冷涼地における牛ふんメタン発酵処理実用化プラントの投入,産出および損失熱量の推定
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概要
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家畜ふん尿汚水の有機物消化,エネルギー生産および浄化の方法として,メタン発酵処理が知られているが,寒冷地での利用は発酵温度の適温保持が困難となることから,その実地利用は少なく,また実用化プラントでの熱量収支に関する報告もきわめて少ない.著者らは,東京農大那須牧場に設置した牛ふんメタン発酵処理プラント(成牛60頭用)における熱量収支を,1987年11月から1年間の運転実績をもとに計測した.なお,発酵槽温度は,24〜35°の間で変化させた.発酵槽はFRP製の2重壁の断熱構造とした.投入熱量は使用電気機器によるもので,年間合計17,429Mcalであった,このうち,汚泥循環ポンプ電力が50.9%,スラリーシフトポンプが23.2%を占めた.産出熱量はメタン消化ガスの合計33,500Mcalで,このうち12,713Mcal(37.9%)が発酵槽加温用温水ボイラーに使用され,20,787Mcalが利用可能熱量であった.加温熱量12,713Mcalのうち8,862Mcalは投入汚泥(牛ふん搾汁液)の加温に消費された.この差引き熱量3,851Mcalに発酵槽の温度変化量を補正算入した3,888Mcalが,総損失熱量と推定された.これは,発生したメタン消化ガス総熱量の11.6%を占めた.1日当たり損失熱量をZ Mcalとすると,気温および発酵槽温度間の差異(x°)との間には次の回帰式が成立し,有意な正の相関(r=0.701)がみられた.Z=0.769x-5.395この熱量損失による発酵槽温度の降下は,1日当たり0.00〜0.96°(平均0.45°)であった.
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