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水素・メタン二相循環発酵による廃棄物系バイオマスエネルギー変換の高効率化

研究課題

研究課題/領域番号 18360249
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 土木環境システム
研究機関東北大学

研究代表者

李 玉友  東北大学, 大学院・工学研究科, 准教授 (30361140)

研究分担者 中野 和典  東北大学, 大学院・工学研究科, 准教授 (30292519)
野池 達也  日本大学, 大学院・総合科学研究科, 教授 (90005398)
研究期間 (年度) 2006 – 2008
研究課題ステータス 完了 (2008年度)
配分額 *注記
12,860千円 (直接経費: 11,300千円、間接経費: 1,560千円)
2008年度: 2,600千円 (直接経費: 2,000千円、間接経費: 600千円)
2007年度: 4,160千円 (直接経費: 3,200千円、間接経費: 960千円)
2006年度: 6,100千円 (直接経費: 6,100千円)
キーワードエネルギー施設 / バイオマス / バイオエネルギー / 水素発酵 / メタン発酵 / 二相プロセス / 高温水素発酵 / 中温メタン発酵 / 廃棄物 / 高温 / 中温
研究概要

本研究は, 廃棄物系バイオマスからバイオエネルギー(水素・メタン)の回収を行うためのプロセスの開発を目的とし, 高温(55℃)酸発酵槽と中温(36℃)メタン発酵槽からなる二相循環式水素・メタン発酵プロセスを提案し, 食品加工廃棄物(ジャガイモ)を処理対象とした連続実験を行った。異なるHRT条件での水素発酵特性とメタン発酵特性を明らかにし, PCR-DGGE法を用いた微生物群集構造解析により, 二相循環式水素・メタン発酵プロセスの微生物菌叢を把握した。また, 水素発酵の効率化を図るため、様々な基質の水素生成ポテンシャルを把握したとともに、膜分離型発酵における水素発酵特性を検討した。微生物群集構造解析からプロセスの高温酸発酵槽と廃液循環の有用性を検討した。さらに、余剰汚泥のメタン発酵を行い、効率化のためのプロセス構築および微生物解析を行った。

報告書

(4件)
  • 2008 実績報告書   研究成果報告書 ( PDF )
  • 2007 実績報告書
  • 2006 実績報告書
  • 研究成果

    (21件)

すべて 2009 2008 2007 2006

すべて 雑誌論文 (17件) (うち査読あり 14件) 学会発表 (4件)

  • [雑誌論文] Upgrading of the anaerobic digestion of waste activated sludge by combining temperature-phased anaerobic digestion and intermediate ozonation2009

    • 著者名/発表者名
      T. Kobayashi, Y.Y. Li H. Harada, H. Yasui and T. Noike
    • 雑誌名

      Water Science and Technology 59(1)

      ページ: 185-193

    • 関連する報告書
      2008 研究成果報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] Continuous H2 production by anaerobic mixed microflora in membrane bioreactor2009

    • 著者名/発表者名
      Dong-Yeol Lee, Yu-You Li, Tatsuya Noike
    • 雑誌名

      Bioresource Technology 100

      ページ: 690-695

    • 関連する報告書
      2008 研究成果報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] Influence of iron concentration on continuous H2 production using membrane bioreactor2009

    • 著者名/発表者名
      Dong-Yeol Lee, Yu-You Li, Mi-Sun Kim, You-Kwan Oh, Tatsuya Noike
    • 雑誌名

      International Journal of Hydrogen Energy 34

      ページ: 1244-1252

    • 関連する報告書
      2008 研究成果報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] Analysis of microbial community structure and diversity in the thermophilic anaerobic digestion of waste activated sludge2008

    • 著者名/発表者名
      T. Kobayashi, Y.Y. Li and H. Harada
    • 雑誌名

      Water Science and Technology 57(8)

      ページ: 1199-1205

    • 関連する報告書
      2008 研究成果報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] 下水汚泥の嫌気性消化のシステム評価およびプロセスの高効率化2008

    • 著者名/発表者名
      李玉友, 小林拓朗
    • 雑誌名

      水 50-9(No.719)

      ページ: 20-34

    • 関連する報告書
      2008 研究成果報告書
  • [雑誌論文] 余剰活性汚泥の嫌気性自己分解によるメタン発酵スタートアップ方法及びその過程における微生物群構造の変化2008

    • 著者名/発表者名
      小林拓朗、安田大介、李玉友、久保田健吾、原田秀樹、岡庭良安
    • 雑誌名

      水環境学会誌 31

      ページ: 525-532

    • NAID

      10024903140

    • 関連する報告書
      2008 研究成果報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] Analysis of microbial community structure and diversity in the thermophilic anaerobic digestion of waste activated sludge2008

