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吉田 弦
大学院農学研究科 食料共生システム学専攻
准教授

研究者基本情報

■ 学位
  • 博士(農学), 神戸大学
■ 研究ニュース
■ 研究キーワード
  • メタン発酵
  • バイオガス
  • 嫌気性MBR
  • 電気化学的酸化
  • 畜産衛生
  • AOPs
  • バイオ液肥
  • 微細藻類
  • PFAS
  • 資源循環
  • 環境浄化
  • バイオマス
■ 研究分野
  • 環境・農学 / 循環型社会システム
  • 環境・農学 / 農業環境工学、農業情報工学
  • 環境・農学 / 環境負荷低減技術、保全修復技術
■ 委員歴
  • 2021年04月 - 現在, 農業施設学会, 理事
  • 日本水環境学会, 関西支部幹事

研究活動情報

■ 受賞
  • 2020年 地域水環境行政研究委員会, 2020年度地域水環境行政研究委員会優秀発表賞, 浸出水中の1,4ジオキサンの微生物処理の長期変動

  • 2019年 日本水環境学会関西支部, 第14回奨励賞, 物理化学処理および生物処理の融合による循環型社会形成のための環境浄化とバイオマス利用に関する研究

  • 2014年 関西畜産学会, 第64回関西畜産学会大会 優秀発表賞

  • 2009年 IWA-Aspire, 3rd IWA-Aspire Conference & Exhibition POSTER Award Winner

■ 論文
■ MISC
  • バイオプラスチック原料生産のため嫌気性MBRを利用した下水汚泥の酸発酵
    吉田弦, 池崎章人, 岡本泰直, 井上大介, 菅原章秀, 井原一高
    2025年, 廃棄物資源循環学会研究発表会講演集(Web), 36th

  • O-12 バイオプラスチック生産のためのAnMBR を用いた下水汚泥からの脂肪酸生成
    吉田弦, 池崎章人, 井原一高, 岡本恭直, 井上大介, 菅原章秀
    2025年, バイオマス科学会議発表論文集(Web), 21

  • O-22 バイオ炭添加が嫌気性MBRの安定性およびメタン回収率に及ぼす効果
    宮原もえり, 吉田弦, FARGHALI Mohamed, 岩崎匡洋, 井原一高
    2025年, バイオマス科学会議発表論文集(Web), 21

  • 電気化学的手法による廃棄物処分場に含有するPFOAの分解と脱フッ素化
    松本和也, 吉田弦, 井原一高, 小野純子, 伴野有彩, 原晃大, 矢吹芳教
    2025年, 日本水環境学会シンポジウム講演集, 28th

  • 下水汚泥を原料及びバイオ触媒として利用したバイオプラスチック生産
    井上大介, 菅原章秀, 吉田弦, 岡本泰直
    2025年, 日本水環境学会シンポジウム講演集, 28th

  • 乳製品加工機器洗浄プロセスにおける汚れ脱離挙動のモデリングとCO2排出削減
    川上舞子, 吉田弦, 井原一高, MOHAMED Israa, MOHAMED Israa, FARGHALI Mohamed, FARGHALI Mohamed, SCHUELLER John, 山口ひとみ
    2025年, 神戸大学研究基盤センター若手フロンティア研究会概要集(Web), 2025

  • 下水汚泥を原料及びバイオ触媒に利用したバイオプラスチック生産に関する基礎検討
    井上大介, 平井俊亮, 菅原章秀, 池道彦, 岡本泰直, 吉田弦
    2025年, 下水道研究発表会講演集, 62nd

  • 下水の前濃縮が嫌気性MBRの発酵性能に及ぼす影響
    塚本楓, 吉田弦, 岩崎匡洋, MOHAMED Farghali, 井原一高
    2025年, 日本水環境学会年会講演集, 59th

  • 水とエネルギーの効率的利用を目指した洗浄プロセスにおけるナノスケール表面の適用
    新垣佳歩, 藤原拓貴, 吉田弦, 井原一高, MOHAMED Israa, SCHUELLER John, 山口ひとみ
    2025年, 日本水環境学会年会講演集, 59th

