JP7197958B1 - 廃棄布製品処理方法及び廃棄布製品処理装置 - Google Patents
廃棄布製品処理方法及び廃棄布製品処理装置 Download PDFInfo
- Publication number
- JP7197958B1 JP7197958B1 JP2022542236A JP2022542236A JP7197958B1 JP 7197958 B1 JP7197958 B1 JP 7197958B1 JP 2022542236 A JP2022542236 A JP 2022542236A JP 2022542236 A JP2022542236 A JP 2022542236A JP 7197958 B1 JP7197958 B1 JP 7197958B1
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- waste
- carbonized
- waste cloth
- pulverizing
- heating chamber
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Active
Links
- 239000004744 fabric Substances 0.000 title claims abstract description 154
- 239000002699 waste material Substances 0.000 title claims abstract description 148
- 238000012545 processing Methods 0.000 title claims description 29
- 238000003672 processing method Methods 0.000 title claims description 21
- 238000003763 carbonization Methods 0.000 claims abstract description 69
- 239000000835 fiber Substances 0.000 claims abstract description 43
- 238000005979 thermal decomposition reaction Methods 0.000 claims abstract description 29
- 239000004033 plastic Substances 0.000 claims abstract description 17
- 229920003023 plastic Polymers 0.000 claims abstract description 17
- 238000007872 degassing Methods 0.000 claims abstract description 16
- 229910052751 metal Inorganic materials 0.000 claims abstract description 15
- 239000002184 metal Substances 0.000 claims abstract description 15
- 229920002994 synthetic fiber Polymers 0.000 claims abstract description 14
- 229920001971 elastomer Polymers 0.000 claims abstract description 13
- 239000005060 rubber Substances 0.000 claims abstract description 13
- 239000012209 synthetic fiber Substances 0.000 claims abstract description 13
- 238000004806 packaging method and process Methods 0.000 claims abstract description 6
- OKTJSMMVPCPJKN-UHFFFAOYSA-N Carbon Chemical compound [C] OKTJSMMVPCPJKN-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 88
- 238000010438 heat treatment Methods 0.000 claims description 79
- 239000007789 gas Substances 0.000 claims description 58
- 238000000034 method Methods 0.000 claims description 32
- 238000010298 pulverizing process Methods 0.000 claims description 29
- 230000004913 activation Effects 0.000 claims description 25
- 238000002485 combustion reaction Methods 0.000 claims description 23
- 239000005539 carbonized material Substances 0.000 claims description 22
- 239000003610 charcoal Substances 0.000 claims description 18
- 239000000843 powder Substances 0.000 claims description 18
- 238000010000 carbonizing Methods 0.000 claims description 16
- 239000002245 particle Substances 0.000 claims description 13
- 239000011230 binding agent Substances 0.000 claims description 11
- 238000002156 mixing Methods 0.000 claims description 10
- 230000003213 activating effect Effects 0.000 claims description 9
- 229920000742 Cotton Polymers 0.000 claims description 5
- 229920000297 Rayon Polymers 0.000 claims description 5
- 239000000203 mixture Substances 0.000 claims description 5
- 239000002964 rayon Substances 0.000 claims description 5
- 235000000346 sugar Nutrition 0.000 claims description 5
- 210000002268 wool Anatomy 0.000 claims description 5
- 238000000465 moulding Methods 0.000 claims description 4
- 239000001301 oxygen Substances 0.000 claims description 4
- 229910052760 oxygen Inorganic materials 0.000 claims description 4
- 239000004449 solid propellant Substances 0.000 claims description 4
- 150000008163 sugars Chemical class 0.000 claims description 4
- 230000006835 compression Effects 0.000 claims description 3
- 238000007906 compression Methods 0.000 claims description 3
- 238000009423 ventilation Methods 0.000 claims description 3
- 238000007599 discharging Methods 0.000 abstract description 2
- 239000000463 material Substances 0.000 description 21
- CURLTUGMZLYLDI-UHFFFAOYSA-N Carbon dioxide Chemical compound O=C=O CURLTUGMZLYLDI-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 18
- 239000000446 fuel Substances 0.000 description 18
- 238000012360 testing method Methods 0.000 description 18
