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JP7660643B2 - Biodegradable resin processing method and biodegradable resin processing system - Google Patents
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Description

本発明は、生分解性樹脂の処理方法及び生分解性樹脂の処理システムに関する。 The present invention relates to a method for processing biodegradable resin and a system for processing biodegradable resin.

従来のプラスチックに代わる材料に関する研究開発が、近年盛んに行われている。その中でも、再生可能資源で作られたポリ乳酸(PLA)を主成分とする生分解性プラスチックは、微生物の力で分解されるため、環境に優しいバイオマスプラスチックである。バイオマスプラスチックでは、分解されにくい従来のプラスチックに代わり、レジ袋の材料として使用されたり、人体への安全性が高いため、溶ける縫合糸などの医療用材料として用いられたりされている。 Research and development into materials to replace conventional plastics has been actively conducted in recent years. Among these, biodegradable plastics, whose main component is polylactic acid (PLA) made from renewable resources, are environmentally friendly biomass plastics that can be decomposed by microorganisms. Biomass plastics are used as a material for shopping bags, replacing conventional plastics that are difficult to decompose, and because they are highly safe for the human body, they are used as medical materials such as dissolving sutures.

近年、石油資源の急激な高騰によりバイオマス燃料への需要がますます高まっており、再生可能資源で作られたポリ乳酸等のバイオマスプラスチックを、メタン発酵によりメタンを含むバイオガスへ変換する試みが再度注目されている。 In recent years, the demand for biofuels has been increasing due to the sudden rise in the price of petroleum resources, and efforts to convert biomass plastics such as polylactic acid made from renewable resources into methane-containing biogas through methane fermentation have been attracting renewed attention.

特許文献1には、アミン化合物存在下で樹脂含有廃棄物を加温して、モノマーに加水分解する分解槽と、分解槽で得られるモノマーと難分解性固形分を含む有機廃棄物とが供給される発酵槽にてこれらをメタン発酵するメタン発酵部と、を備える廃棄物処理システムが開示されている。このような方法は、廃プラスチックを化学原料や燃料として利用可能なガスとして再生するケミカルリサイクルに比べて、水素及び一酸化炭素を主に含む混合ガスを経ることなくメタンを製造できる。また、難分解性固形分を含む有機廃棄物のメタン発酵を行っている発酵槽にモノマーを供給することで、発酵槽内において、難分解性固形分を含む有機廃棄物のメタン発酵と、モノマーのメタン発酵とを両立でき、効率的なメタン発酵を可能としている。 Patent Document 1 discloses a waste treatment system that includes a decomposition tank that heats resin-containing waste in the presence of an amine compound to hydrolyze it into monomers, and a methane fermentation section that performs methane fermentation on the monomers obtained in the decomposition tank and organic waste containing refractory solids in a fermentation tank that is supplied with the monomers and organic waste containing refractory solids. Compared to chemical recycling, which regenerates waste plastics into gases that can be used as chemical raw materials or fuels, this method can produce methane without going through a mixed gas that mainly contains hydrogen and carbon monoxide. In addition, by supplying monomers to a fermentation tank in which methane fermentation of organic waste containing refractory solids is being performed, it is possible to achieve both methane fermentation of organic waste containing refractory solids and methane fermentation of monomers in the fermentation tank, enabling efficient methane fermentation.

特許文献2には、生分解性酵素、炭酸カルシウム、エタノール及び水を含有する分解液中でポリ乳酸樹脂を分解した後、分解液をメタン発酵させる工程を含む、メタンガスの生成方法が開示されている。この方法では、エタノールを添加しない場合に比べてガス発生量が1.5倍程度増加することが記載されている。また、エタノールと炭酸カルシウムを加えない場合と比べても、ガス発生量が約1.3倍増加することが記載されており、効率的なメタンガス生成方法となっている。 Patent Document 2 discloses a method for producing methane gas, which includes a step of decomposing polylactic acid resin in a decomposition liquid containing biodegradable enzymes, calcium carbonate, ethanol, and water, and then subjecting the decomposition liquid to methane fermentation. It is described that this method increases the amount of gas generated by about 1.5 times compared to when ethanol is not added. It is also described that the amount of gas generated increases by about 1.3 times compared to when ethanol and calcium carbonate are not added, making this an efficient method for producing methane gas.

特開2022-170390号公報JP 2022-170390 A 特許第5696971号公報Patent No. 5696971

しかしながら、特許文献1及び特許文献2に記載の廃棄物処理システムは、分解槽にアミン化合物、エタノール、炭酸カルシウム等の添加物が加えられている。そのため、分解槽で生成された分解液を発酵槽に加えた場合に、これらの添加物が発酵槽内のメタン生成菌へ悪影響を及ぼし、メタン生成の効率を低減させる虞があった。 However, in the waste treatment systems described in Patent Documents 1 and 2, additives such as amine compounds, ethanol, and calcium carbonate are added to the decomposition tank. Therefore, when the decomposition liquid produced in the decomposition tank is added to the fermentation tank, there is a risk that these additives will adversely affect the methanogens in the fermentation tank, reducing the efficiency of methane production.

本発明の目的は、生分解性樹脂と水又は水蒸気以外に添加物を加えることなく、高効率でメタンを生成することができる、生分解性樹脂の処理方法及び生分解性樹脂の処理システムを実現することにある。 The object of the present invention is to realize a method and system for processing biodegradable resin that can produce methane with high efficiency without adding any additives other than biodegradable resin and water or water vapor.

本発明の生分解性樹脂の処理方法の特徴構成は、
生分解性樹脂を含む廃棄物と水とを混合し、密閉された分解槽内で120℃以上の温度にて加水分解して前記生分解性樹脂の分解物を含む分解液を得る分解工程と、
難分解性固形分を含む有機廃棄物と前記分解液とを、メタン菌が存在するメタン発酵槽内で30℃以上60℃以下の温度にて処理するメタン発酵工程、とを含み、
前記メタン発酵工程において、前記メタン発酵槽内の有機負荷が0.60gCODCr/L/日以上5.0gCODCr/L/日以下となるように前記有機廃棄物に前記分解液を添加する点にある。
本発明の生分解性樹脂の処理方法の特徴構成は、
生分解性樹脂を含む廃棄物と水蒸気とを混合し、密閉された分解槽内で120℃以上の温度にて加水分解して前記生分解性樹脂の分解物を含む分解液を得る分解工程と、
難分解性固形分を含む有機廃棄物と前記分解液とを、メタン菌が存在するメタン発酵槽内で30℃以上60℃以下の温度にて処理するメタン発酵工程、とを含み、
前記メタン発酵工程において、前記メタン発酵槽内の有機負荷が0.60gCODCr/L/日以上5.0gCODCr/L/日以下となるように前記有機廃棄物に前記分解液を添加する点にある。
本発明の生分解性樹脂の処理システムの特徴構成は、
生分解性樹脂を含む廃棄物と水とを混合し、密閉された分解槽内で120℃以上の温度にて加水分解して前記生分解性樹脂の分解物を含む分解液を得る分解装置と、
難分解性固形分を含む有機廃棄物と前記分解液とを、メタン菌が存在するメタン発酵槽内で20℃以上60℃以下の温度にて処理するメタン発酵装置とを含み、
前記メタン発酵槽内の有機負荷が0.60gCODCr/L/日以上5.0gCODCr/L/日以下となるように前記有機廃棄物に前記分解液が添加される点にある。
本発明の生分解性樹脂の処理システムの特徴構成は、
生分解性樹脂を含む廃棄物と水蒸気とを混合し、密閉された分解槽内で120℃以上の温度にて加水分解して前記生分解性樹脂の分解物を含む分解液を得る分解装置と、
難分解性固形分を含む有機廃棄物と前記分解液とを、メタン菌が存在するメタン発酵槽内で20℃以上60℃以下の温度にて処理するメタン発酵装置とを含み、
前記メタン発酵槽内の有機負荷が0.60gCODCr/L/日以上5.0gCODCr/L/日以下となるように前記有機廃棄物に前記分解液が添加される点にある。
The characteristic configuration of the method for treating biodegradable resin of the present invention is as follows:
a decomposition step of mixing waste containing a biodegradable resin with water and hydrolyzing the mixture at a temperature of 120° C. or higher in a sealed decomposition tank to obtain a decomposition liquid containing a decomposition product of the biodegradable resin;
a methane fermentation step of treating the organic waste containing the hardly decomposable solid content and the decomposition liquid in a methane fermentation tank in which methane bacteria are present at a temperature of 30° C. or higher and 60° C. or lower,
In the methane fermentation step, the decomposition liquid is added to the organic waste so that the organic load in the methane fermentation tank is 0.60 g CODCr/L/day or more and 5.0 g CODCr/L/day or less.
The characteristic configuration of the method for treating biodegradable resin of the present invention is as follows:
a decomposition step of mixing waste containing a biodegradable resin with water vapor and hydrolyzing the mixture at a temperature of 120° C. or higher in a sealed decomposition tank to obtain a decomposition liquid containing a decomposition product of the biodegradable resin;
a methane fermentation step of treating the organic waste containing the hardly decomposable solid content and the decomposition liquid in a methane fermentation tank in which methane bacteria are present at a temperature of 30° C. or higher and 60° C. or lower,
In the methane fermentation step, the decomposition liquid is added to the organic waste so that the organic load in the methane fermentation tank is 0.60 g CODCr/L/day or more and 5.0 g CODCr/L/day or less.
The characteristic configuration of the biodegradable resin processing system of the present invention is as follows:
a decomposition device for mixing waste containing a biodegradable resin with water and hydrolyzing the mixture in a sealed decomposition tank at a temperature of 120° C. or higher to obtain a decomposition liquid containing a decomposition product of the biodegradable resin;
a methane fermentation apparatus for treating organic waste containing a hardly decomposable solid content and the decomposition liquid in a methane fermentation tank in which methane bacteria are present at a temperature of 20° C. or higher and 60° C. or lower,
The decomposition liquid is added to the organic waste so that the organic load in the methane fermentation tank is 0.60 g CODCr/L/day or more and 5.0 g CODCr/L/day or less.
The characteristic configuration of the biodegradable resin processing system of the present invention is as follows:
a decomposition device for mixing waste containing a biodegradable resin with steam and hydrolyzing the mixture at a temperature of 120° C. or higher in a sealed decomposition tank to obtain a decomposition liquid containing a decomposition product of the biodegradable resin;
a methane fermentation apparatus for treating organic waste containing a hardly decomposable solid content and the decomposition liquid in a methane fermentation tank in which methane bacteria are present at a temperature of 20° C. or higher and 60° C. or lower,
The decomposition liquid is added to the organic waste so that the organic load in the methane fermentation tank is 0.60 g CODCr/L/day or more and 5.0 g CODCr/L/day or less.

下水汚泥などの難分解性固形分を含む有機廃棄物のメタン発酵では、難分解性固形分を可溶化してアミノ酸、糖類及び長鎖脂肪酸等の有機物とし、これらの有機物を嫌気性細菌の働きにより有機酸又はアルコール類等の有機化合物に分解して、これらの有機化合物を基にメタンが生成される。
ここで、難分解性固形分の可溶化は、進行速度が遅いため、難分解性固形分を含む有機廃棄物はメタン発酵が進み難い。このため、難分解性固形分を含む有機廃棄物のみを発酵槽にてメタン発酵する場合、発酵槽に対する容積負荷を高くすることができず、容積負荷が低い状態となっており、発酵槽を有効に利用できていない。
しかしながら、本特徴構成によれば、生分解性樹脂と水又は水蒸気とを含む混合物を加水分解して、生分解性樹脂の分解物を含む分解液を生成できる。この分解液は、難分解性固形分を含む有機廃棄物よりもメタン発酵が進行し易い。そのため、難分解性固形分を含む有機廃棄物のメタン発酵を行っているメタン発酵槽に分解液を供給することで、メタン菌が存在する発酵槽内において、難分解性固形分を含む有機廃棄物のメタン発酵(難分解性固形分の可溶化段階及び有機物の酸発酵段階を経て行われるメタンの生成)と、分解液中の生分解性樹脂の分解物のメタン発酵(分解物が有機物である場合には、酸発酵段階を経て行われるメタンの生成、分解物が有機酸である場合には、当該有機酸を基にしたメタンの生成)とを両立できる。そのため、有機廃棄物のみをメタン発酵する場合に比べて、有機廃棄物及び分解液中の分解物から効率よくメタンを製造することができる。
さらに、本特徴構成によれば、生分解性樹脂と水又は水蒸気以外に添加剤を加える必要がないため、添加剤によりメタン発酵が阻害されることなく高効率でメタンを生成することができる。
また、本特徴構成によれば、分解液の有機負荷が上記範囲とされることで、発酵槽内でpHが低下することを防ぎ、メタン発酵に悪影響を与えないため好適である。
In methane fermentation of organic waste containing difficult-to-decompose solids, such as sewage sludge, the difficult-to-decompose solids are solubilized to convert them into organic matter such as amino acids, sugars, and long-chain fatty acids. These organic matter are then decomposed by anaerobic bacteria into organic compounds such as organic acids and alcohols, and methane is produced from these organic compounds.
Here, since the solubilization of the non-degradable solids proceeds slowly, methane fermentation of organic waste containing non-degradable solids is difficult. Therefore, when only organic waste containing non-degradable solids is subjected to methane fermentation in a fermenter, the volume load on the fermenter cannot be increased, resulting in a low volume load and ineffective use of the fermenter.
However, according to this characteristic configuration, a mixture containing a biodegradable resin and water or steam can be hydrolyzed to produce a decomposition liquid containing a decomposition product of the biodegradable resin. This decomposition liquid is more likely to undergo methane fermentation than organic waste containing a non-degradable solid content. Therefore, by supplying the decomposition liquid to a methane fermentation tank in which methane fermentation of organic waste containing a non-degradable solid content is being performed, in the fermentation tank in which methane bacteria are present, methane fermentation of organic waste containing a non-degradable solid content (production of methane through a solubilization stage of the non-degradable solid content and an acid fermentation stage of the organic matter) and methane fermentation of the decomposition product of the biodegradable resin in the decomposition liquid (production of methane through an acid fermentation stage when the decomposition product is an organic matter, and production of methane based on the organic acid when the decomposition product is an organic acid) can be achieved at the same time. Therefore, methane can be produced more efficiently from the organic waste and the decomposition product in the decomposition liquid than when only organic waste is subjected to methane fermentation.
Furthermore, according to this characteristic configuration, since there is no need to add additives other than the biodegradable resin and water or water vapor, methane fermentation is not inhibited by additives and methane can be produced with high efficiency.
Furthermore, according to this characteristic configuration, by setting the organic load of the decomposition liquid within the above range, a decrease in pH in the fermentation tank is prevented, and there is no adverse effect on methane fermentation, which is preferable.

本発明の生分解性樹脂の処理方法の更なる特徴構成は、前記分解工程において、前記生分解性樹脂1.0質量部に対して、0.30質量部以上20質量部以下の水又は水蒸気を混合する点にある。
本発明の生分解性樹脂の処理システムの更なる特徴構成は、前記分解槽に前記生分解性樹脂1.0質量部に対して、0.30質量部以上20質量部以下の水又は水蒸気を混合する点にある。
A further characteristic feature of the method for treating a biodegradable resin of the present invention is that in the decomposition step, 0.30 parts by mass or more and 20 parts by mass or less of water or water vapor is mixed with 1.0 part by mass of the biodegradable resin.
A further characteristic feature of the biodegradable resin treatment system of the present invention is that 0.30 parts by mass or more and 20 parts by mass or less of water or water vapor is mixed with respect to 1.0 part by mass of the biodegradable resin in the decomposition tank.

