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反芻胃モデルによるセルロースからの水素製造技術の開発研究

瘤胃模型纤维素制氢技术研发

基本信息

批准号：
18658130
负责人：
高橋潤一
金额：
$ 2.11万
依托单位：
Obihiro University of Agriculture and Veterinary Medicine
依托单位国家：
日本
项目类别：
Grant-in-Aid for Exploratory Research
财政年份：
2006
资助国家：
日本
起止时间：
2006 至 2008
项目状态：
已结题

来源：
https://kaken.nii.ac.jp/en/grant/KAKENHI-PROJECT-18658130/
关键词：
アンモニア反芻胃セルロース水素メタン

项目摘要

草本系バイオマスの利用方法は、燃焼利用法以外にはエタノール製造やガス化利用などのエネルギー生産が緒についたところであり、賦存量が豊富な草本系バイオマスのエネルギー生産手法については、さらに合理的な方法の研究開発が望まれている。本研究開発の目的は環境負荷の一因となる高N有機性廃棄物のバイオガス発酵消化液からストリッピングするアンモニアを利用し、セルロース系農業バイオマスにアンモニア処理を施し、アンモニアによるセルロースの加安分解を促進し、さらに微生物培養システムによって水素・メタンの生成システムを確立し、エネルギー低投入型N循環を可能とする方法を開発することである。1) メタンバイオリアクターにおける反応率・転化率、収率、SV等の実測算定に基づくリアクターの装置規模及びスケールの確定草本系セルロースバイオマスとして麦稈をモデルとして供試した。高温発酵型バイオガスプラント発酵消化液(スラリー)からアンモニアストリッピング法によってアンモニアを抽出して麦稈のアンモニア処理を行い、アンモニア処理麦稈を作出し、発酵の供試基質として用いた。また培養のイノキュラムとして牛ルーメン内細菌をルーメンフィスチュラ装着牛のルーメンより嫌気的に採取した。水素・メタンシミュレーターで、加圧・電位制御培養試験を行い、反応率・転化率、収率、SV等の実測算定に基づくリアクターの装置規模及びスケールの確定を行った。2) 反応率・転化率、収率、SV等のプラント規模設計主要値の策定モデル試験からデータ収集整理を行い、プラント規模にスケールアップする場合の主要値を策定した。リアクター構造について対極が作用極の周辺ないし前後(上下)に付随する構造であっても, 電流が非常に小さいため, 電圧降下はほとんど起らず, 均一した作用極電位分布を実現できた。但し, 作用極は参照極による電位制御式とすることが好ましいことが明らかになった。3) 研究総括及び成果公表研究の総括を行い、GGAA及び日本畜産学会における成果報告と同時に特許申請、学術誌公表を行った。

In addition to combustion utilization method, production and utilization method of herbaceous materials are also discussed. In addition, reasonable production method is expected to be developed. The purpose of this research is to establish the mechanism of the environmental load caused by the high N organic wastes, such as the utilization of high N organic wastes, the promotion of the degradation of high N organic wastes, and the formation of high N organic wastes in microbial cultures. A low-input N-cycle is developed. 1)The measurement of the reaction rate, conversion rate, SV, etc. of the base material and the determination of the herbal system are carried out. High Temperature Fermentation Type: Fermentation Digest Solution: Fermentation Test Substrate: Fermentation Test Substrate: Fermentation Test Substrate: The culture of the bacteria in the culture medium is carried out by the bacteria in the culture medium. The measurement of the basic parameters of the equipment and the determination of the temperature of the equipment include: water, temperature, pressure, potential control culture test, reaction rate, conversion rate, SV, etc. 2)The main values for the design of reflection rate, conversion rate, SV, etc. are determined in the case of sample collection, sample size, etc. In the structure of the active electrode, the current is very small, the voltage drops, and the potential distribution of the active electrode is uniform. However, the potential control formula of the active electrode is different from that of the reference electrode. 3)Research summary and publication of results Research summary, GGAA and Japan Animal Husbandry Society publication of results, license application and publication of academic records