(57)【要約】【課題】  熱硬化性樹脂を用いて接着した木質ボードの廃棄物を用い場合でも、アルコールの回収効率を向上させることのできるアルコール回収方法を提供する。【解決手段】  熱硬化性樹脂を用いて木質材料を接着してなる木質ボードを、粉砕処理した後、その粉砕物を糖化処理し、次いでアルコール発酵処理してアルコールを回収するアルコール回収方法において、上記粉砕処理が、木質ボードを平均粒径長５ｍｍ以下に粉砕する粉砕処理であるアルコール回収方法。【選択図】なし【特許請求の範囲】
【請求項１】
熱硬化性樹脂を用いて木質材料を接着してなる木質ボードを、粉砕処理した後、その粉砕物を糖化処理し、次いでアルコール発酵処理してアルコールを回収するアルコール回収方法において、上記粉砕処理が、木質ボードを平均粒径長５ｍｍ以下の粉砕物に粉砕する粉砕処理であることを特徴とするアルコール回収方法。
【請求項２】
上記粉砕処理が、木質ボードを平均粒径長３ｍｍ以下の粉砕物に粉砕する粉砕処理であることを特徴とする請求項１記載のアルコール回収方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、熱硬化性樹脂を用いて木質材料を接着してなる木質ボード、特に廃棄物の木質ボードからアルコールを回収するアルコール回収方法に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
従来、解体現場や木工工場等から排出される木質系廃材は、グレード別に区分された後、粉砕チップ化されて、パルプ利用、木質ボード作製、燃料、焼却、或いは、埋立て処分等にされていた。
【０００３】
この木質系廃材の中で、廃棄物の木質ボードは、マテリアル・リサイクルが困難であり、その殆どは、燃料等としてサーマル・リサイクルされるか、単純焼却されていた。特に、これらの木質ボードに、塩ビシート等が貼付けられている場合は、ダイオキシンに対応した焼却炉で焼却することしかできず、焼却できる炉の数が制限されている。また、埋立て処分にしても、大都市圏では、埋立て地も激減してきており、数年先には、埋立て場所の確保もできない状況にある。
【０００４】
また、建設リサイクル法の施行後は、解体現場や木工工場等から排出される廃棄物の木質ボードは、排出者による分別・再資源化の義務が生じており、再資源化する各方策が講じられている。
【０００５】
これらの状況に合せて、近年、解体現場から排出される廃棄物の木質ボードを原料として、木質ボードの粉砕物を糖化処理した後、アルコール発酵させることにより、燃料用アルコールであるエタノールを生成・回収することが、提案されている（特許文献１参照）。
【特許文献１】特開平１１−１６９１８８号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
ところで、解体現場から排出される断面積の大きな構造材や準構造材、例えば、下地材（床下地材、壁下地材他）、内装部材（内装ドア、収納部材、床材他）、内装設備（キッチン、洗面化粧台他）等に使用されている木質ボードは、木質ボードの製造時に熱硬化性樹脂が接着剤として用いられている。この熱硬化性樹脂は、一旦硬化すると、熱により軟化・溶融しないため、木質材料等の表面に被覆・硬化した熱硬化性樹脂が、木質ボードの糖化処理を阻害するため、アルコールの回収率が、十分でないという問題があった。
【０００７】
本発明は、上記の点に鑑みてなされたものであり、熱硬化性樹脂を用いて木質材料を接着してなる木質ボードの廃棄物を用いた場合でも、アルコールの回収率を向上させることができるアルコール回収方法を提供することを目的とするものである。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
上記課題を解決するために、本発明の請求項１に係るアルコール回収方法は、熱硬化性樹脂を用いて木質材料を接着してなる木質ボードを、粉砕処理した後、その粉砕物を糖化処理し、次いでアルコール発酵処理してアルコールを回収するアルコール回収方法において、上記粉砕処理が、木質ボードを平均粒径長５ｍｍ以下の粉砕物に粉砕する粉砕処理であることを特徴としている。
【０００９】
また、請求項２に係るアルコール回収方法は、請求項１において、上記粉砕処理が、木質ボードを平均粒径長３ｍｍ以下の粉砕物に粉砕する粉砕処理であることを特徴としている。
