有機系廃棄物の油化-セルロースの水素化分解-

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広沢邦男/ 森田幹雄
1992年7月 北海道工業開発試験所技術資料 14,31-31

 我々が日常排出する都市系廃棄物は,埋立,燃焼処理されているのが大部分である。 しかし,その品別組成をみると,可燃分が75-90%にも達しその60-70%は紙類,厨芥類,草木類等のセルロース系物質や,炭水化物類で占められていて,年々増加の傾向にある。 これらは廃棄物といえども貴重な有機系資源であり,これらから再利用可能な物質の回収が重要視され種々の研究開発がおこなわれている。
 著者らは,都市系廃棄物中のセルロース系物質を油やガスに転化するための基礎的知見を得ることを目的として,セルロース(木綿)の水素加圧下における接触分解を試み,このための活性な触媒の探索ならびに転化率や生成物の分布に与える反応諸条件の影響,反応生成物の性状等について検討した。
 セルロースを水素化分解し,高カロリーのガスと油に転化するための触媒として炭酸ナトリウム・酸化ニッケル混合触媒が,試験した金属酸化物,塩化物のなかで最も効果的な触媒活性を示すことが明らかとなった。
 この触媒下では多量の水の存在がセルロースの水素化分解を促進することも明らかとなり,その水素化分解機構として,まず炭酸ナトリウムの作用により加水分解されて低分子物質に転化し,この低分子物質が酸化ニッケルの作用により水素化されて水素に富むガスや油状物質に転化するものと推測された。 水素化分解水素圧は,50kg/cm2程度でセルロースは,効果的にガスと油に水素化分解され,反応温度は250℃以上が適当であった。
 生成した油は炭素,水素,酸素から成り,反応温度300℃以上で得られた油は,酸素含量が少なく高発熱量を示した。