Confidential BG バイピッタシステム発電の技術的ご説明 BIPITTA SYSTEM Generation Technical description （嫌気処理下水処理場向けバイピッタ発電） Anaerobic BIPITTA Electric Generation CO2削減と廃棄物削減 Carbon Ｄｉｏｘｉｄｅ reduction and Waste reduction 2012年10月23日 Oct．23 ２０１２ Confidential 会社概要 法人名 株式会社サピエナント 代表取締役 松本成樹 所在地 東京都渋谷区恵比寿西2-17-3 URL http://sapienant.com/ 設立年月日 1990/1/29 資本金 50,000,000円 株主構成 松本成樹 100% 取締役 松本成樹、松本龍祐、松本悠 神奈川県工業技術開発大賞地域環境賞受賞（平成18年） 表彰 かながわスタンダード受賞（平成18年） 国土交通省ロータスプロジェクト認定（平成17年） 認定 特許権 Confidential 経営革新計画法（平成20年） 日本、米国、中国、フランス、イギリス、ドイツ、スウェーデン Page: 2 Company Profile Company Name President Sapienant Co.,Ltd. Shigeki Matsumoto Tokyo Head Office Ebisu-nishi 3-17-3,Shibuya-Ku,Tokyo URL http://sapienant.com/ Establishment Jan.1 1990 Capital Yen 50,000,000 Prize KNAGAWA HIGHT-TECH GRAND-PRIX（2006） KANAGAWA STANDARD（2007) Accreditation Land, Infrastructure and Transport Ministry LOTUS PROJECT (2006) Patent Japan, USA, China, France, United Kingdom, Germany, Sweden Confidential Page: 3 技術の概要 Outline of the Technology ■既存気嫌気消化の問題点 Problems of Traditional Digestion 余 剰 汚 泥 を 嫌 気 消 化 槽 に 長 期 間 滞 留 さ せ る と 汚 泥 量 を 3 割 か ら 4 割 を 減 量 す る こ と が で き る が 嫌 気 消 化 は そ れ 以 上 は 進 ま な い 。 嫌 気 消 化 残 留 物 は 微 生 物 難 分 解 性 で あ る 為 、 酵 素 に よ る 低 分 子 化 が そ れ 以 上 進 ま な い か ら で あ る 。 微 生 物 難 分 解 性 成 分 は 主 に 汚 泥 の 細 胞 壁 で あ る 。 汚 泥 の 細 胞 壁 は ペ プ チ ド グ リ カ ン と 呼 ば れ る 多 糖 類 の 膜 で 構 成 さ れ て い る が 、 微 生 物 難 分 解 性 で あ る の で 嫌 気 消 化 工 程 で は 分 解 さ れ な い 。 嫌 気 消 化 さ れ た 有 機 物 は 汚 泥 菌 そ の も の で は な く 、 汚 泥 菌 に 付 着 し た 有 機 物 で あ る 。 Waste sludge is reduced by 30-40% in a anaerobic digestion tank in a long period, but the process does not go more. As the residue form anaerobic digestion tank is biodegradation-resistance matters, Low molecular process by enzyme does not proceed. Biodegradation-resistance matters are mainly the cell wall of Sludge Bacteria . The cell wall is made from Peptidoglycan which is constituted by polysaccharide membrane. It is not decomposed in anaerobic digestion process, because it is biodegradation-resistance matter. The organic matters decomposed in anaerobic digestion process are not Sludge Bacteria itself but organic matters attached to the Sludge Bacteria. Confidential Page: 4 技術の概要 Outline of Technology ■バイピッタシステムとは What is BIPITTA SYSTEM ? 余剰汚泥にアルカリを添加して高温高圧で加水分解することにより可溶化する。 この可溶液を中和する。 可溶化液は微生物易分解性に変質しているので、これを嫌気消化する事によりメタンガスを獲得する。 獲 得したメタンガスで発電機を稼働し電気を得る。 固定価格定買取制度を利用して売電を行う。 