廃棄物リサイクル

余剰汚泥処理 α-Gaia による粉末化→火力発電燃料製造

α-Gaia とAOS
  
α-Gaia は、AOS(活性空気発生装置)によって生成された活性酸素を含む空気を処理有機物に効率よく接触・混合させて、短時間で分解・乾燥・粉末化させる装置である。
活性酸素(特にOH ラジカル)は、地球上で最も酸化能力が高い。すなわち活性酸素で分解できないものは、他に分解の方法がない。提案する汚泥処理プロセスは、この活性酸素を利用したものである。    
  
AOS(活性空気発生装置)
  
AOS は、人工衛星の利用されているイオンエンジンに似ていて、イオン発生装置と電子加速器から成り立ち、装置はシンプルで、活性酸素、マイナスイオンが加速されて、非常に強い分解能力を発揮する。
A1-TERRAST
しかし、活性酸素処理は万能ではない。

処理利用にあたって
長所:地球上で最も酸化能力が高い
短所:短時間で消滅する(100万分の1秒~6秒)

   
  
α-Gaia(有機物処理装置)
  
AOS が生成した活性空気を処理槽内で効率よく反応させ、有機物を分解・粉末化させる世界随一の有機物処理装置。
A1-TERRAST
余剰汚泥の細胞は活性空気による加水分解で細胞膜が破壊され、中の細胞質が流出する(細胞質が高含水の原因)。次に細胞質の水分を活性空気が微細にすることで、空気に乗りやすくし、水分は蒸発・装置外に排出される。    


α-Gaia の3 大特徴

1) 有機物分解

  
有機物は基本的に炭素の結合を中心に成り立っている。この炭素結合が非常に強固なため、細胞膜破壊も非常に難しい。活性酸素はこの炭素結合を比較的容易に切断することが出来る。    
TERRAST原理

 α‐Gaiaにより処理された有機物は、炭素と結合した
 微細粒となる

2) 水蒸散の促進

TERRAST原理

 メカニズムはまだ解明されていないが、活性空気は乾燥
 を促進させる。水のクラスターのようなものに何らかの
 変化を与えて、空気に乗りやすい状態にするのでは
 ないかと考えている。


3)殺菌効果

  
上記の活性空気の作用が起こっている中で、有機物に付着した菌類も分解されることとなり、菌は0になる。    
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α-Gaia 概要
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α-Gaia-100(100㎏処理)

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α-Gaia-2000(2t処理)

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滋賀県湖南中部浄化センターでの下水汚泥処理試験

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工場排水処理・余剰汚泥処理試験



1)活性酸素+熱処理(100kg)

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余剰汚泥100㎏投入
1時間後(細胞膜が破壊され、
出てきた水分で汚泥が団子状になる)
4時間後(この時点でかなり
減容している)
  

スタート

  

1時間後

  

4時間後

2)熱処理のみ(50kg)

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※熱風のみの場合は、変化がない
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重量 65~70%減
含水率 20~30%

余剰汚泥燃料化の提案(下水処理場等大量発生の場合)


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小規模汚泥発生の場合→オンサイト発電


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温水・電力供給付きオンサイト余剰汚泥処理装置「α-Gaia」


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下水処理・汚泥処理のランニングコスト大幅削減



水草からエタノール α-Gaia による粉末化で生成時間大幅短縮

バイオマスのエタノール化の問題
  
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水草からエタノール生成に利用愛媛大渡辺誠也教授と共同研究


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高効率メタン発酵(コンパクトメタン発電設備)

  
メタン発酵施設が巨大なのは、投入された有機物類の細胞膜をメタン菌が破壊して栄養源を得るまでに時間がかかる。投入する有機物の細胞膜を事前に破壊しておくと、メタン菌がすぐ食べることが出来るので、施設はコンパクトになる。    

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汚泥不溶出凝固「新クリラック処理」

  
汚泥関係廃棄物は今までほとんど埋め立て処理されてきました。焼却処分したり、含有有害物質を除去したりするには、あまりに費用が掛かるのと、処理エネルギーや発生ガスも大きな問題です。ましてや、リサイクルなどということは、考えることすらありませんでした。    

