紙工程の吐出流から水を分離した後生じる、化学製品及び繊維質の混合物に相当する半固体物質の形態を呈する。

日々１２０トンの紙を製造することによって、３０％の濃度で６トンの汚泥生成物が発生することを知るべきである。

製紙汚泥は従来、県（地方自治体）の認可によって農地のランドファーミングに使用されている。ランドファーミングの主な目的は、既に石灰処理された汚泥には土壌のｐＨを増加させる効果があり、無機物化可能な植物性有機化合物を生成することである。実際、土壌のｐＨはますます酸性になり、したがって植物の生育に有毒となり得ることが観察されている。

しかしながら、例えばフランスでは耕作地にランドファーミングを行うことができないため、製紙汚泥の本出願に認可された期間は、１年のうちの６ヶ月、フランスではそれぞれ７月から１２月にわたる。したがって、製紙産業、すなわち製紙工場は１年の残りの期間この汚泥を保管しなければならない。１日に６トンの割合で、気候条件次第で６ヶ月間放出される臭気、及び環境、特にこれら保管領域の付近にある住居に対するこれらの臭気による有害な影響は容易に想像がつくであろう。

可能な限り最も経済的にこの問題を解決するために、出願人は悪臭のする物質を保管するように設計された建造物の使用を提案する。

幾分似た同様の物質を保管するように設計された建造物の一実施例は、国際公開公報第２００４０４８７１９号に開示されており、これは、特に腐敗の進む穴に残留する廃棄物又はごみなどの有機物を含む廃棄物を好気的に処理する目的で、注がれる又は堆積する物質を覆うために使用される可撓性装置の被覆構造体を考察している。被覆構造体は、少なくとも１つの流体で満たすことができ少なくとも部分的に相互接続する多くの支持要素、及び少なくとも１つの防水性でガス浸透性の平坦な構造物を備える防水シートを備える。該平坦な構造物は、支持要素に接続される。装置は、支持要素が充填されているかどうかによって直立、及び低下状態を形成する。平坦な構造物が物質を覆い、それぞれ支持要素が充填されると上昇し、支持要素が空になると低下する。

しかしながら、従来技術の被覆構造体にはいくつかの欠点があり、例えば、その使用目的が被覆構造体内に挿入された物質を乾燥させるという事実である。この目的のために、被覆構造体の壁は透水性ではなく、ガス浸透性である。しかし、このガス浸透性は、悪臭のする廃棄物が壁を通過して環境中に広がることができないように構成されていた。

本発明は、光触媒作用によって汚染物質（汚染物質は、ここでは廃棄物又は汚泥を保管する際に生じるガス状有機化合物として理解される）が分解可能になり、これにより臭気を抑制することが確実にできる手段を備える建造物を呈示することによって、上記で考察される欠点を解決する。

光触媒作用の原理はよく知られている。主要なアウトラインでは、光触媒反応は例えば二酸化チタン（ＴｉＯ_２）の「光触媒反応剤」と称される固体半導体に３８０ｎｍの波長の紫外線を照射することによって活性化させることから始まり、半導体内の電子の変化を誘発し、空気又は水の存在下で半導体表面に酸化したラジカルを形成する。これらのラジカルが半導体に吸着する有機化合物を攻撃し、空気及び水中の酸素を伴う一連の化学反応によって、炭化鎖中の炭素が完全に二酸化炭素（ＣＯ_２）に変換されるまで有機化合物を分解する。

光触媒作用用途に関して、本出願人は、結合剤によって繊維支持体自体と光触媒作用剤とを組み合わせる「フィルタ媒体」とも称される支持体を開発した。この技術は、参照により本明細書に組み込まれる欧州特許公開第１０６９９５０号により明確に記載されている。

さらに本出願人によって、光触媒作用剤を活性炭と組み合わせる、改良された光触媒作用支持体が開発されてきた。活性炭は、その隆起した特定の表面領域を通して実際に汚染物質を吸着することができ、一方光触媒作用剤は、紫外線照射の効果により汚染物質を分解し、固着し炭化支持体を再生成する。このような支持体は、参照により本明細書に組み込まれる国際公開第００／１３９５０号及び国際公開第０４／０３３０６９号に記載される。

したがって、本発明の目的は悪臭のする廃棄物を保管するために設計される密閉建造物であり、本発明の一態様によって、少なくとも建造物内に汚泥又は廃棄物を導入する手段、並びに建造物の内部と、その外部すなわち大気とを連通させる開口を提供することである。建造物の顕著な特徴は、建造物が正圧状態にあり、光触媒作用によって廃棄物中に存在する有機汚染物質を破壊することができる浸透性支持体によって該開口が部分的又は完全に覆われていることである。

