(57)【要約】  廃棄物焼却炉からの合成ガスを用いて有機物質を好適に製造し得る装置及び方法を提供する。  廃棄物からの有機物質の製造装置１は、合成ガス生成炉１１と、発酵器１３と、養分供給部１２と、を備える。合成ガス生成炉１１は、廃棄物を部分酸化させることにより合成ガスを生成させる。発酵器１３は、合成ガスから有機物質を生成させる微生物を含む。養分供給部１２は、発酵器１３に対する合成ガスの供給量が不足する際に、固体又は液体の養分を発酵器１３に供給する。
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
廃棄物を部分酸化させることにより合成ガスを生成させる合成ガス生成炉と、
前記合成ガスから有機物質を生成させる微生物を含む発酵器と、
前記発酵器に対する前記合成ガスの供給量が不足する際に、固体又は液体の養分を前記発酵器に供給する養分供給部と、
を備える、廃棄物からの有機物質の製造装置。
【請求項２】
前記養分供給部は、前記発酵器に対する前記合成ガスの供給量が一日以上不足する際に、前記養分を前記発酵器に供給する、請求項１に記載の廃棄物からの有機物質の製造装置。
【請求項３】
前記養分は、糖類、二酸化炭素、及びギ酸のうち少なくとも１種である、請求項１又は２に記載の廃棄物からの有機物質の製造装置。
【請求項４】
前記微生物は、嫌気性カルボキシド栄養性細菌である、請求項１〜３のいずれか一項に記載の廃棄物からの有機物質の製造装置。
【請求項５】
合成ガス生成炉において廃棄物を部分酸化させることにより合成ガスを生成させる工程と、
発酵器において、微生物に、前記合成ガスから有機物質を生成させる工程と、
前記発酵器に対する前記合成ガスの供給量が不足する際に、固体又は液体の養分を前記発酵器に供給する養分供給工程と、
を備える、廃棄物からの有機物質の製造方法。
【請求項６】
前記養分供給工程は、前記発酵器に対する前記合成ガスの供給量が一日以上不足する際に、前記固体又は液体の養分を供給する工程である、請求項５に記載の廃棄物からの有機物質の製造方法。
【請求項７】
前記養分は、糖類、二酸化炭素、及びギ酸のうち少なくとも１種である、請求項５又は６に記載の廃棄物からの有機物質の製造方法。
【請求項８】
前記微生物は、嫌気性カルボキシド栄養性細菌である、請求項５〜７のいずれか一項に記載の廃棄物からの有機物質の製造方法。 
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、廃棄物から有機物質を製造する装置及び廃棄物から有機物質を製造する方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
近年、例えば、製鉄所からの排気ガス等から合成された一酸化炭素を含む合成ガスを微生物発酵させることによりエタノールなどの化学物質を製造する方法の実用化が検討されている（例えば特許文献１を参照）。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特表２０１１−５００１００号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
しかしながら、廃棄物から有機物質を製造する装置は、現在のところ、実用化に至っておらず、十分に検討されていないのが実情である。【０００５】
廃棄物焼却炉には、種々の廃棄物が投入される。このため、頻繁にメンテナンスを行う必要がある。メンテナンスには、通常数日を要する。このため、廃棄物焼却炉からの合成ガスを用いて有機物質を合成する場合は、合成ガスの供給が数日間という長期間にわたって停止するという特有の問題が生じ得る。【０００６】
従って、廃棄物焼却炉からの合成ガスを用いて有機物質を合成する場合には、長期間にわたって合成ガスの供給が停止する可能性を考慮する必要がある。【０００７】
例えば特許文献１には、合成ガスを貯蔵する貯蔵タンクを設けることが記載されている。しかしながら、貯蔵タンクを設けたとしても、例えば一日以上という長期間にわたって廃棄物焼却炉からの合成ガスの供給が停止した場合、貯蔵タンクに貯蔵されている合成ガスのみでは、発酵器に合成ガスを供給し続けることはできない。従って、微生物が死滅するなどの悪影響が生じ得る。【０００８】
例えば微生物を低温にして保存することも考えられる。しかしながら、例えば一日以上という長期間にわたって微生物を低温保存することは困難である。【０００９】
本発明の主な目的は、廃棄物焼却炉からの合成ガスを用いて有機物質を好適に製造し得る装置及び方法を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【００１０】
本発明に係る廃棄物からの有機物質の製造装置は、合成ガス生成炉と、発酵器と、養分供給部と、を備える。合成ガス生成炉は、廃棄物を部分酸化させることにより合成ガスを生成させる。発酵器は、合成ガスから有機物質を生成させる微生物を含む。養分供給部は、発酵器に対する合成ガスの供給量が不足する際に、固体又は液体の養分を発酵器に供給する。【００１１】
本発明に係る廃棄物からの有機物質の製造装置では、養分供給部は、発酵器に対する合成ガスの供給量が一日以上不足する際に、養分を発酵器に供給することが好ましい。【００１２】
本発明に係る廃棄物からの有機物質の製造装置では、養分が、糖類、二酸化炭素、及びギ酸のうち少なくとも１種であることが好ましい。【００１３】
本発明に係る廃棄物からの有機物質の製造装置では、微生物は、嫌気性カルボキシド栄養性細菌であることが好ましい。【００１４】
