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小規模下水処理システムからのエネルギー生産技術の開発

研究課題

研究課題/領域番号 16K06552
研究種目

基盤研究(C)

配分区分基金
応募区分一般
研究分野 土木環境システム
研究機関京都大学

研究代表者

日高 平  京都大学, 工学研究科, 講師 (30346093)

研究分担者 西村 文武  京都大学, 工学研究科, 准教授 (60283636)
佐野 修司  地方独立行政法人大阪府立環境農林水産総合研究所(環境研究部、食と農の研究部及び水産研究部), その他部局等, 主任研究員 (00443523)
研究期間 (年度) 2016-04-01 – 2019-03-31
研究課題ステータス 完了 (2018年度)
配分額 *注記
4,810千円 (直接経費: 3,700千円、間接経費: 1,110千円)
2018年度: 1,170千円 (直接経費: 900千円、間接経費: 270千円)
2017年度: 1,430千円 (直接経費: 1,100千円、間接経費: 330千円)
2016年度: 2,210千円 (直接経費: 1,700千円、間接経費: 510千円)
キーワードメタン発酵 / 小規模生活排水処理施設 / 脱水汚泥 / 好気性消化 / 液肥 / 草本作物 / 廃棄物再資源化 / 排水処理 / バイオマス / 肥料
研究成果の概要

規模が小さな下水処理施設で発生する汚泥を対象とした嫌気性消化実験を行った。得られた嫌気性消化汚泥の液肥利用を想定した肥料効果を、栽培試験で検証した。脱水汚泥と嫌気性消化汚泥を比較すると、嫌気性消化汚泥で生育がよく、市販の有機液肥と同等の性能であった。液肥利用によるエネルギー生産として、草本作物の栽培を試みた。下水汚泥と草本作物の混合嫌気性消化を行い、下水処理場での嫌気性消化と草本作物栽培を組み合わせたシステムの実現可能性を確認した。

研究成果の学術的意義や社会的意義

下水汚泥の嫌気性消化は固形燃料化とならび有力なエネルギー回収手段として着目されている。ただし、規模が小さな下水処理施設において、エネルギー回収技術としての嫌気性消化は、効率が悪いことから現状あまり普及していない。本研究の成果により、他の処理施設で発生する汚泥の集約による効率化、消化汚泥の液肥利用や草本作物栽培への活用などによる導入促進の可能性が示された。地域内の資源エネルギー循環の確立や地球温暖化対策などへの貢献が期待される。

報告書

(4件)
  • 2018 実績報告書   研究成果報告書 ( PDF )
  • 2017 実施状況報告書
  • 2016 実施状況報告書
  • 研究成果

    (16件)

すべて 2019 2018 2017 2016

すべて 雑誌論文 (5件) (うち査読あり 3件) 学会発表 (11件) (うち国際学会 2件、 招待講演 3件)

  • [雑誌論文] Anaerobic Digestion of Oxidation Ditch Sludge at Low Temperatures with Hyperthermophilic Pretreatment2019

    • 著者名/発表者名
      Tamaki Shogo、Hidaka Taira、Mizuno Tadao、Kusuda Yasunari、Nishimura Fumitake
    • 雑誌名

      Journal of Water and Environment Technology

      巻: 17 号: 2 ページ: 67-75

    • DOI

      10.2965/jwet.18-041

    • NAID

      130007630153

    • ISSN
      1348-2165
    • 関連する報告書
      2018 実績報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] 嫌気性消化下水汚泥を用いたエネルギー循環システムの構築に向けて2019

    • 著者名/発表者名
      佐野修司
    • 雑誌名

      再生と利用

      巻: 43(160) ページ: 75-79

    • NAID

      40021864721

    • 関連する報告書
      2018 実績報告書
  • [雑誌論文] 混合嫌気性消化および草本作物栽培による下水汚泥由来のエネルギー生産2018

    • 著者名/発表者名
      日高平,佐野修司,吉田弦,西村文武
    • 雑誌名

      土木学会論文集G(環境)

      巻: 74 号: 7 ページ: III_205-III_214

    • DOI

      10.2208/jscejer.74.III_205

    • NAID

      130007627362

    • ISSN
      2185-6648
    • 関連する報告書
      2018 実績報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] オキシデーションディッチ法からの脱水汚泥の嫌気性および好気性消化特性比較2017

    • 著者名/発表者名
      日高 平、中村 真人、折立 文子、西村 文武
    • 雑誌名

      土木学会論文集G(環境)