Waste sludge is solubilized in the process which hydrolyze with alkali , high-temperature and high-pressure. This solubilized liquid is neutralized. The solubilized liquid is changed to Readily degradable matters, So methane gas is generated in anaerobic digestion process. Electricity is generated form the methane gas by generator. The electric power is sold under Fixed Price Purchase System. Confidential Page: 5 汚泥消化の問題点の詳細 Details of Sludge Digestion Problem ■ 汚泥菌が微生物難分解性である理由 The reason Sludge Bacteria is biodegradation-resistance matter. − 汚 泥 菌 は 酸 発 酵 菌 の 細 胞 壁 の 穴 を 通 過 で き な い の で 代 謝 さ れ な い 酸 発 酵 槽 で 原 水 中 の 有 機 物 を 酢 酸 等 に 変 換 す る 時 、 ま ず 酸 発 酵 菌 が 分 泌 す る 酵 素 で 有 機 物 を ナ ノ メ ー ト ル サ イ ズ に 低 分 子 化 す る 。 低 分 子 化 さ れ た 有 機 物 は 酸 発 酵 菌 の 細 胞 壁 に 存 在 す る 小 さ な 穴 よ り 細 胞 内 部 に 吸 収 さ れ 、 酸 発 酵 菌 の 代 謝 作 用 に よ り 酢 酸 等 が つ く ら れ る 。 汚 泥 菌 が 微 生 物 難 分 解 性 で あ る 理 由 は 、 酸 発 酵 菌 の 分 泌 す る 酵 素 に よ り 細 胞 壁 が 低 分 子 化 さ れ な い の で 、 酸 発 酵 菌 の 細 胞 壁 に 存 在 す る 小 さ な 穴 を 通 過 で き な い か ら で あ る 。 −Ｓｌｕｄｇｅ Bacteria is not metabolized because it can not pass through the halls on the acid bacteria cell wall In the acid fermentation tank, the enzyme secreted form acid fermentation bacteria degrades organic matters in the raw water to nanometer-sized small molecule. The organic matters lowered to small molecular are taken from small holes on the acid fermentation bacteria cell wall to the inside, The acid bacteria generates Acetic acid etc by metabolism. The reason, sludge bacteria is biodegradation-resistance, is the cell wall is not decomposed by the enzyme secreted form acid fermentation bacteria. So sludge bacteria can not pass though the small hales on the acid fermentation bacteria. Confidential Page: 6 汚泥消化の問題点の詳細 Details of Sludge Digestion Problem −汚泥菌は共食いをしない で は 汚 泥 菌 の 細 胞 壁 は な ぜ 酸 発 酵 菌 が 分 泌 す る 酵 素 で 分 解 し て 低 分 子 化 さ れ な い の で あ ろ う か 。 酸 発 酵 槽 で は 原 水 中 の 有 機 物 を 酸 発 酵 菌 の 細 胞 壁 に 存 在 す る 小 さ な 穴 を 通 過 で き る 大 き さ ま で 低 分 子 化 す る 為 、 多 種 か つ 多 量 の 酵 素 が 分 泌 さ れ 、 酸 発 酵 槽 内 は 酵 素 の 海 と 言 え る 状 態 で あ る 。 も し 、 こ れ ら の 酵 素 が 酸 発 酵 菌 自 身 の ま た は 他 の 酸 発 酵 菌 細 胞 壁 も 分 解 し て し ま え ば 、 ま さ に 共 倒 れ 状 態 と な り 、 酸 発 酵 工 程 は 停 止 し て し ま う 。 し か し 、 実 際 に 酸 発 酵 工 程 は 停 止 し な い 。 酸 発 酵 菌 の 細 胞 壁 は ペ プ チ ド グ リ カ ン で 構 成 さ れ て お り 、 ペ プ チ ド グ リ カ ン は 酸 発 酵 菌 の 分 泌 す る 酵 素 に 対 し て 非 常 に 強 い 耐 性 を も っ て い る か ら で あ る 。 し た が っ て 酸 発 酵 菌 は 酸 発 酵 槽 中 の 有 機 物 は 分 解 す る け れ ど 、 自 身 は 分 解 さ せ れ な い と い う 離 れ 業 を や っ て の け る の で あ る 。 ま さ に 自 然 の 摂 理 で あ る 。 −Sludge Bacteria does not eat itself each other. Then, why does the cell wall of sludge bacteria can not be decomposed to small molecule ? In the acid fermentation tank, many kinds and a lot of enzymes are secreted to decompose organic matters. It is like the state of enzyme sea. If the enzyme decompose this acid fermentation bacteria itself or other acid fermentation bacteria’s cell wall, eating each other state happens and fermentation process stops. But in actual state fermentation process