ｅ．畜産廃棄物・食品廃棄物等の有機性資源の循環的利用のためのシステム整備技術の開発

• 課題番号: 2009013960
• 研究機関名: 農業・食品産業技術総合研究機構
• 研究分担: （独）農業・食品産業技術総合研究機構,農工研,資源循環システム研究チーム; （独）農業・食品産業技術総合研究機構,農工研,事業評価研究室; （独）農業・食品産業技術総合研究機構,農工研,土地資源研究室; （独）農業・食品産業技術総合研究機構,農工研,水田汎用化システム研究チーム; （独）農業・食品産業技術総合研究機構,食総研,食品工学研究領域,製造工学ユニット; （独）農業・食品産業技術総合研究機構,食総研,食品素材科学研究領域,糖質素材ユニット; （独）農業・食品産業技術総合研究機構,食総研,微生物利用研究領域,糸状菌ユニット
• 協力分担関係: 東京大学; 農事組合法人和郷園; 亜熱帯バイオマス利用研究センター; 千葉県農業総合研究センター; 農事組合法人和郷園; 沖縄県農業研究センター; 琉球大学
• 研究期間: 2006-2010
• 年度: 2009
• 摘要: 農村地域における有機性資源の循環利用を推進するため、１）地域性やバイオマス変換技術の導入可能性に基づき設定したシナリオについて、都市近郊農畜産業地域のバイオマス利活用におけるエネルギー収支、経済性、温室効果ガス排出量を現状と比較し、導入効果を評価する手法を開発した。２）メタン発酵プラントにおける安定運転を実現するため、千葉県北東部に設置された実用規模のバイオマス多段階利用実証プラントにおける4年間の運転期間中に発生したトラブルから得た教訓をリストにとりまとめた。３）消化液とメタンガスを生産・利用するメタン発酵システムについて、物質エネルギー収支の解析及び4年半の現地運用に基づき、生成物を近隣農地等で利用することにより、地産地消型のシステム運用ができることを実証した。 メタン発酵消化液等の環境保全的な活用技術を開発するため、１）黒ボク土畑におけるメタン発酵消化液由来窒素の動態を解明し、消化液は硫安とほぼ同等の速効性肥料として利用できることを明らかにした。また、消化液由来窒素は、硫安由来窒素と同様の溶脱特性を示すことから、消化液を化学肥料の代替として利用した場合でも地下水の硝酸性窒素汚染を助長するおそれは少ないことを明らかにした。２）農地への糖蜜由来のエタノール蒸留残さ液の施用試験（トマト、ハツカダイコン）を行い、化学肥料として施用しているカリ成分の1/3は残さ液で代替可能であることを明らかにした。 バイオマスの利活用が環境や経済に及ぼす影響・効果を解明するため、１）メタン発酵消化液の全量を液肥として畑地で利用する場合、メタン発酵システム（原料投入量5t/日）における温室効果ガス排出量は、バイオガスをコジェネレーションに利用した場合の排出量とほぼ同等となること、排出量をさらに削減するためには消化液の利用範囲を近傍ほ場へ広げることが有効であることを明らかにした。２）バイオガスの利活用が地域の経済及び環境へ及ぼす影響を総合的に評価するための地域産業連関モデルのプロトタイプを作成した。本プロトタイプを用い、石油価格の高騰が地域経済に及ぼすインパクトは、バイオガス発電業を導入することにより最大0.4%程度緩和されるものと試算した。 食品加工残さ等を利用した生分解性素材を開発するため、１）成形材料としての利用が困難であったオカラ発酵物について、新たな酵素を用いて乾燥重量当たり約75%以上を可溶化し、液体部は微生物培地等として、固形分残さは成形材料としてそれぞれ利用する手法を開発した。２）でん粉滓の発酵処理における異臭の発生及びたんぱく質増加速度の低下の原因は雑菌汚染であることを見出すとともに、乳酸菌により雑菌生育を抑制するための条件を明らかにした。３）でん粉滓について、ペレット作製に用いる二軸エクストルーダーへの供給条件を検討し、でん粉滓をそのまま供給すると回転数を上げるに伴い供給速度の差が大きくなるが、発酵処理した粉末を用いるとフィーダー内での搬送性が良く、供給が容易になることを示唆した。また、発酵処理したでん粉滓を用いて乾燥ペレットを作成するコストは171円/kg、射出成型機で小型育苗ポット（27個/kg）の成形処理まで行う際のコストは201円/kgと試算した。
• カテゴリ: 肥料 育苗 加工 乾燥 コスト だいこん トマト メタン発酵消化液