簡単・早い・安い・安全、汚泥(無機から有機廃棄物まで)凝固技術

  
新クリラック凝固処理は、今までの汚泥処理の問題をすべて解決し、しかもリサイクルや、再利用が可能になります。    
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石油汚泥(スラッジ)
凝固剤を入れて攪拌5分
15分後で垂れないまで凝固
8日目で持てるまでに
新クリラック処理の特徴
  
※セメント・石灰不要の凝固処理
安全・安定 : あらゆるヘドロを無害な砂質土にする。
再泥化、有害物質の再溶出無し。
大量・早い : ヘドロの含水率にかかわらず、短時間で凝固。
1時間で移動可能状態に凝固。
再泥化しないので、天日乾燥で脱水処理可能(約4~10日)
減容化 : 各種排水スラッジ等は1/10以下に減容可能(含水率10%以下)。
リサイクル : セメント系処理剤のように、凍結、熱、風化による劣化がない。
法面等の緑化、公園の芝生施工等の基盤材として利用が可能。
石油系スラッジは水分がなくなるので、燃料利用も可能。
中性処理 : 中性域で処理、安定化されるため、酸・アルカリ二次汚染が発生せず、
魚介類や植物の生息に影響がない。
新クリラック処理フロー
  



新クリラック処理泥溶出試験結果
  
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凝固・脱水のメカニズム
  

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処理例
  

1)余剰汚泥(脱水・含水率80%)

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4日目
15日目

2)余剰汚泥(沈殿・含水率98%)

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30分後、水に入れても再溶解無し

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5日目
13日目

3)石油汚泥(掘削時発生)

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7日目

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14日目
20日目

石油汚泥(スラッジ)凝固物の燃焼試験
  
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固化した石油スラッジにバーナーで着火

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安定的に燃え続けます
最終的に残渣は残りません

有機固体廃棄物熱分解炉(油化装置) α-Gaia タイプH(Manyou)

 有機固形廃棄物熱分解装置は、廃棄タイヤ、ASR、RDF、含油スラッジ、汚泥、塗料残渣、有害廃棄物包装などの取り扱いが困難で資源利用低い固形廃棄物対策として開発した総合資源化処理装置である。連続式またはバッチ式の材料供給があり、有機固形廃棄物を無酸素で00~450℃温度の密閉熱分解炉に投入し、熱分解ガスを産出する。その熱分解ガスを凝縮装置を通過させることで、粗油(未精製原油)を回収する。未凝縮ガスは再び燃焼室に送り再燃焼させる。燃焼した排ガスはアルカリ洗浄、活性炭吸着などをした後、排出基準に達して排出する。 この過程を経た固体有機物は、再利用可能なオイル、カーボンブラック、可燃性ガス等で、高品質、貯蔵が容易、運搬が容易、エネルギー密度が高く、使用に便利な高付加価値エネルギー製品になる。
   
α-Gaia

熱分解炉で処理できるもの


   
α-Gaia

α-Gaia タイプH(Manyou)の環境・省エネルギー特徴


1.排ガス(煙)排出量は少なく、大気を汚染することがない。
標準的な固体 (石炭)燃焼の空気過剰係数は1.8、ガス燃焼の空気過剰係数は1.2であり、熱分解 プロセスで燃焼するガスの量は材料の総量の約15%しか占めないため、嫌気性熱分解によって発生する煙道ガスは 焼却による排気総量の10%未満である。同時に、排ガスを燃焼させているため、単位排気の空気汚染要因:PM2.5、SO2、NOx、重金属などは非常に低く、それらが放出する大気汚染要因は、焼却と比較して全く問題ない。   

2.ダイオキシンの生成を効果的に抑制する。
固形廃棄物の熱分解ゾーンでは、嫌気性環境のためにダイオキシンの生成を抑制する。またガス燃焼ゾーンでは、温度は850℃を超えて維持され、滞留時間も2秒を超える。そのため、ダイオキシンがあったとしても、ここで分解されることになる。   

