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かすみの特長

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触媒(名称:かすみ)の開発にあたって

※かすみとは英商事の商標登録名です。

現在、食品残さなど(有機物)の分解処理方法としてあげられるのは、大別して、微生物によって有機物を酸化分解させる方法(微生物分解)と有機物を炭化させることを目的とした熱分解処理方法と温気などによる加熱によって有機物の水分を蒸発させ乾燥させる方法が行われています。

しかし微生物分解とは実際、腐敗分解とも呼ばれ臭気問題や分解(腐敗)時間も長時間に至っているのが現状です。
一方、熱分解処理では空気(酸素)を遮断し600℃前後の高温が必要であることから、装置が複雑かつ大型となり設備費用が高くなる上、稼動経費も高くなるという問題があります。

乾燥方式も単純に乾燥させるだけであり、食品残さは一般に可燃物として焼却されているのが現状でもあり、この方法にも臭気や温室効果ガス(二酸化炭素)の排出量の問題が挙げられます。

英商事は有機物を分解炭化するためのかすみ(触媒)を開発しました(特許登録済み)

【特徴】
すべての有機物に本開発の触媒を接触させることによって化学反応(分解炭化反応)が起こり、粉末炭素に変化していきます。

  1. 基材が水に不溶であること
  2. 常温では働かず、約80℃以上の温度で触媒作用を発揮するように調整してあるため、常温では手で触れても安全であること
  3. 粒形、粒の大きさ、材質など、反応装置や分解炭化対象物に対応した多種類の触媒の製造が可能であること
  4. 触媒の特徴として分解対象物に対し、3~5wt%の量で良く何日も繰り返し使用しても能力が落ちないこと
  5. 低温での化学反応であるため、二酸化炭素(CO2)ダイオキシンの発生が無いこと

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科学的効果(概要)

科学的効果(概要)

分子間の結合を切り離し、有機物を炭素(C)・窒素(N2)・水素(H2)などに分解します。

ポイント1

炭素を固定化するので二酸化炭素は排出しません。

ポイント2

高温による熱分解ではありませんので、ダイオキシンなどのガスの排出はありません。

かすみ触媒がもたらす科学的効果

分解炭化反応

かすみ触媒とは有機物を分解炭化させるための触媒です。
約80℃~200℃以下の温度を加えながら、触媒と有機物を撹拌させることにより触媒作用が働き、粉末のカーボンが生成されます。

原理

一般に有機物は【H】水素原子・【C】炭素原子・【O】酸素原子・【N】窒素原子の融合によって成り立ち、その分子の骨格は【C】炭素原子と【C】炭素原子の結合によっる炭素鎖によって構成されています。
この炭素鎖は直鎖状であれ、枝分かれ状であれ、脂環式六員環であれ、【C】炭素原子と【C】炭素原子の結合はすべて原子核の電子軌道を共有することで結合しています(共有結合)。
共有している電子はマイナス、原子核には中性子および陽子(プラス)を含み、【C】炭素原子に比べて【O】酸素分子や【N】窒素原子はその資質が大きく陽子の数も多いことから、分子中の【O】酸素原子や【N】窒素原子は共有している電子を自分の方へ引っ張る性質があります(電子吸引性)。
【O】酸素原子や【N】窒素原子の電子吸引性をより強めてやれば、炭素間で共有している電子密度が下がり(小さくなり)結合が切れます。
これが分解炭化反応であり、結果的に生成するのは粉末状炭素(カーボン粉末)です。

かすみが生み出す3つの価値

【かすみの性能について】

食品残さや有機化合物に「かすみ」を入れて混合することで、それらを純度の高い粉末カーボンに分解します。
生成された粉末カーボンは、水を浄化させる活性炭などの原材料として新たに活用することも可能になります。

矢印

お客様に提供可能な「3つの付加価値」

コスト削減効果

「かすみ」kg当たりの可能処理量は約18tです。外部の処分業者のコストと比較しても十分な効果を生み出すことができます。

環境配慮型の処理

熱分解による炭化処理
●二酸化炭素
●ダイオキシン
●臭気
発生します!

「かすみ」を使用した化学分解では、二酸化炭素やダイオキシン、臭いが一切発生しません。

作業時の安全確保

熱分解による炭化処理温度
●処理温度は600~700℃必要

「かすみ」を使用した化学分解では、高温環境を必要とせず、あわせて高額な処理装置も必要としません。

「かすみ」の研究開発事業は、
『平成22年愛知県知的財産活用促進事業』に 採択されました!