does not stop. The cell wall of acid fermentation bacteria is made from Peptidoglycan , and it has strong resistance to the enzyme secreted form acid fermentation bacteria. Therefore the acid fermentation bacteria in the acid fermentation tank decompose general organic matters but the bacteria can not be decomposed by its enzyme. It is natural providence. Confidential Page: 7 汚泥消化の問題点の詳細 Details of Sludge Digestion Problem − 酸 発 酵 菌 と 汚 泥 菌 は と も に 微 生 物 難 分 解 性 汚泥菌もばっ気槽内で酵素を分泌して有機物を低分子化しているが、汚泥菌の細胞壁もばっ気 槽内で分解される事はない。 酸発酵菌の殆どは好気性汚泥菌が嫌気状態で代謝を切り替えて 変化した通性嫌気性菌である。 どちらの細胞壁もペプチドグリカンという酵素に対して極め て 耐 性 の あ る 物 質 で 構 成 さ れ て い る の で 微 生 物 難 分 化 性 を 示 す 。 −Acid fermentation bacteria and Sludge Bacteria are both are biodegradation-resistance matters. Sludge bacteria in aeration tank also secretes enzyme to decompose organic matters. The cell wall of sludge bacteria can not be decomposed in aerobic tank. Almost acid fermentation bacteria is facultative anaerobic bacteria which changed metabolism in anaerobic state. As the both cell wall are made from Peptidoglycan , has strong resistance to the enzyme, they are biodegradation-resistance matters. Confidential Page: 8 酸発酵菌の微生物易分解性有機物発酵メカニズム The fermentation mechanism to readily degradable organic matters by acid fermentation bacteria. Organic matters in waste water particle is too large to be taken in 排水中の有機物 Organic matters in waste water 排水中の有機物 粒子が大きいので 吸収できない Acid 酸発酵菌fermentation bacteria Enzyme 酵素 細かく Fine 分解 decomposition 代謝物 Metabolite 4～5µm メタン発酵 To methane fermentation 酸発酵菌は自らの細胞壁の 穴より大きい有機物を吸収す ることは出来きない。 Acid fermentation bacteria can not take in organic matters bigger than its holes on the cell wall Confidential そこで酸発酵菌は酵素を出し て、有機物を小さく分解してか ら細胞内に取り込む。 The enzyme secreted from acid fermentation bacteria finely decomposes organic matters and take it into the cell. Page: 9 酸発酵菌と微生物難分解性有機物 Acid fermentation bacteria and Biodegradation-resistance matters Sludge anaerobic fermentation 汚泥の嫌気消化 Sludge bacteria 汚泥菌 排水中の難分解性有機物 Biodegradation-resistance matters in waste water. 酵素 Enzyme 酸発酵菌 Acid fermentation bacteria 代謝物 Metabolite メタン発酵へ 汚泥菌の細胞壁は酸発酵菌が分泌する酵素によって 分解されない。そのため、汚泥菌は酸発酵菌に細胞 壁に存在する小さな穴を通過できない。従って酸発 酵菌は酢酸等を合成できずメタン発酵は進まない。 To methane fermentation The cell wall of sludge bacteria can not be decomposed by the enzyme form acid fermentation bacteria. Therefore sludge bacteria can not pass through the small halls. So acid fermentation bacteria can not ake acetic acid etc. and the process does not go to methane fermentation. 分解できない No decomposition 酵素 Enzyme 代謝物 Metabolite メタン発酵 To methane fermentation 微生物難分解性物質は酵素分解できな い。従って酸発酵菌体内に取りこめず、 十分に酸発酵が行われない。 