家畜ふん尿貯留槽からのメタン発生量の把握と発生制御技術

• 担当機関: 草地試験場
• 研究期間: 1993～1996
• 研究担当者: 渋谷 岳; 山本克巳; 近藤 煕; 野中邦彦
• 発行年度: 1996
• 要約: 家畜ふん尿貯留槽から放出されるメタン放出実態を明らかにした。その放出量低減化のための対策として、貯留前処理として曝気を行うと、メタン放出量を無処理で貯留した場合よりも、低減化させることができる。
• 背景・ねらい: メタン(CH₄)及び亜酸化窒素(N₂O)は、それぞれ二酸化炭素の約10倍､約250倍の温暖化効果をもち、近年の大気中濃度が問題視されている。一方、我が国の家畜ふん尿の年間排出量は約90Mtといわれるが、現行の酪農経営では、ふんと尿を分離しないまま、貯留する事例が多い。このような畜舎内外のふん尿貯留槽では、CH₄が生成され、その全てを大気中に放出しているのが実状である。そこでふん尿貯留槽からのCH₄放出実態を調査し、その放出量の評価、さらに、N₂O放出にも配慮した、CH₄発生抑制技術の開発を試みた。

成果の内容・特徴

1. 草地試近隣の酪農家のふん尿貯留槽について、CH₄、N₂Oフラックスの通年測定を行った結果、CH₄は常時発生し、N₂Oは時々発生していることを明らかにした。それらの年間放出量を当該貯留槽あたり920CH₄-Ckg/year、0.17N₂O-Nkg/yearと見積もった(表1)。
2. 従来型の貯留槽に、中間処理として、3種類の曝気、撹拌方法の導入を検討し、CH₄発生量の低減を図った(図1)。
3. 検討したいずれの曝気方法でも、無処理(貯留)に比べれば、CH₄放出量が著しく低減したが、ポンプ循環曝気の場合はN₂O放出量の増大を招いた。これは、生成した硝酸態窒素による脱窒が原因と考えられた。水中ポンプ撹拌曝気、回転翼撹拌曝気による、貯留前の中間処理として曝気処理することが、CH₄発生量低減に有効であった(図2)。
4. 回転翼撹拌曝気処理について、通気量の検討を行ったところ、CH₄発生量は、無処理区に比べ、およそ1/8～1/4に低減し、N₂Oは 発生しなかった。したがって、曝気による好気処理が、CH₄発生量低減化に有効であることが示された(表2)。

成果の活用面・留意点

1. 家畜ふん尿貯留槽からのCH₄発生量の積算基礎資料、及びCH₄発生量低減化方法の開発に活用できる。
2. 処理時期や容量等の異なる貯留槽、飼養頭数の異なる場合の適用は検討が必要である。

• カテゴリ: 肥料 経営管理 乳牛