成果報告書詳細
管理番号20090000000255
タイトル*平成20年度中間年報 バイオマス等未活用エネルギー実証試験 バイオマス等未活用エネルギー実証試験 小型高速メタン発酵システムによる食品バイオマスエネルギー化実証試験事業
公開日2009/8/18
報告書年度2008 - 2008
委託先名明治乳業株式会社 メタウォーター株式会社
プロジェクト番号P02057
部署名新エネルギー技術開発部 バイオマスグループ
和文要約明治乳業(株)神奈川工場では、製造工程より発生する牛乳・ヨーグルト等の有機性廃棄物を産業廃棄物として外部委託処分していた。これらの有機性廃棄物の保有しているエネルギーを有効利用するとともに、温室効果ガスの削減を目的として、平成17年度にメタン発酵設備を工場内に設置した。平成18 年3 月から廃乳製品を原料バイオマスとしてメタン発酵を行い、回収したバイオガスを燃料にボイラーで蒸気を生成し、工場内の蒸気需要に活用するバイオガス化・熱利用の実証試験を行ってきた。 平成20 年度は、昨年度に引き続き実証試験データの取得による長期安定運転の確認とともに、昨年度、判明した課題に対する対策と検証を行い、以下の成果を得た。1. 平成20 年度の運転日数は延べ344 日で、設備の改造、点検等で21 日間停止した。この間、処理した原料バイオマスは614t、回収バイオガス量は約34,000Nm3で、発酵槽の加温に用いるとともに工場内で利用した。 2. 定格運転での有機物(VS)分解率は79.1%、投入原料当りのガス発生量は58Nm3/t(固形物(TS)当りでは901Nm3/t)と昨年度と比べて若干低かった。 3. 発生ガス量によるTS 濃度制御では、調整後のスラリーTS 濃度を目標値にすることができ有効性を確認できたが、ばらつきが±40%と大きかった。 4. 発酵槽の加温を熱交換器加温からスラリーへの蒸気直接投入を併用する方式に変更した結果、総合効率が約3 ポイント向上し、蒸気直接投入が総合効率改善に効果があることを確認できた。 5. また、バイオガス配管へのドレンタンク設置、洗浄機能付電気伝導度計への変更、スラリーの間欠投入から連続投入への変更についても、省力化やコストダウン対策として有効であることが確認できた。 今後の実証試験では、長期安定運転を継続しつつ、以下の課題について検討するとともに、4 年間の実証試験成果のまとめとコスト評価を行う。1. 循環発酵液への直接蒸気投入加温による総合効率向上効果の検証2. スラリー調整槽なしでの運転評価とコストダウン効果の検証3. マイクロ波濃度計によるTS 濃度制御効果の検証
英文要約Meiji Dairies Corporation, Kanagawa Plant, had been discarding collected dairy products such as milk and yogurt as well as effluent generated in the production process as industrial waste. To utilize the energy contained in such organic waste and to reduce emission of global warming gas, we installed methane fermentation facility in the factory in fiscal 2005, and have conducted verification tests for bio gasification and heat utilization from March 2006. In these tests, the collected biogas has been used as fuel to generate steam in a boiler to be utilized for heating and pasteurizing demand. In the fiscal 2008, along with the continuation of a long-term stable operation, we took some measures against problems found in the previous fiscal year and verified effects. The achievements and findings from such efforts are as follows: (1)The total operating days in the fiscal 2008 is 344 days. The facility was shutdown for 21 days for retrofit and maintenance. The sum total of the raw material biomass treated was 614 t, while recovered volume of biogas was some 34,000 Nm3. (2)The average decomposition rate of organic matter (VS) in methane fermentation was 79.1%, and the volume of biogas generated per unit weight of raw material biomass was 58 Nm3/t (901 Nm3/t per unit weight of solid used) under the rated load. (3)We tried to control total solid (TS) concentration of influent of the digester tank and stabilize it automatically by measuring gas generation amount. The result was, however, unsatisfactory that fluctuation of TS ranged some ±40%. (4)We remodeled heating system of the digester tank from double-looped heat exchange system to direct steam injection to influent slurry in order to increase energy utilization efficiency, resulted in increase of the efficiency by some 3% to 35.5% at average ambient temperature of 12 degree centigrade. (5)We quitted intermittent influent feeding and initiated continuous influent feeding for cost-cutting and verified its effectiveness. Besides, we installed a small container to collect drain from gas pipes and remodeled electric conductivity measurement equipment, resulted in laborsaving. In the upcoming fiscal year, along with the summarizing of four years of verification operation, the following challenges should be reviewed. (1)To improve energy utilization efficiency by introducing direct steam injection to circulated digested fluid, (2)To eliminate a slurry tank in which dairy products are to be diluted for cost-cutting, (3)To examine efficiency of a new control method of TS concentration of influent slurry using micro-wave concentration metering
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