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グリーンテクノロジーを用いた木質系廃棄物の総合的有効利用法の開発

研究課題

研究課題/領域番号 15360483
研究種目

基盤研究(B)

配分区分補助金
応募区分一般
研究分野 リサイクル工学
研究機関金沢大学

研究代表者

中村 嘉利  金沢大学, 自然科学研究科, 助教授 (20172455)

研究分担者 渡辺 隆司  京都大学, 生存圏研究所, 教授 (80201200)
小森 正樹  石川県保健環境センター, 環境放射線部, 部長(研究職)
小林 史尚  自然計測応用研究センター, 助手 (60293370)
研究期間 (年度) 2003 – 2004
研究課題ステータス 完了 (2004年度)
配分額 *注記
15,500千円 (直接経費: 15,500千円)
2004年度: 5,600千円 (直接経費: 5,600千円)
2003年度: 9,900千円 (直接経費: 9,900千円)
キーワードグリーンテクノロジー / 木質系廃棄物 / メタン発酵 / リグニンエポキシ樹 / 環境ホルモン / ゼロエミッション / リグニンエポキシ樹脂 / 乳酸 / パルプ / 生理機能性食品 / リグニン樹脂 / メタン
研究概要

近年、人間活動からの環境への排出を限りなくゼロに近づけ、かつ生産活動を持続可能とするために業種を越えた産業ネットワークによる物質循環を実現しようとするゼロエミッションの試みが行われているが、木質系廃棄物の資源化はゼロエミッションネットワークの要となる場合が多い。また、木質系廃棄物を無駄なく完全に有用物質あるいは製品に変換する技術は排ガス、排水、固形残渣物を発生しないので、人体や環境に優しい(悪影響を与えない)技術、すなわちグリーンテクノロジーとして非常に期待される。本研究では水蒸気爆砕と種々の変換操作から成るグリーンテクノロジーを用いて廃材、おがくず、樹皮などの木質系廃棄物を無駄なく完全に有用製品化するための環境調和型変換プロセスを開発した。能登空港建設用地などから大量に発生する木質系廃棄物であるカラマツやスギ等のチップを原料として木質系廃棄物の総合的有効利用のための新規メタン発酵プロセスの構築を試みた。リグノセルロース系原料を基質とする場合、メタンの生成源は木材中のホロセルロース(セルロースやヘミセルロース)であり、リグニンはメタン発酵されない。それゆえ、メタンを効率よく得るためには、ホロセルロースを覆っているリグニンを除去する必要がある。そこで脱リグニンのための前処理方法として水蒸気爆砕(水のみの使用なので後処理不要)を用い、リグニン除去のための効果的爆砕条件を決定した。さらに、除去されたリグニンもオゾン分解(オゾンは酸素に自己分解するので後処理不要)によって低分子有機酸に分解することにより、木質廃棄物中の全構成成分を基質とする新規メタン発酵プロセスを開発した。また、リグニンから環境ホルモン活性を示さないエポキシ樹脂を合成し、その物理的・化学的特性や安全性を評価した。

報告書

(3件)
  • 2004 実績報告書   研究成果報告書概要
  • 2003 実績報告書
  • 研究成果

    (15件)

すべて 2004 その他

すべて 雑誌論文 (10件) 文献書誌 (5件)

  • [雑誌論文] Methane production from steam-exploded bamboo2004

    • 著者名/発表者名
      F.Kobayashi, H.Take, C.Asada, Y.Nakamura
    • 雑誌名

      Journal of Bioscience and Bioengineering 97・6

      ページ: 426-428

    • NAID

      110002665324

    • 説明
      「研究成果報告書概要(和文)」より
    • 関連する報告書
      2004 実績報告書 2004 研究成果報告書概要
  • [雑誌論文] Development of system for phytoextraction and recovering valuable metals from contaminated soil2004

    • 著者名/発表者名
      F.Kobayashi, T.Maki, Y.Nakamura
    • 雑誌名

      Proceedings of 10^<th> Asia-Pacific Biochemical Conference 1・119

      ページ: 1-8

    • NAID

      130005052495

    • 説明
      「研究成果報告書概要(和文)」より
    • 関連する報告書
      2004 実績報告書 2004 研究成果報告書概要
  • [雑誌論文] Effect of pretreatment method on methane production from Lignocel-lulosic waste2004

    • 著者名/発表者名
      H.Take, F.Kobayashi, Y.Nakamura
    • 雑誌名

      Proceedings of 10^<th> Asia-Pacific Biochemical Conference 1・11

      ページ: 1-8

    • NAID

      130005052687

    • 説明
      「研究成果報告書概要(和文)」より
    • 関連する報告書
      2004 研究成果報告書概要
  • [雑誌論文] Total effective utilization of bagasse by using various conversion methods2004

