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バイオガス化施設における残留性有機汚染物質等の排出実態把握と排出制御法の構築

研究課題

研究課題/領域番号 17H01905
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 環境材料・リサイクル
研究機関国立研究開発法人国立環境研究所

研究代表者

倉持 秀敏  国立研究開発法人国立環境研究所, 資源循環・廃棄物研究センター, 室長 (50353537)

研究分担者 前田 光治  兵庫県立大学, 工学研究科, 教授 (00264838)
小林 拓朗  国立研究開発法人国立環境研究所, 資源循環・廃棄物研究センター, 主任研究員 (10583172)
松神 秀徳  国立研究開発法人国立環境研究所, 資源循環・廃棄物研究センター, 主任研究員 (10639040)
研究期間 (年度) 2017-04-01 – 2020-03-31
研究課題ステータス 完了 (2019年度)
配分額 *注記
17,160千円 (直接経費: 13,200千円、間接経費: 3,960千円)
2019年度: 4,810千円 (直接経費: 3,700千円、間接経費: 1,110千円)
2018年度: 5,460千円 (直接経費: 4,200千円、間接経費: 1,260千円)
2017年度: 6,890千円 (直接経費: 5,300千円、間接経費: 1,590千円)
キーワードバイオガス / 廃棄物再資源化 / メタン発酵 / 残留性有機汚染物質 / 多媒体モデル / 運命予測 / 分配係数 / 微生物分解 / 再生可能エネルギー / 有害化学物質 / 環境技術 / 環境分析
研究成果の概要

生ごみ等のバイオガス化(メタン発酵)施設を調査し、各プロセスにおける残留性有機汚染物質等の環境汚染物質の濃度を測定し、施設内における汚染物質の実態(挙動)を初めて明らかにした。さらに、物質群ごとの特徴や原料の種類が挙動に与える影響を解析した。また、数値モデルを用いて汚染物質の分解や各媒体への分配等の運命を予測するモデルを開発した。得られた計算結果を施設調査結果と比較して、モデルの有用性を確認するとともに、汚染物質の排出削減の方法を検討した。モデルの開発において、汚染物質の溶存有機炭素/水分配係数が重要であることがわかり、実際のメタン発酵汚泥の液分を使ってそのパラメータを実測した。

研究成果の学術的意義や社会的意義

生ごみ等のバイオガス化施設の各プロセスにおける環境汚染物質の濃度を測定し、施設内における汚染物質の実態を明らかにした研究は本研究が初めてである。また、施設内の汚染物質の分解や各媒体への分配等の汚染物質の運命を予測するモデルを構築した研究も本研究が初めてとなり、この分野における学術的な貢献は大きい。本成果により、副産物中の汚染物質の濃度を低減させ、環境への排出削減の検討が可能となり、環境保全の観点から社会的に大きな貢献となりうる。

報告書

(4件)
  • 2019 実績報告書   研究成果報告書 ( PDF )
  • 2018 実績報告書
  • 2017 実績報告書
  • 研究成果

    (22件)

すべて 2019 2018 2017 その他

すべて 国際共同研究 (3件) 雑誌論文 (4件) (うち査読あり 2件、 オープンアクセス 1件) 学会発表 (13件) (うち国際学会 8件) 図書 (1件) 備考 (1件)

  • [国際共同研究] The University of Toronto(カナダ)

    • 関連する報告書
      2019 実績報告書
  • [国際共同研究] University of Toronto(カナダ)

    • 関連する報告書
      2018 実績報告書
  • [国際共同研究] University of Toronto(Canada)

    • 関連する報告書
      2017 実績報告書
  • [雑誌論文] Distribution characteristics of poly-brominated diphenyl ethers between water and dissolved organic carbon from anaerobic digestate: Effects of digestion conditions2019

    • 著者名/発表者名
      C. Shi, Y. Hu, T. Kobayashi, N. Zhang, Z. Zhang, H. Kuramochi, H. Matsukami, Z. Zhang, K.Q. Xu
    • 雑誌名

      Chemosphere

      巻: 223 ページ: 358-365

    • DOI

      10.1016/j.chemosphere.2019.02.076

    • 関連する報告書
      2018 実績報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] Anaerobic degradation of deca-brominated diphenyl ether contaminated in products: Effect of temperature on degradation characteristics2019

    • 著者名/発表者名
      C. Shi, Y. Hu, T. Kobayashi, N. Zhang, H. Kuramochi, H. Matsukami, Z. Zhang, K.Q. Xu
    • 雑誌名

      Bioresource Technology

      巻: 283 ページ: 28-35

    • DOI

      10.1016/j.biortech.2019.03.059

    • 関連する報告書
      2018 実績報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] POPs の物理化学特性と環境分配特性2018

    • 著者名/発表者名
      倉持秀敏、Zhang Zhenyi
    • 雑誌名

      廃棄物資源循環学会誌

      巻: 29 ページ: 433-441

    • NAID

      130007758273

    • 関連する報告書
      2018 実績報告書
  • [雑誌論文] メタン発酵施設における環境汚染物質の挙動解明と排出削減を目指して2017

    • 著者名/発表者名
      倉持秀敏
    • 雑誌名

      国立環境研究所ニュース

      巻: 36(4) ページ: 4-6

    • 関連する報告書
      2017 実績報告書
    • オープンアクセス
  • [学会発表] Effects of temperature on the degradation of poly-brominated diphenyl ethers in anaerobic digestion processes2019