Biodegradation –resistance matters can not be decomposed by the enzyme. So acid fermentation bacteria can not take it into and fermentation does not work well. メタン発酵が行われるためには、事前に酸発酵が十分に行われなくてはならない。微生物難分解性有機物は酸発酵菌の出す酵素で分 解できないので、酸発酵が十分に行われずその後に続くメタン発酵菌が代謝できる物質が生成されていない。 Enough acid fermentation is needed in the former process to get good methane fermentation. The enzyme secreted from acid bacteria can not decompose biodegradation –resistance matters. So acid fermentation does not function enough and the metabolite, methane bacteria can metabolize, can not be generated. Confidential Page: 10 汚泥菌の微生物易分化性への転換 Sludge conversion to readily degradable matters ■ アルカリ加水分解による低分子化 Lowered molecular by alkaline hydrolysis 汚 泥 に ア ル カ リ を 添 加 し て ｐ H １ ２ － １ 2 . 5 調整し、約200℃で30-60分間加熱処理を行うと、アルカリを触媒とし た加水分解反応が進行する。加水分解された汚泥はナノメートルサイズに低分子化された可溶化液となる。 この可溶化液は酸発酵工程で容易に酸発酵菌の細胞壁の小さな穴を通過できる大きさである。酸発酵菌に 細胞内部に取り込まれた可溶化液は酸発酵菌の代謝により酢酸等が合成される。メタン発酵工程ではメタン 菌 に よ り 、 こ れ ら の 酢 酸 等 が 高 効 率 に 資 化 さ れ 、 多 量 の メ タ ン ガ ス を 獲 得 す る 。 By aｄｄｉｎｇ alkali and adjusting pH12-12.5, heating at 200℃ for 30-60 minutes, the hydrolysis reaction proceeds by alkali as a catalyst. Hydrolyzed sludge changes to nanometer-size solubilized liquid. This solubilized liquid easily go through the small halls on the cell wall of acid fermentation bacteria in acid fermentation process. After taking this solubilized liquid into the cell, acid fermentation bacteria generates acetic acid etc. , In methane fermentation process, a lot of methane gas is generated from this acetic acid. Alkali ・ High temperature アルカリ・高温 可溶化された汚泥 Solubilized sludge 細かく分解 Fine decomposition 酵素 代謝物 Metabolite 汚泥 Sludge 可溶化汚泥 solubilized sludge (Low molecular sized sludge) Confidential 酸発酵菌 To methane メタン発酵 fermentation 光が透過しているので可溶化汚泥の粒子が350ナノメートル以下 であることがわかる。 It is understandable that the particles are under 350 nanometers because light pass though the liquid . Page: 11 バイピッタシステムによる微生物難分解性物質の酸発酵メカニズム Acid fermentation mechanism by BIPITTA for biodegradation-resistance matters アルカリ Alkali 加熱蒸気 Hearting steam Low molecular sized Easily pass the hole on the cell wall. Organic matters 容易に細胞壁の穴を通過 低分子化され た有機物 分子量の大きい汚泥 Macromolecular biodegradation-resistance matters アルカリ加水分解により、微生物難分 解性有機物もナノメートルサイズに分 解される。 Alkali hydrolysis decompose biodegradation-resistance matters to nanometers 酸発酵菌 160℃～ 200℃ Acid fermentation 糖、アミノ酸、ペプチド、長鎖脂肪酸、 酢酸を生成 bacteria sugar, amino acid, peptide, long chain fatty acid, acetic acid To methane fermentation メタン発酵へ 微生物難分解性有機物よりメタンガスを獲得するためには、酸発酵菌の代わりにアルカリ加水分解により難分解性 物質を低分子化する必要がある。酸発酵菌は低分子化された難分解性有機物を代謝してメタン菌の好む代謝物を 作る。メタン菌はこの代謝物よりメタンガスを生成する。 