亜臨界水処理による廃繊維（木綿）の資源化

１１亜臨界水処理による廃繊維（木綿）の資源化ＳＰ大阪府立大学　家庭, 病院, 工場やホテルなどから大量に排出されている廃繊維を亜臨界水を用いて有価物に転換、資源・エネルギーとして有効利用するための基礎データと新規プロセスを提案する。　臨界点以下の温度・圧力の水である亜臨界水の特徴として, 有機物を高速で水に可溶な低分子に分解する。有機物が１～１０分で低分子化資源・エネルギー化糖類・・・・・エネルギー化（エタノール　　　　　　　　　　　　発酵の原料）　　　　　糖の種類によっては　　　　　分離して資源としても　　　　　利用水溶液廃繊維（木綿）亜臨界水による加水分解反応グルコース　　・　　・有機酸糖類水可溶性オリゴ糖イオン交換分離有機酸乳酸ギ酸酢酸　・　・・・・・・・資源化（生分解性プラス　　　　　　　　　　チック製造）・・・資源化だけでなく, 高速・　　高消化率メタン発酵の原　　料　大阪府堺市では廃棄綿 1,323t/年発生工学研究科・物質・化学系専攻吉田弘之廣岡大裕 E-mail：yoshida＠chemeng.osakafu-u.ac.jpTEL＆FAX：072-254-9298

亜臨界水処理による 廃繊維（木綿）の資源化１１ P1 大阪府立大学＜本研究のねらい＞　家庭, 病院, 工場やホテルなどから大量に排出されている廃繊維の有効利用が未だ確立されておらず、ほとんどが焼却処理されている。　本研究では、臨界点以下の温度・圧力の水である亜臨界水の強力な加水分解力を用いて廃繊維を高速分解し、減容化するとともに、有価物として糖や乳酸などをえること、さらに、乳酸は生分解性プラスチックプラスチックの原料に、糖はバイオエタノールの原料に、乳酸以外の有機酸はメタン発酵の原料に利用することにより廃繊維のゼロエミッションプロセスを提案する。＜従来技術・競合技術との比較＞廃繊維の資源化に関する競合技術の報告は見られない。＜本技術の特徴＞・亜臨界水により, 数分という短時間で水に可溶な有価物に転換できる。・生分解性プラスチックの原料である乳酸が最大収率を示す。・セルロースの加水分解物である各種糖類が得られる。＜本研究の用途＞・廃繊維の減量化・乳酸から生分解性プラスチックの合成・糖類からのバイオエタノール燃料製造・乳酸以外の有機酸から高速・高消化率メタン発酵＜実用化に向けて＞・廃衣料製品回収と亜臨界水処理製品の引取りネットワークの構築・実用プラントの建設に向けたプラントメーカの協力工学研究科・物質・化学系専攻吉田弘之廣岡大裕 E-mail：yoshida＠chemeng.osakafu-u.ac.jpTEL＆FAX：072-254-9298

亜臨界水処理による 廃繊維（木綿）の資源化１１ P2 大阪府立大学本研究の目的亜臨界水処理技術による廃木綿繊維から有用物質を得るため, 操作条件などを検討。亜臨界水とは 150℃～300℃の高温高圧水で、種々の物質を溶かし、加水分解能をもつ。絹・羊毛　8t/年 (0.5％) 羊毛　45t/年 (2.6％) 合成繊維　356t/年 (20.5％) Supercritical Water 綿　1,323t/年 (76.4％) Subcritical Water 合計　1,732t/年 Figure 1 Phase diagram of water. Figure 2 Dielectric content and ion product of water(25MPa) “モデル地域－堺市”の現況(統計) 実験方法 3min. Batch Reactor Inner volume of 8.0×10-3m3 Oil Phase (tar) Liquid Phase ・Sugar ・Organic acid ・・・etc. Reaction Ｔemperature:543K～593K Time: 1～10minites. Residual Phase Before After Reaction temperature: 573K Reaction time: 3min. Figure 4 Effect of reaction temperature on the yields of solid, TOC and tar at 3min. Figure 3 Batch reactor apparatus and Materials. 実験結果と考察 Reaction temperature = 583Ｋ Reaction temperature = 583Ｋ Reaction temperature = 583Ｋ Figure 7 Effect of reaction time on the yields of organic acids at 583K. Figure 6 Effect of reaction time on the yields of sugars at 583K. Fig.ure 5 Effect of reaction time on the yields of solid, TOC and tar at 583K. 亜臨界水で綿繊維を処理すると, グルコースなどの糖や乳酸などの有価物が得られた。お問合せは・・・・・大阪府立大学　産学官連携機構　リエゾンオフィスへ TEL：072-254-9872FAX：072-254-9874E-mail：info@iao.osakafu-u.ac.jp 〒599-8570　　大阪府堺市中区学園町1番2号

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