2009.9/16〜18/広島大学
第41回化学工学会秋季大会

バイオマスについては、エネルギー部会・バイオ部会・環境部会の合同セッションが初日はAA会場、2,3日目は会場・V会場で行われました。逐次、発表を紹介させていただきます/matumura
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抄録者:松村,、隈部
追加コメント、抄録を歓迎します/sano


ーーー初日(AA101〜125、23件)ーーー
AA101 バイオマス熱分解ガスを動力とする流動のためのバイオマス供給方法の検討/西村ら(群馬大)
 バイオマスのガス化によって生成したガスそのものを流動化ガスとして用い、流動化に必要な水蒸気量ならびに動力の削減を試みる。流動化に必要な過剰ガス量を削減と。

AA102 流動層バイオマスガス化における廃棄物系触媒の好適反応条件/齋藤ら(群馬大、APEX)
 廃レンガを触媒として流動層バイオマスガス化を行う。熱分解ガスを上方から供給し、気泡流動層でタール改質水蒸気濃度30-50%、FeOの状態、バイオマス供給速度大が好条件と。

AA103 木質バイオマスの炭化を利用した新発電燃料製造プロセスの開発/高橋ら(信州大、RITE)
 木質バイオマスを炭化してエネルギー密度を高め、輸送コストを低減する提案。炭化によるエネルギー収率の低下を防ぐために生成した炭化物を用いてタールを回収、熱量の83%を回収できる。5 MPaで成形して1100 kg/m3の密度、32.6 MJ/kgの発熱量を得る。

AA104 Effects of operating conditions of production of useful materials from jatropha shell /Patima et al. (Tokyo Inst. Tech.)
 ジャトロファの油をとった後のについて熱処理を行い、各生成物の収率分布ならびにタール中の有用化学物質を確認。炭は活性炭とする。タール中には酢酸、メタノールを主要成分として確認。

AA105 Fast pyrolysis of sewage sludge: Nitrogen containing species in products/曹ら(群馬大、群馬県産業支援機構)
 下水汚泥急速熱分解油窒素含有量が高いため、これを低下させる検討の第一段階として窒素の挙動を確認。NH3、チャーN水溶性有機物Nが主要な移動先。

AA106 Catalytic behavior of a novel nickel-loaded brown coal char on decomposition of swine compost volatiles at comparatively low temperature/李ら(群馬県産業支援機構、群馬大)
 バイオマスの低温ガス化に、簡単にニッケルをイオン交換して得た触媒を利用。ラボスケールの固定層反応器を用い、豚糞の熱分解で発生したタール分解。無触媒の場合よりもガス化率が倍以上に。

AA107 Preparation of EDLC using black liquor/趙ら(群馬大)
 電気二重層コンデンサ、黒液を用いて生産。黒液炭化温度、賦活温度、賦活時間の影響、比表面積と細孔径静電容量への影響を測定。600℃炭化600℃で3 h賦活して42 F/gを得る。

AA108 イオン液体中へのセルロース溶解カルバメート化反応/山内ら(金沢大)
 イオン液体セルロースを溶解し、カルバメート反応を進行させて光学異性分離に用いるカラム充填剤を得る提案。イオン液体中で反応を進行させた後、メタノールで析出させ、生成物を分離、回収。

AA109 バイオマス超臨界水ガス化におよぼす水密度の効果/長田ら(一関高専、産総研)
 実バイオマスであるバガス回分式反応器で超臨界水ガス化する時の水密度の影響を確認。水密度に対するガス化率の変化はS字型となり、低密度でガス化剤としての効果、高密度で加水分解溶媒の効果と考えられる。

AA113 バイオマス構成成分加圧熱水中での酸化分解による有機酸の回収/岩井ら(京都大)
 リグニンからの有用成分回収を目的として、リグニンスルホン酸塩水溶液を水熱酸化処理。蟻酸、酢酸、コハク酸の生成を確認。二酸化炭素の発生が同時に進行する。

AA114 加圧熱水処理によるモウソウチクからの有用物質生産/熊谷ら(九州大、佐賀大)
 モウソウチクを回分式反応器で180〜260℃、5〜30 minの条件で水熱処理、生成物に有機酸として蟻酸、酢酸、グリコール酸、レブリン酸を、フラン類としてHMF、フルフラールを確認。

AA115 流通管型反応装置を用いた水熱処理によるヘミセルロース可溶化・糖化/佐藤ら(信州大、物産フードサイエンス)
 エノキダケの廃菌床の有効利用のため、20 kg/hのプラントで水熱処理を行い、キシロオリゴ糖の生成速度を解析。Garroteモデルで整理を試みる。

