バイオ炭の混合による家畜排せつ物堆肥化時の悪臭低減

2024 Fiscal Year Annual Research Report

• Project/Area Number: 20K06313
• Research Institution: Iwate University
• Principal Investigator: 前田 武己 岩手大学, 農学部, 教授 (40333760)
• Project Period (FY): 2020-04-01 – 2025-03-31
• Keywords: 堆肥化 / バイオ / 家畜排せつ物 / 悪臭 / 低級脂肪酸

Outline of Annual Research Achievements

本研究では，バイオ炭を堆肥原料として家畜ふんに混合することを想定し，家畜ふんに含まれる悪臭物質である低級脂肪酸（VFA：酢酸，プロピオン酸，iso酪酸，n酪酸，iso吉草酸，n吉草酸）の低減について検討を行った。
最初に，乳牛ふん（水分85 %）液相を模したVFA混合溶液を調製し，この40 mLに実験室で作成した試料炭（カラマツ，ナラ）1 gを加えた吸着試験を行った。この試験により，バイオ炭によるVFAの除去では，臭気の強いn-酪酸やiso-吉草酸が多く除去される可能性があることが示された。堆肥化の際に添加が容易と考えられる市販バイオ炭と乳牛ふん堆肥炭について同様の吸着試験を行ったが，市販の炭化物については籾殻くん炭が4つのVFAに対して，前述の試料炭と同程度の吸着能を有していた。
乳牛ふんに戻し堆肥を混合して水分が70.0 %となる混合材料を調製し，絶乾した市販バイオ炭3種類をそれぞれ混合材料の湿潤質量比で2 %加えた各試験区と，無添加の対照区について実験を行った。材料の臭気指数をニオイセンサにより測定した。堆肥化前の臭気指数相当値は，2種類のバイオ炭区が対照区と比較して有意に低かったが，1種類のバイオ炭区では対照区と同等であり臭気抑制効果は認められなかった。堆肥化後の臭気指数相当値に関しては，2種類のバイオ炭区では対照区に対して有意に低く，特にそのうちの1種類では顕著であった。材料のVFAは，堆肥化前ではバイオ炭添加3条件区ともに酢酸，プロピオン酸，iso-酪酸は対照区と差がなかったが，n-酪酸とiso-吉草酸は1種類のバイオ炭区のみが対照区より有意に低かった。本研究により，バイオ炭はその材料や製法により差があることと，その効果が限定的ではあるものの畜ふんの悪臭低減に寄与する可能性があることが示された。