1)CO2削減に関する提案書

１日約70ton、年間約2万トンの一般家庭ゴミを焼却処分する場合と、加水分解処理する場合の環境に与える影響の比較を次に提示します。

一般廃棄ゴミは、焼却処分されると燃焼過程に於いて其のゴミ中の炭素成分量に比例した二酸化炭素CO2が発生します。(燃焼物全てに共通)二酸化炭素は地球温暖化の大きな原因となっている温室効果ガスです。[京都議定書]の中で削減目標がはっきりと定められています。

本題に入る前に加水分解反応に付いて説明致します。
Before entering a main subject, I’ll side with hydrolysis reaction and explain.

定義: 加水分解とは、化合物に『水』が作用して起こる分解反応である。

現象例 : 塩(NaCl)を水に溶かすと酸と塩基に分解する反応とか、有機化合物では、エステルや蛋白質などが水と反応して酸とアルコールやアミノ酸などが出来る反応などの事を云います。叉、余り履かずに下駄箱に仕舞ってあった靴底のウレタンソールが履いた途端に罅割れを起こす、、この様な経験をお持ちの人も居られるかと思いますが是なども水(水分)が作用した加水分解反応に因る現象であります。いずれの反応も常温、常圧の基で起こっている加水分解反応です、我々はあまり意識していないが日常的に起こっている至極普通の分解現象です。しかし、ここで云う加水分解反応とはその様にスローライフ的な反応では有りません。それらの反応を、装置を用いて人工的に起こさせるのです。其の方法とは !! 先ず、専用の圧力容器を用いて其の中に処理対象物を収納し、密閉状態にした後に高圧の飽和蒸気を投入するのであります。容器中で『水』(蒸気)を高温(374℃)高圧(22MPa)以上の状態にすると超臨界水に成ります。此の雰囲気中に置かれればあらゆる物質は化学反応により全て分解されて何も残らず水とガスだけに成ります。

是が究極の加水分解反応です。

この度、提案させて頂きます加水分解反応は上記の超臨界水の手前の温度、圧力雰囲気(温度170～210℃、圧力15～20気圧)の亜臨界状態を作り出す装置での反応処理であります。
此の方式で処理を行えば全てを完全分解するのではなく、有機物の分子結合を、切り離し小分子化を行い、ゴミも資源と言う観点に立ち肥料原料や飼料として、叉は分解物から有効物の精製分離による取り出しや、カーボンニュートラルとしての燃料化などの様々な分野で有効利用が可能な物質、に変える事の出来る最も理想的な処理方法と云うことが出来ると思います。
特筆すべきは、此の装置で反応処理を行う際には、焼却方式で無いのでCO2其の他ダイオキシン等の有害物質の発生が全く無いという事です。
この亜臨界状態による廃棄物の加水分解処理について、地球に与えるとても大きな良い効果を次に記述致します。
重ねて申し上げますが、この方式による分解工程で特に注目すべき事は、

自然方式の分解(コンポスト方式を含む)に比べCO2は言うに及ばずメタンガスや硫化水素ガス、ダイオキシン等の環境に悪影響を及ぼす有害物質の発生は全く無いという事で有ります。

後記の計算には複雑に成りますのでCO2以外のガスは除外致します、但しメタンガスも硫化水素ガスも地球環境に対して決して歓迎されるものでは有りません。特にメタンガスはCO2以上に温室効果の高い歓迎したくないガスで有ります、今回の計算には含めませんが総量に対して意識の中で加算して考えて下さい。
尚、文中に於ける加水分解処理と云う表現は、全て亜臨界状態での処理とご理解願います。

2)枯渇の心配の無いバイオマス燃料に付いて!!