メタン菌が存在するメタン発酵槽内に水分を多く含む有機廃棄物又は分解液を添加すると、メタン発酵槽内のメタン菌の割合が低下し、メタン発酵が進行し難くなり、メタン発酵槽内で生成される消化汚泥の量が低減する虞がある。その場合、メタン発酵槽内に有機廃棄物又は分解液を投入する前後において、水分を低下させる操作を行う必要があり、処理工程が煩雑となる。
本特徴構成によれば、分解工程において生分解性樹脂に対して適切な量の水を混合した分解液をメタン発酵工程で用いることで、分解液の濃縮を行わなくとも、メタン発酵を効率的に進行させることができる。
When organic waste or decomposition liquid containing a large amount of water is added to a methane fermentation tank containing methane bacteria, the ratio of methane bacteria in the methane fermentation tank decreases, methane fermentation becomes difficult to proceed, and there is a risk of reducing the amount of digested sludge generated in the methane fermentation tank. In such a case, it is necessary to carry out an operation to reduce the moisture before and after putting the organic waste or decomposition liquid into the methane fermentation tank, which makes the treatment process complicated.
According to this characteristic configuration, by using a decomposition liquid obtained by mixing an appropriate amount of water with a biodegradable resin in the decomposition process in the methane fermentation process, methane fermentation can be carried out efficiently without concentrating the decomposition liquid.

本発明の生分解性樹脂の処理方法の更なる特徴構成は、前記分解槽は、少なくとも前記分解液と接する部分の材質がオーステナイト系ステンレス鋼で構成される点にある。
本発明の生分解性樹脂の処理システムの更なる特徴構成は、前記分解槽は、少なくとも前記分解液と接する部分の材質がオーステナイト系ステンレス鋼で構成される点にある。
A further characteristic feature of the method for treating biodegradable resin of the present invention is that at least the portion of the decomposition tank that comes into contact with the decomposition liquid is made of austenitic stainless steel.
A further characteristic feature of the biodegradable resin processing system of the present invention is that at least the portion of the decomposition tank that comes into contact with the decomposition liquid is made of austenitic stainless steel.

本特徴構成によれば、耐酸性のあるオーステナイト系ステンレス鋼を分解槽中の分解液と接する部分の材質として用いることで、分解工程で生じる生分解性樹脂由来の酸が分解槽のオーステナイト系ステンレス鋼を腐食することを抑制できる。その結果、分解槽由来の不純物が発酵槽に混入することを抑制できる。 According to this characteristic configuration, by using acid-resistant austenitic stainless steel as the material for the parts in contact with the decomposition liquid in the decomposition tank, it is possible to prevent the acid derived from the biodegradable resin generated in the decomposition process from corroding the austenitic stainless steel in the decomposition tank. As a result, it is possible to prevent impurities derived from the decomposition tank from being mixed into the fermentation tank.

本発明の生分解性樹脂の処理方法の更なる特徴構成は、前記分解工程における加水分解の温度が120℃以上170℃以下である点にある。
本発明の生分解性樹脂の処理システムの更なる特徴構成は、前記分解槽における加水分解の温度が120℃以上170℃以下である点にある。
A further characteristic feature of the method for treating a biodegradable resin of the present invention is that the hydrolysis temperature in the decomposition step is 120° C. or higher and 170° C. or lower.
A further characteristic feature of the biodegradable resin processing system of the present invention is that the temperature of hydrolysis in the decomposition tank is 120°C or higher and 170°C or lower.

本特徴構成によれば、分解工程で生じる生分解性樹脂由来の酸が分解槽のオーステナイト系ステンレス鋼を腐食することをより一層抑制できる。その結果、不純物が発酵槽に混入することを抑制できる。 This characteristic configuration can further prevent the acid derived from the biodegradable resin generated in the decomposition process from corroding the austenitic stainless steel in the decomposition tank. As a result, it is possible to prevent impurities from being mixed into the fermentation tank.

本発明の生分解性樹脂の処理方法の更なる特徴構成は、前記生分解性樹脂が、ポリブチレンサクシネート、ポリヒドロキシアルカノエートのうち少なくとも1つを含む点にある。
本発明の生分解性樹脂の処理システムの更なる特徴構成は、前記生分解性樹脂が、ポリブチレンサクシネート、ポリヒドロキシアルカノエートのうち少なくとも1つを含む点にある。
A further characteristic feature of the method for treating a biodegradable resin of the present invention is that the biodegradable resin contains at least one of polybutylene succinate and polyhydroxyalkanoate.
A further characteristic feature of the biodegradable resin treatment system of the present invention is that the biodegradable resin contains at least one of polybutylene succinate and polyhydroxyalkanoate.

本特徴構成によれば、上記の生分解性樹脂を用いることにより、分解物が酸を含むため酸発酵が不要となり、分解物を用いたメタン発酵を効率的に進行させることができる。 According to this characteristic configuration, by using the above-mentioned biodegradable resin, the decomposition product contains acid, making acid fermentation unnecessary, and methane fermentation using the decomposition product can be efficiently carried out.

本発明の生分解性樹脂の処理方法の更なる特徴構成は、前記分解工程で混合される前記生分解性樹脂は、ポリ乳酸以外の生分解性樹脂1.0質量部に対して、0.1質量部以上のポリ乳酸を含む点にある。
本発明の生分解性樹脂の処理システムの更なる特徴構成は、前記分解槽で混合される前記生分解性樹脂は、ポリ乳酸以外の生分解性樹脂1.0質量部に対して、0.1質量部以上のポリ乳酸を含む点にある。
A further characteristic feature of the method for treating a biodegradable resin of the present invention is that the biodegradable resin mixed in the decomposition step contains 0.1 part by mass or more of polylactic acid per 1.0 part by mass of a biodegradable resin other than polylactic acid.
A further characteristic feature of the biodegradable resin treatment system of the present invention is that the biodegradable resin mixed in the decomposition tank contains 0.1 part by mass or more of polylactic acid per 1.0 part by mass of a biodegradable resin other than polylactic acid.

本特徴構成によれば、分解工程において分解槽には、生分解性樹脂がポリ乳酸以外の生分解性樹脂に加えて所定量のポリ乳酸を含むことで、ポリ乳酸以外の生分解性樹脂の加水分解を速く進行させることができ、その結果、廃棄物の分解をより速く進行させることができる。 According to this characteristic configuration, in the decomposition process, the decomposition tank contains a predetermined amount of polylactic acid in addition to the biodegradable resin other than polylactic acid, which allows the hydrolysis of the biodegradable resin other than polylactic acid to proceed quickly, and as a result, the decomposition of the waste can proceed more quickly.

本実施形態に係る生分解性樹脂の処理方法の概略図である。FIG. 1 is a schematic diagram of a method for treating a biodegradable resin according to an embodiment of the present invention. 本実施形態に係る生分解性樹脂の処理方法のブロックフロー図である。FIG. 1 is a block flow diagram of a method for treating a biodegradable resin according to an embodiment of the present invention.

本発明は、生分解性樹脂の処理方法に関する。本発明は、生分解性樹脂1を含む廃棄物と水2とを混合し、分解槽11内で198kPa以上の圧力の下120℃以上の温度で加水分解して生分解性樹脂の分解物を含む分解液3を得る分解工程S101と、難分解性固形分を含む有機廃棄物4と前記分解液3とを、メタン生成菌が存在するメタン発酵槽21内で所定温度にて処理するメタン発酵工程S102、とを含む。
<生分解性樹脂>
生分解性樹脂1は、生分解性を有する樹脂であればよく、例えば化学合成系樹脂、微生物系樹脂、天然物利用系樹脂などが挙げられる。具体的には、脂肪族ポリエステル、ポリビニルアルコール(PVA)、セルロース類、澱粉類などが挙げられる。脂肪族ポリエステルとしては、例えばポリ乳酸(PLA)樹脂誘導体、ポリブチレンサクシネート(PBS)樹脂誘導体、ポリカプロラクトン(PCL)、ポリヒドロキシブチレート(PHB)及びその誘導体、ポリエチレンアジペート(PEA)、ポリエチレンテレフタレートサクシネート(PETS)、ポリヒドロキシアルカノエート(PHA)、ポリグリコール酸(PGA)、ポリテトラメチレンアジペート、ジオールとジカルボン酸の縮合物などが挙げられる。ポリヒドロキシアルカノエートとしては、例えば、ポリヒドロキシプロピオン酸、ポリヒドロキシ吉草酸、ポリ-4-ヒドロキシブタン酸、PHBH(ポリ(3-ヒドロキシブチレート-コ-3-ヒドロキシヘキサノエート))、PHBV(ポリ(3-ヒドロキシブチレート-コ-3-ヒドロキシ吉草酸))、3HB4HB(ポリ(3-ヒドロキシブチレート-コ-4-ヒドロキシブチレート))、PHBP(ポリ(3-ヒドロキシブチレート-コ-3-ヒドロキシプロピオン酸))などが挙げられる。セルロース類としては、例えばメチルセルロース、エチルセルロース、アセチルセルロースなどが挙げられる。これらは単独での使用、共重合体での使用、2種以上を組み合わせての使用でもよい。共重合体を形成する成分としては、例えばエチレングリコール、プロピレングリコール、ブタンジオール、オクタンジオール、ドデカンジオール、ネオペンチルグリコール、グリセリン、ペンタエリスリトール、ソルビタン、ビスフェノールA、ポリエチレングリコールなどの多価アルコール;コハク酸、アジピン酸、セバシン酸、グルタル酸、デカンジカルボン酸、シクロヘキサンジカルボン酸、テレフタル酸、イソフタル酸、アントラセンジカルボン酸などのジカルボン酸;グリコール酸、L-乳酸、D-乳酸、ヒドロキシプロピオン酸、ヒドロキシ酪酸、ヒドロキシ吉草酸、ヒドロキシカプロン酸、マンデル酸、ヒドロキシ安息香酸などのヒドロキシカルボン酸;グリコリド、カプロラクトン、ブチロラクトン、バレロラクトン、ポロピオラクトン、ウンデカラクトンなどのラクトン類などが挙げられる。
The present invention relates to a method for treating a biodegradable resin, and includes a decomposition step S101 in which waste material containing a biodegradable resin 1 is mixed with water 2 and hydrolyzed in a decomposition tank 11 at a temperature of 120° C. or higher under a pressure of 198 kPa or higher to obtain a decomposition liquid 3 containing a decomposition product of the biodegradable resin, and a methane fermentation step S102 in which an organic waste material 4 containing a hardly decomposable solid content and the decomposition liquid 3 are treated at a predetermined temperature in a methane fermentation tank 21 in which methanogens are present.
<Biodegradable resin>
The biodegradable resin 1 may be any resin having biodegradability, such as a chemically synthesized resin, a microbial resin, a resin using natural products, etc. Specific examples include aliphatic polyesters, polyvinyl alcohol (PVA), celluloses, starches, etc. Examples of aliphatic polyesters include polylactic acid (PLA) resin derivatives, polybutylene succinate (PBS) resin derivatives, polycaprolactone (PCL), polyhydroxybutyrate (PHB) and its derivatives, polyethylene adipate (PEA), polyethylene terephthalate succinate (PETS), polyhydroxyalkanoate (PHA), polyglycolic acid (PGA), polytetramethylene adipate, and condensates of diols and dicarboxylic acids. Examples of polyhydroxyalkanoates include polyhydroxypropionic acid, polyhydroxyvaleric acid, poly-4-hydroxybutanoic acid, PHBH (poly(3-hydroxybutyrate-co-3-hydroxyhexanoate)), PHBV (poly(3-hydroxybutyrate-co-3-hydroxyvaleric acid)), 3HB4HB (poly(3-hydroxybutyrate-co-4-hydroxybutyrate)), and PHBP (poly(3-hydroxybutyrate-co-3-hydroxypropionic acid)). Examples of celluloses include methyl cellulose, ethyl cellulose, and acetyl cellulose. These may be used alone, as a copolymer, or in combination of two or more kinds. Examples of components that form the copolymer include polyhydric alcohols such as ethylene glycol, propylene glycol, butanediol, octanediol, dodecanediol, neopentyl glycol, glycerin, pentaerythritol, sorbitan, bisphenol A, and polyethylene glycol; dicarboxylic acids such as succinic acid, adipic acid, sebacic acid, glutaric acid, decanedicarboxylic acid, cyclohexanedicarboxylic acid, terephthalic acid, isophthalic acid, and anthracenedicarboxylic acid; hydroxycarboxylic acids such as glycolic acid, L-lactic acid, D-lactic acid, hydroxypropionic acid, hydroxybutyric acid, hydroxyvaleric acid, hydroxycaproic acid, mandelic acid, and hydroxybenzoic acid; and lactones such as glycolide, caprolactone, butyrolactone, valerolactone, propylolactone, and undecalactone.

本実施形態では、生分解性樹脂1としてポリブチレンサクシネート、ポリヒドロキシアルカノエートを用いている。このように構成することで、これらの分解物が酸を含むため酸発酵が不要となり、分解物を用いたメタン発酵を効率的に進行させることができる。 In this embodiment, polybutylene succinate and polyhydroxyalkanoate are used as the biodegradable resin 1. By configuring it in this way, acid fermentation is not necessary because these decomposition products contain acid, and methane fermentation using the decomposition products can proceed efficiently.

また、生分解性樹脂1は、上記生分解性を有する樹脂と、汎用化学樹脂、添加剤との混合体であってもよい。ここで添加剤としては可塑剤、熱安定剤、光安定剤、酸化防止剤、紫外線吸収剤、難燃剤、着色剤、顔料、フィラー、無機充填剤、離型剤、耐電防止剤、香料、滑剤、発泡剤、抗菌・抗カビ剤、核形成剤などが挙げられる。 The biodegradable resin 1 may be a mixture of the above-mentioned biodegradable resin, a general-purpose chemical resin, and additives. Examples of additives include plasticizers, heat stabilizers, light stabilizers, antioxidants, UV absorbers, flame retardants, colorants, pigments, fillers, inorganic fillers, release agents, antistatic agents, fragrances, lubricants, foaming agents, antibacterial and antifungal agents, and nucleating agents.

生分解性樹脂1は、好ましくは分解促進剤を含有し、好ましくは生分解性樹脂100重量部に対して分解促進剤を0.10~20重量部、例えば1.0~20重量部含有する。
分解促進剤の使用量が少なすぎると、生分解樹脂の分解を促進させることが困難となる恐れがあり、また、必要以上に多量に使用すると、この樹脂組成物の調整段階或いは成形体として使用に供している段階で生分解性樹脂の分解が始まってしまう恐れがあるからである。
The biodegradable resin 1 preferably contains a decomposition accelerator, and preferably contains 0.10 to 20 parts by weight, for example 1.0 to 20 parts by weight, of the decomposition accelerator per 100 parts by weight of the biodegradable resin.
If too little decomposition promoter is used, it may be difficult to promote the decomposition of the biodegradable resin, and if more than necessary is used, there is a risk that decomposition of the biodegradable resin will begin during the preparation stage of the resin composition or when it is used as a molded article.

ここで、生分解性樹脂1の成形体とは、公知の成形法で成形される成形体であればよい。公知の成形法とは射出成形法、押出成形法、シート成形法、真空成形、圧空成形、圧縮成形、キャスト成形などである。得られる成形体の層構成は単層構造に限らず多層構造であってもよく、多層を構成する層は、二種以上の樹脂のブレンド体でもよく、添加剤との混合体であってもよい。多層成形体は樹脂数に応じた数の押出機や射出機を用いて共押出成形や共射出成形で成形しても良いし、単層成形体又は多層成形体に接着剤、熱圧着や押出コーティング等によってフィルム等を後工程で貼り合わせてもよい。 Here, the molded body of biodegradable resin 1 may be a molded body molded by a known molding method. Known molding methods include injection molding, extrusion molding, sheet molding, vacuum molding, air pressure molding, compression molding, cast molding, etc. The layer structure of the obtained molded body is not limited to a single layer structure, but may be a multilayer structure, and the layers constituting the multilayer may be a blend of two or more resins, or may be a mixture with an additive. The multilayer molded body may be molded by co-extrusion molding or co-injection molding using extruders or injectors in a number corresponding to the number of resins, or a film or the like may be attached to the single layer molded body or multilayer molded body in a post-process using an adhesive, thermocompression bonding, extrusion coating, etc.