  • バイオプラスチック原料生産のためのAnMBRによる下水汚泥の酸発酵
    吉田弦, 上野和隆, 宮原もえり, 岡本恭直, 井原一高
    2025年, 日本水環境学会年会講演集, 59th

  • メタン発酵による乳牛糞尿に含有する動物用抗菌剤の分解特性
    山本英里, 吉田弦, 岩崎匡洋, FARGHALI Mohamed, 井原一高
    2025年, 日本水環境学会年会講演集, 59th

  • 電気化学的酸化処理による廃棄物処分場浸出水中PFOAの分解および脱フッ素化
    井原一高, 吉田弦, 松本和也, 小野純子, 伴野有彩, 原晃大, 矢吹芳教
    2025年, 日本水環境学会年会講演集, 59th

  • 小型メタン発酵装置から生成させたバイオガスの熱エネルギー変換とオンサイト利用
    木邨聡志, 日比谷潤, 吉田弦, 井原一高, 弓削太郎
    2025年, 日本水環境学会年会講演集, 59th

  • 多変量解析を用いた浸出水処理施設における活性炭によるPFAS処理特性の解析
    矢吹芳教, 小野純子, 原晃大, 足立里菜, 伴野有彩, 伊藤耕二, 吉田弦, 松神秀徳, 遠藤和人
    2025年, 日本水環境学会年会講演集, 59th

  • 磁気分離メタン発酵による電子伝達物質の保持とアンモニア阻害の緩和
    上野和隆, 吉田弦, FARGHALI Mohamed, 岩崎匡洋, 酒井保藏, 井原一高
    2025年, 日本水環境学会年会講演集, 59th

  • 地域分散バイオマスのための小型メタン発酵装置の開発とエネルギー利用
    井原一高, 吉田弦, ANDRIAMANOHIARISOAMANANA Fetra J., 弓削太郎, 弓削忠生, 梅津一孝
    2024年, Bio Industry, 41(1) (1)

  • 最終処分場浸出水中PFASの水処理工程での消長に関する研究
    矢吹芳教, 小野純子, 伊藤耕二, 井戸優人, 伴野有彩, 松村千里, 栫拓也, 吉田弦
    2024年, 日本水環境学会年会講演集, 58th

  • 嫌気性MBRと微細藻類培養の統合プロセスによる酪農バイオマスの循環利用
    吉田弦, 池田文仁, 隅野果歩, FARGHALI Mohamed, 岩崎匡洋, 井原一高
    2024年, 日本水環境学会年会講演集, 58th

  • メタン発酵にむけた正浸透膜法による都市下水の濃縮
    岡本泰直, 松岡淳, 松岡淳, GONZALES Ralph Rolly, 長谷川進, 吉田弦, 熊谷和夫, 神尾英治, 神尾英治, 北河享, 吉岡朋久, 中川敬三, 松山秀人, 松山秀人
    2024年, 化学工学会年会研究発表講演要旨集(CD-ROM), 89th

  • 微細藻類培養のための電気化学的手法によるメタン発酵消化液の改質
    中新井榛, 吉田弦, FARGHALI Mohamed, 岩崎匡洋, 井原一高
    2024年, 農業施設, 55(2) (2)

  • 小規模酪農場におけるバイオ液肥製造を指向した小型メタン発酵装置の連続試験
    日比谷潤, FARGHALI Mohamed, 岩崎匡洋, 吉田弦, 井原一高, 弓削太郎
    2024年, 農業施設, 55(2) (2)

  • 表面平滑化パイプを用いた乳成分洗浄プロセスにおける無機成分を含む汚れの消費エネルギー低減
    藤原拓貴, 井原一高, 吉田弦, SCHUELLER John, 山口ひとみ
    2024年, 農業施設, 55(2) (2)

  • 電子伝達物質の保持を目的とした磁気分離型メタン発酵に関する基礎的検討
    上野和隆, 吉田弦, FARGHALI Mohamed, 岩崎匡洋, 酒井保藏, 井原一高
    2024年, 日本水環境学会シンポジウム講演集, 27th

  • 微細藻類培養のための電気化学的アンモニア酸化によるメタン発酵消化液の改質
    中新井榛, 吉田弦, FARGHALI Mohamed, 岩崎匡洋, 井原一高
    2024年, 日本水環境学会シンポジウム講演集, 27th

