リサイクル工学特論 ~imai/recycle/recycle.html

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1 リサイクル工学特論 http://ds.cc.yamaguchi-u.ac.jp/ ~imai/recycle/recycle.html
今井　剛（環境共生系専攻）

2 途上国のごみ処理の課題 (1)埋立地での環境汚染の顕在化
　開放投棄型の埋立地ではごみの飛散、ハエや蚊の繁殖、悪臭などの発生が一般的にみられる。また、埋立地から発生した浸出水によって地下水や表流水が汚染されることもある。乾期にはごみ山で火災が起こり、周辺大気を汚染する。 (2)非産業系の有害廃棄物問題の懸念 　非産業系の有害廃棄物の代表例に医療機関から排出される感染性医療廃棄物がある。途上国の医療機関では独自に処理施設を保有して処理する例は少なく、外部に医療廃棄物専門の施設が整備されている例も多くない。よって、医療廃棄物と一般ごみが一緒に収集されて埋め立てられていることが多いので、感染症が発症するリスクが非常に高くなる。 非産業系の有害廃棄物の代表例に医療機関から排出される感染性医療廃棄物がある。途上国の医療機関では独自に処理施設を保有して処理する例は少なく、外部に医療廃棄物専門の施設が整備されている例も多くない。よって、医療廃棄物と一般ごみが一緒に収集されて埋め立てられていることが多いので、感染症が発症するリスクが非常に高くなる。

3 3.3.2 アメリカの状況 ・都市廃棄物の総排出量 8,810万トン（1960年）→1億5,160万トン（1980年）→2億3,400万トン（2000年） ・廃棄物の分類 　廃棄物を固形廃棄物とそれ以外に区分し、固形廃棄物を「有害廃棄物」と「非有害廃棄物」とに分けている　 ・資源保護回復法 目的 ①廃棄物によってもたらされる人の健康および環境に対する害からの保護 ②エネルギーと天然資源の保全 ③廃棄物発生量の削減 ④環境面からみて安全な方法で廃棄物を処理 有害廃棄物は連邦政府、非有害廃棄物は州政府が管轄する

4 平成15年は7,227万トンがリサイクルされた（コンポスト含む）
・リサイクルの現状 平成15年は7,227万トンがリサイクルされた（コンポスト含む） 電化製品、カーペットなどの耐久品9.9% 新聞、雑誌などの非耐久品26.7% ガラス容器、アルミ容器などの容器包装材40.1% その他廃棄物23.3% ・リサイクルへの取り組み 「リサイクル市場創出プログラム」 地方公共団体に対して、一般廃棄物処理技術、ごみ収集、分別収集のプロセスや搬送、コストの抑制、その他支援に関する情報や方策を提供している 　リサイクル関連市場の開発、育成の支援、リサイクル関連の新たな雇用の創出、リサイクル市場の成長に伴う経済成長を目的としている 　地方公共団体に対して、一般廃棄物処理技術、ごみ収集、分別収集のプロセスや搬送、コストの抑制、その他支援に関する情報や方策を提供している

5 3.3.3 EUの廃棄物政策 EUの廃棄物管理の3原則 (1)廃棄抑制
　廃棄物の排出量を減らし、製品に含まれる危険物質の量を減らせば、廃棄物の処理が容易になる。廃棄抑制は製造方法と深く結びついており、消費者が環境に優しい製品を求めることが重要 (2)リサイクルとリユース 　欧州委員会は廃棄物による環境への影響を最小限にするため、包装材、廃車などの廃棄の流れを定めた。EU指令により、加盟国は廃棄物の収集、リユース、リサイクル、処理について法令化することが求められている リサイクルやリユースできない廃棄物はできるだけ安全に焼却し、埋立はできるだけ控える。埋立事業に厳格なガイドラインを定めており、特に廃タイヤなど一部の廃棄物の埋立を禁じ、生物分解性のごみの埋立を量を減らすことを求めている。 (3)最終処分の改善とモニタリング 　リサイクルやリユースできない廃棄物はできるだけ安全に焼却し、埋立はできるだけ控える。埋立事業に厳格なガイドラインを定めており、特に廃タイヤなど一部の廃棄物の埋立を禁じ、生物分解性のごみの埋立を量を減らすことを求めている。

6 講義終了時に出席レポートの次に重ねて提出
本日の宿題 含水比99％の汚泥を98％に脱水すると体積は何分の1になるか計算して求めよ。 提出期限：次回講義日 講義終了時に出席レポートの次に重ねて提出 注意事項：ホッチキスでとめないこと、 　　　　　　折り曲げないこと、すべてのページに記名のこと

7 ４．廃棄物の分析・測定 4.1 試料採取・調整法 サンプリングを行う時に大切なこと ＊大量の試料から平均的な試料を分取
4.1　試料採取・調整法 サンプリングを行う時に大切なこと ＊大量の試料から平均的な試料を分取 ＊複数の試料を採取してサンプリング誤差を知る

8 都市ごみの試料採取方法

9 4.2　物理化学特性

10 リサイクル工学特論 http://ds.cc.yamaguchi-u.ac.jp/ ~imai/recycle/recycle.html
今井　剛（環境共生系専攻）