継続的、且つ大量に燃料を必要とする事業所様並びにゴミ処理に日夜取組まれている自治体様への提案書

近年地球温暖化防止のために温室効果ガスCO2の排出削減が叫ばれています、其の為の対策として化石燃料の使用を抑えバイオマスによる代替燃料の使用が奨励されています。
それらに対する対応策の一環として、建築物の解体により発生する木材や森林の間伐等に由り発生する間伐木材等の利用が行われつつ有りますが、今現在の状況から見ればそれも一つの方法であり有効な手段だと思われます。然しながら、これ等は無尽蔵では有りません。ある程度の量は、確保できると思いますが充分な量とはいえないと思います。全国の、燃料を必要とする施設での需要に対しては、早晩不足する事は目に見えております。それは、間伐材とは言へ何時までもそれらは有りません。切った木は数十年しないと再生しません、叉家屋の解体に因り発生する木材にしても非木造住宅が多くなり、それ程多く発生する訳では無く、とてもそれらの需要を賄いきれるとは思えません。となればそれらの木質系バイオマス燃料を計画に組み入れての長期的な燃料確保は、破綻をきたすのではないでしょうか。それではバイオマス燃料の混焼なり、専焼計画は頓挫する事に成り安定的な計画は、立てられないと思います。 そこで、それらの心配を無くする方法として、次の方法を提案させて頂きます。

今、益々その処理が世界的に問題に成っている生活に伴って排出される一般家庭排出ゴミを、燃料として有効利用すると言う方法であります。と申しましてもそれらのゴミを其の儘燃料に、と云う訳には参りません。それらには、水分を多く含んだ生ゴミ的なものもあり叉、包装容器のプラステイック類もあり、木屑、紙くず等々直ぐに燃える物もあればそうでない物もありと、混在しているのが現状で有ります。それらは燃性、形状などから其の儘ではとても燃料に利用出来るような性状では有りません、その為それらを処分、いわゆる片付ける為には焼却等による方法以外に好い方法が無いのが現状であります。 と言ってしまいますと、提案させて頂いたゴミを燃料に、、、、、と言う提案の意味を成しません。

その為には、それらのゴミを燃料として利用できる性状に加工しなければなりません。人手による選別や、予備乾燥などの手間、暇、経費等を考慮に入れなければ色んな方法が有るかと思いますが、量的な事からもそれらは現実的に不可能な事で有ります。
そのような理由によってかどうかは、決め付けては申せませんが国の方針でゴミ類の減量方法の優等生として数十年前より焼却と言う方法が執られてきました。ところが、ゴミ類を焼却しますと当然の事としてダイオキシンその他の汚染物質が多量に発生しているのは周知の通りで有ります、最もそれら有害物質に対し補足、除去装置等が完備されている事とは思いますが、何れに致しましてもそれに対して莫大な経費を使い、反面エネルギー的には殆んど有効利用がなされていないと言うのが現在の焼却処分方式の現状で有ろうと考えます。

冒頭にも申し上げましたが温暖化防止の為CO2の排出を抑制するという意味からも、これからはゴミを焼却して処分する、と言う方法は、色んな意味からも廃止の方向に向かうべきであると考えます。 それら焼却に替わる方法として加水分解処理と云う方法が有ります。 聞き慣れない方法でありますが、極めて簡単に素早くCO2はもとよりその他の有害物を一切排出せずゴミ類の処理が出来る画期的な方法であります。

次ぎにその方法を具体的に説明致します。
金属,石,コンクリート,ガラス等の無機物以外の有機物即ち、生ゴミ、廃プラ類、木屑、紙くず等の混在した、いわゆる一般家庭排出ゴミ等を分別の必要なく其の儘処理できる、加水分解装置を用いた方法で有ります。

① この方法の基本は、ゴミ類を単に減量即ち、無くすると言う目的の装置ではありません。どちらかと言うと「ゴミ類も資源」という考えから有害物を一切排出せずに有効利用の出来る物に改質し、有効物を作り出す事を、第一の目的とする装置で有ります。

