(57)【要約】  本発明は、都市の固形廃棄物を処理して回収される材料を完全にリサイクルして森林地帯基材を得る方法、及びこの森林地帯基材自体に関する。
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
都市の固形廃棄物の処理から回収した材料の完全なリサイクリングに由来する森林地帯基材を得る方法であって：
（Ａ）廃棄物を、湿潤画分と乾燥画分とに分割する段階と；
（Ｂ）前記乾燥画分を処理して、ゴミ固形燃料（ＲＤＦ）を得る段階と；
（Ｄ）固形材料を得る段階と；
（Ｆ）ＲＤＦの生産に由来する製品をガス化装置において処理し、電気エネルギー及び／又は水素を得、且つガラス質の鉱物粒の形態の不活性な残渣を産生する段階と；
（Ｃ）前記湿潤画分の生物学的な安定化の段階と；
（Ｅ）安定化された材料を精製して、安定化された有機画分（ＳＯＦ）、制御された寸法の衛生的に処理された残渣、及びガス化に送られるべきＲＤＦを産生する段階と；
（Ｇ）森林地帯基材を層化する段階と；
を有し、
前記森林地帯基材は：
ａ）均一なマトリクスを伴った安定化された有機画分（４）の少なくとも一つの層と；
ｂ）段階（Ｅ）に由来する制御された寸法の衛生的に不活性に処理された残渣（３）の少なくとも一つの層と；
ｃ）ガス化の段階（Ｆ）に由来する制御された寸法のガラス質の鉱物残渣（２）の少なくとも一つの層（２）と；
ｄ）地球及び生物学的に安定化されたたい肥を有する層（１）と；
を有することを特徴とする方法。
【請求項２】
前記乾燥画分及び湿潤画分の初期の容量は、同様であることを特徴とする請求項１に記載の方法。
【請求項３】
段階（Ｄ）及び前記のたい肥を精製する段階（Ｅ）で回収した固形材料は、不活性な廃棄物、プラスティック及び金属を有することを特徴とする請求項１又は２に記載の方法。
【請求項４】
ＲＤＦの生産のための段階（Ｂ）において使用される材料の５〜１５％の量は、回収され生物学的に安定化する段階（Ｃ）に送られる有機画分からなることを特徴とする請求項１乃至３のいずれか一項に記載の方法。
【請求項５】
段階（Ｄ）から回収した固形材料は、初期の廃棄物の約３〜５％を占めることを特徴とする請求項１乃至４のいずれか一項に記載の方法。
【請求項６】
前記のたい肥を精製する段階（Ｅ）に由来する固形材料は、初期の廃棄物の約１０〜２０％を占めることを特徴とする請求項１乃至５のいずれか一項に記載の方法。
【請求項７】
生産されるＲＤＦは、初期の廃棄物の約３５％を占めることを特徴とする請求項１乃至６のいずれか一項に記載の方法。
【請求項８】
都市の固形廃棄物の処理から回収された材料の完全なリサイクリングに由来する森林地帯基材であって：
ａ）均一なマトリクスを伴った安定化された有機画分の少なくとも一つの層（４）と；
ｂ）制御された寸法の衛生的に不活性に処理された残渣の少なくとも一つの層（３）と；
ｃ）制御された寸法のガラス質の鉱物残渣の少なくとも一つの層（２）と；
ｄ）地球及び生物学的に安定化されたたい肥を有する層（１）と；
を有することを特徴とする森林地帯基材。
【請求項９】
前記の安定化された有機画分（４）は、森林地帯基材の基礎を形成することを特徴とする請求項８に記載の森林地帯基材。
【請求項１０】
前記の衛生的に不活性に処理された残渣の層（３）及びガラス質の鉱物残渣の層（２）は、土壌の地質工学的安定化剤、及び土壌を浸透する降水を収集する脱水支持体であって、各層が下部へ浸出するのを防ぐことを特徴とする請求項８又は９に記載の森林地帯基材。
【請求項１１】
前記の地球及び生物学的に安定化されたたい肥を有する層（１）は、植林に適することを特徴とする請求項８乃至１０のいずれか一項に記載の基材。
【請求項１２】
