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Research on the development of technology for the production and use of concentrated bio-liquid fertilizer and the impact assessment of its substitution for chemical fertilizer

Research Project

Project/Area Number 18KT0044
Research Category

Grant-in-Aid for Scientific Research (B)

Allocation TypeMulti-year Fund
Section特設分野
Research Field Agricultural Resources for the Next Generation
Research InstitutionKyushu University

Principal Investigator

Yabe Mitsuyasu  九州大学, 農学研究院, 教授 (20356299)

Co-Investigator(Kenkyū-buntansha) 田中 宗浩  佐賀大学, 農学部, 教授 (50295028)
李 哉ヒヨン  鹿児島大学, 農水産獣医学域農学系, 准教授 (60292786)
高橋 義文  九州大学, 農学研究院, 准教授 (60392578)
安武 大輔  九州大学, 農学研究院, 准教授 (90516113)
山崎 博人  宇部工業高等専門学校, 物質工学科, 教授 (20300618)
森 隆昌  法政大学, 生命科学部, 教授 (20345929)
水田 一枝  福岡県農林業総合試験場, 生産環境部, チーム長 (90502419)
徳村 雅弘  静岡県立大学, 食品栄養科学部, 助教 (20583016)
小山 太  福岡県農林業総合試験場, 畜産部, チーム長 (80502541)
Project Period (FY) 2018-07-18 – 2021-03-31
Project Status Completed (Fiscal Year 2020)
Budget Amount *help
¥18,200,000 (Direct Cost: ¥14,000,000、Indirect Cost: ¥4,200,000)
Fiscal Year 2020: ¥5,200,000 (Direct Cost: ¥4,000,000、Indirect Cost: ¥1,200,000)
Fiscal Year 2019: ¥5,200,000 (Direct Cost: ¥4,000,000、Indirect Cost: ¥1,200,000)
Fiscal Year 2018: ¥7,800,000 (Direct Cost: ¥6,000,000、Indirect Cost: ¥1,800,000)
Keywordsメタン発酵消化液 / 濃縮液肥 / 養液栽培 / 肥料成分 / 分離濃縮回収 / 有機液肥 / 硝化 / 電気透析 / UF膜分離 / 微粉砕 / 硝化工程 / 窒素 / リン / 肥料成分回収 / 消化液濃縮 / 肥料成分分離 / 肥料成分の分離濃縮回収 / 有機性廃棄物
Outline of Final Research Achievements

We have constructed a pilot facility of concentrated bio-liquid fertilizer, which can process one ton digested liquid based on these research results. Also, we have found that the pulverizing sludge increases the phosphate ion concentration as a consequence of the decrease of particle size. Regarding the nitrification of ammonia nitrogen (NH4-N), 1) in the biological nitrification we have found that NOx-N was generated from nitrate nitrogen by a 5,000 mg/L ammonia-resistant nitrated-oxidizing bacterium, and 2) in the chemical nitrification we have found that nitrate nitrogen was generated by both methods of photo-Fenton reaction and photocatalytic oxidation. In the cultivation experiment of concentrated bio-liquid fertilizer, we could have the same yield as the conventional cultivation in the soil cultivation of leafy vegetables.

Academic Significance and Societal Importance of the Research Achievements

従来のメタン発酵消化液の濃縮技術では、水分を減少させるか、単一肥料成分のみの回収であり、処理排水の浄化費用も大きいため、ほとんど普及していなかった。他方、本開発技術は、肥料成分の80%以上を窒素、リン、カリウムに分離して濃縮回収し、水耕栽培を含め、多様な作物や栽培方法に施用可能な濃縮バイオ液肥の製造を可能にするものである。その結果、消化液の処理が隘路になっていた有機廃棄物によるメタン発酵の導入が進展し、循環型社会の構築や有機農業の拡大、排せつ物処理の低コスト化、有機ブランド農産物の創出、地域環境の改善等に貢献することが期待できる。

Report

(4 results)
  • 2020 Annual Research Report   Final Research Report ( PDF )
  • 2019 Research-status Report
  • 2018 Research-status Report
  • Research Products