② この加水分解処理装置とは、それらの有機物を完熟肥料、飼料、叉 は、バイオマス燃料として有効利用できる品物に短時間で改質する、装置で有ります。

将来木質系バイオマス燃料が不足を来たした場合、それらを補ってなお余りある、継続的に利用可能な燃料として、ゴミ類を改質した、 バイオマス燃料を提案します。 一人当たり１日のゴミの排出量は、0.8Kg～1kg程度と言われています。

例えば人口10万人の自治体の場合、毎日100ton前後の家庭ゴミが収集、焼却されていると推定されます。それらのゴミを焼却する事に因るCO2の発生量は相当なものが有ります。(別紙CO2削減に関する提案書をご参照下さい。)加えて10kgの生ゴミを焼却する為には、重油換算で約5Lの補助燃料 が必要に成ります。設備によっては、その量に差が有ると思いますが、其れなりの燃料が使われているのは間違いありません。ここでは数値的なことは、述べませんが、それに伴うCO2も間違いなく発生しています。

加水分解処理装置を利用すれば、それらの無駄なエネルギー消費を無くし、CO2も発生させず、逆に有効利用の出来る完璧な、バイオマス燃料に100% 改質加工する事が出来るので有ります。
余談ではありますが、自治体様への提案としてお聞き頂きたき事がございます。それは、例えば１日100tonのゴミを処理する焼却設備を建設しますと、40億円～60億円、場合に依ればそれ以上の建設コストが掛かるとお聞きしていますが、それに比べて加水分解処理装置で其れに対応出来る設備を建設した場合には、30億円程度の建設コストで済みます。 其れでいて尚且つ、有効利用の出来る品物が製造出来れば正に、一石二鳥、いやそれ以上の意義ある事と考えますが如何でしょうか。

この改質加工品の熱量は,1kg : 4,800～5,000 Kcal/kgであります。 それらを継続的に供給可能なバイオマス燃料としての位置づけをする事によって、大量の燃料使用施設、特に火力発電所様や鉄鋼関係、セメント製造関係様の燃料計画に組み込むことが充分に可能であると考えます。それに依り、その施設はバイオマス燃料の混焼を安定的に実施することによりCO2削減努力施設として社会に大きく貢献する事になると思います。

僭越乍、以上の提案を装置の開発製造責任企業としてさせて頂きました。

以上、ゴミの有効利用について種々申し上げましたが、１番の問題点は、この加水分解装置を導入してバイオマス燃料の製造を担当する側、即ち自治体様側と、これらを代替燃料としての利用を担当する側、例えば火力発電所、鉄鋼、セメント製造、製紙工場様等の事業所様のご理解と、ご協力が無ければこの連携このシステムは、成り立ちません。 一部の自治体様からは、加水分解装置により改質された品物の引き受け先が確定すれば、この加水分解処理方式によるゴミの処理を実計画に移行したいという御声も頂いております。 開発者の立場から、この加水分解処理装置｢クニスターAZ｣を広く社会に普及させ、少しでも早く、確実に、地球温暖化ガスCO2の排出削減に寄与したいと考えている所です。事業所様、自治体様のシステム構築の為全力を注いで取組ませて頂こうと決意しております。勿論御両者様のご要望の取次ぎ等の労を執らせて頂く用意がございます。

どうか、何なりとお問い合わせなり、ご意見をお聞かせ下さいませ。
お待ち致しております。
拙い長文をご精読頂きまして誠に有難う御座いました。 合掌

3)二酸化炭素排出総量規制に付いて

国立環境研究所・地球環境研究センター内ガスインベントリオフィス発表のデーターを基に比較的容易に、且つ産業界に多大な負担を強いる事無く、二酸化炭素排出量1990年度比25%削減目標達成に付いての実現可能な方法を考察します。 伊賀国友産業株式会社　企画室