前記のガラス質の鉱物残渣（２）の寸法は、２ｍｍ未満であることを特徴とする請求項８乃至１１のいずれか一項に記載の基材。
【請求項１３】
前記の衛生的に不活性に処理された残渣（３）の寸法は、３０ｍｍ未満であることを特徴とする請求項８乃至１２のいずれか一項に記載の基材。
【請求項１４】
前記の衛生的に不活性に処理された残渣の層は、常に底部の層に存在することを特徴とする請求項８乃至１３のいずれか一項に記載の基材。
【請求項１５】
ａ）制御された寸法の衛生的に不活性な残渣の第一層（８）と；
ｂ）ＳＯＦの第一層（７）と；
ｃ）制御された寸法の衛生的に不活性な残渣の第二層（６）と；
ｄ）制御された寸法のガラス質の鉱物残渣の第一層（５）と；
ｅ）ＳＯＦの第二層（４）と；
ｆ）制御された寸法の衛生的に不活性な残渣の第三層（３）と；
ｇ）制御された寸法のガラス質の鉱物残渣の第二層（２）と；
ｈ）地球及びたい肥を有する植物層（１）と；
を有することを特徴とする請求項８乃至１４のいずれか一項に記載の基材。
【請求項１６】
前記層（８）の厚みは、０．３ｍ〜１ｍであることを特徴とする請求項１５に記載の基材。
【請求項１７】
前記層（７）の厚みは、３ｍ〜７ｍであることを特徴とする請求項１５又は１６に記載の基材。
【請求項１８】
前記層（６）の厚みは、０．３ｍ〜１ｍであることを特徴とする請求項１５乃至１７のいずれか一項に記載の基材。
【請求項１９】
前記層（５）の厚みは、０．１ｍ〜０．５ｍであることを特徴とする請求項１５乃至１８のいずれか一項に記載の基材。
【請求項２０】
前記層（４）の厚みは、３ｍ〜７ｍであることを特徴とする請求項１５乃至１９のいずれか一項に記載の基材。
【請求項２１】
前記層（３）の厚みは、０．３ｍ〜１ｍであることを特徴とする請求項１５乃至２０のいずれか一項に記載の基材。
【請求項２２】
前記層（２）の厚みは、０．１ｍ〜０．５ｍであることを特徴とする請求項１５乃至２１のいずれか一項に記載の基材。
【請求項２３】
前記層（１）の厚みは、０．４ｍ〜２ｍであることを特徴とする請求項１５乃至２２のいずれか一項に記載の基材。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、分別されていない都市の固形廃棄物及びこれに類する廃棄物を自動的且つ一体的に処理して下記のものを得る方法に関する。
【０００２】
ａ）安定化された有機画分と、中和された不活性な残渣と、ガラス質の鉱物残渣（ｖｉｔｒｅｏｕｓ  ｍｉｎｅｒａｌ  ｒｅｓｉｄｕｅ）とが適当に配置されてなる多層の森林地帯基材
ｂ）鉄及び非鉄金属
ｃ）ゴミ固形燃料（Ｒｅｆｕｓｅ−Ｄｅｒｉｖｅｄ  Ｆｕｅｌ；ＲＤＦ）に由来するエネルギー
【背景技術】
【０００３】
人的活動又は天然のサイクルに由来し、廃棄され又は廃棄される予定の物質は、「廃棄物」と定義される。
【０００４】
都市の固形廃棄物（Ｕｒｂａｎ  Ｓｏｌｉｄ  Ｗａｓｔｅ；ＵＳＷ）は、家庭又はこれに類するものにおいて産生され、又は別個の廃棄物の収集物に由来する固形の形態の廃棄物の画分を代表する。これは、実に広範な範囲の材料からなり、地理的領域、経済的及び社会的状況並びに季節などに依存して、必然的に異なる化学的及び物理的特徴（湿気、特定の重量、発熱量、灰分など）を有する。
【０００５】
発展途上国が高濃度の有機材料（台所ゴミ）を産生することは、疑いのないものであり、それは、全廃棄物のうち、場合によっては、７０重量％である一方、先進工業国がかなりの量の紙、段ボール、プラスティック、多結合で且つアルミニウム製のパッケージ（ｐｏｌｙ−ｃｏｕｐｌｅｄ  ａｎｄ  ａｌｕｍｉｎｉｕｍ  ｐａｃｋａｇｉｎｇ）などを廃棄していることも、疑いのないものであって、６０重量％を占める。
【０００６】
