2018 Fiscal Year Annual Research Report
Development of gasification system of municipal solid waste and sewage sludge using solubilization of paper waste technology
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18H03418
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| Research Institution | Nagaoka University of Technology |
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Principal Investigator |
姫野 修司 長岡技術科学大学, 工学研究科, 准教授 (60334695)
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| Co-Investigator(Kenkyū-buntansha) |
小松 俊哉 長岡技術科学大学, 工学研究科, 准教授 (10234874)
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| Project Period (FY) |
2018-04-01 – 2021-03-31
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| Keywords | バイオマス / メタン発酵 / 再生可能エネルギー / MBT |
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| Outline of Annual Research Achievements |
バイオマス活用推進基本計画が平成28年9月に変更され，廃棄系バイオマスである食品廃棄物は現在の利用率24%から2025年の目標値として利用率40%が掲げられた。上記から食品廃棄物の再利用が求められている。食品廃棄物の多くは一般家庭から排出される厨芥類が占めるが、収集コストの面より厨芥類の分別収集は進んでおらず、多くが可燃ごみとして混合収集された後、直接焼却されている。また、厨芥類は含水率が高いためごみの燃焼効率を低下させる要因となる。
このような背景より機械的処理と生物的処理を組み合わせて既存の収集システムを変えず廃棄物のエネルギー化・減用化を行う技術であるMBT(メカニカル・バイオロジカル・トリートメント)技術が注目を集めている。本研究では、発酵適物のメタン発酵により、焼却量の削減、バイオガス発電によるエネルギー回収が可能と考え、メタン発酵実験とシステム評価を実施した。
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| Current Status of Research Progress |
Current Status of Research Progress
2: Research has progressed on the whole more than it was originally planned.
Reason
本研究では、発酵適物の減容化、エネルギー回収の観点から嫌気性消化法に着目しており、発酵適物の前処理方法、混合比、消化特性の把握を主な目的とした。また、発酵適物単独消化に関しては負荷の影響及び微量金属の添加量の把握とシステム評価を目的とした。
その結果、発酵適物単独系(以下、単独系)は微量金属無添加では発酵適物に酸敗が発生した。発酵適物単独系の運転を行うためには微量金属(Ni、Co)の添加が必要であることが確認できた。さらに、単独系におけるNi、Co添加量は365mg/kg-TSでは安定した運転が確認され、TS10%の条件ではVSあたりのガス発生量は636NmL/g-VS以上と良好な結果が得られた。また、Feを同時に添加することでNi、Co添加量を16.3mg/kg-TSと大幅に減らしても2滞留の間安定した運転が確認された。
以上より、計画通りの実験と結果が得られた。
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| Strategy for Future Research Activity |
消化後の消化汚泥の有効利用用途として、建材や肥料が挙げられる。肥料への利用には肥料取締法の基準を満たす必要があり、対象物質にNiが含まれている。Niの添加量によっては基準を超過する恐れがあるため、発酵適物の微量金属含有量を調査する必要がある。
また、都市の都市ごみの収集形態によって異なる実験結果が得られる可能性があるため、複数の都市の収集都市ごみで実験を行う必要がある。
さらに、本システムを実装するためには、得られた実験データを基に、実規模に適用した場合のシステム評価を行う。
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