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燃料電池、電解酸化の融合による窒素分解型メタン発酵システムの創製

研究課題

研究課題/領域番号 18380145
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 農業環境工学
研究機関帯広畜産大学

研究代表者

梅津 一孝  帯広畜産大学, 大学院・畜産学研究科, 教授 (20203581)

研究分担者 井原 一高  神戸大学, 大学院・農学研究科, 助教 (50396256)
渡辺 恒雄  首都大学東京, 都市教養学部, 名誉教授 (90240499)
高橋 潤一  国立大学法人帯広畜産大学, 大学院・畜産学研究科, 教授 (20111198)
研究期間 (年度) 2006 – 2007
研究課題ステータス 完了 (2007年度)
配分額 *注記
14,850千円 (直接経費: 13,800千円、間接経費: 1,050千円)
2007年度: 4,550千円 (直接経費: 3,500千円、間接経費: 1,050千円)
2006年度: 10,300千円 (直接経費: 10,300千円)
キーワード環境技術 / 環境調和型農林水産 / 再生可能エネルギー / 廃棄物再資源化 / 農業工学
研究概要

(1) 電解酸化法による消化液含有COD・窒素低減法の確立
電解酸化法に関しては,COD(有機物)とアンモニア性窒素両方の低減を両立させる電解条件について検討を行った。電極はDSA(Dimensionally stable anode)Ti/PbO_2を用いた。
(2) メタン発酵消化液の固液分離-電解前処理技術の確立-
電解を行う過程で大量の泡が発生することが消化液を用いたビーカー実験で判明した。そこで,排出された消化液の固液分離法を検討した。検討の結果,通常のメンブランフィルタのみでは不十分で,他のフィルタとの組み合わせが必要であることが明らかとなった。
(3) 水素回収型廃水処理用電解酸化セルの開発
イオン交換膜を用いてアノードとカソードを隔てることにより,電解によって生成された酸化剤をアノード側に抑止させることができるため,反応の効率向上が期待できることが明らかとなった。メッシュタイプのアノードおよびカソードを利用して電極間をゼロギャップに近づけ,溶液抵抗の削減を図った。また,カソード側で発生した水素を回収し燃料電池へ戻送できるプロセスを検討した。本実験の結果,電解セルにおける溶液フローおよびイオン交換膜の種類によって,カソード側で生成するガスに水素以外の物質が混入することが明らかとなった。不純物が混じったカソード生成水素ガスによる燃料電池の性能試験を行う実験装置の試作を行った。

報告書

(3件)
  • 2007 実績報告書   研究成果報告書概要
  • 2006 実績報告書
  • 研究成果

    (21件)

すべて 2008 2007 2006

すべて 雑誌論文 (20件) (うち査読あり 12件) 学会発表 (1件)

  • [雑誌論文] Covering dairy slurry stores with hydrophobic fertilizers reduces greenhouse gases and other polluting gas emissions2008

    • 著者名/発表者名
      Sakamoto, N., Tani, M., Umetsu, K.
    • 雑誌名

      Australian journal of experimental agriculture 48

      ページ: 202-207

    • 関連する報告書
      2007 実績報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] Nitrogen and enrgy balance of a combined anaerobic digestion and electrochemical oxidation process for dairy manure management2008

    • 著者名/発表者名
      Ihara, I., Umetsu, K., Watanabe, T.
    • 雑誌名

      Australian journal of experimental agriculture 48

      ページ: 208-212

    • 関連する報告書
      2007 実績報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] 貯留中の乳牛ふん尿スラリーから発生する環鏡負荷ガスを抑制する撥水加工肥料資材の開発と評価2008

    • 著者名/発表者名
      坂本直久、谷 昌幸、小池正徳、倉持勝久、岸本 正、梅津一孝
    • 雑誌名

      廃棄物学会論文誌 19(3)

      ページ: 175-181

    • 関連する報告書
      2007 実績報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] バイオエネルギー資源としてのテンサイの省エネルギー生産に関する研究2008