- 239000000126 substance Substances 0.000 description 12
- 239000003245 coal Substances 0.000 description 11
- XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N water Substances O XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 11
- 238000012546 transfer Methods 0.000 description 10
- 239000001569 carbon dioxide Substances 0.000 description 9
- 229910002092 carbon dioxide Inorganic materials 0.000 description 9
- 238000001816 cooling Methods 0.000 description 8
- 238000000197 pyrolysis Methods 0.000 description 8
- 238000004064 recycling Methods 0.000 description 8
- 238000004458 analytical method Methods 0.000 description 7
- 239000010794 food waste Substances 0.000 description 7
- IJGRMHOSHXDMSA-UHFFFAOYSA-N Atomic nitrogen Chemical compound N#N IJGRMHOSHXDMSA-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 6
- 238000004519 manufacturing process Methods 0.000 description 6
- VNWKTOKETHGBQD-UHFFFAOYSA-N methane Chemical compound C VNWKTOKETHGBQD-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 6
- XEEYBQQBJWHFJM-UHFFFAOYSA-N Iron Chemical compound [Fe] XEEYBQQBJWHFJM-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 5
- -1 etc. Substances 0.000 description 5
- 239000003921 oil Substances 0.000 description 5
- 239000002994 raw material Substances 0.000 description 5
- 238000001228 spectrum Methods 0.000 description 5
- 239000004677 Nylon Substances 0.000 description 4
- 238000001035 drying Methods 0.000 description 4
- 239000010985 leather Substances 0.000 description 4
- 229920001778 nylon Polymers 0.000 description 4
- 239000010815 organic waste Substances 0.000 description 4
- 238000007789 sealing Methods 0.000 description 4
- OKKJLVBELUTLKV-UHFFFAOYSA-N Methanol Chemical compound OC OKKJLVBELUTLKV-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 3
- KWYUFKZDYYNOTN-UHFFFAOYSA-M Potassium hydroxide Chemical compound [OH-].[K+] KWYUFKZDYYNOTN-UHFFFAOYSA-M 0.000 description 3
- HEMHJVSKTPXQMS-UHFFFAOYSA-M Sodium hydroxide Chemical compound [OH-].[Na+] HEMHJVSKTPXQMS-UHFFFAOYSA-M 0.000 description 3
- 238000006243 chemical reaction Methods 0.000 description 3
- 238000000635 electron micrograph Methods 0.000 description 3
- 238000004880 explosion Methods 0.000 description 3
- 239000004745 nonwoven fabric Substances 0.000 description 3
- 230000002093 peripheral effect Effects 0.000 description 3
- 238000007873 sieving Methods 0.000 description 3
- 239000002023 wood Substances 0.000 description 3
- ZAMOUSCENKQFHK-UHFFFAOYSA-N Chlorine atom Chemical compound [Cl] ZAMOUSCENKQFHK-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- LFQSCWFLJHTTHZ-UHFFFAOYSA-N Ethanol Chemical compound CCO LFQSCWFLJHTTHZ-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- UFHFLCQGNIYNRP-UHFFFAOYSA-N Hydrogen Chemical compound [H][H] UFHFLCQGNIYNRP-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 241001465754 Metazoa Species 0.000 description 2
- ISWSIDIOOBJBQZ-UHFFFAOYSA-N Phenol Chemical compound OC1=CC=CC=C1 ISWSIDIOOBJBQZ-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- NBIIXXVUZAFLBC-UHFFFAOYSA-N Phosphoric acid Chemical compound OP(O)(O)=O NBIIXXVUZAFLBC-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 239000004698 Polyethylene Substances 0.000 description 2
- 239000004743 Polypropylene Substances 0.000 description 2
- 239000004793 Polystyrene Substances 0.000 description 2
- 229920002472 Starch Polymers 0.000 description 2
- NIXOWILDQLNWCW-UHFFFAOYSA-N acrylic acid group Chemical group C(C=C)(=O)O NIXOWILDQLNWCW-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 150000001722 carbon compounds Chemical class 0.000 description 2
- 239000003575 carbonaceous material Substances 0.000 description 2
- 239000003795 chemical substances by application Substances 0.000 description 2
- 239000000460 chlorine Substances 0.000 description 2
- 229910052801 chlorine Inorganic materials 0.000 description 2
- 238000005034 decoration Methods 0.000 description 2
- 230000018044 dehydration Effects 0.000 description 2
- 238000006297 dehydration reaction Methods 0.000 description 2
