食品廢棄物沼氣發酵系統
為了完成防止地球暖化對策，實現可持續的循環社會，作為國策，日本大力推進“生物質•日本綜合戰略”，實施生物質的綜合利用。關于食品廢棄物，實施食品有關事業者的食品再循環法，進行再資源化。通過沼氣發酵的生物質，可從生垃圾等水分多的原料有效回收能量并可轉換為電力等。這是一種也適用于城市的食品廢棄物再資源化的有效方法，但難以確保堆肥和家畜飼料的需要。現有的沼氣發酵工藝過程，由于處理速度慢，必須要大容量的發酵槽，使設備規模變大，廢棄物處理成本變高是個需解決的課題。因此，日本富士電機集團公司進行了能高速處理的沼氣發酵系統的開發。這種所謂的高速處理是縮短在沼氣發酵槽的滯留時間（HRT），使發酵槽小型化，目標繼續進行穩定發酵。其食品廢棄物沼氣發酵系統開發狀況介紹如下：
（1）高速沼氣發酵系統的開發
目前開發的沼氣發酵系統採用濕式高溫發酵工藝過程，將載流子充填于發酵槽內，成功地使嫌氣性微生物高密度粘附于其上，而以前的沼氣發酵系統，以除控制發酵槽內的溫度外，不進行發酵過程的特別控制方式為主流。該公司以分析微生物增殖速度的結果為基礎，確立發酵控制方式。與食品廢棄物的量或種類的變化相對應，開發自動維持最佳發酵狀態的系統。由于有效地利用這些技術，將以往高溫發酵過程需要10天以上的發酵日數縮短一半以下，使設備大幅縮小，實現了低成本化。為了除去沼氣發酵液中高濃度的氮，採用亞硝酸硝化脫氮法，與現有的生物處理方式相比，也可實現設備小型化和降低運輸成本的目標。
（2）供食殘渣的沼氣發酵系統實證試驗
富士電機集團公司和京都日野市共同在日野市凈化中心內建設以學校供食殘渣為對象的0.4t/d試驗裝置。從2003年12月到2005年4月作為廢棄物研究財團的廢棄物處理技術開發支援事業進行了實證試驗，試驗期間分PHASEⅠ和PHASEⅡ二階段進行。試驗設備由垃圾收集設備、沼氣發酵設備、廢液處理設備、氣體凈化利用設備等組成。前設備處理能力0.7t/d，額定處理量0.4t/d，調壓槽3.0m3，沼氣發酵槽2.6m3×2槽，間歇曝氣槽8.5m3。
在實證試驗中，每周五收集從日野市內小學排出的供食殘渣，并送入垃圾粉碎分選機，除去乙烯袋等不宜發酵物，同時進行粉碎送往調整槽。被粉碎后的生垃圾在調整槽用1-1.5倍的水進行稀釋，再送到沼氣發酵槽，用滯留4日（HRT）時間進行生物質氣化。所產生的生物質氣體，作為發酵槽加溫的鍋爐燃料利用，剩余的生物質氣體燃燒后放出于大氣中。從沼氣發酵槽產生的發酵廢液，用曝氣式活性污泥處理方法進行處理，在下水道中排走。而剩下污泥的一部分進行凝集沉淀，用溫水進行可溶化處理，返送回沼氣發酵槽。
在PHASⅡ處理階段，在沼氣發酵上升期，用自動負荷上升控制進行運行，用約20日時間，達到額定負荷為止，在途中12日的停止期后，再用約10天時間上升，共進行了約200天的實證運行。結果每噸生垃圾的生物氣體發生量是143-210Nm3，甲烷濃度約63%。
2005年5-8月，將上述試驗設備遷移到該公司的千葉工場，從2005年9月開始投入市原市供食中心的供食殘渣，繼續進行PHASEⅡ的試驗。從PHASEⅠ到Ⅱ的總運行日數超過730天，并進行了長期穩定性和可靠性確認。
（3）乳制品沼氣發酵系統實證試驗
富士電機系統公司和明治乳業公司，NEDO共同研究，作為2005年度NEDO的生物質等未活用物質能源實證試驗事業，在明治乳業公司神奈川工場迠設2t/d的廢乳制品沼氣發酵系統從2006年4月起進行實證試驗。發酵廢液，在工場內的現有排水處理設備進行處理。變成不用前處理設備和廢液處理設備，所產生的生物質氣體通過蒸汽鍋爐生產蒸汽在工場使用的系統。2006年4月末達到額定處理量，繼續進行順利的試驗。
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