  • 嫌気性MBRによる酪農廃水の処理にバイオ炭添加が及ぼす影響
    宮原もえり, 吉田弦, FARGHALI Mohamed, 岩崎匡洋, 井原一高
    2024年, 廃棄物資源循環学会研究発表会講演集(Web), 35th

  • 浸出水処理施設における活性炭処理によるPFAS除去率と水質・運転諸因子との関係
    矢吹芳教, 小野純子, 足立里菜, 伴野有彩, 原晃大, 伊藤耕二, 吉田弦, 遠藤和人, 松神秀徳
    2024年, 廃棄物資源循環学会研究発表会講演集(Web), 35th

  • 電気化学的酸化法による廃棄物処分場浸出水に含有するPFOAの分解処理
    吉田弦, 矢吹芳教, 小野純子, 井戸優人, 伴野有彩, 原晃大, 井原一高
    2024年, 廃棄物資源循環学会研究発表会講演集(Web), 35th

  • 嫌気性MBRと微細藻類培養を組み合わせた液体酪農バイオマスの循環利用
    隅野果歩, 吉田弦, 岩崎匡洋, FARGHALI Mohamed, 井原一高
    2024年, 廃棄物資源循環学会研究発表会講演集(Web), 35th

  • 揮発性脂肪酸の添加に伴う微生物相の変化がメタン発酵のアンモニア阻害緩和に及ぼす影響
    塚本楓, 吉田弦, 岩崎匡洋, MOHAMED Farghali, 井原一高
    2024年, 廃棄物資源循環学会研究発表会講演集(Web), 35th

  • 小規模酪農場におけるバイオ液肥製造を指向した小型メタン発酵装置の連続試験
    日比谷潤, FARGHALI Mohamed, 岩崎匡洋, 吉田弦, 井原一高, 弓削太郎
    2024年, 農業施設学会大会講演要旨集(CD-ROM), 2024

  • 表面平滑化パイプを用いた乳成分洗浄プロセスにおける無機成分を含む汚れの消費エネルギー低減
    藤原拓貴, 井原一高, 吉田弦, SCHUELLER John, 山口ひとみ
    2024年, 農業施設学会大会講演要旨集(CD-ROM), 2024

  • 低温メタン発酵における乳牛糞尿に残留する抗生物質耐性病原菌の消長評価
    田中優花, YOU Jingyi, 吉田弦, 岩崎匡洋, FARGHALI Mohamed, 井原一高, ANDRIAMANOHIARISOAMANANA Fetra J., 清水和哉, 間世田英明
    2024年, 農業施設学会大会講演要旨集(CD-ROM), 2024

  • 微細藻類培養のための電気化学的手法によるメタン発酵消化液の改質
    中新井榛, 吉田弦, FARGHALI Mohamed, 岩崎匡洋, 井原一高
    2024年, 農業施設学会大会講演要旨集(CD-ROM), 2024

  • 6次産業型小規模酪農場における小型メタン発酵装置による資源循環と耕畜食連携
    井原一高, 日比谷潤, 木邨聡志, 岩崎匡洋, FARGHALI Mohamed, 吉田弦, 弓削太郎
    2024年, 農業食料工学会年次大会講演要旨(CD-ROM), 82nd

  • 低温メタン発酵による乳牛ふん尿残留抗生物質耐性菌制御の検討
    田中優花, 井原一高, 岩崎匡洋, MOHAMED Farghali, YOU Jingyi, 吉田弦, ANDRIAMANOHIARISOAMANANA Fetra J., 清水和哉, 間世田英明
    2024年, 日本水環境学会年会講演集, 58th

  • 低温メタン発酵における乳牛糞尿に残留する抗生物質耐性病原菌の消長評価
    田中優花, YOU Jingyi, 吉田弦, 岩崎匡洋, FARGHALI Mohamed, 井原一高, ANDRIAMANOHIARISOAMANANA Fetra J., 清水和哉, 間世田英明
    2024年, 農業施設, 55(2) (2)

  • 嫌気性MBRを核とした廃棄物系バイオマスの新規マテリアルフローの構築—Construction of new material flow of waste biomass with AnMBR as the core
    吉田 弦
    東京 : 北隆館, 2023年06月, アグリバイオ = Agricultural biotechnology, 7(6) (6), 550 - 552, 日本語

