2011.9/14〜16名古屋工業大学、名古屋
第43回化学工学会秋季大会
シンポジウム <バイオ技術によるグリーンイノベーション
バイオマス関連では、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開催された。
42 =報告抄録者:松村
初日ーーー19
第2日ーーー15
第3日ーーー

追加コメント、抄録
を歓迎します/sano

ーーー初日ーーー19
ーーー(座長 大門 裕之)ーーー
Z104
Glucose decomposition kinetics in acid catalyst under hydrothermal gasification in SCWG process(広大院工) ○(学)Chutinan Promdej ・ 高井 北斗 ・ (正)松村 幸彦
 グルコースの超臨界水ガス化に及ぼす水素イオンの影響の確認。水素イオンは亜臨界条件のイオン反応のみを促進する。

Z105
水熱処理による汚泥の性状変化(名大工) ○(正)小林 信介 ・ (正)野村 真平 ・ (正)田邊 靖博 ・ (岐阜大工) (正)板谷 義紀
 下水汚泥を減容化し、省エネ処理するために水熱処理を行い、性状変化と濾過特性を確認。温度と処理時間を上げると濾過速度が向上する。

Z106
バイオマス由来水溶性有機物の水熱接触ガス化(九大) ○(正)工藤 真二 ・ Saruul Idesh ・ (正)則永 行庸 ・ (正)林 潤一郎
 バイオマスからのタールの水溶性成分を水熱条件で金属触媒を用いてガス化する検討。触媒の開発を行う。イオン交換樹脂にイオンを吸着し、炭化して2種金属触媒を調整。白金を含浸するとアセトンも分解できる。

ーーー(座長 松村 幸彦)ーーー
Z107
電場を用いた粗製バイオディーゼル燃料の精製/(鹿大院理工) ○(正)高梨 啓和 ・ 大林 慶一 ・ 久保 亮二 ・ 中島 常憲 ・ (正)大木 章 ・ (正)甲斐 敬美 ・ (キャメロンジャパン) 阿部 和麻 ・ 伊庭 誠 ・ 丸山 守人
 粗製バイオディーゼルを生成するために水を乳化して不純物を吸収させ、電場をかけて解乳化、水相を回収する提案。交流と直流を組みああわせた電場で、8 min で効率よく不純物を除去。

Z108
バイオディーゼル油の動粘度に対するエステル二量体の影響(鹿大院理工) ○(正)甲斐 敬美 ・ (学)久保 喜信 ・ (正)中里 勉 ・ (正)高梨 啓和 ・ 木下 英二
 バイオディーゼル中に存在する二量体が動粘度に及ぼす影響を確認。意図的に空気を送ってバイオディーゼルを加熱して得た二量体を含むバイオディーゼルの動粘度を測定。その影響はトリグリセリドより大きい。

Z109
ベトナムにおける小規模バイオマスリファイナリープロセスの構築(東大生研) ○(正)望月 和博 ・ 小林 伸一 ・ (正)迫田 章義 ・ (ホーチミン市工大) Le Xuan Man ・ Tran Phuoc Nhat Uyen ・ Le Thi Kim Phung ・ Phan Dinh Tuan
 ベトナム南部でバイオマス利用を地域の実情にあわせて実現するためのバイオリファイナリーの提案。籾殻を炭化、その熱をわらからのエタノール生産に供給する。高濃度のエタノールを同時糖化発酵(SSF)で得るために多段原料供給を行う。

ーーー [展望講演]ーーー
Z113バイオマスエネルギー導入の現状と展望(鳥取環境大環情) ○(正)横山 伸也
 バイオマスエネルギーの導入について、これまでの施策動向、技術の概要、資源の概要を紹介、また、土地利用変化、バイオ燃料のLCAに関する問題を指摘。最新の動きとして海洋バイオマスの動向と森林・林業再生プランを議論。

ーーー(座長 小林 信介)ーーー
Z115
グラフトレドックスポリマーとLaccaseを用いたバイオカソードの開発(東工大資源研) ○(学)杉山 朋晴 ・ (正)田巻 孝敬 ・ (正)大橋 秀伯 ・ (正)山口 猛央
 バイオ燃料電池の酵素電極を製造するため、カーボンブラックにグラフト重合をしたポリマーへカソード用メディエータを化学的に固定し、ラッカーゼを導入。電極のラッカーゼで酸素の還元が進行することを確認。