換言すると本発明は、正圧（汚泥の発酵作用によって内部温度が上昇することに起因する）に配置することによって、開口に備えつけられた浸透性支持体にわたって内部から外部大気に向かう汚染された空気の循環が可能になり、天然の又は人工の外部（ｅｘｔｅｒｉｏｒ）紫外線照射の影響による光触媒作用によって汚染物質が分解され支持体を通る密閉構成物の構築物を備える。

本発明の別の態様によって、建造物は、構築物内にダンプカーが進入できるように少なくとも１つのゲートを備える。実際にはゲートは摺動ゲート又は回転ドアの形態で呈示される。

本発明のさらに別の態様によって、建造物は、ドアの開放を必要とせずに建造物内に廃棄物又は汚泥を導入するための手段を備える。このような手段は、ホッパー、又はこの中にトラックがその積荷を降ろす建造物の外部の装置などの形態であってよい。ホッパーは建造物内に廃棄物を輸送するための手段を備える。このような手段のタイプは、汚泥の濃度によって変わる。汚泥の濃度が低い場合、手段は遠心力ポンプであってよい。濃度が高い場合、手段はスクリューフィーダ、又は輸送ベルトであってよく、２、３の代替物も挙げることができる。好ましくはホッパー又は輸送手段のいずれかを密封装置に備えることで、輸送手段又はホッパーを介して建造物の内部からガスが漏れないようにすることができる。

空気の循環及びトラックの移動を容易にするために、トラックを建造物内で運転する場合、単一のプラットフォームの形態で呈示されるように、内部分離物あるいは中間壁も建造物にはない。

言うまでもないが、光触媒作用に利用可能ないずれの浸透性支持体も使用することができる。

第１の実施態様において、浸透性支持体は繊維状の支持体であり、すなわち光触媒作用剤ベース層で覆われた有機及び／又は（ａｎｄ／ｏｒ）無機繊維を使用することによる支持体である。

以下の記載及び特許請求の範囲内において、表現「有機及び／又は無機化学繊維」は、活性炭繊維を除いた有機繊維の中でも特に、セルロース繊維、例えばポリエステル、ポリエチレン、ポリプロピレン、ポリアミド、ポリ塩化ビニル、ポリビニルアルコール、アクリル、ナイロンなどの種類の合成繊維、例えば、ビスコース、セルロースアセテートなどの化学繊維、例えば、綿、毛、木材パルプなどの天然繊維、及び無機繊維の中でも特に例えば、ガラス、セラミックなどの鉱物繊維などを指す。

光触媒作用剤ベース層に関して、後者は実際、金属酸化物、アルカリ土類金属を有する酸化物、アクチニド酸化物、及び希土類酸化物から成る群から選択される５から４０ｇ／ｍ^２の光触媒作用剤を含有する。実際、光触媒作用剤は１０から６０％乾燥部、有利には５０の割合のシリカのコロイド水分散液を有し、合わせて１００％のアナターゼーゼＴｉＯ_２となる混合物の形態で呈示される。さらに、ＳｉＯ_２粒子は、１から５０重量％のコロイド分散液を呈示し、１０から４０ｎｍの直径を有する。

本発明の第２の実施態様において、光触媒作用剤は活性炭に関連している。当業者に知られる方法で、活性炭はその粒子サイズ分布が２から３００μｍの活性炭繊維又は粒子又は粉末の形態で呈示される。いかなる形態の活性炭であっても、後者は、いずれの結合能力も呈示しないという欠点を有している。したがって、活性炭粒子及び／又は活性炭繊維を有機及び／又は無機化学繊維の混合物と混合することによって、支持体に一定の剛性を与えることが必要である。

有利には、浸透性支持体はそれぞれ内側層及び２つの外側層の積み重なる３層の形態で呈示され、内側層は８０から９５％乾燥重量の活性炭を有し、合わせて１００％の有機及び／又は無機化学繊維を有し、外側層は５から２５％乾燥重量の活性炭を有し、合わせて１００％の有機及び／又は無機化学繊維を有する。

この実施態様において、光触媒反応を確実にするために、建造物の外側に面する支持体の外側層は、先に述べたものと同様の条件で適用される光触媒作用剤ベース層で覆われる。

建造物自体に関して、後者は一般に剛性のコンクリート、金属又は木製のフレーム及び剛性の屋根を備える。有利で経済的な実施態様において、筐体の横方向の壁は、開口が直接切り取られる可撓性シートの形態で呈示される。言うまでもないが、壁を構築するのに他の任意のタイプの材料、特にコンクリートが考慮されてよい。

