廃棄物処理に伴うメタン発生の機構と制御

1. 研究の目的本研究は、調査研究の極めて少ない都市ゴミ・汚泥の埋立地および家畜のふん尿の処理によるメタン発生機構、その発生量の原単位を測定算出してこれらの原因によるメタン発生量を制御するための基礎的知見を得る。2. 研究の成果および考察家畜(牛,豚,鶏)ふん尿を供試液とし、有効容積2.4m^3の嫌気性発酵槽を用いてメタン発酵試験を実施した。各供試液の調整は、牛ふん20kg/日(BOD負荷量0.262kg/日、以下同様)、豚ふん20kg+水20kg/日(0.924kg/日)、豚ふん40kg+水40kg/日(2.408kg/日)および鶏ふん40kg+水50kg/日)(0.288kg/日)の4区とし、各々の発酵槽内滞留日数は、120日、60日、30日および40日となる。家畜ふん尿のBOD負荷量とガス発生量の関係で、BOD1kg当りのガス発生量(メタン発生量も同様)は、BOD負荷量が大きくなるにしたがって減少する傾向にあるが、1日当りのガス発生量は逆の傾向を示した。次に滞留日数とガス発生量の関係について、BOD負荷量の基礎数字を農林水産省が家畜ふん尿処理施設を設計する際に示した基準値から単位頭羽数当りのガス量および熱量を次式を根拠に算出した。CH_4+2O_2→CO_2+2H_2O+212.8KCal。その結果、前述の実験で求められた豚ふんBOD1kg当りのガス発生量1.2m^3/日を参考にすると、牛1頭のBOD負荷量0.6kg/日(BOD濃度24g/l、以下同様)の30日滞留で4000KCal/日、豚1頭BOD負荷量0.183kg/日(64g/l)の30日滞留で1200KCal/日、鶏の場合100羽でBOD負荷量0.975kg/日(65g/l)の45日滞留で11500KCal/日となり、y=3.25×x^<0.679>の関係式を得た。ただし、y:ガス発生量(m^3/日)、x:BOD容積負荷量(kg/m^3・日)

1. 研究の目的本研究は、調査研究の極めて少ない都市ゴミ・汚泥の埋立地および家畜のふん尿の処理によるメタン発生機構、その発生量の原単位を測定算出してこれらの原因によるメタン発生量を制御するための基礎的知見を得る。2. 研究の成果および考察家畜(牛,豚,鶏)ふん尿を供試液とし、有効容積2.4m^3の嫌気性発酵槽を用いてメタン発酵試験を実施した。各供試液の調整は、牛ふん20kg/日(BOD負荷量0.262kg/日、以下同様)、豚ふん20kg+水20kg/日(0.924kg/日)、豚ふん40kg+水40kg/日(2.408kg/日)および鶏ふん40kg+水50kg/日)(0.288kg/日)の4区とし、各々の発酵槽内滞留日数は、120日、60日、30日および40日となる。家畜ふん尿のBOD負荷量とガス発生量の関係で、BOD1kg当りのガス発生量(メタン発生量も同様)は、BOD負荷量が大きくなるにしたがって減少する傾向にあるが、1日当りのガス発生量は逆の傾向を示した。次に滞留日数とガス発生量の関係について、BOD負荷量の基礎数字を農林水産省が家畜ふん尿処理施設を設計する際に示した基準値から単位頭羽数当りのガス量および熱量を次式を根拠に算出した。CH_4+2O_2→CO_2+2H_2O+212.8KCal。その結果、前述の実験で求められた豚ふんBOD1kg当りのガス発生量1.2m^3/日を参考にすると、牛1頭のBOD負荷量0.6kg/日(BOD濃度24g/l、以下同様)の30日滞留で4000KCal/日、豚1頭BOD負荷量0.183kg/日(64g/l)の30日滞留で1200KCal/日、鶏の場合100羽でBOD負荷量0.975kg/日(65g/l)の45日滞留で11500KCal/日となり、y=3.25×x^<0.679>の関係式を得た。ただし、y:ガス発生量(m^3/日)、x:BOD容積負荷量(kg/m^3・日)