To generate methane gas with biodegradation-resistance matters, biodegradation-resistance matters are needed to lowed to low molecular size by alkali hydrolysis instead of acid enzyme, Acid fermentation bacteria eats low molecular sized organic matters and generates metabolite which is good for methane bacteria. Then methane eats bacteria eats it and generates methane gas . Confidential Page: 12 低分子化された汚泥の粒度分布 Particle size in solubilization process （レーザー回析散乱法にて測定） Laser scattering analysis Particle size distribution without treatment 無処理ブランク汚泥の粒度分布 Solubilized sludge particle size distribution 液化汚泥の粒度分布 30% 分布（%） 分布（%） 30% 20% 20% 10% 10% 90～100 80～90 70～80 60～70 50～60 40～50 30～40 20～30 10～20 5～10 4～5 3～4 2～3 1～2 0% 0.02～0.1 0.1～0.2 0.2～0.3 0.3～0.4 0.4～0.5 0.5～0.6 0.6～0.7 0.7～0.8 0.8～0.9 0.9～1.0 1～1.1 1.1～1.2 1.2～1.3 1.3～1.4 1.4～1.5 1.5～1.6 1.6～1.7 1.7～1.8 1.8～1.9 1.9～2 0% 粒度（μm） 中心粒度 5～20マイクロメートル Grain core 5-20 μm 粒度（μm） 中心粒度 20～200ナノメートル Grain core 20-200 nm バイピッタシステムにより処理された液化汚泥は、ナノメートルサイズまで分解されていることがわかります。 Solubilized sludge by BIPITTA SYSTEM is decomposed to nanometers size. Confidential Page: 13 可溶化された汚泥の微生物分解性 Microbial degradability of solubilized sludge 可 溶 化 さ れ た 汚 泥 の 微 生 物 分 解 性 を 酸 素 消 費 速 度 に よ り 人 工 下 水 と 比 較 す る 。 全 体 平 均 で 人 工 下 水 と ほ ぼ 同 一 の 酸 素 消 費 速 度 を 示 し て い る 。 初期平均では可溶化汚泥の酸素消費速度がやや人工下水を上回るが、中期以降は人口下水がやや上回る原因は可 溶 化 汚 泥 の 粒 度 が バ ラ つ い て い る た め と 思 わ れ る 。 Compare microbial degradability of solubilized sludge by Oxygen consumption rate to artificial sewage. Oxygen consumption rare shows microbial degradability. 単 位 時 間 あ た り の 酸 素 消 費 量 の 比 較 Oxygen consumption comparison 可溶 化 汚 泥 区 人 工 下 水 区 B L 2 酸素消費（mg-O /g-SS・min） DOメーターを用いて酸素消費量測定 Oxygen consumption by DO meter 人工下水組成：グルコース＋ 蒸留水10ml＋活性汚泥90ml Distilled water グルタミン酸＋無機塩類7種類 人工下水10ml（CODMnとして11mg）＋活性汚泥90ml Artificial row water 可溶化汚泥10ml（CODMnとして11mg）＋活性汚泥90ml Solubilized slidge 2003.7.7SapienantLab. ） （ 0.2 0.18 0.16 0.14 0.12 0.1 0.08 0.06 0.04 0.02 0 artificial sewage 全体平均（0～15min） 初期平均（0～5min） All average(0-15min) Initial average(0-5min) solubilized sludge 中期平均（5～10min） 後期平均（10～15min） Metaphase average(5-10min) Anaphase average(10-15min) BIPITTA SYSTEMにより処理された液化汚泥は、非常に低分子な有機物であるため、容易に生物分解される。 Solubilized sludge by BIPITTA SYSTEM is easily decomposed because of very lowed molecule. Confidential Page: 14 微生物易分解性の目安 Indication of microbial degradability ■有機物の嫌気性消化分解性の指標 I n d e x o f m i c r o b i a l d e g r a d a b i l i t y of o r g a n i c m a t t e r s − BOD法 有機物量を表す分析方法にはいろいろあるが、排水処理で一般的に使われる分析方法はBOD法 とCODCr法である。BOD法は微生物が水中の有機物を体内に取り込んで代謝する時、水中の溶 存酸素を必要とするが有機物の代謝量と溶存酸素の消費量が比例する事から、溶存酸素の消 費 量 を も っ て 有 機 物 量 を 表 す の が B O D 法 で あ る 。 