廃菌床リサイクル事業について

キノコ栽培時の廃菌床処理については、排出時にキノコ重量の倍以上の重さがあることや、含水率が高いためにリサイクルが難しく、主に肥料として土に戻されてきました。
菌床中のオガコは、有望な木質バイオマス資源であるため、雪国まいたけ殿では木質燃料として自社のボイラーで燃焼することで再利用しています。しかし、含水率が高いため燃料としての利用が難しく、不完全燃焼による黒煙の発生や、CO2増加の原因ともなっています。
仮に、産業廃棄物処理業者に処理委託すると、大きな経費負担となるため、より効率的な自社処理を構築する必要があると考え、発酵によるエタノールの製造など様々な研究を重ねてきましたが、抜本的な解決方法を構築できていません。
今回の提案は、直接ボイラー燃料として燃焼させるのではなく、化学反応で有機物を炭化する処理装置「カーボプロ」を活用し、CO2削減とバイオマスカーボン製造による事業化プランをご提案いたします。

•  

「カーボプロ」は食品加工で生じた残滓を独自の破砕・加熱機構 と化学反応を促す特殊な触媒によって、食物残滓など有機 物の低温炭素化（160°C以下）を可能にする装置です。 CO2の排出を抑えて低温で処理できるため環境への負荷が 低く、また生成された炭素紛を工業や農業へと再利用する サイクルを構築することで、これまで廃棄してきた有機物 を有価物へと変容させることができます。 高額な産廃費用をかけて処理してきた有機物を、企業にも 環境にも有意義なリサイクルを行うことができ、無駄なく コスト低減を図ることができます。

• 「カーボプロ」の特徴

  
  ①化学反応によって炭素を固定化するためCO２が発生しません。
  ②燃焼による熱分解ではないため、ダイオキシンやタール等の 有害物質が発生しません。
  ③投入口に廃棄物を直接投入すると、触媒と残渣の攪拌が行わ れ、処理対象有機物の分子結合を切り離し、炭素や窒素、水 素等の無機物に分解するため、廃棄物を大幅に減容できます。
  ④加工された炭化物は、パウダー状のために加工が容易であり、 粒状に加工することで、バイオマスカーボンとして農地の土 壌改善素材や固形燃料、活性炭に転用することも可能です。
  

様々な有機性残渣を炭化することによる事業計画図

「カーボプロ」を利用し、食品残渣や廃菌床、畜糞等の有機物を炭化することで、バイオマスカーボンと して製造することができます。
現段階の利用方法として、炭は多孔質構造で表面積が大きいため、吸着性や保水性などに優れ、土 壌に有益な微生物の増殖を促す効果があるため、土壌改良剤としての利用を進めています。また、 ペレット状にすることで発熱量が約5,000kcalと木材チップ（4400kcal)に匹敵する発熱量があるた め、固形燃料として有価での販売が可能です。

※名古屋大学大学院工学研究科准教授の小林敬幸氏の研究成果及び指導によって、本提案を組み上げております。 先生の指導により稼働している実機があり、某企業において、有機物残渣の処理費用の飛躍的な削減効果が出て おります。現在は３トン処理機がMAXですが、今後は段階的に、その処理能力を高めてゆく方向です。

•  

化学分解炭化装置の原理

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 と C の結合による炭素鎖に よって構成されています。
直鎖状であれ、枝分かれ状であれ、脂環式六員環であ れ、C とC の結合はすべて原子核の電子軌道を共有し 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 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 や N 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）。
特殊な触媒によるラジカル反応によって、O や N 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

•