3.重金属の安定化。
嫌気性熱分解の還元環境では、重金属は交換可能な不安定状態などのから残渣状態などの安定な形態に変換され、ほとんどすべての重金属が炭素残渣(水銀を除く)に固化される。   

4.温室効果ガスの排出を削減する。
バイオ炭は安定性が高く、長期間土壌にとどまることができる。 熱分解により、バイオマス炭からバイオ炭への変換により、約50%以上炭素が隔離され、二酸化炭素や一酸化炭素などの温室効果ガスの排出が大幅に削減される。   

5.排ガス処理設備のイニシャルコスト及び煙道ガス処理のランニングコストを大幅に削減
固形廃棄物の燃焼処理と比較して、嫌気性熱分解による大気中に排出される煙道ガスの量は約1/10であり、また煙道ガスの放出によって失われる熱エネルギーは非常に小さいので、イニシャル・ランニングコストが大幅に削減される。   
6.最小限の熱分解炉エネルギー消費
原材料の熱分解温度は焼却炉よりもはるかに低く、特殊な熱伝導および熱媒体の内部循環システムにより、エネルギー消費は最小限に抑えられる。 一般的な有機物が自己熱分解に必要なエネルギーは、自身が持っているエネルギーの10~15%しか占めておらず、ほとんどのエネルギーは「オイル」と「カーボン」の形で保存される。   

7.排出される排気ガス温度は約60℃のみであり、煙道ガスの余熱はほぼすべて利用され、エネルギー損失がない
バイオ炭は安定性が高く、長期間土壌にとどまることができる。 熱分解により、バイオマス炭からバイオ炭への変換により、約50%以上炭素が隔離され、二酸化炭素や一酸化炭素などの温室効果ガスの排出が大幅に削減される。   

α-Gaia タイプH(Manyou)をお勧めする最大の理由
 1) 5年余り、数十台の設置・稼働実績による、装置、処理システム、
   メンテナンスの完成度の高さ
 2) 中国での製造による、処理装置の低価格提供
 3)処理物、処理条件に対応した豊富な提案、設計


α-Gaia タイプH(Manyou)の多様な処理システム


Ⅰ 連続式熱分解システム

   
α-Gaia

連続式熱分解装置は、前処理、熱分解、オイル収集、非凝縮ガス精製熱利用、排ガス処理、制御から構成される。   

① 熱分解部の基本構造
供給システム、熱分解主炉、燃焼装置、排出装置等で構成される。機能は、熱分解主炉に原料を投入してから、分解して末端まで移動させる。
  

 供給システム
送料装置、密閉搬送装置、ガスロック装置などで構成され、原料を均一かつ連続的に熱分解主炉に供給することで、炉内への空気の混入を防ぎ、熱分解ガスの溢れを防ぐことができます。

  熱分解主炉
回転炉体、熱風通路、断熱層などからなり、バーナーは供給システムに接続され、熱分解固体生成物出口と熱分解ガス排出管は後部に配置されている。

  熱焼装置
天然ガスバーナー、非疑縮性ガスバーナー、燃焼筒、パイプ、管継手からなり、非疑縮性ガスと天然ガスから熱を供給し、高温で非疑縮性ガス中の有害物質を燃焼させます。

  排出装置
ガスロック装置と冷却コンベアで構成され、熱分解炭素を室温+40℃以下の安全な出力に冷却することができる。ガスロック装置は、炉内への空気の侵入を防ぎ、熱分解ガスのオーバーフローを防ぎます。

② 装置パラメーター
  

|RDF、ASR、廃プラ等熱分解設備|

装置モデル

 処理能力
 (T/d)


 主炉寸法
 (mm×m)


 炉重量
 (kg)


 入力
 (kw)


 作業方式

加熱方式と
燃焼室温度


Pl-20系列

15-20

Φ1200×12~15

~42000

120

連続式

天然ガスと非凝縮ガス、燃焼室の温度850-1150℃停留時間≧2s

Pl-65系列

40-65

Φ1800×18~22

~55000

190

連続式

Pl-100系列

80-100

Φ2500×25~30

~115000

190

連続式

|医療廃棄物及び包装物熱分解設備|

装置モデル

 処理能力
 (T/d)


