バクザン省イエンズン郡（旧）のゴミ集積場はかつて、何万トンもの放置ゴミで溢れ、強烈な悪臭を放ち、壊れた蜂の巣のようにハエが群がるなど、ひどく汚染されていた。
今ではその光景は消えてしまいました。
むしろ、それは煙も騒音もない工場であり、その中でゴミを「黒い金」に変えるサイクルが行われていると考える人はほとんどいない。
廃棄物はコンベアで熱化学タワーの最上部まで運ばれます。
この変革は、ベトナムのエンジニアグループが研究、設計、導入した「3つのノー」廃棄物処理システム（焼却なし、埋め立てなし、排出なし）の運用開始から6ヶ月以上を経て実現しました。これはベトナム初のゼロエミッション廃棄物処理システムでもあります。
このシステムの核となるのは、可変圧力触媒熱分解技術です。従来の焼却炉のように950 ℃以上の高温で廃棄物を燃焼させる（ダイオキシンやフランなどの多くの有毒ガスを排出する）のに対し、この技術では、はるかに低い温度（280～320℃）で嫌気性環境（酸素のない環境）で廃棄物の結合を「切断」し、燃焼させることなくゆっくりと廃棄物を分解します。
システムの核となるのは可変圧力触媒分解技術です。
燃焼しないため、煙、微粒子、有毒ガスは発生しません。また、発生源での分別を必要としない処理技術でもあり、ベトナムの家庭ごみの90%以上が依然として混合廃棄物であるという状況において、これは重要な画期的な進歩です。
システムは毎日60〜160トンの廃棄物を処理でき、埋め立て地を建設することなく、コミューン群または小規模な都市部を処理するのに十分な量です。
廃棄物処理サイクルは 6 つの閉鎖操作ゾーンに分かれています。
1. 受入および前処理: 投入廃棄物から不活性物質が除去され、水分が調整されます。
2. 可変圧力触媒熱分解炉：ここでは、廃棄物は触媒と組み合わせて嫌気性熱反応にかけられます。
3. バイオガスとバイオオイルの回収と処理：合成ガスとバイオオイルはろ過、分離、精製されます。ガスとオイルは化石燃料を使用せずに反応炉で再加熱されます。
4. バイオ炭の回収と冷却：反応後の廃棄物はバイオ炭を形成し、安全性と品質を確保するために密閉容器内で冷却されます。
5. 凝縮水処理：反応プロセスからきれいな水を分離して再利用します。
6. 監視制御クラスター：システム全体を自動化し、リアルタイムで制御します。
特別なのは、廃棄物から生成されたエネルギーが原子炉の熱を維持するためにリサイクルされ、余剰があれば他の分野に販売できることです。
廃棄物処理システムのオペレーター。
クリーンガス（合成ガス）は、処理炉自体の熱維持に使用されます。バイオオイルはボイラーに供給したり、産業用途で使用したりできます。バイオチャーは、燃焼や土壌改良のための燃料として使用されます。システムの運用に必要な基準を満たすために、クリーンな水が回収されます。
すべての出力製品は、ベトナム科学技術アカデミーエネルギー・環境科学技術研究所で独立試験を受けています。その結果、産業基準を満たし、環境や人体に有害ではないことが証明されています。
柔軟なモジュール構造により、この技術は山岳地帯から都市部まで、あらゆる省や都市で導入可能で、上流の廃棄物選別システムを必要としません。各モジュールは独立して稼働し、メンテナンスが容易で、省スペースと処理コストを削減します。
地域全体を汚染するゴミ山への懸念
この高度な廃棄物処理システムの構築は、ベトナムの環境問題に対する同じ懸念を共有しながらも、さまざまな専攻を持ちながら廃棄物と「寝食を共に」してきた長年の努力の成果である。
廃棄物の処理は難しい問題です。
ゼロエミッション廃棄物処理システム研究チームのメンバーであるエンジニアのファム・クオック・フン氏は、チームが廃棄物処理の研究に取り組むことを決意するきっかけとなった10年前の北から南への出張を回想する。
「私たちが行ったところはどこも、埋め立て地が山のように積み上げられ、汚染されていました。ナムソン（ ハノイ）、ディンヴ（ハイフォン）と行きましたが、どこもかしこも過密状態でした。当時のニュースでは、悪臭に耐えかねた人々がテントを張って車を止めているという情報を見るのは容易でした」と、エンジニアのフン氏は回想する。