一人当たり産生されるＵＳＷの量は、非常に異なるものであって、発展途上国においては、一日当たり居住者当たり３００〜４００グラムであるのに対して、非常に発達した先進国では、一日当たり居住者当たり２，０００グラムである。特定の地理的領域における廃棄物のいくつかのクラスに関する異なる収集物が存在すること又は存在しないことにより、その組成の変動も増加する。
【０００７】
例えば、ローマ市においてＵＳＷを構成する廃棄物材料の典型的な組成を、下表に示す（２００５年）。
【０００８】
【表１】
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【０００９】
都市の固形廃棄物が異種で可変な組成であることを考慮すると、材料の回収に関して、並びに安全性及び環境の保護規制の遵守の両面で、正しい処理の方法を見出すことが極めて重要である。
【００１０】
現在、下記の通り、異なる処理方法が存在する。
【００１１】
管理廃棄（ｃｏｎｔｒｏｌｌｅｄ  ｄｉｓｐｏｓａｌ）
これは、環境に望ましくない影響（防水性、廃水の収集性、バイオガスの利用など）を最小限とするように前もって調製された地面の上に、廃棄物の層を拡張することからなる。これは、自主的なシステムであって、達成の速度や安価であることなどかなりの利点を示す。しかしながら、このシステムは、正確なプログラミング、構造、管理及び制御を要する。もし正確に使用されないと、このシステムは、表層土、底土、大気に負の効果をもたらす可能性がある。また、その産生段階において、廃物（質及び量）、埋立地の地質、気候及び水文学（ｈｙｄｒｏｌｏｇｙ）を考慮する必要もある。最も大きな環境上のリスクは、廃水及びバイオガスによって同定される：廃水は、生物学的及び化学的汚染物質を含有する一方、バイオガスは、（嫌気的な）発酵によって産生されるガスの混合物であって、その形成過程は、遅く、有機酸の産生に始まり、二酸化炭素及びメタンの産生と続く。メタンが大気中に自由に分散しないことは重要であって、これは、温室効果に貢献するためである；従って、環境の安全保護対策に関して、及び生産要素として、エネルギー目的のために、これを利用し且つ回収することは、基礎的なものである。
【００１２】
埋立地の他の欠点としては、多くの国において法律で規制されるように、この地が閉鎖された後（ｐｏｓｔ−ｍｏｒｔｅｍ管理）、長期間にわたって環境影響をモニタリングする必要があることであって、閉鎖後、少なくとも３０年、莫大な追加のコストを要するものである。最終的に、欧州指針１９９９／３１／ＥＣにおいて、欧州共同体は、未分別のＵＳＷの投棄を禁止することを考慮せざるを得なかった。これは、多くの加盟国が、その地において処理残渣のみを廃棄するように廃棄物を処理することを要するものである。この方針は、複数の加盟国によって部分的に受け入れられたが、一方で、他の一部の受け入れは、現在も進行中である。
【００１３】
ＵＳＷの焼却
未分別のＵＳＷを焼却することは、ＵＳＷの熱破壊にのみ初期的に意図されていたが、今日では、発熱量（２０００ｋｃａｌ／ｋｇ）の増加の恩恵で、種々の形態でのエネルギーの回収の重要な方法となっている。
【００１４】
このシステムで提供される利点のうち、強化され成功した技術がある。
【００１５】
その欠点のうち、導入するＵＳＷの重量の２０〜３０％の残渣の産生により、十分な埋立地、管理及び導入の高いコスト、並びに排気（ｅｍｉｓｓｉｏｎ）の正確な制御が必要となり、また、達成に適した立地の同定において、市民からの反感や同意の欠如に直面することもある。
【００１６】
機械的−生物学的処理
これは、一連の処理方法に関するものであって、下記の通りである
【００１７】