- 229910001873 dinitrogen Inorganic materials 0.000 description 2
- 230000000694 effects Effects 0.000 description 2
- 238000011156 evaluation Methods 0.000 description 2
- 239000003337 fertilizer Substances 0.000 description 2
- 235000013305 food Nutrition 0.000 description 2
- 230000020169 heat generation Effects 0.000 description 2
- 239000001257 hydrogen Substances 0.000 description 2
- 229910052739 hydrogen Inorganic materials 0.000 description 2
- 235000013379 molasses Nutrition 0.000 description 2
- 229910052757 nitrogen Inorganic materials 0.000 description 2
- 238000012856 packing Methods 0.000 description 2
- 239000000123 paper Substances 0.000 description 2
- 229920000728 polyester Polymers 0.000 description 2
- 238000010248 power generation Methods 0.000 description 2
- 239000003473 refuse derived fuel Substances 0.000 description 2
- 229920005989 resin Polymers 0.000 description 2
- 239000011347 resin Substances 0.000 description 2
- 238000001179 sorption measurement Methods 0.000 description 2
- 239000008107 starch Substances 0.000 description 2
- 235000019698 starch Nutrition 0.000 description 2
- 229920003002 synthetic resin Polymers 0.000 description 2
- 239000000057 synthetic resin Substances 0.000 description 2
- 229920001187 thermosetting polymer Polymers 0.000 description 2
- 239000002759 woven fabric Substances 0.000 description 2
- JIAARYAFYJHUJI-UHFFFAOYSA-L zinc dichloride Chemical compound [Cl-].[Cl-].[Zn+2] JIAARYAFYJHUJI-UHFFFAOYSA-L 0.000 description 2
- KVGZZAHHUNAVKZ-UHFFFAOYSA-N 1,4-Dioxin Chemical compound O1C=COC=C1 KVGZZAHHUNAVKZ-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 244000025254 Cannabis sativa Species 0.000 description 1
- 235000012766 Cannabis sativa ssp. sativa var. sativa Nutrition 0.000 description 1
- 235000012765 Cannabis sativa ssp. sativa var. spontanea Nutrition 0.000 description 1
- 244000060011 Cocos nucifera Species 0.000 description 1
- 235000013162 Cocos nucifera Nutrition 0.000 description 1
- 206010011878 Deafness Diseases 0.000 description 1
- 229920001353 Dextrin Polymers 0.000 description 1
- 239000004375 Dextrin Substances 0.000 description 1
- JOYRKODLDBILNP-UHFFFAOYSA-N Ethyl urethane Chemical compound CCOC(N)=O JOYRKODLDBILNP-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- XSQUKJJJFZCRTK-UHFFFAOYSA-N Urea Chemical compound NC(N)=O XSQUKJJJFZCRTK-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 241001416177 Vicugna pacos Species 0.000 description 1
- BZHJMEDXRYGGRV-UHFFFAOYSA-N Vinyl chloride Chemical compound ClC=C BZHJMEDXRYGGRV-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 230000002159 abnormal effect Effects 0.000 description 1
- 238000010521 absorption reaction Methods 0.000 description 1
- 239000012190 activator Substances 0.000 description 1
- 239000003570 air Substances 0.000 description 1
- 238000003915 air pollution Methods 0.000 description 1
- 229920000615 alginic acid Polymers 0.000 description 1
- 239000000783 alginic acid Substances 0.000 description 1
- 235000010443 alginic acid Nutrition 0.000 description 1
- 229960001126 alginic acid Drugs 0.000 description 1
- 150000004781 alginic acids Chemical class 0.000 description 1
- 239000003513 alkali Substances 0.000 description 1
- 229910052783 alkali metal Inorganic materials 0.000 description 1
- 150000001340 alkali metals Chemical class 0.000 description 1
- 229910000147 aluminium phosphate Inorganic materials 0.000 description 1
- 239000007864 aqueous solution Substances 0.000 description 1
- 235000021168 barbecue Nutrition 0.000 description 1
- 238000007664 blowing Methods 0.000 description 1
- 239000004566 building material Substances 0.000 description 1
- 235000009120 camo Nutrition 0.000 description 1
- 239000003990 capacitor Substances 0.000 description 1
- 239000004202 carbamide Substances 0.000 description 1
- 229920002678 cellulose Polymers 0.000 description 1
- 239000001913 cellulose Substances 0.000 description 1
- 235000010980 cellulose Nutrition 0.000 description 1
- 239000000919 ceramic Substances 0.000 description 1
