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1998 年度 研究成果報告書概要

超臨界水酸化による汚泥等廃棄物の高効率処理ならびにエネルギー回収

研究課題

研究課題/領域番号 09450294
研究種目

基盤研究(B)

配分区分補助金
応募区分一般
研究分野 反応・分離工学
研究機関熊本大学

研究代表者

後藤 元信  熊本大学, 工学部, 助教授 (80170471)

研究分担者 広瀬 勉  熊本大学, 工学部, 教授 (40037841)
児玉 昭雄  熊本大学, 工学部, 助手 (30274690)
GOTO Motonobu  Kumamoto University, Dept of Applied Chemistry and Biochemistry, Associate Profe (80170471)
研究期間 (年度) 1997 – 1998
キーワード超臨界水酸化 / 廃棄物処理 / 下水汚泥 / 蒸留廃液 / 反応速度解析 / 活性化エネルギー / 触媒
研究概要

下水汚泥などの難分解性物質を含めた廃棄物、有害不用物の完全分解ならびにエネルギー回収のための超臨界水プロセスを開発することを目的とした。本年度は回分反応器を用いて、様々な温度における反応速度を測定し、速度解析から反応速度式を決定した。特に、総有機炭素あるいは中間体として生じるアンモニアの分解速度に着目した。また、触媒等による反応促進ならびに操作条件の緩和の検討をした。
実験では下水余剰濃縮汚泥、糖蜜アルコール蒸留廃液、焼酎廃液の分解を行った。酸化剤としては過酸化水素水を用いた。酸素源として過酸化水素水を用いた。反応後の液相の生成物について全有機炭素量(TOC)の測定、残存するアンモニアおよび有機酸の分析を行った。各種廃棄物におけるTOC基準の分解反応に対する1次反応速度定数を求めた。さらに、汚泥等の廃棄物中の炭素分は直接二酸化炭素を生成する反応と酢酸等の難分解性中間体を経て最終生成物に反応する反応の並発逐次反応であると仮定した反応モデルを構築し、実験データをシミュレートした。また、中間生成物であるアンモニアの分解速度定数を求めた。汚泥の分解におけるアンモニア分解速度定数は純粋なアンモニア分解の文献値の延長線上あった。逐次並発反応モデルと単一反応モデルによって反応速度定数を算出し、活性化エネルギーを求めた。得られた値は文献値と近い値が得られ、反応においては難分解性中間体の分解が律速であることがわかった。触媒としてルテニウム/アルミナ、チタニア、マンガン/セリウムなどを充填した場合は分解が促進されることがわかった。

  • 研究成果

    (10件)

すべて その他

すべて 文献書誌 (10件)

  • [文献書誌] Motonobu Goto et al.: "Supercritical Water Oxidation for the destruction of Municipal Excess Sludge and Alcohol Distillery Waste Water of Molasses" J.Supercritical Fluids. 13. 277-282 (1998)

    • 説明
      「研究成果報告書概要(和文)」より
  • [文献書誌] 後藤元信 他: "超臨界技術による廃棄物の資源化" ケミカルエンジニヤリング. 44. (1999)

    • 説明
      「研究成果報告書概要(和文)」より
  • [文献書誌] Motonobu Goto et al.: "Kinetic Analysis for Destruction of Municipal Sewage Sludge and Alcohol Distillery Wastewater by Supercritical Water Oxidation" Industrial & Engineering Chemistry Research. 38. (1999)

    • 説明
      「研究成果報告書概要(和文)」より
  • [文献書誌] Motonobu Goto et al.: "Decomposition of Municipal Sludge by Supercritical Water Oxidation" J.Chem.Eng.Japan. 30. 813-818 (1997)

    • 説明
      「研究成果報告書概要(和文)」より
  • [文献書誌] 後藤元信: "抽出技術集覧" 化学工業社, 6 (1997)

    • 説明
      「研究成果報告書概要(和文)」より
  • [文献書誌] Motonobu Goto et al.: "Kinetic Analysis for Destruction of Municipal Sewage Sludge and Alcohol Distillery Wastewater by Supercritical Water Oxidation" Ind.Eng.Chem.Res.(in press).

    • 説明
      「研究成果報告書概要(欧文)」より
  • [文献書誌] Motonobu Goto et al.: "Supercritical Water Oxidation for the Destruction of Municipal Excess Sludge and Alcohol Distillery Wastewater of Molasses" J.Supercritical Fluids. 13,1-3. 277-282 (1998)

    • 説明
      「研究成果報告書概要(欧文)」より
  • [文献書誌] Motonobu Goto: "Resource Generation from Wastes by Supercritical Fluid Technology" Chemical Engineering. 44. 220-225 (1999)

    • 説明
      「研究成果報告書概要(欧文)」より
  • [文献書誌] Motonobu Goto et al.: "Wastewater and Wastes Treatment by Supercritical Fluid" Chushutu Gijutu Shuran, Kagaku Kogyosha. 2.3. 96-101 (1997)

    • 説明
      「研究成果報告書概要(欧文)」より
  • [文献書誌] Motonobu Goto et al.: "Decomposition of Municipal Sludge by Supercritical Water Oxidation" J.Chem.Eng.Japan. 30,5. 813-818 (1997)

    • 説明
      「研究成果報告書概要(欧文)」より

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公開日: 1999-12-08  

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