2020 Fiscal Year Annual Research Report
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
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18KT0044
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| Research Institution | Kyushu University |
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Principal Investigator |
矢部 光保 九州大学, 農学研究院, 教授 (20356299)
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| 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李 哉ヒヨン 鹿児島大学, 農水産獣医学域農学系, 准教授 (60292786) [Withdrawn]
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安武 大輔 九州大学, 農学研究院, 准教授 (90516113) [Withdrawn]
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水田 一枝 福岡県農林業総合試験場, 生産環境部, チーム長 (90502419) [Withdrawn]
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)
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| Project Period (FY) |
2018-07-18 – 2021-03-31
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| Keywords | メタン発酵消化液 / 濃縮液肥 / 硝化 / 電気透析 / UF膜分離 / 微粉砕 |
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| Outline of Annual Research Achievements |
本科研の研究成果を総合して、最終年度に、消化液日量１トンの処理能力を持つ小型濃縮液肥製造施設を福岡県築上町に建設することができたのは、本科研の大きな成果と言える。以下では、各小課題の成果について述べる。
汚泥微粉砕の研究成果としては、粒子径の減少に伴いリン酸イオン農度が増加すること、特にボールミル粉砕ではイオンの溶出量と速度ともに他の微細化方法（ミキサー及びディスパー）よりも大きくなることを明らかにした。
アンモニア態窒素(NH4-N)の硝化については、１）生物的硝化では、順化培養を経て5000 mg/Lの超高濃度NH4-Nに耐性をもつ固定化硝酸化細菌群を得た。また、順化培養工程において、新たに菌液含浸復元吸収法より得た生体固定化触媒を用いることにより、従来の吸着固定化法の２ヶ月間培養に比べ、10日間で同様の硝化処理を行うことが確認できた。２）化学的硝化では、前年度に確立したイオンクロマトグラフィーを用いて、フォトフェントン反応および光触媒酸化法の両方法おいて、NH4-Nの硝酸態窒素へ変換を確認した。
濃縮液肥の栽培試験においては、１）消化液を遠心分離した固形物は、完熟たい肥に類似した肥効特性を示した。また、消化液及び濾液は生育阻害が確認されたが、原因物質の特定には至らなかった。他方、２）UF膜濃縮液と透過液、及び電気透析濃縮液を葉菜類の土耕栽培に施用すると、慣行栽培である化学肥料と同等の収量が得られた。また、UF膜濃縮液を大豆の開花期に追肥として施用すると増収する傾向が認められた。
化学肥料代替による経済・環境影響評価では、2015年版産業連関表（築上町）を入手して各種部門の分割を行い、濃縮液肥の生産・使用がもたらす環境負荷削減量の経済効果を評価した。分析結果については、秋季学会で報告と投稿を行う。
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