고속으로 음식물 쓰레기에서 수소와 바카라 룰을 수집 할 수있는 세계 최초의 새로운 시스템

국립 선진 산업 과학 기술 연구소 (Yoshikawa Hiroyuki의 회장) (이하 AIST ") (Owadano Yoshiro 회장), Nishihara 환경 기술 주식 Co, Ltd의 에너지 기술 연구 부서 (이하 Owadano Yoshiro), EBIAHARA CORPORATION [Shimakawa Fumio 대통령] Sadao] 및 Bioindustry Association [Beppu Teruhiko 회장], 공동anaerobic microorganism8516_8606

사진 1 실험 식물 모양

이것은 새로운 에너지 및 산업 기술 개발 기관 [Makino Tsukasa의 회장] (이하 "NEDO 기술 개발 조직")의 계약 연구의 결과 : "고효율 수소 및 유기농 폐기물의 고효율 수소 및 바카라 룰 발효에 중점을 둔 2 단계 발효 기술 개발 (2001-2005)" "

이 연구 개발에서 모의 ​​음식 폐기물, 종이 폐기물 및 식품 폐기물을 사용한 수소 및 바카라 룰 발효는 실험실 규모로 확인되지만 시험 작업은 7 월부터 실제 규모의 10 ~ 100 규모로 시작됩니다

식품 폐기물, 종이 폐기물 또는 식품 기반 폐기물과 같은 높은 수분 함량으로 유기 폐기물을 분해하는 새로운 기술을 실질적으로 구현하는 것을 목표로, 이전에 바카라 룰 발효에 의해 수소, 바카라 룰 및 이산화탄소로 빠르게 처리하기 어려웠던 식욕 부서의 미생물에 의해

이 실험 공장은입니다가용화/수소 발효기그리고 바카라 룰 발효 탱크에 대한 새로운 2 단계 발효 방법이 채택되고, 기존의 바카라 룰 발효와 비교할 때, 전체 처리 시간은 현재 25 ~ 15에서 단축 될 수 있으며, 에너지 회수율은 40%에서 46%에서 55%로 증가 할 수 있으며, 고속 및 고속에서 유기농 물질을 수소 및 바카라 룰으로 고유 한 특징으로,이를 회복하고 회복한다

앞으로 우리는 다양한 실험 데이터를 수집하여 검증 연구를 촉진하고 향후 상업화를위한 목표를 설정할 계획입니다

사진 2 : 가용화 및 수소 발효 탱크 (왼쪽)

　Biomass(생물학적 자원)는 재생 가능한 유기물이며 지구 온난화를 청소하고 줄일 수있는 능력이 있으며 환경에서 조화로운 많은 양의 에너지 자원을 도입하는 것이 제안되었습니다 2002 년 12 월 내각 결정에 따르면"바이오 매스 일본 종합 전략"| 지구 온난화 가스 배출량을 줄이고 재활용 기반 사회를 만드는 관점에서 개발 및 소개를 위해 달성하기 위해 특정 목표를 설정하는 등의 사용을 최대한 활용해야합니다

바카라 룰 발효는 미생물을 사용하여 가축 폐기물 및 유기 슬러지와 같은 폐기물 바이오 매스에서 바이오 가스를 생산하는 기술로 알려져 있지만, 분해 속도가 낮고 반응이 느리기 때문에 적용 제한된 응용이 있으며 연간 1 억 톤 이상의 유기 폐기물은 생기 및 상륙을 효과적으로 재활용하지 않고 처리됩니다

따라서, 수분 함량이 높은 이러한 유기 폐기물을 사용하는 효과적인 조치로서, 우리는 바카라 룰 발효의 분해 속도를 향상시켰다에너지 복구율를 개선하고 처리 할 수있는 폐기물 유형의 수를 확장하고 잔류 물 수를 줄이는 것이 었습니다

혐기성 미생물을 사용한 2 단계 수소 및 바카라 룰 발효 기술은 이러한 문제를 해결하고 에너지 (화석 연료의 효과), CO₂폐기물 처리량 감소, 새로운 시장 창출 등에 기여하는 것으로 여겨집니다

이 실험 공장의 건설은 "2 단계 발효 기술 연구 및 개발의 일부이며, 유기 폐기물의 고효율 수소 및 바카라 룰 발효에 중점을 둔 5 개의 당사자가 공동으로 제안하고 채택한 공개적 인 제공 프로젝트"Biomass Energy High Efficiency Transformation Technology Development (FY2001-2005)에 의한 BiOMASS 에너지 고효율 변환 기술 개발 (FYO2001-2005)에 의해 공동으로 제안되고 채택되었습니다

연구 개발 시작 이후 각 원소 기술의 개발 결과로 인해,이 실험 플랜트는 고효율 수소 발효 및 바카라 룰 발효에 중점을두고 총 수소 및 바카라 룰 발효 시스템의 기본 흐름을 완료하는 2 단계 발효 기술의 주요 장치 인 각 탱크의 사양을 결정함으로써 가능해졌습니다

이 연구 개발에서 최근 몇 년 동안 연구가 진행되었습니다완전한 미생물 그룹 (microflora)를 사용한 가용화 및 수소 발효 바카라 룰 발효를위한 전처리로 도입되며, 비교적 높은 수분 함량을 갖는 고체 유기 폐기물에서 수소와 바카라 룰을 추출하는 기술이 개발 될 것이다 가용화 및 수소 발효 공정은 유기물의 가스화 속도를 향상시키고 전체 가공 시간이 단축되어 가열 및 작동에 필요한 입력 에너지를 줄여 에너지 회수율이 향상됩니다 궁극적 으로이 회사는 실질적인 규모로 에너지 회수율을 55% 이상으로 고효율 수소 및 바카라 룰 발효 시설을 실용화하는 것을 목표로합니다

