有限会社 トーユウ

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ERCM

次世代型廃棄物処理装置
熱分解処理セラミック生成装置 -ERCM-
ERCM:Earth-Resource-Ceramic-Machine)

ERCM

可燃性廃棄物を熱分解して、セラミック状の灰に転換する炉
・燃料を使わず可燃性廃棄物を無機化し劇的に減容
・排熱や有毒排気ガス、騒音、振動を出さずに処理


※熱分解
有機化合物を無酸素状態で加熱することによって行われる分解。燃焼との大きな違いは、酸素との化学反応ではなく、物質の分子構造を熱によって破壊し、バラバラにする分解反応であること
商用プラント施設導入事例
(名古屋市食品加工企業)

ERCMで処理可能な特殊廃棄物
感染性医療廃棄物SR/ASR廃プラ
注射針・おむつ等シュレッダーダスト、廃タイヤ等廃プラ
<滅菌・殺菌効果>
注射針・おむつ等も直接投入可能
シュレッダーダスト、廃タイヤ等も可能
ワイヤー等金属部分のみ残る
ビニル、発泡スチロール等も可能
野菜くず下水汚泥糞尿
野菜くずし尿・下水汚泥等糞尿
<高含水率処理>
生ごみ・発行かす、内蔵、貝殻等も可能
<高含水率/匂い処理>
し尿・汚泥、焼却灰も可能
<高含水率/滅菌・殺菌/匂い処理>
鶏糞・牛糞・豚糞も可能

<<東京工業大学 吉川邦夫教授監修>>
「人間が生活する限りゴミは出続けます。 私は初めてERCMの稼働状況を確認した時、熱分解炉が 熱くないことに衝撃を受けました。熱分解による有機廃棄物処理という特許技術を活用したERCMは、世界の環境問題の解決に貢献できる画期的なものです。」

東京工業大学 吉川邦夫教授監修
東京工業大学教授
吉川邦夫 博士
ERCM 共同開発者
低コスト
・炉内が低温のため耐火材が不要で普通鋼で製造
排ガスが少なく、脱硝装置が不要
・補助燃料が不要
冷却水が不要
超省電力(5t/日の場合、4万円/月程度)
・24時間、365日連続運転が可能
・塩化水素の発生が少なく、腐食対策などの保守が不要

高い減容率
・あらゆる可燃性廃棄物をセラミック状の灰に転換
分別や前処理が不要
・「熱分解」作用により、1/100〜1/500まで減容
ERCM

無公害
・熱分解処理中、ダイオキシン類、NOx類、煤塵がでない
・排出される灰は炭素残留量が極めて少なく、後処理不要
・低温処理のため排熱が殆ど出ない

<特許技術>
・国内特許取得済 第4580388号
・米国特許取得済 USP No. 7,648,615 B2
・その他国際特許(2次)出願中

有機物を分解、減容し有益なセラミックを生成します

分解槽内は乾燥による水蒸気と、有機物が一旦熱分解したのち構成される水蒸気、および熱分解によりガス化し空中に浮遊する微細な分子とイオン発生装置から注入されたマイナスイオンが混在し、酸化を抑制する雰囲気となります。

セラミックと処理物の接合面では、セラミックに保持された熱エネルギーとマイナスイオンにより、燃焼を伴わない熱分解が発生し、有機物は分解され炭化・セラミック化します。
局所的には1200℃を超える高温となります。処理物の重量半分以上を占める水分は、水を取り込む組織の分解により解放され水蒸気として排出されます。
その他の原子はジワジワとセラミック粉末に変わっていき、元の0.3〜0.5%程度の容積に減容されます。

装置後段にはスクラバー・フィルター・木酢酸回収装置を備え、ガス化した分子をシャワーリングで浄化、シャワーリングに使用した水はフィルターで浄化し無害化して下水に放流します。
(下水への放出基準値をクリアしています)

処理槽の上部は、下層の熱分解の熱を得て、緩やかに乾燥し水蒸気を発し、分解しやすい状態へと変化していきます。
下層の処理対象物が分解・減容されると自重で下へ移動
接触面に近づき分解を始めます。