ａ）可燃性画分の回収：ゴミ固形燃料（ＲＤＦ）は、可燃性材料の範囲から生成され、その共通点は、その由来であって、つまり、都市の固形廃棄物（ＵＳＷ）である。最も一般的なＲＤＦは、国内法及び国内基準（ＤＭ０５／０２／９８及ぶＵＮＩ９９０３／２００４）に準拠した製品とするように、金属、ガラス及び無機物質を研磨且つ除去する工程を施されたＵＳＷに由来する。
【００１８】
ＲＤＦの利点は、均質で、恒常的でかつ高い発熱量、保存可能性及び輸送可能性である。
【００１９】
ＲＤＦは、冷却格子（ｃｏｏｌｅｄ  ｇｒａｔｅ）、ガス化装置、流動層を伴った廃棄物熱源転換プラントとともに固形燃料を用いた従来のプラントなどの電気エネルギーの産生用のシステムに使用されてもよい。ＲＤＦは、従来の燃料と共に、セメント工事に使用されてもよく、及びその他の産業活動に使用されてもよい。上記に列挙した工程の後の回収処理は、種々の純粋又は若干純粋な廃棄物材料成分の分離を目的として着想され且つ管理されたシステムである。実用的には、有機画分をたい肥化し、最も高いエネルギー量を有する材料を燃焼し、残りを埋め立てすることを意味する。
【００２０】
たい肥化工程：これは、廃棄物に存在する有機画分をたい肥へと、生物学的に変換することをいう。これは、下記に細分化される。
【００２１】
１）微生物の環境のコロニー化に必要な潜伏期；
２）代謝反応により産生した熱の効果による温度上昇を伴う急速増殖期；
３）温度が６０℃以上に達する高温期（ｔｈｅｒｍｏｐｈｉｌｉｃ  ｐｈａｓｅ）（約１週間以上継続）；及び
４）温度が徐々に下降し、有機物質の湿潤した画分が増加する、中温性又は成熟期（１ヶ月以上継続）
【００２２】
この処理の終期に得られるたい肥は、固形構造の中和剤（ｃｏｒｒｅｃｔｏｒ）であって、土壌の熱的性質を再平衡化し、有機物を復元し、柔軟で保持する構造（疲弊した土壌）であり、透過性及び加工性（粘土質土）を有する。また、異なる種類の作物用、特に樹木作物及び森林用の有機土壌改良剤である。
【００２３】
このたい肥システムの技術及び管理最適化は、種々のパラメータを調整することにより、達成される：
【００２４】
ａ）たい肥化される対象物の調製、混合、曝気
ｂ）温度、湿度、ｐＨ、限定的要因及び有害性要因
ｃ）最終産物の再生、洗浄及び提示
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【００２５】
上記の通り列挙した処理及びリサイクリング工程の多様性及び複雑性は、都市の固形廃棄物から出発して、材料の回収に続く方法がいかに多様で且つ互いに独立であるかに起因する。しかしながら、これらのそれぞれは、最終的な残渣を産生し、少なからず環境に影響を及ぼす。
【００２６】
従って、本発明は、その第一の目的として、単一の統合された製造サイクル（Ｆｕｌｌ  Ｃｉｒｃｌｅ  Ｓｙｓｔｅｍ）において材料の処理及び回収を行う工程を使用することであって、その終期において、埋立地に送られるべき種々の加工残渣がなく、生物学的に安定化された森林地帯基材の産生、並びにエネルギー及び金属の産生を伴うものである。
【００２７】
本発明の他の目的は、都市の固形廃棄物から回収された材料の全てから森林地帯基材を製造することであって、地質工学的に安定な最適特性を示し、生物学的に安定で、中和されており、バイオガスの浸出及び産生を惹起するという不便を伴わないものである。このように環境影響をなくすことにより、埋立地に必要な管理及び「ｐｏｓｔ−ｍｏｒｔｅｍ」コストが完全に回避される。
【００２８】
本発明のさらなる目的は、底土から分離するための追加の防水層が必要のない、多層の森林地帯基材の達成である。特に興味深い用途は、例えば、枯渇した採石場や荒廃地の再生などの環境改善である。
【００２９】
