常圧過熱蒸気熱分解装置

Ecology

電気と水で、廃棄物を燃やさずに乾燥・炭化。常圧過熱蒸気で有機物を熱分解し、大幅に減量・減容します。

こんな課題はありませんか?

  • 廃棄物の処理費・運搬費がかさんでいる
  • 焼却に頼らず、CO2やダイオキシンの発生を抑えて処理したい
  • 含水率の高い汚泥や食品残渣を、乾燥・減容したい
  • 廃プラスチックや廃タイヤ、竹・木材などを資源として活かしたい

常圧過熱蒸気による乾燥・炭化とは

水を加熱してつくる約100℃の飽和蒸気をさらに加熱すると、無色透明の「常圧過熱蒸気」になります。水は蒸気になると体積が約1,600倍に膨らむため、過熱蒸気の中の酸素濃度は0.1〜0.2%とほぼ無酸素になります。

この無酸素の状態で有機物を加熱するため、燃焼が起こらず、CO2やダイオキシン等の有害なガスは基本的に発生しません(処理物・処理量により異なります)。有機物は熱分解され、減量・減容した炭化物が残ります。

過熱蒸気は熱エネルギーの吸収が速く、遠赤外線との併用で熱効率が高いため、含水率の高い汚泥(含水率約80%)でも、約90〜120分で炭化できます。この基幹技術(常圧過熱蒸気による熱分解処理)は基本特許を取得した技術です。

処理の流れ

STEP 1
投入

破砕・計量した処理物を、ホッパーから熱分解チャンバーへ投入します。投入量はチャンバー容積の約30〜50%が目安です。

STEP 2
熱分解

電気ボイラーの蒸気をさらに加熱して過熱蒸気にし、チャンバー内へ吐出します。撹拌しながら乾燥・熱分解・炭化を進め、1サイクルは約60〜90分が目安です。

STEP 3
炭化物の回収

処理後は、サラサラした粉体状の炭化物が残ります。冷却後に取り出し、土壌改良材や燃料などに再利用できます。

STEP 4
乾留ガスの処理

発生した乾留ガスは熱交換器で凝縮液化し、油分と廃水に分けます。油分は精製して再利用でき、廃水は放流基準を満たして排出します。

圧力計と配管(イメージ)
圧力計と配管(イメージ)
処理施設(イメージ)
処理施設(イメージ)

特長

電気と水で運転

商用電源と水道水で運転し、化石燃料は使いません。脱炭素・電化に貢献します。

常圧・無酸素で安全

大気圧の乾留炉で、無酸素の過熱蒸気による熱分解のため、取り扱いが安全です。

CO2・ダイオキシンを出さない

燃焼しないため、CO2やダイオキシン等の有害なガスは基本的に発生しません。

大幅な減量・減容

炭素分の多い処理物は1/10〜1/30、廃プラスチックなど化石燃料由来の処理物は1/100〜1/200に減量・減容できます。

短時間・低コスト

熱効率が高く処理時間が短いため、ランニングコストの目安は4〜10円/kgです(処理物の物性や含水率による)。

シンプルな構造

装置の構造がシンプルで、メンテナンスがしやすく、動作はタッチパネルのメニューに温度・時間を入力する自動運転です。

処理例と装置仕様

99.9%

減量率(紙おむつの炭化実験)

約60〜90分

1サイクルの処理時間の目安

4〜10円/kg

ランニングコストの目安(処理物により変動)

処理物結果・内容
紙おむつ5,600gが炭化後は約50gに(減量率 約99.9%)
脱水ケーキ(めっき汚泥)処理30分で有機物がほぼ熱分解し、約90分でほぼ炭化。パウダー状の砂塵が残り、金・銀・銅などの有価材が残留
廃タイヤ熱分解して粗油を抽出し、粗油の燃焼実験も実施。残渣は炭化物とスチール(資料値:油分約60〜70%、残渣約10%)
被覆電線・エナメル線・廃プラスチック炭化処理実験を実施(廃棄電線は処理時間60分)。廃プラスチックなど化石燃料由来の処理物の減量減容率は1/100〜1/200
医療廃棄物(透析フィルターなど)炭化処理実験を実施(処理時間60分)
食品残渣・コーヒー搾りかす・おから・廃棄チーズ・鶏肉炭化前後の比較実験を実施。炭素分の多い処理物の減量減容率は1/10〜1/30
家畜ふん・木材チップ・竹材乾燥・炭化処理が可能(竹材・木材は竹酢液・木酢液の抽出も可)
処理例(資料に基づく実験結果)

主な用途

  • 脱水汚泥・食品汚泥・食品残渣・不良食品の乾燥・炭化
  • 動物のふん尿の乾燥・炭化
  • 竹材・木材の乾燥・炭化(竹酢液・木酢液の抽出も可)
  • 廃プラスチック・廃タイヤの熱分解・油化
  • 電線・医療・介護廃棄物(紙おむつなど)の炭化

装置仕様の目安

項目小型バッチ型(試作・小規模向け)大型(連続型など)
処理槽容積160 L機種により異なります(約1.5〜5 m³)
処理能力10 kgまで試作可能1日 約2〜3トン(1日10〜11時間稼働の目安)
1サイクル約60〜90分約40〜120分(処理物による)
過熱蒸気温度約120〜800℃同左
電源・消費電力三相200V 50/60Hz・最大 約30kW三相200V 50/60Hz・最大 約70〜80kW
給水水道水を直結水道水を直結
主要材質SUS304SUS304
外形寸法(目安)W1,450 × D1,100 × H1,500 mm機種により異なります(例:W5,000〜7,000 × D2,000〜2,200 mm)
装置仕様の目安(資料値)
ご注意

記載の数値は、資料や実験結果に基づく参考値です。処理物の種類・量・含水率、運転条件により結果は異なります。設置にあたっての法令上の扱い(廃棄物処理法・大気汚染防止法・消防法など)は、設置場所や処理物により異なるため、個別にご相談ください。

記載の効果・数値は、資料・試験・事例に基づく参考情報であり、効果を保証するものではありません。実際の効果は使用条件・環境により異なります。

よくある質問

どんなものを処理できますか?

汚泥、食品残渣、家畜ふん、竹材・木材、電線、廃プラスチック、廃タイヤ、医療・介護廃棄物など、主に有機物の乾燥・炭化・熱分解に使います。処理物の種類・量・含水率により条件が変わるため、まずはお問い合わせください。

燃やさないのに、なぜ処理できるのですか?

常圧過熱蒸気の中はほぼ無酸素のため、燃焼せずに有機物を熱分解(乾留)します。過熱蒸気は熱の伝わりが速く、遠赤外線との併用で熱効率も高いため、水分の多い処理物も短時間で乾燥・炭化できます。

排水や乾留ガスはどうなりますか?

乾留ガスは熱交換器で凝縮液化し、グリーストラップで油分と廃水に分けます。油分は精製して再利用でき、廃水は自治体の放流基準を満たして排出します。液化しにくいガスが出る処理物には、オプションで触媒ボックスを追加できます。

運転に必要なものは?

電気(三相200V)と水道水です。化石燃料は使いません。処理物の投入機(コンベア式・リフト式・汚泥ポンプ式など)は、お客様の仕様に合わせて選べます。

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お問い合わせ・処理のご相談

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