  • 嫌気性消化液タブレットを用いた藻類の増殖試験
    浅岡聡, 松村実乃里, 吉田弦, 井原一高
    2023年, 日本水環境学会シンポジウム講演集, 26th

  • 磁気力を利用した電子伝達物質の保持によるメタン発酵におけるアンモニア阻害の緩和
    上野和隆, 吉田弦, FARGHALI Mohamed, 岩崎匡洋, 酒井保蔵, 井原一高
    2023年, 日本水環境学会シンポジウム講演集, 26th

  • 高濃度有機廃液からの抗生物質除去のための電気化学凝集における鉄溶出手法の検討
    鈴木崇矢, 吉田弦, 井原一高
    2023年, 日本水環境学会シンポジウム講演集, 26th

  • リスク物質の濃縮回収のための球状磁気フィルタを用いた磁気分離プロセス
    江村寛, 吉田弦, 井原一高
    2023年, 低温工学・超電導学会講演概要集, 106th

  • メタン発酵条件および改質に伴う消化液性状の変化が微細藻類の成長特性に与える影響
    中新井榛, 吉田弦, FARGHALI Mohamed, 岩崎匡洋, 井原一高
    2023年, 農業環境工学関連学会合同大会講演要旨集(CD-ROM), 2023

  • 表面平滑化による乳タンパク質洗浄プロセスにおけるCO2排出削減
    藤井真穂, 吉田弦, 井原一高, SCHUELLER John, 山口ひとみ
    2023年, 農業環境工学関連学会合同大会講演要旨集(CD-ROM), 2023

  • 酪農場における液体バイオマスに特化した小型メタン発酵装置の実証試験
    日比谷潤, 吉田弦, 井原一高, 弓削太郎
    2023年, 農業環境工学関連学会合同大会講演要旨集(CD-ROM), 2023

  • 窒素資源循環のためのアンモニア回収型嫌気性MBRにおける発酵性能及び微生物叢解析
    辻壮一朗, 吉田弦, 岩崎匡洋, FARGHALI Mohamed, 井原一高
    2023年, 農業環境工学関連学会合同大会講演要旨集(CD-ROM), 2023

  • 嫌気性MBRと微細藻類培養による液体酪農バイオマスの循環利用
    隅野果歩, 吉田弦, 池田文仁, 中新井榛, FARGHALI Mohamed, 岩崎匡洋, 井原一高
    2023年, 農業環境工学関連学会合同大会講演要旨集(CD-ROM), 2023

  • 海洋肥沃化のためのメタン発酵消化液ペレットによる栄養塩溶出および藻類増殖特性の評価
    川井拓真, 吉田弦, 井原一高, 浅岡聡
    2023年, 廃棄物資源循環学会研究発表会講演集(Web), 34th

  • 嫌気性MBRによる液体酪農バイオマスのメタン発酵特性評価
    池田文仁, 吉田弦, 井原一高
    2023年, 廃棄物資源循環学会研究発表会講演集(Web), 34th

  • バイオ炭の添加によるメタン発酵連続運転におけるアンモニア阻害の克服
    上野和隆, 吉田弦, FARGHALI Mohamed, 井原一高, 梅津一孝
    2023年, 廃棄物資源循環学会研究発表会講演集(Web), 34th

  • 皮革加工施設から排出される有機系廃棄物のバイオガス化の検討
    井原一高, アンディア フェトラ, 吉田弦, 塩田和也
    2023年, 皮革科学, 69(1) (1)

  • 乳牛糞尿液分に含有するテトラサイクリン系抗生物質除去のための電気化学凝集処理
    鈴木崇矢, 吉田玄, ANDRIAMANOHIARISOAMANANA Fetra J., 井原一高, 梅津一孝
    2023年, 日本水環境学会年会講演集, 57th

  • 嫌気性MBRと藻類培養による畜産バイオマスの循環利用
    吉田弦, 稻垣惠太, 池田文仁, ANDRIA Fetra, 井原一高
    2023年, 日本水環境学会年会講演集, 57th