      巻: 73 号: 7 ページ: III_79-III_88

    • DOI

      10.2208/jscejer.73.III_79

    • NAID

      130006602874

    • ISSN
      2185-6648
    • 関連する報告書
      2017 実施状況報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] 排水からのエネルギー回収・理想と現実2017

    • 著者名/発表者名
      日高平
    • 雑誌名

      水環境学会誌, Vol.40(A), No.9

      巻: 40(A)(9) ページ: 310-313

    • 関連する報告書
      2017 実施状況報告書
  • [学会発表] Comprehensive Energy Evaluation of Sludge from Small Wastewater Treatment Facilities for Anaerobic Co-digestion2018

    • 著者名/発表者名
      Taira Hidaka, Kazuyuki Oshita, Masato Nakamura, Fumitake Nishimura
    • 学会等名
      IWA World Water Congress & Exhibition
    • 関連する報告書
      2018 実績報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] 生活排水処理汚泥の嫌気性消化特性比較2018

    • 著者名/発表者名
      日高平,中村真人,戸苅丈仁,西村文武
    • 学会等名
      第21回日本水環境学会シンポジウム
    • 関連する報告書
      2018 実績報告書
  • [学会発表] 嫌気性消化下水汚泥残渣を用いたエネルギー作物としての草本作物生産2018

    • 著者名/発表者名
      佐野修司,吉田弦,金剛穗波,日高平
    • 学会等名
      日本土壌肥料学会
    • 関連する報告書
      2018 実績報告書
  • [学会発表] 温暖な地域での下水汚泥の嫌気性消化特性解析2017

    • 著者名/発表者名
      日高平, 戸苅丈仁
    • 学会等名
      第20回日本水環境学会シンポジウム
    • 関連する報告書
      2017 実施状況報告書
  • [学会発表] High solid anaerobic digestion of sewage sludge from oxidation ditch processes under various temperature conditions2017

    • 著者名/発表者名
      Taira Hidaka, Shuji Sano, Masato Fujiwara, Fumitake Nishimura
    • 学会等名
      The 15th IWA World Conference on Anaerobic Digestion, 17-20 October, Beijing, China
    • 関連する報告書
      2017 実施状況報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] 嫌気性発酵技術の開発研究2017

    • 著者名/発表者名
      日高平
    • 学会等名
      地球環境技術推進懇談会 水再生・バイオソリッド研究会(H29年度第3回), 大阪科学技術センター
    • 関連する報告書
      2017 実施状況報告書
    • 招待講演
  • [学会発表] メタン発酵を中心とした下水汚泥の処理・処分の動向2016

    • 著者名/発表者名
      日高平
    • 学会等名
      日本水環境学会「第14回水環境フォーラムin岡山」, 特集『資源・エネルギー循環の拠点としての排水処理施設』
    • 発表場所
      オルガ(岡山県岡山市)
    • 年月日
      2016-12-03
    • 関連する報告書
      2016 実施状況報告書
    • 招待講演
  • [学会発表] Anaerobic digestion (AD) for small wastewater treatment plants in Japan2016

    • 著者名/発表者名
      Taira Hidaka, Fumitake Nishimura, Shuji Sano
    • 学会等名
      International Symposium on Global Environmental Studies Education and Research in Asia
    • 発表場所
      バンコク(タイ)
    • 年月日
      2016-11-13
    • 関連する報告書
      2016 実施状況報告書
  • [学会発表] メタン発酵技術の動向と課題2016

    • 著者名/発表者名
      日高平
    • 学会等名
      土木学会 次世代下水道小委員会講演会「下水汚泥の処理処分・エネルギー利用の最前線」
    • 発表場所
      キャンパスプラザ京都(京都府京都市)
    • 年月日
      2016-10-21
    • 関連する報告書
      2016 実施状況報告書
    • 招待講演
  • [学会発表] 下水脱水汚泥の嫌気性消化および好気性消化の比較2016

    • 著者名/発表者名
      日高平, 西村文武, 佐野修司
    • 学会等名
      第19回日本水環境学会シンポジウム
    • 発表場所
      秋田県立大学(秋田県秋田市)
    • 年月日
      2016-09-13
    • 関連する報告書
      2016 実施状況報告書
  • [学会発表] Anaerobic co-digestion for small wastewater treatment plants in Japan2016

    • 著者名/発表者名
      Taira Hidaka, Fumitake Nishimura
    • 学会等名
      The 25th Joint KAIST-KU-NTU-NUS Symposium on Environmental Engineering
    • 発表場所
      シンガポール(シンガポール)
    • 年月日
      2016-07-08
    • 関連する報告書
      2016 実施状況報告書

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公開日: 2016-04-21   更新日: 2020-03-30  

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