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摘要：研究团队使用了日本国内最大规模的干式甲烷发酵设施，对运行条件及装置内微生物组成的变动与生物气产量的关系进行分析，以该分析结果为基础，考虑废弃物种类、投入量以及气温因素，开发出生物气产量的模型。

关键词：固体废弃物、干式甲烷发酵、生物气、预测模型

要点

通过新的数值模型，可以预测固体废弃物中由微生物发酵产生的生物气体量
基于商业工厂的运行数据，特别是废弃物的种类、量以及气温，实现高精度预测
考虑到即使废弃物的种类等不同的情况下，微生物组成的变化也很小，开发出预测模型

基于干式甲烷发酵设施的微生物组成的稳定性和运行数据，开发出生物气产量预测模型

日本产业技术综合研究所（以下简称“产综研”）、株式会社富士Clean（以下称“富士Clean”）、香川县产业技术中心（以下称“香川产技中心”)组成研究团队，使用了日本国内最大规模的干式甲烷发酵设施（3,000 m³），对各种废弃物产生的生物气进行了为期两年的运转研究。

对运行条件及装置内微生物组成的变动与生物气产量的关系进行分析，以该分析结果为基础，考虑废弃物种类、投入量以及气温因素，开发出高精度预测生物气产量的方法（预测精度R²=0.975）。

水分含量低的固体废弃物用湿式甲烷发酵很难处理，所以采用干式甲烷发酵。干式生物气发酵具有不需要废水处理的优点，但在多数情况下无法得到预期的生物气体量。现状是由熟练工根据设施的运行数据等，在运行过程中凭经验判断投入的各种废弃物的种类、数量、混合比例等。此外，此前报告过的用于湿式甲烷发酵的生物气产量预测模型很难直接应用到干式甲烷发酵中，因此期望开发出用于干式甲烷发酵的预测模型。

为了解决这个问题，产综研在各种运行条件下分析了装置内的菌落，明确了即使投入的废弃物的种类改变时，或生物气的产量改变时，微生物组成的变化很小。微生物组成的变化是使生物气产量的预测变得困难的不确定因素，因此各种微生物量的稳定性使得气体产量预测的不确定性减小。接着，利用废弃物投入量等数据，通过多元回归分析这种统计方法，设计出生物气产量预测模型。

通过此次开发的预测模型，可以当场判断商业工厂中为了获得目标能源量所需的废弃物投入量等运行条件，为最佳的运行管理和可持续事业做出贡献。

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基于废弃物种类、量和气温的预测模型，预测干式甲烷发酵产生的气体量