Z116
バイオ燃料電池の高電流密度化へ向けたカーボンブラックの化学修飾(東工大資源研) ○(学)藤本 治貴 ・ (正)田巻 孝敬 ・ (正)大橋 秀伯 ・ (正)山口 猛央
 バイオ燃料電池の電極として用いるカーボン3次元電極で電極内へのプロトン伝導経路を構築するためにメチルスルホン酸基を導入。さらにレドックスポリマーを入れて酵素を吸着。電流が流れることをサイクリックボルタンメトリーで確認。

Z117
下水汚泥炭化物による排ガス処理(岐阜大) ○(学)吉田 真也 ・ (学)玉井 翔 ・ (正)隈部 和弘 ・ (正)守富 寛 ・ (正)神原 信志
 下水汚泥を堆肥化し、これを炭化して得られる炭化物を堆肥化の時のアンモニア吸収に用い、また、吸着したアンモニアとSO2とを反応させて肥料として利用する検討。炭化物がアンモニアもSO2も吸着することを確認。

ーーー(座長 大橋 秀伯)ーーー
Z118
木質バイオマス熱分解時のタール回収による高エネルギー密度炭化物燃料の開発(信州大繊維) ○(学)根木 英尚 ・ (正)高橋 伸英 ・ (正)福長 博 ・ (正)高塚 透
 木質バイオマスを熱分解するときのタールを回収しながら炭化を行い、高い炭化物収率を実現。吸着温度が低いと木酢液も吸着して発熱量が下がるので、吸着温度を100℃とし、体積密度が木材の5倍の炭素ペレットを得る。

Z119
多室内部循環型流動層のための壁面設置型ループシールの粒子循環量モデルの構築(群大工) ○(学)町田 勇弥 ・ (部)野田 玲治
 バイオマスから液体燃料と電力を並産するために3室内部循環流動層を用いる検討。3室はループシールで粒子のやりとりを行う。ループシールの流動特性を確認し、シール部への供給ガス量と粒子循環量の関係を整理。

ーーー(座長 野田 玲治)ーーー
Z120
Catalytic pyrolysis of Rice husk in a fluidized bed reactor under N2 and H2 atmosphere(群大院) ○(学)Meesuk Sirimirin ・ 小川 由紀子 ・ 曹 景沛 ・ (正)佐藤 和好 ・ (正)宝田 恭之
 もみがらから得たバイオオイルを生成と同時にアップグレードするため、各種の触媒を用い、流動層反応器で水素と窒素雰囲気で処理。窒素でも水素でも収率はほぼ同じで触媒を加えるとガス収率が増加。

Z121
バイオマスダイレクトケミカルルーピングプロセスにおける鉄系酸素担体の性能評価(名大工) ○(学)守田 晋介 ・ (正)小林 信介 ・ (正)田邊 靖博 ・ (岐阜大工) (正)板谷 義紀
 バイオマスとFe2O3を反応させてCO2, H2O, Feを得、FeをH2Oと反応させてFe3O4とH2を得、Fe3O4と空気を反応させてFe2O3を得るバイオマスダイレクトケミカルループプロセスの検討。バイオマスのガス化ガスでFe2O3の還元を試みる。

ーーー(座長 高橋 伸英)ーーー
Z122
カリウム保持チャーをタール改質材とするバイオマスからの水素リッチガス製造(九大先導研) ○(学)末安 司 ・ 森 明日香 ・ (正)工藤 真二 ・ (正)則永 行庸 ・ (正)林 潤一郎
 バイオマスの熱分解で得られるタールをK担持チャーで分解する特性の確認。プロセスとしてはKをスプレーしたバイオマスを熱分解し、得られたチャーをこの触媒として用いる。重質タールはほぼ完全にガス化、軽質タールの処理が問題。

Z123
代替ジェット燃料製造高効率化を目的としたバイオマスの高圧水蒸気ガス化(岐阜大) ○(学)韓 黎明 ・ (正)隈部 和弘 ・ (正)守富 寛 ・ (正)神原 信志 ・ (名大) (正)長谷川 達也
 航空燃料用にバイオマスから合成ガスを得て、FT油とする時に合成ガスの圧縮動力を削減するため、3 MPaの下でガス化反応を検討。ガス化率は20%と低く平衡組成は得られず。

