| 執筆者一覧(執筆順) |
| 吉田弘之 | 大阪府立大学 大学院工学研究科 物質・化学系専攻 化学工学分野 教授 |
| 中谷敬子 | 大阪府立工業高等専門学校 総合工学システム学科 システムデザインコース 准教授 |
| Wael Abdelmoez | EL-Minia University Faculty of Engineering Department of Chemical Engineering,Lecture |
| 中村秀美 | 大阪府立大学 大学院工学研究科 物質・化学系専攻 化学工学分野 准教授 |
| Omid Tavakoli | 大阪府立大学 大学院工学研究科 物質・化学系専攻 化学工学分野 ポスドク研究員 |
| 原田良一 | 三栄源エフ・エフ・アイ(株) 第二研究部 応用研究部 取締役 |
| 室山勝彦 | 関西大学 工学部 教授 |
| 坂木剛 | (独)産業技術総合研究所 バイオマス研究センター 主任研究員 |
| 松永正弘 | (独)森林総合研究所 木材改質研究領域 機能化研究室 研究員 |
| Feridoun Salak Asghari | 大阪府立大学 大学院工学研究科 物質・化学系専攻 化学工学分野 ポスドク研究員 |
| 佐々木満 | 熊本大学 大学院自然科学研究科 准教授 |
| 後藤元信 | 熊本大学 大学院自然科学研究科 教授 |
| 山西一誠 | 近畿環境興産(株) 環境ソリューション事業部 チーフマネージャー |
| 男成妥夫 | 三重県科学技術振興センター 工業研究部 主幹研究員;三重県立看護大学 非常勤講師 |
| 平浩一郎 | 奈良県農業総合センター 環境・安全担当(環境保全チーム) 主任研究員 |
| 徳本勇人 | 大阪府立大学 工学部 化学工学科 助教 |
| 野村俊之 | 大阪府立大学 大学院工学研究科 物質・化学系専攻 化学工学分野 准教授 |
| 本雄治 | サッポロホールディングス(株) CSR部 マネージャー;麻布大学 非常勤講師 |
| 三谷優 | サッポロビール(株) 価値創造フロンティア研究所 研究主幹 |
| 岡島いづみ | 静岡大学 工学部 物質工学科 助教 |
| 佐古猛 | 静岡大学 創造科学技術大学院 教授 |
| 小西正郎 | (株)奥村組 技術本部 環境プロジェクト部 技術開発課 課長 |
| 三澤孝史 | (株)奥村組 技術本部 技術研究所 環境グループ 主任研究員 |
| 陶山寛志 | 大阪府立大学 大学院工学研究科 物質・化学系専攻 応用化学分野 講師 |
| 白井正充 | 大阪府立大学 大学院工学研究科 物質・化学系専攻 応用化学分野 教授 |
| 中川尚治 | 松下電工(株) 先行技術開発研究所 エコプロセス研究室 室長 |
| 中平敦 | 大阪府立大学 物質・化学系専攻 マテリアル工学分野 教授 |
| 田中靖訓 | 近畿環境興産(株) 取締役 統括本部長 |
| 大阪府環境農林水産部 循環型社会推進室 (資源循環課 環境産業技術G) |
| 構成および内容 |
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| 【序編】 |
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| 第1章 | 亜臨界水とは(吉田弘之) |
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| 第2章 | 分子シミュレーション(中谷敬子) |
| 1 | はじめに |
| 2 | 分子シミュレーションの基礎 |
| 2.1 | 統計力学に基づく分子シミュレーション |
| 2.2 | 分子動力学法の概要 |
| 3 | 分子動力学解析の実際 |
| 3.1 | 原子間ポテンシャル |
| 3.2 | 初期条件と境界条件 |
| 3.3 | 運動方程式の数値解法 |
| 3.3.1 | 粒子の回転に対するオイラーの運動方程式 |
| 3.3.2 | オイラー角の4元数表示 |
| 3.3.3 | 拘束条件を含む運動方程式 |
| 3.3.4 | エネルギー極小配置の探索法 |
| 4 | 分子動力学解析により得られる情報 |
| 4.1 | ポストプロセス |
| 4.1.1 | 原子構造解析法 |
| 4.1.2 | モリフィケーション |
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| 【第1編 基礎技術】 |
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| 第1章 | 分解反応(吉田弘之) |
| 1 | 加水分解反応と水への可溶化 |
| 2 | 熱分解反応 |
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| 第2章 | 抽出技術(吉田弘之) |