이 새로운 프로세스의 개발은 전체 공정 기간 (현재 25 일은 15 일)을 줄이고 기존의 바카라 룰 발효의 경우에 비해 유기물 분해 속도 (현재 60-65%는 80%)이며 현재 40-46% 정도의 전체 시스템 에너지 복구 속도는 실제로 규모로 55% 이상 (Caloric Equivalent)로 개선 될 것으로 추정됩니다

이번에 작동 할 실험 플랜트는 수소-바카라 룰 2 단계 발효 시스템의 효과를 확인하기 위해 실제 척도의 10 내지 100의 척도로 테스트됩니다 AIST 식당에서 방전 된 남은 음식 (50kg/일)을 원료로 사용하고 수소 발효 가스가 하루에 05 ~ 1m입니다³, 바카라 룰 발효 가스 5-10 m³복구 할 수있을 것으로 예상됩니다 [표 참조]

또한,이 연구 개발의 특징 중 하나는 수소 가스가 발효를 통해 분리되고 추출된다는 것입니다

이 실험 플랜트의 원소 기술의 연구 및 개발의 일환으로, AIST 및 기타 기관은 "혐기성 가용성 공정의 연구 및 개발", "식품 폐기물의 수소 및 바카라 룰 발효 과정의 연구 및 개발", "수소 및 바카라 룰 발효 과정의 연구 및 박사 및 바카라 룰 발효 과정의 개발", "효율성 및 바카라 룰 발효 과정의 개발" ","및 생물 공학 연구 및 개발 및 생물 공학 연구 "" 복합 열수 기술 " 이러한 연구 및 개발은 바카라 룰 발효 미생물의 분석 및 제어, 가용화 기술, 수소 및 바카라 룰 발효 기술과 같은 다양한 원소 기술을 제공했습니다

이러한 결과를 바탕으로, 우리는 실험 플랜트의 설계, 건설, 운영 및 평가에 중점을 둔 "전체 시스템의 개발 및 시연"에 대한 연구 개발을 공동으로 수행하고 있습니다 이 실험 공장은 올해 7 월에 완료되어 현재까지 원소 기술의 연구 및 개발 결과를 고려했습니다

이 기술은 연구 개발 결과를 바탕으로 미래의 전망이 될 것으로 예상되며, 수소 및 바카라 룰 발효에서 생성 된 수소 가스는 연료 전지의 연료로 사용될 수 있으며 바카라 룰 가스는 가스 엔진, 보일러 및 연료 전지의 연료로 사용될 수 있으므로 광범위한 영역에 걸쳐 상용화 할 수 있습니다

2 단계 발효 방법의 그림 특성

2004 년 7 월 말, AIST 식당 및 기타 장소의 남은 음식, 종이 폐기물 또는 식품 기반 폐기물을 사용한 실험은 가스화 효율 및 에너지 회복 속도에 대한 실험 데이터를 수집하기 시작합니다 이러한 결과를 고려하여, 우리는 복잡한 건물 (레스토랑, 호텔, 사무실, 상점 등) 및 과자 및 빵 폐기물, 과일 가공 잔지 등의 식품 공장 및 설탕 공장에서 재활용에 적합하지 않은 음식물 쓰레기 및 종이의 경우에 가정되는 데모 테스트로 계속 이동할 계획입니다

◆ 혐기성 미생물

산소가 필요하지 않은 미생물은 혐기성 미생물이라고합니다 바카라 룰 생성 미생물은 특히 성장 및 활동에 가혹한 혐기성 조건이 필요합니다 혐기성 미생물의 작용은 유기물을 바카라 룰 또는 에탄올로 전환시킬 수있게한다[참조로 돌아 가기]

◆ 가용화/수소 발효

식품 폐기물 및 종이 폐기물의 바카라 룰 발효 처리에서, 문제는 고체 유기물의 분해가 물에 용해 된 상태로의 반응입니다 식용 폐기물 및 종이 폐기물을 가용화하는 동안 수소가 추출되는 발효 방법을 가용화/수소 발효라고합니다[참조로 돌아 가기]

◆ Biomass

일정량으로 축적 된 식물과 식물에서 파생 된 유기 자원이며 농업, 임업 및 어업, 유기 산업 폐기물 및 슬러지와 같은 다양한 자원을 포함합니다[참조로 돌아 가기]

◆ Biomass/Nippon 종합 전략

2002 년 12 월, 정부는 민간 시장 원칙에 따라 바이오 매스의 포괄적 인 활용을 바탕으로 미래에 지속적으로 개발 될 수있는 사회를 실현하고 가능한 한 바이오 매스를 최대한 우회함으로써 실현하기위한 비전을 제안했다[참조로 돌아 가기]

◆ 에너지 회복 속도

입력 에너지에 대한 에너지 백분율 (수소 가스의 열량 + 바카라 룰 가스의 열량)/(원시 바이오 매스의 열량 + 열 + 작동 전력)[참조로 돌아 가기]

◆ 완전한 미생물 그룹 (microflora)

바카라 룰 발효에서, 수많은 다른 미생물이 함께 작용하여 바카라 룰 가스를 생산하기위한 반응을 발전시킨다 이러한 다양한 미생물이 혼합되는 미생물 그룹을 복잡한 미생물이라고합니다 현재, 복잡성으로 인해 상세한 분석이 어렵고 복잡한 미생물의 유전자 변형도 어렵다 바카라 룰 발효 효율을 향상시키기 위해 복잡한 미생물 그룹에 대한 연구에서 진보가 예상된다[참조로 돌아 가기]