Z124
スラリー床反応器におけるFT合成反応の圧力依存性(東京工科大院) ○(学)口田 雅俊 ・ シャハタ アハマド ・ (東京工科大) 佐藤 大輔 ・ 鈴木 義規 ・ (正)齋木 博 ・ (正)軽部 征夫
 フィッシャートロプシュ(FT)合成をスラリー反応器を用いて行う時に、連鎖成長確率αを制御するために圧力を変える実験。Co/SiO2触媒を用い、1-3 MPa、250℃、48 hのFT合成をしたが、圧力を上げるとαは0.72〜0.69の範囲で変化。

Z125
FTS反応におけるCoFe合金(東京工科大院) ○(学)坂間 雄一郎 ・ (学)口田 雅俊 ・ (東京工科大) 鈴木 義規 ・ (正)齋木 博 ・ (正)軽部 征夫
 フィッシャートロプシュ触媒であるCeFeの活性を高めるため、さらにCuを添加して得られる触媒の活性を確認。担体はSiO2。Cuを入れた効果はほとんどなし。

ーーー第2日ーーー15
ーーー(座長 中崎 清彦)ーーー
Z201
黒ゴマ種子由来キチン分解酵素の精製と特性評価(同志社大理工) ○(学)増田 大祐 ・ (正)松本 道明 ・ (正)近藤 和生
 キチンオリゴ糖を得る手法を従来の水熱法からキチナーゼを用いた酵素法に転換することを考え、黒ゴマ種子からキチナーゼを抽出、精製、F1-A, F1-B, F2の3種の酵素を得る。A, Bについてミカエリスメンテン式のパラメータ、活性の温度依存性を決定。

Z202
ポルフィリン光触媒と酵素を複合した人工光合成カプセルに関する研究(宇都宮大院工) ○(学)鈴木 覚 ・ (宇都宮大オプト) (正)倉山 文男 ・ (宇都宮大院工) (正)古澤 毅 ・ (正)佐藤 正秀 ・ (正)鈴木 昇
 人工光合成をカプセル型マイクロリアクタを用いて実現する検討。光触媒を膜に入れ、膜はTiO2粒子で不透明として内部の酵素を光から保護。

Z203
排水処理水を利用した炭化水素生産藻類の培養( 広大院工) ○(学)板村 宜周 ・ (部)中井 智司 ・ (広大環安セ) (部)奥田 哲士 ・ (部)西嶋 渉 ・ (放大教) (部)岡田 光正
 炭化水素生産藻類Botryococcus branuiiを排水処理水で培養する提案。4種類の排水を用いて培養し、50%の油を含む菌体を得る。排水からの抽出有機物を人口培地に加えると生成量が向上。

ーーー(座長 佐藤 正秀)ーーー
Z204
H2 production by a Synechocystis mutant lacking L-lactate dehydrogenase(東工大院) ○(学)Chongsuksantikul A. ・ (学)山元 崇史 ・ (正)浅見 和広 ・ (正)太田口 和久
 
Synechocystisを用いて水素を暗所で嫌気い的に生産する時の水素生産効率を上げるため、水素生産に必要なNADHを使われないように乳酸脱脂嘘酵素を生産しないようにした株を作成、水素生産を行う。3日間だけ多少水素の生産量が増加するが、グルコースの摂取が低く、最終的には水素生産は低下。

Z205
様々な糖を用いて培養した懸濁アラビドプシス細胞の糖代謝挙動の把握(三重大生資) ○(正)末原 憲一郎 ・ 山本 彩 ・ (正)亀岡 孝治 ・ (正)橋本 篤
 アラビドプシス細胞を各種の糖を用いて増殖させ、その糖代謝の速度を速度論的に議論。赤外線吸収を用いて各糖を分離。

Z206
バイオ技術による白金族金属ナノ材料の大量合成法(阪府大工) ○(正)玉置 洸司郎 ・ (アサヒ飲料) 本多 隆一 ・ (阪府大工) (正)齋藤 範三 ・ (正)野村 俊之 ・ (正)小西 康裕
 白金属のナノ粒子をShewanella oneidensis ATCC700550で合成する検討。徹呼吸を?辺つんお金属院とすることにより、基金沿い区?でナノ粒子を精製。これを連続的にSCTRで生成、メチレンブルーの還元脱色で評価。市販のものより高い分解性能を得る。

