バイオ炭電子伝達型嫌気性消化による家畜糞尿からの抗生物質耐性遺伝子の除去

生物炭电子转移厌氧消化去除畜禽粪便中抗生素抗性基因

基本信息

批准号：
22KF0257
负责人：
井原一高
金额：
$ 1.47万
依托单位：
Kobe University
依托单位国家：
日本
项目类别：
Grant-in-Aid for JSPS Fellows
财政年份：
2023
资助国家：
日本
起止时间：
2023-03-08 至 2025-03-31
项目状态：
未结题

来源：
https://kaken.nii.ac.jp/grant/KAKENHI-PROJECT-22KF0257/
关键词：
メタン発酵家畜ふん尿バイオ炭バイオガス抗生物質

项目摘要

研究目的を達成するため，まず，乳牛ふん尿の嫌気性消化（AD）にバイオ炭の添加量を変化させるバッチ実験を実施した。実験1では，500℃、600℃、700℃と異なる温度で製造したバイオ炭の添加量と、3種類の粒径（3 mm以上、1～3 mm、1 mm未満）がバイオガスとメタン生成に与える影響について調べた。さらに，バイオガス中に放出される硫化水素と消化液に残留する硫化物への影響についても検討した。バイオ炭は0～30g/Lで変化させた上で，粒子径と調製温度について異なる36種類の条件を検討した。バイオガスが最も多く、硫化水素生成量が最も少ない最適なバイオ炭濃度の条件を見出し，その後の実験に適用することとした。バイオガス，メタン，硫化水素，揮発性脂肪酸(VFA)，アンモニア性窒素、硫化物への影響と、嫌気性消化条件下でのバイオ炭の安定性を調べた。実験2では、バイオ炭が異なる基質、特に乳牛ふん尿と豚の血液に及ぼす広範囲な影響を明らかにすることを目的とした。バイオ炭は、単一の基質として豚の血液に、共消化として豚の血液と乳牛ふん尿の混合物に加えた。実験結果より、バイオ炭の添加はH2Sを効果的に制御し、バイオガスの生産とプロセスの安定性を促進することを明らかにした。さらに，廃水汚泥、食品廃棄物、粗グリセロールといったバイオガス化が十分ではないバイオマスを対象として嫌気性共消化試験を実施し，レビュー論文として投稿した。

为了实现我们的研究目标，我们首先进行了批量实验，其中我们改变了奶牛粪便厌氧消化（AD）中添加的生物炭的量。实验1中，在500℃、600℃、700℃不同温度和3种粒径（大于3毫米、1-3毫米、小于1毫米）下生产的生物炭添加量为我们调查了对沼气和甲烷生产的影响。此外，还研究了对释放到沼气中的硫化氢和残留在消化液中的硫化物的影响。生物炭的浓度范围为 0 至 30 g/L，并研究了 36 种不同的颗粒尺寸和制备温度条件。我们决定寻找产生最多沼气和最少硫化氢的最佳生物炭浓度条件，并将其应用于后续实验。研究了厌氧消化条件下对沼气、甲烷、硫化氢、挥发性脂肪酸（VFA）、氨氮和硫化物的影响以及生物炭的稳定性。实验 2 旨在确定生物炭对不同基质（特别是奶牛粪便和猪血）的广泛影响。将生物炭作为单一底物添加到猪血中，并添加到猪血和奶牛粪便的混合物中作为共消化。实验结果表明，生物炭的添加可以有效控制H2S，促进沼气产量和工艺稳定性。此外，我们还对废水污泥、餐厨垃圾、粗甘油等不能充分转化为沼气的生物质进行了厌氧共消化试验，并将结果作为综述论文提交。

项目成果

期刊论文数量（0）

专著数量（0）

科研奖励数量（0）

会议论文数量（0）

专利数量（0）

Assiut University(エジプト)

阿斯尤特大学（埃及）

DOI：
发表时间：
期刊：
影响因子：
0
作者：
通讯作者：

Social, environmental, and economic consequences of integrating renewable energies in the electricity sector: a review

将可再生能源纳入电力部门的社会、环境和经济后果：综述

DOI：
10.1007/s10311-023-01587-1
发表时间：
2023
期刊：
影响因子：
15.7
作者：
Farghali Mohamed; Ahmed I. Osman; Zhonghao Chen; Amal Abdelhaleem; Ikko Ihara; Israa MA Mohamed; Pow;David W. Rooney
通讯作者：
David W. Rooney

Strategies to save energy in the context of the energy crisis: a review

能源危机背景下的节能策略：回顾

DOI：
10.1007/s10311-023-01591-5
发表时间：
2023
期刊：
影响因子：
15.7
作者：
Farghali Mohamed; Ahmed I. Osman; Israa MA Mohamed; Zhonghao Chen; Lin Chen; Ikko Ihara; Pow;David W. Rooney
通讯作者：
David W. Rooney