装置壁面に万遍なく配置された「マイナスイオン生成装置」から、ごく自然な流れでマイナスイオンを含んだ空気が装置内へ引き込まれます。
マイナスイオンが多いと言われる「滝の近く」の10倍以上の高濃度のものがゆっくりと引き込まれます。

初回だけ、セラミック灰10cmを敷き詰めたうえにほどよく熾った炭を敷き詰めそれを最初の熱源とします。以降は有機物分解の際の「自発熱」を熱源として連続的に運転されます。
一旦分解されたセラミック灰は、さらに細かく分解を続けますので、1週間位ならそのまま再開できます。

ERCM ERCM ERCM

従来の知見を超えた全く新しいシステムです。たくさんの優位性があります。

燃料・エネルギーをほとんど使いません
装置の起動時に熱エネルギーの元になる炭火を敷き詰め熱分解を進めるエネルギーとしますが、分解開始後は有機物が分解する時に発する「分解熱」が次の分解のエネルギーへと利用されていきますのでガスや灯油などの燃料を全く必要としません。消費するエネルギーはイオン発生装置やファンなどを動かす小量の電気だけです。
※ランニング費用=電気代少々のみです。

容積0.1%以下へ驚異の減容率
ERCMは分子レベルで有機物を無機物へと分解します。その分解は極めて細かな隅々まで及ぶため、最終的には窒素やリン・カリウムなど有機物に多く含まれ、ガス化しにくいものだけが残ります。その容積は投入量の 1/1000 消滅といってもいいほどの減容ができます。

生成物は再利用可能
最終的に残る生成物は無機物の細かなパウダーです。投入物の種類によりますが、肥料として有効なリンが高い割合で含まれ肥料として有効であるものや、多孔質なので脱臭剤としての利用、土壌改良材や建築材としての利用など様々なかたちでの再利用が可能です。

NOx等有害物質の発生なし
熱分解が発生する界面付近は1200℃の高温があり、有害な窒素酸化物が発生する温度帯を遥かに超えています。また、酸化物となるための酸素が供給されていないので有害な窒素酸化物はほとんど生成されません。
分子レベルまで分解されなかった比較的大きな有機物は煙や木酢液となりますが、これらはシャワーリングなどにより回収され再利用ができます。

超長寿命
筐体は100℃未満の低温かつダンパー以外は可動部もないため、経年劣化が極めて緩やか、20年以上の長寿命が見込まれます。

処理対象物を選ばない
処理対象物は食品残渣・使用済み紙おむつ・包装材などの樹脂・プラスチックなど有機物は何でも分解、金属・ガラスなどの無機物は分解はされませんが投入しても問題はありません、無菌化されてそのまま残ります。金属に樹脂が接着加工されたものも金属だけ取り出すことができます。

簡単操作
投入して時間を待つだけ…、操作は不要です。

分別不要
塩分・油分関係なく処理できます。廃プラや食品残渣など分別せず、袋も破らずそのまま投入OK!トータルで70%程度の含水率でも処理できるので、水浸しのものも投入可能です。

ERCMはガスや石油類などの燃焼や、電熱などのエネルギーを一切使用しておりません。分解接触面では分解作用で局所的に1000℃の高温となりますが、装置の外周を触っても熱くない状況です。駆動する部分もなく、爆発・炎上・挟み込みなどの危険要素は全くありません。

無機化で安全排気
ERCMは、燃焼を伴わない熱分解により、「有機塩類」と「酸素」の反応が発生しません。ダイオキシン類の要因となる「有機塩類」が発生しないのでダイオキシン類の発生はほぼありません。

装置内では水蒸気と微粒子となった分解された物質の混ざった煙が発生します。
当装置は排気前に水道水のバブリングで排気中の水蒸気と微粒子を回収、排気は大気汚染防止法に定める基準の遥か下方の無臭・無色・無害となります。排水も下水道排水基準値に全く抵触しない水準となります。

感染性処理物への応用
ERCMでは分子レベルで熱分解処理を行うので、感染性廃棄物を無害化することができますが、廃棄物処理法に定められた処理方として認定されるかどうかは自治体の判断によります。熱分解装置が感染性廃棄物の処理方として運用されている事例はあります。

