| 研究課題/領域番号 |
21H03663
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| 研究種目 |
基盤研究(B)
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| 配分区分 | 補助金 |
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| 応募区分 | 一般 |
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| 審査区分 |
小区分64050:循環型社会システム関連
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| 研究機関 | 京都大学 |
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研究代表者 |
大土井 克明 京都大学, 農学研究科, 助教 (90372557)
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| 研究分担者 |
酒井 謙二 九州大学, 農学研究院, 特任教授 (50205704)
田代 幸寛 九州大学, 農学研究院, 准教授 (90448481)
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| 研究期間 (年度) |
2021-04-01 – 2024-03-31
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| 研究課題ステータス |
完了 (2023年度)
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| 配分額 *注記 |
17,810千円 (直接経費: 13,700千円、間接経費: 4,110千円)
2023年度: 3,250千円 (直接経費: 2,500千円、間接経費: 750千円)
2022年度: 3,770千円 (直接経費: 2,900千円、間接経費: 870千円)
2021年度: 10,790千円 (直接経費: 8,300千円、間接経費: 2,490千円)
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| キーワード | メタン発酵 / 乳酸発酵 / 前処理 / ハブアンドスポーク回収 / 自然乳酸発酵 / 生ごみ回収 / 資源循環 |
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| 研究開始時の研究の概要 |
本研究では、生ごみを開放乳酸発酵させることで数日間衛生的に保管し、乳酸発酵生ごみを安定的にメタン発酵に利用するための技術開発を目的としている。具体的には、
1)生ごみの分別収集に拠点回収の手法を取入れ、中継拠点で受け入れ生ごみの破砕・可溶化・開放乳酸発酵による安定化までを行って病原微生物の増殖や臭気発生を抑制しつつ運搬しやすい形状にし、運搬回数を削減させる。
2)これら可溶化・乳酸発酵処理を行った生ごみを中間原料として実際にメタン発酵に及ぼす影響を検証し最適化するための研究をおこなう。さらに、実際のメタン発酵処理施設 (自治体施設)で、中継拠点を設置して貯留、運搬、投入までの実証を行う。
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| 研究成果の概要 |
生ごみを安定的に貯蔵し，効率的にメタン発酵プラントに運搬するために乳酸発酵による前処理を行った．乳酸発酵後の原料には乳酸菌が含まれるため，嫌気状態であるメタン発酵槽内での影響を調査した．その結果，メタン発酵に対して負の影響は認められず，難分解の原料では分解が促進されメタン収量が増加することが分かった．乳酸発酵処理により一時的に貯留して可溶化することにより，バキュームカーで効率的に運搬することが可能となり，収集運搬時に発生するCO2を約40 %削減することが試算により判明した．この削減割合は運搬距離が長いほど多くなる．
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| 研究成果の学術的意義や社会的意義 |
本研究では消化液の液肥利用をともなう生ごみメタン発酵において，マイクロプラスチックのほ場への流入を回避するためにバケツによる非効率な生ごみ回収方法を改善するために，乳酸発酵前処理により安定的に貯蔵・可溶化し，バキュームカーで運搬することにより，生ごみの収集運搬時に発生するCO2の排出量を削減する収集運搬システムを提案した．本研究で調査対象とした岡山県真庭市のような広域での合併を行った自治体での生ごみ収集運搬の効率を大きく改善することに意義がある．
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