食肉加工: 廃水からのグリーンエネルギー

世界中の政府が炭素価格制度を導入し、どの産業が空気と水の純度の面で環境問題を引き起こしているかについて地域社会の認識を広げる中、食肉加工産業は現在新たな領域に入りつつある。 Global Water Engineering の Jean Pierre Ombregt と CST Wastewater Solutions の Michael Bambridge が、ろ過と分離の問題について説明します。

牛、羊、豚、家禽の工場を含む食肉加工は、例えば蒸気や熱水を生成するためのエネルギー使用の点でも、廃水の質や大気への排出の点でも、今後もますます注目を集めるだろう。 業界は、プロセス廃水の性質上、特定の課題と機会に直面しています。廃水には通常、有機物質が多く含まれており、その結果、血液の存在により生物化学的酸素要求量 (BOD) と化学的酸素要求量 (COD) が高くなります。食肉産業の廃水には、病原性および非病原性のウイルスや細菌、寄生虫の卵に加えて、窒素（血液由来）やリンも多く含まれている可能性があります（言うまでもなく、消毒剤や洗剤が廃水に混入する可能性があります）酸、アルカリ、流動パラフィン、中性化合物を含む、施設の清掃活動中の水流）。 オンブレグト氏とバンブリッジ氏によると、これは対処すべきかなり強力なビールであるが、業界にとってのマイナス面は、歴史的に今日の規模での環境監視に対応する必要がなかったことだ。 必要なテクノロジーの開発を意識的に奨励する必要はありませんでした。 業界にとっての利点は、そのようなテクノロジーが実際に存在することです。 非常に効果的な嫌気性グリーンエネルギーおよび廃水処理プロセスが他の食品および飲料業界で証明されていること。 そして、それらは環境に配慮した 21 世紀の食肉加工に容易に適応できます。 彼らは、これを実現するために何よりも必要なのは、テクノロジー革命ではなく、使用期限を過ぎた古いテクノロジー（広大で汚染が多く悪臭を放つラグーンなど）から離れる考え方の進化であると信じています。廃水をリサイクルやグリーンエネルギーの生成のための資源としてではなく、コストとして、あるいはプロセスの問題を隠す場所としてさえ扱うという時代遅れの考え方。

食品の安全性の重要な要素である高品質の水の消費量の増加は、多くの場合、食肉加工業界の特徴です。 水は家畜への給水と洗浄、車両の洗浄、豚の除毛と皮の処理、枝肉と副産物のすすぎ、装置と加工エリアの洗浄と消毒に使用されます。

食肉加工においては、臭いが重大な大気汚染の原因となることがよくあります。 主なプロセス臭の発生源には、焦げ、熱傷、貯留、廃水処理、レンダリングなどがあります。 しかし、多くの場合、地域社会の最大の責任、そして最大の環境上の危険は、この業界の特徴である大きなラグーンからの悪臭のあるガス（主にメタン）の排出です。

食肉加工施設は、水を加熱し、加工用途や洗浄目的で蒸気を生成するため、また、その他の電気機器、冷凍機、エアコンプレッサーを作動させるために、エネルギーを主に使用します。 従来、業界は化石燃料、主に石油を多用してきましたが、その価格は20年前の1バレルあたり15ドル未満から、現在はピーク時の100ドルを超えるまで変動しており、バンカーオイルなどの化石燃料は非常に高価になっています。

