閉鎖生態系における植物体非可食部の処理再生に関する研究

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CELSS(閉鎖生態系生命維持システム)において、廃棄物処理システムはその根幹を成す物である。高温高圧の酸素雰囲気下で無機化を行う湿式酸化処理法を用いて、イネ非可食部を原料にその分解特性を明らかにすべく実験を行った。その結果、反応終了後の処理液中には、若干の残査が確認はされたが、設定温度260℃、反応時間1時間の試験区で良好な分解が確認された。回収された反応処理液中には、窒素は全て硝酸態窒素の動態で確認され、議酸、酢酸の存在は認められなかった。また、処理液を植物栽培肥料養液として用いることを念頭に、その肥料成分を定性・定量した結果、リンと鉄が含有していないことが判明した。残査をEPMA分析したところ、ケイ素とリンと鉄、更にカルシウムが結合している結晶構造が確認され、溶液中の含有元素の存在を裏付ける結果となった。また、反応後のガスの分析結果から、酸素、二酸化炭素、窒素が存在し、有害な一酸化炭素は検出されなかった。窒素の物質循環を考えてみると、イネ非可食部(原料)中の窒素のうち、約15%が溶液中に回収でき、残りはガス化することが判明した。本システムでは、元素を出来る限り溶液中にイオン化した様態で留めることが望ましく、今後この観点からの工夫が必要と推察された。概ね湿式酸化処理は有機性廃棄物の処理に有効であることが確認され、今後の実用規模の運転に関わる基礎データーが取得できた。