衛生感向上に貢献
ERCMでは、順次発生する食品残滓や使用済紙おむつなど、悪臭や病害虫の発生の要因になりやすい有機物を装置内に投入・密封し順次熱分解処理します。
これにより、ゴミとしての滞留時間が短くなり、密封のため臭気も虫も発生せず、処理後は無臭無菌状態のセラミック灰が少量残るだけなので衛生管理に貢献します。

大きな減容量
熱分解方式は、処理物を構成する分子を小さく分解する物なので、最終的には重量でも容積でも非常に大きな減容量を実現します。
消滅型と言われるバイオ方式の非常に快調な場合の能力と廃プラなどを処理できる強力焼却炉の能力を合わせたような力を発揮します。

最終処理も簡単
最終的に熱分解されず残るものは、混入した微量の金属やガラス・鉱物などと炭素その他の無機質のセラミック灰です。
金属やガラスなどの塊は分別して再利用 できます。
セラミック灰は土壌にミネラル分を与える土壌改良材として有効活用できます。

廃棄コストの大幅削減
石油・ガス・電気等のランニングコストがほぼ無視できる程度なため、減価償却費だけを考慮すればよいので、極めて短期間でイニシャルコストの回収が可能です。

廃棄コスト削減

燃焼・熱分解

食品や石油化学製品など「燃えるもの」は炭素・水素と様々な物質が複雑に絡み合って有機物を構成しています。有機物の分子間の結合は熱エネルギーを与えると、不安定となりやがては分解し単純な安定した分子となります。

空気の無い容器中で加熱すると、順次分解ガス化していきます。この分解を途中で止めて「炭素だけ残す」ようにしたものが「炭」です。
分解の際に十分な酸素があればて炎を発する「燃焼」となります。


磁場熱分解

自然界で起こる熱分解はほとんど「燃焼」ですが、磁界を通した空気を使うと燃焼せずに熱分解することが確認され、「磁場熱分解装置」「燻煙分解装置」などとして普及が図られてきました。しかし、「分解のメカニズムがわからない」ことと、排水・排気の不十分なものが多く「焼却炉の一種」とみなされることもあり大きな発展・普及はしませんでした。


原因要素の解明と応用 ERCM

「磁気を帯びた空気」で起こる燃焼を伴わない「熱分解」は何に起因するのか?
大方の視点は「磁力」に集まっていた中で、磁力の作用によって発生した「マイナスの電荷を持ったイオンの働き」と仮説を立て、実証に成功し実用にまでいたったのがERCMです。

現在でも、装置の中の分子レベルのところで何が起こっているのかは明確になっていませんが、現れる現象としては、装置内に敷き詰めた「セラミックス粉」と投入した有機物の接触面で極めて局所的な燃焼を伴わない熱分解が発生し局所的に高温を発します。接触面以外の部位では熱分解によって発生した高温により炭化や乾燥が徐々に進みます。

これにより、有機物は小さな単位に分解されガス化され大気中に放出されます。結果として元の容積の0.5%にも満たない無機質のセラミック粉のみが残ります。

これらの現象は、「マイナスの電荷を持ったイオン」の供給を止めれば発生せず、供給すれば再現されます。「マイナスの電荷を持ったイオン」=マイナスイオンが局所的な熱分解を促進し、一方で分解した物質が酸素と結合することを抑制する働きを行っていると推測されています。

イオンによる熱分解

もともと有機物は酸素・炭素・水素を主要に、様々な原子が電荷が中性となるよう結びついたもので原子の最外殻を回る電子を共有して安定した状態になった「共有結合」と、マイナスイオンとプラスイオンの電荷を持つものが結合して双方の電荷を打ち消しあい安定した状態となっている「イオン結合」により分子を構成しています。すなわち電子の働きでつながっています。

熱により、電子の運動エネルギーが強まり結合が緩んだところへの大量のマイナスイオンの投入が上記のような作用を起こしていると思われます。

ERCM 無公害で低コストの有機廃棄物リサイクル技術
 産経新聞に出させていただいた広告です。

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