- 235000005607 chanvre indien Nutrition 0.000 description 1
- 239000000567 combustion gas Substances 0.000 description 1
- 238000005056 compaction Methods 0.000 description 1
- 235000021403 cultural food Nutrition 0.000 description 1
- 235000019425 dextrin Nutrition 0.000 description 1
- 239000010791 domestic waste Substances 0.000 description 1
- 238000004043 dyeing Methods 0.000 description 1
- 230000005611 electricity Effects 0.000 description 1
- 238000001125 extrusion Methods 0.000 description 1
- 238000010304 firing Methods 0.000 description 1
- 239000011521 glass Substances 0.000 description 1
- 229910002804 graphite Inorganic materials 0.000 description 1
- 239000010439 graphite Substances 0.000 description 1
- 238000003895 groundwater pollution Methods 0.000 description 1
- 239000000383 hazardous chemical Substances 0.000 description 1
- 229910001385 heavy metal Inorganic materials 0.000 description 1
- 239000011487 hemp Substances 0.000 description 1
- 235000012907 honey Nutrition 0.000 description 1
- 239000012535 impurity Substances 0.000 description 1
- 239000002440 industrial waste Substances 0.000 description 1
- 239000011261 inert gas Substances 0.000 description 1
- 229910052742 iron Inorganic materials 0.000 description 1
- 238000011068 loading method Methods 0.000 description 1
- 239000007769 metal material Substances 0.000 description 1
- 239000010813 municipal solid waste Substances 0.000 description 1
- 239000005445 natural material Substances 0.000 description 1
- 230000009965 odorless effect Effects 0.000 description 1
- 150000002894 organic compounds Chemical class 0.000 description 1
- 238000005192 partition Methods 0.000 description 1
- 239000011049 pearl Substances 0.000 description 1
- 239000003208 petroleum Substances 0.000 description 1
- 239000000049 pigment Substances 0.000 description 1
- 239000013502 plastic waste Substances 0.000 description 1
- 229920001495 poly(sodium acrylate) polymer Polymers 0.000 description 1
- 229920000573 polyethylene Polymers 0.000 description 1
- 229920001155 polypropylene Polymers 0.000 description 1
- 229920002223 polystyrene Polymers 0.000 description 1
- 229920002635 polyurethane Polymers 0.000 description 1
- 239000004814 polyurethane Substances 0.000 description 1
- 239000011148 porous material Substances 0.000 description 1
- 230000000750 progressive effect Effects 0.000 description 1
- 230000000717 retained effect Effects 0.000 description 1
- 150000003839 salts Chemical class 0.000 description 1
- 239000010802 sludge Substances 0.000 description 1
- NNMHYFLPFNGQFZ-UHFFFAOYSA-M sodium polyacrylate Chemical compound [Na+].[O-]C(=O)C=C NNMHYFLPFNGQFZ-UHFFFAOYSA-M 0.000 description 1
- 238000003900 soil pollution Methods 0.000 description 1
- 239000000243 solution Substances 0.000 description 1
- 239000004575 stone Substances 0.000 description 1
- 239000006188 syrup Substances 0.000 description 1
- 235000020357 syrup Nutrition 0.000 description 1
- 235000019640 taste Nutrition 0.000 description 1
- 230000009967 tasteless effect Effects 0.000 description 1
- 239000004753 textile Substances 0.000 description 1
- 229920005992 thermoplastic resin Polymers 0.000 description 1
- 235000013311 vegetables Nutrition 0.000 description 1
- 210000000707 wrist Anatomy 0.000 description 1
- 239000011592 zinc chloride Substances 0.000 description 1
- 235000005074 zinc chloride Nutrition 0.000 description 1
Images
Classifications
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B09—DISPOSAL OF SOLID WASTE; RECLAMATION OF CONTAMINATED SOIL
- B09B—DISPOSAL OF SOLID WASTE NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
- B09B3/00—Destroying solid waste or transforming solid waste into something useful or harmless
- B09B3/40—Destroying solid waste or transforming solid waste into something useful or harmless involving thermal treatment, e.g. evaporation
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C01—INORGANIC CHEMISTRY
- C01B—NON-METALLIC ELEMENTS; COMPOUNDS THEREOF; METALLOIDS OR COMPOUNDS THEREOF NOT COVERED BY SUBCLASS C01C
