成果報告書詳細
管理番号20130000001025
タイトル平成22年度-平成23年度成果報告書 新エネルギーベンチャー技術革新事業 新エネルギーベンチャー技術革新事業(バイオマス) 下水汚泥の亜臨界水処理-メタン醗酵システムの実用化に向けた技術開発
公開日2014/2/22
報告書年度2010 - 2011
委託先名リマテック株式会社 公立大学法人大阪府立大学
プロジェクト番号P10020
部署名技術開発推進部
和文要約件名:平成22年度-平成23年度成果報告書 新エネルギーベンチャー技術革新事業/新エネルギーベンチャー技術革新事業(バイオマス) 下水汚泥の亜臨界水処理-メタン醗酵システムの実用化に向けた技術開発

エネルギー源としてバイオマスを評価する際、重要なのは「賦存量」と「集積性」であるが、下水処理汚泥は我が国でこれらの条件を満たす数少ない資源であるといえる。この下水処理汚泥をエネルギー源として活用するために、我々は高温・高圧下で水の加水分解力が増大する作用を利用した「亜臨界水処理」をメタン醗酵の前処理へ適用する検討を進めてきた。 本研究開発においては、亜臨界水処理-メタン醗酵システムの実用化に向けた試験・検討を行い、以下の結論を得た。 まず、下水処理汚泥を対象とした亜臨界水処理-メタン醗酵システムの連続処理試験を行い、下水処理汚泥に亜臨界水処理を施し、竹炭・活性炭を担体として用いた系において、HRT(水理学的滞留時間)=15日、あるいは10日という短い滞留時間でも、メタン醗酵を効率的に進めることができることを示した。また、下水処理汚泥を対象としたメタン醗酵を行う際に求められる担体の必要要件について検討を行った。 さらに、亜臨界水処理-メタン醗酵システムにおけるエネルギーバランスを評価し、亜臨界水処理装置の消費電力を低減すれば、当該システムがエネルギープラントとして自立、さらには外部へのエネルギー供給システムと成りうる可能性を示した。 経済的にも、実験値を用いた検証を行ったところ、平成22年度のFS報告書よりも高い経済効果が期待できることが示唆された。 また、自治体関係者も交えたビジネスプランのブラッシュアップを行い、今回我々が提供する技術が確立・実用化のメリットを共有するとともに、本技術の実用化に向けて、継続して検討を進めていくコンセンサスを得ることができた。 今後は、し尿汚泥の亜臨界水処理-メタン醗酵や連続式の消化汚泥脱水など、実証規模で試験を行わなければ検証できない事項も残っていることから、現地での下水処理施設と連動したフィールドテストを実施し、更に確度の高い経済性評価を行っていく必要がある。
英文要約Title:New Energy Venture Business Technology Innovation Program / New Energy Venture Business Innovation Program (Biomass) / Technological development for practical use of sub-critical water treatment-methane fermentation system of sewage sludge (FY2010-FY2011) Final Report

For the assessment of biomass as energy source, ‘abundance’ and ‘clustering ‘ are two important factors. Sewage sludge can be said to be one of rare sources to meet the above factors. :For producing energy from sewage sludge, we have being pursued the utilization of sub-critical water process as pretreatment of methane fermentation due to its increased hydrolysis ability to organic substances at high temperature and high pressure. :At this research, through experiments, we discussed the possibility to put practical use of the combination of sub-critical water treatment and methane fermentation. The results are summarized below. :Firstly, using sewage sludge as treatment object, we conducted continuous experiments by utilizing sub-critical water treatment and methane fermentation system. :By using active carbons from wood and bamboo as immobilized carrier, we got effective fermentation result even in a short HRT (hydrological residence time) of 15 days or 10 days. :Also, experiment data suggested it's a necessary requirement to use active carbon as immobilized carrier for methane fermentation treatment when using sewage sludge as raw material. :Secondly, we calculated and evaluated energy balance in this combination treatment system. If the power consumption can be lowered in sub-critical water process, it is possible to use this system as an independent energy plant as well as an energy supply system to facility's outward. :Our verification experiments suggested that it is expected to yield the higher economical effect compared with the data written in Feasibility Study Report by Sumoto city in 2010. :For yielding practical application and sharing our technologies with autonomous communities, we are conducting business studies and business optimization discussion with communities and consensus were obtained among us. :The remaining research task is to conduct on-site tests to treat night-soil and sewage sludge using subcritical water treatment and methane fermentation system and dewater digestive sludge by continuous running. :We think it is necessary to run field tests together with local sewage treatment facilities for getting more accuracy economic evaluation.
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