AA116 木質系バイオマスの酵素糖化に及ぼす熱分解前処理の影響/増田ら(名古屋大)
 木質バイオマスに硝酸塩を加えて加熱処理することによってセルロースの結晶を崩して糖化を行う。硝酸銅でグルコース収率は向上するが、硝酸塩処理でセルロースの一部は分解

AA117 Starch hydrolysis in the Couette-Taylor flow reactor/Robert et al. (Kobe U, Warsaw U Tech.)
 軸上に回転円筒をおいた管型反応器デンプンを加水分解。粘性が高くても扱え、伝熱特性も向上と。デンプン加水分解を連続的に行いという。

AA118 酵素糖化による高濃度糖液の製造/種田ら(日揮)
 高濃度エタノールを得るべく、原料の糖濃度を高めるために、加水分解特性を確認。酵素濃度、基質濃度を変えた実験を行い、生成物阻害の確認のために初期グルコース濃度も変化させて影響を見る。向流型酵素糖化プロセスを提案。

AA119 酵素糖化反応機構の検討/上野ら(日揮)
 セルラーゼの有効利用を目指してその吸着特性濾紙コナラ爆砕物について確認。高温ほど吸着しやすく、濾紙であれば糖化が進むほど吸着したセルラーゼの一部が液相に戻ることを確認。

AA120 酵素糖化液の発酵特性に関する研究/池應ら(日揮)
 実際に濾紙などを糖化した糖化液のエタノール発酵特性を確認。40 g/Lで実験。濾紙の場合もパルプ、爆砕物などの場合も発酵収率が合成培地の場合よりも良好。残渣の影響はほとんどない

AA121 バイオエタノール省エネ濃縮・脱水プロセスの開発/北島、堀添(名古屋大)
 エタノール発酵の脱水プロセスの省エネのために、エタノール水の気液平衡データを整理、プロセス計算ソフトで分離エネルギーを計算。自己蒸気圧縮式とn-ブタン添加抽出蒸留の組み合わせが適切と。

AA122 セルロース系廃棄物配合によるコンポスト化過程でのアンモニア臭低減効果/多々良、中崎(矢崎総業)
 コンポスト製造時のアンモニア臭を抑制するために、放線菌にセルロース基質を与えて成長させ、このときにアンモニアを消費させる。結晶性セルロースの添加でアンモニアが95%抑制できる。

AA123 廃タマネギを基質としたメタン発酵/鎌田ら(関西大)
 廃タマネギメタン発酵特性を向上させるため、150〜250℃で水熱前処理を行う。高温ほど可溶化は進行するが、ガス発生量は150℃が最も高く、高温ではメタン発酵阻害物質の発生が考えられる。

AA124 固体触媒を用いたバイオディーゼル生産におけるイオン液体の利用/中島ら(神戸大、群馬大)
 バイオディーゼルの生産に酵素を有する細胞そのものを触媒として利用するホールセル触媒の利用を提案。メタノールによる失活を防ぐため、イオン液体にメタノール加え、大豆油を加えて反応を進行。

AA125 海洋性細菌Alteromonas marina 由来キチン分解酵素の精製とその特性評価/松本ら(同志社大)
 キチンからキチンオリゴ糖を得るための新規酵素を得るために、Alteromanos marinaを培養、酵素を精製してその有効性を確認。菌体外粗酵素溶液側にpH7〜8で有効な酵素を得る。
ーーー初日は以上です/matumura
ーーー2目(X201〜218、16件/matumura−−−−
X201 木質バイオマス急速熱分解チャ炭素収率およびガス化に及ぼす影響/岩崎ら(成蹊大)
 
木質バイオマス急速熱分解した場合のチャーの生成とその反応挙動をラボスケールの流動層反応器で確認。チャー収率、収率チャーCO2ガス化速度を測定。固定炭素高温ではガス化が進行。

X202
フロー式スラリー床における溶媒効果について〜銅亜鉛触媒メタノール合成〜/三浦ら(東京工科大)
 
ガス化ガスからのメタノール合成スラリー床を用いて行う時の溶媒の検討。ラボスケールのフロー式スラリー床で、ドデカン、1-オクタノール、トリグライムを用いて240℃、3 MPaで反応。

X203
FT合成反応におけるCo/Fe/SiO2触媒の活性/末永ら(東京工科大)
 
ガス化ガスからのFT合成をスラリー床をCo/Fe/SiO2触媒を用いて用いて行う検討。Feの量を変えてもCo添加率に大きな影響はない。

X204
木質バイオマスの伝熱熱分解特性に及ぼす試料サイズの影響/堀内ら(京都大、宇部興産)
 
木材熱分解挙動に及ぼす粒子径の影響を確認するため、TG、管状炉を用いてそれぞれ微粒子、バイオマスボールを熱分解。前者の方が最終固形分収率0.15小さい。これはタールの粒子内拡散ボールでは遅く、残留するため。