- C01B32/00—Carbon; Compounds thereof
- C01B32/30—Active carbon
- C01B32/312—Preparation
- C01B32/318—Preparation characterised by the starting materials
- C01B32/324—Preparation characterised by the starting materials from waste materials, e.g. tyres or spent sulfite pulp liquor
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C10—PETROLEUM, GAS OR COKE INDUSTRIES; TECHNICAL GASES CONTAINING CARBON MONOXIDE; FUELS; LUBRICANTS; PEAT
- C10B—DESTRUCTIVE DISTILLATION OF CARBONACEOUS MATERIALS FOR PRODUCTION OF GAS, COKE, TAR, OR SIMILAR MATERIALS
- C10B47/00—Destructive distillation of solid carbonaceous materials with indirect heating, e.g. by external combustion
- C10B47/28—Other processes
- C10B47/32—Other processes in ovens with mechanical conveying means
- C10B47/38—Other processes in ovens with mechanical conveying means with shaking or vibrating devices
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C10—PETROLEUM, GAS OR COKE INDUSTRIES; TECHNICAL GASES CONTAINING CARBON MONOXIDE; FUELS; LUBRICANTS; PEAT
- C10B—DESTRUCTIVE DISTILLATION OF CARBONACEOUS MATERIALS FOR PRODUCTION OF GAS, COKE, TAR, OR SIMILAR MATERIALS
- C10B53/00—Destructive distillation, specially adapted for particular solid raw materials or solid raw materials in special form
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C10—PETROLEUM, GAS OR COKE INDUSTRIES; TECHNICAL GASES CONTAINING CARBON MONOXIDE; FUELS; LUBRICANTS; PEAT
- C10L—FUELS NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; NATURAL GAS; SYNTHETIC NATURAL GAS OBTAINED BY PROCESSES NOT COVERED BY SUBCLASSES C10G, C10K; LIQUEFIED PETROLEUM GAS; ADDING MATERIALS TO FUELS OR FIRES TO REDUCE SMOKE OR UNDESIRABLE DEPOSITS OR TO FACILITATE SOOT REMOVAL; FIRELIGHTERS
- C10L5/00—Solid fuels
- C10L5/40—Solid fuels essentially based on materials of non-mineral origin
- C10L5/48—Solid fuels essentially based on materials of non-mineral origin on industrial residues and waste materials
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B09—DISPOSAL OF SOLID WASTE; RECLAMATION OF CONTAMINATED SOIL
- B09B—DISPOSAL OF SOLID WASTE NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
- B09B2101/00—Type of solid waste
- B09B2101/85—Paper; Wood; Fabrics, e.g. cloths
-
- Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
- Y02—TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
- Y02E—REDUCTION OF GREENHOUSE GAS [GHG] EMISSIONS, RELATED TO ENERGY GENERATION, TRANSMISSION OR DISTRIBUTION
- Y02E50/00—Technologies for the production of fuel of non-fossil origin
- Y02E50/10—Biofuels, e.g. bio-diesel
-
- Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
- Y02—TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
- Y02E—REDUCTION OF GREENHOUSE GAS [GHG] EMISSIONS, RELATED TO ENERGY GENERATION, TRANSMISSION OR DISTRIBUTION
- Y02E50/00—Technologies for the production of fuel of non-fossil origin
- Y02E50/30—Fuel from waste, e.g. synthetic alcohol or diesel
Landscapes
- Chemical & Material Sciences (AREA)
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Organic Chemistry (AREA)
- Oil, Petroleum & Natural Gas (AREA)
- Materials Engineering (AREA)
- Environmental & Geological Engineering (AREA)
- Inorganic Chemistry (AREA)
- Physics & Mathematics (AREA)
- Combustion & Propulsion (AREA)
- Thermal Sciences (AREA)
- Processing Of Solid Wastes (AREA)
- Treatment Of Fiber Materials (AREA)
- Inorganic Fibers (AREA)
Abstract
Description
下記特許文献2には、木綿、麻、ウール、化学繊維等からなる衣服廃材や廃棄された弁当等の食品残渣、木片や木皮等の等の木質系廃棄物、有機物の汚泥、プラスチック系廃棄 物等の有機廃棄物を炭化処理して活性炭等の炭材料としてリサイクルするとともに、その炭化処理工程において発生する排ガスからの熱を電気エネルギーとしてリサイクルする還元炉リサイクルシステムが開示されている。
また上記構成において、前記廃棄布製品投入工程において、前記還元炉に投入される複数の前記廃棄布製品のうち、2割以上を毛、綿、絹、麻、レーヨン等の天然繊維を含んで構成された製品としてもよい。
さらに上記構成において、前記粉砕工程において、前記炭化物を粒度10~50μm以下に粉砕して得た微細炭化粉を賦活処理し活性炭を得る賦活工程を備えてもよい。
また上記構成において、前記炭化処理された炭化物を所定の粒度に粉砕する粉砕工程をさらに備えてもよい。
この場合、前記粉砕工程において、前記炭化物を粒度10~50μm以下に粉砕して得た微細炭化粉を賦活処理し活性炭を得る賦活工程を備えてもよい。
またこの場合、前記粉砕工程において、前記炭化物を粒度10~50μmに粉砕して得た炭化粉に、糖類を含むバインダーを混合する混合工程と、前記混合工程において、混合された混合物を圧縮して成形し固形燃料炭を得る圧縮化工程とを備えてもよい。