  • メタン発酵消化液ペレットを用いた貧栄養海域への栄養塩供給に関する基礎的検討
    川井拓真, 吉田弦, 井原一高
    2023年, 日本水環境学会年会講演集, 57th

  • 窒素資源循環を目的としたアンモニア回収型嫌気性MBRの発酵性能評価
    辻壮一朗, 吉田弦, ANDRIA Fetra, 井原一高
    2023年, 日本水環境学会年会講演集, 57th

  • メタン発酵の高速化のための二相式AnMBR-UASBプロセスの開発—Development of a two-phase AnMBR-UASB system for high-speed anaerobic digestion
    吉田 弦
    2022年02月, アグリバイオ = Agricultural biotechnology, 6(2) (2), 174 - 176, 日本語

  • リスク物質処理のためのステンレス球磁気フィルタを用いた分離・回収プロセスの検討
    江村寛, 吉田弦, 井原一高, 梅津一孝
    2022年, 低温工学・超電導学会講演概要集, 104th

  • pH制御電気化学凝集を用いた乳牛糞尿液分からの抗生物質の磁気分離
    楢原優貴, ANDRIAMANOHIARISOAMANANA Fetra J., 吉田弦, 井原一高, 梅津一孝
    2022年, 日本水環境学会シンポジウム講演集, 25th

  • 電気化学凝集による乳牛糞尿液分からのテトラサイクリン系抗生物質除去
    鈴木崇矢, 吉田弦, ANDRIAMANOHIARISOAMANANA Fetra J., 井原一高, 梅津一孝
    2022年, 農業施設学会大会講演要旨, 2022 (CD-ROM)

  • 嫌気性MBRによる液体畜産バイオマスのメタン発酵特性の評価
    池田文仁, 吉田弦, ADRIAMANOHIARISOAMANANA Fetra J., 井原一高
    2022年, 農業施設学会大会講演要旨, 2022 (CD-ROM)

  • ナノスケール表面を活用した乳タンパク質汚れ洗浄プロセスにおける環境負荷低減
    藤井真穂, 吉田弦, 井原一高, 梅津一孝, SCHUELLER John, 山口ひとみ
    2022年, 農業施設学会大会講演要旨, 2022 (CD-ROM)

  • pH制御電気化学凝集による家畜糞尿液分からの抗生物質の除去と磁気分離への応用
    楢原優貴, 井原一高, 吉田弦, ANDRIAMANOHIARISOAMANANA Fetra J, 梅津一孝
    2022年, 農業施設学会大会講演要旨, 2022 (CD-ROM)

  • 微細藻類培養のための膜ろ過によるメタン発酵消化液の改質
    稻垣恵太, 吉田弦, 池田文仁, 井原一高
    2022年, 農業施設学会大会講演要旨, 2022 (CD-ROM)

  • 磁気研磨ステンレスパイプを用いた食品機械洗浄における環境負荷低減
    井原一高, 高島佐代子, 吉田弦, SCHUELLER John K., 梅津一孝, 山口ひとみ
    2022年, 日本磁気科学会年会プログラム・要旨集, 16th

  • 膜分離型メタン発酵消化液を用いた微細藻類の培養
    稻垣惠太, 吉田弦, 池田文仁, 井原一高
    2022年, 農業食料工学会年次大会講演要旨, 80th (CD-ROM)

  • 酪農バイオマスの利活用のための電気化学酸化による動物用抗菌剤の分解
    野村匠, 陳海博, ANDRIAMANOHIARISOAMANANA Fetra J., 吉田弦, 井原一高, 梅津一孝
    2022年, 農業食料工学会年次大会講演要旨, 80th (CD-ROM)

  • 窒素資源循環のためのアンモニア回収型嫌気性MBRの運転手法の確立
    辻壮一朗, 吉田弦, ANDRIAMANOHIARISOAMANANA Fetra.J., 井原一高
    2022年, 農業食料工学会年次大会講演要旨, 80th (CD-ROM)

  • 酸発酵過程に膜分離を導入した食品廃棄物の高速メタン発酵
    原晃大, 吉田弦, ANDRIAMANOHIARISOAMANANA Fetra J., 井原一高
    2022年, 農業食料工学会年次大会講演要旨, 80th (CD-ROM)

