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Development of the efficient kitchen garbage collection system by using lactic acid fermentation treatment

Research Project

Project/Area Number 21H03663
Research Category

Grant-in-Aid for Scientific Research (B)

Allocation TypeSingle-year Grants
Section一般
Review Section Basic Section 64050:Sound material-cycle social systems-related
Research InstitutionKyoto University

Principal Investigator

OHDOI Katsuaki  京都大学, 農学研究科, 助教 (90372557)

Co-Investigator(Kenkyū-buntansha) 酒井 謙二  九州大学, 農学研究院, 特任教授 (50205704)
田代 幸寛  九州大学, 農学研究院, 准教授 (90448481)
Project Period (FY) 2021-04-01 – 2024-03-31
Project Status Completed (Fiscal Year 2023)
Budget Amount *help
¥17,810,000 (Direct Cost: ¥13,700,000、Indirect Cost: ¥4,110,000)
Fiscal Year 2023: ¥3,250,000 (Direct Cost: ¥2,500,000、Indirect Cost: ¥750,000)
Fiscal Year 2022: ¥3,770,000 (Direct Cost: ¥2,900,000、Indirect Cost: ¥870,000)
Fiscal Year 2021: ¥10,790,000 (Direct Cost: ¥8,300,000、Indirect Cost: ¥2,490,000)
Keywordsメタン発酵 / 乳酸発酵 / 前処理 / ハブアンドスポーク回収 / 自然乳酸発酵 / 生ごみ回収 / 資源循環
Outline of Research at the Start

本研究では、生ごみを開放乳酸発酵させることで数日間衛生的に保管し、乳酸発酵生ごみを安定的にメタン発酵に利用するための技術開発を目的としている。具体的には、
1)生ごみの分別収集に拠点回収の手法を取入れ、中継拠点で受け入れ生ごみの破砕・可溶化・開放乳酸発酵による安定化までを行って病原微生物の増殖や臭気発生を抑制しつつ運搬しやすい形状にし、運搬回数を削減させる。
2)これら可溶化・乳酸発酵処理を行った生ごみを中間原料として実際にメタン発酵に及ぼす影響を検証し最適化するための研究をおこなう。さらに、実際のメタン発酵処理施設 (自治体施設)で、中継拠点を設置して貯留、運搬、投入までの実証を行う。

Outline of Final Research Achievements

In order to store kitchen garbage stably and transport it to an anaerobic digestion plant, we proposed lactic acid fermentation pretreatment. Since the kitchen garbage after lactic acid fermentation pretreatment contains lactic acid bacteria, we have investigated the effects of it on anaerobic digestion. As a result the negative effect on anaerobic digestion has not been observed, and it became obviously that the difficult to decompose organic material was accelerated decomposition and methane yield was increased. Temporary storage and solubilization through lactic acid fermentation pretreatment makes it possible to transport efficiently using vacuum truck, and it became obvious by the estimation that the carbon dioxide generated during garbage collection and transportation can be reduced by approximately 40 %. This reduction rate increases as the transportation distance increases.

Academic Significance and Societal Importance of the Research Achievements

本研究では消化液の液肥利用をともなう生ごみメタン発酵において,マイクロプラスチックのほ場への流入を回避するためにバケツによる非効率な生ごみ回収方法を改善するために,乳酸発酵前処理により安定的に貯蔵・可溶化し,バキュームカーで運搬することにより,生ごみの収集運搬時に発生するCO2の排出量を削減する収集運搬システムを提案した.本研究で調査対象とした岡山県真庭市のような広域での合併を行った自治体での生ごみ収集運搬の効率を大きく改善することに意義がある.

Report

(2 results)
  • 2023 Final Research Report ( PDF )
  • 2021 Annual Research Report
  • Research Products

    (3 results)

All 2022 2021

All Presentation (3 results)

  • [Presentation] 生ごみ乳酸発酵原料のメタン発酵特性2022

    • Author(s)
      檪原ひな,大土井克明,中嶋洋,宮坂寿郎
    • Organizer
      関西農業食料工学会第147回例会
    • Related Report
      2021 Annual Research Report
  • [Presentation] メタン発酵におけるアンモニア阻害の発生条件2022

    • Author(s)
      小池遼,大土井克明,中嶋洋,宮坂寿郎
    • Organizer
      関西農業食料工学会第147回例会
    • Related Report
      2021 Annual Research Report
  • [Presentation] 乳酸発酵前処理を行った生ごみのメタン発酵特性に関する研究2021

    • Author(s)
      周覓涵,大土井克明,中嶋洋,宮坂寿郎
    • Organizer
      関西農業食料工学会第146回例会
    • Related Report
      2021 Annual Research Report

URL: 

Published: 2021-04-28   Modified: 2025-01-30  

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