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| 第3章 | Synthesis of Biodegradable Plastics Using the Sub-Critical Water Technology(Wael Abdelmoez、吉田弘之) |
| 1 | Environment Friendly Plastics |
| 2 | The First Novel EDP Synthesized Using the Sub-Critical Water |
| 3 | Properties of BSA |
| 4 | Synthesis Producers |
| 5 | Processing of the PBSA |
| 6 | Properties of the PBSA |
| 6.1 | Mechanical Properties |
| 6.2 | Thermal Properties |
| 7 | Microstructure of the PBSA |
| 8 | Kinetics and Mechanism of the Synthesis of the PBSA |
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| 【第2編 応用編】 |
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| 第1章 | 食品廃棄物 |
| 1 | 水産加工廃棄物処理 |
| 1.1 | 魚あらの亜臨界水処理による高速高度資源化(吉田弘之) |
| 1.1.1 | はじめに |
| 1.1.2 | 魚あらのゼロエミッション型高速高度資源化技術の提案 |
| 1.1.3 | 基礎実験 |
| 1.1.4 | 実プロセスでの検証 |
| 1.1.5 | 実用化の可能性 |
| 1.1.6 | おわりに |
| 1.2 | カニ・エビ殻からのキチン高速高効率生産(中村秀美) |
| 1.2.1 | 提案する方法 |
| 1.2.2 | 亜臨界水を用いたキチンおよび有用物質の生産 |
| 1.2.3 | 亜臨界酸水溶液を用いたキチンの生産 |
| 1.3 | Converting Scallop and Squid Wastes to Valuable Materials and Energy Resources Using Sub-Critical Water Technology(ホタテのうろ、イカのごろの無害化と資源・エネルギー化)(Omid Tavakoli、吉田弘之) |
| 1.3.1 | Squid Entrails and Scallop Viscera Wastes |
| 1.3.2 | Zero Emission Approach and Sub-Critical Water Hydrolysis |
| 1.3.3 | Experimental Process |
| 1.3.4 | Production of Amino Acids and Organic Acids |
| 1.3.5 | Recovery of Harmful Metal Ions |
| 1.3.6 | Free Fatty Acids and Transesterification |
| 2 | 亜臨界水処理によるBSE特定危険部位の不活化と高速高効率資源化システムの構築(吉田弘之) |
| 2.1 | はじめに |
| 2.2 | 牛危険部位及び肉骨粉の不活化(無害化)とゼロエミッション型高速高度資源化技術の提案 |
| 2.3 | 動物実験による異常プリオン不活化の実証 |
| 2.4 | おわりに |
| 3 | 廃食用油の再資源化(吉田弘之) |
| 4 | 廃棄野菜の減容化と資源・エネルギー化(原田良一) |
| 4.1 | 序言 |
| 4.2 | 赤キャベツ残渣の亜臨界水処理実験 |
| 4.3 | ベンチスケールでの赤キャベツ残渣の亜臨界水処理実験 |
| 4.4 | 今後の取り組み |
| 5 | おからの再利用(室山勝彦) |
| 5.1 | はじめに |
| 5.2 | 超臨界・亜臨界水の物性および作用 |
| 5.3 | 実験 |
| 5.3.1 | 実験方法 |
| 5.3.2 | 試料おからの成分・組成 |
| 5.4 | 実験結果と考察 |
| 5.4.1 | 反応器内の状態変化 |
| 5.4.2 | 反応保持時間がおからの分解に与える影響 |
| 5.4.3 | 昇温速度がおからの分解に与える影響 |
| 5.4.4 | おからの可溶化生成物の組成 |
| 5.4.5 | セルロース粉末の亜臨界水加水分解 |
| 5.5 | おわりに |
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| 第2章 | 下水汚泥の資源・エネルギー化(坂木剛) |
| 1 | はじめに |
| 2 | 連続式亜臨界水処理装置の試作およびその操作法 |
| 3 | 熱水のみによる消化汚泥の可溶化 |