    • 著者名/発表者名
      張 春峰、柴田 洋一、岸本 正、梅津 一孝、西崎 邦夫
    • 雑誌名

      農業機械学会誌 70(1)

      ページ: 45-54

    • 関連する報告書
      2007 実績報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] 北海道十勝地域におけるバイオエタノール生成に関する事業可能性調査研究2007

    • 著者名/発表者名
      菊池貞雄、小林武志、井上壽明、竹内良曜、西崎邦夫、梅津一孝
    • 雑誌名

      農業施設 38(3)

      ページ: 199-207

    • 関連する報告書
      2007 実績報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] Effect of feed additives on ruminal methanogenesis and anaerobic fermentation of manure in cows and steers2006

    • 著者名/発表者名
      B. Mwenya, C. Sar, B. Pen, R. Morikawa, K. Umetsu, J. Takahashi
    • 雑誌名

      International Congress Series 1293

      ページ: 209-212

    • 説明
      「研究成果報告書概要(和文)」より
    • 関連する報告書
      2007 研究成果報告書概要
    • 査読あり
  • [雑誌論文] Electrochemical oxidation of the effluent from anaerobic digestion of dairy manure2006

    • 著者名/発表者名
      Ikko Ihara, Kazutaka Umetsu, Kiyosi Kanamura, Tauneo Watanabe
    • 雑誌名

      bioresource technology 97

      ページ: 1360-1364

    • 説明
      「研究成果報告書概要(和文)」より
    • 関連する報告書
      2007 研究成果報告書概要
    • 査読あり
  • [雑誌論文] Thermophilic biogas plant for dairy manure treatment as combined power and heat system in cold regions2006

    • 著者名/発表者名
      K. Aoki, K. Umetsu, K. Nishizaki, J. Takahashi, T. Kishimoto, M.Tani, O. Hmamoto, T. Misaki
    • 雑誌名

      International Congress Series 1293

      ページ: 238-241

    • 説明
      「研究成果報告書概要(和文)」より
    • 関連する報告書
      2007 研究成果報告書概要
    • 査読あり
  • [雑誌論文] Anaerobic co-digestion of dairy manure and sugar beets2006

    • 著者名/発表者名
      K. Umetsu, S. Yamazaki, T. Kishimoto, J. Takahashi, Y. Shibata, C. Zhang, T. Misaki, O. Hamamoto, I. Ihara, M. Komiyama
    • 雑誌名

      International Congress Series 1293

      ページ: 307-310

    • 説明
      「研究成果報告書概要(和文)」より
    • 関連する報告書
      2007 研究成果報告書概要
    • 査読あり
  • [雑誌論文] Biogas as a reproducible energy source: Its steam reforming for electricity generation and for farm machine fuel2006

    • 著者名/発表者名
      M. komiyama, T. Misonou, S. Takeuchi, K. Umetsu, J. Takahashi
    • 雑誌名

      International Congress Series 1293

      ページ: 234-137

    • 説明
      「研究成果報告書概要(和文)」より
    • 関連する報告書
      2007 研究成果報告書概要
    • 査読あり
  • [雑誌論文] Utilization of anaerobically digested dairy slurry combined with other wastes following application to agricultural land2006

    • 著者名/発表者名
      M. tani, N. Sakamoto, T. Kishimoto, K. Umetsu
    • 雑誌名

      International Congress Series 1293

      ページ: 331-334

    • 説明
      「研究成果報告書概要(和文)」より
    • 関連する報告書
      2007 研究成果報告書概要
    • 査読あり
  • [雑誌論文] Effect of novel covering digested dairy slurry store on ammonia and methane emissions during subsequent storage2006

    • 著者名/発表者名
      N. Sakamoto, M. Tani, K. Umetsu
    • 雑誌名

      International Congress Series 1293

      ページ: 319-322

    • 説明
      「研究成果報告書概要(和文)」より
    • 関連する報告書
      2007 研究成果報告書概要
    • 査読あり
  • [雑誌論文] Electrochemical oxidation of the effluent from anaerobic digestion of dairy manure2006

