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VOL.14 NO.2 (published in Dec-2006)

VOL.14 NO.2 (published in Dec-2006)
Biomass Utilization Technology - Its History and Future
Masayuki KUMADA
(Energy Engineering Dept., Engineering Div.)

(Abstract)

In Japan, ブックメーカー予想 サイト importance of utilizing biomass has been acknowledged as a part of ブックメーカー予想 サイト measures for ブックメーカー予想 サイト prevention of global warming. ブックメーカー予想 サイト "Biomass Nippon Strategy" was officially adopted as ブックメーカー予想 サイト basis for re-examining and furthering preventive measures. There are a number of means to turn biomass into energy : direct combustion, gasification, pyrolysis, anaerobic (methane) fermentation and hydrolysis, but "burning to use ブックメーカー予想 サイト heat" has been practiced ever since ブックメーカー予想 サイト dawn of history.

Burning biomass is considered a technology that grew and matured along with ブックメーカー予想 サイト development of ブックメーカー予想 サイト human society. Recently, high-pressure, high-temperature boilers are in demand to achieve high-efficiency power generation. To realize this, it is necessary to develop technologies in such areas as understanding and preventing ブックメーカー予想 サイト erosion caused by chlorine, understanding ブックメーカー予想 サイト behavior of low melting point ash and ブックメーカー予想 サイト prevention of clinker formation, and low-emission combustion.

Takuma has a long history of building and installing boilers. We have been building thermal recovery and power generation plants firing various biomasses since 1950's, and have acquired vast knowledge base and technologies concerning ブックメーカー予想 サイト nature and combustion of numerous biomass sources. In this article, we look into ブックメーカー予想 サイト history of ブックメーカー予想 サイト development of biomass combustion, together with ブックメーカー予想 サイト description of ブックメーカー予想 サイト characteristics of various biomass-burning technologies.

Development of Innovative Boiler
Nobuaki HAYASHIMOTO*,Hiroki KONISHI*,Satoshi YOSHIMOTO**and Dawei LIU*
(*Energy and Environmental Development Dept.**Administration Dept. Engineer Div.)

(Abstract)

Boilers play an important role in every branch of ブックメーカー予想 サイト industry, and strong demands for improved energy efficiency and reduced environmental burden continue to be made upon them. In order to meet such demands, we have developed an innovative boiler with a drastically improved combustion performance.

ブックメーカー予想 サイト new boiler has a long, narrow combustion chamber that enables exhaust gas re-circulation, and is equipped with a special high-speed burner that forms thin-film flame.This combination has shown to achieve low NOx and CO emissions at a low air ratio.

ブックメーカー予想 サイト preceding article reports on ブックメーカー予想 サイト test result of ブックメーカー予想 サイト new concept boiler that is verified on ブックメーカー予想 サイト small boiler of ブックメーカー予想 サイト equivalent evaporation of 2,000kg / h and ブックメーカー予想 サイト total heat-transfer area below 10m2, firing city gas 13A.

Development of Hot Gas Filter (Part 1)
―Development of Equipment and Verification of Performance―
Tomonori ASOand Ryoji SAMESHIMA
(Energy and Environmental Development Dept.)

(Abstract)

We have developed a hot gas filter that collects dust from ブックメーカー予想 サイト exhaust gas at 700~900℃ from MSW incineration facilities in cooperation with Kyocera Corporation.

ブックメーカー予想 サイト filter element of ブックメーカー予想 サイト hot gas filter is made of sintered cordierite that has a heat-resistant up to 1,200℃. It has a dual layer structure with ブックメーカー予想 サイト filtration layer on ブックメーカー予想 サイト outer surface of ブックメーカー予想 サイト supporting tube. It has been confirmed that this filter element has high dust-capturing capacity, low filtration resistance, with excellent anti-corrosion quality against ブックメーカー予想 サイト exhaust gas from MSW incineration.

ブックメーカー予想 サイト filtration unit has a housing with boiler tube, and ブックメーカー予想 サイト elements are placed horizontally, supported at both ends. This arrangement enables stacking of ブックメーカー予想 サイト elements while retaining small footprint.

A pilot plant was built in order to confirm its performance. Exhaust gas from firing RDF was used for ブックメーカー予想 サイト test. ブックメーカー予想 サイト gas temperature was between 800~900℃ and ブックメーカー予想 サイト dust concentration was 5g / m3N at ブックメーカー予想 サイト filter inlet. ブックメーカー予想 サイト dust concentration at ブックメーカー予想 サイト filter outlet after chilling was 0.01~0.09g /m3N. Considering ブックメーカー予想 サイト evaporation of dust components, we consider ブックメーカー予想 サイト results satisfactory. ブックメーカー予想 サイト differential pressure through filters was 3.6kPa (at ブックメーカー予想 サイト filtration speed of 2m / min.), and ブックメーカー予想 サイト dioxins concentration of ブックメーカー予想 サイト captured dust was below 0.001 ng-TEQ /g.

Continuous Measuring of Hydrogen Chloride Concentration in MSW Incineration Exhaust Using Diode Laser Type HCl Analyzer
Hiroyuki HIKITA*,Ken-ichi SHISHIDA**,and Ryoji SAMESHIMA*
(*Energy and Environment Development Dept. **Sewerage Engineering Dept.)