  • 消化液ペレットによる貧栄養海域の肥沃化に向けた基礎検討
    川井拓真, 吉田弦, 井原一高, 浅岡聡
    2022年, 農業食料工学会年次大会講演要旨, 80th (CD-ROM)

  • 小規模酪農場における小型メタン発酵装置の実証試験:バイオガス生成と熱エネルギー利用
    森川聡太, ANDRIAMANOHIARISOAMANANA Fetra J., 吉田弦, 井原一高, 弓削太郎, 梅津一孝
    2022年, 農業食料工学会年次大会講演要旨, 80th (CD-ROM)

  • 原 晃大, 吉田 弦, Andriamanohiarisoamanana Fetra J, 井原 一高
    我々は食品廃棄物の嫌気性消化の高速化を目指して,酸発酵型AnMBR-UASBシステムを提案した。UASB法は高速処理が可能であるが,食品廃棄物等のSS成分の多い原料の処理は困難である。本システムはUASB槽の前段に酸発酵型AnMBRを組み込んだ。酸発酵型AnMBRでは,SS成分の可溶化・酸発酵および膜ろ過によって,揮発性脂肪酸(VFA)に富んだ膜ろ過液を回収する。この膜ろ過液を後段のUASB槽に投入することで,短時間でバイオガス化を行うことができると考えられる。HRT3日で運転した酸発酵型AnMBRにおいて,可溶化・酸発酵が確認され,COD,VFAを含む膜ろ過液が得られた。HRT2日で運転したUASBにおいて,膜ろ過液の性状変化の影響はなく安定したメタン発酵が観察された。以上から,計HRT5日での運転が達成され,本システムにより食品廃棄物のバイオガス化を高速化できる可能性が示された。
    一般社団法人 廃棄物資源循環学会, 2022年, 廃棄物資源循環学会研究発表会講演集, 33, 231, 日本語

  • メタン発酵の高速化のための二相式AnMBR-UASBプロセスの開発
    吉田 弦
    2022年, アグリバイオ, 2, 84 - 86, 国際共著していない

  • AnMBRを利用した畜産バイオマスの資源循環プロセスの構築—Construction of resource recycling process for livestock biomass using AnMBR
    吉田 弦
    北隆館, 2021年09月, アグリバイオ = Agricultural biotechnology, 5(10) (10), 896 - 898, 日本語

  • 膜分離型UASBプロセスによる食品廃棄物の高速嫌気性消化
    吉田弦, 林裕大, ANDRIAMANOHIARISOAMANANA Fetra J, 井原一高
    2021年, 日本水環境学会年会講演集, 55th

  • 磁気力制御による畜産廃水からの抗生物質の選択分離
    井原一高, 吉田朋高, ANDRIAMANOHIARISOAMANANA Feta, 吉田弦, 梅津一孝
    2021年, 日本水環境学会年会講演集, 55th

  • 電気化学凝集による家畜糞尿液分からの抗生物質の除去と磁気分離への応用
    楢原優貴, ANDRIAMANOHIARISOAMANANA Fetra J., 吉田弦, 井原一高, 梅津一孝
    2021年, 日本水環境学会シンポジウム講演集, 24th

  • 牛乳汚れの洗浄プロセスにおける消費エネルギの低減-表面平滑化の影響-
    高島佐代子, 井原一高, 吉田弦, SCHUELLER John, 梅津一孝, 山口ひとみ
    2021年, 農業施設学会大会講演要旨, 2021 (CD-ROM)

  • AnMBRとUASBによる食品廃棄物の二相式水素メタン発酵
    林裕大, 吉田弦, ANDRIAMANOHIARISOAMANANA Fetra J., 井原一高
    2021年, 農業施設学会大会講演要旨, 2021 (CD-ROM)

  • 6次産業型小規模酪農場における液体バイオマスを用いた小型メタン発酵装置の実証試験
    森川聡太, 砂原翔, ANDRIAMANOHIARISOAMANANA Fetra J., 吉田弦, 井原一高, 弓削太郎, 梅津一孝
    2021年, 農業食料工学会年次大会講演要旨, 79th (CD-ROM)

  • 表面平滑化ステンレスパイプによる乳成分洗浄プロセスの消費エネルギ低減
    高島佐代子, 井原一高, 吉田弦, SCHUELLER John, 山口ひとみ, 梅津一孝
    2021年, 農業食料工学会年次大会講演要旨, 79th (CD-ROM)