 主炉寸法
 (mm×m)


 炉重量
 (kg)


 入力
 (kw)


 作業方式

加熱方式と
燃焼室温度


BPH-12

8-12/回

Φ2500×8~10

~37000

120

バッチ式

天然ガスと非凝縮ガス、燃焼室の温度850-1150℃停留時間≧2s


|廃タイヤ熱分解設備|

装置モデル

 処理能力
 (T/d)


 主炉寸法
 (mm×m)


 炉重量
 (kg)


 入力
 (kw)


 作業方式

加熱方式と
燃焼室温度


BPT-08

6-8T/回,2日3回

Φ2500×8~10

~37000

120

半連続式

天然ガスと非凝縮ガス、燃焼室の温度850-1150℃停留時間≧2s

PT-100系列

80-100

Φ1800×18~22

~55000

190

連続式

PT-40系列

30-40

Φ1200×12~15

~42000

190

連続式

Ⅱ バッチ式熱分解システム
   
α-Gaia

バッチ式熱分解装置(間欠式および半連続式熱分解装置)には、主に次のものが含まれる。前処理システム、供給システム(半連続炉)、熱分解および燃焼システム、油回収モジュール、排煙処理モジュール、排出 システム(半連続炉)、電気制御モジュール   

バッチ式熱分解炉は、回転炉本体、熱風通路、断熱層、シャシアセンブリなどから構成され、炉の扉を開くことで、廃棄物を炉に送られ、次いで炉の扉が閉じられ、炉のテールに熱分解ガスの排気が与えられる。パイプライン、熱分解ガス排気管は熱分解ガス凝縮システムに接続されている。


燃焼システムは、バーナー、燃焼管、パイプ、パイプ付属品で構成され、熱分解の主炉を加熱するための燃料として非凝縮性ガスと天然ガスが使用され、高温が非凝縮性ガス中の有害物質を燃焼させる。


   
α-Gaia    α-Gaia
排ガス処理スクラバーとオイル回収冷却装置

①バッチ式熱分解炉の特徴
  








バッチ式熱分解炉の技術特徴

投資が少ない、前処理プロセスを減らす、操作は比較的簡単、安全、安定かつ信頼性が高い。
正確な熱分散定温加熱が実現でき、主炉の外壁おより燃焼室の本体の温度は周囲温度+40℃を超えない。
このシステムは、安全で信頼性があり、そして継続的かつ安定的に作動することができ、そして加圧、加熱漏洩危険警報および窒素置換、ならびに保護システムを有する。
炉体の出口端部は逆スラスト螺施を備えており、これは正にも逆にもすることができ、多方面からスラグ排出に仕様される。
特別な可燃性ガス精製システムを設置し、熱分解ガスを精製して加熱システムの燃料として使用する。
熱利用を改善し、排出ガスを削減するために熱風の再利用と給気システムを設定できる。
全システムは制御点のために自動制御そして連鎖調整を実現できるPLCのプログラム可能な論理制御システムを採用し、そしてデータ獲得、計算、警報および自動訂正の機能を有する。
装置の日常維持をし易い、そして主要な装置の耐用年数は3年以上です。

半連続式熱分解炉の技術特徴

半連続的な供給と排出が実現され、一日で複数の炉門を開くことができます。
バッチ炉と比較して、炉の主扉を開く必要がない入出庫装置を備えているため、より環境にやさしく効率的です。

②装置パラメーター
  

|廃タイヤ熱分解設備|

装置モデル

 処理能力
 (T/d)


 主炉寸法
 (mm×m)


 炉重量
 (kg)


 入力
 (kw)


 作業方式

加熱方式と
燃焼室温度


BPT-08

6-8T/回,2日3回

Φ2500×8~10

~37000

120

半連続式

天然ガスと非凝縮ガス、燃焼室の温度850-1150℃

PT-100系列

80-100

Φ1800×18~22

~55000

190

連続式

PT-40系列

30-40

Φ1200×12~15

~42000

190

連続式

|含油スラッジ、工業汚泥、ペント滓等熱分解設備|

装置モデル

 処理能力
 (T/d)