分解促進剤は、好ましくは加水分解により酸を放出し、放出される酸としては、特に0.0050g/ml濃度の水溶液乃至水分散液でのpH(25℃)が4.0以下、特に3.0以下を示すものであり、水と混合したときに容易に加水分解して酸を放出するポリマーが好適に使用される。具体例としては、シュウ酸、マレイン酸、無水マレイン酸、グリコール酸等が挙げられるが、上記のうちシュウ酸およびグリコール酸が好ましい。このような分解促進剤としては、ポリオキサレート、ポリエチレンマレエート、ポリグリコール酸などが挙げられる。好ましい分解促進剤はポリエチレンオキサレート、ポリグリコール酸である。これらはコポリマー、単独での使用、2種以上を組み合わせての使用でもよい。コポリマーを形成する成分としては、例えばエチレングリコール、プロピレングリコール、ブタンジオール、オクタンジオール、ドデカンジオール、ネオペンチルグリコール、グリセリン、ペンタエリスリトール、ソルビタン、ビスフェノールA、ポリエチレングリコールなどの多価アルコール;コハク酸、アジピン酸、セバシン酸、グルタル酸、デカンジカルボン酸、シクロヘキサンジカルボン酸、テレフタル酸、イソフタル酸、アントラセンジカルボン酸などのジカルボン酸;グリコール酸、L-乳酸、D-乳酸、ヒドロキシプロピオン酸、ヒドロキシ酪酸、ヒドロキシ吉草酸、ヒドロキシカプロン酸、マンデル酸、ヒドロキシ安息香酸などのヒドロキシカルボン酸;グリコリド、カプロラクトン、ブチロラクトン、バレロラクトン、ポロピオラクトン、ウンデカラクトンなどのラクトン類などが挙げられる。 The decomposition accelerator preferably releases an acid by hydrolysis, and the acid released is preferably one that has a pH (25°C) of 4.0 or less, especially 3.0 or less in an aqueous solution or dispersion at a concentration of 0.0050 g/ml, and is preferably a polymer that is easily hydrolyzed to release an acid when mixed with water. Specific examples include oxalic acid, maleic acid, maleic anhydride, glycolic acid, etc., of which oxalic acid and glycolic acid are preferred. Examples of such decomposition accelerators include polyoxalate, polyethylene maleate, polyglycolic acid, etc. Preferred decomposition accelerators are polyethylene oxalate and polyglycolic acid. These may be copolymers, used alone, or in combination of two or more. Examples of components that form copolymers include polyhydric alcohols such as ethylene glycol, propylene glycol, butanediol, octanediol, dodecanediol, neopentyl glycol, glycerin, pentaerythritol, sorbitan, bisphenol A, and polyethylene glycol; dicarboxylic acids such as succinic acid, adipic acid, sebacic acid, glutaric acid, decanedicarboxylic acid, cyclohexanedicarboxylic acid, terephthalic acid, isophthalic acid, and anthracenedicarboxylic acid; hydroxycarboxylic acids such as glycolic acid, L-lactic acid, D-lactic acid, hydroxypropionic acid, hydroxybutyric acid, hydroxyvaleric acid, hydroxycaproic acid, mandelic acid, and hydroxybenzoic acid; and lactones such as glycolide, caprolactone, butyrolactone, valerolactone, propylolactone, and undecalactone.

また、上述した分解促進剤は、そのガラス転移点(Tg)が生分解性樹脂の分解に用いる酵素の失活温度よりも低いものが好適である。このような低ガラス転移点のものを使用することにより、生分解性樹脂の酵素による分解をより迅速に促進させることが可能となる。ガラス転移温度は、例えば、セイコーインスツルメント株式会社製DSC6220(示差走査熱量測定)を用いて測定することができる。 The above-mentioned decomposition accelerator preferably has a glass transition point (Tg) lower than the deactivation temperature of the enzyme used to decompose the biodegradable resin. By using such an accelerator with a low glass transition point, it is possible to more quickly promote the decomposition of the biodegradable resin by the enzyme. The glass transition temperature can be measured, for example, using a DSC6220 (differential scanning calorimetry) manufactured by Seiko Instruments Inc.

尚、生分解性樹脂1に含まれる上記生分解性を有する樹脂以外の物質は、メタン発酵に悪影響を及ぼさない限り特に限定されたものではない。
<水>
配合物に含まれる水2としては、水道水、イオン交換水、井水、蒸留水、超純水等を利用することができる。水2には、生分解性樹脂の分解反応及びメタン発酵反応を妨げなければ、不純物を含んでいてもよい。また、水2は、液体であっても、水蒸気であってもよい。
<分解工程>
本発明の生分解性樹脂の処理方法は、上記の生分解性樹脂1と水2とを含む混合物を、密閉された分解槽11内で所定温度にて加水分解して生分解性樹脂1の分解物を含む分解液3を得る分解工程S101を含む。
The substances contained in the biodegradable resin 1 other than the biodegradable resin are not particularly limited as long as they do not adversely affect methane fermentation.
<Water>
The water 2 contained in the blend may be tap water, ion-exchanged water, well water, distilled water, ultrapure water, etc. Water 2 may contain impurities as long as they do not interfere with the decomposition reaction of the biodegradable resin and the methane fermentation reaction. Water 2 may be liquid or steam.
<Decomposition process>
The method for treating a biodegradable resin of the present invention includes a decomposition step S101 in which a mixture containing the above-mentioned biodegradable resin 1 and water 2 is hydrolyzed at a predetermined temperature in a sealed decomposition tank 11 to obtain a decomposition liquid 3 containing a decomposition product of the biodegradable resin 1.

なお、分解工程S101は、上記の生分解性樹脂1と水2を用いて、密閉された分解槽11内で所定温度にて加水分解する際、水2を水蒸気として供給して分解槽11内で生分解性樹脂1と混合し加水分解してもよいし、分解槽11内に水を存在させて加熱することにより水蒸気とした上で生分解性樹脂1と混合し加水分解してもよい。 In the decomposition step S101, when the above-mentioned biodegradable resin 1 and water 2 are used to carry out hydrolysis at a predetermined temperature in a sealed decomposition tank 11, the water 2 may be supplied as steam and mixed with the biodegradable resin 1 in the decomposition tank 11 for hydrolysis, or water may be present in the decomposition tank 11 and heated to produce steam, which is then mixed with the biodegradable resin 1 for hydrolysis.

生分解性樹脂1の分解物とは、ポリマーである生分解性樹脂の基となったオリゴマーおよび/またはモノマー、及び、分解促進剤、汎用化学樹脂、添加剤等が分解された分子等を含むものである。 The decomposition products of biodegradable resin 1 include the oligomers and/or monomers that are the basis of the biodegradable resin, which is a polymer, as well as molecules that are the result of decomposition of decomposition accelerators, general-purpose chemical resins, additives, etc.

上記の生分解性樹脂1に、ポリ乳酸と比較して加水分解に時間がかかる樹脂が含まれる場合、当該樹脂に加えてポリ乳酸を含ませることで、加水分解にかかる時間を短縮することができる。
すなわち、この場合、生分解性樹脂1は、ポリ乳酸と、ポリ乳酸以外の生分解性樹脂とを含むことになる。例えば、生分解性樹脂1が、ポリ乳酸とポリブチレンサクシネートとを含む場合、ポリ乳酸とポリヒドロキシ酢酸とを含む場合などである。また、生分解性樹脂1は、ポリ乳酸以外の生分解性樹脂1.0質量部に対して、0.1質量部以上のポリ乳酸を含むことが好ましく、ポリ乳酸の含有量が0.1質量部よりも少ないと、ポリ乳酸以外の生分解性樹脂の加水分解の速度が相対的に遅くなる。また、ポリ乳酸以外の生分解性樹脂1.0質量部に対するポリ乳酸の含有量の上限は特に制限はないが、好ましくは、2.0質量部以下のポリ乳酸を含むことがよく、より好ましくは、1.5質量部以下のポリ乳酸を含むことがよく、さらに好ましくは、1.0質量部以下のポリ乳酸を含むことがよい。
When the biodegradable resin 1 contains a resin that takes longer to hydrolyze than polylactic acid, the time required for hydrolysis can be shortened by including polylactic acid in addition to the resin.
That is, in this case, the biodegradable resin 1 contains polylactic acid and a biodegradable resin other than polylactic acid. For example, the biodegradable resin 1 contains polylactic acid and polybutylene succinate, or polylactic acid and polyhydroxyacetic acid. In addition, the biodegradable resin 1 preferably contains 0.1 parts by mass or more of polylactic acid per 1.0 part by mass of the biodegradable resin other than polylactic acid, and if the content of polylactic acid is less than 0.1 parts by mass, the rate of hydrolysis of the biodegradable resin other than polylactic acid becomes relatively slow. In addition, there is no particular limit to the upper limit of the content of polylactic acid per 1.0 part by mass of the biodegradable resin other than polylactic acid, but it is preferable to contain 2.0 parts by mass or less of polylactic acid, more preferably 1.5 parts by mass or less of polylactic acid, and even more preferably 1.0 parts by mass or less of polylactic acid.

図1に示すように、分解装置10は分解槽11を備える。分解槽11は、生分解性樹脂1が投入される投入部(図示せず)と、水2が流入する流入部(図示せず)と、分解槽11内の温度を調節する温度調節部(図示せず)と、分解槽11内の圧力を調節する圧力調整部(図示せず)とを備える。分解槽11内の圧力は、生分解性樹脂1の加水分解反応が進行する限り特に制限はないが、800kPa以下であることが好ましい。 As shown in FIG. 1, the decomposition device 10 includes a decomposition tank 11. The decomposition tank 11 includes an inlet section (not shown) into which the biodegradable resin 1 is introduced, an inlet section (not shown) into which water 2 flows, a temperature control section (not shown) for controlling the temperature inside the decomposition tank 11, and a pressure adjustment section (not shown) for controlling the pressure inside the decomposition tank 11. There are no particular limitations on the pressure inside the decomposition tank 11 as long as the hydrolysis reaction of the biodegradable resin 1 proceeds, but it is preferably 800 kPa or less.

分解槽11内では、生分解性樹脂1がポリ乳酸(PLA)及びその誘導体である場合には、加水分解により乳酸、分解促進剤等を含む分解液3が生成する。生分解性樹脂1がポリブチレンサクシネート(PBS)及びその誘導体である場合には、コハク酸及び1,4-ブタンジオール、分解促進剤等を含む分解液3が生成する。生分解性樹脂1がポリヒドロキシブチレート(PHB)及びその誘導体である場合には、3-ヒドロキシ酪酸、分解促進剤等を含む分解液3が生成する。 In the decomposition tank 11, if the biodegradable resin 1 is polylactic acid (PLA) or its derivatives, a decomposition liquid 3 containing lactic acid, a decomposition accelerator, etc. is produced by hydrolysis. If the biodegradable resin 1 is polybutylene succinate (PBS) or its derivatives, a decomposition liquid 3 containing succinic acid, 1,4-butanediol, a decomposition accelerator, etc. is produced. If the biodegradable resin 1 is polyhydroxybutyrate (PHB) or its derivatives, a decomposition liquid 3 containing 3-hydroxybutyric acid, a decomposition accelerator, etc. is produced.

分解槽11の材質は、生分解性樹脂1の加水分解が進行することができれば特に制限はないが、PTFE、耐酸性の高いオーステナイト系ステンレス鋼等の耐酸性に優れたものを用いることが好ましい。このようなオーステナイト系ステンレス鋼としては、SUS316、SUS316L等が挙げられる。
特に、分解槽11の材質としてオーステナイト系ステンレス鋼を用いる場合は、モリブデンを1.0%以上4.0%以下含むオーステナイト系ステンレス鋼は耐酸性が特に高いため、より好ましい。このようなオーステナイト系ステンレス鋼としては、SUS316、SUS316L等が挙げられる。
また、分解槽11の材質としてオーステナイト系ステンレス鋼を用いる場合は、ニッケルを8.0%以上含むことが好ましい。このように構成することで、分解槽11の耐腐食性を向上させることができる。
尚、分解槽11を選択する上で分解槽11全体がPTFE、モリブデンを1.0%以上含むオーステナイト系ステンレス鋼等で構成されている必要はなく、分解槽11において、少なくとも分解液と接する部分の材質が、PTFE又はモリブデンを1.0%以上4.0%以下含むオーステナイト系ステンレス鋼等で構成されていればよい。
The material of the decomposition tank 11 is not particularly limited as long as it can promote hydrolysis of the biodegradable resin 1, but it is preferable to use a material with excellent acid resistance such as PTFE or austenitic stainless steel with high acid resistance. Examples of such austenitic stainless steel include SUS316 and SUS316L.
In particular, when austenitic stainless steel is used as the material for the decomposition tank 11, austenitic stainless steel containing 1.0% to 4.0% molybdenum is more preferable because it has particularly high acid resistance. Examples of such austenitic stainless steel include SUS316 and SUS316L.
Furthermore, when austenitic stainless steel is used as the material for the decomposition tank 11, it is preferable that the material contains 8.0% or more of nickel. By using such a construction, the corrosion resistance of the decomposition tank 11 can be improved.
In selecting the decomposition tank 11, it is not necessary that the entire decomposition tank 11 be made of PTFE, austenitic stainless steel containing 1.0% or more of molybdenum, or the like. It is sufficient that at least the material of the portion of the decomposition tank 11 that comes into contact with the decomposition liquid is made of PTFE, austenitic stainless steel containing 1.0% or more and 4.0% or less of molybdenum, or the like.

生分解性樹脂1には、ポリ乳酸等の、加水分解されることにより酸を生じるものも含まれる。また、生分解性樹脂1に含まれる分解促進剤には酸が含まれる場合もあり、分解工程S101において分解促進剤由来の酸が分解液に流出することもあり得る。上記の構成とすることで、分解槽11内で生分解性樹脂1が分解する際に分解槽11の材質が腐食されにくい。その結果、分解液に不純物が混入することを抑制でき、メタン発酵に悪影響を与えにくくすることができる。 The biodegradable resin 1 includes those that generate acid when hydrolyzed, such as polylactic acid. In addition, the decomposition promoter contained in the biodegradable resin 1 may contain acid, and acid derived from the decomposition promoter may flow into the decomposition liquid in the decomposition step S101. With the above configuration, the material of the decomposition tank 11 is less likely to corrode when the biodegradable resin 1 is decomposed in the decomposition tank 11. As a result, impurities can be prevented from being mixed into the decomposition liquid, making it less likely to have a negative effect on methane fermentation.

生分解性樹脂1と水2とを混合する際、生分解性樹脂1と水2との比率は、生分解性樹脂1の分解反応が進行する限り特に制限はないが、生分解性樹脂1.0質量部に対して、0.30質量部以上20質量部以下の水を含むことが好ましく、1.0質量部以上15質量部以下であることが更に好ましい。生分解性樹脂1.0質量部に対して、水が0.30質量部未満であると、生分解性樹脂1の分解反応が十分に進行しない虞がある。生分解性樹脂1.0質量部に対して、水が20質量部より多く含まれると、生分解性樹脂1の割合が少なくなり、後述するメタン発酵工程においてメタン発酵する生分解性樹脂の量が少なくなり、その結果、得られるメタンの量も少なくなる虞がある。 When biodegradable resin 1 and water 2 are mixed, the ratio of biodegradable resin 1 to water 2 is not particularly limited as long as the decomposition reaction of biodegradable resin 1 proceeds, but it is preferable that the water content is 0.30 parts by mass or more and 20 parts by mass or less per 1.0 part by mass of biodegradable resin, and more preferably 1.0 parts by mass or more and 15 parts by mass or less. If the water content is less than 0.30 parts by mass per 1.0 part by mass of biodegradable resin, there is a risk that the decomposition reaction of biodegradable resin 1 will not proceed sufficiently. If the water content is more than 20 parts by mass per 1.0 part by mass of biodegradable resin, the proportion of biodegradable resin 1 will be reduced, and the amount of biodegradable resin that undergoes methane fermentation in the methane fermentation process described below will be reduced, and as a result, the amount of methane obtained will also be reduced.