  • 小型メタン発酵装置からの少量バイオガスを用いた熱エネルギ利用システムの実証試験
    砂原翔, ANDRIAMANOHIARISOAMANANA Fetra J., 吉田弦, 井原一高, 弓削太郎, 梅津一孝
    2021年, 農業食料工学会年次大会講演要旨, 79th (CD-ROM)

  • 嫌気性MBR廃液を利用した微細藻類培養技術の開発
    稻垣惠太, 吉田弦, ANDRIAMANOHIARISOAMANANA Fetra J, 井原一高
    2021年, 農業食料工学会年次大会講演要旨, 79th (CD-ROM)

  • 二相式AnMBR-UASBシステムによる食品廃棄物の高速バイオガス化技術の開発-UASB法による嫌気性膜ろ過液のメタン発酵-
    原晃大, 林裕大, 吉田弦, ANDRIAMANOHIARISOAMANANA Fetra J., 井原一高
    2021年, 農業食料工学会年次大会講演要旨, 79th (CD-ROM)

  • 牛乳汚れの洗浄プロセスにおける消費エネルギーの低減-表面平滑化の影響-
    高島佐代子, 井原一高, 吉田弦, SCHUELLER John, 梅津一孝, 山口ひとみ
    2021年, 農業施設, 52(3) (3)

  • AnMBRとUASBによる食品廃棄物の二相式水素メタン発酵
    林裕大, 吉田弦, ANDRIAMANOHIARISOAMANANA Fetra J., 井原一高
    2021年, 農業施設, 52(3) (3)

  • 林 裕大, 吉田 弦, Fetra J. Andriamanohiarisoamanana, 井原 一高
    食品廃棄物のメタン発酵は処理速度が遅いという課題がある。本研究では処理速度を向上するために,AnMBRとUASB法を組み合わせた二相式プロセスを提案する。このプロセスは食品廃棄物中の有機系固形物を可溶化・酸発酵し,膜ろ過液を生成するAnMBRと,膜ろ過液をメタンに変換するUASBリアクタで構成される。UASB法はメタン発酵の1種であり,HRT数時間から数日という高速処理が可能である。しかしSSの多い基質を投入するとグラニュールが崩壊することから,食品廃棄物処理への直接的な適用は困難である。そこで本プロセスでは前段にAnMBRを採用することで,槽内に設置した精密ろ過膜を用いて固液分離によりSSを除去し,VFAを主体とする可溶化した有機物をUASBリアクタに投入する。本報では前段のAnMBRについて,実験室規模のリアクタの運転を実施し,その性能評価を行った。
    一般社団法人 廃棄物資源循環学会, 2021年, 廃棄物資源循環学会研究発表会講演集, 32, 209, 日本語

  • 佐野 修司, 吉田 弦, 金剛 穂波, 日高 平
    一般社団法人 日本土壌肥料学会, 2018年08月29日, 日本土壌肥料学会講演要旨集, 64(0) (0), 118 - 118, 日本語

  • ステンレスパイプ内表面に付着した乳タンパク質の脱離における表面平滑化の影響
    竹原昴亜, 井原一高, SCHUELLER John, 吉田弦, 梅津一孝, YAMAGUCHI Hitomi
    2018年, 農業環境工学関連学会合同大会講演要旨集(CD-ROM), 2018

  • 奥村 拓也, 久田 一輝, 矢吹 芳教, 吉田 弦, 井上 大介, 池 道彦
    本研究では、廃棄物最終処分場浸出水中に生息する土着微生物を活用した1,4-ジオキサン (DX) 汚染の浄化技術の確立に向け、DX分解菌の集積について検討した。DX分解がエーテル結合を開裂する特殊な分解経路で行われることに着目して選定した6種類の炭素源を用いて集積を試みた結果、DXおよびテトラヒドロフラン (THF) を用いた集積系においてDX分解能が確認された。また、DXおよびTHFを用いた集積による微生物叢の変化を調査した結果、集積後の微生物叢は炭素源により異なっており、THF集積系ではDX集積系よりもDX分解関与遺伝子として知られるthm/dxm遺伝子の集積度の高いことが確認された。本研究の結果から、DXだけでなくTHFによっても浸出水中の土着DX分解菌を集積可能であるが、優占化するDX分解菌は炭素源によって異なることが明らかになった。
    一般社団法人 廃棄物資源循環学会, 2018年, 廃棄物資源循環学会研究発表会講演集, 29, 467, 日本語

