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農村地域に適した小規模メタン発酵システム実現のための刈草利用技術の開発

研究課題

研究課題/領域番号 17K18349
研究種目

若手研究(B)

配分区分基金
研究分野 地域環境工学・計画学
環境農学(含ランドスケープ科学)
研究機関国立研究開発法人農業・食品産業技術総合研究機構

研究代表者

中村 真人  国立研究開発法人農業・食品産業技術総合研究機構, 農村工学研究部門, 上級研究員 (60414463)

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
3,770千円 (直接経費: 2,900千円、間接経費: 870千円)
2019年度: 1,170千円 (直接経費: 900千円、間接経費: 270千円)
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)
キーワードメタン発酵 / 消化液 / コバルト / 資源循環 / C/N比 / ADF / 農業集落排水施設 / 資源循環システム / 肥料 / 刈草 / 集落排水 / 汚泥 / 再生可能エネルギー
研究成果の概要

刈草と農業集落排水汚泥を原料とする小規模メタン発酵システムの開発を目的とし、メタン発酵試験、微量要素添加試験を行った。その結果、刈草からのバイオガス発生量は種類により大きく異なり,全体として、秋に採取した草に比べて春夏の草からの発生量が多かった。また、刈草のADFやC/N比が小さいほどガス発生量が多い傾向がみられた。さらに、集排汚泥からのCo供給量は少なく、発酵安定のためには、Coの添加が必要であることが示された。

研究成果の学術的意義や社会的意義

農業集落排水施設では維持管理費の削減が課題であるが、その大部分を汚泥処理費(63%)、電気料(18%)が占めることから、汚泥の利活用とエネルギー生産を同時に実現できるメタン発酵システムの導入は有望な解決策である。本研究で開発を行った、農村地域で発生する刈草と農業集落排水汚泥を原料とする小規模メタン発酵システムをさらに発展させ、現地に適用することにより、農業集落排水施設の維持管理費削減とともに、農村地域の低投入でコンパクトな資源循環システムが実現できる。

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

    (6件)

すべて 2019 2018

すべて 雑誌論文 (2件) (うち査読あり 2件) 学会発表 (4件) (うち国際学会 1件)

  • [雑誌論文] Methane production and nitrogen mineralization in paddy soil treated with sludge from anaerobic digestion enhanced by hyperthermophilic pretreatment2019

    • 著者名/発表者名
      Masato Nakamura, Taira Hidaka, Masaru Yamaoka, Fumiko Oritate
    • 雑誌名

      Paddy and Water Environment

      巻: 17 号: 3 ページ: 447-454

    • DOI

      10.1007/s10333-019-00740-3

    • 関連する報告書
      2019 実績報告書 2018 実施状況報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] メタン発酵システム構築によるSDGs達成への貢献2018

    • 著者名/発表者名
      中村 真人、山岡 賢、折立 文子、柴田 浩彦
    • 雑誌名

      農業農村工学会誌

      巻: 86 ページ: 25-28

    • 関連する報告書
      2018 実施状況報告書
    • 査読あり
  • [学会発表] 農業集落排水汚泥のメタン発酵における微量元素の必要性2019

    • 著者名/発表者名
      中村真人、柴田浩彦、山岡 賢、折立文子
    • 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] メタン発酵の超高温可溶化処理と低温発酵が消化液の液肥利用に及ぼす影響2019

    • 著者名/発表者名
      中村真人、日高平、山岡賢、折立文子
    • 学会等名
      日本土壌肥料学会
    • 関連する報告書
      2019 実績報告書
  • [学会発表] Anaerobic digestion of sewage sludge in rural areas in Japan2019

    • 著者名/発表者名
      Masato Nakamura, Hirohiko Shibata, Masaru Yamaoka, Fumiko Oritate
    • 学会等名
      10th Symposium on Waste Management Problems in Agro-Industries
    • 関連する報告書
      2019 実績報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] 刈草のメタン発酵原料としての利用が消化液の肥料成分に及ぼす影響2018

    • 著者名/発表者名
      中村 真人、山岡 賢、折立 文子
    • 学会等名
      日本土壌肥料学会
    • 関連する報告書
      2018 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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