| 研究課題/領域番号 |
17H01917
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| 研究機関 | 北海道大学 |
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研究代表者 |
松藤 敏彦 北海道大学, 工学研究院, 特任教授 (00165838)
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| 研究分担者 |
東條 安匡 北海道大学, 工学研究院, 准教授 (70250470)
黄 仁姫 北海道大学, 工学研究院, 助教 (70447077)
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| 研究期間 (年度) |
2017-04-01 – 2020-03-31
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| キーワード | ごみ処理システム / バイオドライング / 固形燃料回収 / 水分除去 |
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| 研究実績の概要 |
わが国のごみ処理は焼却を中心としていたが，低炭素化社会に向けた見直しが必要である。本研究は機械選別と生物処理を組み合わせたMBTシステムの利用可能性を検討した。１～２年目に基礎的な情報を収集した。好気性処理によって水分を除去したのち選別を行うバイオドライングについては，室内実験により水分除去メカニズムを明らかにし，日本国内で稼働している施設の調査により，組成，水分，有機物量の変化を明らかにした。また運転データを解析して有機物分解，水分除去のモデルを作成した。嫌気性処理によってメタンガスを回収し，焼却施設と連携するコンバインドシステムについては，国内２施設におけるサンプリング調査により，機械選別の有機物分離効率などを明らかにした。
システム研究は仮想的モデルによる場合が多いが，本研究は現実性を重視し，北海道旭川市を実フィールドとして処理システムを検討した。旭川市におけるごみ処理システムの調査は長く行っており，次期処分場の計画，老朽化した焼却施設立て替え検討の段階にあるため，研究結果を施策に生かすことができる。焼却，メタン発酵については筆者らの過去の調査結果を用いた。
旭川市では現在可燃ごみ焼却を中心としているので，Ａ：高効率発電を有する焼却施設，Ｂ：メタン発酵と焼却施設の統合システム，Ｃ：バイオドライングによるごみ燃料回収，およびＣとの比較として，Ｄ:燃料を利用して乾燥を行う従来型のごみ固形化燃料，のシステム分析を行った。まず各システムの物質収支を選別，生物分解などのプロセス特性，および用役使用量などのデータを用いて描き，同時にエネルギー収支を計算した。次いで，ライフサイクルにわたるエネルギー消費，二酸化炭素排出量の減単位を用い，評価を行った。その結果，プロセスにおけるエネルギー消費量が少なく，回収エネルギーも大きいバイオドライングの優位性を明らかにした。
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| 現在までの達成度 (段落) |
令和元年度が最終年度であるため、記入しない。
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| 今後の研究の推進方策 |
令和元年度が最終年度であるため、記入しない。
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| 備考 |
廃棄物処分工学研究室 研究実績
https://labs.eng.hokudai.ac.jp/labo/waste/?achievement_category=achievement01
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