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Construction of resource circulation with energy use by the application of methanogenic digestate to Erianthus arundinaceus as liquid fertilizer

Research Project

Project/Area Number 17K00664
Research Category

Grant-in-Aid for Scientific Research (C)

Allocation TypeMulti-year Fund
Section一般
Research Field Design and evaluation of sustainable and environmental conscious system
Research InstitutionKyoto University

Principal Investigator

OHDOI Katsuaki  京都大学, 農学研究科, 助教 (90372557)

Co-Investigator(Kenkyū-buntansha) 楠田 啓  京都大学, エネルギー科学研究科, 准教授 (90169988)
Project Period (FY) 2017-04-01 – 2020-03-31
Project Status Completed (Fiscal Year 2019)
Budget Amount *help
¥4,680,000 (Direct Cost: ¥3,600,000、Indirect Cost: ¥1,080,000)
Fiscal Year 2019: ¥1,300,000 (Direct Cost: ¥1,000,000、Indirect Cost: ¥300,000)
Fiscal Year 2018: ¥1,950,000 (Direct Cost: ¥1,500,000、Indirect Cost: ¥450,000)
Fiscal Year 2017: ¥1,430,000 (Direct Cost: ¥1,100,000、Indirect Cost: ¥330,000)
Keywordsメタン発酵 / 資源循環 / 消化液 / 液肥 / エネルギー作物 / 前処理 / バイオマス
Outline of Final Research Achievements

Energy crops were cultivated using methanogenic digestate as liquid fertilizer. The relation between the energy crop yield and quantity of application of methanogenic digestate was investigated, as a result, the maximum yeild was obtained when the methanogenic digestate was applied 15 litters per square meter. Additional application of methanogenic digestate after first havesting was effective for increase of second yield, however, total quantity of application of methanogenic digestate did not have to be increased. We investigated three treatments, such as thermal treatment, alkaline treatment, and thermal alkaline treatment, as pretreatment of energy crop for anaerobic digestion, as a result, the biogas yield increased up to 1.4 using thermal alkaline treatment.

Academic Significance and Societal Importance of the Research Achievements

日本国内でのメタン発酵消化液の液肥利用は北海道と九州を除いては全量を利用することが困難であった。その理由は水稲以外で液肥の需要がほとんどないためである。本研究では耕作放棄地でのエネルギー作物栽培に消化液を利用することで、消化液の液肥利用期間を拡大し、収穫した植物体をメタン発酵の原料として利用する地域内の小さな資源循環を構築することができた。栽培面積当たりの最大バイオガス収量を明らかにし、また、施用についても検討し、単位面積当たり水稲の3倍程度理王できることが明らかになった。これにより、メタン発酵施設の効率的な運用が可能になる。

Report

(4 results)
  • 2019 Annual Research Report   Final Research Report ( PDF )
  • 2018 Research-status Report
  • 2017 Research-status Report

Research Products

(11 results)

All 2019 2018 2017

All Presentation (11 results)

  • [Presentation] メタン発酵とエネルギー作物の栽培を用いた資源循環の構築2019

    • Author(s)
      井口拓也,大土井克明,楠田啓,清水浩,中嶋洋,宮坂寿朗
    • Organizer
      農業農村工学会
    • Related Report
      2019 Annual Research Report
  • [Presentation] メタン発酵とエネルギー作物の栽培を用いた資源循環の構築2019

    • Author(s)
      井口拓也,大土井克明,楠田啓,清水浩,中嶋洋,宮坂寿朗
    • Organizer
      農業食料工学会関西支部例会
    • Related Report
      2019 Annual Research Report
  • [Presentation] 豚糞を基質とした高温メタン発酵におけるアンモニア阻害回避2019

    • Author(s)
      永田貴大,大土井克明,清水浩,中嶋洋,宮坂寿郎
    • Organizer
      農業食料工学会関西支部第141回例会
    • Related Report
      2018 Research-status Report
  • [Presentation] グリシンベタインを添加した海水メタン発酵におけるグルコースの流加培養および藻類の連続培養2019

    • Author(s)
      杉村渉、楠田啓、大土井克明、日下英史
    • Organizer
      資源・素材学会平成31(2019)年度春季大会
    • Related Report
      2018 Research-status Report
  • [Presentation] メタン発酵とエネルギー作物の栽培を用いた資源循環の構築2018

    • Author(s)
      井口拓也,大土井克明,楠田啓,日下英史,清水浩,中嶋洋,宮坂寿郎
    • Organizer
      環境資源工学会第137回学術講演会
    • Related Report
      2018 Research-status Report
  • [Presentation] 海洋系大型藻類のメタン発酵に向けた前処理の研究2018

    • Author(s)
      脇坂肇、楠田啓、日下英史
    • Organizer
      環境資源工学会第137回学術講演会
    • Related Report
      2018 Research-status Report
  • [Presentation] スラグ肥料の添加によるメタン発酵におけるアンモニア阻害の緩和2018

    • Author(s)
      杉村渉、楠田啓、日下英史
    • Organizer
      環境資源工学会第137回学術講演会
    • Related Report
      2018 Research-status Report
  • [Presentation] エネルギー作物のメタン発酵における前処理への消化液の利用2018

    • Author(s)
      杉村渉、楠田啓、日下英史、大土井克明
    • Organizer
      平成30年度資源・素材学会関係学協会合同秋季大会
    • Related Report
      2018 Research-status Report
  • [Presentation] 井口拓也,大土井克明,清水浩,中嶋洋,宮坂寿郎2018

    • Author(s)
      メタン発酵とエネルギー作物を用いた資源循環の構築
    • Organizer
      農業食料工学会関西支部第139回例会
    • Related Report
      2017 Research-status Report
  • [Presentation] エネルギー作物のメタン発酵に向けた前処理の研究2017

    • Author(s)
      杉村渉,楠田啓,森康平,大土丼克明,村岡秀樹,森光俊仁,御前明郎,松本洋俊
    • Organizer
      資源・素材関係学協会合同秋季大会
    • Related Report
      2017 Research-status Report
  • [Presentation] エネルギー作物のメタン発酵におけるアンモニアによる前処理の検討2017

    • Author(s)
      杉村渉,楠田啓,大土丼克明
    • Organizer
      第14回『若手研究者・学生のための研究発表会』 資源・素材学会関西支部
    • Related Report
      2017 Research-status Report

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Published: 2017-04-28   Modified: 2021-02-19  

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