爆砕操作を要素技術とする未利用物質の資源化

2000 Fiscal Year Annual Research Report

• Project/Area Number: 12015243
• Research Institution: Chuo University
• Principal Investigator: 船造 俊孝 中央大学, 理工学部, 教授 (60165454)
• Co-Investigator(Kenkyū-buntansha): 影井 清一郎 横浜国立大学, 工学部, 教授 (20017966)
• Keywords: 爆砕 / 生ごみ / 資源化 / 醤油しぼりかす / グレープフルーツ果皮 / 抽出

Research Abstract

未利用物質の資源化要素技術として爆砕操作の有効性を検討し、その最適操作条件および特長を生かした資源化技術の確立を目的とした。具体的には、未利用物質のうち、含水率の高い、腐敗性有機物である醤油搾り粕および柑橘類果皮を選んだ。また、醤油搾り粕については、爆砕操作の有効性を検証するため、流通式反応器による温水抽出を行い、脱塩速度および有機炭素の溶出速度を算出し、爆砕操作の場合と比較した。
爆砕装置はステンレス製の内容積200mLの反応器および同型の受器を1/2インチのパイプで連結し、その中間部に設置したボールバルブからなる。水分含有量をあらかじめ測定した醤油搾り粕あるいはグレープフルーツ果皮をちぎって細かくしたものを試料として反応器に入れ、所定量の蒸留水を加えた。醤油搾り粕の場合は反応器をあらかじめ所定の温度に設定されている溶融塩浴に、グレープフルーツ果皮の場合は電気炉により加熱し、所定時間設定温度に保った後、バルブを開放して爆砕操作を行った。爆砕溶液をろ過し、残さ固体については粒径分布と重量測定および元素分析を行い、溶液については、醤油搾り粕の場合は塩素イオン濃度、有機炭素量を、グレープフルーツ果皮の場合は、有機炭素およびHPLCによる糖類等の成分分析を行った。両試料の爆砕操作について、爆砕条件(蒸煮温度、時間、添加物)が爆砕固体生成物および廃液の性状に及ぼす影響を明らかにし、最適爆砕条件を求めた。また、醤油搾り粕については必要なエネルギー量および水量について温水抽出の場合と比較し、爆砕操作の有効性を示した。以上より爆砕操作は短時間処理で、試料の減容化、腐敗防止、粉砕、含水率の低減に効果があり、生成固体は飼料に、柑橘類果皮の爆砕液は発酵原料になりうることを示した。醤油搾り粕の結果については環境科学会誌に投稿中である。

Research Products

• [Publications] 菊地孝裕: "柑橘類果皮の爆砕処理"第11回廃棄物学会研究発表会論演論文集. 11. 259-261 (2000)
• [Publications] Funazukuri,T et al.: "Rates of weight loss for ligno cellulosic materials subjected to supercritical fluid/mixtures"J.of Cham.Eng.Japan. 33. 292-295 (2000)
• [Publications] Funazukuri,T. et al.: "The effects of additives on hydrolysis of cellulose with water under pressure"Bioseparation Engineering, Progress in Biotechnology. 16. 181-185 (2000)