| 4 | 過酸化水素の添加効果 |
| 5 | まとめ |
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| 第3章 | 廃木材処理と資源エネルギー化 |
| 1 | 亜臨界水処理による木材のケミカルリサイクル(松永正弘) |
| 1.1 | はじめに |
| 1.2 | 木材の成分構成と従来の木材糖化法 |
| 1.3 | 流通式反応装置を用いた木材の亜臨界水・超臨界水処理 |
| 1.4 | 半流通式(半回分式)反応装置を用いた木材の亜臨界水処理 |
| 1.5 | おわりに |
| 2 | Furan Compounds from Carbohydrates Using Sub-Critical Water(Feridoun Salak Asghari、吉田弘之) |
| 2.1 | Catalysts in the preparation of 5-HMF and furfural |
| 2.2 | Methods of preparation of 5-HMF and furfural |
| 2.3 | Decomposition pathways of saccharides in sub-CW,formation of 5-HMF,furfural,and other by-products |
| 2.4 | Decomposition of saccharides in sub-CW,application of catalysts |
| 2.4.1 | Homogenous acids,effect of initial pH |
| 2.4.2 | Heterogeneous acids |
| 2.5 | Conclusions |
| 3 | セルロースの分解と資源化(佐々木満、後藤元信) |
| 3.1 | はじめに |
| 3.2 | 水熱条件下におけるセルロースの分子変換技術 |
| 3.2.1 | セルロースの非平衡水溶化 |
| 3.2.2 | 非平衡可溶化セルロースの超高速酵素糖化 |
| 3.3 | 超臨界域を含む水熱条件下でのバイオマス関連物質の反応経路・速度論 |
| 3.3.1 | セルロース |
| 3.3.2 | セルロース系糖類の水熱反応特性 |
| 3.3.3 | ヘミセルロース関連糖類の水熱反応特性 |
| 3.4 | おわりに |
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| 第4章 | 有機塩素化合物処理 |
| 1 | 有機塩素化合物を含んだ廃棄物の処理(山西一誠) |
| 1.1 | 有機塩素化合物を含んだ廃棄物処理の現状 |
| 1.2 | 亜臨界水を用いた有機塩素化合物を含んだ廃棄物処理の特長 |
| 1.3 | 亜臨界水中における有機塩素化合物の脱塩素反応 |
| 1.4 | 有機塩素化合物を含んだ廃棄物の処理試験 |
| 2 | ダイオキシン・PCBを含んだ廃棄物の処理(男成妥夫) |
| 2.1 | ダイオキシン類、PCBの性質とその無害化処理法 |
| 2.2 | 亜臨界水を用いるダイオキシン類やPCBの分解 |
| 2.3 | 亜臨界水によるダイオキシン類やPCBの無害化方法の特徴 |
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| 第5章 | バイオマス資源の炭化による石油代替エネルギーの製造(平浩一郎) |
| 1 | はじめに |
| 2 | 亜臨界水炭化処理の概要 |
| 3 | 酢液(口液)の利用 |
| 4 | 亜臨界水炭化処理に適したバイオマス資源 |
| 5 | 亜臨界水炭化処理条件 |
| 6 | 炭化物に含まれる不純物 |
| 7 | 炭化物の燃焼 |
| 8 | 亜臨界水炭化処理のプラント化 |
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| 第6章 | 高速高消化率メタン発酵 |
| 1 | 亜臨界水を前処理とするメタン発酵 |
| 1.1 | 高速高消化率の原理(吉田弘之) |
| 1.2 | 酢酸を用いたメタン発酵(徳本勇人) |
| 1.2.1 | メタン発酵の概要 |
| 1.2.2 | 酢酸を投与した場合のメタン発酵の検討 |
| 1.2.3 | 各種有機酸・アミノ酸を投与した場合のメタン発酵の検討 |
| 1.3 | 固定化担体を用いたメタン発酵(徳本勇人) |
| 1.3.1 | 固定化担体を用いたメタン発酵の概要 |
| 1.3.2 | メタン生成菌の新規固定化評価法 |
| 1.3.3 | 各種固定化担体のスクリーニング |
| 1.3.4 | 竹炭を用いた高効率メタン発酵 |
| 1.4 | 固定化担体へのメタン生成菌の吸着機構(野村俊之) |
| 1.4.1 | 微生物の固体表面への付着機構 |
| 1.4.2 | 微生物と固体表面間に働く相互作用 |
| 1.4.3 | メタン発酵菌群を構成する微生物 |
