廃棄物オートクレーブ

廃棄物オートクレーブは、産業用オートクレーブの熱、蒸気、圧力を利用して廃棄物を処理する固形廃棄物処理の一種です。廃棄物オートクレーブは、廃棄物をバッチ式または連続フロー式で処理します。バッチ式処理では、飽和蒸気が約160℃（320℉）の温度でオートクレーブに送り込まれます。^[1]容器内の蒸気圧は、廃棄物を完全に「加熱」するために、最大45分間、最大6バール（ゲージ圧）に維持されます。オートクレーブ処理は病原体やウイルスの殺菌率を非常に高くしますが、処理後に生じる繊維質の製品はデンプン、セルロース、アミノ酸を多く含むため、細菌や真菌の影響を受けやすいです。主に液体を含む廃棄物の滅菌用に設計された廃棄物オートクレーブは、排水除染システムとして知られています。

一部のオートクレーブ（廃棄物コンバータとも呼ばれる）は、大気圧範囲で動作し、病原性廃棄物の完全な滅菌を実現します。過熱状態と蒸気発生は、滅菌容器内の大気圧と負圧を循環させる可変圧力制御によって実現されます。この新しいアプローチの利点は、圧力容器の操作に伴う複雑さが排除されることです。ただし、97%飽和していない蒸気は、接触する物品の表面に存在する可能性のある胞子を死滅させるのに十分なエネルギーを含まない可能性があります。

プロセス結果

「バッチ式」オートクレーブ処理では、「加熱」工程によってプラスチックは軟化・平坦化し、紙などの繊維質物質は繊維質の塊に分解され、ボトルや金属物は洗浄され、ラベルなどは剥がされます。この工程により、廃棄物の嵩は約60%削減されます。「加熱」後、蒸気の流れが停止され、凝縮器から圧力が放出されます。圧力が解放されると、オートクレーブの扉が開き、ドラムを回転させることにより、「加熱」された物質が排出され、一連のスクリーンと回収システムによって分離されます。

連続フローオートクレーブプロセスでは、ガラス、石、金属が「加熱」プロセス開始前に廃棄物から除去されるため、エネルギー、労働力、設備コストを大幅に削減できます。このプロセスでは、廃棄物の投入から製品排出まで、容器内の温度や圧力が低下することはありません。材料は、コンピュータ制御のプロセスコンベアによって連続的にプロセス内を移動します。廃棄物が最初のコンベアに投入された後は、プロセス全体が自動化され、容器内部の清掃に人手が介入する必要がありません。

初期のシステムでは、主な生成物はセルロース繊維でした。これは、廃棄物に含まれる腐敗性（分解性）成分、セルロース、リグニンから構成されています。この繊維は嫌気性消化槽に投入することで、廃棄物の生分解性を低下させ、バイオガスを生成することができます。あるいは、繊維をバイオ燃料として利用することもできます。

いくつかのシステムは、加水分解されたヘミセルロース糖とタンパク質の大部分を水溶性物質として洗い流すと主張しています。残った物質は、簡単な物理的分離（トロンメルスクリーン）の後、いくつかの有用な用途があります。あるシステムは、処理中に加熱によりセルロースを乾燥できると主張しており、別のシステムは、圧力と蒸気動力学を用いて（はるかに経済的に）セルロースを乾燥できると主張しています。

繊維分離後、二次流は混合プラスチック（通常は軟化・変形されているため分離が容易）、ガラスおよび骨材流、そして鉄金属と非鉄金属の分離で構成されます。オートクレーブ容器の熱、蒸気、回転作用により、食品缶詰からラベルや接着剤が剥離され、リサイクル可能な非常に高品質な鉄・非鉄金属流が残ります。

水、繊維、金属、そして多くのプラスチックを除去することで、処分対象となる残留廃棄物は、元の廃棄物の重量の10%未満になり、分解してメタンを生成する物質は実質的に含まれなくなります。欧州のシステムは、欧州の廃棄物処理およびリサイクルに関するすべての要件を満たし、それを上回っています。

積込み、処理、選別という全プロセスは通常90分以内に完了します。典型的なバッチ式構成では、10トンユニット2台を並列運転することで、予防保守時間を含めて1日あたり440トンの処理が可能です。連続フローシステムはモジュール式で、必要な処理能力に合わせて特別に設計されています。

容器のサイズはベンダーによって異なります。経験上、「小型」容器では生産性が十分ではなく、逆に大きすぎる容器では重量が重すぎて機器の故障につながる可能性があります。

参考文献

1. ファイバーリサイクルプロセス環境庁廃棄物技術データセンターEstechファイバーリサイクルプロセスの評価

外部リンク

• www.ecohispanica.es 2022年6月20日アーカイブ（Wayback Machine）
• エステック
• Ambiensysウェブサイト 2022年4月7日アーカイブWayback Machine
• Sterecycleウェブサイト 2021年3月9日アーカイブWayback Machine
• バブコック廃棄物処理オートクレーブシステム