超高濃度嫌気性消化の有機物分解に及ぼす含水率の影響と数学モデルによるプロセス制御

超高浓度厌氧消化过程中水分含量对有机物分解的影响及数学模型过程控制

• 批准号: 18780199
• 负责人: 遠藤 良輔
• 金额: $ 2.3万
• 依托单位: Nihon University
• 依托单位国家: 日本
• 项目类别: Grant-in-Aid for Young Scientists (B)
• 财政年份: 2006
• 资助国家: 日本
• 起止时间: 2006 至 2007
• 项目状态: 已结题
• 来源: https://kaken.nii.ac.jp/grant/KAKENHI-PROJECT-18780199/
• 关键词: メタン発酵; 乾式; 数学モデル; バイオマス; 可視化; 蛍光計測; モニタリング; 嫌気性消化

湿式メタン発酵と乾式メタン発酵の発酵特性の差異について調べるため,含水率99%の湿式試験区と含水率83%の乾式試験区を用意し,回分実験によってメタンガス発生速度および励起蛍光マトリックスの経時変化を取得した。ガス発生速度においては,両試験区における平均発生速度に大きな差異はみられなかったが,湿式試験区の方が全体に速度が大きい傾向がみられた。また,試験区内における蛍光物質特性を示す励起蛍光マトリックスにおいては,両試験区で明確な差異がみられた。乾式試験区は,湿式試験区に比べて明らかに浮遊性物質由来の蛍光強度が大きく,湿式試験区の固相のみを抽出した際の励起蛍光マトリックスと蛍光分布が類似していた。一方で,水溶性タンパク質由来の蛍光強度は小さかった。また,両試験区における複数の蛍光ピークがそれぞれ異なる経時変化を表しており,内部での代謝反応の差異を反映していると考えられた。これらの結果から,励起蛍光マトリックスによる分析が,湿式および乾式の発酵槽内部における有機物分解の挙動を解析する上で,迅速かつ有用な手段である可能性を示唆することができた。なお,湿式試験区における個々のデータの標準偏差に比べて,乾式試験区における結果の標準偏差は,ガス発生速度も励起蛍光マトリックスもともにきわめて大きく,回分実験のための種汚泥を採取した発酵槽内での不均一性が高いことがわかった。とりわけ,乾式試験区固相における蛍光成分のサンプル間のばらつきは大きく,メタン発酵槽内の蛍光成分の検出が槽内の不均一性診断においても有効な指標となることを示唆していた。

Wet メ タ ン 発 leaven と dry メ タ ン 発 leaven の 発 leaven features の differences に つ い て adjustable べ る た め, moisture content 99% の wet test area と moisture content 83% の dry test area を intention し, back to the points be 験 に よ っ て メ タ ン ガ ス 発 raw speed お よ び wound up 蛍 light マ ト リ ッ ク ス の variations change を 経 at し た. ガ ス 発 raw speed に お い て は, struck test area に お け る average 発 speed に big き な differences は み ら れ な か っ た が, wet test area の party が all に speed が big き い tendency が み ら れ た. ま た, test zone に お け る 蛍 optical material characteristics を shown す excitation light up 蛍 マ ト リ ッ ク ス に お い て は, struck test areas で な differences が み ら れ た. は dry test area, wet test area に than べ て Ming ら か に floatability material origin の 蛍 light intensity big が き く, wet test area の solid-phase の み を spare し た interstate の wound up 蛍 light マ ト リ ッ ク ス と 蛍 light distribution が similar し て い た. One party で, water-soluble タ パ パ, the source of the nutrient is 蛍, the light intensity is, and the さ った った. ま た, struck test area に お け る plural の 蛍 light ピ ー ク が そ れ ぞ れ different な る 経 variations change when を table し て お り, internal で の metabolism against 応 を の differences reflect し て い る と exam え ら れ た. こ れ ら の results か ら, excitation light 蛍 マ ト リ ッ ク ス に よ が る analysis, wet お よ び dry の 発 leaven tank internal に お け る organic matter decomposition の 挙 dynamic analytical す を る で, quickly か つ useful な means で あ を る possibility in stopping す る こ と が で き た. な お, wet test area に お け る a 々 の デ ー タ の standard deviation に than べ て, dry test area に お け る は, standard deviation の results ガ ス 発 raw speed も excitation light up 蛍 マ ト リ ッ ク ス も と も に き わ め て big き く, back to the points be 験 の た め の kind of sludge を take し た 発 leaven groove で の heterogeneity が high い こ と が わ か っ た. と り わ け, dry test area solid-phase に お け る 蛍 light component の サ ン プ ル between の ば ら つ き は big き く, メ タ ン 発 leaven groove の 蛍 light component の 検 out uneven が の groove of a diagnostic に お い て も have sharper な index と な る こ と を in stopping し て い た.

项目成果

乾式メタン発酵消化汚泥に対する励起蛍光マトリックス計測

干甲烷发酵消化污泥的激发荧光矩阵测量

• 发表时间: 2008
• 作者: R. Endo;O. Kitani;T. Noike;M. Tosaka;K. Omasa.;遠藤良輔
• 通讯作者: 遠藤良輔

Analysis of Excitation-Emission Matrices of Anaerobically Digested Sludge under Wet and Dry Conditions

干湿条件下厌氧消化污泥的激发发射矩阵分析

• 发表时间: 2007
• 作者: Endo;R.
• 通讯作者: R.

バイオマス燃料資源

生物质燃料资源

• 发表时间: 2008
• 期刊: 太陽エネルギー 34
• 作者: 木谷 収;遠藤良輔
• 通讯作者: 遠藤良輔

Fluorescence Characteristics of the Sludge during Wet and Dry Anaerobi c Digestion

污泥干湿厌氧消化过程中的荧光特性

• 发表时间: 2008
• 作者: R. Endo;O. Kitani;T. Noike;M. Tosaka and K. Omasa
• 通讯作者: M. Tosaka and K. Omasa

含水率変化がメタン発酵励起蛍光マトリックス特性に及ぼす影響の解析

含水量变化对甲烷发酵激发荧光基质特性的影响分析

• 发表时间: 2007
• 作者: Endo;R.;遠藤良輔
• 通讯作者: 遠藤良輔