ーーー(座長 中井 智司)ーーー
Z207
低品位黄銅鉱からの銅のバイオマイニング(阪府大工) ○(学)森山 玲奈 ・ (正)齋藤 範三 ・ (正)小西 康裕 ・ (JOGMEC) 田村 宗之 ・ 神谷 太郎
 低品位の黄銅鉱から銅を回収するバイオリーチングをAcidianus beierley DSMZ1651を利用して行う。3.3%の黄銅鉱しか含まないものを用いて好気条件で16日処理し、100%の浸出を行う。充填層でも浸出に成功。

Z208
都市鉱山からの貴金属のバイオ利用リサイクル(阪府大工) ○(学)中川 智貴 ・ (正)玉置 洸司郎 ・ (正)齋藤 範三 ・ (正)野村 俊之 ・ (正)小西 康裕
 ICチップを王水に溶解し、Shewanella algaeを用いて金をナノ粒子として回収する検討。金だけをFe, Ni, Co, Cuから分離。

Z209
逆浸透膜による乳酸カルシウム水溶液の阻止率および透過速度の測定(日立) ○(正)岡 憲一郎 ・ (正)松尾 俊明 ・ (正)上川 将行 ・ (日立プラントテクノロジー) 岡本 成恭
 乳酸発酵で生成した乳酸をカルシウム塩とした後にRO膜で濃縮することを想定し、乳酸カルシウムの溶解度、RO膜の阻止率と透過流束を測定した。

ーーー[展望講演] ーーー(司会 堀 克敏)ーーー
Z213
微生物によるバイオ燃料生産技術について/(京大院農) ○澤山 茂樹
 微細藻類から油を得るために珪藻を用いる例、第2世代バイオエタノール生産の例を示し、そのために求められる研究開発を示す。微生物工学と化学工学の連携を提唱。

ーーー(座長 田中 孝国)ーーー
Z215
機能性コンポスト製造において操作条件が抑制菌の選択的増殖に与える影響(東工大院理工) ○(学)三本 紘士 ・ (正)中崎 清彦
 特定の微生物が持つ病原菌抑制機能を利用して機能性コンポストを作る時に雑菌がいる原料でも抑制菌が増えるようにpHと栄養塩濃度の成長に及ぼす影響を確認。

Z216
Comparison of microbial succession during swine manure compostings with and without turning(Tokyo Tech) ○(学)Kuok Fidero ・ (学)Hiroshi Mimoto ・ (正)Kiyohiko Nakasaki
 豚糞、コンポスト、おがくず、種堆肥を10:10:10:1で混合し、切り返しをするときとしない時について、細菌の量と種類をPCRなどで分析。病原菌となるなる中温菌と大腸菌をなくすには切り返しがあった方がよいと。

Z217
実用規模装置のコンポスト化においてアンモニアガス排出抑制にかかわる微生物(東工大院理工) (正)中崎 清彦 ・ (学)三本 紘士 ・ ○(学)田中 大志
 コンポスト作成時に発生するアンモニアを抑制するために加えるおがくずと微生物資材の効果を定量的に確認。糞:種堆肥:おがくずを1:0.8:0.2と1:1:1+微生物資材の2通りで比較。後者でアンモニアの排出が大きく抑制された。

ーーー(座長 小西 康裕)ーーー
Z218
複数回の超音波照射を行った活性汚泥の示す廃水処理能の評価(小山高専) ○(正)田中 孝国 ・ 吉川 成美 ・ 齊藤 央樹
 活性汚泥法に難分解性物質が入った時のことを考え、事前に1 min超音波を活性汚泥に照射したところ、トルイル酸の分解で評価する排水処理能力、このための酸素消費 とも 倍に。

Z219
シロップ廃液のUASBメタン発酵における操作条件と微生物叢変化の関係(東工大) ○(正)中崎 清彦 ・ Kwon Sang Hagk ・ 池田 宏己
 メタン発酵槽に供給する原料有機物濃度を上げていくとあるところでガスが出なくなる。この破局点でおきる現象を微生物叢解析(PCR-DGGE)で確認。破局と同時にAnaerobic syntrophic bacteriumの量が増加

ーーー第3日ーーー

ーーー(座長 種田 大介)ーーー
Z301
Determination of the kinetic parameters for hydrothermal pretreatment of water hyacinth in a continuous flow reactor(広大院工) ○(学)Chudthong Jaruvee ・ (正)吉田 拓也 ・ (正)松村 幸彦
 ホテイアオイのセルロースをエタノール発酵に供するための水熱前処理を連続反応器で行い、急速昇温、急速降温を実現。反応モデルに基づいて反応速度定数を決定。

