Microalgae culture system for nutrient absorption from the odor of composting

2021 Fiscal Year Final Research Report

• Project/Area Number: 19K15939
• Research Category: Grant-in-Aid for Early-Career Scientists
• Allocation Type: Multi-year Fund
• Review Section: Basic Section 41030:Rural environmental engineering and planning-related
• Research Institution: The University of Tokyo (2020-2021); National Agriculture and Food Research Organization (2019)
• Principal Investigator: Furuhashi Kenichi 東京大学, 大学院農学生命科学研究科(農学部), 助教 (10779739)
• Project Period (FY): 2019-04-01 – 2022-03-31
• Keywords: 微細藻類 / 堆肥化 / 臭気低減 / 連続培養 / 家畜排せつ物

Outline of Final Research Achievements

The composting process of livestock manure produces a strong odor containing high concentrations of ammonia and carbon dioxide. In this study, we developed a technology to efficiently utilize the ammonia and carbon dioxide in the odor as a nutrient source and to reduce the odor by aerating the odor generated from the composting process into a culture tank of microalgae (Botryococcus braunii), which is attracting attention as a new resource crop that produces biofuel. The technology was developed. We developed a technology to inhibit growth inhibition by ammonia aeration and discovered the effect of ammonia supply to increase nitrogen fixation.

Free Research Field

生物環境工学

Academic Significance and Societal Importance of the Research Achievements

アンモニア供給による窒素固定量の上昇は、藻体のN含有率の変化のみで全て説明することはできず、藻体の分泌物や共生菌中の有機体窒素として固定された可能性がある。今後、培養系としての窒素吸収メカニズム解明がより重要となる。また、アンモニアによる増殖阻害抑制技術の開発ならびに窒素固定量上昇により、微細藻類培養系へのアンモニア供給量の設計値は3倍程度高くなった。また、過剰供給になった場合でも、すぐに死滅することはなく、アンモニアの系外放出も防げることが明らかとなった。本システムを実証化していく上で、制御プロセスの大幅な簡略化が可能であることが示唆された。