分解工程S101における加水分解反応の温度は、110℃以上であることが好ましく、120℃以上であることがより好ましい。また、加水分解反応の温度の上限は170℃以下であることが好ましく、150℃以下であることがより好ましい。温度が110℃未満であると、生分解性樹脂1の加水分解反応が進行しない虞がある。温度が160℃を超えると、ステンレスが腐食されやすくなる虞がある。 The temperature of the hydrolysis reaction in the decomposition step S101 is preferably 110°C or higher, and more preferably 120°C or higher. The upper limit of the temperature of the hydrolysis reaction is preferably 170°C or lower, and more preferably 150°C or lower. If the temperature is lower than 110°C, the hydrolysis reaction of the biodegradable resin 1 may not proceed. If the temperature exceeds 160°C, the stainless steel may become susceptible to corrosion.

また、分解槽11の材質としてモリブデンを1.0%以上4.0%含むオーステナイト系ステンレス鋼を用いる場合には、分解工程S101における加水分解反応の温度が120℃以上150℃以下であることが好ましい。このような構成とすることで、オーステナイト系ステンレス鋼の腐食速度を、化学工業便覧(第2版)に記載の耐食性あり(0.050~1.0mm/年)又は完全耐食(0.050mm/年以下)とすることができ、分解液に不純物が混ざることを抑制できる。 When austenitic stainless steel containing 1.0% to 4.0% molybdenum is used as the material for the decomposition tank 11, it is preferable that the temperature of the hydrolysis reaction in the decomposition step S101 is 120°C to 150°C. With this configuration, the corrosion rate of the austenitic stainless steel can be made to be corrosion resistant (0.050 to 1.0 mm/year) or completely corrosion resistant (0.050 mm/year or less) as described in the Chemical Industry Handbook (2nd edition), and impurities can be prevented from being mixed into the decomposition liquid.

さらに、モリブデンを1.0%以上4.0%含むオーステナイト系ステンレス鋼を用いる場合には、分解工程S101における加水分解反応の温度が120℃以上150℃以下であると、オーステナイトステンレス鋼の腐食速度を、完全耐食(0.050mm/年以下)とすることができ、分解液に不純物が混ざることを更に抑制できるため、より好ましい。 Furthermore, when using an austenitic stainless steel containing 1.0% to 4.0% molybdenum, it is more preferable that the temperature of the hydrolysis reaction in the decomposition step S101 is 120°C to 150°C, since this makes it possible to make the corrosion rate of the austenitic stainless steel completely corrosion-resistant (0.050 mm/year or less) and further suppresses the mixing of impurities into the decomposition liquid.

また、生分解性樹脂1が分解促進剤を含有する場合には、さらに分解促進剤の作用を発揮する温度条件を考慮して温度を設定することができる。その場合は、例えば(分解促進剤のガラス転移温度-5.0℃)<分解温度<酵素活性を示す温度の上限、を基準とすることができる。例えば、分解促進剤としてポリエチレンオキサレートを使用した場合には例えば37℃の温度条件下で分解を促進することが可能であり、分解促進剤としてポリグリコール酸を使用した場合には例えば45℃とすることにより分解を促進することができる。また、分解液中で生分解性樹脂(2.0cm×2.0cm、厚み100μm)を分解する時間は、好ましくは1日~10日である。より好ましくは、1日~7日である。さらに好ましくは、4日以内である。また、分解液の撹拌条件は特に限りはなく、分解液が均一に撹拌されればよい。 In addition, when the biodegradable resin 1 contains a decomposition accelerator, the temperature can be set taking into consideration the temperature conditions under which the decomposition accelerator exerts its effect. In that case, for example, the following can be used as the standard: (glass transition temperature of the decomposition accelerator - 5.0°C) < decomposition temperature < upper limit of the temperature exhibiting enzyme activity. For example, when polyethylene oxalate is used as the decomposition accelerator, decomposition can be promoted under a temperature condition of, for example, 37°C, and when polyglycolic acid is used as the decomposition accelerator, decomposition can be promoted by setting the temperature at, for example, 45°C. In addition, the time for decomposing a biodegradable resin (2.0 cm x 2.0 cm, thickness 100 μm) in the decomposition liquid is preferably 1 to 10 days. More preferably, it is 1 to 7 days. Even more preferably, it is within 4 days. In addition, there are no particular limitations on the stirring conditions of the decomposition liquid, as long as the decomposition liquid is stirred uniformly.

上記の工程によって、生分解性樹脂1の分解率が高く、且つ、生分解性樹脂1の分解時における凝集沈殿物の生成を抑制し、効率よくオリゴマーおよび/またはモノマーを生成することができると考えられる。また得られたオリゴマーはモノマーへの分解が可能である。なお、ここでいうオリゴマーとは、モノマーが結合した重合体であって、例えば、ダイマー(二量体)、トライマー(三量体)、テトラマー(四量体)等をいう。また、オリゴマーおよび/またはモノマーは直鎖または側鎖を有するものであってもよい。また、それらオリゴマーおよび/またはモノマーが中和剤や、緩衝液、培地成分、栄養成分などの添加物と反応し、それらとオリゴマーおよび/またはモノマーとの反応物の形態を取っていてもよい。 The above process is believed to achieve a high decomposition rate of the biodegradable resin 1, suppress the formation of aggregated precipitates during the decomposition of the biodegradable resin 1, and efficiently produce oligomers and/or monomers. The obtained oligomers can be decomposed into monomers. The oligomers referred to here are polymers in which monomers are bonded, such as dimers, trimers, and tetramers. The oligomers and/or monomers may be linear or have side chains. The oligomers and/or monomers may react with additives such as neutralizers, buffer solutions, medium components, and nutrients, and take the form of a reaction product between the oligomers and/or monomers and the additives.

生分解性樹脂1は、生分解性樹脂の成形体であってもよい。この場合、生分解性樹脂1に含まれる汎用化学樹脂、添加剤、分解促進剤、生分解性樹脂1の成形時にブレンドされる樹脂、接着剤、フィルム等を含んでもよい。また、生分解性樹脂1の成形体が生分解性樹脂1を主成分とする皿やコップ等の容器、ストロー、袋、包装等である場合には、これらの表面に飲食物等の有機廃棄物や水分が付着した廃棄物であってもよい。 The biodegradable resin 1 may be a molded body of biodegradable resin. In this case, it may contain general-purpose chemical resins, additives, decomposition accelerators, resins blended when molding the biodegradable resin 1, adhesives, films, etc., contained in the biodegradable resin 1. In addition, when the molded body of the biodegradable resin 1 is a container such as a plate or cup, a straw, a bag, packaging, etc., whose main component is the biodegradable resin 1, it may be organic waste such as food and drink, or waste with moisture attached to the surface of these.

分解液3中には生分解性樹脂1以外の物質が混入していてもよく、当該物質をメタン発酵槽21に投入する前に除去したり、メタン発酵槽21内で除去しながらメタン発酵を進行させたり、発酵工程後の処理液から除去したりすることもできる。
<メタン発酵工程>
本発明の生分解性樹脂の処理方法は、更に難分解性固形分を含む有機廃棄物4と分解工程S101で得られた分解液3とを、メタン菌が存在するメタン発酵槽21内で所定温度にて処理するメタン発酵工程S102を含む。
The decomposition liquid 3 may contain substances other than the biodegradable resin 1, and these substances can be removed before being put into the methane fermentation tank 21, or the substances can be removed while methane fermentation is progressing in the methane fermentation tank 21, or the substances can be removed from the treated liquid after the fermentation process.
<Methane fermentation process>
The method for treating biodegradable resins of the present invention further includes a methane fermentation step S102 in which organic waste 4 containing difficult-to-decompose solids and the decomposition liquid 3 obtained in the decomposition step S101 are treated at a predetermined temperature in a methane fermentation tank 21 in which methanogens are present.

図1に示すように、メタン発酵装置20は、メタン発酵槽21を含む。メタン発酵槽21は、前記分解工程S101で得られた分解液3をメタン発酵槽21に添加する添加部(図示せず)と、難分解性固形分を含有する有機廃棄物4をメタン発酵槽21に供給する有機廃棄物供給部(図示せず)と、メタン発酵槽21内の温度の調節及び保温が可能な温度調節部(図示せず)とを備える。また、メタン発酵槽21は、メタン発酵槽21内の圧力を調節する圧力調節部(図示せず)や、メタン発酵槽21内にメタン菌を供給するメタン菌供給部(図示せず)や、メタン発酵槽21内の分解液3及び有機廃棄物4を混合し撹拌する撹拌部(図示せず)を備えていてもよい。 As shown in FIG. 1, the methane fermentation apparatus 20 includes a methane fermentation tank 21. The methane fermentation tank 21 includes an addition section (not shown) that adds the decomposition liquid 3 obtained in the decomposition step S101 to the methane fermentation tank 21, an organic waste supply section (not shown) that supplies organic waste 4 containing difficult-to-decompose solids to the methane fermentation tank 21, and a temperature adjustment section (not shown) that can adjust and keep the temperature in the methane fermentation tank 21. The methane fermentation tank 21 may also include a pressure adjustment section (not shown) that adjusts the pressure in the methane fermentation tank 21, a methane bacteria supply section (not shown) that supplies methane bacteria to the methane fermentation tank 21, and a stirring section (not shown) that mixes and stirs the decomposition liquid 3 and organic waste 4 in the methane fermentation tank 21.

難分解性固形分を含有する有機廃棄物4とは、一又は複数種類の固形状の有機物を含有する廃棄物を意味する。本実施形態において、有機廃棄物は下水汚泥である。 Organic waste 4 containing non-degradable solids means waste containing one or more types of solid organic matter. In this embodiment, the organic waste is sewage sludge.

分解工程S101で得られた分解液3を、メタン発酵工程S102に供する方法としては、メタン菌供給部を介して分解液3にメタン菌(培養した場合においては培養液を含む)を直接添加する様式でもよいし、メタン菌を先にメタン発酵槽などで培養しておき、添加部を介して分解液3の一部を添加する様式でもよい。また、回分式以外にも、分解液3やメタン菌の培養液を必要に適宜添加する流加式や、連続的に供給する連続式としてもよい。 The method of subjecting the decomposition liquid 3 obtained in the decomposition step S101 to the methane fermentation step S102 may be a method of directly adding methane bacteria (including culture liquid if cultured) to the decomposition liquid 3 via a methane bacteria supply section, or a method of first culturing the methane bacteria in a methane fermentation tank or the like and then adding a portion of the decomposition liquid 3 via an addition section. In addition to the batch system, a fed-batch system in which the decomposition liquid 3 or culture liquid of the methane bacteria is added as needed, or a continuous system in which the decomposition liquid 3 is continuously supplied may also be used.

分解液3はメタン発酵槽21内の有機負荷が0.60gCODCr/L/日以上5.0gCODCr/L/日以下となるように、メタン発酵槽21内の有機廃棄物4に添加することが好ましい。この範囲内の分解液をメタン発酵槽21に添加することで、メタン発酵槽21内におけるpHを適切に保つことができる。その結果、メタン化反応を高効率で進行させることができる。 It is preferable to add the decomposition liquid 3 to the organic waste 4 in the methane fermentation tank 21 so that the organic load in the methane fermentation tank 21 is 0.60 g COD Cr/L/day or more and 5.0 g COD Cr/L/day or less. By adding the decomposition liquid within this range to the methane fermentation tank 21, the pH in the methane fermentation tank 21 can be appropriately maintained. As a result, the methanation reaction can proceed with high efficiency.

CODCrとは、水中の有機物量を示す指標の1つで、重クロム酸カリウムが、対象の被酸化性物質を酸化する際の酸素量のことである。本実施形態では、有機負荷は、生分解性樹脂1の分解物のうち、ポリマーである生分解性樹脂の基となったオリゴマーおよび/またはモノマーに実質的に対応し、より正確には以下の式(1)で算出される。 CODCr is an index that indicates the amount of organic matter in water, and is the amount of oxygen when potassium dichromate oxidizes a target oxidizable substance. In this embodiment, the organic load substantially corresponds to the oligomers and/or monomers that are the basis of the biodegradable resin, which is a polymer, among the decomposition products of biodegradable resin 1, and is more precisely calculated by the following formula (1).

有機負荷 = 分解液投入量(mL/L/日)×乳酸濃度(%)×1.06(gCODCr/g乳酸) ・・・式(1)
尚、分解液の比重は1.0とした。
Organic load = Decomposition liquid input amount (mL/L/day) x lactic acid concentration (%) x 1.06 (gCODCr/g lactic acid)...Formula (1)
The specific gravity of the decomposition liquid was set to 1.0.

メタン発酵装置20は、メタン発酵槽21を備えており、当該メタン発酵槽21内では、有機廃棄物4(本実施形態では下水汚泥)及び生分解性樹脂1の分解物がメタン発酵されてメタンが生成される。具体的に、メタン発酵の対象が下水汚泥である場合、難分解性固形分の可溶化によって得られる有機物が酸発酵され、これにより得られる有機酸を基にメタンが生成される。一方、メタン発酵の対象が乳酸、コハク酸又は3-ヒドロキシ酪酸である場合、当該乳酸、コハク酸又は3-ヒドロキシ酪酸を基にメタンが生成される。即ち、メタン発酵装置20によれば、下水汚泥のメタン発酵と乳酸、コハク酸又は3-ヒドロキシ酪酸のメタン発酵とを並行して行うことができる。 The methane fermentation apparatus 20 is equipped with a methane fermentation tank 21, in which the organic waste 4 (sewage sludge in this embodiment) and the decomposition products of the biodegradable resin 1 are fermented to produce methane. Specifically, when the subject of methane fermentation is sewage sludge, the organic matter obtained by solubilizing the difficult-to-decompose solids is fermented with acid, and methane is produced from the organic acid thus obtained. On the other hand, when the subject of methane fermentation is lactic acid, succinic acid, or 3-hydroxybutyric acid, methane is produced from the lactic acid, succinic acid, or 3-hydroxybutyric acid. In other words, the methane fermentation apparatus 20 allows methane fermentation of sewage sludge and methane fermentation of lactic acid, succinic acid, or 3-hydroxybutyric acid to be carried out in parallel.

ここで、下水汚泥には難分解性固形分が含まれているため、当該下水汚泥のメタン発酵によってメタンを得るためには、難分解性固形分の可溶化という進行速度の遅い段階を経る必要がある。そのため、メタン発酵槽21において下水汚泥のみのメタン発酵を行う場合、メタン発酵槽21に対する容積負荷が低い状態となっている。一方、分解装置10での加水分解によって得られる分解液3のメタン発酵では、分解液3が有機物である場合及び有機酸である場合のいずれ場合であっても、難分解性固形分の可溶化という段階が不要である。そこで、本実施形態のメタン発酵装置20では、メタン発酵槽21に対する容積負荷が低い状態で下水汚泥のメタン発酵を行っているメタン発酵槽21に、分解液3を供給することで、上記のように下水汚泥のメタン発酵と生分解性樹脂1の分解物のメタン発酵とを両立するように構成している。 Here, since sewage sludge contains refractory solids, in order to obtain methane by methane fermentation of the sewage sludge, it is necessary to go through a stage of solubilization of the refractory solids, which progresses at a slow rate. Therefore, when methane fermentation of only sewage sludge is performed in the methane fermentation tank 21, the volume load on the methane fermentation tank 21 is low. On the other hand, in the methane fermentation of the decomposition liquid 3 obtained by hydrolysis in the decomposition device 10, the stage of solubilization of the refractory solids is not required, regardless of whether the decomposition liquid 3 is an organic matter or an organic acid. Therefore, in the methane fermentation device 20 of this embodiment, the decomposition liquid 3 is supplied to the methane fermentation tank 21 in which the methane fermentation of sewage sludge is performed in a state where the volume load on the methane fermentation tank 21 is low, so that the methane fermentation of the sewage sludge and the methane fermentation of the decomposition product of the biodegradable resin 1 can be performed simultaneously as described above.