Z302
高効率バイオエタノール製造技術開発-圧搾〜蒸煮による前処理技術-(トヨタ自) ○仲田 利樹 ・ 徳原 渡 ・ 則武 義幸
 エタノール発酵のためのリグノセルロースの前処理として圧搾+蒸煮プロセスを提案。圧搾で脱水と粗粉砕を行うが、含水率を80%から25%にできるという、少々信じがたい報告。蒸煮では酸の添加も。

Z303
高効率バイオエタノール製造技術開発-SSCFのための糖化発酵技術-(トヨタ自) ○保谷 典子 ・ 松下 響 ・ 大西 徹 ・ 徳原 渡 ・ 仲田 利樹
 Z302に続く処理で、同時糖化発酵を行うためキシロース代謝酵母を遺伝子組み換えで得て、同時糖化発酵を実施、前処理条件の最適化を行う。前処理の酸があるとキシロースの酵母による資化が進む興味深い結果を得たと。

ーーー(座長 松本 道明)ーーー
Z304
モジュール積層デザインされた人工セルロソームの反応速度論解析(東北大院工) ○(正)梅津 光央 ・ 金 渡明 ・ (豊田中研) 松山 崇 ・ (東北大院工) 中澤 光 ・ (豊田中研) 石田 亘広 ・ (東北大院工) 熊谷 泉 ・ (豊田中研) 高橋 治雄
 ストレブトアビジンとナノ粒子にセルロソームのセルロース結合ドメインと分解ドメインを 数を変えて導入、これらを非晶質セルロースの透過に適用。どちらも有効だが、結合ドメインが飽和しないことが長時間の運転に重要と。

Z305
セルロースの酵素糖化における酵素の相乗効果(日揮) ○(正)種田 大介 ・ 池應 真実
 酵素量が少ないと最終グルコース濃度が下がってしまうことに対して、振揺すると酵素濃度が下がることを確認。各酵素の挙動を調べて、CBH2が振揺によって24 hで液相からなくなっていることを確認。

Z306
セルロースの酵素糖化における酵素吸着挙動(日揮) ○池應 真実 ・ (正)種田 大介
 CBH1とCBH2とが相乗効果を示す機構を議論。非生産的吸着しているCBH1が、CBH2によって解離されることによって、CBH1が液相に戻ってくることによるものと。

ーーー(座長 保谷 典子)ーーー
Z307・・・講演中止

Z308
Solvothermal Synthesis of Ethyl tert-butyl Ether from Lower Alcohols Under Microwave Irradiation(熊大院自) ○(正)Quitain Armando ・ (熊大物性) 渕上 公平 ・ (熊大院自) (正)佐々木 満 ・ (熊大バイオ研) (正)後藤 元信
 石油由来のブテンではなく、植物由来のt-ブタノールからETBEを製造することを検討。A15JWET触媒を用い、デカン中でマイクロ波を用いて5 MPa、250℃のソルボサーマル反応を行う。常圧で30%の収率を87%に上げる。

Z309
種々の海藻からのバイオエタノール生成とエタノールの高濃度化(東工大院理工) (学)柳澤 満則 ・ ○(学)中村 奏美 ・ (正)中崎 清彦
 アナアオサ、チガイソ、マクサの3種の海藻をメイセラーゼで透過、さらにエタノール発酵できることを確認。高濃度化のために、糖化液を用いて2度目の糖化を行う手法と、マクサについては 酸によるガラクタン加水分解も行う手法を適用。

ーーーーーー総括/matumuraーーーーーー
 今回の化学工学会でも、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立ち上げ、幅広いメンバーの発表をいただきました。とても勉強になりました。
 単なるエネルギーの議論だけでなく、PCRを利用して微生物の種類や挙動を解析する検討、などもあり、これらの連携によってバイオマス利用に関する知見の幅が広がり、実用的な技術も生まれることを期待したいと思います。
 現象論としても興味深いものも多く、実用的な観点でも有益な知見が多く含まれていました。ただ、企業の方の発表は詳細が明らかでないことも多く残念です。
 松村は化学工学会エネルギー部会のバイオマス分科会代表も務めており、今回も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。
講演者、座長、質問などでご協力いただきました皆様、ありがとうございました。
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