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有機性廃棄物からの窒素回収及びアンモニア阻害を抑制可能な乾式メタン発酵法の実現

研究課題

研究課題/領域番号 25281046
研究種目

基盤研究(B)

配分区分一部基金
応募区分一般
研究分野 環境材料・リサイクル
研究機関筑波大学

研究代表者

張 振亜  筑波大学, 生命環境系, 教授 (20272156)

研究分担者 楊 英男  筑波大学, 生命環境系, 准教授 (50561007)
雷 中方  筑波大学, 生命環境系, 准教授 (30634505)
清水 和哉  東洋大学, 生命科学部, 准教授 (10581613)
研究期間 (年度) 2013-04-01 – 2016-03-31
研究課題ステータス 完了 (2015年度)
配分額 *注記
17,160千円 (直接経費: 13,200千円、間接経費: 3,960千円)
2015年度: 4,030千円 (直接経費: 3,100千円、間接経費: 930千円)
2014年度: 4,030千円 (直接経費: 3,100千円、間接経費: 930千円)
2013年度: 9,100千円 (直接経費: 7,000千円、間接経費: 2,100千円)
キーワードバイオマスエネルギー / 生物資源 / 廃棄物再資源化 / 窒素資源回収 / リン資源回収 / 水熱処理 / 乾式メタン発酵 / 有機窒素の無機化 / 窒素回収 / 廃棄物処理 / リン回収 / 干式メタン発酵 / バイオガス / アンモニア阻害 / 有用資源回収 / アンモニア発酵 / 廃棄物の再資源化 / 環境浄化 / バイオエネルギー
研究成果の概要

この研究では、1)固体有機廃棄物から窒素やリン資源の回収、2)窒素回収後の畜産糞尿などの高効率なバイオガス生産法の実現、3)これらの資源の回収における最適なプロセスの確立の3つの面の成果を得た。成果物として15篇のインパクト高い国際誌に論文を掲載した。
1)下水汚泥や好気性汚泥からリンの再生利用、リン資源の回収などに有用な情報を得るために、汚泥中のリンの形態や分布を究明した。2)畜産廃棄物や廃棄汚泥に含まれる有機窒素の無機化に最適プロセスやアンモニアの回収条件を確立した。3)水熱前処理方法によって有機窒素の6割以上を無機化できる新奇な方法を発現した。リン資源や窒素資源の回収技術を確立した。

報告書

(4件)
  • 2015 実績報告書   研究成果報告書 ( PDF )
  • 2014 実績報告書
  • 2013 実績報告書
  • 研究成果

    (15件)

すべて 2016 2015 2014 2013

すべて 雑誌論文 (11件) (うち国際共著 6件、 査読あり 9件、 謝辞記載あり 8件、 オープンアクセス 7件) 学会発表 (4件) (うち招待講演 1件)

  • [雑誌論文] Volatile fatty acids (VFAs) production from swine manure through short-term dry anaerobic digestion and its separation from nitrogen and phosphorus resources in the digestate2016

    • 著者名/発表者名
      Huang W., Huang W., Yuan T., Zhao Z., Cai W., Zhang Z., Lei Z.*, Feng C
    • 雑誌名

      Water Research

      巻: 90 ページ: 344-353

    • NAID

      120007129680

    • 関連する報告書
      2015 実績報告書
    • 査読あり / 国際共著 / 謝辞記載あり
  • [雑誌論文] Facet-controlling agents free synthesis of hematite crystals with high-index planes: Excellent photodegradation performance and mechanism insight2016

    • 著者名/発表者名
      Ding D., Huang Y., Zhou C., Liu Z., Ren J., Zhang R., Wang J., Zhang Y., Lei Z., Zhang Z., Zhi C
    • 雑誌名

      ACS Applied Materials and Interfaces

      巻: 8 (1) ページ: 142-151

    • 関連する報告書
      2015 実績報告書
    • 査読あり / オープンアクセス / 国際共著 / 謝辞記載あり
  • [雑誌論文] Remediation of radiocesium-contaminated liquid waste, soil, and ash: a mini review since the Fukshima Daiichi Nuclear Power Plant accident2016

    • 著者名/発表者名
      Ding D., Zhang Z., Lei Z., Yang Y., Cai T
    • 雑誌名

      Environmental Science and Pollution Research

      巻: 23(3) ページ: 2249-2263

    • 関連する報告書
      2015 実績報告書
    • 査読あり / オープンアクセス / 国際共著 / 謝辞記載あり
  • [雑誌論文] Effect of TiO2 nanoparticles on aerobic granulation of algal-bacterial symbiosis system and nutrients removal from synthetic wastewater2015

    • 著者名/発表者名
      Li B., Huang W., Zhang C., Feng S., Zhang Z., Lei Z.*, Sugiura N
    • 雑誌名