グループは、根本的な解決策が必要だという明確な目標を掲げて廃棄物処理分野に取り組みました。
研究を進める中で、ゴミは単なる廃棄物ではなく、燃料としても利用できることが分かりました。家庭ゴミの中には、クアンニン省の石炭粉塵6に相当するエネルギーを持つものもあり、そのエネルギーは3,800～4,200kcal/kgに達します。
「ゴミは単なる環境問題ではないことに気づきました。ゴミはエネルギーであり、チャンスでもあります。ゴミを徹底的に処理すれば、ベトナムは汚染を解決するだけでなく、エネルギー問題にも取り組むことができるでしょう」と、エンジニアのフン氏は分析した。
数十億ドル規模の輸入システムはベトナムのゴミで「無力」
解決策を見つけるために、設計・自動化、設備、技術、石油化学・エネルギーなど、それぞれ異なる専門知識を持つ4人の委員からなる「科学評議会」が設立されました。
エンジニアのフン氏によると、ベトナムの廃棄物処理における最大の課題は技術面だけでなく、その技術がベトナムの廃棄物の実態に適合している必要があることだ。先進国では、廃棄物を発生源から分別するシステムがあり、廃棄物を清潔で均一にし、取り扱いを容易にしている。
ベトナムでは、家庭ごみは食品、ナイロン袋、レンガ、建築廃材、さらには有害廃棄物まで、あらゆるものが混在しています。発熱量が低く、湿度が高く、不純物が多く、炉内で詰まりや過酷な反応を引き起こしやすいため、外国の技術をそのまま適用すると、効率的な運用が困難になり、炉の詰まりを引き起こすことがよくあります。
次の質問: ゴミをどう処理すればいいですか?
アメリカのプラズマ、ドイツの流動床燃焼、日本の高温処理といった世界各国のモデルを参考に、エンジニアグループは最新技術に圧倒されました。しかし同時に、それらへの投資はあまりにも高額であり、処理コストはさらに高くなるという現実にもすぐに気づきました。
アメリカのモジュールはチームによってテストされました。
「米国では廃棄物処理費用が1トンあたり最大100ドルかかることがあります。一方、ベトナムでは廃棄物処理の平均費用は通常1トンあたり15～20ドルです。外国製の機械を使用すれば、運用コストだけでも事業は最初から破綻してしまうでしょう。」
「分別されていない廃棄物の問題が解決できず、コストが国内で負担可能でなければ、すべての解決策は紙の上だけに留まるだろう」とエンジニアのフン氏は分析した。
研究プロセスを通じて、同グループは独自の廃棄物処理モジュールのプロトタイプを開発しました。しかし、自ら「発明」できる能力に確信が持てなかったため、並行試験のためにアメリカの技術を用いたモジュールに数十億ドンを投資しました。実際、当初はほとんどのリソースと期待がこの外国の技術に向けられていました。
「外国の方が発展していて、間違いなく優れていると考えていたため、アメリカの技術を優先しました。当時は、自分たち自身もベトナムの諜報機関もあまり信じていませんでした。しかし、現実を見てみると、アメリカの技術は現代的で優れていたものの、ベトナムの廃棄物には適していないことに気づきました」と、エンジニアのフン氏は語った。
このシステムは2024年末からイエンズン（旧）の廃棄物処理を試験するために稼働したが、わずか数か月で地元の廃棄物の複雑さと「難しさ」がすぐに明らかになった。
分級がなく、湿度が高く、不純物が多く、発熱量が低い。機械は常に詰まり、炉内の反応は不安定である。
「ベトナム国民が抱える問題は、ベトナム国民が解決すべきだと私たちは認識しています。ベトナム国民のために、ベトナム国民に解決策を研究させるべきです」と、エンジニアのフン氏は述べた。
ゴミと一緒に食べて寝て研究し、各ボルトについて議論する
ほぼすべてのリソースを投入した計画 A が失敗したため、研究チームは自分たちのアイデアを「やり直す」ことにしました。
ゼロエミッション廃棄物処理システムの3Dモデル。
