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生物系廃棄物の生物乾燥処理の高効率化を目的とした多段静置通気型反応器の適用

研究課題

研究課題/領域番号 19K12378
研究種目

基盤研究(C)

配分区分基金
応募区分一般
審査区分 小区分64020:環境負荷低減技術および保全修復技術関連
研究機関山梨大学

研究代表者

金子 栄廣  山梨大学, 大学院総合研究部, 教授 (60177524)

研究期間 (年度) 2019-04-01 – 2022-03-31
研究課題ステータス 完了 (2021年度)
配分額 *注記
2,080千円 (直接経費: 1,600千円、間接経費: 480千円)
2021年度: 520千円 (直接経費: 400千円、間接経費: 120千円)
2020年度: 780千円 (直接経費: 600千円、間接経費: 180千円)
2019年度: 780千円 (直接経費: 600千円、間接経費: 180千円)
キーワード生物系廃棄物 / 生物乾燥 / 資源化 / 多段静置通気型反応器 / シミュレーション
研究開始時の研究の概要

生物乾燥は,対象廃棄物材料に通気を行うことで廃棄物中の有機物を好気分解させ,同時に乾燥させる方法である。有機物分解に伴う発熱により材料及び通気温度が上昇するため,乾燥効率が高まる点が特長である。
生物乾燥を行う装置のひとつに静置通気型反応器がある。材料に通気を行うだけなので単純でエネルギー消費が少ない。しかし,全体が十分乾燥する前に有機物分解と発熱が終わってしまい,乾燥効率が下がるという問題がある。
本研究ではこの問題を解決するために多段静置通気型反応器を新たに導入し,これを用いることで十分乾燥した材料の定期的な取出しと,材料の高温状態の維持,すなわち効率よい乾燥が行えることを明らかにする。

研究成果の概要

生物乾燥は,対象廃棄物に通気を行うことでその中の有機物を好気分解させ,同時に乾燥させる方法である。有機物分解に伴う発熱により温度が上昇するため乾燥効率が高まる。
静置通気型反応器は単純で運転管理上のエネルギー消費が少ないためしばしば生物乾燥に用いられる。しかし,全体が十分乾燥する前に温度が低下し,乾燥効率が下がるという問題がある。
本研究では多段静置通気型反応器を新たに導入し,従来よりも効率よい乾燥が行えることを実験ならびにシミュレーションにより明らかにした。

研究成果の学術的意義や社会的意義

生物系廃棄物は,古くから堆肥化や飼料化などにより有効活用が図られてきた。しかし,需要が限られることから広く普及していない。近年では,地球温暖化防止の観点から生物系廃棄物を含むバイオマスを地域循環型エネルギー源として有効活用することが注目されている。 一般に生物系廃棄物は水分を多く含むため燃えにくいが,乾燥させれば燃料として活用できる可能性がある。生物乾燥は外部エネルギーの投入を抑えて生物系廃棄物を乾燥させる技術として注目されている。
本研究では,多段静置通気型反応器が高効率で乾燥が行える反応器であることを示すとともに,高い効率が得られるメカニズムも明らかにしている。

報告書

(4件)
  • 2021 実績報告書   研究成果報告書 ( PDF )
  • 2020 実施状況報告書
  • 2019 実施状況報告書
  • 研究成果

    (8件)

すべて 2021 2020 2019 その他

すべて 雑誌論文 (1件) (うちオープンアクセス 1件) 学会発表 (4件) 備考 (3件)

  • [雑誌論文] 多段静置通気型反応器による生物乾燥の効率化2020

    • 著者名/発表者名
      金子栄廣,松岡裕作,八重樫咲子
    • 雑誌名

      都市清掃

      巻: 73 ページ: 531-536

    • NAID

      40022363356

    • 関連する報告書
      2020 実施状況報告書
    • オープンアクセス
  • [学会発表] 静置通気型反応器による生物乾燥のシミュレーション2021

    • 著者名/発表者名
      金子栄廣,八重樫咲子
    • 学会等名
      第32回廃棄物資源循環学会研究発表会
    • 関連する報告書
      2021 実績報告書
  • [学会発表] 多段静置通気型反応器を用いた生物乾燥のシミュレーションとその応用2021

    • 著者名/発表者名
      金子栄廣,八重樫咲子
    • 学会等名
      第32回廃棄物資源循環学会研究発表会
    • 関連する報告書
      2021 実績報告書
  • [学会発表] 好気微生物処理の水分の下限に関する検討2020

    • 著者名/発表者名
      金子 栄廣, 西岡 良樹, 八重樫 咲子
    • 学会等名
      第31回廃棄物資源循環学会研究発表会
    • 関連する報告書
      2020 実施状況報告書
  • [学会発表] 生物乾燥シミュレーションによる材料条件の感度分析2019

    • 著者名/発表者名
      金子栄廣,長尾雄基,八重樫咲子
    • 学会等名
      第30回廃棄物資源循環学会研究発表会
    • 関連する報告書
      2019 実施状況報告書
  • [備考] 生物系廃棄物の好気微生物処理シミュレーションプログラム(2019および2021年版)

    • URL

      https://www.ccn.yamanashi.ac.jp/~kaneko/kaneko-j.html

    • 関連する報告書
      2021 実績報告書
  • [備考] 金子栄廣のウエブページ,ダウンロードコーナー,生物系廃棄物の好気微生物処理シミュレーションプログラム

    • URL

      https://www.ccn.yamanashi.ac.jp/~kaneko/kaneko-j.html

    • 関連する報告書
      2020 実施状況報告書
  • [備考] 生物系廃棄物の好気微生物処理シミュレーションプログラム(2019年版)

    • URL

      http://www.ccn.yamanashi.ac.jp/~kaneko/kaneko-j.html

    • 関連する報告書
      2019 実施状況報告書

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公開日: 2019-04-18   更新日: 2023-01-30  

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