2021 Fiscal Year Annual Research Report
Si-Ca複合化リン循環媒体材料の開発およびリン循環システムの構築に関する研究
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19K12407
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| Research Institution | Nigata University of Phermacy and Applied Life Sciences |
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Principal Investigator |
川田 邦明 新潟薬科大学, 応用生命科学部, 教授 (50367413)
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| Co-Investigator(Kenkyū-buntansha) |
大野 正貴 新潟薬科大学, 応用生命科学部, 博士研究員 (40781216)
小瀬 知洋 新潟薬科大学, 応用生命科学部, 准教授 (60379823)
浅田 隆志 福島大学, 共生システム理工学類, 教授 (60434453)
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| Project Period (FY) |
2019-04-01 – 2022-03-31
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| Keywords | リン資源 / 炭素化物 / バイオマス / 資源循環 / カルシウム / 水稲栽培 |
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| Outline of Annual Research Achievements |
本研究課題では、もみ殻およびカキ殻を原料としたバイオマス由来のSi-Ca複合化炭素化物を利用した水中のリン回収に最適なSi-Ca化学形態の複合化手法を開発すると同時に、リン回収後の炭素化物からのリン脱離に及ぼす環境因子の影響を評価し、Si-Ca複合化炭素化物を利用した水田におけるリン循環の実証から新規のマテリアルフローを構築することで、リン資源節約に向けたリン循環システムの開発を目指している。本研究の計画として、炭素化物上におけるSi-Ca複合化手法の開発、リン回収済み炭素化物におけるリン脱離性の評価、Si-Ca複合化炭素化物を利用したリン循環システムの実証およびマテリアルフローの構築の3項目を設定し、実施した。Si-Ca複合化手法の開発においては、リン吸着能の向上に向けてCa担持炭素化物の作製条件として炭素化物の特性やそのリン吸着能に及ぼす影響について評価し、炭素化前処理として高温高圧処理を行うことと、炭素化温度を1000℃に設定することで吸着能を向上できた。リン脱離性の評価においては、一旦、Ca担持炭素化物に吸着したリンは好気条件下においては容易に脱着せず、炭素化物上にリンを保持できることが示された。本リン循環システムの実証においては、模擬水田カラム（ライシメータ）試験でCa担持炭素化物のリン肥料節減効果を確認した後に、実水田におけるCa担持炭素化物を適用し、リン肥料を削減した水稲栽培を行うことで実証試験を行い、水稲生育収量評価及びリン肥料節減効果を評価した。リン肥料を約4割程度削減した水稲栽培においても、Ca担持炭素化物を適用した場合で水稲の生育及び米の収量へのネガティブな影響は認められなかった。また、リン収支の評価から施肥されたリンが水田内に保持されていることが確認され、Ca担持炭素化物の施肥の有無によってリン資源を節減可能であることが実証された。
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Research Products
(5 results)