また上記目的を達成するために、本発明に係る他の廃棄布製品処理装置は、金属製やプラスチック製のボタン、チャック、ゴム、商品タグ等の付属品が付いたままで且つ、合成繊維、天然繊維等性状の異なる複数の前記廃棄布製品が投入される投入口と、無酸素もしくは低酸素状態で前記廃棄布製品を炭化する還元炉と、前記還元炉の加熱室内を加熱する燃焼室と、前記加熱室内を500℃~1000℃の間で温度調整する温度制御部と、熱分解時に前記廃棄布製品を構成する繊維の隙間を通じて排出されるガスを二次燃焼室へ誘導するガス流通部とを備え、前記ガスが抜ける隙間を有して前記複数の布廃棄製品が混載され、前記ガスが通気する通気部を備えた金属製の網状かごと、該網状かごが載置される載置部と、該載置部を振動させる振動手段とを備え、前記加熱室は、前記載置部の上に段積みされた複数の前記網状かごが収容される空間を有していることを特徴とする。
<第1実施形態>
第1実施形態に係る廃棄布製品処理方法等は、新品、中古品等、廃棄される布製の衣服、タオル、寝具、おもちゃ等をまとめて炭化処理し、炭化物を得て、該炭化物を燃料炭や活性炭等にしてリサイクルするものである。炭化物の原料となる廃棄布製品は、天然繊維でも合成繊維でも布製品であればよく、布が使用され、含水率が30%以下のものであれば、ダウン、毛皮、革が使用されていてもよく、素材としては、それらの素材も合成素材、天然素材を問わない。含水率が30%を超えると、乾燥工程が必要になり、コストと時間、手間がかかる。また炭化処理するに際し、廃棄布製品に付属する付属品を事前に排除する必要はない。ここでいう付属品としては、ボタン、チャック、袖口のゴム、衣服の飾り(リボン、ホログラム、ラインストーン、パール等)、商品タグ、包装袋等が挙げられ、素材は、金属製、プラスチック製、ガラス製、陶製、石製、紙製、木製等のあらゆる各種材料を含んでいてもよく、布製品の表面にプリント等印刷されているものでもよい。また廃棄布製品は、2メートルを超える長尺なものでなければ、衣服、タオル、クッション、クッションカバー、座布団等、事前に断裁する必要はない。一方、カーテン、カーペット、毛布、ふとん、ふとんカバー等、大型の布製品や2メートル近いサイズのものは、取り扱いしやすく、網状かご2や還元炉10に投入やすいように断裁してもよいし、折り畳んで投入してもよい。以下では、廃棄布製品として、衣料品を炭化処理する例を説明する。また以下では、図5に示す廃棄布製品処理装置1を使ってバッチ式(まとめて同時に処理する方式)にて炭化処理する例を説明する。
まずは、廃棄布製品投入工程(S100)を行う。廃棄布製品を1辺が1m~2m程度の立方体形状で金属製の網状かご2(図5(a)及び図5(b)参照)に収容する。網状かご2に廃棄布製品を収容したら、複数の網状かご2を台車15に乗せ、廃棄布製品処理装置1を還元炉10の密閉扉16を開け、密閉扉16から搬入する。なお、網状かご2の大きさは後記する還元炉10の規模に応じて設定され、上記サイズに限定されるものではない。
次に廃棄布製品を炭化する炭化工程(S101)を行う。
炭化する還元炉10は、酸素を遮断した状態で有機化合物などの炭素化合物を加熱して熱分解する装置である。炭素化合物は熱分解により、一部はガス化し、一部は炭化して減容される。還元炉10は過熱水蒸気を用いて加熱するバッチ型炉が好適で、ローラ式の載置部17と密閉扉16と側枠18を含んで構成されている。載置部17、密閉扉16及び側枠18は一体とされており、載置部17に網状かご2を乗せた状態で、台車15により還元炉10の加熱室11に対し搬入出されるようになっている。載置部17の上には、複数の網状かご2,2・・・が並列に配列され複数段に積み上げて載置される。側枠18は、これら積み上げられた網状かご2,2・・・が倒れて崩れないように側面を支持するように設けられている。また還元炉10の加熱室11を密閉するために密閉扉16が設けられているが、これに使用するパッキンとしては、ゴムではなく、加熱により変形しにくい膨張黒鉛を用いることが望ましい。また熱分解時に廃棄布製品から発生するガスを廃棄布製品を構成する繊維の隙間を通じてガス抜きするガス抜き工程を促進させるため、載置部17を適宜振動させる振動手段(不図示)を備えていてもよい。
次に炭化工程S101を経て、このようにして炭化されて得た炭化物(図2・S201参照)は、上述のとおり、熱分解時に発生するガスを廃棄布製品を構成する繊維の隙間を通じて排出するガス抜き工程を行いながら炭化することで、均一で良質な炭化物となるため、燃料炭、活性炭等に活用することができる。ここではまず燃料炭とする場合について説明する。
一方、炭化工程S101を経て、炭化物を活性炭にする場合について説明する。
炭化物を燃料炭とする場合は、まず燃料炭の場合と同様に粒度100~500μmに炭化物を粉砕する粗粉砕工程(S106)を行う。次にジェットミル等を使用し粒度10~50μmに粉砕する微粉砕工程(S107)を行い、炭化粉を得る(図2・S204参照)。そして炭化粉を多孔質材料に変える賦活処理工程(S108)を行う。賦活処理工程(S108)で行う活性化反応、賦活処理の方法はガス賦活でも薬品賦活でもよい。ガス賦活としては、水蒸気、二酸化炭素、空気、燃焼ガス等のガス賦活剤を利用して700~1000℃の高温で反応させる方法が挙げられる。薬品賦活としては、塩化亜鉛、リン酸等の賦活薬剤を利用して水溶液にしてそこに炭化粉を含浸し、不活性ガス雰囲気下で500~700℃の温度で焼成する方法が挙げられる。賦活薬剤として、水酸化カリウムや水酸化ナトリウムなどのアルカリ金属を使用してもよく、発明者の試験によれば、ガス賦活の場合は、水蒸気賦活、薬品賦活の場合は、アルカリ賦活とすると、比表面積が800m2/g以上の活性炭が得られた。比表面積が800m2/g以上の活性炭を得るには、炭化粉の硬度が高く、炭化収率が高い必要があるが、本実施形態に係る廃棄布製品処理方法によって得た炭化粉を賦活処理したところ、十分な比表面積を有する活性炭が得られた。こうして得られた活性炭は、様々なものに利活用できる。例えば図2のS205に示すように2枚の不織布の間に活性炭が混在するシートを配し、1枚のシート体とすれば、臭い吸着機能を有する活性炭シートとすることができ、床材、壁材、天井材等、建材シートとして活用できる(図1・S109)。また例えば図2のS206に示すように活性炭を投入した水にフィルターとして使用する天然パルプ紙を含浸させれば、活性炭フィルターとして活用でき、エアコンのフィルター等として利用できる(図1・S110)。また活性炭の用途によって硬い活性炭がよい場合は、粉末状の活性炭に金属を結合させると硬くすることができる。またアルカリ賦活すると比表面積が3000m2/g以上の非常に優秀な活性炭を得ることができた。ここまで比表面積が高い活性炭であれば、急速充放電のキャパシタ用等に使用可能である。
次に図7、図8を参照しながら、廃棄布製品の炭化処理試験について説明する。
図7(a)に示す試験に用いた衣料品の情報は、表1に列挙しているとおりであり、種々素材からなる衣料品を混載させた。試験に用いた衣料品にはボタン、チャック、首元・手首・裾に縫製されたゴム等の付属品は取り外すことなく行った。試験炉は、複数のボックスを備えた小型の図5及び図6と同様設備を備えたバッチ式の還元炉を用いた。炭化容器は1200mm×1250mm×200mmからなる上方が開口した箱型のトレイを用いた。設定温度は500~550℃を目標とした。温度と時間は図8に示すとおりであり、実線が燃焼室の温度、点線が加熱室の温度を示している。図8のその他の点線は、加熱室内に左右2つ、上下に仕切られて設けられる各ボックスの温度であり、前記トレイは、右ボックス上に載置し炭化処理を行った。炭化時間は、試験のため、9時間燃焼室の温度を1000℃に保って行ったが、4時間ほどで十分に炭化されていたことが確認された。図7(b)は炭化処理後の写真であり、この試験により、天然繊維からなる衣料品はそのまま形を残して炭化され、合成繊維は形を留めないものの、溶解して塊にはならず、炭化されることがわかった。この試験において、右ボックス上は空間があり、前記トレイは上方が開口しているので、熱分解時に発生するガスを廃棄布製品を構成する繊維の隙間を通じて排出するガス抜き工程がなされていることが均一で良質な炭化の要因であることがわかった。本試験における衣料品の総重量は、炭化処理前は14キロ、炭化処理後は3.28キロで、炭化物の収率は23.43%という良好な結果が得られた。
図10(a)は活性炭の電子顕微鏡写真であり、図10(b)及び図10(c)は活性炭の成分分析結果を表にしたものである。図10(a)の電子顕微鏡写真は、走査型電子顕微鏡(SEM)で観察できる反射電子像(BSE)を示し、500倍、1000倍、3000倍の反射電子像をそれぞれ示している。活性炭は、図9の賦活試験時と同様の方法で賦活処理を行ったものを用いた。図10(a)の500倍の反射電子像に示すスペクトル9の成分分析結果を表にしたものが図10(b)であり、図10(a)の500倍の反射電子像に示すスペクトル10の成分分析結果を表にしたものが図10(c)である。スペクトル9の成分分析を行った結果、「C」の質量が73.13%、原子数濃度が88.81%と高い数値を示し良質な炭化物であることを示している。「Ti」「Ca」「Fe」が検出された。このうち、「Ti」と「Fe」は染色による顔料に含まれていたものであると考えられる。また「Ca」は動物性の天然繊維から検出されたものと考えられる。スペクトル10の成分分析を行った結果、「c」の質量が92.96%、原子数濃度が96.03%とスペクトル9よりも高い数値を示しさらに良質な炭化物であることを示している。ここでも「Ca」と「Ti」が検出されたがごく微量であった。これら結果から活性炭としての利用を阻害するような物質は検出されなかった。なお、ペットボトルをリサイクルして衣服を製造する取り組みがあるが、リサイクルされた製品を再度リサイクルすると、「Ti」「Ca」「Fe」等の含有量が増え、再利用できず焼却や埋め立てられるが、本実施形態の処理方法によれば、布製品がリサイクルされたものか否かに関わらず炭化することができる。
