鶏糞との前処理による木質炭化物の水蒸気ガス化速度の向上

摘要

一般に，木質バイオマスの炭化物は燃焼速度及びガス化速度において石炭チャーよりも反応性が高いことが報告されているが，木質バイオマスの炭化物をガス化利用する場合には，木質バイオマスを出発燃料とした総合エネルギー効率の向上の観点から，低温ガス化が望まれる．さらに，石炭等における既往の研究では，石炭の水蒸気ガス化反応においてカリウム等のアルカリの触媒作用により，ガス化速度を大幅に向上させることが可能であることが知られている．しかしながら，石炭にアルカリ触媒を担時させることはコスト的に不利であり，石炭のような大規模なガス化では実現されていないのが実情である。 これに対し木質バイオマスのガス化では規模が小さいことから，アルカリを触媒とした低温ガス化が可能である．ここでは，木質バイオマスの立地条件の共有性などから鶏糞に着目した．鶏糞の国内賦存量は，飼養羽数（種鶏除く）17695万羽および1羽平均排泄量から8500t／日（風乾燥）と推定される．これらの鶏糞の一部は肥料として利用されるが，ほとんどは廃棄処理されている．有効利用のために嫌気醗酵プラントを併設し発生するメタンを利用することが試みられている．そこで，この醗酵残渣液と木質バイオマスを前処理することにより，醗酵残渣液中に多量に含まれるカリウムによりガス化触媒能を発現させることは現実的な手段と言える．こうした処理の可能性を併せて検討した．本報告では，水蒸気ガス化において，木質系バイオマス炭化物および炭化物に鶏糞醗酵残渣液を前処理した試料のガス化速度を評価した結果について報告する．