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第2章 日本の廃棄物の再資源化技術

2.3 減容・減量化 (カテゴリー V)

"減容・減量化"の処理は、輸送コストの低減とともに、後工程の "分別・分離・選別"や"再資源化"での装置コストの低減にも寄与する工程として重要である。

(1)脱水・濃縮

"脱水・濃縮"の処理は、汚泥、廃油、廃酸、廃アルカリ、動植物性残さのような液状あるいは含水率の高い廃棄物に適用される技術である。この処理によって、発生現場で廃棄物の重量あるいは体積を大幅に減少させるとともに、処理効率を高めることもできる。製品には、遠心分離器、各種プレス装置、加熱蒸発装置、フィルター等がある。

次に示す<スクリュープレス>は、円筒状のスクリーンの中にスクリューが設置され、スクリュー軸が出口に向かって次第に太くなっていることにより、廃棄物の1ピッチの容積が徐々に小さくなり、圧縮されるようになっている。各種汚泥や食品工場から排出される植物性残さ等の脱水に多く用いられる。

<スクリュープレス外観と内部構造図>

スクリュープレス外観 内部構造図

(2)乾燥

"乾燥"の処理は、脱水よりもさらに固体廃棄物の含水率を下げることにより、発生現場で廃棄物の重量を大幅に減少させる。この処理が再資源化物を得るための最終工程となる場合もある。処理対象物には、紙くず、木くず、厨芥のほか、前述の"脱水・濃縮"処理後の汚泥、動植物性残さ等がある。

次に示す<食品廃棄物乾燥機>は、脱水後のコーヒー粕やジュースの絞り粕等の植物性残さを粉砕・熱風乾燥し、再資源化物(食品添加物)を得る装置である。

<直接加圧型ヒートポンプ式濃縮乾燥機>は液状物から粉体状の乾燥物を一気に得ることができる機械で、液状物から発生した蒸気を圧縮機で加圧昇温させて加熱している。このように、"乾燥"処理には、廃油、廃酸、廃アルカリ等を一度に"脱水・濃縮・乾燥"させる技術もある。

<食品廃棄物乾燥機(食材乾燥機)>

食品廃棄物乾燥機(食材乾燥機)

<直接加圧型ヒートポンプ式濃縮乾燥機>

直接加圧型ヒートポンプ式濃縮乾燥機

(3)圧縮

"圧縮"の処理は、固体廃棄物(空き缶、廃プラスチック、紙くず等)を圧縮することで、大きな減容効果があり、発生現場からの輸送効率を高めることもできる。

次に示す<小型強力圧縮機>は、空き缶や廃プラスチック容器をボタン操作一つで圧縮・結束することができる。

<小型強力圧縮機(投入→圧縮→圧縮後)>

小型強力圧縮機(投入→圧縮→圧縮後)

(4)生分解

"生分解"の処理は、バイオマスを肥料、飼料、エネルギー等に変換する、あるいは減量する技術である。

次に示す<有機性廃棄物高速発酵分解消滅型装置>は、生ごみの発生現場や集積場が比較的小規模な場合(家庭、料理店、レストラン、ホテル)の減量処理に適している。

<家畜用バイオトイレ>は、1日に1〜2トンの家畜糞尿を処理するもので、水分をオガクズに保水させ、加熱し、スクリューで撹拌し、蒸発させ、残った約10%の固形分を微生物の働きで水と二酸化炭素に分解処理する。分解されない無機成分(窒素、リン酸、カリウムなど)は残さとして残り、粉状態でオガクズに吸着される。オガクズの交換は年に2〜3回が目安で、使用後のオガクズは理想的な有機肥料となる。この他、バイオトイレには家庭用や仮設用の小規模なものもある。

<有機性廃棄物高速発酵分解消滅型装置(生ごみ用)>

有機性廃棄物高速発酵分解消滅型装置(生ごみ用)

<家畜用バイオトイレ>

家畜用バイオトイレ

(5)焼却

"焼却"の処理は、可燃性廃棄物の減容・減量化に最も効果的な方法である。日本では、焼却時に発生する熱を回収し、電力や蒸気に変換し、有効利用している(サーマルリサイクル)。また、焼却灰(燃えがらとばいじん)のうち、ばいじん(焼却時に排ガス中に同伴される灰で、バグフィルタなどの集塵装置で捕集される。)には重金属が多く含まれるため、そのままでの埋め立て処分は許されない。そのため、ばいじんは薬剤処理やセメント固化により、重金属が溶出しないように処理する必要がある。

さらに、焼却灰の埋め立て処分量を減らすために、路盤材、レンガ、セメント原料等への利用が図られている。その際、焼却灰中の金属やガラス等の異物の除去、鉄筋を腐食させる塩素の除去(セメント原料にする場合)等、再利用の用途に応じた処理ないし作業が必要とされる。

焼却設備には、都市ゴミ用の大規模なものもあれば、発生現場で使用される比較的小規模なものもある。特に、後者は収集システムが確立していない地域、あるいは都市ゴミ焼却施設の処理能力が十分でない地域で、ニーズが高い。

焼却炉の形式には、固定床炉、ストーカ炉、ロータリーキルン炉、流動層炉、回転床炉などがあり、その特徴と対象廃棄物の種類は次表のとおりである。

表2-2. 焼却設備の形式と特徴

焼却設備の形式と特徴

出所:「産業廃棄物処理ガイドブック」東京ガス産業廃棄物問題研究会編 電力新報社発行

(6)破砕・粉砕

"破砕・粉砕"の処理は、輸送や再資源化処理の前処理として行われる。"破砕・粉砕"の技術は固体廃棄物の減容化に欠かせない技術であり、処理対象物によって多くの方式がある。 次表は、廃棄物を対象にした場合の主な破砕・粉砕技術の概要と用途をまとめたものである。

表2-3. 主な破砕・粉砕技術の種類と用途

主な破砕・粉砕技術の種類と用途

また、特定対象物に特化した製品もあれば、処理対象物を選ばない汎用的な製品もある。この技術は、後述する"分別・分離・選別"技術の前処理的な役目を果たすことが多く、必要とされる破砕性能は、"分別・分離・選別"に用いられる技術とのセットで検討される。ここでは、一軸破砕機の外観とその破砕物の例を示す。

<一軸破砕機とその破砕物の例>

一軸破砕機とその破砕物の例

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