2019 Fiscal Year Research-status Report
焼却炉の未利用廃熱を利用した農業―水産養殖複合システムの開発と実証試験
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17KT0070
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| Research Institution | Utsunomiya University |
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Principal Investigator |
山根 健治 宇都宮大学, 農学部, 教授 (60240066)
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| Co-Investigator(Kenkyū-buntansha) |
飯郷 雅之 宇都宮大学, 農学部, 教授 (10232109)
池口 厚男 宇都宮大学, 農学部, 教授 (10222415)
前田 勇 宇都宮大学, 農学部, 教授 (10252701)
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| Project Period (FY) |
2017-07-18 – 2021-03-31
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| Keywords | アクアポニックス / 野菜 / 水産養殖 / 持続的栽培 / 熱収支 |
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| Outline of Annual Research Achievements |
1.閉鎖系アクアポニックス（Aqua）によるレタスの生育と細菌叢の動態: Aqua区，レタス区，ナマズ区を設け，全区にNやPを含む餌を1日1g与え，レタスの成長と培養液の水質を調査した．培養液のDNAを抽出し，16S rRNA遺伝子を標的としたメタゲノム解析により，条件間で細菌叢を比較した．レタスの初期成長はAqua区が旺盛であったが，生育後半ではレタス区が旺盛であった．塩基配列情報を基にした主座標分析により，移植2週後では条件によらず比較的菌叢が近かったが，レタス区では4,6週後に，ナマズ区では4週後に大きく菌叢が転換させることやナマズの存在は菌叢を一定方向に収束させることが示された．亜硝酸菌を含むニトロソモナス属や硝酸細菌を含むニトロバクター属等の硝化細菌が検出されたことから，これらの細菌が排泄物等に含まれるアンモニアを硝化し，硝酸に変換した可能性が示された．
2.焼却炉の廃熱を利用したトラフグ飼育水によるアイスプラント栽培：アイスプラント実生を自然光およびLED下でトラフグ飼育水または液肥で栽培した．トラフグ飼育水区では植物体重が有意に高まった． LED光下での栽培では，トラフグ飼育水区と液肥区は同等の成長を示した．トラフグ飼育水は液料の役割を果たし，化学肥料の節約と環境負荷の低減に繋がる可能性が示唆された．
3.焼却炉の低温廃熱を利用したデシカント冷房システムの開発：システムの実証試験を9月にイチゴ温室で実施した.平均温度33℃，平均相対湿度60 %の外気を平均温度23.6℃，平均相対湿度81.6 %にすることができ，外気を約9.4℃ 下げた空気を温室に提供できた．焼却炉の約98℃の低温排熱で約43℃の温風を作成し，吸着剤に吸着された水分の脱着が可能であることを確認した．この脱着に使用されたエネルギーは17.7MJ/day と試算された．
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| Current Status of Research Progress |
Current Status of Research Progress
2: Research has progressed on the whole more than it was originally planned.
Reason
アクアポニックスの実施と細菌叢の解析が進み，トラフグ養殖液のアイスプラント栽培への活用の可能性が示された．廃熱を利用したデシカント冷房の性能も向上している．
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| Strategy for Future Research Activity |
アクアポニックスの果菜類への応用，トラフグ養殖液のアイスプラント栽培への活用，廃熱を利用したデシカント冷房システムのさらなる改善などに取り組む．
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