There are some methods of organic matter measurement. General methods in water treatment are BOD and CODCr. When microorganism takes organic matters into its inside, Dissolved oxygen is consumed in proportion to metabolic rate. So BOD indicates organic rate by the consumption of dissolved oxygen. − CODCr法 一方、有機物を重クロム酸カリで酸化して、その時消費した酸素量を重クロム酸カリの消費量から計算 してその酸素量を有機物量の測定値とする方法がCODCr法であります。 BOD法とCODCr法の値は同 じ 有 機 物 を 測 定 し て も 一 致 し な い 。 On the other hand, CODCr indicates organic rate by the consumption of POTASSIUM DICHROMATE because POTASSIUM DICHROMATE is consumed in proportion to organic matters, when organic matters are oxidized by POTASSIUM DICHROMATE. BOD and CODCr measured value of same organic matters are not same. Confidential Page: 15 微生物易分解性の目安 Indication of microbial degradability − BOD法の特徴 Characteristics of BOD BOD方で2種類の有機物Aと有機物Bの濃度を測定した時、有機物AのBOD値が有機物BのBODの 値より高かった時、有機物Aの濃度が有機物Bより高かったと一般的には解釈する。しかし、正確に は微生物によって代謝された有機物量は有機物Aが有機物Bより多かったと解釈するのが正確でで あ る 。 B O D で は 微 生 物 難 分 解 性 有 機 物 の 値 は 微 生 物 易 分 化 性 の 物 質 よ り 低 く な る。 When [Organic A] ’s BOD is higher than [Organic B] , It is generally understood that the concentration of [Organic A] is higher than B . But precisely, [Organic A] is higher than B at metabolized organic matters rate, BOD indicates lower value for biodegradation-resistance matters than readily degradable matters. − CODCr法の特徴 Characteristics of CODCr 一方、CODCｒ法の場合、重クロム酸カリの酸化力が大変に強いため、概ね有機物量に比例した値 を 得 る こ と が で き 、 特 に 微 生 物 難 分 解 性 有 機 物 の 値 が 低 く な る こ と は 滅 多 に な い 。 In case of CODCr, the measured value is basically proportional to organic concentration because POTASSIUM DICHROMATE reacts so strongly. Especially CODCr very rarely indicates lower value to biodegradation-resistance matters volume. Confidential Page: 16 微生物易分解性の目安 Indication of microbial degradability − BOD値とCODCｒ値の比較からわかること What ｃan be seen from a comparison of the BOD value and CODCr value そこで、ある有機物のBODの値が低く、CODCｒの値が高くなる有機物は微生物難分化性であると判 断 で き る 。 わ れ わ れ の 数 多 く の 実 験 デ ー タ か ら 、 汚 泥 の 微 生 物 分 解 性 度 を 次 の 通 り 判 断 す る 。 Then we can understand some organic is biodegradation-resistance matters, when this organic’s BOD indicates lower and CODCr higher. We classify the readily degradable degree by a lot of experimental data as below. 微生物易分解度 Readily Degradable Degree CODCr/BOD >2 2-3 <5 >5 判定 非常に良い 良い 可能 不可能 Judgment Very good good Possible Impossible ■都市下水汚泥における CODCr/BOD CODCr/BOD at municipal sewage sludge 我 々 の 過 去 の 実 験 デ ー タ か ら 、 都 市 下 水 可 溶 化 汚 泥 の 一 般 的 な C O D C r / B O D は 2 ～ 3 で あ る 。 従 っ て 都 市 下 水 汚 泥 は 一 般 的 に は バ イ ピ ッ タ 処 理 に 適 合 す る と 言 え る 。 