    • 著者名/発表者名
      Shi C., Hu Y., Kobayashi T., Kuramochi H., Zhen-Ya ZHANG, Xu K-Q.
    • 学会等名
      39th International Symposium on Halogenated Persistent Organic Pollutants (DIOXON2019)
    • 関連する報告書
      2019 実績報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] MEASUREMENT OF HENRY’S CONSTANTS OF POPS BY USING QCM METHOD2019

    • 著者名/発表者名
      Maeda K., Kuramochi H., Kobayashi T.
    • 学会等名
      39th International Symposium on Halogenated Persistent Organic Pollutants (DIOXON2019)
    • 関連する報告書
      2019 実績報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] Concentrations and distribution of persistent organic chemicals at a commercial-scale food waste biogas plant2019

    • 著者名/発表者名
      Matsukami H., Kobayashi T., Kuramochi H.
    • 学会等名
      4th International Conference on Alternative Fuels, Energy and Environment
    • 関連する報告書
      2019 実績報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] Understanding of the distribution behavior of organic pollutants in an anaerobic digestion of food waste2019

    • 著者名/発表者名
      Kuramochi H., Kobayashi T., Matsukami H.
    • 学会等名
      4th International Conference on Alternative Fuels, Energy and Environment
    • 関連する報告書
      2019 実績報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] Development of a method for measuring Henry’s law constants of organic pollutants using a quartz crystal microbalance2019

    • 著者名/発表者名
      Maeda K., Kuramochi H., Kobayashi T.
    • 学会等名
      4th International Conference on Alternative Fuels, Energy and Environment
    • 関連する報告書
      2019 実績報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] バイオガス製造施設におけるPOPs様物質に関する実態調査(第一報)2019

    • 著者名/発表者名
      松神秀徳, 小林拓朗, ZHANG Zhenyi, 倉持秀敏
    • 学会等名
      第28回環境化学討論会
    • 関連する報告書
      2019 実績報告書
  • [学会発表] 新規POPsの物理化学特性の把握と挙動推定2019

    • 著者名/発表者名
      倉持秀敏
    • 学会等名
      第30回廃棄物資源循環学会 研究発表会
    • 関連する報告書
      2019 実績報告書
  • [学会発表] QCM法によるPOPs類のヘンリー定数の測定2019

    • 著者名/発表者名
      山本涼太, 前田光治, 倉持秀敏, 新船幸二, 伊藤和宏, 山本拓司
    • 学会等名
      化学工学会 姫路大会2019
    • 関連する報告書
      2019 実績報告書
  • [学会発表] Effects of organic pollutant from anaerobic digestateon solubility ofpoly-brominated diphenyl ether in aquatic environment2018

    • 著者名/発表者名
      C. Shi, Y. Hu, T. Kobayashi, H. Kuramochi, K-Q. Xu, Z. Zhang
    • 学会等名
      第17回世界湖沼会議
    • 関連する報告書
      2018 実績報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] Effects of temperature on deca-brominated diphenyl ether anaerobic degradation2018

    • 著者名/発表者名
      C. Shi, Y. Hu, T. Kobayashi, H. Kuramochi, Z. Zhang, K-Q. Xu
    • 学会等名
      1st International Conference on Water Resources and Sustainability (ICWRS) & 3rd International Conference on Alternative Fuels, Energy and Environment (ICAFEE)
    • 関連する報告書
      2018 実績報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] 多媒体モデルによるバイオガス製造施設におけるPOP様物質等の運命予測の試み2018

    • 著者名/発表者名
      倉持秀敏, 小林拓朗, 松神秀徳, Frank Wania
    • 学会等名
      第27回環境化学討論会
    • 関連する報告書
      2018 実績報告書
  • [学会発表] Partitioning behavior of polybrominated diphenyl ethers in biogas plant: influence of organic portion in liquid and solid phase2018

    • 著者名/発表者名
      Z. Zhang, H. Kuramochi, H. Matsukami, T. Kobayashi, K-Q Xu
    • 学会等名
      第29回廃棄物資源循環学会研究発表会
    • 関連する報告書
      2018 実績報告書
  • [学会発表] Estimation of phase distribution and fate of POP-like compounds in a biogas plant using level I and III fugacity models2017

    • 著者名/発表者名
      Kuramochi H, Kobayashi T, Wania F.
    • 学会等名
      The16th international conference on Chemistry and the Environment (ICCE 2017)
    • 関連する報告書
      2017 実績報告書
    • 国際学会
  • [図書] 環境のための数学・統計学ハンドブック2017

    • 著者名/発表者名
      小林拓朗、倉持秀敏、他31名
    • 総ページ数
      809
    • 出版者
      朝倉書店
    • ISBN
      9784254180510
    • 関連する報告書
      2017 実績報告書
  • [備考] メタン発酵施設における環境汚染物質の挙動解明と排出削減を目指して

    • URL

      http://www.nies.go.jp/kanko/news/36/36-4/36-4-02.html

    • 関連する報告書
      2017 実績報告書

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公開日: 2017-04-28   更新日: 2021-02-19  

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