上記に列挙した問題は、請求項１に記載の森林地帯基材を得る方法により、且つ請求項８に記載の森林地帯基材により、解決される。
【００３０】
本発明のさらなる利点は、従属請求項に示す通りである。
【課題を解決するための手段】
【００３１】
本発明の目的を形成する方法は、下記の各段階を有する。
【００３２】
つまり：
廃棄物を、湿潤画分と乾燥画分とに分割する段階（Ａ）；
上記の乾燥画分を処理して、ＲＤＦ（Ｂ）及び固形材料（Ｄ）を得る段階；
ガス化装置（Ｆ）におけるＲＤＦの産生に由来する乾燥画分を処理して、電気エネルギー及び／又は水素を得、且つガラス質の鉱物粒の形態の不活性な残渣を産生する段階；
上記の湿潤画分（Ｃ）の生物学的な安定化の段階；
安定化された材料（Ｅ）を精製して、安定化された有機画分（ＳＯＦ）、制御された寸法の衛生的に処理された残渣（ｈｙｇｉｅｎｉｓｅｄ  ｐｒｏｃｅｓｓｉｎｇ  ｒｅｓｉｄｕｅｓ）、ガス化に送られるべきＲＤＦを産生する段階；並びに
森林地帯基材（Ｇ）を層化する段階；
を有し、
上記の森林地帯基材（Ｇ）は：
ａ）均一なマトリクスを伴った安定化された有機画分（４）の少なくとも一つの層；
ｂ）段階（Ｅ）に由来する制御された寸法の衛生的に不活性に処理された残渣（３）の少なくとも一つの層；
ｃ）ガス化の段階（Ｆ）に由来する制御された寸法のガラス質の鉱物残渣（２）の少なくとも一つの層；及び
ｄ）地球（ｅａｒｔｈ）及び生物学的に安定化されたたい肥を有する層（１）
を有する。
【発明を実施するための最良の形態】
【００３３】
重要なことに、この多層のサンドイッチ構造、特に層（２）、（３）及び（４）の順序で、各層は、ｎ回繰り返されてもよい。これらの層の繰り返しの数及びそれらの厚みは、実行されるべき環境再生事業の特定の条件に依存する。しかしながら、底土の防水効果を得るため、且つ基材と底土自体との間の摩擦力の欠如に起因する可能性のある滑りを防止するためには、衛生的に不活性に処理された残渣の層が、常に底層に位置することが必要である。
【００３４】
段階（Ａ）において行われる最初の分離は、乾燥画分及び湿潤画分の初期の容量は、同様であることを包含する。この時点において、乾燥画分及び湿潤画分は、２つの異なり平行した作業工程に従う。乾燥相は、ＲＤＦ（Ｂ）の製造に割り当てられ、ここで、材料の５〜１５％の量は、未だ湿潤相を構成し、従って、個々の処理サイクルに再度割り当てられ、特に、生物学的安定化段階（Ｃ）に割り当てられる。段階（Ｂ）は、研磨、重量測定分離（ｇｒａｖｉｍｅｔｒｉｃ  ｓｅｐａｒａｔｉｏｎ）及び乾燥による寸法を減少させる一連の処理を包含する。
【００３５】
この時点において、乾燥画分は、材料の回収（Ｄ）に付され、ここから、鉄及び非鉄金属とともに、硬質プラスティック（ＰＥＴ、ＨＤＰＥ）が得られる。この段階で回収された材料は、最初の廃棄物の約３〜５％の割合を占める一方、製造されるＲＤＦは、約３５％を占める。得られる燃料は、ガス化段階（Ｆ）に送られる、エネルギー生産の他、不活性な残渣の相が、ガラス質の鉱物粒の形態（３）で得られ、これは、森林地帯基材（Ｇ）の達成に用いられる。明らかなように、上記した回収された材料の量は、処理された廃棄物の質に関連するものである。
【００３６】
生物学的安定化（Ｃ）を行った後、湿潤画分は、安定化材料の精製（Ｅ）へと進み、ＳＯＦと共に、不活性な固形材料（ガラス、石等）、鉄及び非鉄金属、並びにＲＤＦに匹敵する乾燥画分（主として、プラスティック、布地、小型の多結合材料）が分離される。導入した廃棄物の約５〜１０％を示すこの最後の画分は、段階（Ｄ）において種々のプラスティックを回収した後、ガス化段階（Ｆ）に送られるべき残りのＲＤＦと組み合わせる。導入する廃棄物の約１０〜２０％を占める不活性な固形材料は、ガス化に由来するＳＯＦ及び鉱物粒とともに、森林地帯基材（Ｇ）の調製に用いられる。
