炭化及び堆肥化による高品質資材化技術の開発

• 課題番号: 2001001141
• 研究機関名: 独立行政法人森林総合研究所
• 研究分担: 森林総合研究所 樹木化学研究領域 樹木抽出成分研究室; 森林総合研究所 九州支所 連絡調整室; 森林総合研究所 九州支所 チーム長; 森林総合研究所 九州支所 森林微生物管理研究グループ; 森林総合研究所 企画調整部 研究協力科; 森林総合研究所 木材改質研究領域 木材保存研究室
• 研究期間: 新規2001～2005
• 年度: 2001
• 摘要: １．当年度の研究目的 木質系廃棄物を炭化や堆肥化により再資源化するため、１）オゾン処理し、アンモニアの吸収効率の高い畜舎敷き料を製造する。また使用後の敷き料の堆肥化促進を図る。高濃度オゾン水、オゾンガス等を用いて、家畜排泄物や畜舎の臭気の低減化を図る。２）木酢液中の多環芳香族化合物やダイオキシン類の分析を行うとともに、香気の組成を明らかにする。MDFや針葉の炭化処理により得られる木酢液の組成を明確にする。３）薬剤賦活により活性炭を製造する。また薬剤に替えて木灰を利用することを試みる。４）切り捨て間伐材などを木材腐朽菌を用いて低コスト、かつ安全に分解する技術の開発を行うことを目的とした。 ２．当年度の試験研究方法 １）新方式による悪臭等環境負荷低減技術： a. スギ心材、辺材、移行部の試験片をオゾン酸化してカワラタケ、及びオオウズラタケを用い、腐朽試験をおこなった。 b. 悪臭成分のプロピオン酸、ノルマル酪酸、イソ吉草酸、ノルマル吉草酸を紫外線併用でオゾン分解を行った。 c. 悪臭の主成分アンモニアを直接電解式オゾン水生成セルに循環させ、分解し、アンモニア濃度、硝酸及び亜硝酸イオン濃度を測定した。 ２）炭化及び堆肥化による高品質資材化技術の開発： a. カラマツを原料とした木酢液（市販品）の多環芳香族化合物、ダイオキシン類をEPA及びJIS公定法に基づいて分析した。香気については、動的ヘッドスペース法で捕集・分析した。 b. ユリア樹脂使用のMDFおよびスギ針葉を炭化し、得られる木酢液の構成成分を解明した。 c. 水酸化カリウム処理したＭＤＦの炭化を行った。 d. 木灰に含まれるアルカリ金属塩を炭化の際の触媒に利用した。 e.オオウズラタケ、カワラタケ、ヒイロタケを用いスギチップの腐朽力に対する培養温度及び添加養分量の影響について調査した。また野外でスギ、コナラ丸太を用いた腐朽・分解実験に着手した。 ３．当年度の研究成果 １）a.スギのこ屑はオゾン酸化でアンモニアを効率的に吸収した。堆肥化試験ではC/N比に若干の効果があった。オゾン酸化は白色腐朽菌カワラタケによる腐朽促進に極めて効果的であった。b.オゾンでは分解しにくい有機酸類が紫外線を併用すると効率的に分解された。c.アンモニア水を直接電解型オゾン水生成セルに循環させたところ、２０分間でほぼ完全にアンモニアが消失した。 ２) a. 木酢液に含まれる多環芳香族化合物及びダイオキシン類を検討した。香気構成成分では、有機酸類、酸エステル類、フェノール類、フラン類、シクロペンテン類などが主成分として検出された。 b. MDF由来の木酢液には、有害性の含窒素化合物が多数含まれていた。スギ枯葉由来の木酢液は、酢酸以外の有機酸の割合が多く、テルペン類が含まれ、フェノール類は木材由来のものと同等であった。 c. 水酸化カリウムを用いての賦活では原料の５０％以上の薬剤が必要であった。 d. 木灰処理では、未処理に比較して、若干吸着性増大がみられ、コストの面や腐蝕性がないことは利点であった。 e.腐朽力は培地上での生育適温での重量減少率が最も高かった。 またヒイロタケでは栄養（麦芽エキス培地）を添加することにより重量減少率が増加した。 ２種類の方法（おが屑培養物、種駒）で３種腐朽菌を接種し、野外で経過を観察中である。
• カテゴリ: 環境負荷低減 コスト 低コスト 木材腐朽菌 薬剤