牛糞の液体燃料化

• 担当機関: 農業環境技術研究所
• 研究期間: 1996～1996
• 発行年度: 1996
• 要約: 水分を含んだままの牛糞を300℃、10MPaで高温高圧処理することによって、牛糞に含まれる有機物の27%を液体燃料（オイル）化できる。生成したオイルの熱量は約30MJ/kgであり、C重油の熱量の70%程度に相当する。
• 背景・ねらい: 畜産物及びその加工品の需要が増大した結果、畜産廃棄物の量が増加し、適切な処理・利用が困難になりつつあることから、新たな用途の開拓が急務となっている。そこで、家畜糞を熱エネルギー源として利用できるように糞の液体燃料（オイル）化技術を開発する。

成果の内容・特徴

1. 水分を含む牛糞を高温高圧反応槽（図1）で300℃、10MPa程度の高温高圧で処理し、ジクロロメタンで抽出することにより高粘度のオイルが得られる。
   
2. 牛糞の含水率が75～90%の範囲内では、オイル収率は良好で一定している。
   
3. 反応温度が250℃のときのオイル収率は20%（対有機物）程度であるが、280℃、300℃、320℃でのオイル収率は25%前後に高まる。
   
4. 急速加熱して約10分間で300℃まで昇温させると、オイル収率は300℃を保持した時間によって変化し、300℃を10分間保持したとき、27%で最も高い（図2）。
   
5. 触媒として炭酸ナトリウムや水酸化ナトリウム、塩化亜鉛を添加してもオイル収率の向上は認められないことから、原料牛糞中にはこれらの物質とほぼ同等の触媒作用をする物質が含まれていると考えられる。
   
6. オイルの元素組成から、オイルの熱量は約30MJ/kgと推定される（表1）。これは一般的なC重油の熱量の70%程度に相当する。
   
7. オイルの13C NMRスペクトルから、オイルを構成している炭素の主要な構造はアルカンと考えられる（図3）。
   

成果の活用面・留意点

1. 牛糞のオイル化技術開発の基礎として活用できる。
   
2. オイル収率の改善及び得られたオイルの質の向上（低粘度化、高熱量化、不純物の除去）のための技術開発が必要である。
   
3. オイル以外の副生成物の処理利用技術の開発が必要である。
   

• カテゴリ: 肥料 加工