アンモニア態窒素の揮散を抑制した芝生用メタン発酵消化液地中施用装置の開発

抑制氨氮挥发的草坪甲烷发酵消化液地下施用装置的研制

• 批准号: 25925016
• 负责人: 佐藤 浩幸
• 金额: $ 0.38万
• 依托单位: Hokkaido University
• 依托单位国家: 日本
• 项目类别: Grant-in-Aid for Encouragement of Scientists
• 财政年份: 2013
• 资助国家: 日本
• 起止时间: 2013-04-01 至 2014-03-31
• 项目状态: 已结题
• 来源: https://kaken.nii.ac.jp/en/grant/KAKENHI-PROJECT-25925016/
• 关键词: バイオガスシステム; アンモニア態窒素揮散抑制; 芝生用メタン発酵消化液地中施用装置

研究目的 : バイオガスシステムは生ごみや家畜の排せつ物、排水汚泥などの有機性廃棄物からメタンガスを発生させ、発電や燃料として利用することができ、循環型社会に貢献する技術である。普及のためには残渣となる発酵消化液の利用体系の確立が重要である。消化液は肥料の3要素を含み液肥として利用できる。しかし、スラリー状で夾雑物が多くかつ特有の臭気(異臭)があるため、公園緑地やゴルフ場での施用事例はない。その上、主成分のアンモニア態窒素は、表層施用するとアンモニア揮散が問題となり、肥料成分の損失や酸性雨の原因となる大気汚染物質の放出にもつながりかねない。このため地中施用が望ましいと考え、芝生用メタン発酵消化液地中施用装置を製作し、肥料成分であり臭気の元となるアンモニアの動向を調査することを目的とした。研究方法 : 芝生用地中施用装置を製作し、クローラ型施用機本体に装着した。これを用いて2013年10月7日から9日に北大農場芝生地において①消化液の表層施用区と②地中施用区(深さ5cmの溝切注入)を設け、アンモニア態窒素をチャンバー法により計測した。研究成果 : 消化液施用48時間後のアンモニア態窒素揮散率は、表層施用区で2.1～2.6%、地中施用区で1.5～1.6%であった。積算揮散量でも地中施用区が表層施用区より3割強少なかった。したがって地中施用によりアンモニア揮散が抑制されることが実証された。しかし、今回の実験では地中施用区において消化液を施用した際, 消化液の一部がオーバーフローし, 地表面に流出してしまった。揮散量の差は、消化液が地表面へ流出した液面の面積にほぼ比例することが分かった。今後は、芝生地での根が地表面近くにマット状にあるなどの特徴をふまえ、地表面への流出を少なくするために注入管の形状とサイズを変更し、溝深さを深くするなどの改良と施用量の検討を行う必要がある。

Objective: To develop technologies for the production, utilization and recycling of organic wastes from livestock, sewage sludge, electricity generation and fuel. It is important to establish the utilization system of digestive juice. Digestive fluid contains three elements of fertilizer, namely liquid fertilizer and utilization. There are many examples of special odors (odors) in parks and green spaces. The main components of the fertilizer are the loss of nutrients, the surface application of nutrients, the loss of fertilizer components, the release of heavy pollutants, and the causes of acid rain. The purpose of this study is to investigate the application of fertilizer in the field, to make a device for the application of fermentation digest solution in the field, and to investigate the trend of fertilizer composition. Methods: The application device was fabricated and installed in the main body of the application device. This application was carried out on October 7 - 9, 2013 at Peking University Farm. ① The surface application area of digestive juice and ② the application area in the ground (5cm deep groove injection) were set up and measured. The results showed that after 48 hours of application of digestive juice, the rate of dissipation of the nutrient was 2.1~2.6% in the surface application area and 1.5~1.6% in the ground application area. The cumulative amount of dispersion is calculated from the application area in the middle of the ground to the application area in the surface. This is the first time that the United States has been involved in the war against terrorism. When the digestive juice is applied in the application area, part of the digestive juice flows out from the surface of the ground. The difference between the amount of dispersion and the amount of digestive fluid flowing out of the surface of the ground and the area of the liquid surface is divided into two parts. In the future, it is necessary to improve the application rate of the injection pipe by changing the shape and depth of the groove.