JPH0762316B2 - 家庭廃棄物、産業廃棄物及び他の同様な廃棄物を処理してセルロース材料を生成する方法 - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、廃棄物材料の予粉砕、
磁気分離、空気分級（air-classification)及び分別を
行ない、家庭廃棄物、産業廃棄物及び他の同様な廃棄物
を処理してセルロース材料を生成する方法に関する。

【０００２】

【従来の技術】このような方法は、例えば、西ドイツ国
特許第31 05 597 号、米国特許第4,623,515 号及び第4,
815,668 号に開示されている。これらの従来技術に基づ
き、本発明の基本原理は、空気分級において分けられた
紙、織物及びプラスチック材料からなる軽量分級物を洗
浄ステーションに供給し、洗浄された空気浮上可能材料
をパルパに導き、該パルパで処理した後に、ふるい分け
作業（スクリーニング）によりバラスト物質を除去し、
ふるい（スクリーン）を通って水中に懸濁しているセル
ロース粒子を、直接又はプレスで脱水した後に、パルプ
として製紙工場（製紙工場は、本発明の処理方法を用い
た処理プラントに関連させることができる）に供給する
か、プレスで脱水したセルロース粒子を乾燥させて粉末
を製造する工程で構成されている。

【０００３】この手順に加え、本発明の処理方法によれ
ば、優れた方法で、別の分級物を分離させることができ
る。金属及び鉱物質の回収とは別に、本発明のこの方法
は、容易に分解可能なごみ材料からメタンガスを生成さ
せ、残余の固形物を農業用製品に変換し、更に、分解不
可能なエネルギ担持材料（energy bearing materials)
を処理して、貯蔵及び燃焼が可能な物質を形成する工程
を有している。

【０００４】今日、世界中で、ごみ（特に、家庭から出
るごみ及び商業上出るごみ、又は工場から出る廃棄物が
或る程度混合されたもの）の廃棄が問題になっている。
この問題は、主として２つの部分に分けることができ
る。すなわち、 ａ）流出液が出ない廃棄、及び ｂ）リサイクル（再生処理）可能な構成要素（これらの
幾つかは有用なものである）の回収である。

【０００５】廃棄を行う種々の方法が知られかつ既に使
用されており、例えば、 −エネルギを用いての燃焼、 −ガスを回収しての投棄（ダンピング）、 −コンポスト（堆肥）及び／又は燃料を回収する処理、 −金属、ガラス、紙及び園芸廃棄物等の個々の成分の分
離収集、 −手選帯（picking belt) での手仕分けによる個々の成
分の回収、 −適当な製品の製造に使用する中間材料及び／又は付加
材料としての繊維質及び粒状分級物を製造するリサイク
ルシステム（例えば、西ドイツ国特許第31 05597 号、
米国特許第4,623,515 号及び第4,815,668 号参照) 、 がある。

【０００６】しかしながら、これらの全ての廃棄方法及
び廃棄技術には、次のような欠点がある。すなわち、 −製品の品位が劣ること、 −技術概念が不完全なため、極く僅かの欠点が解決され
るに過ぎないこと、 −多量の残留物が出ること、 −エネルギコスト及び作業コストが大きいため、結局不
経済であること、 −環境に過度の負担を及ぼすこと、 等である。

【０００７】上記のようにして仕分けされた廃棄物を、
特別工程で二次原材料として部分的に使用する幾つかの
システムも知られている。このシステムは、特に、別々
に収集された廃棄紙又は手作業で仕分けされた廃棄紙に
適用される。しかしながら、従来の紙リサイクルシステ
ムは、問題点の一部を解決できるに過ぎず、次のような
欠点を有している。