このようにすることで、下水汚泥のみをメタン発酵する場合にメタン発酵槽21に対する容積負荷が低い状態となるメタン発酵装置20を有効利用して、下水汚泥及びモノマーから効率よくメタンを製造することができる。また、分解物が有機酸である場合、下水汚泥のみのメタン発酵と比較して、可溶化だけでなく酸発酵も不要であり、更に効率よくメタンを生成することができる。 In this way, methane can be efficiently produced from sewage sludge and monomers by effectively utilizing the methane fermentation apparatus 20, which has a low volume load on the methane fermentation tank 21 when only sewage sludge is fermented. Furthermore, when the decomposition product is an organic acid, not only solubilization but also acid fermentation is not required, compared to methane fermentation of only sewage sludge, and methane can be produced even more efficiently.

本実施形態では、分解液をメタン発酵槽21の下水汚泥(有機廃棄物4)に添加する際、メタン発酵槽21内の容積負荷が0.60gCODCr/L/日以上5.0gCODCr/L/日以下である状態でメタン発酵を行うように構成されている。 In this embodiment, when the decomposition liquid is added to the sewage sludge (organic waste 4) in the methane fermentation tank 21, methane fermentation is performed under conditions where the volume load in the methane fermentation tank 21 is 0.60 g COD Cr/L/day or more and 5.0 g COD Cr/L/day or less.

分解液3をメタン発酵させるメタン発酵工程S102において、メタン発酵を行う方法は特に限定はされず、湿式でも乾式でもよい。当業者が通常の知識を用いて条件等を適宜設定することができる。 In the methane fermentation step S102 in which the decomposition liquid 3 is fermented into methane, the method of methane fermentation is not particularly limited and may be a wet or dry method. Those skilled in the art can use their ordinary knowledge to set the conditions, etc., as appropriate.

メタン菌とは嫌気条件下でメタンを合成する古細菌であり、当該技術分野においてメタン発酵に使用されるものであれば特に限定はされず、例えば(通性嫌気性菌として、クロストリジウム属(Clostridium)、バチルス属(Bacillus)、スタフィロコッカス属(Staphylococcus)などの炭化水素分解菌、プレクリジウム スプマルム(Plecridium spumarum)、カズセウス セロセヒドロゲニカス(Caduceus cellosaehydrogenicus)、のような繊維分解菌、クロストリジウム属(Clostridium)、プロテウス属(Proteus)、バクテリウム属(Bacterium)、バチルス属(Bacillus)、などのタンパク質分解菌、クロストリジウム クルベリ(Clostridium kluyveri)、などの脂肪分解菌が挙げられる。また、絶対嫌気性細菌としては、メタノコッカス属(Methanococcus)、メタノバクテリウム属(Methanobacterium)、メタノサルシナ属(Methanosarcina)などが挙げられる。これらのメタン発酵菌は一種類以上を用いることができ、メタン発酵を続けることによって、その環境に応じてこれらの一種または複数のメタン発酵菌が作用することで反応が進行する。 Methanogens are archaea that synthesize methane under anaerobic conditions, and are not particularly limited as long as they are used in methane fermentation in the relevant technical field. For example, (facultative anaerobic bacteria include hydrocarbon decomposition bacteria such as Clostridium, Bacillus, and Staphylococcus, fiber decomposition bacteria such as Plecridium spumarum and Caduceus cellosaehydrogenicus, protein decomposition bacteria such as Clostridium, Proteus, Bacterium, and Bacillus, and Clostridium kluberii. Examples of fat-decomposing bacteria include bacteria from the genera Methanococcus, Methanobacterium, and Methanosarcina. One or more types of these methane fermentation bacteria can be used, and as methane fermentation continues, one or more of these methane fermentation bacteria act depending on the environment to progress the reaction.

また、上記のメタン発酵工程S102においては、有機廃棄物4中に食品加工残渣や食品廃棄物など、併せてメタン発酵を行うための他の有機系物質や、メタン菌の増殖や活性を助けるための栄養源などが発酵液中に含まれていてもよい。上記有機系物質のメタン発酵効率を上げるためメタン発酵前に酸分解処理、アルカリ分解処理、熱分解処理、水蒸気分解処理、酵素分解処理、メタン菌以外の微生物による分解処理等の前処理を行ってもよく、これら前処理は複数を組み合わせて行ってもよい。 In the above methane fermentation step S102, the organic waste 4 may contain other organic substances, such as food processing residues or food waste, for methane fermentation, and nutrient sources for aiding the growth and activity of methane bacteria in the fermentation liquid. In order to increase the efficiency of methane fermentation of the organic substances, pretreatment such as acid decomposition, alkali decomposition, thermal decomposition, steam decomposition, enzymatic decomposition, and decomposition by microorganisms other than methane bacteria may be performed before methane fermentation, and a combination of these pretreatments may be performed.

メタン発酵は、撹拌部により必要により適宜攪拌を行いながら行うことができる。また、メタン発酵の温度は特に限定はされず、発酵に適した温度を当業者が適宜設定することができるが、例えば20~80℃、好ましくは35~50℃、例えば37℃とすることができる。その際、恒温槽を使用して適切な温度に保って発酵を行うことが好ましい。 Methane fermentation can be carried out while stirring appropriately using a stirring unit as necessary. The temperature of methane fermentation is not particularly limited and can be set appropriately by those skilled in the art to a temperature suitable for fermentation, but can be, for example, 20 to 80°C, preferably 35 to 50°C, for example 37°C. In this case, it is preferable to carry out fermentation using a thermostatic chamber to maintain the appropriate temperature.

また、酸分解処理(酸発酵)、メタン発酵を行う処理時間は、分解した生分解性樹脂の量や、分解液の量や、使用するメタン菌の種類及び発酵温度に応じて、必要な時間を当業者が適宜設定することができるが、例えば1~30日、好ましくは1~20日、さらに好ましくは1~10日程度とすることができる。 The treatment time for acid decomposition (acid fermentation) and methane fermentation can be appropriately set by a person skilled in the art depending on the amount of decomposed biodegradable resin, the amount of decomposition liquid, the type of methane bacteria used, and the fermentation temperature, but can be, for example, about 1 to 30 days, preferably 1 to 20 days, and more preferably 1 to 10 days.

メタン発酵を行う際には、それと同時に水素発酵、エタノール発酵、乳酸発酵、アセトン・ブタノール発酵等有機物の生分解法を併用して用いることができる。例えば水素発酵を併用して用いる場合、水素・メタン二段発酵の形態を取ることが可能であり、水素発酵により発生した酢酸、酪酸、プロピオン酸、乳酸などの有機酸をメタン発酵に供することにより効率よく水素およびメタンの回収を行うことができる。 When methane fermentation is performed, it is possible to use other organic biodegradation methods, such as hydrogen fermentation, ethanol fermentation, lactic acid fermentation, and acetone-butanol fermentation. For example, when hydrogen fermentation is used in combination, it is possible to take the form of two-stage hydrogen/methane fermentation, and hydrogen and methane can be efficiently recovered by subjecting the organic acids, such as acetic acid, butyric acid, propionic acid, and lactic acid, generated by hydrogen fermentation to methane fermentation.

生成したメタンガスは様々な夾雑物が存在している場合が多く、必要に応じてメタンガスを精製することもできる。ガス精製法としては脱硫、脱窒処理などが挙げられ、これらの処理はガス精製槽などを用いることによりを施すことが可能であり、それによって純度の高いメタンガスを得ることができる。 The methane gas produced often contains various impurities, and can be purified if necessary. Gas purification methods include desulfurization and denitrification, and these processes can be carried out using a gas purification tank, etc., which allows high-purity methane gas to be obtained.

<生分解性樹脂の処理システム>
本発明の生分解性樹脂の処理システムAは、前述した分解装置10とメタン発酵装置20を含む。分解装置10は分解槽11を有し、分解槽11では生分解性樹脂1を含む廃棄物と水2とが加えられて混合される。分解槽11は密閉され、分解温度を120℃以上として内容物を加水分解することで、生分解性樹脂1の分解物を含む分解液3が得られる。
<Biodegradable resin treatment system>
The biodegradable resin treatment system A of the present invention includes the above-mentioned decomposition device 10 and methane fermentation device 20. The decomposition device 10 has a decomposition tank 11, in which waste material containing a biodegradable resin 1 and water 2 are added and mixed. The decomposition tank 11 is sealed, and the contents are hydrolyzed at a decomposition temperature of 120° C. or higher to obtain a decomposition liquid 3 containing decomposition products of the biodegradable resin 1.

メタン発酵装置20はメタン発酵槽21を有し、メタン菌が存在するメタン発酵槽21内で難分解性固形分を含む有機廃棄物4と分解液3とを、30℃以上60℃以下の温度にて処理する。このとき、メタン発酵槽21内の有機負荷が0.60gCODCr/L/日以上5.0gCODCr/L/日以下となるように、有機廃棄物4に分解液3が添加される。 The methane fermentation device 20 has a methane fermentation tank 21, in which methane bacteria are present, and treats organic waste 4 containing difficult-to-decompose solids and decomposition liquid 3 at a temperature of 30°C to 60°C. At this time, the decomposition liquid 3 is added to the organic waste 4 so that the organic load in the methane fermentation tank 21 is 0.60 g COD Cr/L/day to 5.0 g COD Cr/L/day.

本発明の生分解性樹脂の処理システムAにおいては、分解槽11に生分解性樹脂1.0質量部に対して、0.30質量部以上20質量部以下の水2を混合することが好ましい。 In the biodegradable resin treatment system A of the present invention, it is preferable to mix 0.30 parts by mass or more and 20 parts by mass or less of water 2 per 1.0 part by mass of biodegradable resin in the decomposition tank 11.

このように構成することで、生分解性樹脂に対して適切な量の水を混合した分解液を用いてメタン発酵させることができるため、分解液の濃縮を行わなくとも、メタン発酵を効率的に進行させることができる。 By configuring it in this way, methane fermentation can be carried out using a decomposition liquid in which an appropriate amount of water is mixed with biodegradable resin, so methane fermentation can proceed efficiently without having to concentrate the decomposition liquid.

分解装置10において、加水分解の温度は120℃以上170℃以下とすることが好ましい。このように構成することで、生分解性樹脂由来の酸が分解槽のオーステナイト系ステンレス鋼を腐食することをより一層抑制できる。その結果、不純物が発酵槽に混入することを抑制できる。 In the decomposition device 10, the hydrolysis temperature is preferably set to 120°C or higher and 170°C or lower. This configuration can further prevent the acid derived from the biodegradable resin from corroding the austenitic stainless steel in the decomposition tank. As a result, impurities can be prevented from being mixed into the fermentation tank.

回収されたメタンガスは発電、燃料化、高分子合成を行うことで再利用可能である。また、水素発酵、エタノール発酵、乳酸発酵、アセトン・ブタノール発酵などを併用した際にはそれぞれの発酵生成物を同時に獲得することが可能であり、これらについても同様に再利用可能である。得られたメタンガスは通常の方法により回収し、目的に応じた再利用法を取ることができるが、例えば発電に用いる場合はガスホルダーに貯めておいてもよく、直接燃料電池やガス発電機に投入してもよい。また、発酵工程で発生した残渣および排水を肥・飼料化することで、それらについても再利用が可能である。 The recovered methane gas can be reused for power generation, fuel production, and polymer synthesis. When hydrogen fermentation, ethanol fermentation, lactic acid fermentation, acetone-butanol fermentation, etc. are used in combination, it is possible to obtain the respective fermentation products at the same time, and these can also be reused. The obtained methane gas can be recovered by normal methods and reused according to the purpose. For example, when used for power generation, it can be stored in a gas holder, or it can be directly fed into a fuel cell or gas generator. In addition, the residue and wastewater generated in the fermentation process can also be reused by converting them into fertilizer and animal feed.

以下、本発明の実施例について説明するが、本発明はこれらに限定されるものではない。 The following describes examples of the present invention, but the present invention is not limited to these.

《ポリ乳酸の加水分解処理》
(試験例1)
PTFE試料分解容器(三愛科学株式会社製、HU-25)にポリ乳酸ペレット(三井化学株式会社製、LACEA H-100J)1.0g、水19gを入れ、密閉状態となるように蓋を閉めた。その後、120℃で48時間、加水分解処理を行った。得られた乳酸水溶液の濃度は、高速液体クロマトグラフィーを用いて測定した。
<Hydrolysis treatment of polylactic acid>
(Test Example 1)
1.0 g of polylactic acid pellets (manufactured by Mitsui Chemicals, Inc., LACEA H-100J) and 19 g of water were placed in a PTFE sample decomposition container (manufactured by San-ai Science Co., Ltd., HU-25), and the lid was closed to seal the container. Then, hydrolysis treatment was carried out at 120° C. for 48 hours. The concentration of the obtained aqueous lactic acid solution was measured using high performance liquid chromatography.

(試験例2)
加水分解の温度を130℃とした他は、試験例1と同じ条件で試験及び測定を行った。
(Test Example 2)
The test and measurements were carried out under the same conditions as in Test Example 1, except that the hydrolysis temperature was set to 130°C.

(試験例3)
加水分解の温度を100℃とした他は、試験例1と同じ条件で試験及び測定を行った。
(Test Example 3)
The test and measurements were carried out under the same conditions as in Test Example 1, except that the hydrolysis temperature was set to 100°C.

(試験例4)
加水分解の温度を110℃とした他は、試験例1と同じ条件で試験及び測定を行った。
(Test Example 4)
The test and measurements were carried out under the same conditions as in Test Example 1, except that the hydrolysis temperature was set to 110°C.

試験例1-4の結果を表1に示す。試験例1及び2においては、分解液の乳酸濃度が6.3%となった一方で、試験例3及び4においては、分解液の乳酸濃度は0.0%であった。これらの結果から、試験例1及び2においてはポリ乳酸の加水分解が進行するものの、試験例3及び4においてはポリ乳酸の加水分解が進行しないことが分かる。そのため、ポリ乳酸を加水分解するためには、温度を120℃以上とする必要がある。 The results of Test Examples 1-4 are shown in Table 1. In Test Examples 1 and 2, the lactic acid concentration of the decomposition liquid was 6.3%, while in Test Examples 3 and 4, the lactic acid concentration of the decomposition liquid was 0.0%. From these results, it can be seen that while hydrolysis of polylactic acid proceeds in Test Examples 1 and 2, hydrolysis of polylactic acid does not proceed in Test Examples 3 and 4. Therefore, in order to hydrolyze polylactic acid, the temperature needs to be 120°C or higher.

Figure 0007660643000001
Figure 0007660643000001

《分解液の有機負荷とメタン生成量の関係》
(実施例1)
PTFE試料分解容器(三愛科学株式会社製、HU-25)にポリ乳酸ペレット(三井化学株式会社製、LACEA H-100J)4.0g、水16gを入れた配合物を得た。その後、密閉状態となるように蓋を閉め、140℃で48時間加水分解処理を行い、乳酸濃度24.1%の分解液を得た。
<Relationship between organic load of digested liquid and methane production>
Example 1
A mixture was obtained by putting 4.0 g of polylactic acid pellets (manufactured by Mitsui Chemicals, Inc., LACEA H-100J) and 16 g of water into a PTFE sample decomposition container (manufactured by San-Ai Scientific Co., Ltd., HU-25).Then, the lid was closed to seal the container, and hydrolysis treatment was carried out at 140°C for 48 hours, to obtain a decomposition liquid with a lactic acid concentration of 24.1%.