    (18 results)

All 2021 2020 2019

All Journal Article (9 results) (of which Peer Reviewed: 7 results,  Open Access: 1 results) Presentation (9 results) (of which Int'l Joint Research: 1 results)

  • [Journal Article] イソプロピリデン基を2つもつフェノール類を用いたノボラック樹脂の合成と性質:ビスフェノール類に着眼した柔軟性をもつフォトレジスト材の開発2021

    • Author(s)
      山﨑博人、山﨑椋太、山本貴文
    • Journal Title

      ネットワークポリマー論文集

      Volume: Vol.42,No.2 Pages: 51-62

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    • Author(s)
      山﨑博人、福永公寿
    • Journal Title

      環境技術

      Volume: Vol.50,No.2 Pages: 93-98

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  • [Journal Article] Synthesis and Properties of Bisphenol C-Bis(methoxymethyl)biphenyl Novolac Resin2020

    • Author(s)
      山﨑 博人、安部 春菜、藤井 雄大
    • Journal Title

      Journal of Networkpolymer,Japan

      Volume: 41 Issue: 4 Pages: 148-156

    • DOI

      10.11364/networkedpolymer.41.4_148

    • NAID

      130007887897

    • ISSN
      2433-3786, 2434-2149
    • Year and Date
      2020-07-10
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  • [Journal Article] Flexible Photoresist Material using Old and New Phenolic Resin2020

    • Author(s)
      山﨑博人
    • Journal Title

      Journal of Networkpolymer,Japan

      Volume: 41 Issue: 2 Pages: 83-95

    • DOI

      10.11364/networkedpolymer.41.2_83

    • NAID

      130007830825

    • ISSN
      2433-3786, 2434-2149
    • Year and Date
      2020-03-10
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    • Author(s)
      辻林英高, 矢部光保
    • Journal Title

      地域学研究

      Volume: 49(2) Pages: 171-184

    • NAID

      130007839157

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    • Author(s)
      山﨑博人,異儀田朋美,古本貴久,黒岩貞昭,高林誠一郎
    • Journal Title

      Journal of Networkpolymer,Japan

      Volume: 40 Issue: 3 Pages: 121-130

    • DOI

      10.11364/networkedpolymer.40.3_121

    • NAID

      130007826933

    • ISSN
      2433-3786, 2434-2149
    • Year and Date
      2019-05-10
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  • [Journal Article] Synthesis and Properties of Bisphenol C Type Novolac Resin:2019

    • Author(s)
      山﨑博人,藤井雄大,古本貴久,黒岩貞昭,高林誠一郎
    • Journal Title

      Journal of Networkpolymer,Japan

      Volume: 40 Issue: 2 Pages: 70-79

    • DOI

      10.11364/networkedpolymer.40.2_70

    • NAID

      130007826916

    • ISSN
      2433-3786, 2434-2149
    • Year and Date
      2019-03-10
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  • [Journal Article] 消化液利用の日韓比較と濃縮バイオ液肥の開発動向2019

    • Author(s)
      矢部光保
    • Journal Title

      月刊廃棄物

      Volume: 45(8) Pages: 30-33

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  • [Journal Article] メタン発酵消化液からの肥料成分の分離濃縮回収2019

    • Author(s)
      矢部光保
    • Journal Title

      アグリバイオ

      Volume: 32 Pages: 67-72

    • NAID

      40021921229

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      村上光太郎、森隆昌、矢部光保
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      小山太、水田一枝、矢部光保
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      日本暖地畜産学会
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      村上 光太郎, 森 隆昌, 矢部 光保
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      Hirohito YAMASAKI, Keiji TERAO
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    • Int'l Joint Research
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      山﨑博人,森田優香,峰松春妃,神田泰治,豊栖健太郎
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      第36回シクロデキストリンシンポジウム
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      楠戸建・髙橋義文・内之倉浩平・矢部光保
    • Organizer
      食農資源経済学会第13回大会
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Published: 2018-07-20   Modified: 2022-12-28  

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