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メタン発酵消化液のエリアンサスへの周年施用によるエネルギー利用型資源循環の構築

研究課題

研究課題/領域番号 17K00664
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 持続可能システム
研究機関京都大学

研究代表者

大土井 克明  京都大学, 農学研究科, 助教 (90372557)

研究分担者 楠田 啓  京都大学, エネルギー科学研究科, 准教授 (90169988)
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
4,680千円 (直接経費: 3,600千円、間接経費: 1,080千円)
2019年度: 1,300千円 (直接経費: 1,000千円、間接経費: 300千円)
2018年度: 1,950千円 (直接経費: 1,500千円、間接経費: 450千円)
2017年度: 1,430千円 (直接経費: 1,100千円、間接経費: 330千円)
キーワードメタン発酵 / 資源循環 / 消化液 / 液肥 / エネルギー作物 / 前処理 / バイオマス
研究成果の概要

メタン発酵消化液を液肥として利用しエネルギー作物を栽培した。施用量を変化させ収量に与える影響を調査したところ1平方メートルあたり15リットルまで収量が増加することがわかった。1回目の収穫後の追肥が2回目の収量増加に有効であるがトータルの施肥量は同じで良いことが明らかになった。エネルギー作物を原料としたメタン発酵の前処理方法として、熱処理、アルカリ処理、熱アルカリ処理を行い、熱アルカリ処理で1.4倍のガス収量となった。

研究成果の学術的意義や社会的意義

日本国内でのメタン発酵消化液の液肥利用は北海道と九州を除いては全量を利用することが困難であった。その理由は水稲以外で液肥の需要がほとんどないためである。本研究では耕作放棄地でのエネルギー作物栽培に消化液を利用することで、消化液の液肥利用期間を拡大し、収穫した植物体をメタン発酵の原料として利用する地域内の小さな資源循環を構築することができた。栽培面積当たりの最大バイオガス収量を明らかにし、また、施用についても検討し、単位面積当たり水稲の3倍程度理王できることが明らかになった。これにより、メタン発酵施設の効率的な運用が可能になる。

報告書

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

    (11件)

すべて 2019 2018 2017

すべて 学会発表 (11件)

  • [学会発表] メタン発酵とエネルギー作物の栽培を用いた資源循環の構築2019

    • 著者名/発表者名
      井口拓也,大土井克明,楠田啓,清水浩,中嶋洋,宮坂寿朗
    • 学会等名
      農業農村工学会
    • 関連する報告書
      2019 実績報告書
  • [学会発表] メタン発酵とエネルギー作物の栽培を用いた資源循環の構築2019

    • 著者名/発表者名
      井口拓也,大土井克明,楠田啓,清水浩,中嶋洋,宮坂寿朗
    • 学会等名
      農業食料工学会関西支部例会
    • 関連する報告書
      2019 実績報告書
  • [学会発表] 豚糞を基質とした高温メタン発酵におけるアンモニア阻害回避2019

    • 著者名/発表者名
      永田貴大,大土井克明,清水浩,中嶋洋,宮坂寿郎
    • 学会等名
      農業食料工学会関西支部第141回例会
    • 関連する報告書
      2018 実施状況報告書
  • [学会発表] グリシンベタインを添加した海水メタン発酵におけるグルコースの流加培養および藻類の連続培養2019

    • 著者名/発表者名
      杉村渉、楠田啓、大土井克明、日下英史
    • 学会等名
      資源・素材学会平成31(2019)年度春季大会
    • 関連する報告書
      2018 実施状況報告書
  • [学会発表] メタン発酵とエネルギー作物の栽培を用いた資源循環の構築2018

    • 著者名/発表者名
      井口拓也,大土井克明,楠田啓,日下英史,清水浩,中嶋洋,宮坂寿郎
    • 学会等名
      環境資源工学会第137回学術講演会
    • 関連する報告書
      2018 実施状況報告書
  • [学会発表] 海洋系大型藻類のメタン発酵に向けた前処理の研究2018

    • 著者名/発表者名
      脇坂肇、楠田啓、日下英史
    • 学会等名
      環境資源工学会第137回学術講演会
    • 関連する報告書
      2018 実施状況報告書
  • [学会発表] スラグ肥料の添加によるメタン発酵におけるアンモニア阻害の緩和2018

    • 著者名/発表者名
      杉村渉、楠田啓、日下英史
    • 学会等名
      環境資源工学会第137回学術講演会
    • 関連する報告書
      2018 実施状況報告書
  • [学会発表] エネルギー作物のメタン発酵における前処理への消化液の利用2018

    • 著者名/発表者名
      杉村渉、楠田啓、日下英史、大土井克明
    • 学会等名
      平成30年度資源・素材学会関係学協会合同秋季大会
    • 関連する報告書
      2018 実施状況報告書
  • [学会発表] 井口拓也,大土井克明,清水浩,中嶋洋,宮坂寿郎2018

    • 著者名/発表者名
      メタン発酵とエネルギー作物を用いた資源循環の構築
    • 学会等名
      農業食料工学会関西支部第139回例会
    • 関連する報告書
      2017 実施状況報告書
  • [学会発表] エネルギー作物のメタン発酵に向けた前処理の研究2017

    • 著者名/発表者名
      杉村渉,楠田啓,森康平,大土丼克明,村岡秀樹,森光俊仁,御前明郎,松本洋俊
    • 学会等名
      資源・素材関係学協会合同秋季大会
    • 関連する報告書
      2017 実施状況報告書
  • [学会発表] エネルギー作物のメタン発酵におけるアンモニアによる前処理の検討2017

    • 著者名/発表者名
      杉村渉,楠田啓,大土丼克明
    • 学会等名
      第14回『若手研究者・学生のための研究発表会』 資源・素材学会関西支部
    • 関連する報告書
      2017 実施状況報告書

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公開日: 2017-04-28   更新日: 2021-02-19  

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