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[研究代表者] |
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地域環境研究グループ |
●稲森悠平 |
[環境庁国立環境研究所 地域環境研究グループ] |
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開発途上国環境改善(水質)研究チーム |
●稲森悠平 |
●水落元之 |
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●何 耀武(EFF) |
4,919千円
(平成11年度予算額 2,414千円)
高温好気発酵法による亜酸化窒素(N2O)とメタン(CH4)の排出について、中国でその発生の急増に対する処理が大きな課題となっている家庭からの生ごみを対象として実験室規模で検討を行った。
N2Oは、すべての実験で、コンポスト化の初期段階で発生がピークに達した。発酵排ガス中のN2Oレベルは、生ごみの処理量に比例して増加するものの、ほぼ2日で大気のバックグラウンド濃度付近まで減少した。本処理法では一般的に反応促進剤としてコンポストを添加するが、コンポストの添加によりN2O発生は処理の初期段階だけではなく後期段階にも増加し、発生曲線に2つのピークが認められた。発酵排ガス中のN2O濃度と発酵残さ物中のNO2-濃度の間には相互関係が見られ、N2Oの前駆体がNO2-であることが示唆され、亜硝酸塩の添加実験により確認された。亜硝酸塩の添加はコンポストを添加した系、添加しない系いずれの場合においても極度に高いN2Oの発生を誘引したことから、コンポスト添加の有無によるN2O発生メカニズムの違いはないものと考えられた。実際にコンポストを添加した処理においてはNO2-の蓄積が認められたがコンポストを添加しない処理の場合には、NO2-の蓄積はほとんど認められず、窒素のほとんどがアンモニア(NH3)として揮散した結果と考えられた。したがって本処理法においてN2Oを抑制するにはNO2-が蓄積しない運転操作条件が重要である。
生ごみの投入方法も、N2O発生に影響し、生ごみの投入を分散させることにより一回の処理量を一度に投入するバッチ投入に比べ発生量が抑制されることが明らかになった。また、生ごみ組成中の炭素濃度が高いほどN2Oの発生ピークが遅れる傾向にあり、アンモニア化成の期間に影響することが示唆された。
一方、CH4は、コンポストを添加した処理においてのみ検出された。コンポストの添加は発酵を促進するものの有機物としてのコンポストの投入により有機物負荷が増加し、反応槽内部での嫌気ゾーンの形成が促進され、CH4の発生が大きくなると考えられた。
亜酸化窒素、メタン、家庭生ごみ、高温好気発酵処理、生ごみ処理