X205
飼料イネメタン発酵特性の検討/飯野ら(東京農工大、広島大)
 
成長速度の速い飼料イネメタン発酵でエネルギー利用することを検討。葉、茎、籾各部の発酵特性を確認し、Gompertzの式で整理、これをもとにエネルギー収支を計算。

X206
ポリ乳酸中における未反応モノマーの溶融脱気プロセス解析/松尾ら(日立)
 ポリ乳酸中に残る
未反応モノマーを除去する溶融脱揮プロセスの検討。反応、流動、脱揮の各モデルを連成解析。脱揮には気泡核生成モデルを適用。

X207 Experimental study of the
deposition of heavy metals during the cooling process/程ら(中部大)
 
バイオマス燃焼排ガス冷却時の析出物挙動を実験的に調べる。PbSO4を核に、CaSO4, ZnSO4が析出する様子を確認。気相のS水蒸気分率の上昇と析出は促進される。

X208 Utilization of
off-gas from thermal treatment of wood residues for rubberwood process/三谷ら(東工大)
 
ゴム廃材の有効利用のため熱分解を行い、活性炭、木酢液、ガスを得る。このガスの組成、エネルギー収率を確認、プロセス全体の物質とエネルギーの収支を取り、自立システムを設計。

X209
西豪州乾燥地における大規模植林のための水移動モデル/田淵ら(成蹊大、国環研)
 
オーストラリアの砂漠地での植林のために水移動をモデル化。降雨によって供給された水が、浸透、蒸発、流出で移動る。各移動をモデル化してパラメータを決定、貯水池のレベル変化を再現。

X213 [
展望講演環境・農業・バイオマスの融合−アジアにおけるバイオマスタウン−/迫田(東京大)
 
バイオマスの導入、利用を進める方針と展望を紹介。地球温暖化、地産地消、原風景、食料生産能、地域環境、経済格差対策、貧困対策を踏まえた環境、農業、バイオマスの融合を提案。

X215
劣質炭を用いたバイオブリケット燃焼灰による中国砂漠化土壌改良/酒井ら(工学院大、有明高専)
 
中国乾燥、半乾燥土壌の改良のためにコールバイオブリケット燃焼灰を用いることを提案。0〜3 wt%のを加えると各種土壌特性が改善し、トウモロコシの生産量が増加。

X216
地域バイオマス利活用システム設計支援ツールの構築/望月ら(東京大、いであ、農研機構)
 
バイオマスタウンの構築に専門知識時間がかかることに対し、設計支援ツールを作成。データベースを準備してシステム構築の提案と構築したシステムの評価を行う。対象技術追加が容易と。

X217
ASTER衛星画像を用いた植物成長量の解析/伊東ら(成蹊大)
 
植物成長量をASTER衛星画像を用いて計算する手法の提案。現存量を推定し、その変化から成長量を得る。主に赤外と赤色のデータから評価指数を得て、実測現存量と相関。

X218
バイオマスサプライチェーン構築支援システムの開発/木村ら(京都大)
 
バイオマス経済的に収集するサプライチェーンを決定するためにすべての生産、貯蔵、輸送要素の組み合わせを考え、経済性などの評価関数を定義、これを最小化するように各要素間の輸送量を決定。季節変化についても時間に関する周期境界を導入して対応
ーーー2日目/matumuraーーー

ーーー3日目(V314〜316、3件)/kumabe;(x302〜317、14件)/matumuraーーー

ーーーここから3件/kumabeーーー
V314 副生グリセリン水蒸気改質反応を利用した水素製造技術の開発/(IHI)奥野ら
 BDF製造で副生するグリセリンの触媒による水蒸気改質特性の評価およびプロセス全体の熱効率の検討.600〜800℃の改質速度はPt-Ru/Al2O3>Ni/Al2O3>Ru/Al2O3>>Cu-Zn.Cu-Zn以外はほぼ平衡改質率と同.750℃における熱効率は69%.グリセリン51kgから水素5kgの収率.

V315 粉砕と加熱法を組み合わせたセルロースからの水素発生におけるアルカリ炭酸塩添加効果/(東北大)張ら
 セルロース炭酸塩,Ni(OH)2混合物の粉砕および加熱処理による水素生成特性の検討.セルロースにK2CO3またはNa2CO3を重量比8%添加した場合,200℃から熱分解が始まりCOやCO2が発生.400℃以上で水素が選択的に生成.