4)削減目標に寄与する方法

全国の自治体において回収、処分をしている一般家庭ゴミの処分方法を改善する事により二酸化炭素の発生量を飛躍的に抑制する事が確実に実行出来ます。

その方法とは、基本的に焼却しないと言う方法で有ります。
そもそも我が国は、資源に乏しく特に燃料資源の殆んどは海外からの輸入に依存しているのが現状で有ります。
一般家庭ゴミに付いて考えて見ますと現在の処分方法は、その殆んどが、単に焼却して無くすという方法が執られています、只その目的の為だけに焼却すると言うのは良く考えてみれば非常に無駄であり馬鹿げた事と言わざるを得ません。

ゴミも資源と言う観点に立ちこれらを無駄に焼却する事無く、後に記します、加水分解装置を用いて有効なバイオマス燃料に改質し、代替燃料として利用すれば輸入に依存している化石燃料の消費を少なからず削減出来ます。尚且つ、ごみを無くすと言う目的だけで焼却する行為、により発生する二酸化炭素の発生も間違いなく削減出来ます。

但し、一般家庭ゴミは、其の儘では焼却できません、種々雑多な含水率の混在ゴミを焼却する為には、10 kgの生ゴミに対し、これを焼却する為には重油換算で3～5Lの補助燃料が必要に成ります。当然その補助燃料からも必ず二酸化炭素が発生するので有ります。
次に、これらの無駄を無くした画期的な方法を記述致します。

5)亜臨界水利用・加水分解有機物処理方式

装置名　加水分解装置・クニスターAZに付いて述べます。
その処理対象物は、コンクリート,石類、金属類、ガラス等の無機物以外の廃プラを含む有機物全てに有効で有ります。
今回は、一般家庭ゴミに特化して記述致します。

一般廃棄ゴミを焼却処分した場合の二酸化炭素の発生量は!

加水分解処理装置クニスターAZ-4 (１バッチ処理量4.2㎥タイプ)を用いた 場合の一回分の処理量は約1,400～2,000kg(嵩比重に依り変化します)です、これを焼却した場合に発生する二酸化炭素(CO2)のガス量を計算します。

但しゴミ中に含まれる廃プラスティック類のみを対象とします、其の他のゴミ類はカーボンニュートラルの考えから二酸化炭素排出量のカウントは致しません(H.18.3.24環境庁発表一部改定に依る)

二酸化炭素(CO2)の発生プロセスは燃焼物に含まれる炭素(C)が燃焼過程 に於いて酸素(O)と結合する事に因り生成されるという事です。

化学式は、C + O2 = CO2です。

12個の炭素の原子と16×2個の酸素の原子が結合する事により
12g + 32g = 44gとなり、12gの炭素(C)が44gの(CO2)に成るのです。

皮肉な事に燃焼炉の管理と性能が良いほどCO2が多く発生します。

それは充分に酸素を供給し(空気過剰率1以上の状態と云う)いわゆる 完全燃焼の状態にする事に因り燃焼物中の炭素(C)が全て酸素と結合してCO2に成るという事です。
1,400kgのゴミに含まれる廃プラスティック類の全炭素量が判れば、その炭素量に比例した二酸化炭素が発生するものとして発生量を特定する事が出来ます。

自治体の回収ゴミを例に取れば、地域によって差があると思いますが1,400kgの廃棄ゴミの内、約20%前後が廃プラスティック類と想定されますので本提案書では、ゴミ全量に対して20%を対象物として計算します。環境省発表の[地球温暖化対策の推進に関する法律施工令第三条](H18.3.24一部改定)に依る「排出係数一覧表」を基に排出量を計算します。

その結果クニスターAZ-4型一回の処理量1,400kgの一般廃棄ゴミを焼却したとすれば 280kg x 2.69 = 753.2kgもの二酸化炭素(CO2)が発生する事と成ります。
( 2.69 = 廃プラスティックの二酸化炭素排出係数)

753.2kgの二酸化炭素(CO2)と言っても解かりにくいので 物理定数表(アボガドロの定数)を用いて体積に換算します。
(CO2)は44kg/kmol,です1kmolの標準体積は22.4㎥Nなので753.2kgの 体積は 753.2kg x (1/44) x 22.4≒383.5㎥N となります。