【発明の効果】
【００１０】
本発明のアルコール回収方法においては、木質ボードを粉砕処理する際、木質ボードの粉砕物の平均粒径長が５ｍｍ以下となるように粉砕しているので、粉砕した木質ボードの表面積が増大するため、木質ボードの木質材料表面に熱硬化性樹脂が被覆・硬化していても、熱硬化性樹脂による木質ボードの糖化処理及びその後のアルコール発酵処理の阻害が低減されるため、アルコールの回収効率を向上させることができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１１】
以下、本発明を実施するための最良の形態を説明する。
【００１２】
本実施形態において、アルコール回収方法の対象として用いる木質ボードは、木質材料を熱硬化性樹脂を用いて接着してなる木質ボードである。木質材料としては、パーティクルボードやＭＤＦ等の一般に汎用される木質材料を用いることができる。また、異なる木質材料から成る複数の木質ボードが混在していても良い。接着剤として用いる熱硬化性樹脂は、フェノール樹脂、エポキシ樹脂、ポリイミド樹脂、不飽和ポリエステル樹脂、尿素樹脂、メラミン樹脂等の熱硬化性樹脂１種を単独で用いることができるが、これらの樹脂を２種以上組み合わせて用いることもできる。特に、尿素樹脂とメラミン樹脂を共縮合させた尿素―メラミン共縮合樹脂は、接着力がより強力であるので好ましい。
【００１３】
次に、これらの熱硬化性樹脂を用いて接着した木質ボードを、粉砕機で粉砕し、スクリーンを用いて、所定の平均粒径長の粉砕物に分級する。なお、粉砕機としては、シート状物専用粉砕機を用いることができ、一例を挙げれば、ホッパーから投入供給されるシート状の木質ボードが、高速回転するローターに固定されたブレードと、このブレードに近接して設置されている固定ブレードの剪断力によって、木質ボードが切断され、これを覆う形で設置されたスクリーンを通過する程度の大きさまで切断されるとスクリーンを通して排出される。従って、粉砕物の平均粒径長は、スクリーンのメッシュを変更することにより任意に調整できる。この他、粉砕機としては、木質ボードを所定の平均粒径長に粉砕できるものであれば、一般に汎用される公知の機械式粉砕機を用いることができる。また、平均粒径長の調整は、スクリーンを用いる他、篩い等の所定の平均粒径長に分級する一般の汎用される方法を用いることができる。
【００１４】
次いで、所定の平均粒径長に分級した木質ボードの粉砕物を、濃度が０．５〜２０％の希硫酸を用いて、１４０〜２００℃の温度で、１〜１０分間加水分解することで糖化処理を行う。この糖化処理で、木質ボードの木質成分であるセルロースやへミセルロースは、グルコースやキシロース等の６炭糖や５炭糖の糖類に分解される。
【００１５】
本実施形態では、木質ボードを粉砕して分級した粉砕物の所定の平均粒径長が、５ｍｍ以下であることが、特に重要である。平均粒径長が、５ｍｍより大きいと、粉砕物の表面積が、小さいために、接着に用いている熱硬化性樹脂に覆われている表面の割合が大きくなる。熱硬化性樹脂は、糖化処理に用いる希硫酸と接触させても、殆ど分解されないため、木質ボード表面を熱硬化性樹脂が覆っている割合が多いと、この熱硬化性樹脂が、希硫酸と木質ボードとの接触を妨げられ、木質ボードの木質成分への希硫酸の浸透が悪くなり、その結果、木質ボードの糖化処理の進行が、なかなか進まない状況となる。しかしながら、本実施形態では、上述したように、平均粒径長を５ｍｍ以下としているので、木質ボードの粉砕物の表面積が大きくなり、熱硬化性樹脂による、木質ボードの木質材料と希硫酸との接触の阻害を低減することが可能となるので、その結果、木質ボードの糖化処理を向上させることができる。さらに、平均粒径長を３ｍｍ以下とすれば、木質ボードの粉砕物の表面積がさらに大きくなるので、好ましい。
【００１６】
また、本実施形態では、木質ボードを鋸で切断する際に工場廃材として排出される鋸屑を用いることもできる。鋸屑は、通常、その平均粒径長は、３ｍｍよりも小さいうえに、工場廃材として、比較的に入手が容易であるので、好ましい。
【００１７】
