2018 Fiscal Year Annual Research Report
Development of energy production technology from small scale wastewater treatment systems
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16K06552
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| Research Institution | Kyoto University |
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Principal Investigator |
日高 平 京都大学, 工学研究科, 講師 (30346093)
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| Co-Investigator(Kenkyū-buntansha) |
西村 文武 京都大学, 工学研究科, 准教授 (60283636)
佐野 修司 地方独立行政法人大阪府立環境農林水産総合研究所(環境研究部、食と農の研究部及び水産研究部), その他部局等, 主任研究員 (00443523)
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| Project Period (FY) |
2016-04-01 – 2019-03-31
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| Keywords | メタン発酵 / 小規模生活排水処理施設 / 脱水汚泥 / 好気性消化 / 液肥 / 草本作物 |
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| Outline of Annual Research Achievements |
小規模下水処理施設として、オキシデーションディッチ法からの脱水汚泥を対象にした嫌気性消化実験を、中温（35℃）条件下で行った。投入固形物（TS）濃度の影響を比較したところ、10%および5%いずれの場合も、投入有機物（VS）あたりのバイオガス発生率は0.3 NL/gVS-added程度と同等であった
嫌気性消化で分解されにくい汚泥中の有機性成分の挙動を比較することを目的に、回分式での好気性消化実験も行った。有機物含有率の指標であるVS/TS比は、嫌気性消化の連続式実験で0.7程度だったのに対して、好気性消化では400日目で0.6程度まで低下した。
得られた嫌気性消化汚泥の液肥利用を想定した肥料効果の検証は、肥料取締法に基づく栽培試験に準じた方法で行った。汚泥試料として、嫌気性消化汚泥に加えて、嫌気性消化前の脱水汚泥および好気性消化汚泥を用いた。脱水汚泥と嫌気性消化汚泥を比較すると、嫌気性消化汚泥で生育がよく、市販の有機液肥と同等の性能であった。草本が混合された発酵汚泥の肥料効果や、景観作物（花き）への施用も問題ないことを確認した。
液肥利用によるエネルギー生産として、草本作物の栽培を試みた。栽培した草本作物のVS/TS比は0.85、Dry Solids（DS）に対する元素含有率は、炭素が37%、水素が5.3%、窒素が1.0%、リンが0.7%、硫黄が0.7％で、高位発熱量は16.6 kJ/gDSであった。下水汚泥と草本作物の混合嫌気性消化実験での草本作物からのバイオガス発生率は、0.5 NL/gVS-added程度であった。80℃24時間の超高温可溶化処理を行ったところ、0.6 NL/gVS-added程度まで向上した。草本作物により増加するバイオガス量および牧草栽培に必要な施肥面積の観点で、下水処理場での嫌気性消化と草本作物栽培を組み合わせたシステムの実現可能性を確認した。
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