 主炉寸法
 (mm×m)


 炉重量
 (kg)


 入力
 (kw)


 作業方式

加熱方式と
燃焼室温度


BPH-08

6-8T/炉,2日3回

Φ2500×8~10

~37000

120

半連続式

天然ガスと非凝縮ガス、燃焼室の温度850-1150℃

PH-35系列

25-35

Φ1200×12~15

~42000

190

連続式

PH-80系列

60-80

Φ1800×18~22

~55000

190

連続式

|RDF、ASR、廃プラ等熱分解設備|

装置モデル

 処理能力
 (T/d)


 主炉寸法
 (mm×m)


 炉重量
 (kg)


 入力
 (kw)


 作業方式

加熱方式と
燃焼室温度


PI-20系列

15-20

Φ1200×12~15

~42000

120

連続式

天然ガスと非凝縮ガス、燃焼室の温度850-1150℃

PI-65系列

40-65

Φ1800×18~22

~55000

190

連続式

PI-100系列

80-100

Φ2500×25~10

~37000

120

連続式

|医療廃棄物及び包装物熱分解設備|

装置モデル

 処理能力
 (T/d)


 主炉寸法
 (mm×m)


 炉重量
 (kg)


 入力
 (kw)


 作業方式

加熱方式と
燃焼室温度


BPH-12

8-12T/炉

Φ2500×8~10

~37000

120

バッチ式

天然ガスと非凝縮ガス、燃焼室の温度850-1150℃


Ⅲ 設置例
  
① 危険廃棄物熱分解 汨罗万容固体废物处理有限公司
900-044-49ブラウン管5万噸、900-041-49廃棄包装物と容器2万噸、有機類危険廃棄物3.9万噸(HW06有機溶剤と有機溶剤含有廃棄物2000噸、HW11精蒸留粕4000噸、HW12染料と塗料廃棄物1.5万噸、HW13有機樹脂類廃棄物8000噸、HW16感光材料廃棄物5000噸、HW49他の廃棄物5000噸   
   
α-Gaia
   
α-Gaia α-Gaia α-Gaia


② 生活ゴミ熱分解  长沙县生活垃圾分类处置基地
生活ゴミ処理量300噸/日、その中に混合ゴミ100噸、資源ゴミ100噸、粗大ゴミ50噸、市場有機ゴミ50噸。年処理生活ゴミ10.95万噸、年熱分解油製造量6570噸、熱分解カーボン1万噸。   
   
α-Gaia

③ 生活ゴミ熱分解  新密万容环境科技有限公司
生活ゴミ処理量600噸/日、新鮮な生活ゴミ300噸と古い腐敗ゴミ300噸   
   
α-Gaia

④ 廃プラ・ゴム・タイヤ・危険廃棄物熱分解 永兴鹏琨环保有限公司
900-045-49廃棄電路板2万噸、含銅廃棄物(HW17、HW18、HW22、HW48、900-044-49、HW50)13.38万噸、有機類危険廃棄物(HW02、HW06、HW08、HW13、900-041-49)4.5万噸、廃プラとゴムタイヤ等一般有機固体廃棄物3.2万噸。    
α-Gaia
※それぞれの施設はいつでも見学が可能(事前予約ください)  
  


『有機固体廃棄物熱分解炉利用に関する協業意向書』に調印


2019年11月29日
湖南万容科技股份有限公司本社に置いて、湖南万容科技 董事長明果英、WEF技術開発 青山章、WEF技術開発の中国合弁会社 西安立奇環保科技 総経理孟昭の3社で、湖南万容が開発・製造・運用している有機固体廃棄物熱分解炉(油化装置)の技術協力と日本での販売についての覚書に調印しました。
    
α-Gaia α-Gaia


2019年12月7日~8日
第13回日中省エネルギー・環境総合フォーラム(東京)にて、湖南万容とWEF技術開発が、WEF技術開発の油含有排水の脱水処理技術提供及び日本での有機固体廃棄物熱分解炉(油化装置)の販売展開についての協業意向書に調印し、日中政府関係者の見守る中、文書交換しました。
    
α-Gaia α-Gaia