爆砕操作を要素技術とする未利用物質の資源化

使用喷砂作为基本技术回收未使用的材料

基本信息

批准号：
12015243
负责人：
船造俊孝
金额：
$ 0.9万
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：
2000
资助国家：
日本
起止时间：
2000 至无数据
项目状态：
已结题

来源：
https://kaken.nii.ac.jp/grant/KAKENHI-PROJECT-12015243/
关键词：
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

项目摘要

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。

本研究的目的是检验爆破作业作为未使用材料资源回收的基本技术的有效性，并建立利用其最佳作业条件和特点的资源回收技术。具体来说，我们从未使用的材料中选择了酱油糟和柑橘皮，这些都是水分含量高、易腐烂的有机物质。此外，为了验证酱油榨糟爆破作业的有效性，利用流动反应器进行热水提取，计算脱盐率和有机碳洗脱率，并与爆破作业进行比较。爆破装置由内容积为200mL的不锈钢反应器和同类型的接收器通过1/2英寸管道连接而成，中间安装有球阀。将预先测定水分含量的酱油糟或柚子皮样品放入反应器中，并添加预定量的蒸馏水。如果是酱油糟，则将反应器在预设为预定温度的熔盐浴中加热；如果是柚子皮，则在电炉中加热，并在保持设定温度预定温度后这时，阀门打开，进行爆破作业。过滤喷砂溶液，对剩余固体进行粒度分布、重量测量和元素分析。对于溶液，以酱油糟为例测量氯离子浓度和有机碳含量，并测量有机碳含量。通过 HPLC 分析葡萄柚皮中糖等成分的有机碳含量。针对两个样品的喷砂操作，明确了喷砂条件（煨温、时间、添加剂）对喷砂固体产物和废液性能的影响，并确定了最佳喷砂条件。此外，对于酱油糟，通过比较热水提取所需的能源和水量，证明了爆破操作的有效性。上述结果表明，爆破操作流程短，可有效减少样品体积，防止腐败、破碎，降低水分含量，所得固体可用作饲料，柑橘皮爆破液可用于食品工业。用作发酵原料。酱油糟的研究结果目前正在提交给《环境科学学会杂志》。