    • 著者名/発表者名
      Ikko Ihara, Kazutaka Umetsu, Kitosi Kanamura, Tauneo Watanabe
    • 雑誌名

      bioresource technology 97

      ページ: 1360-1364

    • 説明
      「研究成果報告書概要(欧文)」より
    • 関連する報告書
      2007 研究成果報告書概要
  • [雑誌論文] Thermophilic biogas plant for dairy manure treatment as combined power and heat system in cold regions2006

    • 著者名/発表者名
      K. Aoti, K. Umetsu, K. Nishizaki, J. Takahashi, T. Kishimoto, M. Tani, O. Hmamoto, T. Misaki
    • 雑誌名

      International Congress Series 1293

      ページ: 238-241

    • 説明
      「研究成果報告書概要(欧文)」より
    • 関連する報告書
      2007 研究成果報告書概要
  • [雑誌論文] Anaerobic co-digestion of dairy manure and sugar beets2006

    • 著者名/発表者名
      K. Umetsu, S. Yamazaki, T. Kishimoto, J. Takahashi, Y. Shibata, C. Zhang T. Misaki, O. Hamamoto, I. Ihara, M. Komiyama
    • 雑誌名

      International Congress Series 1293

      ページ: 307-310

    • 説明
      「研究成果報告書概要(欧文)」より
    • 関連する報告書
      2007 研究成果報告書概要
  • [雑誌論文] Biogas as a reproducible energy souree : Its steam reforming for electricity generation and for farm machine fuel2006

    • 著者名/発表者名
      M. komiyama, T. Misonou, S. Takeuchi, K. Umetsu, J. Takahashi
    • 雑誌名

      International Congress Series 1293

      ページ: 234-137

    • 説明
      「研究成果報告書概要(欧文)」より
    • 関連する報告書
      2007 研究成果報告書概要
  • [雑誌論文] メタン発酵処理がバーティシリウム菌、メロンつる割れ病菌の生存に及ばす影響2006

    • 著者名/発表者名
      瀧本淳徳, 高橋潤一, 梅津一孝
    • 雑誌名

      農業施設 第37巻第3号

      ページ: 133-138

    • 関連する報告書
      2006 実績報告書
  • [雑誌論文] Anaerobic co-digestion of dairy manure and suger beets2006

    • 著者名/発表者名
      K.Umetsu, J.Takahashi, I.Ihara
    • 雑誌名

      Greenhouse gases and animal agriculture, International congress series 1293

      ページ: 307-310

    • 関連する報告書
      2006 実績報告書
  • [雑誌論文] Thermophilic biogas plant for dairy manure treatment as combined power and heat system in cold regions2006

    • 著者名/発表者名
      K.Aoki, K.Umetsu, J.Takahashi
    • 雑誌名

      Greenhouse gases and animal agriculture, International congress series 1293

      ページ: 238-240

    • 関連する報告書
      2006 実績報告書
  • [雑誌論文] Biogas as a reproducible energy source : Its steam reforming for electricity generation and for farm machine fuel2006

    • 著者名/発表者名
      M.Komiyama, K.Umetsu, J.Takahashi
    • 雑誌名

      Greenhouse gases and animal agriculture, International congress series 1293

      ページ: 234-237

    • 関連する報告書
      2006 実績報告書
  • [学会発表] LCA about Nitrogen Circulation Involving Electrochemical Oxidation of Digested Slurry2007

    • 著者名/発表者名
      Toshikazu Yano, Ryuta Ibuki, Ikko Ihara and Kazutaka Umetsu
    • 学会等名
      15th European Biomass Conference & Exhibition, 2007
    • 発表場所
      スイス・チューリッヒ
    • 年月日
      2007-07-15
    • 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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