オンブレグト氏とバンブリッジ氏は、実際、廃水、排出、エネルギー消費の問題は、再生可能エネルギー源として廃水の巨大だがしばしば隠された可能性を利用する機会でもあることを強調している。 これは、上水およびグリーン エネルギー ソリューションのリーダーであるパー​​トナーである Global Water Engineering と、主要プロジェクトでも GWE テクノロジーを採用している大手廃水ソリューション グループである CST Wastewater Solutions によって実証されています。 GWE は、産業廃水浄化システムの一部としてバイオガスを生成する 250 以上のプラントの建設に成功し、そのうち 75 以上が世界中の顧客にその後のバイオガス利用システムとして供給されました。最新の設備の多くは、嫌気性前処理システムを含む高度な技術を使用しています。水の処理と好気性研磨 – 廃棄物をメタンに変換して、ボイラーや温水システム、または発電機で燃焼させ、化石燃料を永久に置き換えると同時に、排水の純度を高めます。 平均して、GWE の嫌気性廃水処理設備の除去効率は 90 ～ 95% と高く、有機負荷をほとんどの種類の廃水の規制排出基準まで簡単に下げることができます。廃水を利用してグリーン エネルギーを生み出すという概念は、より広範囲に適用可能です。オンブレグト氏とバンブリッジ氏は、しばしば実現されていると述べています。 COD (化学的酸素要求量) が高い生物学的廃棄物の流れや廃水を扱う工場は、このモデルを簡単に使用してエネルギーを生成できます。該当する産業には、Flotamet™ システムなどの GWE テクノロジーが適用される食肉産業や乳製品産業などの一次加工産業が含まれます。独自の溶解バイオガス浮選装置 (DBF) 技術と組み合わせることで、排水中に蔓延する高レベルの油脂を除去するように特別に設計されています。これまで、多くの第一次産業は、地域の排出基準を満たすように排水を処理することに主に焦点を当ててきました。 そうすることで、廃水処理施設は追加コストを発生させるだけであり、収益源とは決して見なされませんでした。効率を重視し、インプットとアウトプットを最適化する代わりに、食肉産業やその他の産業は伝統的に、膨大なエネルギーを必要とする大きなラグーンを採用してきました。エアレーションする。 しかし、嫌気性廃水処理を適用すると、廃水処理インフラのコスト構造にまったく異なる光が当てられます。 現在では、実際に多くの加工工場にとって実質的な追加収入源となる可能性があります。

密閉嫌気反応器は、廃水中の有機物質から大量のメタン (CH4) を生成します。これにより、生産プロセスにおける化石燃料の使用を削減、または完全に置き換えることができます。 この値についてある程度の視点を持って説明すると、1 トンの COD (化学的酸素要求量) を嫌気的に消化すると、350 Nm3 のメタンが生成され、これは 0.15MW の電力に相当します。 有機負荷の高い特定の産業用途では、生産工場のエネルギー需要を完全にカバーするのに十分なバイオガスを生成することができ、さらにバイオガスを発電機に供給して国家送電網に売電するための余剰バイオガスを確保し、適用される場合には炭素クレジットを生成することがよくあります。 GWE 閉鎖嫌気プロセス システムは、大量の CH4 が大気中へ放出されることも防ぎます。 CH4 は CO2 の 21 倍有害であるため、GWE の嫌気性廃水ソリューションは、国連の京都クリーン開発メカニズム (CDM) および共同実施 (JI) プログラムに登録されている国のプロジェクトの排出削減証明書の対象にもなります。効率的な嫌気性廃水処理により、環境上の利点もあり、工場の二酸化炭素排出量が大幅に削減されます。 これは、再生可能エネルギーを供給して化石燃料の使用を削減または廃止するだけでなく、より伝統的なCH4汚染の開放的なラグーンを置き換えたり、電力を消費し汚泥を生成する従来の好気性下水処理場を置き換えたりすることによっても実現できます。主な基準エネルギー生成プロジェクトを実行可能にするためには、COD 負荷率が重要です。 廃水の有機負荷が高いほど、より多くのバイオガス、つまり再生可能エネルギーを廃水から生成できます。 燃料コストも重要な役割を果たします。 世界がエネルギー価格の高騰に耐えることを学んでいるため、嫌気性技術の選択が、多くの産業の当面および将来の電力供給を保護する鍵を握っています。

オンブレグト氏とバンブリッジ氏は、下水処理によるグリーンエネルギー生成などの環境への取り組みは、太陽光や風力などの伝統的な再生可能エネルギーほど注目を集めているわけではないと指摘して締めくくりました。 しかし実際には、廃水を再生可能エネルギー源として利用することには、多くの場合隠れた大きな可能性が秘められています。 エネルギー価格の高騰と、地球温暖化対策として炭素税の拡大が続いているにもかかわらず、多くの一次加工産業は依然として、廃水のグリーンエネルギーの可能性を無視して、潜在的な利益をドブに注ぎ込んでいます。GWE/CST 廃水技術パートナーシップは、有機コンテンツを企業に提供することを奨励しています。廃水と廃水の流れを調べて、特定のケースにおける嫌気性の可能性を調査します。