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2014 年度 実績報告書

低品位廃熱を用いた低硫黄バイオ重油の製造技術開発と安定・安全利用技術の構築

研究課題

研究課題/領域番号 24360377
研究機関独立行政法人国立環境研究所

研究代表者

倉持 秀敏  独立行政法人国立環境研究所, 資源循環・廃棄物研究センター, 室長 (50353537)

研究分担者 大迫 政浩  独立行政法人国立環境研究所, 資源循環・廃棄物研究センター, センター長 (00260266)
前田 光治  兵庫県立大学, 工学(系)研究科(研究院), 教授 (00264838)
福井 啓介  兵庫県立大学, 工学(系)研究科(研究院), 教授 (50047635)
小林 潤  工学院大学, 工学部, 准教授 (60314035)
鈴木 剛  独立行政法人国立環境研究所, 資源循環・廃棄物研究センター, 研究員 (70414373)
研究期間 (年度) 2012-04-01 – 2015-03-31
キーワードバイオ重油 / トラップグリース / 融液晶析 / 相平衡 / バイオアッセイ / エンジン燃焼試験 / 環境負荷低減
研究実績の概要

バイオ重油の精製技術(高融点飽和脂肪酸類の除去)の開発では、理論化を含めた成果を踏まえて回転冷却管式融液晶析により、バイオ重油から飽和脂肪酸類を晶析分離した。どの条件においても飽和脂肪酸類の晶析に成功したが、精製バイオ重油中の飽和脂肪酸類の比率に大きな変化は無かった。精製後の比率を低下させて実証ステージへステップアップするためには、更なる現象解明と理論化が必要とされる。               バイオ重油とA重油との混焼利用の検討では、バイオ重油とA重油の混合系の液相線(完全に均一に液化する温度)に関する測定データを増やし、バイオ重油の組成が液相線に与える影響を把握した。その結果、バイオ重油の混合比が20%程度であればどんな組成でも室温で液化できると考えられた。また、A重油とバイオ重油の混合物を試験に供し、混合物はA重油規格のすべての項目を満足できる可能性が示唆された。一方、他の重油代替であるバイオオイルとの混焼利用も検討した。バイオオイルは化石燃料と完全相溶しないが、バイオ重油を良溶媒として利用することで完全相溶できる可能性を実験的に確認した。
バイオ重油の安全性評価については、高ハザードPAHsを選択的に検出・評価するバイオアッセイ/化学分析統合評価法を開発してバイオ重油5試料に適用し、バイオアッセイによって高ハザードPAHsをスクリーニング及び包括評価できることを確認した。
昨年度の混焼実験よりもバイオ重油の混合比率を増やして(20%、50%)、小型ディーゼルエンジンを用いて混合燃料を燃焼させて排ガス中の大気汚染物質等の濃度を分析した。バイオ重油の混合比率を増やすと、一酸化炭素、NOx及びSO2の濃度が減少し、燃焼状態が向上するとともに、大気汚染物質が削減される結果となった。すべての結果を踏まえて、環境負荷を低減しつつ実用可能な混焼条件を提示した。

現在までの達成度 (段落)

26年度が最終年度であるため、記入しない。

今後の研究の推進方策

26年度が最終年度であるため、記入しない。

次年度使用額が生じた理由

26年度が最終年度であるため、記入しない。

次年度使用額の使用計画

26年度が最終年度であるため、記入しない。

  • 研究成果

    (12件)

すべて 2015 2014

すべて 雑誌論文 (2件) (うち査読あり 2件) 学会発表 (10件) (うち招待講演 2件)

  • [雑誌論文] Dual-fuel production from restaurant grease trap waste: bio-fuel oil extraction and anaerobic methane production from the post-extracted residue2014

    • 著者名/発表者名
      T. Kobayashi, H. Kuramochi, K. Maeda, T. Tsuji, K. Xu
    • 雑誌名

      Bioresource Technology

      巻: 169 ページ: 134-142

    • DOI

      10.1016/j.biortech.2014.06.071

    • 査読あり
  • [雑誌論文] Aryl hydrocarbon receptor mediated activities in road dust from a metropolitan area, Hanoi-Vietnam: Contribution of polycyclicaromatic hydrocarbons (PAHs) and human risk assessment2014

    • 著者名/発表者名
      L.H.Tuyen, N. M. Tue, G. Suzuki, K. Misaki, P. H. Viet, S. Takahashi, S. Tanabe
    • 雑誌名