技術研究チームの責任者であるエンジニアのブイ・クオック・ドゥン氏は、メンバーが研究、議論、実験のために、埋立地の仮設住宅で何か月も寝食を共にしていた時期をはっきりと覚えています。
「ここに来た当初は、ゴミが7～8メートルも積み重なり、浸出水は真っ黒で、ハエが辺り一面に群がっていました。とにかくひどい状況でした。当時、朝食にもち米を食べたのですが、座って食べることはできず、ハエがつかないように歩きながら食べなければなりませんでした。
エンジニア Bui Quoc Dung - 技術研究チームの責任者。
しかし、グループ全員で、徐々に改修し、労働者たちと一緒に生活し、食事をすることに全力を尽くす決意です」とエンジニアのダン氏は語った。
廃棄物処理システムを改善し完成させるために、研究チームは解決すべき多くの大きな問題に直面しています。
最も困難な問題は、混合廃棄物の処理方法です。これは、ベトナムで多くの非焼却型廃棄物処理技術が失敗に終わった大きな原因です。
同研究グループが開発したシステムは、熱環境を用いて廃棄物を変換する技術、略して熱化学と呼ばれるものです。その核となるのは、熱環境下での化学反応を利用して廃棄物中の有機結合を分解することです。廃棄物塊には多くの複雑な成分が含まれており、中には分離が非常に困難なものもあるため、最大限に分解できる反応条件を作り出す必要があります。
目標は、固体、液体、気体の3つの異なる相を作り出すことです。固体は石炭、液体は石油、気体はガスです。そのためには、システムは多くの連続した処理ステップを経て、厳密なサイクルで動作する必要があります。
まず、廃棄物を反応室にどう投入するかです。廃棄物が反応室に入ると、ガス、蒸気、石油、石炭など、様々な物質が生成されます。研究チームは、これら4つの物質すべてを処理して、人間の生活に役立つ有用な製品を作り出す方法を見つけなければなりません。
研究プロセスは、それぞれの大きな問題を「分解」することから始まります。
彼らは具体的な問題を分割しました。投入する廃棄物を事前に選択する方法、湿度を制御する方法、熱と腐食に耐えられる材料、炉内の空気と油の流れがどのように機能するか、固体はどこに行くのか、液体とガスはどこから逃げるのか、気密性とメンテナンスのしやすさの両方をどのように実現するか...
各質問は、化学、力学、油圧、材料、エネルギー、熱力学、自動化などに関連する多くの小さな部分に分かれています。
生成された製品は処理システムの燃料としてリサイクルされます。
グループは学生として再出発し、文書を探し、最初の手描きのスケッチから描き直し、反応室のあらゆる詳細をシミュレートし、ガス、石炭、水、石油の経路を再設計しました。
提起されたあらゆる問題は徹底的に議論されます。新しいアイデアを持つ人は自分の意見を擁護しなければならず、他の人は最後まで疑問を呈する権利を持ちます。何週間も議論されたものの、実現不可能という理由で最終的に却下される提案もあります。
「目が覚めるとすぐに会議を開いていた時期もありました。ボルト、ガスケット、シール、滑らかさ、炉の傾斜など、あらゆる細部に至るまで最適な解決策を最終的に見つけ出すために、絶えず議論を重ねました」とエンジニアのダン氏は語る。
この専門家はそれを、多くの技術的問題と人生経験から形成された「何百ものイノベーションを組み合わせた機械」と呼んでいます。
典型的な例は、合成ガスの取り扱いの問題です。廃棄物から生成されるガスは、市販のガスとは異なる特性を持っています。このガスを燃焼できるストーブは市販されていないため、適切なガス混合比を見つけるために何百ものノズルを試さなければなりませんでした。バイオオイルの場合と同様に、チームは煙の発生を防ぎ、エネルギーを最大化するために独自の炉を設計する必要がありました。
ベトナムの典型的な家庭ごみには、酸、魚醤、塩、生活排水が含まれているため、機器の腐食が通常よりも早く進行します。研究チームは、耐熱性防錆塗料を使用し、複数の層に材料を組み合わせることで、機器の寿命を延ばしています。
