| 研究課題/領域番号 |
19K06336
|
|---|
| 研究種目 |
基盤研究(C)
|
| 配分区分 | 基金 |
|---|
| 応募区分 | 一般 |
|---|
| 審査区分 |
小区分41050:環境農学関連
|
|---|
| 研究機関 | 佐賀大学 |
|---|
研究代表者 |
田中 宗浩 佐賀大学, 農学部, 教授 (50295028)
|
|---|
| 研究期間 (年度) |
2019-04-01 – 2022-03-31
|
| 研究課題ステータス |
完了 (2021年度)
|
| 配分額 *注記 |
4,160千円 (直接経費: 3,200千円、間接経費: 960千円)
2021年度: 650千円 (直接経費: 500千円、間接経費: 150千円)
2020年度: 1,300千円 (直接経費: 1,000千円、間接経費: 300千円)
2019年度: 2,210千円 (直接経費: 1,700千円、間接経費: 510千円)
|
|---|
| キーワード | メタン発酵 / 好気処理 / 草本系バイオマス / 液肥 / 植害試験 / 摩砕処理 |
|---|
| 研究開始時の研究の概要 |
本研究は，食品残さ（厨芥），屎尿，家畜糞尿，汚泥などの水分を多く含む廃棄バイオマスを材料として，嫌気的処理と好気的処理を連結することで，高い効率での生物処理を可能とするモデル構築を目指す。具体的には，メタン発酵からエネルギーを取得し，メタン消化液へ微細化と生物処理を行い，様々な肥効維持期間を有する液体肥料の創出を可能とする。具体的課題として、①湿式メタン発酵高負荷化の検討，②メタン消化液を基質とした液体状好気高温発酵の検討，③社会実装化を前提とした連結条件のシミュレーションを柱とする。また，自治体をモデルケースとして，新技術の社会実装を可能とするためのシミュレーションを実施する。
|
| 研究成果の概要 |
メタン発酵及び液状好気高温発酵の連結条件を明らかにするために，炭素源として草本系バイオマスである麦茎葉をモデル材料としたメタン発酵と好気処理を連結した液肥化試験を行い，発生熱量と処理液の肥料特性を検証した。麦をC源としたメタン発酵は約66％の資化率を示し，純メタンの発生率は6.2L/gC（0.28mol/gC）となった。好気処理は，炭素源としての麦茎葉添加が増加するほど発熱量が増加したが，外気から2℃程度の上昇に留まり，高温域への遷移は確認されなかった。好気処理液は完熟堆肥と類似した肥効を示し，植害試験で4倍濃度投入でも生育阻害は発生せず，極めて良好な肥効を示すことが確認された。
|
| 研究成果の学術的意義や社会的意義 |
メタン発酵技術は，食品残さ，屎尿，家畜糞尿，汚泥などの有機物を材料としたエネルギー生産と消化液の肥料供給を可能とする資源化処理技術として注目されている。しかし，地域によって発生する有機物資源の種類は様々であるため，メタン発酵のみでは多様なバイオマス資源へフレキシブルに対応した安定処理を行う事が困難であった。そこで，本研究ではメタン発酵と好気処理の融合処理技術を発案した。また，廃棄バイオマスの微生物処理で問題となる炭素源の不足に対して，未利用資源である草本系バイオマスが有効な炭素源となることを確認した。さらに最終生産物の液体肥料は完熟堆肥と同レベルの品質を示すことを明らかにした。
|
