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Exploring the Synergies and Principles of Accelerators to Restart Portable Methane Fermentation Systems

Research Project

Project/Area Number 21H03662
Research Category

Grant-in-Aid for Scientific Research (B)

Allocation TypeSingle-year Grants
Section一般
Review Section Basic Section 64050:Sound material-cycle social systems-related
Research InstitutionToyohashi University of Technology

Principal Investigator

Daimon Hiroyuki  豊橋技術科学大学, 学生支援統括センター, 教授 (60335106)

Co-Investigator(Kenkyū-buntansha) 山田 剛史  豊橋技術科学大学, 工学(系)研究科(研究院), 准教授 (90533422)
Project Period (FY) 2021-04-01 – 2024-03-31
Project Status Completed (Fiscal Year 2023)
Budget Amount *help
¥17,420,000 (Direct Cost: ¥13,400,000、Indirect Cost: ¥4,020,000)
Fiscal Year 2023: ¥4,160,000 (Direct Cost: ¥3,200,000、Indirect Cost: ¥960,000)
Fiscal Year 2022: ¥4,420,000 (Direct Cost: ¥3,400,000、Indirect Cost: ¥1,020,000)
Fiscal Year 2021: ¥8,840,000 (Direct Cost: ¥6,800,000、Indirect Cost: ¥2,040,000)
Keywordsメタン発酵 / 減災対策 / 再生可能エネルギー / 発酵助剤 / 粒状活性炭 / 可搬式メタン発酵システム / 活性炭 / 例廉価システム / 低廉化システム / 電圧印加効果
Outline of Research at the Start

バイオマスから得られるバイオガスで発電を行うメタン発酵システムは、災害時の非常用電源としても期待されている。研究代表者らは、災害時に適した可搬式メタン発酵システムを開発した。このシステムでは、災害時に必要とする場所へ移送した際、メタン発酵の迅速な再起動が重要となる。本研究では可搬式メタン発酵システムの再起動期間を短縮するアクセラレータの開発を目的とする。アクセラレータは2つの要素からなる。1つは食品廃棄物から作製する発酵助剤、もう1つは導電性素材を担体として用いることである。これらの相乗効果により再起動期間の短縮が期待できる。加えて平常時においてもメタン発酵システムの効率の向上が見込める。

Outline of Final Research Achievements

Portable methane fermentation systems have recently shown promise as an emergency power source in times of disaster. The aim of this study was to develop an accelerator to shorten the restart period of portable methane fermentation systems. Fermentation aid made from food residues and granular activated carbon using conductive material as a carrier were used as accelerators.The addition of the two accelerators in a suitable ratio could contribute to shortening the restart period of portable methane fermentation systems.

Academic Significance and Societal Importance of the Research Achievements

メタン発酵は家畜ふん尿や生ゴミ、廃棄食品などのバイオマスを適切に処理するための手法として位置付けられており、発酵によって得られるバイオガスにより発電が可能である。災害が多い我が国において、脱炭素循環型社会の構築や減災対策、バイオマスの利活用の推進が極めて重要になってくる。可搬式メタン発酵システムの効率的な運用は、それらの課題解決に大きく貢献することができ、日本の2050年までのカーボンニュートラルの実現にも寄与することが期待できる。

Report

(4 results)
  • 2023 Annual Research Report   Final Research Report ( PDF )
  • 2022 Annual Research Report
  • 2021 Annual Research Report
  • Research Products

    (10 results)

All 2023 2022 2021

All Journal Article (3 results) (of which Int'l Joint Research: 2 results,  Peer Reviewed: 3 results,  Open Access: 2 results) Presentation (7 results)

  • [Journal Article] Evaluation of a Small-Scale Anaerobic Digestion System for a Cattle Farm under an Integrated Agriculture System in Indonesia with Relation to the Status of Anaerobic Digestion System in Japan2023

    • Author(s)
      Hanum Farida、Nagahata Masanori、Nindhia Tjokorda Gde Tirta、Kamahara Hirotsugu、Atsuta Yoichi、Daimon Hiroyuki
    • Journal Title

      Sustainability

      Volume: 15 Issue: 4 Pages: 3833-3833

    • DOI

      10.3390/su15043833

    • Related Report
      2023 Annual Research Report 2022 Annual Research Report
    • Peer Reviewed / Int'l Joint Research
  • [Journal Article] Methane Production Characteristics of an Anaerobic Co-Digestion of Pig Manure and Fermented Liquid Feed2022

    • Author(s)
      Hanum Farida、Atsuta Yoichi、Daimon Hiroyuki
    • Journal Title

      Molecules

      Volume: 27 Issue: 19 Pages: 6509-6509

    • DOI

      10.3390/molecules27196509

    • Related Report
      2022 Annual Research Report
    • Peer Reviewed / Open Access / Int'l Joint Research
  • [Journal Article] Addition of Granular Activated Carbon to Accelerate Decomposition of Propionic Acid in Anaerobic Digestion System2022

    • Author(s)
      尾崎友亮 , 熱田洋一 , 大門裕之
    • Journal Title

      Journal of the Japan Society of Material Cycles and Waste Management

      Volume: 33 Issue: 0 Pages: 263-270

    • DOI

      10.3985/jjsmcwm.33.263

    • ISSN
      1883-5856, 1883-5899
    • Related Report
      2022 Annual Research Report
    • Peer Reviewed / Open Access
  • [Presentation] 微生物反応における電子移動促進によるメタン発酵効率の向上2023

    • Author(s)
      宮里 真珠,今井 裕之輔,Zubair Amir,大門 裕之
    • Organizer
      第57回日本水環境学会年会
    • Related Report
      2023 Annual Research Report
  • [Presentation] 微生物反応における電子移動促進によるメタン生成効率の向上2023

    • Author(s)
      宮里真珠,今井裕之輔,Zubair Amir,大門裕之
    • Organizer
      第57回日本水環境学会年会
    • Related Report
      2022 Annual Research Report
  • [Presentation] グリストラップ廃棄物を基質としたメタン発酵効率に対する活性炭の添加効果2022

    • Author(s)
      那須 大翔, 熱田 洋一, 大門 裕之
    • Organizer
      第33回廃棄物資源循環学会研究発表会
    • Related Report
      2022 Annual Research Report
  • [Presentation] 小規模廉価型嫌気性消化の発酵促進に向けた活性炭の添加効果2022

    • Author(s)
      尾崎友亮, 金子光瑠, 熱田洋一, 大門裕之
    • Organizer
      第56回日本水環境学会年会
    • Related Report
      2021 Annual Research Report
  • [Presentation] 小規模メタン発酵システムの稼働状況と発酵効率向上を目指した技術2021

    • Author(s)
      濱田宝風 , 山田剛史 , 熱田洋一 , 大門裕之
    • Organizer
      化学工学会 第52回秋季大会
    • Related Report
      2021 Annual Research Report
  • [Presentation] 粒状活性炭の添加によるDIET効果を活用した嫌気性微生物処理におけるプロピオン酸の分解2021

    • Author(s)
      尾崎友亮, 山田剛史, 熱田洋一, 大門裕之
    • Organizer
      第24回日本水環境学会シンポジウム
    • Related Report
      2021 Annual Research Report
  • [Presentation] 小規模普及型メタン発酵システムの高効率化に向けた導電性物質の添加効果2021

    • Author(s)
      金子光瑠, 山田剛史, 熱田洋一, 大門裕之
    • Organizer
      第32回廃棄物資源循環学会研究発表会
    • Related Report
      2021 Annual Research Report

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Published: 2021-04-28   Modified: 2025-01-30  

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