【００３７】
本発明による森林地帯基材は、それぞれ特定の役割を有する異なる層からなる。
【００３８】
本発明の好適な実施例によると、図２に示すように、下記のものを有する。
【００３９】
つまり：
ａ）段階（Ｅ）に由来する０〜３０ｍｍの制御された寸法の衛生的に不活性な残渣の第一層（８）であって、この層の厚みは、立地の水文地質的特性に応じて、０．３〜１メートルの範囲の第一層と；
ｂ）ＳＯＦの第一層（７）であって、この層の厚みは、立地の水文地質的特性に応じて、３〜７メートルの範囲の第一層と；
ｃ）段階（Ｅ）に由来する０〜３０ｍｍの制御された寸法の衛生的に不活性な残渣の第二層（６）であって、この層の厚みは、立地の水文地質的特性に応じて、０．３〜１メートルの範囲の第二層と；
ｄ）ガス化の段階（Ｆ）に由来する０〜２ｍｍの制御された寸法のガラス質の鉱物残渣の第一層（５）であって、この層の厚みは、立地の水文地質的特性に応じて、０．１〜０．５メートルの範囲の第一層と；
ｅ）ＳＯＦの第二層（４）であって、この層の厚みは、立地の水文地質的特性に応じて、３〜７メートルの範囲の第二層と；
ｆ）段階（Ｅ）に由来する０〜３０ｍｍの制御された寸法の衛生的に不活性な残渣の第三層（３）であって、この層の厚みは、立地の水文地質的特性に応じて、０．３〜１メートルの範囲の第三層と；
ｇ）ガス化の段階（Ｆ）に由来する０〜２ｍｍの制御された寸法のガラス質の鉱物残渣の第二層（２）であって、この層の厚みは、立地の水文地質的特性に応じて、０．１〜０．５メートルの範囲の第二層と；
ｈ）地球及びたい肥を有する植物層（１）であって、この層の厚みは、植物の種類に応じて、０．４〜２メートルの範囲の植物層と；
を有する。
【００４０】
この基材（１）の第一の上部層は、植林に適する。
【００４１】
その下部では、約２ｍｍ未満の制御された寸法のガラス質の鉱物残渣の層（２）と、約３０ｍｍ未満の制御された寸法の衛生的に不活性な残渣（３）の下部の層とが、土壌の地質工学的安定化剤として、且つ土壌を浸透する降水を収集する脱水支持体として作用し、各層が下部へ浸出するのを防ぐ。
【００４２】
生物学的に安定化された有機画分は、サンドイッチの主層（４）に相当する。処理が行われたおかげで、その均一に安定なマトリックスは、埋め立て工事用の基礎として作用する。
【００４３】
この層の下部では、下記の順、つまり：ガラス質の鉱物残渣の層（５）、衛生的に不活性な残渣の下部層（６）及び安定化された有機画分の層（７）が繰り返される。
【００４４】
衛生的に不活性な残渣（８）からなる最終層は、摩擦の欠如に起因する可能性のある滑りを防止するように、ＳＯＦ（７）とその下部との間の界面要素（ｉｎｔｅｒｆａｃｅ  ｅｌｅｍｅｎｔ）として作用する。留意され得るように、この種の多層基材により得られる利点は多く、追加の防水層を使用する必要なく、浸出の発展と、底土の侵入とに関連した問題を完全に消失させる。さらに、本発明は、埋め立ての概念を排除し、「ｐｏｓｔ−ｍｏｒｔｅｍ」管理に関連する効果な費用も、回避される。
【００４５】
最後に、記憶されるべきように、埋立地の必要がないことにより、本発明は、特定な活動において「失われた」領土の一貫した部分を回避すると同時に、荒廃した土地を再生することにより、社会の利益のための緑地として復活させられる。
【図面の簡単な説明】
【００４６】
【図１】本発明による、森林地帯基材、エネルギー及び金属の産生に関するサイクルである。
【図２】特許請求の範囲に記載の森林地帯基材の層化の例である。
【図１】
2009520481.tif 000004
【国際調査報告】
2009520481.tif 000005
2009520481.tif 000006