開口内の可撓性の浸透性支持体の確立を促進するために、シート内に作成される開口は少なくとも水平方向に整列され、各開口は非連続の枠によって隣接する開口から分離され、開口の高さの支持帯は、壁のほぼ全長の上に存在する。

特に別の開口によって生じる気流の影響によって横方向の支持が低下するのを回避するために、該開口が内部及び外部に格子を備えることで、所定の位置に支持体を保持することが可能になる。さらに開口は、例えば開口の側部に対して支持体を気密に固定することで、開口を介して排出ガスが建造物から漏れないような手段を設けることができる。

本発明の別の態様によって、建造物は排出ガスを処理するために浸透性支持体を備える他のタイプの開口を設けることができる。換言すると、建造物の内部、例えば屋根の近傍に浸透性支持体によって、残りの建造物の内部から分離される空洞が配置されてよい。この構造体は建造物の内部にあるため、光触媒反応が効果的に作用するには空洞内に紫外線ランプを設ける必要があるだろう。空洞は排気ダクト、又は例えば建造物の他端の開口によって大気に接続されてよい。

汚染物質のポケットが形成されることで、屋根の下に危険物質が集中するのを回避する目的で、ガスの混合物を形成して正圧を増加させるために、構造体は屋根付近の全面に均一に分配されるファンを備える。横方向の壁がシートの形態で呈示される場合、有利には壁はおおよそトラックの高さであるスリーパーウォールを呈示し、建造物内で積荷を操作し汚泥を降ろす際、該シートに損傷を与えるのを回避する。

土壌汚染のいかなる危険も回避するために、建造物はコンクリートスラブを備え、この上に浄化による「保管される」製紙汚泥又は廃棄物、コンポスト又は他の同等の廃棄物ステーションが直接配置される。

添付の図によって支持される例示の実施例によって、本発明及びそこから生じる利点の理解が深まるであろう。

図１において、本発明による建造物が斜視的に示されている。この建造物は概ね矩形であり、これは最大量の製紙汚泥の保管するために最も適した形状と一致する。本発明の例示の実施例において、建造物は長さ５０ｍ、幅３０ｍ及び棟木の下で高さ８ｍである。実際、高さはダンプカーが通過できるのに十分な高さでなければならない。

この建造物は、３つの横方向の壁（２、３）（奥の壁は見えない）、操作する際可撓性壁（２、３）にトラックが誤って接触するのを回避するために十分な高さの補強コンクリートのスリーパーウォール（４、５）の下にコンクリートスラブ（１）を備える。スリーパーウォール（４、５）は、開口（６）が直接切り取られる可撓性シートを備えるがそれ自体は硬固である。これらの開口は同一サイズであり、整列され３つの壁の全長にわたって規則的に配置される。図１に示すように、囲いはさらに有利には波形板金でできた屋根（７）を備え、屋根はさらにファン（８）を備える。建造物の４つの壁は、本発明のこの実施例において、摺動ドア又は回転ドアでもよい形態のゲート（１２）を有する。

図２、３及び４は、開口（６）レベルでの光触媒作用支持体（９）の配置を示している。さらに詳細には、支持体（９）は、開口の高さとほぼ一致する幅、及び壁の長さとほぼ一致する長さ（図２を参照のこと）を有する帯の形態で呈示されている。この連続する帯が非連続性枠（１０）の中に挿入され、それぞれの開口（６）の間に配置される。開口の高さで、図３に見ることができるように、フィルタ支持体は開口の全領域を覆い、開口の両側に配置される格子（１１）によって所定の位置に保持される。

本発明によって、発酵作用中の汚泥が存在することによって囲い内の温度が上昇し、囲い内に存在する汚染物質を含有する空気を内側から外に向かってフィルタ支持体（９）を横切って通すことで、建造物が正圧に維持される。

実際フィルタ支持体は、光触媒作用剤層で覆われた簡素な繊維支持体から、上記の文献に記載されるような光触媒作用及び活性炭の混合物まで及ぶ異なる形態で呈示されてよい。活性炭が存在することによって、汚染ピークを急速に調整し、曇っている間及び夜間に汚染物質の吸着が可能になることから、第２支持体は特に有利である。

実際には、エネルギーは太陽放射又は紫外線（ＵＶ）ランプのいずれかで提供される。

屋根の下にファンがあることでさらに、棟木付近での汚染物質のポケットの形成が回避され、汚染物質が攪拌されることによって、汚染物質をフィルタ支持体に接触させることが可能になる。

