廃液を肥料として活用する農産廃棄物及び一年生植物資源からの製紙用パルプ製造法開発

2001 年度 実績報告書

• 研究課題/領域番号: 13556023
• 研究機関: 東京大学
• 研究代表者: 飯山 賢治 東京大学, アジア生物資源環境研究センター, 教授 (60012077)
• 研究分担者: 江前 敏晴 東京大学, 大学院・農学生命科学研究科, 助手 (40203640) ; 大井 洋 筑波大学, 農林工学科, 講師 (20201965) ; 松本 雄二 東京大学, 大学院・農学生命科学研究科, 助教授 (30183619) ; 新谷 博幸 東京大学, 大学院・農学生命科学研究科, 助手 (30282693)
• キーワード: イネワラ / ケナフ / アンモニア・KOH蒸煮 / セルロース重合度 / 脱リグニン速度 / 蒸煮爆砕 / パルプ廃液の肥料化 / 植物生育試験

研究概要

イネワラ、ムギワラ、サトウキビ・バガス等農産廃棄物及び一年生植物であるケナフ(Hibiscus cannabinus)を、アンモニア単独、アンモニア/水酸化カリにより小型反応容器を用いて、滅菌用オートクレーブ中(〜120℃)でパルプ化した。現在、脱リグニン速度の解析を行っており、その結果に基づいて製紙用パルプ製造に最適なパルプ化条件を定めることになる。上述のパルプ化条件(温度、時間および試薬量)の低減を目的として、東京大学アジア生物資源環境研究センターに設置されている蒸煮爆砕装置でバイオマスの前処理を行い、その化学組成及び物性(セルロースの重合度及び結晶化度等)の測定を行っている。今後蒸煮爆砕パルプについてアンモニア系蒸解を行うことになる。
以上の結果とパルプの化学的性状(構成成分およびその構造等)を考慮して、最適条件でパルプを製造し、そのパルプを抄紙し、東京大学農学生命科学研究科生物材料科学専攻に設置されている装置を用いて紙力試験を行う。
パルプ化廃液についてその化学的性状(構成成分およびその構造等)を分析した。東京大学アジア生物資源環境研究センターに設置されている人工気象室で育てた植物にパルプ廃液を投与したところ、植物の成長は有意に増加することが認められた。

研究成果

• [文献書誌] Iiyama, K., Lam, T.B.T.: "Structural characteristics of cell walls of forage grasses-Their nutritional evaluation for ruminants-a Review"Asian Austr.J.Anim.Sci.. 14(6). 862-879 (2001)
• [文献書誌] Lam, T.B.T., Kadoya, K., Iiyama, K.: "Bonding of hydroxycinnamic acids to lignin-ferulic and p-coumaric acids bind at the benzyl position of lignin, not the β-position in grass cell walls"Phytochemistry. 57. 987-992 (2001)
• [文献書誌] 飯山賢治: "生物資源としての里山の可能性"「里山の環境学」、東京大学出版会. 173-182 (2001)
• [文献書誌] Ono.K., Meguro, A., Palijon, A.M., Flavier, M.E.Kazuhiko, Takeuchi, K., Iiyama, K.: "Carbon cirulation and functions for environment of urban green spaces in Metro Manila"Proceedings of the 4^<th> JSPS Symposium Strategies for Environmental Rehabilitation in Metro Manila. -Fufure Scenario and Policy Simulation-, 20-21 Nov. 2001. Makati, Philippines. 45-50 (2001)
• [文献書誌] Baba.Y., Ishida.Y., Oda, M., Iiyama.K., Akita, S.: "Decomposition of(1-3, 1-4)-a-glucan and expression of the(1-3, 1-4)a-glucanase gene in rice stems during ripening"Plant Prod.Sci.. 4. 230-234 (2001)
• [文献書誌] 飯山賢治: "地球環境での炭素循環-非木材植物の役割と植物遺体の行方-"JELBA. 9(7). 15-18 (2001)
• [文献書誌] Iiyama K., Ichikawa, T., Hori, K.: "Present Situation of Rural Environment and Biomass Utilization"Proc.of the First Seminar under JSPS-DGHE Core University Program "Toward Harmonization between Development and Environment Conservation in Biologcal Production" February 2001.Tokyo. 87-98 (2001)
• [文献書誌] Murakami, A., Ono, K., Moriwake.N., Meguro, A. Takeuchi, K., Iiyama, K.: "Chapter 5. Simulation for green metropolis rehabilitation"Environmental Rehabilitation in Metro Manila. -Future Scenario and Policy Simulation-. UP-Press. (印刷中). (2002)