此の数値は、気温、気圧に依り若干の変動が有りますが、加水分解処理装置クニスターAZ-4で処理したならば一回の処理工程で約384㎥NものCO2の発生を削減出来るのであります。

以上の様に僅か1.4tonのゴミを焼却しただけで753.2kgもの二酸化炭素が発生するので有ります。尚、この数値には先に述べました補助燃料からの二酸化炭素の発生量は含まれていません、ですから厳密にはこれ以上の二酸化炭素が発生しているのです。

自治体の規模、環境により人口が異なりますが、その人口にほぼ比例して必ずゴミが排出されています。近年はごみ減量の啓蒙活動により一人当りの排出量が少なく成ったと聞いてはいますが、それでも平均的に1kg程が排出されていると思われます。

例えば人口100,000人の自治体を例に取れば毎日約100ton程のゴミが排出されていることに成ります。それらが殆んど焼却されているのが現状で有ります。

この一自治体だけで見た場合のゴミに対して二酸化炭素排出量を計算しますと、
100ton x0.2=20,000kg 20,000×2.69(CO2排出係数)＝53,800kg/co2 と成り、１日あたりの二酸化炭素排出量は、53.8tonと成ります。

この方式を全国で100箇所稼動させた場合単純計算で5,380tonの 二酸化炭素排出量削減に成ります。

この処理により得られるバイオマス燃料は、日量約2,500tonであります、総発熱量は、11,250,000,000 Kcalであり、重油換算で約1,200kL、 石炭換算で1,900tonに相当します。

これらを燃料として使用すれば重油の場合1,200,000Lx2.7=3,240ton、石炭の場合1,900,000kgx2.5=4,750tonの二酸化炭素を排出します。

これ等の数値によりゴミを焼却し無い事により5,380tonの二酸化炭素削減が可能となり、それに因り得られたバイオマス燃料を化石燃料の代替燃料にする事により重油や石炭からの二酸化炭素の排出を約4,000ton程削減する事が出来るので有ります。

総合的には、１日で約9,380ton、1年間で3,423,700tonの削減となるのです。2020年の目標年度に対しては、約10年間で34,237,000tonの二酸化炭素削減量に成ります。

34,237,000 ÷ 285,759,000 = 0.119396・・・これ等の計算により削減目標285,750,000tonの12 %に相当する二酸化炭素を削減出来る事に成ります。
(是に補助燃料使用による二酸化炭素排出量が＋と成ります)
尚、この数値は、処理対象のゴミの量、質、設備の設置箇所数により当然の事として変化いたします。

結論的には、ゴミの焼却処分は、今後無くして行くべきと考えます。

6)バイオマス燃料の有効利用

以上により100ton処理の現場一箇所でクニスターAZで製造したバイオマス燃料を、例えば発電に利用した場合には25tonの燃料に対して総カロリーが約112,500,000kcaと成ります、発電効率を18%とした場合には、112,500,000 x 0.23 = 20,250,000kcalと成ります。

20,250,000 ÷ 860 = 23,547 KWの電気を生み出す事に成るのです。 この燃料の用途は、発電に限らずあらゆる分野で熱源として利用する事が出来るので有ります。エコマテリアルの基本理念に基づき利用される事を装置の開発者と致しまして切望いたします。

以下にこれ等を纏めた表を添付します。

例：液化石油ガス（LPG）100トンを使用

①原油換算数量（キロリットル）
　100トン（※１）×1.29516（※２）＝129.516キロリットル

②二酸化炭素換算数量（トン）
　100トン（※１）×3.00028（※２）＝300.028トン

※１：京都府地球温暖化対策指針別表第２における単位
※２：京都府地球温暖化対策指針別表第２における原油換算係数
※３：京都府地球温暖化対策指針別表第２における二酸化炭素排出係数