次に、容量3.0Lのジャーファーメンター(株式会社三ツワフロンテック製、NBC-3000)に、一般的な下水処理場で採取した高温の嫌気性消化汚泥2.0Lを投入し、窒素の流量を1.0L/minとしてヘッドスペースを5分間パージしたのちに蓋を閉め、55℃に加温し、ラボスケールのメタン発酵槽を構築した。 Next, 2.0 L of high-temperature anaerobic digestion sludge collected from a general sewage treatment plant was placed into a 3.0 L jar fermenter (NBC-3000, manufactured by Mitsuwa Frontech Co., Ltd.), the nitrogen flow rate was set to 1.0 L/min, the headspace was purged for 5 minutes, the lid was then closed, and the vessel was heated to 55°C to construct a lab-scale methane fermentation tank.

メタン発酵槽における滞留時間が20日間となるように、同下水処理場の濃縮汚泥を100mL/日の条件で投入するとともに、余剰汚泥の引き抜きを100mL/日で実施した。この条件でメタン発酵槽を1カ月間運転し、メタン発生量が0.90L/L/日となって安定したことを確認した後に、濃縮汚泥を100mL/日となるように投入するとともに、乳酸濃度24.1%の分解液を、有機負荷が4.3gCODCr/L/日となるように添加した。また、余剰汚泥の引き抜きは、消化槽内の消化汚泥体積が2.0Lを維持するように調節した。このメタン発酵槽を1カ月間運転を継続し、最後の5日間のメタン発生量と、メタン発酵槽内の消化汚泥のpHの平均値を測定した。pH測定器は、コンパクトpHメータ(株式会社堀場製作所製、LAQUAtwin pH-11B)を用いた。その結果を表2に示す。 Thickened sludge from the same sewage treatment plant was added at a rate of 100 mL/day so that the retention time in the methane fermentation tank was 20 days, and excess sludge was withdrawn at a rate of 100 mL/day. The methane fermentation tank was operated under these conditions for one month, and after it was confirmed that the methane generation rate had stabilized at 0.90 L/L/day, concentrated sludge was added at a rate of 100 mL/day, and a decomposition liquid with a lactic acid concentration of 24.1% was added so that the organic load was 4.3 g COD Cr/L/day. The withdrawal of excess sludge was adjusted so that the digested sludge volume in the digestion tank was maintained at 2.0 L. This methane fermentation tank was operated continuously for one month, and the methane generation rate and the average pH value of the digested sludge in the methane fermentation tank for the last five days were measured. A compact pH meter (LAQUAtwin pH-11B, manufactured by Horiba, Ltd.) was used as the pH measuring device. The results are shown in Table 2.

(実施例2)
有機負荷が2.0gCODCr/L/日となるように乳酸濃度24.1%の分解液を添加した他は、実施例1と同じ条件でメタン発酵を行った。その結果を表2に示す。
Example 2
Methane fermentation was carried out under the same conditions as in Example 1, except that the decomposition liquid with a lactic acid concentration of 24.1% was added so that the organic load was 2.0 g CODCr/L/day. The results are shown in Table 2.

(実施例3)
有機負荷が0.60gCODCr/L/日となるように乳酸濃度24.1%の分解液を添加した他は、実施例1と同じ条件でメタン発酵を行った。その結果を表2に示す。
Example 3
Methane fermentation was carried out under the same conditions as in Example 1, except that the decomposition liquid with a lactic acid concentration of 24.1% was added so that the organic load was 0.60 g CODCr/L/day. The results are shown in Table 2.

(実施例4)
有機負荷が0.30gCODCr/L/日となるように乳酸濃度24.1%の分解液を添加した他は、実施例1と同じ条件でメタン発酵を行った。その結果を表2に示す。
Example 4
Methane fermentation was carried out under the same conditions as in Example 1, except that the decomposition liquid with a lactic acid concentration of 24.1% was added so that the organic load was 0.30 g CODCr/L/day. The results are shown in Table 2.

(比較例1)
有機負荷が5.1gCODCr/L/日となるように乳酸濃度24.1%の分解液を添加した他は、実施例1と同じ条件でメタン発酵を行った。その結果を表2に示す。
(Comparative Example 1)
Methane fermentation was carried out under the same conditions as in Example 1, except that the decomposition liquid with a lactic acid concentration of 24.1% was added so that the organic load was 5.1 g CODCr/L/day. The results are shown in Table 2.

(参考例1)
参考例として、有機負荷が0.0gCODCr/L/日となるようにした、すなわち分解液を加えず消化汚泥のみを用いた他は、実施例1と同じ条件でメタン発酵を行った。その結果を表2に示す。
(Reference Example 1)
As a reference example, methane fermentation was carried out under the same conditions as in Example 1, except that the organic load was set to 0.0 g CODCr/L/day, i.e., only digested sludge was used without adding the decomposition liquid. The results are shown in Table 2.

Figure 0007660643000002
上記の結果から、有機負荷が5.0gCODCr/L/日を超えると、メタン発生量が低下し、分解液を投入する前のメタン発生量を下回った。これは、pHが低下することで、消化汚泥内の菌の有機物分解活性が低下したためである、と考えられる。
Figure 0007660643000002
From the above results, when the organic load exceeded 5.0 g COD Cr/L/day, the amount of methane generated decreased and fell below the amount generated before the digestion liquid was added. This is thought to be because the organic matter decomposition activity of the bacteria in the digested sludge decreased due to the decrease in pH.

また、メタン発生量を下水汚泥のみを投入した参考例1のメタン発生量の1.5倍以上とするためには、分解液を有機物負荷0.60gCODCr/L/日以上で投入すればよいことが分かる。 In addition, in order to increase the amount of methane generated to 1.5 times or more the amount generated in Reference Example 1, in which only sewage sludge was added, it is found that the decomposition liquid should be added at an organic matter load of 0.60 g COD Cr/L/day or more.

《分解液及び水の割合と消化汚泥の蒸発残留物との関係》
(実施例5)
実施例1と同様の方法で、乳酸濃度24.1%の分解液を得た。
<Relationship between the ratio of digested liquid to water and the evaporation residue of digested sludge>
Example 5
In the same manner as in Example 1, a hydrolyzed liquid having a lactic acid concentration of 24.1% was obtained.

次に、容量3.0Lのジャーファーメンター(株式会社三ツワフロンテック製、NBC-3000)に、一般的な下水処理場で採取した高温の嫌気性消化汚泥2.0L投入し、ジャーファーメンター内のヘッドスペースを流量1.0L/minの窒素で5分間窒素パージしたのちに蓋を閉め、55℃に加温し、ラボスケールのメタン発酵槽を構築した。 Next, 2.0 L of high-temperature anaerobic digestion sludge collected from a general sewage treatment plant was placed into a 3.0 L jar fermenter (NBC-3000, manufactured by Mitsuwa Frontech Co., Ltd.), the headspace inside the jar fermenter was purged with nitrogen at a flow rate of 1.0 L/min for 5 minutes, the lid was then closed, and the vessel was heated to 55°C to construct a lab-scale methane fermentation tank.

メタン発酵槽における滞留時間が20日間となるように、同下水処理場の濃縮汚泥を100mL/日となるように投入するとともに、余剰汚泥の引き抜きを100mL/日で実施した。この条件でメタン発酵槽を1カ月間運転し、メタン発酵槽中の消化汚泥の蒸発残留物割合が4.0%で安定しており、メタン発生量が安定して0.90L/L/日であることを確認した後に、濃縮汚泥を100mL/日となるように投入するとともに、乳酸濃度24.1%の分解液を、有機負荷が0.60gCODCr/L/日となるように分解液投入量を調節してメタン発酵槽に添加した。また、余剰汚泥の引き抜きは、消化槽内の消化汚泥体積が2.0Lを維持するように調節した。このメタン発酵槽を1カ月間運転を継続し、消化汚泥の蒸発残留物割合を測定した。その結果を、表3に示す。 Thickened sludge from the sewage treatment plant was added at a rate of 100 mL/day so that the retention time in the methane fermentation tank was 20 days, and excess sludge was withdrawn at a rate of 100 mL/day. The methane fermentation tank was operated under these conditions for one month, and after it was confirmed that the evaporation residue ratio of the digested sludge in the methane fermentation tank was stable at 4.0% and the methane generation rate was stable at 0.90 L/L/day, concentrated sludge was added at a rate of 100 mL/day, and a decomposition liquid with a lactic acid concentration of 24.1% was added to the methane fermentation tank by adjusting the amount of the decomposition liquid added so that the organic load was 0.60 g COD Cr/L/day. The withdrawal of excess sludge was adjusted so that the digested sludge volume in the digestion tank was maintained at 2.0 L. This methane fermentation tank was operated continuously for one month, and the evaporation residue ratio of the digested sludge was measured. The results are shown in Table 3.

(実施例6)
PTFE試料分解容器(三愛科学株式会社製、HU-25)に加えるポリ乳酸ペレット(三井化学株式会社製、LACEA H-100J)を0.50g、水を19.5gとする、即ちポリ乳酸(生分解性樹脂)1.0質量部に対して、水を39質量部混合する条件で加水分解を行い、乳酸濃度が3.1%である分解液を得た。その後は、乳酸濃度3.1%の分解液を、メタン発酵槽内の有機負荷が0.60gCODCr/L/日となるように、分解液投入量を調節してメタン発酵槽に添加する他は、実施例5と同じ条件でメタン発酵を行った。その結果を、表3に示す。
Example 6
Polylactic acid pellets (manufactured by Mitsui Chemicals, Inc., LACEA H-100J) were added to a PTFE sample decomposition container (manufactured by San-Ai Science Co., Ltd., HU-25) in an amount of 0.50 g and 19.5 g of water, that is, 1.0 part by mass of polylactic acid (biodegradable resin) was mixed with 39 parts by mass of water to obtain a decomposition liquid having a lactic acid concentration of 3.1%. Thereafter, methane fermentation was performed under the same conditions as in Example 5, except that the decomposition liquid having a lactic acid concentration of 3.1% was added to the methane fermentation tank by adjusting the amount of decomposition liquid input so that the organic load in the methane fermentation tank was 0.60 g COD Cr/L/day. The results are shown in Table 3.

(実施例7)
PTFE試料分解容器(三愛科学株式会社製、HU-25)に加えるポリ乳酸ペレット(三井化学株式会社製、LACEA H-100J)を1.0g、水を19gとする、即ちポリ乳酸(生分解性樹脂)1.0質量部に対して、水を19質量部混合する条件で加水分解を行い、乳酸濃度が5.8%である分解液を得た。その後は、乳酸濃度5.8%の分解液を、メタン発酵槽内の有機負荷が0.60gCODCr/L/日となるように、分解液投入量を調節してメタン発酵槽に添加する他は、実施例5と同じ条件で加水分解及びメタン発酵を行った。その結果を、表3に示す。
(Example 7)
Polylactic acid pellets (manufactured by Mitsui Chemicals, Inc., LACEA H-100J) were added to a PTFE sample decomposition container (manufactured by San-Ai Science Co., Ltd., HU-25) in an amount of 1.0 g and 19 g of water, that is, 1.0 parts by mass of polylactic acid (biodegradable resin) was mixed with 19 parts by mass of water to obtain a decomposition liquid having a lactic acid concentration of 5.8%. Thereafter, hydrolysis and methane fermentation were performed under the same conditions as in Example 5, except that the decomposition liquid having a lactic acid concentration of 5.8% was added to the methane fermentation tank by adjusting the amount of decomposition liquid input so that the organic load in the methane fermentation tank was 0.60 g COD Cr/L/day. The results are shown in Table 3.

(実施例8)
PTFE試料分解容器(三愛科学株式会社製、HU-25)に加えるポリ乳酸ペレット(三井化学株式会社製、LACEA H-100J)を2.0g、水を18gとする、即ちポリ乳酸(生分解性樹脂)1.0質量部に対して、水を9.0質量部混合する条件で加水分解を行い、乳酸濃度が11.9%である分解液を得た。その後は、乳酸濃度11.9%の分解液を、メタン発酵槽内の有機負荷が0.60gCODCr/L/日となるように、分解液投入量を調節してメタン発酵槽に添加する他は、実施例5と同じ条件で加水分解及びメタン発酵を行った。その結果を、表3に示す。
(Example 8)
2.0 g of polylactic acid pellets (manufactured by Mitsui Chemicals, Inc., LACEA H-100J) were added to a PTFE sample decomposition container (manufactured by San-Ai Science Co., Ltd., HU-25), and 18 g of water were added, that is, 9.0 parts by mass of water were mixed with 1.0 parts by mass of polylactic acid (biodegradable resin), and hydrolysis was performed under the conditions to obtain a decomposition liquid having a lactic acid concentration of 11.9%. Thereafter, hydrolysis and methane fermentation were performed under the same conditions as in Example 5, except that the decomposition liquid having a lactic acid concentration of 11.9% was added to the methane fermentation tank by adjusting the amount of decomposition liquid input so that the organic load in the methane fermentation tank was 0.60 g COD Cr/L/day. The results are shown in Table 3.

(実施例9)
PTFE試料分解容器(三愛科学株式会社製、HU-25)に加えるポリ乳酸ペレット(三井化学株式会社製、LACEA H-100J)を10g、水を10gとする、即ちポリ乳酸(生分解性樹脂)1.0質量部に対して、水を1.0質量部混合する条件で加水分解を行い、乳酸濃度が60.5%である分解液を得た。その後は、乳酸濃度60.5%の分解液を、メタン発酵槽内の有機負荷が0.60gCODCr/L/日となるように、分解液投入量を調節してメタン発酵槽に添加する他は、実施例5と同じ条件で加水分解及びメタン発酵を行った。その結果を、表3に示す。
(Example 9)
10 g of polylactic acid pellets (manufactured by Mitsui Chemicals, Inc., LACEA H-100J) were added to a PTFE sample decomposition container (manufactured by San-Ai Science Co., Ltd., HU-25), and 10 g of water were added, that is, 1.0 part by mass of polylactic acid (biodegradable resin) was mixed with 1.0 part by mass of water to obtain a decomposition liquid having a lactic acid concentration of 60.5%. Thereafter, hydrolysis and methane fermentation were performed under the same conditions as in Example 5, except that the decomposition liquid having a lactic acid concentration of 60.5% was added to the methane fermentation tank by adjusting the amount of decomposition liquid input so that the organic load in the methane fermentation tank was 0.60 g COD Cr/L/day. The results are shown in Table 3.

(実施例10)
PTFE試料分解容器(三愛科学株式会社製、HU-25)に加えるポリ乳酸ペレット(三井化学株式会社製、LACEA H-100J)を15g、水を5.0gとする、即ちポリ乳酸(生分解性樹脂)1.0質量部に対して、水を0.30質量部混合する条件で加水分解を行い、乳酸濃度が92.3%である分解液を得た。その後は、乳酸濃度92.3%の分解液を、メタン発酵槽内の有機負荷が0.60gCODCr/L/日となるように、分解液投入量を調節してメタン発酵槽に添加する他は、実施例5と同じ条件で加水分解及びメタン発酵を行った。その結果を、表3に示す。
(Example 10)
15 g of polylactic acid pellets (manufactured by Mitsui Chemicals, Inc., LACEA H-100J) were added to a PTFE sample decomposition container (manufactured by San-Ai Science Co., Ltd., HU-25), and 5.0 g of water were added. In other words, 1.0 part by mass of polylactic acid (biodegradable resin) was mixed with 0.30 parts by mass of water to obtain a decomposition liquid having a lactic acid concentration of 92.3%. Thereafter, hydrolysis and methane fermentation were performed under the same conditions as in Example 5, except that the decomposition liquid having a lactic acid concentration of 92.3% was added to the methane fermentation tank by adjusting the amount of decomposition liquid input so that the organic load in the methane fermentation tank was 0.60 g COD Cr/L/day. The results are shown in Table 3.

