2023 Fiscal Year Annual Research Report
Regional resource and energy circulation by lactate fermentation and photosynthetic bacteria
| Project/Area Number |
20H04386
|
|---|
| Research Institution | Kyoto University |
|---|
Principal Investigator |
日高 平 京都大学, 工学研究科, 准教授 (30346093)
|
|---|
| Co-Investigator(Kenkyū-buntansha) |
戸苅 丈仁 公立鳥取環境大学, 環境学部, 准教授 (60803830)
中村 真人 国立研究開発法人農業・食品産業技術総合研究機構, 農村工学研究部門, 上級研究員 (60414463)
山岡 賢 琉球大学, 農学部, 教授 (70373222)
吉田 弦 神戸大学, 農学研究科, 助教 (60729789)
佐野 修司 摂南大学, 農学部, 准教授 (00443523)
|
|---|
| Project Period (FY) |
2020-04-01 – 2024-03-31
|
| Keywords | メタン発酵 / バイオマス / 浄化槽汚泥 / 模擬生ごみ / 光照射培養 / 栽培試験 / バイオガス / 下水汚泥 |
|---|
| Outline of Annual Research Achievements |
1）乳酸発酵による浄化槽汚泥および生ごみ収集の一体化
生ごみの乳酸発酵による浄化槽内貯留および前処理手法の開発に関連して、浄化槽内の微生物反応を管理する指標としての酸化還元電位（ORP）の意義について調査した。メタン発酵が進行する環境下ではORPが低くなるのに対して、好気条件下では酸化還元電位が高まる。本研究では、浄化槽内での貯留段階ではメタン生成を抑制することを想定しており、そのためのORPの指標としての意義を確認した。実験室規模の反応器に、ドッグフードおよび硝酸カリウムをそれぞれ生ごみを含む浄化槽汚泥および電子受容体である酸素の代替として投入する貯蔵実験を行った。その結果、ORPが－350～－450 mV程度でメタン生成が抑制されることが示された。これより、ORPは浄化槽におけるメタン生成状況を把握するためのモニタリング指標として活用できることが示された。
2）光合成微生物によるメタン発酵汚泥の肥料価値向上
肥料高品質化技術の開発として、下水汚泥由来の光合成微生物を人工基質を用いて人工気象器内で長期的に培養した結果、Rhodospirillum属近縁種が優占している集積培養液が得られている。アンモニア性窒素濃度が光合成微生物の増殖および高付加価値物質生成に及ぼす影響を明らかにすることを目的として、人工培地および実廃水試料での培養実験を行った。人工培地を用いた実験にてアンモニア性窒素濃度が比増殖速度に及ぼす影響を解析した結果、阻害濃度を表す定数は0.7～1.6 gN/L程度であった。実廃水試料を用いた実験にて、光合成微生物の増殖に対応して高付加価値物質であるカロテノイド濃度の増加が，アンモニア性窒素濃度2.0 gN/L程度で確認された。培養後のカロテノイド濃度は0.66±0.01 mg/L程度であった。これらの結果より、下水処理場での脱水分離液を用いた光合成微生物の培養による高付加価値液肥の生産が可能であると考えられた。
|
| Research Progress Status |
令和5年度が最終年度であるため、記入しない。
|
| Strategy for Future Research Activity |
令和5年度が最終年度であるため、記入しない。
|
