2015 Fiscal Year Research-status Report
オゾンマイクロバブルと省エネ型嫌気好気法による食品加工廃棄物からのエネルギー創出
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15K00647
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| Research Institution | Kochi National College of Technology |
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Principal Investigator |
山崎 慎一 高知工業高等専門学校, 環境都市デザイン工学科, 教授 (60290821)
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| Project Period (FY) |
2015-04-01 – 2018-03-31
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| Keywords | 廃棄物再資源化 / オゾンマイクロバブル / バイオマス |
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| Outline of Annual Research Achievements |
本申請の研究は、飲食店や食品加工の厨房施設において、産業廃棄物として処理・処分されてきたグリストラップ内の堆積油脂を、オゾンマイクロバブルで生物分解し易い物質に分解させ、それを省エネ型嫌気好気法によってメタンエネルギーへと再資源化するシステムを提案し、その有効性及び実用性を実験的に検討するものである。この研究の成果は、食品加工廃棄物からのエネルギー再資源化技術の開発、循環型社会への転換、地球温暖化防止対策に大いに貢献でき、技術的かつ社会的な意義は高いといえる。
平成27年度は、グリストラップ堆積油脂を省エネ型嫌気好気法によって再資源化を検討する前段階として、オゾンマイクロバブル室内実験装置を製作して、油脂を効果的に嫌気処理し易い物質に変換するための諸条件を明らかにすることを目的とした。オゾンガスは紫外線ランプ式発生機で生成させ、そのオゾン含有空気をマイクロバブルにして100Lの試料が入った密閉ポリタンクに供給した。マイクロバブルは気液せん断式によって発生させ、オゾン濃度は紫外線吸収式オゾン濃度計で測定した。試料は高知工業高等専門学校学生食堂の厨房施設に設けられたグリストラップに堆積した油脂を使用し、時間経過に対して、pH、有機物（CODcr）濃度、油脂（n-ヘキサン抽出物質）濃度、各種高級脂肪酸の濃度を分析した。回分実験の結果、マイクロバブルでオゾンを供給すると、オゾン供給しない場合と比較して明らかな油脂濃度及び高級脂肪酸濃度の減少を確認することができた。また、処理温度の上昇による油脂の分解性の向上も期待できることが示唆された。
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| Current Status of Research Progress |
Current Status of Research Progress
3: Progress in research has been slightly delayed.
Reason
現在までの成果として、油脂分解へのオゾンマイクロバブルの効果は確認することができた。しかし、オゾンマイクロバブル室内実験装置の製作や油脂の分析条件の検討などに時間を要したことで、その効果的なオゾン濃度や処理温度を見つけるところまで行うことができていない。現在、条件を変えて回分実験を繰り返し、データの再現性を確認しているところであり、28年度前半には検討を終える予定である。
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| Strategy for Future Research Activity |
これまでの申請者の研究では、油脂や高級脂肪酸の成分や濃度が高いと嫌気性微生物に阻害影響を与えることが確認されている。平成28年度は、試料に含まれる油脂及び高級脂肪酸の嫌気分解性を促進させる条件をバイアル実験によって確認を行う。バイアル実験には122mLのバイアル瓶を使用し、適量の無機塩類、pH 緩衝剤、還元剤が入った培地に油脂で培養した嫌気性汚泥とテスト基質を投入する。気相部を窒素ガスで置換後、ブチルゴム栓で密栓する。所定温度に設定した恒温槽に入れて連続振とう培養を行い、経過時間毎に培養液を採取して油脂、高級脂肪酸、低級脂肪酸の濃度を分析して、各々の条件（テスト基質の種類や濃度、培養温度など）における分解速度を確認する。
このバイアル実験による検討を行う一方で、省エネ型嫌気好気法の室内連続実験装置の製作を行っていく。29年度は、27年度のオゾンマイクロバブル供給効果の検討結果と、28年度のバイアル実験による阻害性の検討結果をふまえて、油脂排水を使用して省エネ型嫌気好気法による長期の連続実験を行い、流入条件に対する処理水質やメタン回収率を確認して、本システムの有効性や実用可能性の評価を行っていく予定である。
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Research Products
(1 results)
