廃液を肥料として活用する一年生植物資源からの製紙用パルプ製造法開発

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我が国では主に木材から製紙用パルプを製造し、国民1人・1年あたり230kgの紙及び板紙を消費している。アジアの発展途上国での紙及び板紙の消費量は極めて少なく、文化的生活にはほど遠い状態である。この紙の生産量の増加を実現するにはパルプ製造装置への投資がはかられねばならないが、もし原料をすべて木材に依存するならば森林の持続的生産量を超えてしまう。一年生の植物及び農産廃棄物からのパルプ製造を進めなければならない。本研究ではイネワラ等農産廃棄物、予め蒸煮爆砕処理したケナフの温和な条件でのアンモニア+水酸化カリ蒸煮を行い、廃水を植物肥料として活用しうる新しいパルプ製造法の開発を行うとともに、廃液の肥料効果の検討を行った。またケナフの二酸化炭素固定能を測定した。その結果、アンモニア+苛性カリ系蒸解により、イネワラから製紙用パルプの製造が可能であることを明らかにした。ケナフについても白色度は極めて低いものの脱リグニン度は95%に達し、これらの条件で製紙用パルプの製造が可能である。現在、紙力試験可能な条件で試験を継続している。さらに窒素及びカリを含む廃液の肥料としての効果を試験したところ、窒素及びカリウムとともにリグニン等有機物を大量に含んでおり、肥料として極めて有効であることが判明した。またケナフの生育試験を行い、その光合成能の測定及び乾物重量の測定した。その結果、ケナフは二酸化炭素固定能に極めて優れており、その固定能は熱帯雨林による二酸化炭素固定能の数倍にも達することが示された。これら一連の研究の結果から、本技術は完全なゼロエミッション型でしかも低エネルギー投入型の新しいパルプ化であり、地域環境保全のみならず、地球環境保全にとっても重要な技術であることが明らかである。