(参考例1)
比較のため参考例として、有機負荷が0.0gCODCr/L/日となるようにした、すなわち分解液を加えず消化汚泥のみを用いた他は、実施例5と同じ条件でメタン発酵を行った。その結果を表3に示す。
(Reference Example 1)
For comparison, as a reference example, methane fermentation was carried out under the same conditions as in Example 5, except that the organic load was set to 0.0 g CODCr/L/day, i.e., only digested sludge was used without adding the decomposition liquid. The results are shown in Table 3.

Figure 0007660643000003
生分解性樹脂1.0質量部に対して、水の量を0.30質量部以上20質量部以下とすれば、分解液を濃縮することなくメタン発酵槽に添加しても、消化汚泥の濃度低下は生じない、すなわちメタン発酵の進行が妨げられないことが分かる。
Figure 0007660643000003
It has been found that when the amount of water is 0.30 parts by mass or more and 20 parts by mass or less per 1.0 part by mass of biodegradable resin, even if the decomposition liquid is added to the methane fermentation tank without being concentrated, the concentration of the digested sludge does not decrease, i.e., the progress of methane fermentation is not hindered.

実施例6においては、消化汚泥の蒸発残留物の割合が3.5%となり、他の実施例に比べて消化汚泥の蒸発残留物の割合に低下が見られた。運転を継続すると、消化汚泥中のメタン菌の量が減少し得るため、長期間の運転には適さないものの、短期間の運転であれば生分解性樹脂と水以外に添加物を加えることなく高効率でメタンを生成できる条件であることが分かる。 In Example 6, the percentage of evaporation residue in the digested sludge was 3.5%, which was lower than in the other Examples. If operation was continued, the amount of methanogens in the digested sludge could decrease, making this unsuitable for long-term operation. However, if operation was continued for a short period of time, it was found that this condition allowed for highly efficient production of methane without the addition of any additives other than biodegradable resin and water.

《腐食速度の測定》
(実施例11)
PTFE試料分解容器(三愛科学株式会社製、HU-25)に、実施例1で得られた乳酸濃度24.1%の分解液20mLを加えた。次に、縦20mm、横15mm、厚さ2.5mmのSUS304の試験片を浸漬し、密閉状態となるように蓋を閉め、120℃で30日間、熱処理を行った。30日経過後、試験片の重量減少量から、腐食速度(mm/年)を算出した。その結果を表4に示す。
<<Measurement of corrosion rate>>
Example 11
20 mL of the decomposition solution with a lactic acid concentration of 24.1% obtained in Example 1 was added to a PTFE sample decomposition container (HU-25, manufactured by San-Ai Scientific Co., Ltd.). Next, a SUS304 test piece with a length of 20 mm, width of 15 mm, and thickness of 2.5 mm was immersed, the lid was closed so as to be in a sealed state, and heat treatment was performed at 120°C for 30 days. After 30 days, the corrosion rate (mm/year) was calculated from the weight loss of the test piece. The results are shown in Table 4.

(実施例12)
試験片の材質をSUS316とした他は、実施例11と同じ条件で腐食速度(mm/年)を算出した。その結果を表4に示す。
Example 12
Except for the fact that the material of the test piece was SUS316, the corrosion rate (mm/year) was calculated under the same conditions as in Example 11. The results are shown in Table 4.

(実施例13)
試験片の材質をSUS316Lとした他は、実施例11と同じ条件で腐食速度(mm/年)を算出した。その結果を表4に示す。
Example 13
Except for using SUS316L as the material of the test piece, the corrosion rate (mm/year) was calculated under the same conditions as in Example 11. The results are shown in Table 4.

(実施例14)
試験片の材質をSUS316とし、温度を140℃とした他は、実施例11と同じ条件で腐食速度(mm/年)を算出した。その結果を表4に示す。
(Example 14)
The corrosion rate (mm/year) was calculated under the same conditions as in Example 11, except that the material of the test piece was SUS316 and the temperature was 140° C. The results are shown in Table 4.

(実施例15)
試験片の材質をSUS316とし、温度を160℃とした他は、実施例11と同じ条件で腐食速度(mm/年)を算出した。その結果を表4に示す。
(Example 15)
The corrosion rate (mm/year) was calculated under the same conditions as in Example 11, except that the material of the test piece was SUS316 and the temperature was 160° C. The results are shown in Table 4.

Figure 0007660643000004
上記の結果から、いずれのステンレス鋼を用いても、化学工学便覧(第2版)に記載の完全耐食(0.050mm/年以下)または耐食性あり(0.050mm/年以上0.10mm/年以下)に分類されるため、これらのステンレス鋼を分解槽の材質として用いたとしても耐食性に問題が無いことが分かる。
Figure 0007660643000004
From the above results, it can be seen that any of the stainless steels used are classified as completely corrosion resistant (0.050 mm/year or less) or corrosion resistant (0.050 mm/year or more and 0.10 mm/year or less) as described in the Chemical Engineering Handbook (2nd edition), and therefore there is no problem with corrosion resistance if these stainless steels are used as the material for the decomposition tank.

また、モリブデンを1.0%以上含むオーステナイト系ステンレスであるSUS316やSUS316Lは、SUS304と比べ耐食性が良好であることがわかる。 In addition, it can be seen that SUS316 and SUS316L, which are austenitic stainless steels containing 1.0% or more molybdenum, have better corrosion resistance than SUS304.

更にSUS316の処理温度が150℃以下であれば、ステンレスの腐食速度が0.050mm/年以下で完全耐食の分類となることが分かる。 Furthermore, if the processing temperature for SUS316 is 150°C or less, the corrosion rate of the stainless steel is 0.050 mm/year or less, and it is classified as completely corrosion resistant.

これらの結果から、分解槽の材質としてSUS304、SUS316及びSUS316Lを用い、120℃以上170℃以下で生分解性樹脂の加水分解を行うと、より分解槽の腐食が少なくなり、分解液に分解槽由来の不純物が混入することを抑制できることが分かる。 These results show that using SUS304, SUS316, and SUS316L as materials for the decomposition tank and hydrolyzing the biodegradable resin at a temperature between 120°C and 170°C reduces corrosion of the decomposition tank and prevents impurities from the decomposition tank from being mixed into the decomposition liquid.

また、分解槽の材質としてSUS316、SUS316Lを用いた場合、加水分解の温度を120℃以上150℃以下とすれば、ステンレスの腐食速度が0.050mm/年以下で完全耐食の分類となるため、高い温度で加水分解を進行させることができ、メタン発酵の効率の面から好ましい。 In addition, if SUS316 or SUS316L is used as the material for the decomposition tank, and the hydrolysis temperature is set to 120°C or higher and 150°C or lower, the corrosion rate of stainless steel is 0.050 mm/year or less and it is classified as completely corrosion-resistant, so hydrolysis can be carried out at a high temperature, which is preferable in terms of the efficiency of methane fermentation.

《生分解性樹脂の種類とメタン生成量の関係》
(実施例16)
実施例2においてポリ乳酸4.0gを、ポリブチレンサクシネートのペレット(昭和高分子株式会社製、ビオノーレ#1001)4.0gとした他は、実施例2と同じ条件でポリブチレンサクシネートの加水分解及びメタン発酵を行い、最後の5日間のメタン発生量を測定した。その結果を表5に示す。
<Relationship between types of biodegradable resins and methane production>
(Example 16)
Hydrolysis and methane fermentation of polybutylene succinate were carried out under the same conditions as in Example 2, except that 4.0 g of polylactic acid was replaced with 4.0 g of polybutylene succinate pellets (Showa Polymer Co., Ltd., Bionolle #1001), and the amount of methane generated over the final 5 days was measured. The results are shown in Table 5.

(実施例17)
実施例2においてポリ乳酸4.0gを、ポリヒドロキシ酪酸の粉末(住友ファーマフード&ケミカル株式会社製、バイオソフト915)4.0gとした他は、実施例2と同じ条件でポリヒドロキシ酪酸の加水分解及びメタン発酵を行い、最後の5日間のメタン発生量を測定した。その結果を表5に示す。
(Example 17)
Hydrolysis and methane fermentation of polyhydroxybutyric acid were carried out under the same conditions as in Example 2, except that 4.0 g of polyhydroxybutyric acid powder (Biosoft 915, manufactured by Sumitomo Pharma Food & Chemical Co., Ltd.) was used instead of 4.0 g of polylactic acid in Example 2, and the amount of methane generated over the final 5 days was measured. The results are shown in Table 5.

Figure 0007660643000005
以上の結果から、生分解性樹脂であるポリブチレンサクシネートやポリヒドロキシ酪酸の分解液をメタン発酵に供する場合であっても、メタン発酵によるメタンの生成が可能であることが分かる。
Figure 0007660643000005
From the above results, it is clear that methane can be produced by methane fermentation even when the decomposition liquid of biodegradable resins such as polybutylene succinate or polyhydroxybutyrate is subjected to methane fermentation.

(実施例18)
PTFE試料分解容器(三愛科学社製、HU-25)に、ポリ乳酸ペレット(三井化学社製、LACEA H-100J)2g、ポリヒドロキシ酪酸の粉末(住友ファーマフード&ケミカル株式会社製、バイオソフト915)2g、水10gを入れ、密閉状態となるように蓋を閉め、160℃で5時間または10時間の加水分解処理を行い、目開き106μmの金属メッシュを用いて溶け残った残渣を分離し、40℃で16時間乾燥させた後の重量を測定した。その結果を表6に示す。
(Example 18)
2 g of polylactic acid pellets (LACEA H-100J, Mitsui Chemicals, Inc.), 2 g of polyhydroxybutyric acid powder (Biosoft 915, Sumitomo Pharma Food & Chemical Co., Ltd.), and 10 g of water were placed in a PTFE sample decomposition container (HU-25, San-Ai Science Co., Ltd.), the lid was closed to seal the container, and hydrolysis treatment was carried out at 160°C for 5 or 10 hours. The dissolved residue was separated using a metal mesh with a mesh size of 106 μm, and the weight was measured after drying at 40°C for 16 hours. The results are shown in Table 6.

(実施例19)
ポリ乳酸ペレットの投入量を1g、ポリヒドロキシ酪酸の粉末の投入量を3gとした他は実施例18と同じ条件で乾燥後残渣の重量を測定した。その結果を表6に示す。
(Example 19)
The weight of the residue after drying was measured under the same conditions as in Example 18, except that the amount of polylactic acid pellets added was 1 g and the amount of polyhydroxybutyric acid powder added was 3 g. The results are shown in Table 6.

(実施例20)
ポリ乳酸ペレットの投入量を0.5g、ポリヒドロキシ酪酸の粉末の投入量を3.5gとした他は実施例18と同じ条件で乾燥後残渣の重量を測定した。その結果を表6に示す。
(Example 20)
The weight of the residue after drying was measured under the same conditions as in Example 18, except that the amount of polylactic acid pellets added was 0.5 g and the amount of polyhydroxybutyric acid powder added was 3.5 g. The results are shown in Table 6.

(実施例21)
ポリ乳酸ペレットの投入量を0.2g、ポリヒドロキシ酪酸の粉末の投入量を3.8gとした他は実施例18と同じ条件で乾燥後残渣の重量を測定した。その結果を表6に示す。
(Example 21)
The weight of the residue after drying was measured under the same conditions as in Example 18, except that the amount of polylactic acid pellets added was 0.2 g and the amount of polyhydroxybutyric acid powder added was 3.8 g. The results are shown in Table 6.

(実施例22)
ポリヒドロキシ酪酸の粉末の投入せずに、ポリブチレンサクシネート2gを投入した他は実施例18と同じ条件で乾燥後残渣の重量を測定した。その結果を表6に示す。
(Example 22)
The weight of the residue after drying was measured under the same conditions as in Example 18, except that no polyhydroxybutyric acid powder was added and 2 g of polybutylene succinate was added. The results are shown in Table 6.

(実施例23)
ポリヒドロキシ酪酸の粉末の投入量を1g、ポリブチレンサクシネート1gを投入した他は実施例18と同じ条件で乾燥後残渣の重量を測定した。その結果を表6に示す。
(Example 23)
The weight of the residue after drying was measured under the same conditions as in Example 18, except that 1 g of polyhydroxybutyric acid powder and 1 g of polybutylene succinate were added. The results are shown in Table 6.

(実施例24)
処理温度を140℃とした他は実施例18と同じ条件で乾燥後残渣の重量を測定した。その結果を表6に示す。
(Example 24)
The weight of the residue after drying was measured under the same conditions as in Example 18, except that the treatment temperature was 140° C. The results are shown in Table 6.

(実施例25)
ポリヒドロキシ酪酸の粉末は投入せずに、ポリブチレンサクシネート2gを投入し、処理温度を140℃とした他は実施例18と同じ条件で乾燥後残渣の重量を測定した。その結果を表6に示す。
(Example 25)
The weight of the residue after drying was measured under the same conditions as in Example 18, except that no polyhydroxybutyric acid powder was added, but 2 g of polybutylene succinate was added, and the treatment temperature was 140° C. The results are shown in Table 6.

(実施例26)
《生分解性樹脂PHBHの合成及びPHBHの分解》
肉エキス5g、ペプトン5g、イーストエキス2g、KHPO0.5g、KHPO1.5g、MgSO・7HO0.1gに水を加えて全量1リットルとする培地(pH7.0)を作成し、この培地にアエロモナス ハイドロフィラOL-338株を加えて、30℃で48時間振盪培養した。培養終了後、培養ブロスを遠心分離して菌体を回収した。
(Example 26)
Synthesis of biodegradable resin PHBH and decomposition of PHBH
A medium (pH 7.0) was prepared by adding water to 5 g of meat extract, 5 g of peptone, 2 g of yeast extract, 0.5 g of KH2PO4 , 1.5 g of K2HPO4 , 0.1 g of MgSO4.7H2O to make a total volume of 1 liter, and Aeromonas hydrophila OL-338 strain was added to this medium and cultured with shaking at 30° C. for 48 hours. After the culture was completed, the culture broth was centrifuged to collect the bacterial cells.

次に、β-ヒドロキシカプロン酸25.4g、KHPO1.5g、KHPO1.5g、MgSO・7HO0.25g、Tween85 0.5gに水を加えて全量1リットルとする培地(pH7.0)を作成し、この培地に前記菌体を全量加えて、30℃で24時間振盪培養した。培養終了後、菌体を蒸留水及びメタノールで洗浄し、減圧乾燥して乾燥菌体を得た。乾燥菌体をクロロホルムで50℃、2時間抽出処理した。菌体除去後、クロロホルム抽出液にメタノール10倍量を加えて3-ヒドロキシブレート:3-ヒドロキシヘキサノエート=51:49のポリ(3-ヒドロキシブチレート-コ-3-ヒドロキシヘキサノエート)(生分解性樹脂PHBH)を沈澱回収した。
《生分解性樹脂PHBHの分解》
ポリヒドロキシ酪酸の粉末は投入せずに、PHBH2gを投入した他は実施例18と同じ条件で乾燥後残渣の重量を測定した。その結果を表6に示す。
Next, a medium (pH 7.0) was prepared by adding water to 25.4 g of β-hydroxycaproic acid, 1.5 g of KH 2 PO 4 , 1.5 g of K 2 HPO 4 , 0.25 g of MgSO 4.7H 2 O, and 0.5 g of Tween 85 to make a total volume of 1 liter, and the entire amount of the above-mentioned cells was added to this medium and cultured with shaking at 30°C for 24 hours. After the culture was completed, the cells were washed with distilled water and methanol and dried under reduced pressure to obtain dried cells. The dried cells were extracted with chloroform at 50°C for 2 hours. After the cells were removed, 10 times the amount of methanol was added to the chloroform extract, and poly(3-hydroxybutyrate-co-3-hydroxyhexanoate) (biodegradable resin PHBH) with a ratio of 3-hydroxybutyrate:3-hydroxyhexanoate=51:49 was precipitated and collected.
Decomposition of biodegradable resin PHBH
The weight of the residue after drying was measured under the same conditions as in Example 18, except that no polyhydroxybutyric acid powder was added and 2 g of PHBH was added. The results are shown in Table 6.

