稲わらの燃焼過程で発生する温暖化ガス

• 担当機関: 福島県農業試験場
• 研究期間: 1994～1994
• 発行年度: 1995
• 要約: 「オープンチャンバー法」により測定した稲わら燃焼過程における二酸化炭素、一酸化炭素、メタン、亜酸化窒素の発生量は、稲わら中の炭素あるいは窒素のそれぞれ57～81%、5～9%、0.4～0.9%、0.58～0.75%である。
• 背景・ねらい: バイオマス燃焼から二酸化炭素、一酸化炭素、メタン、亜酸化窒素が発生し、地球温暖化やオゾン層破壊等に寄与していることが知られている。水田に対する有機物管理の一つとして、稲わらの鋤込みが広く行われているものの、寒冷地においては、稲の初期生育障害回避等のために稲わらをほ場で焼却する場合も多い。そこで、稲わらの燃焼過程から発生する二酸化炭素、一酸化炭素、メタン、亜酸化窒素について調査した。

成果の内容・特徴

1. 次の2種の稲わらを供試した。 1) 収穫後、風乾した稲わら：稲わら1、 2) 収穫後、約1ヶ月間ほ場に放置した稲わら：稲わら2とした。稲わらの化学性を表1に示したように、稲わら2は、水田への放置により養分の溶脱が起こっており、稲わら1に比べ水分含量も若干高かった。燃焼試験は、稲わら2kgを厚さ約15cmに積んで行った。
   ガス発生測定は、送風機を装着したビニールハウスを利用したオープンチャンバー法で実施した。
   
2. ガス発生の推移をみると、全てのガスで点火2分後に発生のピークが見られた。発生したガスの濃度は、二酸化炭素、一酸化炭素、メタン、亜酸化窒素の順でほぼ1/10オーダーずつ低かった(図1)。
   
3. ガスの発生量は、二酸化炭素が最も多く発生し稲わら中炭素の約57～81%相当量が二酸化炭素として発生した。次いで、一酸化炭素、メタン、亜酸化窒素の順であり、稲わら中炭素及び窒素に対する割合は、それぞれ5～9%、0.43～0.90%、0.58～0.75%であった(表2)。
   ほ場に放置した稲わらからのガス発生量は、風乾した稲わらに比較して、二酸化炭素が減少するのに対し、一酸化炭素やメタンなどの不完全燃焼ガス発生の増加が認められた。
   

• 成果の活用面・留意点: わら焼きから発生する温室効果ガス等発生量推定のための基礎データとなる。
• カテゴリ: 水田