JPWO2021117195A1 - 廃棄物の処理プラント - Google Patents
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Abstract
Description
そこで、本発明は、使用済み衛生用品等の廃棄物を同一敷地内において処理しリサイクル資源を回収しても、処理プラント内に細菌類が付着、浮遊することがなく、リサイクル製品にも細菌類が付着することのない廃棄物の処理プラントの提供を目的とする。
使用済み衛生用品のリサイクルシステム(以下「リサイクルシステム」という)1は、一般社会で使用された使用済み衛生用品を回収し、回収した使用済み衛生用品を使用済み衛生用品の処理装置3によって使用済み衛生用品を構成する素材ごとに分離し、分離した素材としてパルプ、プラスチック、その他、排液をリサイクル資源として回収するシステムである。
本実施の形態の処理プラント2は、使用済み紙おむつを同一敷地37内において処理しリサイクル資源として、パルプ、プラスチック、その他、排液を回収する処理プラントである。本実施の形態の処理プラント2は、図1に示すように、敷地37内に搬入された使用済み衛生用品としての使用済み紙おむつを貯蔵・保管した後に、この使用済み紙おむつを殺菌処理するとともに使用済み紙おむつを構成する複数の素材に分解処理する廃棄物処理ゾーン18と、廃棄物処理ゾーン18で殺菌処理され分解処理された使用済み紙おむつを構成する複数の素材をリサイクルして製品を製造する製品製造ゾーン19と、廃棄物処理ゾーン18と製品製造ゾーン19とを区画する区画ゾーン20と、が同一敷地37内に設けられている。
なお、紙おむつについては下記の内容とする。
平均的な使用前紙おむつに含まれるポリマーの質量は質量比で19.8%となる。
又平均的な使用済み紙おむつに含まれる水分は質量比で61.5%となる。
(1)使用済み紙おむつ280kgの場合
使用済み紙おむつを使用前紙おむつに換算すると108kgに相当する。
又この時に含まれるポリマー質量は21.3kgに相当する。
(2)使用済み紙おむつ20t(20,000kg)の場合
使用済み紙おむつを使用前紙おむつに換算すると7.7t(7,700kg)に相当する。
又この時に含まれるポリマー質量は1.5t(1,500kg)に相当する
本実施の形態の処理プラント2で用水に石灰(消石灰)を溶解して処理する場合について以下に説明する。
消石灰(Ca(OH)2)
モル質量 74g/mmol(Ca:40g O:16g H:1.0g)
密度 2.211g/cm3
水への溶解度 0.17g/100cm3→1.7g/L(at 25℃)
飽和水溶液のpH 12.4
(1)本実施の処理プラント2で使用済み紙おむつ280kgを処理する場合
消石灰12kg、用水760Lを使用する。
この場合、ポリマー質量を使用前の紙おむつで換算すると21.3kgとなりポリマー1g(乾燥質量)当りの消石灰のイオン量としては7.60mmolとなる。
またこの時の消石灰溶液の濃度は1.55質量%となる。
(2)本実施の処理プラント2で使用済み紙おむつ20t(20,000kg)を処理する場合
消石灰857kg、用水54.300L(54.3m3)を使用する。
消石灰のイオン量、消石灰濃度は(1)と同様。
用水に塩化カルシウム(二水和物)を溶解して処理する場合について以下に説明する。
塩化カルシウム(二水和物)(CaCl2・2H2O)
モル質量 147g/mol(Ca: 40g Cl2: 35.5g O: 16g H:1.0g)
密度 1.835g/cm3
水への溶解度 74.5g/100cm3→745g/L(無水物 at 20℃)
処理条件
ポリマー1g(乾燥質量)当りの塩化カルシウムのイオン量として5〜8mmolが好ましい。
又その時の濃度はイオン量として200〜400mmolが好ましい。
(1)使用済み紙おむつ280kgを処理する場合
塩化カルシウムの質量
5 mmolの場合 15.7kg
8 mmolの場合 25.1kg
塩化カルシウムの濃度
200 mmol/Lの場合 2.94質量%(3質量%に相当)
400 mmol/Lの場合 5.88質量%(6質量%に相当)
塩化カルシウムの用水量
200 mmol/Lの場合 517L(0.5m3)(理論的な用水量)
400 mmol/Lの場合 401L(0.4m3)(理論的な用水量)
(2)使用済み紙おむつ20t(20,000kg)を処理する場合
塩化カルシウムの質量
5 mmoLの場合 1,120kg
8 mmoLの場合 1,792kg
塩化カルシウムの濃度は(1)と同様。
塩化カルシウムの用水量
200 mmoLの場合 36,943L(36.9m3)(理論的な用水量)
