成果報告書詳細
管理番号20110000000562
タイトル平成22年度成果報告書 省資源型・環境調和型資源循環プロジェクト 効率的な繊維製品リサイクルシステム 繊維リサイクル推進の基盤構築に向けた回収システム実証及びリサイクル技術検証
公開日2011/5/27
報告書年度2010 - 2010
委託先名積水化学工業株式会社 日本環境設計株式会社 新日鉄エンジニアリング株式会社
プロジェクト番号P10015
部署名環境部
和文要約本調査では、回収システムとリサイクル技術の2つの視点から、効率的な繊維製品リサイクルの基盤構築にむけた実証研究を行った。
回収システムでは、調査項目1「繊維製品の回収システム検証」により、自冶体回収、集団回収、事業者回収それぞれの回収システムについて実証結果に基づいたデータ整理を行い、処理費用単価の算出と、システム提案をおこなった。結果、衣料品にかかる潜在的処理費単価は71円/kgとなり、リサイクルニーズと各回収システムの課題が整理された。
 リサイクル技術では、一般消費者から排出される雑多な繊維製品に対応可能な技術・プロセスを図るため、バイオケミカル法(綿繊維のセルロースを糖化・発酵させバイオエタノールを生産する技術)およびサーモケミカル法(繊維製品をガス化し触媒によりエタノールを生産する技術)に注目し、それぞれ次の調査項目2~4により、これら技術のシステムへの適用可能性を検討した。
調査項目2では、バイオケミカル法のコスト低減と量産化の可能性の見極めを目的として、昨年度まで開発してきた基本プロセスを踏まえて、A)酵素のスクリーニング、B)固定化酵素の検討、C)圧縮綿繊維を用いた糖化発酵プロセス検討を行い、最終的にD)小規模コマーシャルプラントレベルでの適用可能性評価を実施した。結果、A)およびB)では新たな検討課題によるコスト低減の可能性を整理することができた。また、C)では圧縮綿技術による実用性の高さが確認できた。
調査項目3では、サーモケミカル法のうち、繊維製品の安定的なガス化にむけた繊維の成分調査を実施した。また、ガス化により発生するガスの性状を想定するために必要となる個別の繊維毎のガス化特性についても把握した。結果、実機規模での採算性の計算に必要なガス化データを得ることができた。
調査項目4では、サーモケミカル法のうち、種々の合成ガス組成からのエタノール変換シミュレーションと模擬ガスでのエタノール合成実験を組み合わせ、サーモケミカル法(金属触媒)の技術的・経済的可能性を検証した。結果、エタノール収量向上に向けた重要な知見が得られた。国内外のサーモケミカル法によるエタノール合成の調査を行い、金属触媒系及び微生物触媒系の技術動向の把握をおこなった。各国事例結果から、可食系バイオマスからセルロース系バイオマス(廃棄物を含む)への転換が社会的な流れとなっており、かつ、サーモケミカル法への期待は高まっていることが確認できた。
 回収システムおよびリサイクル技術の実証結果(調査項目1~4)から、5総合F/S実証を実施した。結果、設備償却費を含んだ場合、処理費30円/kg 繊維製品回収量150,000t/年 エタノール製造量30,584kL/年 であれば、製造コスト16.2円/Lを達成することができることが確認できた。
英文要約Title:Experimental Projects for Promotion of Resource-saving, Environmentally Conscious Resource circulation and for a Study of Efficient Textile Waste Recycling Systems.
“Feasibility Study Regarding Examination of a Waste Textile Technology and Collection System Aiming Towards the Construction of Infrastructure Promoting the Recycling of Textile Waste ” (FY2010) Final Report.
We conducted an experimental study of efficient textile waste recycling systems from the two aspects of recycling technology and collection systems.
Analysis of survey data regarding collecting systems based on the respective demonstration results of "local governments", "local communities" and "manufacturer and retailer" collection systems. We also calculated the textile disposal cost and proposed some collection systems. (Survey item 1)
Next we focused on the following technologies to recycle the miscellaneous textile wastes. We discussed the applicability of these technologies to the recycle system. (Survey item 2 – 4)
Item 1) Collection system:
The results of consumer surveys show the potential recycling cost of textile waste was 71 yen per kilogram. It confirmed a considerable public need for recycling, and also some issues of collection system.
Item 2) Biochemical technique; production of bioethanol from cotton cellulose fiber:
Based on the basic process developed in the previous year, we studied the following A)~D). A) Screening of the enzyme. B) Immobilized enzyme. C) Enzymic saccharification and fermentation process using compressed cotton fiber. D) Process assessment of possible application in small commercial plants.
I Item 3) Thermo-chemical technique by gasification:
We analyzed the gas component for getting stable gasification from textile waste, and the gasification characteristics of each individual textile waste for assuming the properties of gases. From the result, we obtained the data necessary to calculate the profitability of a commercial scale plant.
Item 4) Thermo-chemical technique by catalytic reaction process:
By combination of "the ethanol conversion simulation from various syngas" and "the ethanol synthetic experiment from simulant gas", we examined the technical and economic possibilities of thermo-chemical technique (metal catalysts). As a result, we obtained some important information concerning increased yield of ethanol. Next, we investigated cases of ethanol synthesis at home and abroad and gained an understanding of the technological direction of "metal-catalyzed" and "microbially-catalyzed" processes. The data suggests that "cellulosic biomass (including waste)" is already becoming a trend of ethanol feedstock in place of "edible biomass". And, expectations are rising for “cellulosic biomass (including waste)” as a feedstock of ethanol production in place of "edible biomass".
Item 5) Feasibility Study:
From the demonstration results of collecting systems and recycling technology (Item 1~4) , we conducted a feasibility study concerning building the overall recycling system.
In the case where facilities depreciation is included, If the following conditions are met (A~D), it is possible to attain the production cost of ethanol of \16.2 /L. A) Expenses for waste treatment commission are \ 30 /kg or more. B) Amount of textile waste is 150,000 t / year. C) Ethanol production volume is 30,584 kl / year.
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