(Abstract)

We have continuously measured HCl concentration in ブックメーカー予想 サイト exhaust gas before particulate removal facility in four MSW incineration plants for a cumulative period of 293 days. From ブックメーカー予想 サイト results, it has been confirmed that ブックメーカー予想 サイト HCl concentration varies according to each plant, and ブックメーカー予想 サイト variation swings are relatively large within short periods of time. Spikes in excess of 1,000 ppm were observed, but these lasted just about 3 minutes, and ブックメーカー予想 サイト measured results remained below ブックメーカー予想 サイト designed values for almost all ブックメーカー予想 サイト period.

Effect of Arc Length on Operation of Plasma Melting Furnace
Masaharu OUE*,Yoshihito KURAUCHI**,Koutaro KATO**and Kiyoshi SHIBATA**
(*Energy and Environment Development Dept.**Mechanical Design and Engineering Dept.)

(Abstract)

ブックメーカー予想 サイト total of ブックメーカー予想 サイト energy input into ブックメーカー予想 サイト plasma melting furnace is ブックメーカー予想 サイト product of ブックメーカー予想 サイト electric current and ブックメーカー予想 サイト voltage. With ブックメーカー予想 サイト same amount of energy input, operating conditions of a furnace can be changed by varying ブックメーカー予想 サイト current and ブックメーカー予想 サイト voltage. Because of ブックメーカー予想 サイト difference in size between ブックメーカー予想 サイト demonstration plant and ブックメーカー予想 サイト commercial plant, ブックメーカー予想 サイト optimum voltage for each may not be ブックメーカー予想 サイト same. We determined optimum voltage and current according to ash feed rate for ブックメーカー予想 サイト commercial plant based on ブックメーカー予想 サイト data from ブックメーカー予想 サイト demonstration plant by taking into consideration ブックメーカー予想 サイト furnace temperature of ブックメーカー予想 サイト commercial plant.

We decided to promote optimum operation by operating ブックメーカー予想 サイト commercial plant varying ブックメーカー予想 サイト voltage and ブックメーカー予想 サイト current, and comparing its operational characteristics. Test results showed that to run ブックメーカー予想 サイト furnace with higher voltage under stable plasma arc created even temperature distribution in ブックメーカー予想 サイト furnace, contributing to a continuous stable operation. It also reduced ブックメーカー予想 サイト electrode consumption by 30%.

Outline and Start-up Operation of Demonstration Plant of Alkaline Pretreatment-Hydrogen-Methane Fermentation of Shochu Distillation Lees
Katsushi WADA*,Takashi KAWANO*,Ryo NAKAI*and Ken-ichi SHISHIDA**
(*Energy and Environmental Development Dept.**Sewerage Engineering Dept.)

(Abstract)

ブックメーカー予想 サイト demonstration plant of alkaline pretreatment-hydrogen-methane fermentation of shochu distillation lees has been built in corporation with NEDO as an energy-recycling system in which ブックメーカー予想 サイト distillation lees generated in ブックメーカー予想 サイト production process of shochu is used to produce biogas that contains hydrogen and methane. ブックメーカー予想 サイト biogas is fired in a steam boiler and generates steam that is supplied back to ブックメーカー予想 サイト shochu distillery.

At ブックメーカー予想 サイト start-up of ブックメーカー予想 サイト methane fermentation, digested sewage sludge and wastewater sludge were used as ブックメーカー予想 サイト seed sludge, and ブックメーカー予想 サイト shochu distillation lees were fed when methane gas production was observed. ブックメーカー予想 サイト amounts of biogas production at start-up were approximately 38m3 / m3-sweet potato shochu distillation lees, and roughly 60m3 /m3-barley shochu distillation lees. These values matched those obtained from earlier laboratory tests.

Development of a Novel System of Nitrogen Removal from Wastewater using Anammox Microorganism
Keita TAKAKIand Takaaki SHINODA
(Research Center)

(Abstract)

Anammox (AnaerobicAmmoniumOxidation), a novel microbiological processes for removing nitrogen from wastewater, is attracting attention as it reduces ブックメーカー予想 サイト operational costs of aeration and carbon sources (e.g. methanol) compared with ブックメーカー予想 サイト conventional nitrification / denitrification system. Furthermore, it is expected to reduce its required equipment size thanks to ブックメーカー予想 サイト higher treatment speed. We applied this system for treating simulated wastewater and ブックメーカー予想 サイト effluent from methane fermentation of livestock (hog) manure, establishing ブックメーカー予想 サイト technology of nitrite production in ブックメーカー予想 サイト pretreatment process, and ブックメーカー予想 サイト anammox treatment system in its denitrification process. In ブックメーカー予想 サイト test using simulated wastewater, ブックメーカー予想 サイト maximum denitrification rate of 4.14kg / m3 / day has been achieved, while ブックメーカー予想 サイト treatment of effluent from methane fertilization that contained high-concentration nitrogen (NH4-N) has attained ブックメーカー予想 サイト maximum of 1.65kg / m3 / day. These results represent more than 80% nitrogen removal. From these tests, it has been established that anammox system applied to nitrogen removal from methane fermentation wastewater will reduce ブックメーカー予想 サイト plant size to less than one-half of ブックメーカー予想 サイト traditional systems.

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