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2013 Fiscal Year Annual Research Report

海産バイオマス利用による死の海再生の実証研究

Research Project

Project/Area Number 22246110
Research InstitutionOsaka Prefecture University

Principal Investigator

大塚 耕司  大阪府立大学, 工学(系)研究科(研究院), 教授 (90213769)

Co-Investigator(Kenkyū-buntansha) 日下部 敬之  地方独立行政法人大阪府立環境農林水産総合研究所, 水産研究部, 総括研究員 (10503930)
中谷 直樹  大阪府立大学, 工学(系)研究科(研究院), 准教授 (30326277)
新井 励  大阪府立大学, 工学(系)研究科(研究院), 准教授 (60508381)
Project Period (FY) 2010-04-01 – 2014-03-31
Keywords海産バイオマス / メタン発酵 / 水質モニタリング / 藻類培養 / 環境影響評価 / 実現可能性評価
Research Abstract

本研究においては、大阪湾奥部の堺浜をモデル地区として研究を行い、海藻大量培養技術や有用物質抽出技術、海産バイオマスと食品系廃棄物の混合メタン発酵処理技術、環境面と経済面を統合的に評価する方法等の技術開発を行ってきた。最終年度にあたる平成25年度では、これまでに蓄積した各種基礎実験データを踏まえ、特にバイオマス処理プラントの効率的な運転方法の提案、大阪湾における現実的なバイオマス回収シナリオの設定、およびバイオマス処理プラントの運用に伴う環境面・経済面での総合的な評価を行った。
バイオマス処理プラントの効率的な運転方法としては、資源変動の激しい海産バイオマスを取り扱う場合、アンモニア態窒素や酢酸の蓄積による発酵阻害を避けるため、阻害が生じる前に蓄積度合いに応じて一旦種汚泥を抜いて再スタートすることを前提に、複数のリアクターを順次使っていく方式を提案するに至った。またこの再スタート時には、すでに加水分解処理まで進んでいると思われる植物由来の食品添加物精製残渣を発酵促進試料として用いることができることを明らかにした。
また、大阪湾周辺の廃棄バイオマスの賦存量調査に基づき、年間を通して回収可能である野菜加工くずなどの食品系バイオマスや化成品残渣と季節変動のある海藻を組み合わせた事業規模の全体システムを設計し、20年間の運用を見据えた経済性評価および低炭素効果評価を行った結果、経済性評価では、メタン発酵プラントの運用やバイオマスの回収に係る費用が、売電や売熱による収入を大きく上回ってしまうことがわかった。一方、システム導入によって排出する炭素排出量は、廃棄バイオマスの焼却に伴う化石燃料由来の炭素排出量より小さく、一定の低炭素効果があることがわかった。

Current Status of Research Progress
Reason

25年度が最終年度であるため、記入しない。

Strategy for Future Research Activity

25年度が最終年度であるため、記入しない。

  • Research Products

    (11 results)

All 2014 2013

All Journal Article (6 results) (of which Peer Reviewed: 3 results) Presentation (5 results)

  • [Journal Article] Anaerobic digestion of marine biomass for practical operation2014

    • Author(s)
      K. Kuroda, Y. Akiyama, Y. Keno, N. Naktani and K. Otsuka
    • Journal Title

      Journal of Marine Science and Technology

      Volume: Vo.19 Pages: 1-8

    • DOI

      10.1007/s00773-0247-9

    • Peer Reviewed
  • [Journal Article] A study for effective utilization system of digestive sludge from methane fermentation using marine biomass2014

    • Author(s)
      S. Watanabe, K. Kuroda, N. Nakatani and K. Otsuka
    • Journal Title

      Proceedings of OCEANS’14

      Volume: 1 Pages: pp.1-5

  • [Journal Article] Life cycle exergy analysis of an anaerobic digestion system using marine biomass2014

    • Author(s)
      K. Kuroda, N. Nakatani and K. Otsuka
    • Journal Title

      Proceedings of OCEANS’14

      Volume: 1 Pages: pp.1-5

  • [Journal Article] An integrated feasibility study of an anaerobic digestion plant using marine biomass and food waste2013

    • Author(s)
      K. Kuroda, Y. Keno, N. Nakatani and K. Otsuka
    • Journal Title

      Proc. of the 23rd Int. Offshore and Polar Eng. Conf.

      Volume: 1 Pages: pp.488-494

    • Peer Reviewed
  • [Journal Article] エクセルギーを用いた物質循環システムの評価に関する研究2013

    • Author(s)
      黒田桂菜, 中谷直樹, 大塚耕司
    • Journal Title

      日本船舶海洋工学会論文集

      Volume: 18 Pages: pp.123-133

    • Peer Reviewed
  • [Journal Article] A study on exergy-based evaluation of sustainability for material cycle system2013

    • Author(s)
      K. Kuroda, N. Nakatani and K. Otsuka
    • Journal Title

      Proceedings of the 6th East Asian Workshop for Marine Environment and Energy

      Volume: J06 Pages: pp.1-6

  • [Presentation] A study for effective utilization system of digestive sludge from methane fermentation using marine biomass2014

    • Author(s)
      S. Watanabe, K. Kuroda, N. Nakatani and K. Otsuka
    • Organizer
      OCEANS'14
    • Place of Presentation
      Taipei
    • Year and Date
      20140408-20140410
  • [Presentation] Life cycle exergy analysis of an anaerobic digestion system using marine biomass2014

    • Author(s)
      K. Kuroda, N. Nakatani and K. Otsuka
    • Organizer
      OCAENS'14
    • Place of Presentation
      Taipei
    • Year and Date
      20140408-20140410
  • [Presentation] A study on exergy-based evaluation of sustainability for material cycle system2013

    • Author(s)
      K. Kuroda, N. Nakatani and K. Otsuka
    • Organizer
      the 6th East Asian Workshop for Marine Environment and Energy
    • Place of Presentation
      Qingtao
    • Year and Date
      20131017-20131019
  • [Presentation] 底びき網投棄生物のバイオマス資源化で回収可能なN・P量の推定2013

    • Author(s)
      日下部敬之、大美博昭、中谷直樹、大塚耕司
    • Organizer
      日本水産増殖学会第12回大会
    • Place of Presentation
      鹿児島
    • Year and Date
      20131014-20131014
  • [Presentation] An integrated feasibility study of an anaerobic digestion plant using marine biomass and food waste2013

    • Author(s)
      K. Kuroda, Y. Keno, N. Nakatani and K. Otsuka
    • Organizer
      the 23rd Int. Offshore and Polar Eng. Conf.
    • Place of Presentation
      Anchorage
    • Year and Date
      20130630-20130705

URL: 

Published: 2015-05-28  

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