400 mmoLの場合 28,640L(28.6m3)(理論的な用水量)
塩化カルシウムでカルシウムのイオン量が5mmol〜8mmolで処理した場合と石灰(消石灰)で処理した場合の薬品の使用量は消石灰は塩化カルシウムの使用量の76%から48%と少ない使用量で同等の処理効果を得たことになる。
又その場合の薬品濃度も52%から26%と薄い濃度で処理できることになる。
これは消石灰が水溶液になった場合に強アルカリ性を示すことが影響していると思われる。
但し用水については塩化カルシウムを使用した場合の理論的な用水量の方が消石灰の場合より少なくなる結果となった。
しかし塩化カルシウムを使用した水溶化処理装置で公表されている数値では使用済み紙おむつの日処理量20tに対し、約1,000t(m3)の用水(工業用水)を使用している事から、試算された理論的な用水量よりもかなり多くの用水が必要になっていると思われる。
紙おむつの素材構成はポリマーの他にパルプ、プラスチック素材、が含まれており、特にパルプは吸水性が高いためポリマー単体に比べ、吸水した場合にパルプ繊維とポリマーの相互作用により、より大量の水分を含んだ大きな水の塊となっていると考えられる。
このような状態でポリマーの親水基と水分子の水素結合を切断するためにポリマーにカルシウムを接触させるために大容量の塩化カルシウム水溶液(水)の中で強力な撹拌で剪断力を与え、用水全体を流動させることが必要となるためと思われる。
18 廃棄物処理ゾーン
19 製品製造ゾーン
20 区画ゾーン
37 敷地
Claims (7)
- 廃棄物を同一の敷地内において処理しリサイクル資源を回収する廃棄物の処理プラントであって、
前記敷地内に搬入された廃棄物を貯蔵・保管した後に該廃棄物を殺菌処理するとともに廃棄物を構成する複数の素材に分解処理する廃棄物処理ゾーンと、
前記廃棄物処理ゾーンで殺菌処理され分解処理された廃棄物を構成する複数の素材をリサイクルして製品を製造する製品製造ゾーンと、
前記廃棄物処理ゾーンと前記製品製造ゾーンとを区画する区画ゾーンと、が前記敷地内に設けられていることを特徴とする廃棄物の処理プラント。 - 前記廃棄物処理ゾーンには、
廃棄物が前記敷地内に搬入される廃棄物搬入エリアと、
廃棄物搬入エリアから廃棄物処理建屋内に搬入された前記廃棄物を貯蔵・保管する廃棄物貯蔵エリアと、
廃棄物貯蔵エリアに貯蔵・保管された前記廃棄物を、該廃棄物を構成する複数の素材に分解処理してリサイクル資源を回収する処理・回収エリアと、
が設けられていることを特徴とする請求項1に記載の廃棄物の処理プラント。 - 前記処理・回収エリアには、廃棄物を該廃棄物を構成する複数の素材に分解処理する分離機と、分離機によって、分解処理された素材を選別する選別機と、前記分離機、前記選別機によって選別された素材をリサイクル資源として回収する回収装置と、回収装置によって回収されたリサイクル資源をストックするリサイクル資源ストックヤードと、が設けられていることを特徴とする請求項2に記載の廃棄物の処理プラント。
- 前記製品製造ゾーンは、前記リサイクル資源のうちパルプから段ボール原料を製造する段ボール原料製造装置と、前記リサイクル資源のうち排液から液肥を製造する液肥製造装置と、排液中の固形成分から肥料を製造する肥料製造装置と、排液中の固形成分からバイオマス燃料を製造するバイオマス燃料製造装置と、前記リサイクル資源のうちパルプとプラスチックから固形燃料を製造する固形燃料製造装置と、が設けられていることを特徴とする請求項3に記載の廃棄物の処理プラント。
- 前記製品製造ゾーンには、前記段ボール原料製造装置により製造された段ボール原料、前記液肥製造装置により製造された液肥、前記肥料製造装置により製造された肥料、前記固形燃料製造装置により製造された固形燃料をストックする製品ストックヤードと、この製品ストックヤードにストックされた前記段ボール原料、前記液肥、前記肥料、前記固形燃料を出庫する出庫室と、が設けられていることを特徴とする請求項4に記載の廃棄物の処理プラント。
- 前記敷地には、収集先から回収された廃棄物が積載された回収車が前記敷地内に入る搬入口と、前記製品製造ゾーンでリサイクルされた製品を前記敷地から出す搬出口と、が設けられ、該敷地と敷地の外周との間には緑地帯が設けられていることを特徴とする請求項1から請求項5のいずれか一項に記載の廃棄物の処理プラント。
- 前記敷地内には、前記廃棄物処理ゾーン側に廃棄物の処理プラントを管理する管理棟が設けられ、前記製品製造ゾーン側に排水処理施設が設けられていることを特徴とする請求項1から請求項6のいずれか一項に記載の廃棄物の処理プラント。
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