次に図11を参照しながら、廃棄布製品処理装置1を構成する還元炉10の別例について説明する。図5及び図6に示す例と共通する構成には同じ符号を付し、詳細な説明は省略する。基本的な炭化方式は同じである。図11に示す例では、上方開口の枠体状のトレイ25の上に網状かご2を載置し、載置部17に設けられた回転する円筒体のローラ17aで矢印方向Aに搬送する連続搬送式の還元炉10とした例を示している。この例においても、熱分解時に廃棄布製品から発生するガスを廃棄布製品を構成する繊維の隙間を通じてガス抜きを行いながら、炭化処理できるように網状かご2を用いる点は上記の例と同様である。またこのガス抜きを促進させるため、ローラ17aを適宜振動させる振動手段(不図示)を備えていてもよい。
次に図12及び図13を参照しながら、第2実施形態に係る廃棄布製品処理方法に用いられる廃棄布製品処理装置1Aを説明する。ここでも、第1実施形態に係る処理方法及び装置と共通する点の説明は省略し、主に異なる点を説明する。
2 網状かご
2a 通気部
10 還元炉
11 加熱室
19 二次燃焼室
19a ガス流通部
20 燃焼室
40e 投入口
40f 取出口
Claims (9)
- 金属製やプラスチック製のボタン、チャック、ゴム、商品タグ、包装袋等の付属品が付いたままで且つ、合成繊維、天然繊維等性状の異なる複数の前記廃棄布製品を還元炉の加熱室に投入する廃棄布製品投入工程と、
500℃~1000℃の間で温度調整される前記加熱室において、熱分解時に発生するガスを前記廃棄布製品を構成する繊維の隙間を通じて排出するガス抜き工程を行いながら、炭化処理して炭化物を得る炭化工程と、を備え、
前記ガス抜き工程では、前記還元炉を揺動もしくは振動させてガス抜きを行うことを特徴とする廃棄布製品処理方法。 - 請求項1において、
前記廃棄布製品は、衣料品であり、
前記廃棄布製品投入工程では、前記衣服を断裁することなく前記還元炉に投入し、前記炭化工程は、バッチ式で行われることを特徴とする廃棄布製品処理方法。 - 請求項1または請求項2において、
前記廃棄布製品投入工程において、前記還元炉に投入される複数の前記廃棄布製品のうち、2割以上を毛、綿、絹、麻、レーヨン等の天然繊維を含んで構成された製品とすることを特徴とする廃棄布製品処理方法。 - 請求項1または請求項2において、
前記炭化処理された炭化物を所定の粒度に粉砕する粉砕工程と、
前記粉砕工程において、前記炭化物を10~50μmに粉砕して得た炭化粉に、糖類を含むバインダーを混合するバインダー混合工程と、
前記混合工程において、混合された混合物を圧縮して成形し固形燃料炭を得る圧縮工程とを備える廃棄布製品処理方法。 - 請求項3において、
前記炭化処理された炭化物を所定の粒度に粉砕する粉砕工程と、
前記粉砕工程において、前記炭化物を10~50μmに粉砕して得た炭化粉に、糖類を含むバインダーを混合するバインダー混合工程と、
前記混合工程において、混合された混合物を圧縮して成形し固形燃料炭を得る圧縮工程とを備える廃棄布製品処理方法。 - 請求項1または請求項2において、
前記炭化処理された炭化物を所定の粒度に粉砕する粉砕工程と、
前記粉砕工程において、前記炭化物を10~50μm以下に粉砕して得た炭化粉を賦活処理し活性炭を得る賦活工程を備える廃棄布製品処理方法。 - 請求項3において、
前記炭化処理された炭化物を所定の粒度に粉砕する粉砕工程と、
前記粉砕工程において、前記炭化物を10~50μm以下に粉砕して得た炭化粉を賦活処理し活性炭を得る賦活工程を備える廃棄布製品処理方法。 - 金属製やプラスチック製のボタン、チャック、ゴム、商品タグ等の付属品が付いたままで且つ、合成繊維、天然繊維等性状の異なる複数の前記廃棄布製品が投入される投入口と、
無酸素もしくは低酸素状態で前記廃棄布製品を炭化する還元炉と、前記還元炉の加熱室内を加熱する燃焼室と、前記加熱室内を500℃~1000℃の間で温度調整する温度制御部と、熱分解時に前記廃棄布製品を構成する繊維の隙間を通じて排出されるガスを二次燃焼室へ誘導するガス流通部とを備え、
前記還元炉は、前記炭化処理された炭化物もしくは賦活処理された活性炭を取り出す取出口を備え、
前記加熱室は、揺動自在に構成されるとともに、前記取出口へ向けて前記炭化物が自重により次第に移動する傾斜面を備えていることを特徴とする廃棄布製品処理装置。 - 金属製やプラスチック製のボタン、チャック、ゴム、商品タグ等の付属品が付いたままで且つ、合成繊維、天然繊維等性状の異なる複数の前記廃棄布製品が投入される投入口と、
無酸素もしくは低酸素状態で前記廃棄布製品を炭化する還元炉と、前記還元炉の加熱室内を加熱する燃焼室と、前記加熱室内を500℃~1000℃の間で温度調整する温度制御部と、熱分解時に前記廃棄布製品を構成する繊維の隙間を通じて排出されるガスを二次燃焼室へ誘導するガス流通部とを備え、
前記ガスが抜ける隙間を有して前記複数の布廃棄製品が混載され、前記ガスが通気する通気部を備えた金属製の網状かごと、該網状かごが載置される載置部と、該載置部を振動させる振動手段とを備え、
前記加熱室は、前記載置部の上に段積みされた複数の前記網状かごが収容される空間を有していることを特徴とする廃棄布製品処理装置。
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
PCT/JP2022/019150 WO2023209890A1 (ja) | 2022-04-27 | 2022-04-27 | 廃棄布製品処理方法及び廃棄布製品処理装置 |
Publications (3)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JP7197958B1 true JP7197958B1 (ja) | 2022-12-28 |
JPWO2023209890A1 JPWO2023209890A1 (ja) | 2023-11-02 |
JPWO2023209890A5 JPWO2023209890A5 (ja) | 2024-04-05 |
Family
ID=84688904
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP2022542236A Active JP7197958B1 (ja) | 2022-04-27 | 2022-04-27 | 廃棄布製品処理方法及び廃棄布製品処理装置 |
Country Status (2)
Country | Link |
---|---|
JP (1) | JP7197958B1 (ja) |
WO (1) | WO2023209890A1 (ja) |
Citations (12)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JPH10279950A (ja) * | 1997-04-08 | 1998-10-20 | Ikunou Shigen Kaihatsu:Kk | 炭化方法および炭化装置 |
JP2004231783A (ja) * | 2003-01-30 | 2004-08-19 | Jfe Engineering Kk | 揺動式炭化炉 |
JP2005139313A (ja) * | 2003-11-07 | 2005-06-02 | Tomoharu Nishimura | 製炭装置 |
JP2006016699A (ja) * | 2004-06-30 | 2006-01-19 | Le Vert:Kk | 繊維炭及びその製造方法 |
JP2006219597A (ja) * | 2005-02-10 | 2006-08-24 | Masanori Nakayama | 炭化装置 |
JP2010095611A (ja) * | 2008-10-16 | 2010-04-30 | Plant Hokuyo:Kk | 炭化装置 |
JP2010264391A (ja) * | 2009-05-15 | 2010-11-25 | Koyo Sangyo Kk | 固形籾殻炭およびその製造方法 |
JP2010285467A (ja) * | 2009-06-09 | 2010-12-24 | Kinboshi:Kk | 炭化炉リサイクルシステム |
JP2011111480A (ja) * | 2009-11-25 | 2011-06-09 | Nippon Sharyo Seizo Kaisha Ltd | 炭化処理システム |
JP2011225815A (ja) * | 2010-03-31 | 2011-11-10 | Katsuhiko Ota | 揺動式炭化炉 |