    • 著者名/発表者名
      T. Kobayashi
    • 雑誌名

      Water Science and Technology Vol.57, No.8

      ページ: 1199-1205

    • 関連する報告書
      2008 実績報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] 下水汚泥の嫌気性消化のシステム評価およびプロセスの高効率化2008

    • 著者名/発表者名
      李玉友
    • 雑誌名

      水 50-9

      ページ: 20-34

    • 関連する報告書
      2008 実績報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] Continuous H_2 production by anaerobic mixed microflora in membrane bioreactor2008

    • 著者名/発表者名
      Dong-Yeol Lee
    • 雑誌名

      Bioresource Technology 100

      ページ: 690-695

    • 関連する報告書
      2008 実績報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] 濃縮余剰汚泥の中温消化と高温消化における微生物群集構造の変化2007

    • 著者名/発表者名
      小林拓朗, 李玉友, 原田秀樹
    • 雑誌名

      下水道協会誌 44(542)

      ページ: 135-148

    • NAID

      10019654576

    • 関連する報告書
      2008 研究成果報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] 水素生成ポテンシャルに及ぼす基質と細菌群の影響2007

    • 著者名/発表者名
      堆洋平, 李玉友
    • 雑誌名

      廃棄物学会論文誌 17

      ページ: 335-343

    • 関連する報告書
      2008 研究成果報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] メタン発酵法による廃棄物系バイオマスの循環利用2007

    • 著者名/発表者名
      李玉友, 西村修
    • 雑誌名

      混相流 21(1)

      ページ: 29-38

    • 関連する報告書
      2008 研究成果報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] 濃縮余剰汚泥の中温消化と高温消化における微生物群集構造の変化2007

    • 著者名/発表者名
      小林拓朗
    • 雑誌名

      下水道協会誌 44

      ページ: 135-148

    • 関連する報告書
      2007 実績報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] 廃棄物系バイオマスからの非意図的水素生成ポテンシャルとその安全管理2007

    • 著者名/発表者名
      堆洋平
    • 雑誌名

      廃棄物学会論文誌 18

      ページ: 335-343

    • 関連する報告書
      2007 実績報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] メタン発酵法による廃棄物系バイオマスの循環利用2007

    • 著者名/発表者名
      李玉友, 西村修
    • 雑誌名

      混相流 21・1

      ページ: 29-38

    • 関連する報告書
      2006 実績報告書
  • [雑誌論文] 二相循環式水素・メタン発酵プロセスにおける微生物群集の構造解析2006

    • 著者名/発表者名
      大羽美香, 李玉友, 野池達也
    • 雑誌名

      水環境学会誌 29

      ページ: 399-406

    • NAID

      10017617660

    • 関連する報告書
      2008 研究成果報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] 二相循環式水素・メタン発酵プロセスにおける微生物群集の構造解析2006

    • 著者名/発表者名
      大羽美香, 李玉友, 野池達也
    • 雑誌名

      水環境学会誌 29・7

      ページ: 399-406

    • NAID

      10017617660

    • 関連する報告書
      2006 実績報告書
  • [学会発表] Upgrading of the anaerobic digestion of waste activated sludge by combining temperature-phased anaerobic digestion and intermediate ozonation2008

    • 著者名/発表者名
      T. Kobayashi, Y.Y. Li, H. Harada, H. Yasui and T. Noike
    • 学会等名
      The Proceedings of the 5th International symposium on the Anaerobic digestion of Solid wastes
    • 発表場所
      Hammamet,Tunisia(P.27)
    • 年月日
      2008-05-26
    • 関連する報告書
      2008 研究成果報告書
  • [学会発表] Upgrading of the anaerobic digestion of waste activated sludge by combining temperature-phased anaerobic digestion and intermediate ozonation2008

    • 著者名/発表者名
      Y. Y. Li
    • 学会等名
      the 5^<th> International symposium on the Anaerobic digestion of Solid wastes
    • 発表場所
      Hammamet, Tunisia
    • 年月日
      2008-05-26
    • 関連する報告書
      2008 実績報告書
  • [学会発表] Analysis of microbial community structure and diversity in the thermophilic anaerobic digestion of waste activated sludge2007

    • 著者名/発表者名
      T. Kobayashi, Y.Y. Li and H. Harada
    • 学会等名
      Proceedings(CD)of the 11th World Congress on Anaerobic Digestion(AD11)
    • 発表場所
      Brisbane,Australia(PP4C.4)
    • 年月日
      2007-09-25
    • 関連する報告書
      2008 研究成果報告書
  • [学会発表] Analysis of microbial community structure and diversity in the thermophilic anaerobic digestion of waste activated sludge2007

    • 著者名/発表者名
      Y. Y. Li
    • 学会等名
      World Congress on Anaerobic Digestion
    • 発表場所
      オーストラリア、ブリスベン会議展示センター
    • 年月日
      2007-09-25
    • 関連する報告書
      2007 実績報告書

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公開日: 2006-04-01   更新日: 2016-04-21  

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