《PHBH溶解液の発酵》
得られたPHBHの溶解液のCODcrを測定し、50ml容バイアル瓶(マルエム社製)に高温の嫌気性消化汚泥30mlと、PHBH溶解液を0.05gCODとなるように投与し、気相部を窒素パージした上でふたを閉め、20日間、55℃、50rpmで振とう培養し、発生したバイオガス量を測定した。発生したバイオガス量は34mlであった。これは、PLAの溶解液0.05gCODを投与して、上記と同様に20日間振とう培養して発生したバイオガス量が35mlであり、ほぼ同等のバイオガス発生量となった。
Fermentation of PHBH solution
The CODcr of the obtained PHBH solution was measured, and 30 ml of high-temperature anaerobic digestion sludge and the PHBH solution were added to a 50 ml vial (manufactured by Maruemu Co., Ltd.) so that the COD was 0.05 g COD. The gas phase was purged with nitrogen, the lid was closed, and the mixture was shake-cultured at 55°C and 50 rpm for 20 days, and the amount of biogas generated was measured. The amount of biogas generated was 34 ml. This was almost the same as the amount of biogas generated by adding 0.05 g COD of the PLA solution and shaking cultured for 20 days in the same manner as above, and the amount of biogas generated was 35 ml.

(実施例27)
《水蒸気による加水分解》
PTFE試料分解容器(三愛科学社製、HU-25)に水4gを入れたのち、1/8インチのPTFE製ボール8gを入れ、ボールの上にポリ乳酸ペレット(三井化学社製、LACEA H-100J)2g、PBSペレット(昭和高分子株式会社製、ビオノーレ)2g、を配置し、密閉状態となるように蓋を閉め160℃で5時間または10時間の加水分解処理を行い、目開き106μmの金属メッシュを用いて溶け残った残渣を分離し、40℃で16時間乾燥させた後の重量を測定した。その結果を表6に示す。
(Example 27)
<Hydrolysis by water vapor>
4 g of water was placed in a PTFE sample decomposition container (HU-25, San-Ai Scientific Co., Ltd.), and then 8 g of 1/8 inch PTFE balls were placed therein. 2 g of polylactic acid pellets (LACEA H-100J, Mitsui Chemicals, Inc.) and 2 g of PBS pellets (Bionolle, Showa Polymer Co., Ltd.) were placed on top of the balls, and the lid was closed to seal the container. Hydrolysis was carried out at 160°C for 5 or 10 hours, and the remaining residue was separated using a metal mesh with 106 μm openings, and the weight was measured after drying at 40°C for 16 hours. The results are shown in Table 6.

実施例17
実施例2においてポリ乳酸4.0gを、ポリヒドロキシ酪酸の粉末(住友ファーマフード&ケミカル株式会社製、バイオソフト915)4.0gとした他は、実施例2と同じ条件でポリヒドロキシ酪酸の加水分解を行い、5時間経過後及び10時間経過後に分解度合いを確認した。
Example 17
Hydrolysis of polyhydroxybutyric acid was carried out under the same conditions as in Example 2, except that 4.0 g of polylactic acid was replaced with 4.0 g of polyhydroxybutyric acid powder (Biosoft 915, manufactured by Sumitomo Pharma Food & Chemical Co., Ltd.), and the degree of decomposition was confirmed after 5 hours and 10 hours.

実施例16
実施例2においてポリ乳酸4.0gを、ポリブチレンサクシネートのペレット(昭和高分子株式会社製、ビオノーレ#1001)4.0gとした他は、実施例2と同じ条件でポリブチレンサクシネートの加水分解を行い、5時間経過後及び10時間経過後に分解度合いを確認した。
Example 16
In Example 2, 4.0 g of polylactic acid was replaced with 4.0 g of polybutylene succinate pellets (Showa Polymer Co., Ltd., Bionolle #1001). Hydrolysis of polybutylene succinate was carried out under the same conditions as in Example 2, and the degree of decomposition was confirmed after 5 hours and 10 hours.

上記の比較試験より、PLAを加えると加水分解がより速く進むことが確認できた。 The above comparative test confirmed that adding PLA causes hydrolysis to proceed more quickly.

Figure 0007660643000006
表6の実施例17、16において、10時間分解処理後の分解度合いは樹脂投入量のうち50%以上が分解していないが、48時間分解処理後は全て溶解したことを確認している。
Figure 0007660643000006
In Examples 17 and 16 in Table 6, it was confirmed that after 10 hours of decomposition treatment, 50% or more of the resin input was not decomposed, but after 48 hours of decomposition treatment, all of the resin was dissolved.

表6の5時間処理後の分解度合い及び10時間処理後の分解度合いについて、(残渣の重量)÷投入量4gの値が10%未満である場合は〇、10%以上50%未満である場合は△、50%以上である場合は×を記している。 In Table 6, for the degree of decomposition after 5 hours of treatment and after 10 hours of treatment, if the value of (weight of residue) ÷ 4 g of input amount is less than 10%, it is marked with a ◯, if it is 10% or more but less than 50%, it is marked with a △, and if it is 50% or more, it is marked with an ×.

以上のように本開示の実施の形態および実施例について説明を行なったが、上述の各実施の形態および実施例の構成を適宜組み合わせたり、様々に変形したりすることも当初から予定している。 Although the embodiments and examples of the present disclosure have been described above, it is intended from the outset that the configurations of the above-mentioned embodiments and examples may be appropriately combined or modified in various ways.

今回開示された実施の形態および実施例はすべての点で例示であって、制限的なものではないと考えられるべきである。本発明の範囲は上記した実施の形態および実施例ではなく請求の範囲によって示され、請求の範囲と均等の意味、および範囲内でのすべての変更が含まれることが意図される。 The embodiments and examples disclosed herein are illustrative in all respects and should not be considered limiting. The scope of the present invention is indicated by the claims rather than the embodiments and examples described above, and is intended to include the meaning equivalent to the claims and all modifications within the scope.

本発明は、生分解性樹脂の処理方法及び生分解性樹脂の処理システムに利用できる。 The present invention can be used in a method for processing biodegradable resins and a system for processing biodegradable resins.

1 生分解性樹脂
2 水
3 分解液
4 有機廃棄物
10 分解装置
11 分解槽
20 メタン発酵装置
21 メタン発酵槽
A 生分解性樹脂の処理システム
S101 分解工程
S102 メタン発酵工程
1 Biodegradable resin 2 Water 3 Decomposition liquid 4 Organic waste 10 Decomposition device 11 Decomposition tank 20 Methane fermentation device 21 Methane fermentation tank A Biodegradable resin treatment system S101 Decomposition process S102 Methane fermentation process

Claims (14)

生分解性樹脂を含む廃棄物と水とを混合し、密閉された分解槽内で120℃以上の温度にて加水分解して前記生分解性樹脂の分解物を含む分解液を得る分解工程と、
難分解性固形分を含む有機廃棄物と前記分解液とを、メタン菌が存在するメタン発酵槽内で30℃以上60℃以下の温度にて処理するメタン発酵工程、とを含み、
前記メタン発酵工程において、前記メタン発酵槽内の有機負荷が0.60gCODCr/L/日以上5.0gCODCr/L/日以下となるように前記有機廃棄物に前記分解液を添加する、生分解性樹脂の処理方法。
a decomposition step of mixing waste containing a biodegradable resin with water and hydrolyzing the mixture at a temperature of 120° C. or higher in a sealed decomposition tank to obtain a decomposition liquid containing a decomposition product of the biodegradable resin;
a methane fermentation step of treating the organic waste containing the hardly decomposable solid content and the decomposition liquid in a methane fermentation tank in which methane bacteria are present at a temperature of 30° C. or higher and 60° C. or lower,
In the methane fermentation step, the decomposition liquid is added to the organic waste so that the organic load in the methane fermentation tank is 0.60 g CODCr/L/day or more and 5.0 g CODCr/L/day or less.
生分解性樹脂を含む廃棄物と水蒸気とを混合し、密閉された分解槽内で120℃以上の温度にて加水分解して前記生分解性樹脂の分解物を含む分解液を得る分解工程と、
難分解性固形分を含む有機廃棄物と前記分解液とを、メタン菌が存在するメタン発酵槽内で30℃以上60℃以下の温度にて処理するメタン発酵工程、とを含み、
前記メタン発酵工程において、前記メタン発酵槽内の有機負荷が0.60gCODCr/L/日以上5.0gCODCr/L/日以下となるように前記有機廃棄物に前記分解液を添加する、生分解性樹脂の処理方法。
a decomposition step of mixing waste containing a biodegradable resin with water vapor and hydrolyzing the mixture at a temperature of 120° C. or higher in a sealed decomposition tank to obtain a decomposition liquid containing a decomposition product of the biodegradable resin;
a methane fermentation step of treating the organic waste containing the hardly decomposable solid content and the decomposition liquid in a methane fermentation tank in which methane bacteria are present at a temperature of 30° C. or higher and 60° C. or lower,
In the methane fermentation step, the decomposition liquid is added to the organic waste so that the organic load in the methane fermentation tank is 0.60 g CODCr/L/day or more and 5.0 g CODCr/L/day or less.
前記分解工程において、前記生分解性樹脂1.0質量部に対して、0.30質量部以上20質量部以下の水又は水蒸気を混合する、請求項1又は2に記載の生分解性樹脂の処理方法。 The method for treating a biodegradable resin according to claim 1 or 2, wherein in the decomposition step, 0.30 parts by mass or more and 20 parts by mass or less of water or water vapor is mixed with 1.0 part by mass of the biodegradable resin. 前記分解槽は、少なくとも前記分解液と接する部分の材質がオーステナイト系ステンレス鋼で構成される、請求項1又は2に記載の生分解性樹脂の処理方法。 The method for treating biodegradable resin according to claim 1 or 2, wherein at least the part of the decomposition tank that comes into contact with the decomposition liquid is made of austenitic stainless steel. 前記分解工程における加水分解の温度が120℃以上170℃以下である、請求項4に記載の生分解性樹脂の処理方法。 The method for treating biodegradable resin according to claim 4, wherein the hydrolysis temperature in the decomposition step is 120°C or higher and 170°C or lower. 前記生分解性樹脂が、ポリブチレンサクシネート、ポリヒドロキシアルカノエートのうち少なくとも1つを含む、請求項1又は2に記載の生分解性樹脂の処理方法。 The method for treating a biodegradable resin according to claim 1 or 2, wherein the biodegradable resin contains at least one of polybutylene succinate and polyhydroxyalkanoate. 前記分解工程で混合される前記生分解性樹脂は、ポリ乳酸以外の生分解性樹脂1.0質量部に対して、0.1質量部以上のポリ乳酸を含む請求項6に記載の生分解性樹脂の処理方法。 The method for treating a biodegradable resin according to claim 6, wherein the biodegradable resin mixed in the decomposition step contains 0.1 parts by mass or more of polylactic acid per 1.0 part by mass of a biodegradable resin other than polylactic acid. 生分解性樹脂を含む廃棄物と水とを混合し、密閉された分解槽内で120℃以上の温度にて加水分解して前記生分解性樹脂の分解物を含む分解液を得る分解装置と、
難分解性固形分を含む有機廃棄物と前記分解液とを、メタン菌が存在するメタン発酵槽内で20℃以上60℃以下の温度にて処理するメタン発酵装置とを含み、
前記メタン発酵槽内の有機負荷が0.60gCODCr/L/日以上5.0gCODCr/L/日以下となるように前記有機廃棄物に前記分解液が添加される、生分解性樹脂の処理システム。
a decomposition device for mixing waste containing a biodegradable resin with water and hydrolyzing the mixture in a sealed decomposition tank at a temperature of 120° C. or higher to obtain a decomposition liquid containing a decomposition product of the biodegradable resin;
a methane fermentation apparatus for treating organic waste containing a hardly decomposable solid content and the decomposition liquid in a methane fermentation tank in which methane bacteria are present at a temperature of 20° C. or higher and 60° C. or lower,
A biodegradable resin treatment system, in which the decomposition liquid is added to the organic waste so that the organic load in the methane fermentation tank is 0.60 g CODCr/L/day or more and 5.0 g CODCr/L/day or less.
生分解性樹脂を含む廃棄物と水蒸気とを混合し、密閉された分解槽内で120℃以上の温度にて加水分解して前記生分解性樹脂の分解物を含む分解液を得る分解装置と、
難分解性固形分を含む有機廃棄物と前記分解液とを、メタン菌が存在するメタン発酵槽内で20℃以上60℃以下の温度にて処理するメタン発酵装置とを含み、
前記メタン発酵槽内の有機負荷が0.60gCODCr/L/日以上5.0gCODCr/L/日以下となるように前記有機廃棄物に前記分解液が添加される、生分解性樹脂の処理システム。
a decomposition device for mixing waste containing a biodegradable resin with steam and hydrolyzing the mixture at a temperature of 120° C. or higher in a sealed decomposition tank to obtain a decomposition liquid containing a decomposition product of the biodegradable resin;
a methane fermentation apparatus for treating organic waste containing a hardly decomposable solid content and the decomposition liquid in a methane fermentation tank in which methane bacteria are present at a temperature of 20° C. or higher and 60° C. or lower,
A biodegradable resin treatment system, in which the decomposition liquid is added to the organic waste so that the organic load in the methane fermentation tank is 0.60 g CODCr/L/day or more and 5.0 g CODCr/L/day or less.
前記分解槽に前記生分解性樹脂1.0質量部に対して、0.30質量部以上20質量部以下の水又は水蒸気を混合する、請求項8又は9に記載の生分解性樹脂の処理システム。 The biodegradable resin treatment system according to claim 8 or 9, in which 0.30 parts by mass or more and 20 parts by mass or less of water or water vapor is mixed into the decomposition tank per 1.0 part by mass of the biodegradable resin. 前記分解槽は、少なくとも前記分解液と接する部分の材質がオーステナイト系ステンレス鋼で構成される、請求項8又は9に記載の生分解性樹脂の処理システム。 The biodegradable resin processing system according to claim 8 or 9, wherein at least the part of the decomposition tank that comes into contact with the decomposition liquid is made of austenitic stainless steel. 前記分解槽における加水分解の温度が120℃以上170℃以下である、請求項11に記載の生分解性樹脂の処理システム。 The biodegradable resin treatment system according to claim 11, wherein the temperature of hydrolysis in the decomposition tank is 120°C or higher and 170°C or lower. 前記生分解性樹脂が、ポリブチレンサクシネート、ポリヒドロキシアルカノエートのうち少なくとも1つを含む、請求項8又は9に記載の生分解性樹脂の処理システム。 The biodegradable resin treatment system according to claim 8 or 9, wherein the biodegradable resin includes at least one of polybutylene succinate and polyhydroxyalkanoate. 前記分解槽で混合される前記生分解性樹脂は、ポリ乳酸以外の生分解性樹脂1.0質量部に対して、0.1質量部以上のポリ乳酸を含む請求項13に記載の生分解性樹脂の処理システム。
14. The system for treating a biodegradable resin according to claim 13, wherein the biodegradable resin mixed in the decomposition tank contains 0.1 part by mass or more of polylactic acid per 1.0 part by mass of a biodegradable resin other than polylactic acid.
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