【０００８】１．古紙はプラスチック、木、織物及び他
の有機廃棄物で高度に汚染されているため、パルプ製造
時に、古紙の入力（供給量）の約３０％程度まで固形残
留物が生じる。今日では、これらのバラスト材料は、多
大の費用をかけて廃棄（投棄又は燃焼）しなければなら
ない。これらのバラスト材料は熱エネルギを大量に含有
しているけれども、含有エネルギを使用すべく、これら
のバラスト材料を燃焼領域で使用できるようにするには
多量のエネルギを消費しなければならない。或いは、こ
れらのバラスト材料を特殊なごみ捨て場（ダンプ）に廃
棄しなければならないが、その場合には利用可能なエネ
ルギが失われる。

【０００９】２．汚染されたスラリは、野菜や食品の廃
棄物で汚染された廃棄紙から容易に腐敗しかつかびが生
じ易い物質を発生させる。これらの汚染スラリ中の固形
物はエネルギ含有量が大きいが、これまでは、特殊なご
み捨て場に貯蔵するか、熱的に処理して燃焼しなければ
ならなかった。上記の両場合共、コストが嵩みかつ不経
済である。

【００１０】上記意見は、廃棄物材料の廃棄、リサイク
リング及び利用が可能な従来知られている技術又は利用
できる技術が、多数の欠点のうちの極く一部を解決でき
るに過ぎないものであることを明瞭に示している。

【００１１】

【発明が解決しようとする課題】従って本発明の目的
は、未仕分けの家庭廃棄物及び産業廃棄物を、最少の費
用かつ最高の効率で、高品位の他の製品に変換できる方
法及び装置を開発することにある。

【００１２】

【課題を解決するための手段】本発明によれば、廃棄物
は、次のような有効な製品を作るべく処理される。すな
わち、 −金属 → 再生処理 −鉱物 → 建築産業 −メタンガス −農業用製品 → 肥料及びキャリヤ（担体） −固形燃料 −電気的及び熱的エネルギ → 内的使用 −セルロース粉末 → キャリヤ及び添加剤 −紙パルプ → 紙及びボール紙の製造 家庭から出る混合廃棄物の場合、紙の比率は、別々に収
集する場合であっても１５〜３０重量％である。

【００１３】本発明によれば、さもなくば失われ易いセ
ルロースが、混合廃棄物から機械的に分離され、パルプ
又は粉末のような再使用可能な製品に変換される。ま
た、容易に分解できる汚染物質からは貯蔵可能なメタン
ガスが生成され、残余の固形物は農業用製品に変換され
る。更に、分解できないエネルギ材料は、貯蔵可能かつ
燃焼可能な物質に加工され、鉱物及び金属は仕分けされ
て再生処理できるように導かれる。

【００１４】

【実施例】以下、添付図面を参照して本発明の実施例を
詳細に説明する。家庭から出る、収集された混合廃棄物
は、収集車両から大箱１に放出される。廃棄物は、工程
２すなわちシュレッダにより予粉砕する工程に機械的に
移送される。シュレッダは、廃棄物をほぐして、最大サ
イズが約２０×３０cmになるまで廃棄物を予粉砕する。
シュレッダ２とソータ４との間のコンベア装置の上方に
配置された電磁石３により、廃棄物材料の流れからフェ
ラスメタル（鉄を含む金属）が除去される。電磁石によ
り吸引されたフェラスメタルは、浄化工程５に導かれ
て、スクラップから汚染物質が除去される。浄化された
金属は番号６で示す工程に導かれ、容器に梱包又は充填
された後、適当な再生処理作業を受ける。浄化工程５で
分離された汚染物質は主として有機物質であり、バイオ
リアクタ１９に運ばれてガス化される。

【００１５】このバイオリアクタ１９は市販のプラント
であり、有機部分の揮発性物質をガスに変換して、有機
固形物から分離する働きをする。これらのガスは、容器
に入れて輸送できる貯蔵可能な燃焼ガスとして工程２０
を経て市販できるように、準備されかつ精製される。工
程１９からの固形物はふるい分け作業２１に導かれ、こ
こで固形物は２つの分級物に分けられる。微細な固形物
は、工程２２において肥料製品に加工される。粗い固形
物（該固形物は、その一部に、ガス化されないエネルギ
キャリヤ粒子を有している）は混合ステーション２３に
導かれ、ここで、工程１１からのエネルギキャリヤと混
合される（工程４からのエネルギキャリヤとも混合する
ことができる）。この混合物はプレス２４に導かれる。
プレス２４は市販の装置であり、湿った混合物を加圧下
で脱水して燃焼可能なブリケット（練炭）に変換する。
この燃料は、工程２５を介して市場に供給してもよい
し、或いは、その一部を２段高温バーナ２６の熱に直接
変換することもできる。

