| 研究課題/領域番号 |
21K14956
|
|---|
| 研究種目 |
若手研究
|
| 配分区分 | 基金 |
|---|
| 審査区分 |
小区分41050:環境農学関連
|
|---|
| 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 |
|---|
研究代表者 |
山下 善道 国立研究開発法人農業・食品産業技術総合研究機構, 東北農業研究センター, 主任研究員 (30782057)
|
|---|
| 研究期間 (年度) |
2021-04-01 – 2025-03-31
|
| 研究課題ステータス |
交付 (2023年度)
|
| 配分額 *注記 |
4,680千円 (直接経費: 3,600千円、間接経費: 1,080千円)
2023年度: 520千円 (直接経費: 400千円、間接経費: 120千円)
2022年度: 1,040千円 (直接経費: 800千円、間接経費: 240千円)
2021年度: 3,120千円 (直接経費: 2,400千円、間接経費: 720千円)
|
|---|
| キーワード | 生分解性プラスチック / 熱溶解積層法 / 資源循環 / 堆肥化 / バイオマス |
|---|
| 研究開始時の研究の概要 |
農業用廃プラは国内に滞留しており、土壌への還元を想定した生分解性プラスチックを利用した農業資材が望まれている。また、家畜ふん堆肥の農地還元は運搬コストがかかる問題がある。そこで、生分解性プラスチック製品として農地に堆肥を運搬することができれば、運搬コストを抑えることができる。本研究では、熱溶解積層法(FDM法)で堆肥を含んだ生分解性プラスチックの試験片を作成し、機械的強度による物理特性や、堆肥化による微生物分解による生物化学的アプローチによる分解後の肥料成分溶出特性を調査することにより、家畜ふん堆肥を含有する農業用高生分解性プラスチック（堆肥混合バイオプラ）製品の製造手法の探索を行う。
|
| 研究実績の概要 |
農業用廃プラの国内滞留の問題は重要な課題であり、現在も土壌への還元を想定した生分解性プラスチックを利用した農業資材が検討されている。一方で、家畜ふん堆肥は消費地と離れていることが多く、農地還元には運搬コストがかかることが問題である。そこで、土壌への還元を想定し、堆肥を混合した新たな生分解性プラスチック資材を開発することができれば、堆肥資材の新たな運搬方法となり、同時に土壌へ還元した際に肥料として利用することができる可能性がある。
本研究は、畜産バイオマスを含有する農業用高生分解性プラスチック製品の製造法の探索を目的としており、2021年度はプラスチックフィラメント製造機を用いて堆肥混合プラスチックフィラメントの製造試験を行うためのシステムを構築した。2022,2023年度は射出成型機による試験片の作成のため、CNCフライスを用い、射出成型機に用いる型を検討した。
堆肥混合プラスチックフィラメント製造試験のため、原料堆肥の前処理方法を検討した。副資材を含まない堆肥を対象とすることなど検討を行った。フィラメント製造時には原料堆肥の物理的な形状が均一であることが必要なため、原料堆肥の堆肥の前処理としてミルによる粉砕処理を行った後、ふるい振とう機で分級することで堆肥混合用の原料とすることし、原料準備を行ない、研究を進めている。
|
| 現在までの達成度 (区分) |
現在までの達成度 (区分)
4: 遅れている
理由
これまで、COVID-19による物流の遅れにより資材が調達できなかったこと。そして、研究担当者のCOVID-19による体調不良のため、フィラメント製造システムの調整と射出成型機の準備に想定以上の時間を要した。また、2023年度は家庭の事情により予定していた試験が行えなかった。
|
| 今後の研究の推進方策 |
研究機関を通して、ひも状の製品の基となるフィラメントの機械的強度と、厚みのあるプラスチック製品にした際の機械的強度を明らかにする予定であるため、熱溶解積層法と射出成型による試験片を作成する装置を構築できた。
2024年度は堆肥を混合したプラスチックフィラメントの機械的強度測定と肥料成分の溶出試験を行う。また、フィラメントの分解にかかる試験を行う。
|