11 4.2 物理化学特性 4.2.1 物理組成 4.2.2 単位容積質量 → 教科書参照
4.2　物理化学特性 4.2.1　物理組成 ・構成成分を物質名称や製品種類名称などで分類表現し、その量を 質量割合で表現する ・廃棄物特性表現において、容易に測定可能 ・資源化・特性処分計画をつくるための基本情報となる 厨芥類　調理カスや食べ残しなど、骨や卵の殻なども含む その他　一般には5ｍｍのふるいを通過したもの “ごみ”にはこんなものも入ってます(複合素材や新素材など) 紙おむつ　紙を使ってない場合も　(不織布、高吸水性高分子など) 不織布　繊維を織らずに絡み合わせたシート状のもの ネコ砂　砂といっても市販のものは砂でないものが多い (紙、木、鉱物、シリカゲル、おからなど) 単位容積質量　→　教科書参照

12 4.2 物理化学特性 4.2.3 三成分 水分 乾燥によって減った分、 乾燥温度は105℃
4.2　物理化学特性 4.2.3　三成分 水分　乾燥によって減った分、　　乾燥温度は105℃ 可燃分　乾燥させたごみを分別して可燃物と不燃物に分ける 可燃物は燃やして、燃え残った分と燃えた分に分けられる 燃えた分が可燃分 灰分　可燃物を燃やして、燃え残った分と不燃物を足したもの もえがらの熱灼減量　燃焼処理後の灰中に燃え残りがどの程度あるかを 示す指標 三成分の概念図 次のスライドと同じ図　→

13 三成分の概念図

14 4.2　物理化学特性 水分 不燃分 可燃分 含まれている成分の酸化熱により、自己熔解（熔解）すること

15 4.2 物理化学特性 4.2.4 発熱量 4.2.5 小粒径物の物理組成 1）発熱量の定義 物が燃える時に発生するエネルギー
4.2　物理化学特性 発熱量 1）発熱量の定義 物が燃える時に発生するエネルギー 例）メタンの発熱量13225【ｋｃａｌ／ｋｇ】　 灯油や重油の発熱量は11000【ｋｃａｌ／ｋｇ】 紙や木片の発熱量は4000～5000【ｋｃａｌ／ｋｇ】 2）ボンブ熱量計による測定法　教科書参照　　スライドを作った方がいい？ 4.2.5　小粒径物の物理組成 粒子が小さくて目視では物理組成を判定できない場合、木、プラスチック、 紙、金属、その他不燃物に分類する方法

16 高位発熱量と低位発熱量 ・ 発熱量 高位発熱量：ごみを燃焼する場合に発生するすべての熱量であって、
　　　　　　　水分の蒸発に消費されるエネルギ－を考慮しないもの 低位発熱量：ごみを燃焼する場合に利用できる有効熱量であって、 　　　　　　　ごみの中に存在する水素から生成する水および水分の蒸発に 　　　　　　　消費されるエネルギ－を差し引いたもの 　　　　　　　ＨL＝HH－25（9h＋Ｗ） ・・・（4.2-5） 　　ここで、ＨLは高位発熱量、 HHは低位発熱量，25は水の蒸発潜熱 　　（2500kJ/kgとした場合）、 hは水素含有率（数値の9は教科書参照）、 　　W：ごみの含水率（ %）

17 講義終了時に出席レポートの次に重ねて提出
本日の宿題 教科書ｐ６７[例4.2-2]の水分Wを65%に変更して計算を行い、もとの可燃ごみの低位発熱量HLを求めよ。 提出期限：次回講義時 講義終了時に出席レポートの次に重ねて提出 注意事項：ホッチキスでとめないこと、 　　　　　　折り曲げないこと、すべてのページに記名のこと

18 4.2　物理化学特性

19 4.3 化学特性 4.3.1 元素組成 1）C,H,Nの機器分析法、2）Nの化学分析法 教科書参照 3）腐敗性炭素量
4.3　化学特性 4.3.1　元素組成 1）C,H,Nの機器分析法、2）Nの化学分析法　教科書参照 3）腐敗性炭素量 ・廃棄物がどの程度の腐敗を示すかの指標となる (その指標として、腐敗性炭素・易分解性炭素がある) 4）揮発性塩素と燃焼性硫黄 揮発性塩素・・・ごみに含まれている塩素のうち燃焼した場合に揮発するものをいい、 有機物中の塩素および揮発しやすい無機物中の塩素が含まれる。灰分中 に残留する塩素を残留性塩素という。 燃焼性硫黄・・・燃焼時にSOxにとなり、ガス側に移行するもの

20 4.3 化学特性 4.3.2 金属含有量 廃棄物や廃棄物処理残渣の有害性などを評価し、対策を立てるのに必要 測定法
4.3　化学特性 4.3.2　金属含有量 廃棄物や廃棄物処理残渣の有害性などを評価し、対策を立てるのに必要 測定法 有機物の多い場合　→　電気炉で燃焼させる 有機物が少ない場合　→　硝酸・過塩素酸による分解法 無機化した後、ろ過をし、硝酸または塩酸溶液にして原子吸光光度計により分析