      Science of the Total Environment

      巻: 491-492 ページ: 246-254

    • DOI

      10.1016/j.scitotenv.2014.01.086

    • 査読あり
  • [学会発表] トラップグリース由来燃料を用いた重油焚きディーゼル発電における環境負荷特性2015

    • 著者名/発表者名
      小林潤,倉持秀敏,吉田明弘,久保直樹
    • 学会等名
      第25回環境工学総合シンポジウム2015
    • 発表場所
      産業技術総合研究所(東京都・江東区)
    • 年月日
      2015-07-08 – 2015-07-10
  • [学会発表] 融液晶析の1次元非定常簡易解析-結晶成長速度と結晶純度の推算-2015

    • 著者名/発表者名
      福井啓介,藤川琢人,山本拓司,前田光治,倉持秀敏
    • 学会等名
      化学工学会第80年会
    • 発表場所
      芝浦工業大学(東京都・江東区)
    • 年月日
      2015-03-19 – 2015-03-21
  • [学会発表] トラップグリースからのデュアルバイオ燃料製造技術の開発2015

    • 著者名/発表者名
      倉持秀敏
    • 学会等名
      兵庫県立大学大学院工学研究科環境エネルギー研究センター講演会
    • 発表場所
      兵庫県立大学(兵庫県・姫路市)
    • 年月日
      2015-01-29 – 2015-01-29
    • 招待講演
  • [学会発表] バイオディーゼル関連物質の相平衡2015

    • 著者名/発表者名
      倉持秀敏,由井和子,小林拓朗,辻智也,福井啓介,前田光治
    • 学会等名
      兵庫県立大学大学院工学研究科第3回環境エネルギー研究センターシンポジウム
    • 発表場所
      じばさんびる(兵庫県・姫路市)
    • 年月日
      2015-01-28 – 2015-01-28
  • [学会発表] ヘキサデカンと飽和脂肪酸およびそのトリグリセリドの固液平衡の測定と推算2014

    • 著者名/発表者名
      倉持秀敏,由井和子,小林拓朗,辻智也,福井啓介,前田光治
    • 学会等名
      化学工学会姫路大会2014
    • 発表場所
      じばさんびる(兵庫県・姫路市)
    • 年月日
      2014-12-08 – 2014-12-09
  • [学会発表] バイオ燃料関連廃油の融液晶析による精製2014

    • 著者名/発表者名
      藤川琢人,山本拓司,前田光治,倉持秀敏,福井啓介
    • 学会等名
      化学工学会姫路大会2014
    • 発表場所
      じばさんびる(兵庫県・姫路市)
    • 年月日
      2014-12-08 – 2014-12-09
  • [学会発表] HEAT-DRIVEN EXTRACTION OF OILS AND FATS FROM TRAP GREASE AND CO-COMBUSTION WITH FOSSIL FUEL OIL2014

    • 著者名/発表者名
      H. Kuramochi, J. Kobayashi, T. Kobayashi, K. Maeda, K. Fukui, M. Osako
    • 学会等名
      VENICE2014 (5th International Symposium on Energy from Biomass and Waste)
    • 発表場所
      Venice (Italy)
    • 年月日
      2014-11-17 – 2014-11-20
  • [学会発表] Development of a dual-fuel production technology from trap grease: production of bio-fuel-oil (BFO) and biogas2014

    • 著者名/発表者名
      H. Kuramochi
    • 学会等名
      Workshop on Solid Waste Management
    • 発表場所
      Incheon (Korea)
    • 年月日
      2014-09-24 – 2014-09-24
    • 招待講演
  • [学会発表] Crystallization for purification of waste cooking oil as biofuel2014

    • 著者名/発表者名
      T. Fujikawa, T. Yamamoto, K. Maeda, H. Kuramochi, K. Fukui
    • 学会等名
      Joint Congress of Asian Crystallization Technology Symposium 2014 and 11th International Workshop on Crystal Growth of Organic Materials
    • 発表場所
      Nara Prefectural New Public Hall (Nara・Nara)
    • 年月日
      2014-06-17 – 2014-06-20
  • [学会発表] ヘキサデカンおよびA重油における飽和脂肪酸類の融解特性2014

    • 著者名/発表者名
      倉持秀敏,由井和子,小林拓朗,辻智也,福井啓介,前田光治
    • 学会等名
      分離技術会年会2014
    • 発表場所
      名古屋大学(愛知県・名古屋市)
    • 年月日
      2014-05-30 – 2014-05-31

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公開日: 2016-06-01  

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