    • 著者名/発表者名
      Y.Nakamura, C.Asada, F.Kobayashi
    • 雑誌名

      Proceedings of International Conference on Biotechnology in The Pulp and Paper Industry 1・1

      ページ: 1-8

    • 説明
      「研究成果報告書概要(和文)」より
    • 関連する報告書
      2004 研究成果報告書概要
  • [雑誌論文] Effect of pretreatment method on methane production from Lignocellulosic waste2004

    • 著者名/発表者名
      H.Take, F.Kobayashi, Y.Nakamura
    • 雑誌名

      Proceedings of 10^<th> Asia-Pacific Biochemical Conference 1・115

      ページ: 1-8

    • NAID

      130005052687

    • 関連する報告書
      2004 実績報告書
  • [雑誌論文] Total effective utilization of bagasse by using various conversion methods2004

    • 著者名/発表者名
      Y.Nakamura.C.Asada, F.Kobayashi
    • 雑誌名

      Proceedings of International Conference on Biotechnology in The Pulp and Paper Industry 1・1

      ページ: 1-8

    • 関連する報告書
      2004 実績報告書
  • [雑誌論文] Methane production from steam-exploded bamboo

    • 著者名/発表者名
      F.Kobayashi, H.Take, C.Asada, Y.Nakamura
    • 雑誌名

      J.Biosci.Bioeng. 97(6)

      ページ: 426-428

    • NAID

      110002665324

    • 説明
      「研究成果報告書概要(欧文)」より
    • 関連する報告書
      2004 研究成果報告書概要
  • [雑誌論文] Development of system for phytoextraction and recovering valuable metals from contaminated soil

    • 著者名/発表者名
      F.Kobayashi, T.Maki, Y.Nakamura
    • 雑誌名

      Proc.10^<th> APBiOC 1(119)

      ページ: 1-8

    • NAID

      130005052495

    • 説明
      「研究成果報告書概要(欧文)」より
    • 関連する報告書
      2004 研究成果報告書概要
  • [雑誌論文] Effect of pretreatment method on methane production from Lignocellulosic waste

    • 著者名/発表者名
      H.Take, F.Kobayashi, Y.Nakamura
    • 雑誌名

      Proc.10^<th> APBiOC 1(115)

      ページ: 1-8

    • NAID

      130005052687

    • 説明
      「研究成果報告書概要(欧文)」より
    • 関連する報告書
      2004 研究成果報告書概要
  • [雑誌論文] Total effective Utilization of bagasse by using various conversion methods

    • 著者名/発表者名
      Y.Nakamura, C.Asada, F.Kobayashi
    • 雑誌名

      Proc.9^<th> ICBPPI 1(1)

      ページ: 1-8

    • 説明
      「研究成果報告書概要(欧文)」より
    • 関連する報告書
      2004 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] F.Kobayashi, Y.Nakamura: "Recombinant protein production by Escherichia coli BL21 (DE3) [pET-12-STA1] using a bioreactor with cross-flow filtrations"J.Chemn.Eng.Japan. 36・12. 1480-1487 (2003)

    • 関連する報告書
      2003 実績報告書
  • [文献書誌] F.Kobayashi, Y.Nakamura: "Mathematical model for growth process of a recombinant yeast having saccharification and fermentation activities"J.Chem.Technol.Biotechnol.. 78・9. 985-994 (2003)

    • 関連する報告書
      2003 実績報告書
  • [文献書誌] F.Kobayashi, Y.Nakamura: "Efficient production by Escherichia coli of recombinant protein using salting-out effect protecting against proteolytic degradation"Biotechnol.Let.. 25・10. 779-782 (2003)

    • 関連する報告書
      2003 実績報告書
  • [文献書誌] Teranishi, H., Y.Honda, M.Kuwahara, T.Watanabe: "Suppression of the Fenton reaction by ceriporic acids produced by a selective lignin-degrading fungus, Ceriporiopsis subvermispora"Wood Res.. 90. 13-14 (2003)

    • 関連する報告書
      2003 実績報告書
  • [文献書誌] 佐藤伸, 渡辺隆司: "白色腐朽菌およびバイオミメティックラジカル反応による加硫および未加硫ゴムの分解,環境修復と有用物質生産-環境問題へのバイオテクノロジーの利用"シーエムシー出版. 7 (2003)

    • 関連する報告書
      2003 実績報告書

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公開日: 2003-04-01   更新日: 2016-04-21  

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