V316 バイオマス廃棄物を活用した活性炭細孔制御とメタンガス貯への応用/(宮崎大)鹿田ら
 天然ガス貯蔵法(ANG)の新規吸着剤の開発を目的として,カニ殻焼酎カス,竹からの活性炭の調製およびメタン吸着試験を実施.もっとも吸着量が高い焼酎カスとカニ殻混合活性炭の場合(900℃で調製),市販の活性炭の2倍の吸着量
ーーーここまで/kumabeーーー
ーーーここからmatumuraーーー
X302 竹粉末を原料としたバイオエタノール生成のためのアルカリ処理/柳澤、中崎(静岡大)
 粉砕した竹を各種前処理して同時糖化発酵でエタノール生産を行う。50 μmまで微粉際してアルカリ処理を行うことが有効。固体培養発酵で55 g/Lのエタノール濃度を得る。

X303
をバイオマスとしたバイオブリケットによる石炭燃焼時の脱フッ素/劉、伊東(有明高専)
 石炭粉末、竹粉末、脱硫・脱フッ素剤であるCa(OH)2を混合したバイオブリケットについて、単純混合成形とCa(OH)2を竹に担持してから石炭と混合成形したものを比較。後者が10%脱フッ素率が向上。

X304
石炭燃焼時の脱硫脱フッ素に関する研究/栗山、劉(有明高専)
 モデル石炭ブリケットにCa(OH)2を添加し、脱硫特性と脱フッ素特性を確認。石炭中に含まれる白雲母が熱分解する800℃以上で、これらは競合反応となる。

X305 [展望講演]
バイオマス利用技術における複合微生物系の解析と応用/中崎(静岡大)
 メタン発酵やコンポスト化に見られる複合微生物系についての解析結果を応用していく複合微生物学を化学工学で立ち上げる提案。目的微生物を導入するのに現在の微生物群を弱らせて行うなどの例。

X307
微生物の混合による廃水中セレンの除去/森田、植本(電中研)
 廃水中のセレンを微生物によって処理するためにセレン酸還元菌と硫酸還元菌を加え、さらに硝酸阻害を抑制するために脱窒菌を加えた水処理を行う。3種混合によって硫酸還元阻害を抑制、セレンの除去に成功。

X308
生ゴミ酸発酵プロセスにおける有機酸生成の条件検討/ 宮永ら(東工大)
 メタン発酵の各段階を分離して、特に酸発酵を最適化する検討。アルカリを添加する代わりに余剰汚泥を熱アルカリ処理したものを添加する提案。

X309
九州沿岸海域における鉄分供給藻場再生との関係性評価/山本ら(東京大、長崎大、いであ、大川建設工業、エコ・グリーン、有明高専)
 磯焼けの原因を鉄分供給不足と考え、製鋼スラグ、
木材チップ発酵物を混合したものを用いて藻場再生を行う。北海道に続いて九州地域でも磯焼け状態の改善に成功。

X313
バイオディーゼル燃料生産におけるメタノール添加量低減の検討/辻ら(東北大)
 バイオディーゼル生成時の相分離挙動とメタノール添加量の影響を確認。モル比で
3.9倍のメタノール添加まで均一相であり、セッケン生成の抑制のために触媒が消費されることは不均一触媒で対応。

X314
固体触媒内包マイクロカプセルによるバイオディーゼル燃料の合成/吉川ら(宇都宮大)
 
BDF生産の新規固体触媒としてマイクロカプセル触媒を提案。内部にCaO、カプセルにアルギン酸を利用してカプセル化しない場合よりも反応速度の向上を確認。

X315
廃油脂類の第二世代バイオディーゼル燃料化への可能性に関する基礎的検討/倉持ら(国環研、産総研、日本大、兵庫県大)
 低質の
廃食油を有効利用するため、脱硫触媒を用いて、水素化脱酸素を行い、第2世代BDFを得る。ナトリウムなどの触媒に影響を及ぼす成分を確認。固化した油も処理可能。

X316
液化DME利用型・常温省エネルギー脱水脱油技術を応用した高水分バイオマスからのBDF製造方法/神田、牧野(電中
研)
 油生産
微細藻類をDMEで処理して油と水を抽出し、減圧してDMEを回収、油を得るプロセスの提案。水に30%DMEが溶解。この回収、圧縮が必要。

X317
高電圧印加処理による粗製バイオディーゼル燃料の精製
 粗BDF精製のため、懸濁している液滴を解乳化するため、高電圧をかけて液滴を誘電分極させ、合一させて沈降させることを提案。高効率除去を実現。



今回の化学工学会では、エネルギー部会、バイオ部会、環境部会の合同でセッションを2つ立ち上げ、幅広いメンバーの発表を取り込むことに成功しています。異なる分野の発表には興味深いものが多く、
複合微生物系への対応、粗バイオディーゼルの高電圧印加処理、バイオディーゼル生産におけるカプセル化触媒の利用、コンポスト化時の脱臭のための放線菌利用など、新しい試みが見られました。松村はエネルギー部会のバイオマス分科会代表も務めており、今回はオーガナイザの立場でしたが、この試みは、できれば来年も続けて行ければと感じています。/mstumura
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