JP2016172652A (ja) * | 2015-03-16 | 2016-09-29 | フタムラ化学株式会社 | 炭化物成形固体酸及びその製造方法 |
WO2020070816A1 (ja) * | 2018-10-03 | 2020-04-09 | 株式会社大木工藝 | 廃棄物の再利用処理方法及びその再利用処理システム |
-
2022
- 2022-04-27 JP JP2022542236A patent/JP7197958B1/ja active Active
- 2022-04-27 WO PCT/JP2022/019150 patent/WO2023209890A1/ja active Application Filing
Patent Citations (12)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JPH10279950A (ja) * | 1997-04-08 | 1998-10-20 | Ikunou Shigen Kaihatsu:Kk | 炭化方法および炭化装置 |
JP2004231783A (ja) * | 2003-01-30 | 2004-08-19 | Jfe Engineering Kk | 揺動式炭化炉 |
JP2005139313A (ja) * | 2003-11-07 | 2005-06-02 | Tomoharu Nishimura | 製炭装置 |
JP2006016699A (ja) * | 2004-06-30 | 2006-01-19 | Le Vert:Kk | 繊維炭及びその製造方法 |
JP2006219597A (ja) * | 2005-02-10 | 2006-08-24 | Masanori Nakayama | 炭化装置 |
JP2010095611A (ja) * | 2008-10-16 | 2010-04-30 | Plant Hokuyo:Kk | 炭化装置 |
JP2010264391A (ja) * | 2009-05-15 | 2010-11-25 | Koyo Sangyo Kk | 固形籾殻炭およびその製造方法 |
JP2010285467A (ja) * | 2009-06-09 | 2010-12-24 | Kinboshi:Kk | 炭化炉リサイクルシステム |
JP2011111480A (ja) * | 2009-11-25 | 2011-06-09 | Nippon Sharyo Seizo Kaisha Ltd | 炭化処理システム |
JP2011225815A (ja) * | 2010-03-31 | 2011-11-10 | Katsuhiko Ota | 揺動式炭化炉 |
JP2016172652A (ja) * | 2015-03-16 | 2016-09-29 | フタムラ化学株式会社 | 炭化物成形固体酸及びその製造方法 |
WO2020070816A1 (ja) * | 2018-10-03 | 2020-04-09 | 株式会社大木工藝 | 廃棄物の再利用処理方法及びその再利用処理システム |
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
JPWO2023209890A1 (ja) | 2023-11-02 |
WO2023209890A1 (ja) | 2023-11-02 |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
US3977947A (en) | Fluidized bed carbonization | |
JP2012531296A (ja) | 廃棄物の管理システム | |
US3950143A (en) | Process for producing solid industrial fuel | |
US20100160709A1 (en) | Process and appratus for waste treatment | |
CN107497831A (zh) | 一种城市生活垃圾分选与炭化综合处理的资源回收方法 | |
CN107008735A (zh) | 一种城市生活垃圾热解气化工艺 | |
US20140223908A1 (en) | Waste Management System | |
CN111094522B (zh) | 生物质燃烧器的燃料制造装置及制造方法 | |
AU2009200412A1 (en) | Method for preparing a cellulosic product from cellulosic waste materials | |
CN205463587U (zh) | 生活垃圾综合处理系统 | |
CN106944461A (zh) | 一种生活垃圾处理的系统和方法 | |
CN107225142A (zh) | 一种节能型垃圾干馏制燃气和燃气发电的方法 | |
JP7197958B1 (ja) | 廃棄布製品処理方法及び廃棄布製品処理装置 | |
WO2011027394A1 (ja) | 廃棄物処理方法 | |
CN106678815B (zh) | 一种生活垃圾低温热解系统及方法 | |
CN104646396A (zh) | 一种利用固废物制取氢碳燃料的方法 | |
JP2010185021A (ja) | 脱塩素燃料の製造方法および製造装置 | |
CA2463980C (en) | Process and apparatus for disposing of municipal solid waste | |
JP2014052174A (ja) | 有機物炭化・燃焼炉 | |
US11098251B2 (en) | Reactor for the advanced thermal chemical conversion processing of municipal solid waste | |
KR20040103842A (ko) | 음식물쓰레기의 탄화 처리방법 | |
CN206540133U (zh) | 一种生活垃圾低温热解系统 | |
CN205966726U (zh) | 生物质制备rdf‑5热解气化无烟气排放燃气发电系统 | |
CN205966727U (zh) | 生物质制备rdf‑4热解气化无烟气排放蒸汽发电系统 | |
CN114210717B (zh) | 陈垃圾资源化处理方法 |
Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
A521 | Request for written amendment filed |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A523 Effective date: 20220708 |
|
A621 | Written request for application examination |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A621 Effective date: 20220708 |
|
A871 | Explanation of circumstances concerning accelerated examination |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A871 Effective date: 20220708 |
|
A131 | Notification of reasons for refusal |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A131 Effective date: 20220823 |
|
A521 | Request for written amendment filed |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A523 Effective date: 20221021 |
|
TRDD | Decision of grant or rejection written | ||
A01 | Written decision to grant a patent or to grant a registration (utility model) |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A01 Effective date: 20221122 |
|
A61 | First payment of annual fees (during grant procedure) |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A61 Effective date: 20221209 |
|
R150 | Certificate of patent or registration of utility model |
Ref document number: 7197958 Country of ref document: JP Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R150 |