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セクションE 上下水道、廃棄物処理および環境再生のための措置

06.08.2019, 00:00
53

セクション

グループ

サブセクション

 

提言

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取水、浄水および給水

 
 

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取水、浄水および給水

取水、浄水および給水のための電気プラズマ技術*の利用

理由:

a) 既存の浄水システムによる浄化は十分に効率的でない

b) 排水による河川、湖、海洋の汚染:年間1兆5,000億トンの排水のうち、浄化されているのは約3,000億トン

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廃棄物の収集、処理および処分、資材の再利用

 
 

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廃棄物の処理および処分

1. 埋立を廃止し、100%のごみリサイクルに移行する

2. 全ての商品製造者のライフサイクルにごみリサイクルを含める

理由:

ごみ廃棄量:年間21億2,000万トン

3. 廃棄物の処理および処分のための電気プラズマ技術**、すなわち廃棄物リサイクルのための電気塩素化法と重力・磁気分離法を利用する

理由:

赤泥廃棄物:年間1億7,000万トン

* 取水、浄水および給水のための電気プラズマ技術には、以下が含まれる

a) 都市浄水システムの整備

電気プラズマ技術はあらゆる都市の浄水システム整備にとって有用である。しかもこの技術には多くの重要な優位点がある。第一に飲用水の品質の高さ、第二に危険な微生物相が存在しないことの保証、第三にランニングコストが安いことである。水1㎥を処理するために消費する電力は平均1kW/h以下で、塩素化やオゾン処理より低コストである。保守人員の人数は従来の方式の5~6分の1である。設置面積も従来の浄水方式に比べて小さい。

この場合、市全体の浄水場を建設する必要なない。地区、小地区および個々の住宅地ごとに浄水施設を設置する方が便利且つ有益である。取水方法は、どこの水がより清潔で良質かという観点からではなく、水道管の距離とコストにより決定される。給水方式、都市水道の改修と保守のシステムが根本的に変わる。安全性と衛生状態が向上する。これは、伝染病、テロ、人的災害、自然災害のケースにおいて特に重要である。

b) 海水の淡水化

電気プラズマ技術は海水の淡水化に幅広く適用できる。その結果、比較的安価で清潔な飲用水が得られる。

電力消費(1㎥当たり1kW/h)とランニングコストが非常に低く、機器のコストが比較的安く、淡水化設備の設置面積も比較的小さいため、一般家庭用の海水利用の問題はほぼ解決される。同時にグローバルな淡水の問題も解決される。

** 廃棄物の処理および処分のための電気プラズマ技術とは、以下を想定するものである。

a) 最も重要な環境問題の一つの解決としての様々な排水の浄化

電気プラズマ浄化技術は既存の技術に比べて優位であり、問題を抜本的に解決するものである。この技術は、あらゆる出所、あらゆる微生物汚染レベル、あらゆる鉱化、そして高濃度の界面活性物質を含む排水にとって有用である。汚水は直ちに処理され、どこにも蓄積されず、滞留しないため、きれいな水系に汚水が流入する可能性はほとんどないか、もしくは少なくとも著しく低下する。汚水が通る管が破損するとアラームが作動し、遮断システムが始動する。

浄化の結果、それ以上処理を必要としない純粋な消毒された水が得られ、生成された固形汚泥は肥料、建材などの原料として利用することができる。

電気プラズマ技術には、環境上の優位点だけでなく大きな経済的利点もある。設備がコンパクトで必要な比消費電力が少なく(1㎥当たり0.4~1kW/h)従来の技術に比べて必要な保守人員も大幅に少ない(5~6分の1)ため、特別な処理設備や大規模な施設の建設が必要ない。

b) 生活排水の処理*

既存の下水処理場の改修時に生活排水処理にこの技術を適用すれば処理施設の機能の効率および浄化率が著しく向上するため、処理された水は公共サービスを含む家庭用として繰り返し使用することが可能である。飲用水とそれ以外の水の供給を分けることにより、飲用以外の水は浄化後に同じシステムに戻して繰り返し使用することができる。これにより、第一に給水コストが削減され、第二に公共サービスにおける淡水消費量が大幅に減少する。

新たな下水処理場の建設に際してこの技術を適用すれば、処理場をコンパクトにし、面積を従来の処理場の数百分の1に削減することができる。このことは特にリゾート地での下水処理場の建設や改修において重要である。

* この技術に関する詳細はeuricaa.com参照。

c) 工業排水処理*

電気プラズマ技術は、石油製品、油脂、染料、鉄、六価クロム、フッ素、放射性核種、重金属塩、その他の有機・無機化合物のような汚染物質を含む、工場のほぼ全ての排水の処理を可能にする。この下水処理場は非常にコンパクトで消費電力が少なく、工場自体に設置することが可能である。この技術により、処理された水をスピーディに工場に再び戻す高効率でローカルな企業の下水処理場を設置することが可能である。このような浄化装置は個々の生産サイクルに設置することもできる。浄化後に発生する廃棄物も工程に戻すことが可能である。これは、貴金属や高価な資材を使用する工場(鍍金工場)にとって特に重要である。

このように、電気プラズマ技術は以下の処理に利用することが可能である。

  • 原子力発電所、ウラン鉱山の採掘場における放射性核種および超ウラン元素を含む水
  • 加工業、軽工業、食品製造業の工場排水
  • タンカー、潜水艦およびその他の船舶のバラスト水
  • 自動車やその他の機器の洗浄水

