2001 年度実績報告書

紙パルプ汚泥の亜臨界水処理による生分解性ポリ乳酸への資源化と高速メタン発酵

研究課題

研究課題/領域番号	13480180
研究機関	大阪府立大学
研究代表者	吉田弘之大阪府立大学, 大学院・工学研究科, 教授 (50081360)
研究分担者	重田武史郎大阪府立大学, 大学院・工学研究科, 助手 (20316011)
キーワード	亜臨界水 / 加水分解 / メタン発酵 / 酢酸 / 乳酸 / 生分解性プラスチック / 吸着 / 分離
研究概要	1)紙パルプ汚泥の小スケールバッチ亜臨界水加水分解処理: 7.8ccのステンレス製バッチ反応器を使用し、所定温度のソルトバス中で反応させた。反応後、固相と水相に分かれた。油相の生成は無かった。反応後の水相におけるTOC、糖、有機酸、アミノ酸の生成量に及ぼす温度および反応時間の影響を検討した。600K以上で、固相の残存率が約40%一定になった。糖として主にセルビオーネ、グルコース、フルクトース、エリトロースが得られ、約1分で最大生成量を示し、その後急速に減少した。この糖が加水分解しで、グリコース酸、乳酸、酢酸、レブリン酸、プロピオン酸が生成した。600K以上では酢酸が主な生成物となり、大量の酢酸が得られることが判明した。また、563K〜583Kにおいて乳酸の生成量が最大値を示した。この乳酸の最大生成量は酢酸の同温度における酢酸の生成量に比べやや少ない程度であった。メタン発酵にとって最も効果的に働く酢酸が最大生成量を示し、また、メタン発酵にとって濃度が高くなれば阻害物質として働く蟻酸はほとんど生成しなかった。 2)乳酸と酢酸の吸着分離の基礎研究: 上記の通り、酢酸と乳酸が主な生成物であった。乳酸もメタン発酵の原料として用いることが可能であるが、むしろ乳酸を選択的に吸着分離回収して生分解性プラステックの原料に使用、酢酸など他の有機酸を高速メタン発酵に使用する方がベターである。吸着剤としては、研究代表者が富士紡績(株)と共同開発した超多孔性PEIキトサンビーズ、および市販の弱塩基性イオン交換樹脂を使用し、比較検討した。各有機酸の単一成分系、2成分系における吸着平衡、吸着速度の測定を行い、理論的な検討も加えた。乳酸と酢酸は、酢酸がやや吸着量が劣るが、両者とも高選択的にPEIキトサン樹脂に吸着した。一方、乳酸と酢酸の吸着速度において大きなさば認められたことから速度差分離が可能であることが判明した。

研究成果
(8件)

すべてその他

すべて文献書誌 (8件)

[文献書誌] H.YOSHJDA et al.: "Parallel Transport by Solid-Phase and Macropore Diffusion in a Polyaminated Highly Porous Chitosan Bead in Case of Acetic Acid and Lactic Acid."J.Chem.Eng.Japan. 34・1. 55-65 (2001)
[文献書誌] H.YOSHIDA et al.: "Conversion of Entrails of Fish Waste to Valuable Resources by Sub-Critical Water Hydrolysis"Proceedings of Joint Sixth International Symposium on Hydrothermal Reactions & Fourth International Conference on Solvo-Thermal Reactions. 122-125 (2001)
[文献書誌] H.YOSHJDA et al.: "Reaction Kinetics in Production of Oil, Proteins, Organic Acids and Amino Acids from Fish Meat by Sub-Critical Water Hydrolysis"Proceedings of Joint Sixth International Symposium on Hydrothermal Reactions & Fourth International Conference on Solvo-Thermal Reactions. 199-202 (2001)
[文献書誌] H.YOSHIDA et al.: "Adsorption of C02 on Composites of Strong and Weak Basic Anion Exchange Resin and. Chitosan"J.Chem.Eng.Japan. 35・1. 32-39 (2002)
[文献書誌] 吉田弘之: "個別生産プロセスにおけるアウトプット-インプット,インプット-アウトプット解析"環境科学会誌(ゼロエミッション特集号). 14・4. 333-343 (2001)
[文献書誌] 吉田弘之: "ゼロエミッションを目指した地域物質循農ネットワークの構築とシナリオ策定手法"環境科学会誌(ゼロエミッション特集号). 14・4. 391-401 (2001)
[文献書誌] 吉田弘之: "亜臨界水加水分解法による魚肉の有機酸・アミノ酸への有価物化に及ぼす反応条件の影響"廃棄物学会論文誌. 12・4. 163-167 (2001)
[文献書誌] 吉田弘之: "ゼロエミッション型産業をめざして産業における廃棄物再資源化の動向"シーエムシー. (2001)

2001 年度 実績報告書

紙パルプ汚泥の亜臨界水処理による生分解性ポリ乳酸への資源化と高速メタン発酵

研究代表者

吉田 弘之 大阪府立大学, 大学院・工学研究科, 教授 (50081360)

研究成果

[文献書誌] H.YOSHJDA et al.: "Parallel Transport by Solid-Phase and Macropore Diffusion in a Polyaminated Highly Porous Chitosan Bead in Case of Acetic Acid and Lactic Acid."J.Chem.Eng.Japan. 34・1. 55-65 (2001)

[文献書誌] H.YOSHIDA et al.: "Conversion of Entrails of Fish Waste to Valuable Resources by Sub-Critical Water Hydrolysis"Proceedings of Joint Sixth International Symposium on Hydrothermal Reactions & Fourth International Conference on Solvo-Thermal Reactions. 122-125 (2001)

[文献書誌] H.YOSHIDA et al.: "Adsorption of C02 on Composites of Strong and Weak Basic Anion Exchange Resin and. Chitosan"J.Chem.Eng.Japan. 35・1. 32-39 (2002)

[文献書誌] 吉田弘之: "個別生産プロセスにおけるアウトプット-インプット,インプット-アウトプット解析"環境科学会誌(ゼロエミッション特集号). 14・4. 333-343 (2001)

[文献書誌] 吉田弘之: "ゼロエミッションを目指した地域物質循農ネットワークの構築とシナリオ策定手法"環境科学会誌(ゼロエミッション特集号). 14・4. 391-401 (2001)

[文献書誌] 吉田弘之: "亜臨界水加水分解法による魚肉の有機酸・アミノ酸への有価物化に及ぼす反応条件の影響"廃棄物学会論文誌. 12・4. 163-167 (2001)

[文献書誌] 吉田弘之: "ゼロエミッション型産業をめざして 産業における廃棄物再資源化の動向"シーエムシー. (2001)

2001 年度実績報告書

吉田弘之大阪府立大学, 大学院・工学研究科, 教授 (50081360)

[文献書誌] 吉田弘之: "ゼロエミッション型産業をめざして産業における廃棄物再資源化の動向"シーエムシー. (2001)