生成カーボンの仕様

かすみ触媒で生成されたカーボンをかすみカーボン、そのかすみカーボンを固めたものをかすみ炭(双方とも商標登録済み)といいます。
皆さん、活性炭って知っていますよね。簡単に言うと、炭でもいろいろな効果(例えば、臭気の吸着など)がありますが、その何倍もの効果がある炭です。
しかし、効果も高いですが、お値段も高いです。そこで当社は、木炭を賦活処理した“賦活炭”をつくりました。活性炭ほどではないですが、それでも普通の炭に比べたら断然効果の高いものになっています。賦活処理前の物と処理後の分析データを下記に掲載します。 赤丸のついている方が処理後で、この部分の違いが大事なんです。

生成カーボンの仕様
生成カーボンの仕様

当社の水槽で使いました。赤丸の部分に賦活炭が入れてあります。普通の炭ですと1ヶ月もつかもたないか位ですが、賦活炭は余裕で持ちました。普通は糞や、餌で水が濁ってきますよね。賦活炭でも最終的には濁ってはくるのですが、普通の炭に比べて濁り始めるのが遅いのです。それは何故かと言うと、ポンプで水と一緒に吸い上げて、賦活炭に住み着いたバクテリアが分解してくれているからです。これをバイオリアクター(生態性触媒)といいます。普通の炭でも同じことが起きているのですが、分解処理が追い付かず濁り始めるのです。 では、何が違うのでしょうか?
そこで、1つ目のブログにのせた分析データの赤丸部分が関係してくるのです。簡単に言うと、バクテリアの住処の数です。住処が多ければ多いほど、バクテリアが増える=分解処理が速くなるということです。

生成カーボンの仕様
生成カーボンの仕様

牛糞を炭化させるテスト

①牛糞の量

①牛糞の量
①牛糞の量

45ℓのポリバケツ山盛り1杯(25kg)
量的にはこんな感じです。

②牛糞を機械に投入

②牛糞を機械に投入
②牛糞を機械に投入

こんな感じになります。

③牛糞のpH

③牛糞のpH
③牛糞のpH

御覧のようにpH7~8の弱アルカリ性です。
触媒(かすみ)を使って炭化させる為には、中性または弱酸性にする必要があります。

③牛糞のpH

弱アルカリ性から弱酸性にpHを調整しました。

④途中経過1

④途中経過1
④途中経過1

写真のように水蒸気が出ています。

⑤途中経過2

⑤途中経過2
⑤途中経過2

上の写真のように機械の上に粉末がありますが、それを集めたものが下の写真になります。
出来たカーボンが排気口から出てきた物です。

⑥炭化反応させた後の量

⑥炭化反応させた後の量
⑥炭化反応させた後の量

写真のように元の量から1/3~1/4になりました。(4.6kg)

⑦篩作業

⑦篩作業
⑦篩作業

⑧作業完了

⑧作業完了

完成したカーボンです。

⑨テスト結果のまとめ

含水率によっても変わりますが、今回のテストの結果
容積45ℓ・重量25kg
が、炭化後
容積1/3~1/4・重量4.6kg
になることが確認できました。
これにより普通に炭化炉で炭化させるのと大差なく減容出来る事が確認できました。

触媒代理店

会社名 株式会社メセナ
所在地 〒522-0201
滋賀県彦根市高宮町3087-2
電話番号 0749-28-2430
URL http://kasumi-mecenat.com/
会社名 株式会社玉城製作所
所在地 〒513-0824
三重県鈴鹿市道伯町1921
電話番号 059-378-8091
URL http://c-create.jp/
会社名 有限会社荒木電機
所在地 〒519-0417
三重県度会郡玉城町上田辺2167番地
電話番号 0596-58-9777
FAX 0596-58-9776
URL http://c-create.jp/
会社名 株式会社浜松管理サービス
所在地 〒432-8001
静岡県浜松市西区西山町13番地の2
電話番号 053-525-8111
URL http://www.hama-kan.jp
会社名 有限会社ジー・シー・オー
所在地 〒791-0201
愛媛県東温市山之内甲389-1
電話番号 089-955-0538
URL

機械製造

会社名 株式会社 林田鉄工
所在地 〒529-1811 滋賀県甲賀市信楽町江田41-1
電話番号 0748-82-0066
URL http://www.hayasida.co.jp/

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