      Bioresource Technology

      巻: 187 ページ: 214-220

    • 関連する報告書
      2015 実績報告書
    • 査読あり / オープンアクセス / 国際共著 / 謝辞記載あり
  • [雑誌論文] Effect of algae growth on aerobic granulation and nutrients removal from synthetic wastewater by using sequencing batch reactors2015

    • 著者名/発表者名
      Huang W., Li B., Zhang C., Zhang Z., Lei Z.*, Lu B., Zhou B
    • 雑誌名

      Bioresource Technology

      巻: 179 ページ: 187-192

    • NAID

      120007130419

    • 関連する報告書
      2015 実績報告書
    • 査読あり / オープンアクセス / 国際共著 / 謝辞記載あり
  • [雑誌論文] Identification of inorganic and organic species of phosphorus and its bio-availability in nitrifying aerobic granular sludge2015

    • 著者名/発表者名
      Huang W., Cai W., Huang H., Lei Z.*, Zhang Z., Tay J.H., Lee D.-J
    • 雑誌名

      Water Research,

      巻: 68 ページ: 423-431

    • NAID

      120007136379

    • 関連する報告書
      2015 実績報告書
    • 査読あり / オープンアクセス / 国際共著 / 謝辞記載あり
  • [雑誌論文] Enhanced hydrogen production from anaerobic fermentation of rice straw pretreated by hydrothermal technology2014

    • 著者名/発表者名
      1.Leilei HE, He HUANG, Zhongfang LEI, Chunguang LIU, Zhenya ZHANG
    • 雑誌名

      Bioresource Technology

      巻: 171 ページ: 145-151

    • 関連する報告書
      2014 実績報告書
    • 査読あり / 謝辞記載あり
  • [雑誌論文] Contribution of precipitates formed in fermentation liquor to the enhanced biogasification of ammonia-rich swine manure by wheat-rice-stone addition2014

    • 著者名/発表者名
      He HUANG, Leilei HE, Zhongfang LEI, Zhenya ZHANG
    • 雑誌名

      Bioresource Technology

      巻: 175 ページ: 486-493

    • 関連する報告書
      2014 実績報告書
    • オープンアクセス / 謝辞記載あり
  • [雑誌論文] Improvement of methane production from waste activated sludge by on-site photocatalytic pretreatment in a photocatalytic anaerobic fermenter2014

    • 著者名/発表者名
      4.Chuanguang LIU, Wansheng SHI, Huifang LI, Zhongfang LEI, Leilei HE, Zhenya ZHANG
    • 雑誌名

      Bioresource Technology

      巻: 155 ページ: 198-203

    • 関連する報告書
      2014 実績報告書
    • オープンアクセス
  • [雑誌論文] Hydrogen and methane production from untreated rice straw and raw sewage sludge under thermophilic anaerobic conditions2013

    • 著者名/発表者名
      5. Kim M., Liu C., Noh J-W., Yang Y., Oh S., Shimizu K., Lee D-Y., Zhang Z
    • 雑誌名

      International Journal of Hydrogen Energy

      巻: 38-21 ページ: 8648-8656

    • 関連する報告書
      2013 実績報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] An Electrochemically Surface Modified Porous Granular Developed for Phosphate Removal from Aqueous Solution2013

    • 著者名/発表者名
      9. Shengjiong Yang, Dahu Ding, Yingxin Zhao and Zhenya Zhang
    • 雑誌名

      Chemistry Letters

      巻: 43-3 ページ: 307-309

    • 関連する報告書
      2013 実績報告書
    • 査読あり
  • [学会発表] ゼオライトを用いた窒素高含有量有機性廃棄物のメタン発酵2013

    • 著者名/発表者名
      于 倉,黄 赫,楊 英男, 雷 中方,張 振亜
    • 学会等名
      日本生物工学
    • 発表場所
      広島国際会議場
    • 関連する報告書
      2013 実績報告書
  • [学会発表] Enhanced anaerobic biogasification from rice straw pretreated by subcritical water technology2013

    • 著者名/発表者名
      Leilei HE, Yingnan YANG, Zhongfang Lei, Zhenya ZHANG
    • 学会等名
      日本生物工学
    • 発表場所
      広島国際会議場
    • 関連する報告書
      2013 実績報告書
  • [学会発表] Wheat-rice-stoneを用いた高濃度アンモニア条件のメタン発酵2013

    • 著者名/発表者名
      黄 赫、楊 英男、雷 中方、張 振亜
    • 学会等名
      日本生物工学
    • 発表場所
      広島国際会議場
    • 関連する報告書
      2013 実績報告書
  • [学会発表] 畜産廃水のバイオマスエネルギー化の最新研究2013

    • 著者名/発表者名
      張振亜
    • 学会等名
      国際シンポジウム:中国における養豚廃棄物の無害化処理技術
    • 発表場所
      中国嘉興市
    • 関連する報告書
      2013 実績報告書
    • 招待講演

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公開日: 2013-05-21   更新日: 2019-07-29  

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