Cm3200　需要対応型バイオマスリファイナリーシステムの構築

• 課題番号: 2009017359
• 研究機関名: 独立行政法人農業・食品産業技術総合研究機構; 千葉県農林総合研究センター; 農事組合法人和郷園; 東京大学
• 研究期間: 2007-2011
• 年度: 2009
• 摘要: （Cm3210)山田バイオマスプラントの効率的な運転方法を明らかにするため、約４年間の運転実績をもとに装置別の消費電力の変動を整理し、原料1ｔ当たりの生成物量、消費電力量の原単位を求めた。また各工程・機器の修繕・保守点検の状況、経費等のデータを整理・解析した。さらにこれまでのトラブルリストを作成し、トラブルがプラントの運転に与える影響や教訓を明らかにし、プラントを継続的かつ安全で効率的に運転するための対策を整理した。（Cm3220)メタン発酵消化液の農地施用における省エネ化、低コスト化を図るため、様々な消化液の輸送・散布方法を試行し、プラントで生成した全量が利用可能になった。また、情報管理に基づく散布計画の作成に着手した。消化液の高付加価値のため、実用化が期待されるアンモニア性窒素の抽出・固形化方法について運転条件と生成物量との定量的関係を調査し、アンモニア性窒素の抽出率を75％程度にすることによりヒーターの電力消費量が抽出量1g当たり30％以上低減できること、またアンモニア性窒素の固定に用いる二酸化炭素ガスにバイオガスを用いることにより外部調達が不要なことが明らかになった。消化液脱水ろ液を減圧蒸留して得た窒素肥料の効果を確認した。メタンガスの燃焼装置を設置したハウスにおいて半促成トマト栽培試験を行い、炭酸ガス施用効果を明らかにした。（Cm3240)メタンガス利用による化石エネルギー消費量削減量を算出するため、バイオガス分離精製用の小型PSA装置を設計・制作し、運用データを収集・整理した。製品メタンガス濃度として99％レベルが可能で、メタンの回収率は吸着材の性能により20～90％の範囲で変化することを明らかにした。これらのデータをもとに、地域におけるメタンガスの民生利用としては、生成されるバイオガスのうち必要な量だけを開発した技術で製品メタンガス化し、その他のものはそのままバイオガス発電し、製品メタンガスをつくるときに発生するオフガスはバイオマス発電ラインに戻すシステムを提案した。（Cm3250)消化液施用に伴う大気への環境負荷量を20ポイント削減するシナリオを提示するため、山田バイオマスプラントの運転データ、消化液の輸送・散布データ及び近隣圃場での土壌からの亜酸化窒素発生量の実測値をもとに、消化液を液肥利用するメタン発酵システムの温室効果ガス排出量を算定する手法を開発した。試算の結果、2008年の山田バイオマスプラントにおける二酸化炭素排出量は原料1ｔ当たり11.1kgとなり、コジェネレーションを導入した場合とほぼ同等の効果があることが明らかになった。液肥利用における温室効果ガス排出量削減のためには、消化液の輸送距離の短縮が有効であることが示された。
• カテゴリ: 肥料 高付加価値 省エネ・低コスト化 低コスト トマト メタン発酵消化液 輸送