Development of efficient and resource circular anaerobic digestion using marine biomass

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大阪湾などの富栄養海域で大量発生する緑藻類アオサや漁網に混獲された市場価値の低い魚は，漁村地域で厄介者として扱われ，廃棄処分となっている。また，漁業系廃棄物であるカキ殻の再利用は，一部に留まっているのが現状である。本研究では，アオサや魚由来のメタン発酵残渣に豊富に含まれる鉄などの微量金属とカキ殻の主成分である炭酸カルシウムに着目し，長期にわたる連続メタン発酵実験を通して，メタン発酵槽への発酵残渣の返送およびカキ殻の添加がメタン発酵の高効率化に与えるメカニズムを明らかにし，未活用海産バイオマスを核とした高効率メタン発酵法を提案する。本研究の目的は，海産バイオマスを核としたメタン発酵の高効率化の有効性を明らかにし，実用化に向けた実験的知見を得ることである。そのため，海産バイオマス由来のメタン発酵残渣（固相）の返送およびカキ殻の添加がおよぼす発酵過程への影響について，メタンや有機酸の分析および微生物群集の解析を基に，発酵経路を詳しく調べる。さらに，漁村地域の廃棄バイオマス量を基に，長期的な連続メタン発酵実験を行い，運用条件の最適化を行う。2022年度は，先行研究のレビューを行うとともに，小型メタン発酵実験を通して，残渣返送およびカキ添加がメタン発酵に及ぼす影響を詳しく調べた。残渣返送に関しては，発酵試料や返送量による違いによる発酵特性を明らかにした。カキ添加に関しては，カキの形状および添加量の違いによる発酵特性を明らかにした。同時に，2023年度に予定している対象漁港の実地調査の前準備として，現段階での地産エネルギーの試算を行い，シナリオ作成に向けた簡易的な検証を行った。