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廃棄物系バイオマスからのエネルギー生成と窒素除去のハイブリッドシステムの開発

开发用于废弃生物质发电和脱氮的混合系统

基本信息

批准号：
16F16352
负责人：
李玉友
金额：
$ 1.47万
依托单位：
Tohoku University
依托单位国家：
日本
项目类别：
Grant-in-Aid for JSPS Fellows
财政年份：
2016
资助国家：
日本
起止时间：
2016-11-07 至 2019-03-31
项目状态：
已结题

项目摘要

本研究の目的はエネルギー回収と低炭素化に対応する革新的廃棄物系バイオマス利活用システムを開発しようとするものである。廃棄物系バイオマスからの効率的メタン生成と発酵液の低炭素型高度処理を同時に実現するために、新規前処理ユニット、嫌気性膜分離反応槽を用いたメタン発酵ユニット、担体添加型一槽式ANAMMOXを用いた窒素処理ユニットを含む新規ハイブリッドシステムを開発する。具体的には、次の研究項目に取り組む予定：(1)バイオマスの分解を促進する前処理ユニットの研究、(2)AnMBRによる可溶化バイオマスのメタン生成の効率化、(3) 担体添加型一槽式ANAMMOXを用いたメタン発酵消化液の高度処理、(4)システム評価と応用検討。この一連の研究を通して物質収支、エネルギー収支だけでなく、LCA評価も解析して、新しいシステムのエネルギー回収や低炭素化効果を明らかにする。平成30年度は中温条件で余剰汚泥を含む実廃棄物（４種類）の混合物を用いて嫌気性MBRの立ち上げを行い、混合メタン発酵の安定した処理が可能であるかどうかについて評価を行ったとともに、設計データを得た。AnMBRによる処理実験では、HRT30, 10, 5および3.5日の条件における流入CODのメタンへの変換率はそれぞれ、80%, 67%, 56%および46%であった。余剰汚泥を多く含む混合メタン発酵では、HRTを５日以下に短縮しない方がよいと考えられる。バイオガスの生成量は、HRT30, 10, 5および3.5日の条件に対応して、0.71, 0.62, 0.58, 0.46　L/投入g-VSであり、HRTの短縮に伴い顕著に減少したので、10日ぐらいが適切と考えられる。HRT5日におけるバイオガスの組成として、メタン（CH4）が57%、二酸化炭素（CO2）が33%, 硫化水素（H2S）が1900ppmであった。

The purpose of this study is to improve the effectiveness of the low-carbon chemical industry in the development of new low-carbon materials. The fermentation broth is highly sensitive to low carbon content. At the same time, the temperature of the fermentation broth is low-carbon and high-level. At the same time, the enzyme enzyme is used to separate the antimicrobial membrane from the anti-temperature tank, and the carrier type one-slot ANAMMOX is used for asphyxiant treatment. The new regulation is used to control the temperature. The specific and secondary research projects are based on the following parameters: (1) the decomposition of precursors to promote the study of pre-treatment, (2) the solubility of AnMBR, the formation of high efficiency, (3) the addition of carrier-type one-trough ANAMMOX, the high degree of fermentation of the digestive juice, and (4) the high degree of fermentation of the digestive juice. This is a link between the study and the results of the study. The results show that there is no significant difference between the two groups. In this connection, you can learn more about the effects of low carbonization on the basis of the results of the study. The results show that there is no significant difference between the results of the study and the analysis of LCA. In Pingcheng 30, it is possible to improve the stability of the mixture containing nitrous oxide (category 4) by using a high-temperature MBR system, which can be used to control the temperature. AnMBR