密閉された炉から石炭を取り出すといった一見単純な問題が、困難な問題となり、最終的にはほぼ解決に至らないケースもあります。なぜなら、約300℃の温度環境では、いかなる種類のガスケットも長期使用には適さないからです。
「炉は原則として密閉されなければなりません。液体や気体の物質を取り出すのは簡単ですが、密閉された炉から固体物質を取り出すのは容易ではありません。システムは推力を持ち、目詰まりを防ぎ、滑らかで、そして最後に、開閉時に確実に密閉されなければなりません。ここは高温域なので、ガスケットやシールではこのような高温に耐え、耐久性を持つことはできません」と、エンジニアのダン氏は分析した。
この構造は石炭を運び出すための麻銃からヒントを得たものです。
1週間の思索の後、このエンジニアは子供の頃に使っていた麻の玉を撃つ銃から解決策を見出しました。このタイプの銃は、発射するために完全に密閉する必要がありました。彼はこれを「木炭銃のイノベーション」と呼び、子供の頃のおもちゃの竹の棒の代わりに油圧ピストンシステムを採用しました。
テストプロセス中、チームはガス、石炭、水、石油など、出力製品のサンプルを化学研究所と環境エネルギー研究所に継続的に持ち込み、テストする必要がありました。
石炭だけでも10回以上、ガスは数十回、廃水は数百の指標で検査が行われました。検査に失敗するたびに、グループ全体が戻って調整を行う必要がありました。
「検査記録の山が分厚いんです。一つの目標が達成できても、別の目標が達成できない。また会議を開いて理論的な調整を行い、実験に出かけ、そしてまたテストに戻らないといけないんです」とエンジニアのダン氏は言う。「そんなループを何回繰り返したか、数えるのは不可能ですからね」
4 つの出力製品すべてがグループ基準を満たすと、テストは停止します。
ゴミが資源になるとき
チームはこれまでに、40～60トン、60～80トン、100～120トン/日の3種類の処理能力を持つモジュールを完成させました。最大のモジュールは単体で1,000トンの処理システムと組み合わせることができます。
一定期間の稼働後、工場は家庭および産業の固形廃棄物を1日あたり120～150トンの能力で安定した稼働エネルギーに変換します。
かつては不可能だと考えられていた、煙も排水も臭いも灰も出ないゴミ処理工場が、今や現実のものとなった。
「私たちは、各コミューンまたはコミューン群の発生源で廃棄物を処理するモデルを目指しています。これにより、廃棄物を遠くまで輸送する必要がなくなり、コストを節約し、環境を保護することができます。」
「もし1日500～600トンを大規模工場に集中させると、地域によってはゴミを100キロ近く運ばなければならなくなり、山間部ではさらに困難になり、輸送コストが工場の廃棄物処理コストを上回ることもあります」とエンジニアのフン氏は分析した。
研究チームは、この技術は家庭や産業廃棄物に留まらず、システムの一部を調整することで、アフリカ豚コレラや鳥インフルエンザなどの伝染病で死んだ動物の処理にも利用できると述べている。
大規模な発生時には、各地域で数百トンもの家畜や家禽を伝統的な埋葬方法で処分せざるを得なくなる可能性があります。これは生物資源の浪費となるだけでなく、土壌や地下水の汚染リスクも伴います。さらに、死骸の不法投棄といった状況も避けられず、バイオセキュリティ上のリスクも生じます。
「かつては廃棄物処理といえば、焼却や埋め立てしか考えられませんでした。しかし今では、廃棄物はもはや捨てられるものではなく、経済的価値を生み出す資源なのです」と、エンジニアのファム・クオック・フン氏は稼働中のラインを見ながら誇らしげに語った。
写真: ミン・ニャット、バオ・ゴック
ビデオ: ドアン・トゥイ
出典: https://dantri.com.vn/khoa-hoc/an-ngu-voi-rac-ky-su-viet-tao-he-thong-xu-ly-rac-khong-phat-thai-dau-tien-20250805152731296.htm
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