バイオマス系廃棄物についてのゼロエミッションプロセスの構築

建立生物质废物零排放流程

基本信息

批准号：
10141247
负责人：
船造俊孝
金额：
$ 1.54万
依托单位：
Chuo University
依托单位国家：
日本
项目类别：
Grant-in-Aid for Scientific Research on Priority Areas (A)
财政年份：
1998
资助国家：
日本
起止时间：
1998 至无数据
项目状态：
已结题

项目摘要

現在廃棄物と見なされている生ゴミ(魚介類、醤油搾粕等)の資源化を目指した新しい処理プロセスの開発を目的とし、(1)腐敗性廃棄物の資源化のための要素技術としての爆砕法と、(2)爆砕廃液の超臨界水を用いた湿式酸化処理について研究を行った。爆砕実験-生ゴミ試料として鰹の頭部と醤油の搾粕を前処理なしにそのまま用いた。ボールバルブのついた内容積30-100mLの爆砕反応器に試料を入れ、一定時間蒸煮後、バルブを開放し、爆砕操作を行った。蒸煮温度は160-250℃、蒸煮時間は0-20minとした。反応器から排出される試料を集め、ろ過、乾燥した。鰹の試料については残渣固体および爆砕反応物から得られる単純脂質をカラムクロマトグラフィーで分画しその収率を測定した。醤油搾粕については爆砕廃液中の塩素イオン濃度およびTOCを測定した。両試料とも元素分析(C,H,N)を行い、また電子顕微鏡写真による固体形状の観察を行った。さらに、醤油搾粕については連続熱水供給による熱水抽出も行い、脱塩素速度を測定し、爆砕操作と比較した。爆砕操作ではおよそ半分の水分が除去されるが、爆砕物の受器の改良によりさらなる水分除去が可能である。爆砕操作において生ゴミ自身に含まれる水分だけで十分内圧が得られた。爆砕物の性状は蒸煮時間にはそれほどよらず、温度の影響を受けた。鰹の試料では180-210℃が最適蒸煮温度であった。超臨界水酸化分解-爆砕廃液で処理が厄介な含窒素化合物のモデル物質として2-アミノエタノールを用い、内容積3-5mLの小型回分式反応管により、250℃-550℃までの広範囲な温度範囲で、過酸化水素を酸化剤として分解反応を行った。反応率、TOC変化、主生成物(アンモニアと二酸化炭素)の収率を測定した。そして超臨界域と亜臨界域では反応率に大きな差があることを示した。

该项目的目的是开发一种新的处理工艺，旨在回收目前被视为废物的原垃圾（海鲜、酱油糟等），并且（1）将其作为将易腐烂废物再利用为基础技术。 (2)超临界水湿法氧化处理喷砂废液。爆炸实验——以鲣鱼头和酱油糟为原料垃圾样品，未经任何预处理。将样品置于内容积为30-100mL、装有球阀的爆破反应釜中，蒸煮一定时间后，打开阀门，进行爆破操作。蒸煮温度为160-250℃，蒸煮时间为0-20分钟。收集从反应器排出的样品，过滤并干燥。对于鲣鱼样品，通过柱色谱分离从爆炸反应产物中获得的残留固体和简单脂质并测量产率。对于酱油糟，测定了喷砂废液中的氯离子浓度和TOC。对两个样品进行元素分析（C、H、N），并使用电子显微照片观察固体形状。此外，还通过连续供应热水对酱油渣进行热水提取，测量脱氯率并与喷砂操作进行比较。大约一半的水在喷砂操作过程中被去除，但通过改进的喷砂接收器可以进一步去除水。在破碎操作过程中，仅利用垃圾本身所含的水分即可获得足够的内部压力。喷砂材料的性能不太取决于汽蒸时间，但受温度影响。鲣鱼样品的最佳蒸煮温度为180-210℃。超临界羟基化——以2-氨基乙醇为模型物质，针对喷砂废液中难以处理的含氮化合物，内部容积3-5mL的小批量反应管可实现250℃的宽温度范围以过氧化氢为氧化剂，加热至550℃发生分解反应。测量了反应速率、TOC变化和主要产物（氨和二氧化碳）的产率。还表明超临界区和亚临界区的反应速率存在很大差异。