成果報告書詳細
管理番号20150000000051
タイトル平成23年度-平成25年度成果報告書 「バイオマスエネルギー技術研究開発 戦略的次世代バイオマスエネルギー利用技術開発事業(実用化技術開発) 地域共同有機マス(コ・フェルメンテーション)を用いたエネルギー最適回収方法及びエネルギー最適利用方法の確立」に関する研究
公開日2015/3/25
報告書年度2011 - 2013
委託先名株式会社エネコープ
プロジェクト番号P10010
部署名新エネルギー部
和文要約1.株式会社エネコープの事業推進の背景
(株)エネコープは、生活協同組合コ-プさっぽろ(以下、「コープさっぽろ」と言う)のエネルギー部門を担当する100%子会社である。当社の本事業の目的は、再生可能エネルギーを社会へ普及させることである。コープさっぽろは、生鮮食品と加工食品の販売を主として行っており、販売の過程で発生する野菜・くだもの・パン・魚等の食品残さを、処理業者へ委託し焼却処理していた。また、組合員から廃食油を回収(約70,000ℓ/年)しBDFとして燃料化しているが、その約一割が粗製グリセリンとして副産物となって発生している。
七飯地区の搾乳牛酪農家より排出されるふん尿を主原料とし、コープさっぽろから発生する食品残さや粗製グリセリンを同時にメタン発酵することによるバイオガスプラントは、バイオマスがカーボンニュートラルという特性を持つことから化石資源由来エネルギーの代替につながり、また、地球温暖化防止に有効であるとともに持続可能な循環型社会の形成に向けて重要な役割を担うものである。本事業を推進し、その実用化の成果を得ることで、発生バイオガス利活用での再生エネルギーの有効利用、消化液の地域牧草地・畑地への還元での持続可能な循環型地域社会の形成、北海道各所への面的展開が可能となることを共同研究事業の目的とした。
2.バイオガスプラントの課題 搾乳牛のふん尿(以下「ふん尿」という)・食品残さ・粗製グリセリンの廃棄物を原料として常時供給が可能で、実用化に近い規模のプラントで長期にわたり稼動した例はない。
課題1:グリセリン混合メタン発酵技術の開発(平成23年-平成25年度)
    副題:バイオガス利活用の検討、蛋白質の投入の検討
目標 :現状技術と比較して、バイオガスの発生量を20%増加させるためのふん尿・食品残さ・粗製グリセリンのメタン発酵槽への投入量および発酵に関する最適条件を明確化する。
課題2:生物脱硫システムの開発(平成23年-平成25年度)
目標 :発生バイオガス中の硫化水素濃度を70%以上低減するための生物脱硫装置を開発し、脱硫剤(酸化鉄)使用量を従来と比較して1/3以下となる最適条件を明確化する。

3.ラボ試験の進め方と成果
大規模試験装置で実験を行う前に基礎データ収集を目的として、再委託先である酪農学園大学でラボ試験を行い、発酵条件、脱硫のデータ収集で可能性を確認した。
課題1の成果
ふん尿、食品残さを混合比10:3のバイオガス発酵に粗製グリセリン1%、3%を長期にわたり投入し、発生ガス量が20%以上増加する副資材として有効であることを確認ができた。
課題2の成果
生物脱硫での純酸素投入(0.5%)が空気投入(2.5%)効果と同等であり脱硫率95%を確認し、脱硫率70%、脱硫剤の消費量1/3以下にすることを可能にする基礎データの確認ができた。純酸素を利用したことにより窒素混入を防ぐため、精製ガスのメタン濃度が向上し天然ガス(12A)相当になる可能性を確認した。 
英文要約Abstract

Development of Valuable Energy Recovery Technology and a Suitable Utilization System from Feedstock

R&D Backgroun
Eneco・op Co. , Ltd. is a subsidiary of Co・op Sapporo.Co・op Sapporo group sells perishables and bread and daily necessities more. In the stores, the organic waste such as vegetables, fruits, bread and fish occurs by the process of sales activities. To date we worked to burn up organic waste by fossil fuel reluctantly.
The current organic waste treatment method for fossil fuel faces serious challenges in that concerns regarding global warming and higher energy consumption call for more efficient solutions. This
R&D intends to explore an alternate method for a more environmentally friendly organic waste treatment system and the recovery of sustainable natural energy using anaerobic digestion of biowaste

R&D Themes and Objectives
The objective of this R&D is to develop new methane fermentation technology using cow manure, food waste residue and glycerin (BDF residue), and biological desulfurization systems. The methane fermentation technology is aimed at reducing costs, developing a biological desulfurization system using pure oxygen to purify biogas as well as increasing energy recovery and biogas volume by employing a wet methane fermentation device.

Aims and results of the development
1. R&D of Wet Methane Fermentation Technology with glycerin
We were able to achieve an aim to increase quantity of biogas (20%) in the examination that added glycerin in the methane fermentation state that mixed Cattle manure and organic waste.

2. Development of a Desulfurization System Using Pure Oxygen
We realized 95% of desulfurizations rate by having used pure O2 for creature desulfurization and achieved 70% of aims. The methane density of purified gas improves, and city gas (12A) equivalency is provided, and it is to have enabled the use of the general general-purpose apparatus.
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