ゼロエミッションを目指したオイルパーム廃棄物の総合的利用プロセスの開発

1998 年度 実績報告書

• 研究課題/領域番号: 10141224
• 研究機関: 京都大学
• 研究代表者: 桑原 正章 京都大学, 木質科学研究所, 教授 (40035978)
• 研究分担者: 畑 俊充 京都大学, 木質科学研究所, 助手 (10243099) ; 渡辺 隆司 京都大学, 木質科学研究所, 助教授 (80201200) ; 川井 秀一 京都大学, 木質科学研究所, 教授 (00135609)
• キーワード: オイルパーム / ゼロエミッション / パルプ / 爆砕 / 焼結炭 / ファイバーボード / キシロース / セメントボード

研究概要

パームオイル製造過程で発生する廃棄物の年間発生量をマレーシアについて調査した。その結果、主要な廃棄物として植林地ではトランク(樹幹部)が7x10^6トン、フロンド(剪定葉)が18x10^6トン、また、搾油工場では空果房(EFB)が2x10^6トン発生することがわかった。
まず、成分分析と前処理による成分分離を試みた。いずれの廃棄物においてもリグニン含量は木質よりも低く、ホロセルロース含量は木質よりも高い値を示した。一方、フロンドやトランクにおいてはアルカリ抽出分の含量が高く(10-12%)、このうちの80%がキシロースであった。これはこれらの廃棄物がキシリトールのような甘味料の生産原料となることを示している。また、空果房からは、水蒸気爆砕や常圧プロピレングリコール処理によりセルロースが容易に分離でき、パルプ製造が可能であることが示された。
次いで、フロンドを原料として建築部材用のセメントボードの製造を試みた。セメントペーストに種々の硬化促進剤を加えて水和反応の経時的変化を追跡した。その結果、塩化マグネシウム7.5%、炭酸水素ナトリウム15%が最適の混合条件であった。また、得られたセメントボードは市販の木片セメントボードよりも2倍の曲げ強度を示した。
さらに、フロンドの炭化物から焼結炭を調製した。電子顕微鏡観察により焼結炭には黒鉛構造が観察され、面間隔のピークも黒炭に近かった。触媒担体や耐熱材などへの利用が可能である。
以上の試験を総合することにより、パームオイル製造工程におけるゼロエミッション化のスキームが提案できた。また、このスキームは木質材料製造過程にも適用できると考えられる。

研究成果

• [文献書誌] 桑原 正章: "リグノセルロースの利用のためのバイオプロセス" バイオサイエンスとインダストリー. 56(8). 530-533 (1998)
• [文献書誌] 渡辺 隆司: "セルロース系オリゴ糖の生理機能開発" Cellulose Commun. 5(2). 91-97 (1998)
• [文献書誌] D.H.Goenadi, Y.Away, S.T.Panji, T.Watanabe, M.Kuwahara: "Biopulping of empty fruit bunches of oil palm" Proceedings of 7th International Conference of Biotechnology in the Pulp and Paper Industry. 16-19 (1998)
• [文献書誌] T.Hata, T.Yamane, E.Kobayashi, Y.Imamura, S.Ishihara: "Microstructural investigation of wood charcoal made by spark plasma sintering" J.Wood Science.44(5). 332-334 (1998)
• [文献書誌] 張敏、川井秀一、中路誠、仲井慶: "河川敷に自生する草本植物を原料に用いたパーティークルボードの製造とその性質" 木材学会誌. 44(4). 255-261 (1998)
• [文献書誌] G.Han, C.Zhang, D.Zhang, K.Umemura, S.Kawai: "Upgrading of urea formaldehydebonded reed and wheat straw particle boards using silae coupling agents" J.Wood Science. 44(4). 282-286 (1998)