本発明に係る廃棄物からの有機物質の製造方法では、合成ガス生成炉において廃棄物を部分酸化させることにより合成ガスを生成させる工程を行う。発酵器において、微生物に、合成ガスから有機物質を生成させる工程を行う。発酵器に対する合成ガスの供給量が不足する際に、固体又は液体の養分を発酵器に供給する養分供給工程を行う。【００１５】
本発明に係る廃棄物からの有機物質の製造方法では、養分供給工程が、発酵器に対する合成ガスの供給量が一日以上不足する際に、固体又は液体の養分を供給する工程であることが好ましい。【００１６】
本発明に係る廃棄物からの有機物質の製造方法では、養分は、糖類、二酸化炭素、及びギ酸のうち少なくとも１種であることが好ましい。【００１７】
本発明に係る廃棄物からの有機物質の製造方法では、微生物は、嫌気性カルボキシド栄養性細菌であることが好ましい。
【発明の効果】
【００１８】
本発明によれば、廃棄物焼却炉からの合成ガスを用いて有機物質を好適に製造し得る装置及び方法を提供することができる。
【図面の簡単な説明】
【００１９】
【図１】図１は、本発明の一実施形態に係る廃棄物からの有機物質の製造装置の模式図である。
【発明を実施するための形態】
【００２０】
以下、本発明を実施した好ましい形態の一例について説明する。但し、下記の実施形態は、単なる例示である。本発明は、下記の実施形態に何ら限定されない。
【００２１】
図１は、本実施形態に係る廃棄物からの有機物質の製造装置の模式図である。図１に示される製造装置１は、廃棄プラスチック等を含む廃棄物から、有機物質を製造するための装置である。製造される有機物質は、例えば、アルコール、有機酸、脂肪酸、油脂、ケトン、バイオマス、糖等であってもよい。アルコール、有機酸、脂肪酸、油脂、ケトン、バイオマス、糖等の具体例としては、例えば、エタノールや酢酸、ブタンジオール等が挙げられる。
【００２２】
製造された有機物質の用途は、特に限定されない。製造された有機物質は、例えば、プラスチックや樹脂等の原料として用いることもできるし、燃料として用いることもできる。
【００２３】
製造装置１は、合成ガス生成炉１１と、発酵器１３と、精製機１４と、養分供給部１２とを備えている。合成ガス生成炉１１には、プラスチックや樹脂などの有機物を含む廃棄物が供給される。廃棄物は、合成ガス生成炉１１において部分酸化され、合成ガスが生成する。通常、合成ガスは、一酸化炭素に加え、水素ガスや窒素ガスを含んでいる。
【００２４】
合成ガス生成炉１１は、発酵器１３に接続されている。合成ガス生成炉１１において生成した合成ガスは、発酵器１３に供給される。発酵器１３は、微生物を含む。微生物は、合成ガスから、製造しようとする有機物質を生成させる。エタノール等のアルコールを生成させる場合に好適に用いられる微生物の具体例としては、例えば、クロストリジウム属等の嫌気性カルボキシド栄養性細菌等が挙げられる。
【００２５】
発酵器１３は、精製機１４に接続されている。発酵器１３における生成物は、精製機１４に移送される。通常、発酵器１３においては、製造しようとする有機物質に加え、他の有機物質も生成する。精製機１４は、発酵器１３における生成物を精製する。これにより、目的とする有機物質を得ることができる。
【００２６】
ところで、合成ガス生成炉１１には、種々の廃棄物が投入される。このため、頻繁にメンテナンスを行う必要がある。メンテナンスには、通常数日を要する。このため、合成ガスの供給が数日間にわたって停止する場合がある。このような場合、微生物の死滅や変性等の悪影響が、微生物に及ぶ場合がある。
【００２７】
ここで、製造装置１は、養分供給部１２を備える。養分供給部１２は、発酵器１３に対する合成ガスの供給量が不足する際に、養分を発酵器１３に供給する。このため、合成ガスの供給が停止しても、微生物に及ぶ悪影響を低減することができる。よって、廃棄物焼却炉からの合成ガスを用いて有機物質を好適に製造することができる。
【００２８】
さらに、養分供給部１２は、固体又は液体の養分を発酵器１３に供給する。このため、気体の養分を供給する場合に比べ、養分の貯蔵スペースを小さくすることができる。換言すれば、小スペースに多くの養分を貯蔵することができる。このため、合成ガスの供給が、例えば一日以上という長期間にわたって停止しても、微生物に及ぶ悪影響を低減することができる。
【００２９】
例えば、発酵器１３を低温に保持することで、微生物に及ぶ悪影響を低減することも考えられる。しかしながら、その場合は、本実施形態のように養分供給部１２から養分を供給する場合とは異なり、微生物に及ぶ悪影響を長期にわたって低減することが困難である。それに対して、本実施形態のように、養分供給部１２から養分を供給した場合は、微生物に及ぶ悪影響を長期にわたって低減することが可能である。
【００３０】
発酵器１３に供給する固体又は液体の養分は、糖類、二酸化炭素、及びギ酸のうち少なくとも１種であることが好ましい。なかでも、特に、糖類であることが好ましい。本実施形態において好適に用いられる糖類の例としては、ヘキソースやペントースが挙げられる。ヘキソースとしては、フルクトース、グルコース、マンノース、ラムノース等が挙げられる。ペントースとしては、アラビノース、リボース、キシロース等が挙げられる。
【００３１】
なお、本実施形態では、製造装置１が合成ガス生成炉１１を有している例について説明した。但し、本発明は、この構成に限定されない。合成ガス生成炉が製造装置とは別個に設けられていてもよい。
【符号の説明】
【００３２】
１  製造装置
１１  合成ガス生成炉
１２  養分供給部
１３  発酵器
１４  精製機
【図１】
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【国際調査報告】
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