生分解性プラスチック含有有機性廃棄物のメタン発酵機構とその効率化に関する研究

2012 Fiscal Year Research-status Report

• Project/Area Number: 23656329
• Research Institution: Kyoto University
• Principal Investigator: 西村 文武 京都大学, 工学(系)研究科(研究院), 准教授 (60283636)
• Co-Investigator(Kenkyū-buntansha): 津野 洋 大阪産業大学, 人間環境学部, 教授 (40026315) ; 日高 平 独立行政法人土木研究所, その他部局等, 研究員 (30346093)
• Keywords: 生分解性プラスチック / メタン発酵 / 有機性廃棄物

Research Abstract

本年度は、混合消化や超高温処理を導入することでのメタン発酵促進について実験を中心に検討を行った。
まず、混合消化によるメタン発酵促進効果を検証することを目的として、PLAおよび生ごみを混合し、メタン発酵の基質として用いて実験を行った。その結果、混合消化を行うことによりPLAの生分解性の向上が見られた。消化日数60日においては、投入PLAの約半分がメタンに転換された。
次に、超高温処理を行うことにより、PLAの生分解性は、混合消化を行った場合と比較してさらに向上した。PLAの大部分は超高温処理により乳酸に分解され、後段の高温消化においてメタン生成菌群により消費された。本研究で用いた2種類のPLAの最終的なメタン転換率は消化日数22日においてそれぞれ81.8%および77.0%であった。
混合消化や超高温処理を導入によりPLAのメタン発酵の促進がなされることが明らかになった。

Current Status of Research Progress

2: Research has progressed on the whole more than it was originally planned.

Reason

当初計画では、平成２４年度以降に、生ごみ等の他の有機性廃棄物の共存下におけるポリ乳酸のメタン発酵特性ならびに影響因子の把握と応用化を目指した検討事項について調査し、生分解性プラスチックのカスケード利用の効果と限界について明らかにするとしていた。生ごみ等の他の有機性廃棄物の共存下におけるポリ乳酸のメタン発酵特性ならびに影響因子の把握を、実験を行い実施しており、予定通りの進捗である。

Strategy for Future Research Activity

これまでの実験結果を精査し、必要に応じて追加実験を行うとともに、実験で得られた知見を基に関与する素反応の動力学的定数を算出し、現象を再現しうる数理モデルを構築する。得られたモデルと有機性廃棄物の発生量や排出分布状況などの情報を合わせ、有機性廃棄物のカスケード利用の可能性と限界について考察する。

Expenditure Plans for the Next FY Research Funding

基本的な実験装置は保有しており、実験用の消耗品や成果発表、資料収集のための国内旅費、研究補助のための謝金に使用する計画である。