【００１６】この熱は、地域暖房装置２７に供給、及び
／又は工程２８を介して内的供給装置（例えばパルプ乾
燥機１２）に供給することができる。工程２６からの灰
分は、工程２９を介して廃棄されるか、更に処理され
る。フェラスメタルが除去された廃棄物は、ソータ４に
おいて２つの分級物に分けられる。ここで分けられた重
い方の分級物は、空気浮上が不可能な鉱物及び湿った有
機物質を含んでおり、水分級装置（water classifier)
１６に導かれる。水分級装置１６は、有機物質から鉱物
及び非鉄系鉱物を分離する。浄化された重い物質は、工
程１７において非鉄系金属と鉱物とに分けられ、更に処
理すべく導かれる。有機物質は、水分級装置１６からの
水と共に沈澱槽１８に導かれ、沈澱槽１８は水から有機
物質を分離する。有機物質は前述のバイオリアクタ１９
に導入され、水は水分級装置１６及び洗浄プラント７に
戻される（循環）。

【００１７】空気浮上可能な分級物は、ソータ４から洗
浄プラント７に導入される。別の方法として、この空気
浮上可能な分級物（又はその一部）は、バイパスを介し
て混合機（混合ステーション）２３に導き、該分級物に
含まれる熱含量及び水分に影響を与えることもできる。
洗浄プラント７は、空気浮上可能な物質に付着している
有機汚染物質を洗い流す働きをする。有機汚染物質は、
洗浄水と共に上記沈澱槽１８に導かれる。既に説明した
ように、清浄水は水分級装置１６及び洗浄プラント７に
戻される。

【００１８】洗浄された空気浮上可能物質（この物質
は、主として、あらゆる種類の紙、織物及びプラスチッ
ク材料である）は、パルパ８に導入される。このパルパ
８は市販の装置であり、ウェットシュレッダ又はパルピ
ングミルと呼ばれているものでもよい。これらの装置
（一般に、３０〜５０℃の熱水が充満されている）に
は、非常に過剰な水（約５：９５％水）と共に空気浮上
可能物質が導入される。紙は、回転する水の遠心力効果
により粉砕され、繊維になるまで破砕される。この程度
まで破砕されると、空気浮上可能な分級物中に含まれる
紙片はこのウェットミリング工程で「溶解」し、個々の
セルロース繊維になる。このようにして得られたパルプ
−織物−プラスチック材料の混合物は、ポンプによりふ
るい分け装置９に送られる。このふるい分け装置９は浸
漬形ふるい分け装置であり、バラスト材料からパルプを
分離する。ふるい分け装置９からの流出液は処理プラン
ト３０に導かれる。次に、浄化された水がパルパ８に戻
され、有機質スラリが前述のバイオリアクタ１９に導か
れる。

【００１９】次に、ふるい分け装置９からのバラスト材
料が、フィルタプレス１１中の大部分の水から分離され
て、前述の混合機２３に導かれる。同じく前述の沈澱槽
１８には汚染水が供給される。ふるい分け装置９から取
り出されたパルプはプレス１０に供給される。パルプ
は、このプレス１０により、水が滴り落ちない程度まで
脱水されるので、通常のトラックで製紙工場まで輸送す
ることができる。プレス１０により圧搾された水も、前
述の処理プラント３０に導かれる。