By our experimental data of the past, general CODCr/ BOD value of solubilized municipal sewage sludge is 2-3, therefore municipal sewage sludge is good for BIPITTA treatment. Confidential Page: 17 BIPITTA SYSTEMの下水処理への適用 BIPITTA SYSTEM applied for anaerobic treatment 下水処理場のフロー Effluent tank Sewage treatment flow Early sedimentation 流入下水 In put 沈 砂 槽 最初沈殿槽 Aeration tank Final sedimentation 最終沈殿槽 放流槽 返送汚泥 BIPITTA SYSTEM 濃縮槽 Liquefaction Equipment 液 化 汚 泥 脱水設 余剰汚泥 Early sedimentation sludge 初沈汚泥 Excess sludge Electric Generation 発電 消 化 槽 Digestion tank Confidential Gas holder Page: 18 下水処理場の嫌気消化への適用効果 Application effect for anaerobic digestion in swage plant メタンガス発生量の比較 従来法 Conventional digestion Gas generation Volume from 1kg sludge by anaerobic digestion (N・m3/kg-ds) （Inorganic matters in sludge is not considered) CO2 ,その他 バイオガス (Others) Biogas 0.44Nm3 0.23Nm3 バイオガス Biogas 0.79Nm3 CO2 , その他(Others) 0.56Nm3 BIPITTA SYSTEMを適用する事によりメタンガス発生量が従来法の約1.8倍となる。 バイオガス発生量 0.9N3/kg・vss メタンガス割合60-70% 1.8 times methane gas is generated by BIPIITA SYSTEM. Biogas 0.9Nm3/kg・vss methane rate 60% Confidential Page: 19 バイピッタシステムが解決した課題と今後の課題 The solution by BIPITTA and challenge ■ 解決した課題 Solved Issue 従来のバイオマス発電 メタンガス発生率 バイピッタ発電 Methane Gas generation rate 0.4Nm3/kg-vss 0.8Nm3/kg-vss 未分解残渣 Undecomposed residue ６０％～７０％ １０％～２０％ 約1か月 1週間 非常に大きい コンパクト化 発酵時間 Fermentation time 発酵槽の大きさ Size of fermentation tank 発電量は従来の約2-3倍 廃棄物は従来の1/3～1/7 2-3 times generation than so far 1/3 - 1/7 of waste than so far ■今後の課題 Challennge 都市下水汚泥の可溶化液の嫌気消化では、C/N比が10（初沈と終沈の合計）位である。 理想は12～16なので改善を図りたい。また、汚泥を可溶化する事により消化槽に能力の余力が発生 するので、これを有効活用するためとC/N比を改善するために食物残渣との混合発酵を検討したい。 In case of solubilized municipal wastewater sludge, C/N ratio is about 10. Ideal ratio is 12-16. I like to consider to mix food-remain to improve recycling and C/N ratio. Confidential Page: 20 APPENDIX 付属資料 Confidential Page: 21 バイピッタシステムによるCO２削減量 Carbon Dioxide Reduction with BIPITTA SYSTEM Generation Energy and Carbon Dioxide Reduction Sludge Generation Wight Moisture Content Organic Rate 獲得エネルギーとCO2削減量 汚泥発生量 有機物比率 汚泥の含水率 50 t-ds/d 80 ％ 0.85 Organic Weight 有機物量 8.5 t・vss/d Organic Decomposition Rate 有機物分解率 Decomposed Organic 分解有機物量 Decomposed CODCr 分解CODCｒ Bio Gas Generation Rate バイオガス発生割合(※） Bio Gas Generation Volume バイオガス発生量 Methane Gas Contain Rate メタンガス含有率 Generation Methane Gas 獲得メタンガス量 2,418 Nm3/d Methane Gas Volume for Electric Generation 発電用メタンガス量 2,418 Nm3/d 0.7 5.95 t・vss/d 6,414 kg・CODCr/ｄ 0.58 Nm3/kg・CODCr 3,720 Nm3/d 0.65 Generation Energy 獲得エネルギー量 (8558kcal/Nｍ3) 20,693,912 Kcal Generation Energy 獲得エネルギー量 (8558Kcal/Nm3) Kerosene Carbon Dioxide emission coefficient 灯油のCO２排出係数 Carbon Dioxide Reduction Weight converted to Kerosene 灯油換算CO2削減量 86,641MJ 0.0679kg・CO2/MJ 5.9t・CO2/d ※ The number may change depend on sludge conditions etc. 数値は汚泥の状態等により変わることがある。 