* この技術に関する詳細はeuricaa.com参照。

d) 都市のごみの濾過液の処理

固形一般廃棄物や産業廃棄物の濾過液には、従来の方法では浄化や消毒が困難で、土壌水や地下水をひどく汚染し、環境にとって極めて大きな脅威を生む、非常に複雑な汚染物質の「ブーケ」が含まれている。防湿底の新たな固形一般廃棄物埋立地の建設に際し、濾過材は別のタンクに集められ、蓄積される。

電気プラズマ技術は複雑な排水を浄化するだけでなく消毒し、発生する汚泥利用の課題を著しく容易にする。濾過液を高度に浄化し、その結果清潔な水が得られ、生活用水として利用することができる。

e) 畜産施設の排水処理*

畜産施設の排水の処理は、基本的に他の施設の排水の処理と変わらない。得られた清潔な水は周辺の農地の開墾や灌漑に繰り返し再利用できる。廃棄物は高品質の肥料として使用することが可能である。

* この技術に関する詳細はeuricaa.com参照。

f) 特別(感染症)医療施設、微生物学・薬理学研究所の下水処理場の設置*

これらの施設の排水の特徴は高濃度の危険な微生物相であるが、これは電気プラズマ技術により完全に破壊することができる。

残留微生物相の水準は他の方法による消毒と比較すると1000分の1になる。

* この技術に関する詳細はeuricaa.com参照。

g) 鉱山および採石場の水処理*

鉱山および採石場では人工の貯水池がつくられるため、水が大きな面積を占有するが、この水は高度に鉱化しているため人が利用することはできない。

同時に、その中には多くの物質が含まれており、貴金属、希土類およびその他の元素を抽出することができる。

電気プラズマ技術により、鉱山および採石場から排出される水を浄化し、飲用水および農地・農園の灌漑用水として利用する、または魚養殖用の貯水池に溜めることができ、固形廃棄物は希土類およびその他の化学元素の原料として利用することが可能である。

* この技術に関する詳細はeuricaa.com参照。

h) 高毒性廃棄物、有毒物質、有毒化学物質の無害化と処分のための常設・移動施設の整備*

効率的でユニバーサルな有毒物質無害化・処分技術の欠如は、大きな環境問題を引き起こしている。無害化されていない有毒物質を埋め立てようとすることにより、将来的に地下水に影響を与える可能性があり、埋め立てた後には有毒物質の無害化が不可能になるため、問題が複雑化している。

電気プラズマ技術は有害物質の複雑な分子を破壊してより単純で無害な物質に変え、それらは固形の不溶性物質として溶液から抽出される。したがって、あらゆる出所の液体有毒物質が清潔な水と安全な固形の不溶性物質に変化し、経済的に利用するか、もしくは埋め立てることが可能になる。

* この技術に関する詳細はeuricaa.com参照。

電気塩素化法に基づく使用済み触媒からの白金族金属抽出装置

使用済み自動車触媒からの白金族金属抽出装置は、以下の指標による技術処理プロセスの実現を可能にする。

  • 世界の自動車触媒における2018年のパラジウム使用量は229.6トン、2017年のプラチナ使用量は28.35トン、2018年のロジウム使用量は24.4トン
  • プラチナ、パラジウムの抽出率は98%以上、ロジウムは90%以上
  • 原料の生産能力は100 kg/日以上
  • 電解液の循環率は90%以上
  • 使用済み触媒に関する装置の負荷質量は100~250kg

装置の大きさは、12×2.4×2.8 mの背高コンテナの技術モジュールとしての利用に適している。装置の構造上、区画内の同じインフラに追加の電気化学モジュールを設置することにより設備の生産能力を高めることが可能である。

重力・磁気分離法

重力原理に基づき磁場を利用して不均質な媒体中の固形鉱物粉末を分離する多目的の実験装置により、最も効率的に初期精鉱を廃石、希少金属と希土類のバルク精鉱、精鉱および磁性精鉱に分離することができる。

鉱物には全ての有用な成分が含まれ、その比重は岩石のかさ比重(1.4g/㎤)をはるかに上回る。

そのため、有用な成分をバルク精鉱として100倍以上に濃縮して抽出することができる。その場合、バルク精鉱の定格収量は赤泥の総量の5%以下で、湿式精錬技術による処理が可能である。

1日に1,000tの赤泥を処理すると、鉄精鉱の収率は70%、廃石(二酸化ケイ素、アルミニウム、カルシウム、マグネシウム)の収率は20%となる可能性がある。現在の実際の汚泥の収量は約4,000t/日である。

このように、1日に約1,000tの赤泥を処理すると、以下の通り有用で貴重な資源が得られる可能性がある。

  • 不活性物質:~250t/日(5,000t/年)
  • 鉄精鉱:~700t/日(238,000t/年)
  • バルク精鉱:~50t/日(17,000t/年)

バルク精鉱には以下が含まれる

  • 金:抽出率90%、2,800g/t、~28kg/日(9.5t/年)
  • ジルコン:~350t/年
  • 希土類精鉱:~1.5t/日(510t/年)、うち軽希土類は約100t/年
  • スカンジウム:約10t/年(精鉱
  • バナジウム:1.5t/日(510t/年
  • ガリウム、ゲルマニウム

我々はこの技術が魅力的であると考えており、関心のある方はぜひ実現にご参加いただきたい。

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