本発明及びそれによる利点は、特に簡単で費用のかからない筐体の構築及びその効果において、上記の記載で十分に示されている。実際、光触媒作用の原理によりすべての悪臭を放つ臭気、特に製紙汚泥、コンポスト汚泥、固体蒸留廃棄物、農業及び食品システム産業廃棄物などによるものを抑制することができる。

本発明の好ましい実施例による建造物の斜視的概略図である。 壁の内側の図である。 図２の線Ａ−Ａ’による壁の断面図である。 図２の線Ｂ−Ｂ’による壁の断面図である。

Claims (18)

1. 悪臭のする廃棄物を保管するように設計された密閉建造物であって、該建造物が、前記廃棄物を内部に導入するための手段と、前記建造物の内部を大気と連通させる開口（６）とを備え、該開口が透過性の支持体（９）を備えている密閉建造物において、
   前記透過性支持体（９）が、前記廃棄物を保管している間に発生する有機汚染物質を光触媒作用によって破壊させる手段を備え、前記汚染物が、前記建造物内の正圧によって前記支持体を横切って内部から外部に向かって通されることを特徴とする密閉建造物。
2. 前記開口（６）が全体的に又は部分的に透過性支持体（９）によって覆われることを特徴とする、請求項１に記載の建造物。
3. 前記透過性支持体（９）が、光触媒作用剤ベース層で覆われた有機及び／又は無機繊維ベース支持体であることを特徴とする、請求項１に記載の建造物。
4. 前記透過性支持体（９）がそれぞれ１つの内側層及び２つの外側層を積み重ねた３層を備え、前記内側層が８０から９５％乾燥重量の活性炭を有し、その１００％までの残部が有機及び／又は無機化学繊維を有し、前記支持体の前記外側層が前記建造物の外部に面し、前記支持体（９）が光触媒作用剤ベース層で覆われることを特徴とする、請求項２又は３に記載の建造物。
5. 前記建造物が剛性のフレームと剛性の屋根（７）とを備え、横方向の壁（２，３）は前記開口が直接切り取られる可撓性シートの形態で呈示されることを特徴とする、請求項１から４までのいずれか一項に記載の建造物。
6. 前記開口（６）が少なくとも水平方向に整列され、前記透過性支持体（９）が前記開口（６）の高さ、及び前記壁（２，３）の長さにおおよそ一致する長さを有するウェブの形態で呈示され、その帯状体が、各開口（６）の間に配置される非連続枠（１０）内に挿入されることを特徴とする、請求項１から５までのいずれか一項に記載の建造物。
7. 各開口（６）が内側及び外側に格子（１１）を備えることにより、気流の影響によって前記支持体を横方向に所定の位置に保持することが可能になることを特徴とする、請求項１から６までのいずれか一項に記載の建造物。
8. 前記開口（６）が、前記建造物の内部から汚染物質が漏れるのを回避するために、前記開口（６）の側部に対して前記支持体（９）を固定する手段を備えることを特徴とする、請求項１から７までのいずれか一項に記載の建造物。
9. 前記建造物が、前記透過性支持体によって内部の残りの部分から分離された内部空洞を備え、前記空洞が大気と直接連通することを特徴とする、請求項１から８までのいずれか一項に記載の建造物。
10. 前記空洞が紫外線照明を備えることを特徴とする、請求項９に記載の建造物。
11. 前記建造物が、前記屋根（７）の付近に配置されるファン（８）を備えることを特徴とする、請求項１から１０までのいずれか一項に記載の建造物。
12. 各壁（２，３）が、その基部に、コンクリートでできたスリーパーウォール（４，５）を備えることを特徴とする、請求項１から１１までのいずれか一項に記載の建造物。
13. 前記建造物がコンクリートスラブ（１）を備えることを特徴とする、請求項１から１２までのいずれか一項に記載の建造物。
14. 前記廃棄物を導入するための手段が、トラックの進入を可能にする少なくとも１つのゲート（１２）であることを特徴とする、請求項１に記載の建造物。
15. 前記廃棄物を前記建造物の内部に導入するための手段が、遠心力ポンプであることを特徴とする、請求項１に記載の建造物。
16. 前記汚廃棄物を前記建造物の内部に導入するための手段が、スクリューフィーダであることを特徴とする、請求項１に記載の建造物。
17. 前記廃棄物を前記建造物の内部に導入するための手段が、輸送ベルトであることを特徴とする、請求項１に記載の建造物。
18. 製紙汚泥と、コンポスト汚泥と、農業及び食品システム産業廃棄物と、固体蒸留廃棄物とのうちの少なくとも１つを保管するための、請求項１から１７までのいずれか一項に記載の建造物の使用。

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