5.9tons・C02 reduced from 8.5tons・ｖｓｓ 8.5ton・ｖｓｓ 当りのCO2削減量は 5.9ton Confidential Page: 22 主な新エネルギーの特徴の比較 Major new energy comparison 太陽光発電 Sunlight Generation 風力発電 Wind Power Generation 廃棄物発電 Waste Power Generation 燃料電池 Fuel Cell ソーラーシステム Solar System 未利用エネルギー Unused Energy Confidential 夜間や曇天の時発電量が変化して供給が不安定。 発電コストがまだ高い。 Unstable supply depending on sunlight condition like night or cloudy weather. Generation cost is still high. 風の強さによって発電量が変化して供給が不安定。 施設の設置場所に制限がある。 Unstable supply depending on wind power. Installation site is limited. 廃棄物の入手が不安定。特に間伐材の場合、原料の供給が不足や不安定。 Various waste is used for generation, but supply of waste unstable, especially thinned wood is short. 主に家庭用であるが、発電時の発生熱を同時に使用する必要があるので、温水として利 用しているが電気と温水 のバランスが必要。 Used as home use, Electricity and heat must be used at same time. Balanced use of thermal water and electricity is required. 夜間や曇天の時、供給エネルギー量が変化して供給が不安定。主に温水として供給され るので使用環境が限定される。 The supply is unstable when it is night or cloudy weather． Usage environment is limited because hot water is supplied mainly. 主に海水の温度差や満ち干き、地熱などを利用するが、 装置が大規模になる。 発電場 所が消費地と離れている場合が多いので、送電線等のインフラ整備が必要になる。 Generation mainly by temperature difference or ebb and flow in sea, or terrestrial heat. The system is large-scale. Power Plant is far from consumption place in many case. Infrastructure development like transmission line is needed. Page: 23 主な新エネルギーの特徴の比較 Major new energy comparison バイピッタ発電 BIPITTA Generation Confidential 大規模処理（下水処理場）での発電コストはマイナスであるが、小規模施設でも発電コスト はほぼ無料になる。また、発電場所と電力の消費場所が大抵の場合同一である。原料で ある余剰汚泥や食品残渣などは安定的に供給されるので、発電量も安定する。 At the Large-scale generation cost is minas but even small-scale generation cost is almost free. The plant and consumption place is same in most cases. Sludge or food remain and left as generation material is supplied stable. Page: 24 新エネルギーにおけるBIPITTA SYSTEMのポジション The Position of BIPITTA SYSTEM in New Energy Infrastructure needs Supply stability BIPITTA Generation インフラの必要性 BIPITTA 発電 供 給 安 定 性 風力発電 Sunlight Generation 太陽光発電 Wind Power Generation Wind Power Generation 風力発電 太陽光発電 Sunlight Generation BIPITTA 発電 BIPITTA Generation コストパフォーマンス Cost performance Confidential 事業所内 Plant 公共の場所 Public places Page: 25 BIPITTAシステム（汚泥減量）の実績例 Examples of operating BIPITTA SYSTEM 研究所 静岡県,2003年設置, 減量汚泥量 50kgDS/日, 味噌製造業, 熊本県 2007年2月設置, 減量汚泥量 200kgDS/日, ランニングコスト 2,300円/日, 廃棄処分の場合 17,500円/ 日 Laboratory Shizuoka Pre. Installation 2003 Reduction Weight 50kg・ds/d Running Cost Yen 2,300/d Disposal Case Yen 17,500/d ランニングコスト 8,000円/日, 廃棄処分の場合 37,300円/日 Confidential Miso production factory Kumamoto Pre. Installation 2007 Reduction Weight 200kg・ds/d Running Cost Yen 8,000/d Disposal Case Yen 37,300/d Page: 26
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