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超臨界水酸化を要素技術とする物質・エネルギー循環システムの構築

以超临界氢氧化物为基础技术构建物质/能量循环系统

基本信息

批准号：
12015236
负责人：
後藤元信
金额：
$ 0.9万
依托单位：
Kumamoto 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

项目摘要

超臨界水酸化(SCWO)技術は新しい環境適応型の反応場として環境保全への適用が注目されている。本研究では超臨界水酸化により各種廃棄物・排水を処理し、反応熱をエネルギーとして回収し、重金属、リンなどの有用物質を資源として回収するゼロエミッションシステムを構築することを目的とする。昨年度は回分反応器を用いて各種廃棄物の超臨界水酸化反応にける速度解析に重点的をおいて行ってきた。本年度は特に、エネルギーの回収の観点からの検討、流通反応器による検討、ならびに加水分解による資源化の検討を行った。各種廃棄物(下水汚泥、糖蜜アルコール蒸留廃液、焼酎廃液、模擬厨芥(ドッグフード)を用いた回分反応実験から、難分解性反応中間体として生成する酢酸よびアンモニアの分解速度解析を行い、原料の違いによる速度定数、活性化エネルギーの違いを検討した。流通反応器を用いた模擬厨芥(ドッグフード)の超臨界水酸化による分解実験を行ったところ723Kで、回分実験の結果とほぼ同じ約98%のTOC分解率が得られた。有機系廃棄物中の炭素資源を有効に利用するためには、加水分解により低分子化し資源として回収することが有効である。そこで、酸化剤を加えず超臨界・亜臨界水中での分解実験を行い、生成する成分(糖類、有機酸)について検討した。模擬厨芥(ラビットフード)の578Kでの回分実験で得られたグルコースの収率は反応時間が30秒で最大となった。また、有機酸としては酢酸と乳酸が主に得られた。さらに、生成物の二次分解分解を防ぐために原料を充填した反応器に水を流通させる半回分反応器による実験を行い、水可溶成分、残渣およびグルコース等の成分の経時変化を測定した。超臨界水酸化プロセスにおいて、プロセスシミュレータSimsci ProIIによるシミュレーションによりプロセス全体の挙動の解析を行った。

Supercritical water acidification (SCWO) technology is a new type of environmental protection technology. This study aims to construct a system for the treatment of various wastes and drains by supercritical water acidification, heat recovery, heavy metals, and useful substances. In the past year, the use of supercritical water acidification reactor for various wastes has focused on the analysis of velocity. This year, we will conduct research on recycling, recycling and recycling of waste water. The analysis of decomposition rate of various wastes (sewage sludge, molasses, distillate, cooking liquid, simulated cooking liquid), refractory reaction intermediates, production of acetic acid, and decomposition rate, determination of reaction rate of raw materials, and reaction rate of activation are discussed. The decomposition of TOC in supercritical water acidified by circulating reactor was carried out at 723K. The results of the analysis showed that the TOC decomposition rate was about 98%. Carbon resources in organic wastes are available for recycling. The decomposition process and the generation of components (sugars and organic acids) in supercritical and critical water are discussed. The maximum recovery time of the simulation machine at 578K is 30 seconds. Organic acids and lactic acids are the main ingredients. In addition, the secondary decomposition of the product is prevented, the raw material is filled, the water is circulated, the semi-separation is carried out, the water-soluble component, the residue and the other components are determined. Supercritical water acidification is a process for analyzing the overall behavior of supercritical water systems.