成果報告書詳細
管理番号20110000001581
タイトル平成20年度~平成22年度成果報告書 新エネルギー技術フィールドテスト事業 地域バイオマス熱利用フィールドテスト事業 廃棄日本酒を対象とした低濃度バイオエタノールの熱利用実証試験事業
公開日2011/10/12
報告書年度2008 - 2010
委託先名白鶴酒造株式会社
プロジェクト番号P07018
部署名新エネルギー部
和文要約日本酒は食品のような賞味期限は定められていないが、一般に殺菌処理しない日本酒は3ヶ月~6ヶ月、殺菌処理したものについても1年程度が限度と言われている。したがって、出荷後一定期間経過した日本酒は、品質管理の面から酒造会社が回収し、産業廃棄物として処分している。一方、廃棄日本酒には10数%のエタノール分が含まれており、これをエネルギーとして回収し、日本酒の製造ラインに使用することで、化石燃料の削減、すなわち温室効果ガス削減効果が期待できる。そこで我々は、廃棄日本酒を超音波霧化すると廃棄日本酒中のエタノールが霧側に濃縮されることを利用し、霧化装置で得られる霧状の濃縮エタノールを燃料として直接ボイラへ投入し、燃料として燃焼装置(ボイラ)で直接利用することで化石燃料(都市ガス)の削減、すなわち温室効果ガス削減を図った。まず始めに霧化装置の霧化量を確認した結果、霧化量は4L/hrであり、目標値33L/hrの12%程度であった。霧化量が少ない原因としてキャリアガスの不足が考えられたため、ボイラバーナおよび霧化装置出口からボイラバーナまでの配管を改造し、ガス流れの抵抗を低減させた。また、霧化量を増加させることを目的に、霧化装置内におけるキャリアガスの偏流を改善し、かつ、液深が一定(40mmH)となるように制御方法も変更した。霧化装置の上蓋を開放した時、キャリアガス量120 m3/hrで霧化量が26L/hr、170 m3/hrで30L/hr以上となり、計画霧化量33L/hrには及ばないものの霧化能力は大幅に改善された。しかし、2台の霧化装置の合流部を開放した状態では霧化量が半分に低下した。これは、合流によりミスト同士が衝突することで、ミストがドレン化し、霧化装置へ逆流していることが影響していると考えられた。そこで、霧化装置出口からボイラまでの距離を短くすることによって、ミスト同士の衝突をできるだけ回避した。しかし、霧化ミストのドレンによる逆流は依然として50%以上のままであり、改善効果は認められなかった。また、同条件における水と廃棄酒による霧化量の差が顕著であり、廃棄酒を霧化すると水より50%も霧化量が低下した。現状での霧化装置の性能は、霧化量(廃棄日本酒): 7.4L/hr/2台×6hr/日=0.04m3/日、廃棄酒処理ベースで換算: 70L/hr/2台×6hr/日=0.42m3/日である。2009年3月に霧化燃焼装置を設置して運転を開始した。しかし、霧化装置の能力が目標霧化量(33L/hr)に満たなかったため、以降、改善に向けて種々の検討を行った。
英文要約Sake does not have a specified best before date such as those of foods. In general, the nonsterilized sake is said to have a best before date of 3-6 months, but the sterilized sake is said to have that of around one year. Therefore, the sake having passed the certain best before date after delivery have been collected and disposed as industrial wastes by Sake Brewing Companies. On the other hand, the waste sake contains 10-odd % of ethanol. Its collection and application to the sake manufacturing lines can be expected to create a fossil fuel reduction effect, that is, greenhouse gas reduction effect. So, we tried to reduce the fossil fuel(city gas) or reduce the greenhouse gas by utilizing a phenomenon that supersonic mist treatment of the waste sake allows the ethanol in the sake to be concentrated into the mist side in the following method - the mist-like concentrated ethanol obtained with a mist generating device is loaded directly into a boiler for direct utilization as a fuel in the boiler. At first, initially we confirmed the mist-generation amount of the mist generating device, thus having resulted in that the said amount was 4L/hr–around 12 % of the target value 33L/hr. A little mist-generation amount is considered to have been caused by a shortage of carrier gas. So the boiler burner and the pipe from the outlet of the mist generating device to the boiler burner were remodeled, thereby having reduced the resistances of the gas flows. The one-sided flow of the carrier gas in the mist generating device was improved for increasing the mist generation amount, and in addition, the control method was also modified so that the liquid depth got a certain amount of 40mmH. When opening the upper cap of the mist generating device, the mist generation amount is 26L/hr at the carrier gas amount of 120m3/hr, and it gets 30L/hr or more at 170m3/hr. The mist generation amounts did not reach the planned amount of 33L/hr, but the mist generation capacity was greatly improved. However, the mist generation amount dropped to the half at the status in which the merging unit of 2 units of mist generating device was open. This was considered to have been influenced by the fact that mist mutual-collisions caused by merging turns the mist to a drain, and reversely flows to the mist generating device. So shortening the distance from the outlet of the mist generating device to the boiler enabled the mist mutual-collisions to be avoided as much as possible. However, the reverse flows of the mist drains had remained still 50% or more, and no improvement effects were recognized. The differences in mist generation amounts of the waste sake under the same conditions were remarkable, and the mist-generating out of the waste sake caused a 50% drop of the generation amount, in comparison with that of water. Currently the capacity of the mist generating device is : mist generating amount(the waste sake)–7.4L/hr/2 units×6hr/day = 0.04m3/day; calculation on the waste sake treatment–70L/hr/2 units×6hr/day = 0.42m3/day. The mist generating device installed in March, 2009 started operation. However, the capacity of the mist generation device did not reach the targeted mist generation amount(33L/hr). Since then, we have made various studies for improving point.
ダウンロード成果報告書データベース(ユーザ登録必須)から、ダウンロードしてください。

▲トップに戻る