An innovative strategy for fertilization of oligotrophic seas with land-ocean linkages using a terrestrial anaerobic digestate pellet

2023 Fiscal Year Final Research Report

• Project/Area Number: 21H02331
• Research Category: Grant-in-Aid for Scientific Research (B)
• Allocation Type: Single-year Grants
• Section: 一般
• Review Section: Basic Section 41050:Environmental agriculture-related
• Research Institution: Hiroshima University
• Principal Investigator: Asaoka Satoshi 広島大学, 統合生命科学研究科(生), 准教授 (60548981)
• Co-Investigator(Kenkyū-buntansha): 梅原 亮 広島大学, 環境安全センター, 助教 (40825791) ; 井原 一高 神戸大学, 農学研究科, 教授 (50396256) ; 吉田 弦 神戸大学, 農学研究科, 助教 (60729789)
• Project Period (FY): 2021-04-01 – 2024-03-31
• Keywords: 貧栄養化 / 栄養塩 / 資源循環 / メタン発酵 / 消化液 / 藻類 / 肥沃化 / SDGs

Outline of Final Research Achievements

For the development and popularization of biogas power plants, it is necessary to develop alternative applications of anaerobic digestate which is a byproduct of methane fermentation.
In this study, we developed anaerobic digestate pellets to fertilize oligotrophic coastal seas. Batch experiments, tank experiments to simulate oligotrophic coastal seas and bench-scale experiments in the field were conducted. The results revealed that the nutrients dissolved from the anaerobic digestate pellets were taken up by marine microalgae and seaweed. The anaerobic digestate pellets enhanced the growth of marine microalgae and seaweed. The anaerobic digestate pellets proposed in this study can create novel nutrient mass flow by connecting terrigenous anaerobic digestate from biogas power plants to oligotrophic seas.

Free Research Field

環境分析化学

Academic Significance and Societal Importance of the Research Achievements

現状，メタン発酵によるエネルギー生産における副産物（消化液）の通年にわたる有効利用方法が見つかっておらず，バイオガス発電の普及の妨げになっている。また，近年では栄養塩の流入負荷削減などによって，沿岸域の貧栄養化が進行し，ノリの色落ちや漁獲量の低下が社会問題となっている。本研究では，メタン発酵で副生する消化液に含まれる栄養塩が海洋肥沃化ペレットを介して藻類の生長に利用できることを立証した。したがって，消化液を新たに貧栄養海域における肥沃化材料としてリサイクルすることで，消化液の新たな利活用先を提案し，バイオガス発電の普及と貧栄養化対策の両立を達成するため要素技術を示した。