【００２０】これと並行して、プレス１０からの圧搾パ
ルプは、乾燥／微粉砕作業１２に導かれる。このための
エネルギは、内部供給装置２６、２８から得ることがで
きる。乾燥セルロース粉は、高品位のキャリヤ又は添加
剤として、工程１４を介して適当な工業に供給される。
製紙工程１３、１４、１５は本発明による処理工程に関
連させるのが好ましい。そうすれば、製紙工程からの流
出液を、処理プラント３０又は沈澱槽１８を介して上記
と同様に処理でき、また、一緒に処理される汚染物質、
製紙工程からの切断屑及び生産廃棄物を戻して再生処理
することができる。

【００２１】

【発明の効果】本発明の処理方法によれば、次のような
多くの利点が得られる。すなわち、 １．手作業で仕分けすることなくして、混合廃棄物から
セルロースを回収することができる。 ２．廃棄物中に存在する有用な材料を完全に利用するこ
とができる。

【００２２】３．廃棄物からの残留物は極く僅か（最大
３％の灰分）であり、投棄する必要がない。 ４．本発明の処理方法は、エネルギ消費が最小限で済
む。 ５．高品質の材料が得られる。 ６．本発明のシステムは、廃棄物の組成とは無関係であ
る。

【００２３】７．本発明の処理方法は、個々の製品の市
場に拘束されることがない。 ８．最初に、有害物質の含有量が少ない農業用製品を製
造することができる。 ９．製紙の場合に、加工できない物質を廃棄するという
問題を解消することができる（通常、供給廃棄物の３０
％は投棄しなければならない物質である）。 10. 本発明の処理方法は、廃棄物が出る場所のどこでも
使用することができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の処理方法を示す流れ図である。

【符号の説明】

１ 大箱 ２ シュレッダ ３ 電磁石 ４ ソータ ５ 浄化工程 ６ 鉄スクラップ ７ 洗浄プラント ８ パルパ ９ ふるい分け装置 １０ パルププレス １１ フィルタプレス １２ パルプ乾燥機 １３ 製紙工場 １４ セルロース粉末 １５ 紙／ボール紙 １６ 水分級装置 １７ 鉱物及び非鉄系物質 １８ 沈澱槽 １９ バイオリアクタ ２０ メタンガス ２１ ふるい分け装置 ２２ 農業用製品 ２３ 混合機（混合ステーション） ２４ プレス ２５ 燃料 ２６ 高温バーナ ２７ 地域暖房装置 ２８ 加熱装置 ２９ 灰分 ３０ 水処理プラント

Claims (5)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 廃棄物材料の予粉砕、磁気分離、空気分
   級及び分別を行ない、家庭廃棄物、産業廃棄物及び他の
   同様な廃棄物を処理してセルロース材料を生成する方法
   において、前記空気分級において分けられた紙、織物及
   びプラスチック材料からなる軽量分級物を洗浄ステーシ
   ョンに導き、洗浄された空気浮上可能材料をパルパに導
   き、該パルパで処理した後に、ふるい分け作業によりバ
   ラスト物質を除去し、ふるいを通って水中に懸濁してい
   るセルロース粒子を更に処理するために乾燥することを
   特徴とする家庭廃棄物、産業廃棄物及び他の同様な廃棄
   物を処理してセルロース材料を生成する方法。
2. 【請求項２】 前記セルロース粒子を、製紙工場で更に
   処理することを特徴とする請求項１に記載の方法。
3. 【請求項３】 前記セルロース粒子を分離し、粉末とし
   て回収することを特徴とする請求項１に記載の方法。
4. 【請求項４】 前記処理工程中に発生する容易に分解可
   能な汚染物質を収集し、バイオリアクタ内でメタンガス
   を生成させることを特徴とする請求項１に記載の方法。
5. 【請求項５】 前記バイオリアクタ内で分解されない物
   質を、ふるい分け作業により２つの分級物に分け、細か
   い方の分級物を肥料製品に加工し、粗い方の分級物を、
   所望ならば、パルパ内での処理後のふるい分け作業のよ
   うな他の工程で発生したエネルギキャリヤを添加した後
   に、プレスで脱水して固体燃料に変換することを特徴と
   する請求項４に記載の方法。