熱処理の導入による下水汚泥と生ごみの混合メタン発酵の効率化

通过引入热处理提高污水污泥和餐厨垃圾混合甲烷发酵的效率

基本信息

  • 批准号:
    12F02053
  • 负责人:
  • 金额:
    $ 1.47万
  • 依托单位:
  • 依托单位国家:
    日本
  • 项目类别:
    Grant-in-Aid for JSPS Fellows
  • 财政年份:
    2012
  • 资助国家:
    日本
  • 起止时间:
    2012 至 2013
  • 项目状态:
    已结题

项目摘要

本研究は、嫌気性微生物による分解作用を利用することによって下水汚泥と食品廃棄物などの廃棄物系バイオマスからバイオガスを効率よく回収するバイオマス利活用・再生エネルギー生産のための技術開発である。具体的には、嫌気性分解の促進方法として膜分離型反応槽と前処理を導入し、その最適な操作条件およびその装置化を検討したとともに、余剰汚泥と食品廃棄物の混合メタン発酵特性を解析することである。平成25年度の主な成果は次の通りである。(1)回分実験による様々な食品廃棄物のメタン生成ポテンシャルの把握、食品工場で発生する乳製品液, コーヒーかす, コーヒー液, 余剰活性汚泥のCOD分解率が確それぞれ83.3%、74.3%、57.3%、32.3%であった。混合基質の分解率は71.3%、メタン生成ポテンシャルは260mLCH4/g-CODが確認された。またコーヒーかすの破砕の有無は反応速度に影響を与えるが、メタン生成ポテンシャルには大きな影響を与えないことが分かった。(2)CSTR型反応槽および膜分離メタン発酵法を用いた混合発酵の連続実験、混合基質を用いてHRT30日から8,5日まで変化させることによって、COD容積負荷を4,8, 12,14g/L/dで連続実験を行った結果、COD容積負荷8g/L/dで安定運転が実現できて、COD除去率は58%と比較的に高かった。バイオガスの発生倍率は投入原料容積の40倍で、メタン含有率は60-65%であった。それ以上負荷を向上させると、VFAの蓄積とpHの低下が確認された。(3)混合発酵による促進効果および全体システムの総合評価運転が安定していたHRT15日のデータを元にケーススタディを行った。食品メーカー工場から排出される廃棄物量を10トン/日としてメタン発酵させると、262m3/日のメタンガスが得られ、これを都市ガスに換算すると231m3/日で一般家庭の249世帯分の一日あたりのガス使用量相当となった。混合基質はTSベースで56%減容化した。
This study is aimed at developing technologies for the utilization of microbial decomposition in sewage sludge, food waste and waste systems. Specific methods for promoting the decomposition of pollutants include introduction of membrane separation type reactors, pretreatment, optimization of operating conditions, and analysis of the fermentation characteristics of residual sludge and food waste mixture. The main achievement of Heisei 25 years is to pass through. (1)The COD decomposition rates of food waste production, dairy products produced in food factories, and residual activated sludge were 83.3%, 74.3%, 57.3%, and 32.3%, respectively. The decomposition rate of mixed matrix was 71.3%, and the formation rate was 260 mLCH4/g-COD. There is no negative impact on the speed of rotation. (2)CSTR type reverse osmosis tank and membrane separation medium fermentation method were used in the mixed fermentation process, mixed substrate was used in HRT30 days, 8 days, 5 days, COD capacity load was 4, 8, 12,14g/L/d, COD capacity load was 8g/L/d, COD removal rate was 58%. The production rate of the raw material is 40 times of the input capacity, and the content rate of the raw material is 60-65%. In addition, the accumulation of VFA and the decrease of pH were confirmed. (3)The results of mixed fermentation and the overall evaluation of HRT on the 15th The amount of waste discharged from food factories is 10 m3/day, 262m3/day, and the amount of waste used by ordinary households is 231m3/day. Mixed matrix TS-56% volume reduction

项目成果

期刊论文数量(0)
专著数量(0)
科研奖励数量(0)
会议论文数量(0)
专利数量(0)
コーヒーかすと余剰活性汚泥の高温メタン発酵処理
咖啡渣和剩余活性污泥的高温甲烷发酵处理
  • DOI:
  • 发表时间:
    2013
  • 期刊:
  • 影响因子:
    0
  • 作者:
    高柳和幸;〓〓;Monammad Shofie,北條俊昌 李玉友
  • 通讯作者:
    Monammad Shofie,北條俊昌 李玉友
コーヒーかすのメタン発酵特性
咖啡渣的甲烷发酵特性
  • DOI:
  • 发表时间:
    2013
  • 期刊:
  • 影响因子:
    0
  • 作者:
    高柳和幸;〓〓;李玉友;原田秀樹
  • 通讯作者:
    原田秀樹
Ammnoia inhibition of methanogenesis, acidogenesis and hydrolysis in chiken manure methane fermentation under thermophilic condition
高温条件下氨对鸡粪甲烷发酵产甲烷、产酸和水解的抑制
  • DOI:
  • 发表时间:
    2013
  • 期刊:
  • 影响因子:
    0
  • 作者:
    牛啓桂;北條俊昌;喬〓;李玉友
  • 通讯作者:
    李玉友
高温嫌気性膜分離法を用いたコーヒー工場廃棄物のエネルギー資源化
高温厌氧膜分离法将咖啡厂废弃物转化为能源
  • DOI:
  • 发表时间:
    2014
  • 期刊:
  • 影响因子:
    0
  • 作者:
    草谷勇介;高柳和幸;喬瑋;李玉友
  • 通讯作者:
    李玉友
Thermophilic co-digestion of coffee grounds and municipal sludge using a submerged anaerobic membrane reactor : diagnosis of system stability through long term experiments
使用浸没式厌氧膜反应器对咖啡渣和城市污泥进行高温共消化:通过长期实验诊断系统稳定性
  • DOI:
  • 发表时间:
    2013
  • 期刊:
  • 影响因子:
    0
  • 作者:
    Wei Qiao;Kazuyuki Takayanagi;Mohammad Shofie;Yu-You Li
  • 通讯作者:
    Yu-You Li
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