| 1.4.4 | 代表的な微生物の表面性状 |
| 1.4.5 | 固定化微生物によるメタン発酵 |
| 2 | モルトフィード(ビール粕)によるメタン発酵(本雄治、三谷優、岡島いづみ、佐古猛) |
| 2.1 | はじめに |
| 2.2 | 方法 |
| 2.2.1 | 亜臨界水によるモルトフィード可溶化試験 |
| 2.2.2 | 可溶化液のメタン発酵 |
| 2.3 | 結果 |
| 2.3.1 | モルトフィードの分解・可溶化 |
| 2.3.2 | 可溶化液のメタン発酵 |
| 2.4 | モルトフィードの可溶化およびメタン発酵のエネルギー収支概要 |
| 2.4.1 | モルトフィードの可溶化に係わる所要エネルギー |
| 2.4.2 | メタン発酵装置に係わる所要エネルギー |
| 3 | 生ごみ亜臨界水処理(小西正郎、三澤孝史) |
| 3.1 | 生ごみ発生量とメタンガス発酵処理 |
| 3.2 | 生ごみに対する亜臨界水処理の効果 |
| 3.2.1 | 模擬生ごみを用いた場合の亜臨界水処理条件 |
| 3.2.2 | ジャーファーメンタ装置によるメタン発酵挙動 |
| 3.3 | スーパー生ごみを用いた亜臨界水処理メタン発酵実証試験 |
| 3.4 | 亜臨界水処理による生ごみの資源化 |
| 4 | バイオメタンガスバイク(吉田弘之) |
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| 第7章 | プラスチックの再生 |
| 1 | 基礎技術(陶山寛志、白井正充) |
| 1.1 | はじめに |
| 1.2 | 亜臨界水によるプラスチック再生の特徴 |
| 1.3 | 亜臨界水による不飽和ポリエステル硬化樹脂の分解と再利用 |
| 1.4 | おわりに |
| 2 | FRPの水平リサイクル(中川尚治) |
| 2.1 | まえがき |
| 2.2 | 亜臨界水分解によるFRPの水平リサイクル |
| 2.3 | 亜臨界水分解反応の最適化 |
| 2.3.1 | 360℃における亜臨界水分解反応の検討 |
| 2.3.2 | スチレン架橋部の熱分解開始温度230℃における亜臨界水分解反応の検討 |
| 2.3.3 | スチレン-フマル酸共重合体の構造解析 |
| 2.4 | FRPの亜臨界水分解のベンチスケール実証 |
| 2.4.1 | 亜臨界水分解プロセスのベンチスケール実証実験 |
| 2.4.2 | 無機物分離プロセスのベンチスケール実証実験 |
| 2.5 | まとめ |
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| 第8章 | 無機材料の水熱創製(中平敦) |
| 1 | はじめに |
| 2 | ナノチューブ |
| 3 | ゼオライトの水熱ホットプレス法による固化体作製 |
| 3.1 | ゼオライトの水熱固化 |
| 3.2 | メソポーラスシリカの水熱固化 |
| 3.2.1 | FSM |
| 3.2.2 | MCM |
| 4 | まとめ |
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| 【第3編 機器・装置・プラント】 |
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| 第1章 | 流通式連続反応装置(吉田弘之) |
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| 第2章 | プラント(田中靖訓) |
| 1 | はじめに |
| 2 | 亜臨界水反応による廃棄物処理・リサイクルプラントの要件 |
| 2.1 | 原料変動への対応 |
| 2.2 | 腐食への対応 |
| 2.3 | 閉塞への対応 |
| 3 | プラントの構成 |
| 3.1 | 廃棄物受入・貯蔵工程 |
| 3.2 | 前処理工程 |
| 3.3 | 原料調合工程 |
| 3.4 | 亜臨界水反応工程 |
| 3.4.1 | 加圧供給設備 |
| 3.4.2 | 加熱設備 |
| 3.4.3 | 反応器 |
| 3.4.4 | 熱回収・冷却設備及び連続排出機構 |
| 4 | おわりに |
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| 【第4編 自治体の取り組み事例】 |
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| 第1章 | 大阪府エコタウンプランにおける亜臨界水技術(大阪府環境農林水産部循環型社会推進室) |
| 1 | はじめに |
| 2 | 大阪府エコタウンプラン策定の経緯 |
| 3 | 大阪府エコタウンプランの特徴 |
| 4 | 亜臨界水反応による廃棄物再資源化事業の概要 |
| 5 | 今後の課題と展望 |
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