次に、糖化処理して得た糖類を含む糖液を中和した後、室温でアルコール発酵させることのより、エタノールを得る。なお、このアルコール発酵には、酵母を用いる。用いる酵母としては、一般に汎用される酵母なら、いずれも用いることができる。また、酵母以外にも、遺伝子組替えで得た大腸菌等のアルコール発酵菌を用いることもできる。
【実施例】
【００１８】
以下、本発明を実施例によって具体的に説明する。
【００１９】
（実施例１）
木質ボードであるパーティクルボード（ＪＩＳ―Ａ―５９０８で規定された一般市販品である「化粧パーティクルボード」で、熱硬化性樹脂であるＭタイプ：尿素・メラミン共縮合樹脂で接着・ボード化したもの）を、粉砕機で粉砕し、平均粒径長５ｍｍに分級する粉砕処理をした。
【００２０】
次に、この平均粒径長５ｍｍに分級した粉砕物１ｋｇを５％の希硫酸を用いて、５分間、加水分解して糖化処理した後、中和した。次いで、中和して得られた糖液に、酵母を植菌して、３０℃でアルコール発酵させて、この粉砕物１ｋｇの試料より０．１５Ｌのエタノールを回収した。
【００２１】
（実施例２）
実施例１で用いた木質ボードを、粉砕機で粉砕し、平均粒径長３ｍｍに分級する粉砕処理をした粉砕物を用いた他は、実施例１と同様にしてアルコール発酵を行なった。
【００２２】
その結果、この粉砕物１ｋｇの試料より０．１７Ｌのエタノールを回収した。
【００２３】
（実施例３）
木質ボードであるＭＤＦ（ＪＩＳ―Ａ―５９０５で規定された一般市販品である「化粧ＭＤＦ」で、Ｍタイプ：尿素・メラミン共縮合樹脂系で接着・ボード化したもの）をパーティクルボードの代わりに用いた他は、実施例１と同様にしてアルコール発酵を行った。
【００２４】
その結果、この粉砕物１ｋｇの試料より０．１５Ｌのエタノールを回収した。
【００２５】
（実施例４）
実施例３で用いた木質ボードを、粉砕機で粉砕し、平均粒径長３ｍｍに分級する粉砕処理をした粉砕物を用いた他は、実施例３と同様にしてアルコール発酵を行なった。
【００２６】
その結果、この粉砕物１ｋｇの試料より０．１６Ｌのエタノールを回収した。
【００２７】
（実施例５）
実施例１と実施例３で用いたパーティクルボードとＭＤＦを、粉砕機で粉砕し、平均粒径５ｍｍにそれぞれ分級する粉砕処理をした後、８０：２０の割合に混合した粉砕物を用いる他は、実施例１と同様にしてアルコール発酵を行った。
【００２８】
その結果、この粉砕物１ｋｇの試料より０．１５Ｌのエタノールを回収した。
【００２９】
（実施例６）
実施例１と実施例３で用いたパーティクルボードとＭＤＦを、粉砕機で粉砕し、平均粒径３ｍｍにそれぞれ分級する粉砕処理をした後、８０：２０の割合に混合した粉砕物を用いる他は、実施例５と同様にしてアルコール発酵を行った。
【００３０】
その結果、この粉砕物１ｋｇの試料より０．１７Ｌのエタノールを回収した。
【００３１】
（比較例１）
実施例１で用いた木質ボードを、粉砕機で粉砕し、平均粒径長９ｍｍに分級する粉砕処理をした粉砕物を用いた他は、実施例１と同様にしてアルコール発酵を行なった。
【００３２】
その結果、この粉砕物１ｋｇの試料より０．０６Ｌのエタノールを回収した。
【００３３】
（比較例２）
実施例３で用いた木質ボードを、粉砕機で粉砕し、平均粒径長９ｍｍに分級する粉砕処理をした粉砕物を用いた他は、実施例３と同様にしてアルコール発酵を行なった。
【００３４】
その結果、この粉砕物１ｋｇの試料より０．０５Ｌのエタノールを回収した。
【００３５】
（比較例３）
実施例５で用いた木質ボードを、粉砕機で粉砕し、平均粒径長９ｍｍに分級する粉砕処理をした粉砕物を用いた他は、実施例５と同様にしてアルコール発酵を行なった。
【００３６】
その結果、この粉砕物１ｋｇの試料より０．０５Ｌのエタノールを回収した。
【００３７】
【表１】
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【００３８】
表１の結果にみられるように、木質ボードを平均粒径長５ｍｍに粉砕・分級した実施例１、３、５では、平均粒径長３ｍｍに粉砕・分級した比較例1、２、３よりも、エタノール収率が大幅に上昇することを確認した。
【００３９】
また、実施例２、４、６のように、木質ボードを平均粒径長３ｍｍに粉砕・分級した場合は、平均粒径長５ｍｍに粉砕・分級した実施例１、３、５よりも、さらにエタノール収率が、より高くなることが示された。