| 研究課題/領域番号 |
20K22604
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| 研究種目 |
研究活動スタート支援
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| 配分区分 | 基金 |
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| 審査区分 |
0604:社会経済農学、農業工学およびその関連分野
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| 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 |
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研究代表者 |
折立 文子 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, 主任研究員 (90535303)
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| 研究期間 (年度) |
2020-09-11 – 2022-03-31
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| 研究課題ステータス |
完了 (2021年度)
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| 配分額 *注記 |
2,470千円 (直接経費: 1,900千円、間接経費: 570千円)
2021年度: 1,170千円 (直接経費: 900千円、間接経費: 270千円)
2020年度: 1,300千円 (直接経費: 1,000千円、間接経費: 300千円)
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| キーワード | 混合メタン発酵 / 農業集落排水汚泥 / 食品廃棄物 / 前処理 / 貯留条件 / 前処理条件 |
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| 研究開始時の研究の概要 |
本研究は、農業集落排水汚泥と食品廃棄物の混合メタン発酵効率化のための手法として、メタン発酵の前段の工程に着目し、原料の分解性向上とバイオガス生成量の増加が図れる条件の解明を目指す。具体的には、集排汚泥と、様々な成分特性を有する食品廃棄物の混合原料について、異なる前処理条件（温度、貯留期間等）における分解特性を把握するとともに、回分式メタン発酵試験により、各条件で処理後のバイオガス生成ポテンシャルを把握し、これらを総合的に考察する。本成果により、メタン発酵施設の効率的な運転が可能となり、農村地域におけるエネルギー生産と資源循環を同時に実現するメタン発酵システムのさらなる普及が期待される。
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| 研究成果の概要 |
農業集落排水汚泥（以下、集排汚泥）と食品廃棄物を原料とする混合メタン発酵の効率化を目指し、メタン発酵槽の前段に設けられた原料混合槽における原料貯留条件が原料の分解性とバイオガス生成におよぼす影響の検討を行った。その結果、集排汚泥と食品廃棄物を等量で混合した原料について、20℃で、貯留日数が21日程度までは、貯留日数の増加が原料の分解性の向上や投入VSあたりのバイオガス生成量の増加に寄与するとともに、投入湿重あたりのバイオガス生成量を減少させないことが明らかになった。
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| 研究成果の学術的意義や社会的意義 |
全国約5,000箇所に存在する農業集落排水施設では、維持管理費の約6割を占める汚泥処理費の削減が課題である。集排汚泥と周辺地域で発生する食品廃棄物を原料とした混合メタン発酵システムの構築は、廃棄物処理費削減とエネルギー生産を同時に実現する。本成果はそのシステムの効率化に寄与するものである。さらに、メタン発酵の効率化を目的として、従来の物理・化学的手法に比べてエネルギーがかからない「貯留」に着目した例は生ごみ単独や下水汚泥を対象とした限られた条件での報告のみであり、集排汚泥と食品廃棄物を対象に、原料の分解性を向上させるとともにバイオガス生成量を減少させない条件を明らかにした本研究の意義は大きい。
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