  • 矢吹 芳教, 吉田 弦, 大福 高史
    廃棄物処分場から採取した微生物を用いて、廃棄物処分場排出水中を用いて1,4-ジオキサン除去実験を連続運転で実施した結果、前処理により易分解性有機物濃度を低下させた試験区で1,4-ジオキサン除去率が上昇した。一方で、グルコースを添加し易分解性有機物の濃度を高くした試験区では、対照区と比較して1,4-ジオキサン除去率に有意な違いは見られなかった。これらの結果から、易分解性有機物が一定濃度(今回の実験ではBOD 20 mg/L程度)以上含有する排水中では、微生物による1,4-ジオキサン除去率が低下することが示唆され、微生物により効率的に1,4-ジオキサンを除去するためには、前処理によって易分解性有機物濃度が低下させることが有効であると示唆された。
    一般社団法人 廃棄物資源循環学会, 2018年, 廃棄物資源循環学会研究発表会講演集, 29, 425, 日本語

  • 70°C膜分離リアクターによる下水汚泥の高速嫌気性処理
    吉田弦, 吉田弦, 瀬山智博, 平康博章, 笠井浩司
    2018年, 日本水環境学会年会講演集, 52nd

  • 硝化処理および膜濾過を併用した嫌気発酵消化液による微細藻類培養
    LIU Xin, 石崎恒平, QIAN Jun, 伴修平, 吉田弦, 瀬山智博, 秋月真一, 戸田龍樹
    2018年, 日本水環境学会年会講演集, 52nd

  • 琵琶湖で繁茂する水草を原料としたメタン発酵消化液の水耕栽培における利用可能性
    畑直樹, LIU X., 田口夏帆, 金本良成, 吉田弦, 吉田弦, 瀬山智博, 戸田龍樹, 伴修平
    2018年, 園芸学研究 別冊, 17(2) (2)

  • アメリカミズアブ幼虫に処理させた有機性廃棄物残渣中の悪臭性低級脂肪酸濃度
    川崎淨教, 平康博章, 堀晃宏, 橋本結花, 松本由樹, 瀬山智博, 吉田弦, 笠井浩司, 藤谷泰裕
    2017年03月28日, 日本畜産学会大会講演要旨, 122nd, 213, 日本語

  • 矢吹 芳教, 小畑 雅裕, 吉田 弦
    2つの処分場から採取した微生物を用いて、1,4-ジオキサン除去実験を実施した結果、易分解性有機物濃度が低く有機物に占める1,4-ジオキサンの割合が高い処分場で採取された微生物のほうが1,4-ジオキサン除去率が高かった。また、曝気による前処理によって易分解性有機物濃度が低下することで、微生物による1,4-ジオキサン分解が促進されることが示唆された。
    一般社団法人 廃棄物資源循環学会, 2017年, 廃棄物資源循環学会研究発表会講演集, 28, 411, 日本語

  • 高温膜分離可溶化槽による下水汚泥の嫌気性処理の高速化
    吉田弦, 瀬山智博, 平康博章, 笠井浩司
    2017年, 日本水環境学会年会講演集, 51st

  • ウシ用腸溶性生菌剤カプセルが腸内細菌相に与える影響
    瀬山智博, 平康博章, 吉田弦, 大沼愛子, 邱永晋, 中島千絵, 笠井浩司, 鈴木定彦
    2016年03月27日, 日本畜産学会大会講演要旨, 121st, 237, 日本語

  • Decentralized Energy Production System by Anaerobic Digestion Using Organic Waste and Exhaust Heat
    TADA Chika, TAKIZAWA Kenji, Gen YOSHIDA
    Oral Presentaions
    Field Science Center, Graduate School of Agricultural Science, Tohoku University, 2016年03月, Journal of Integrated Field Science, 13, 43 - 43, 英語

  • 滝沢 憲治, 吉田 弦, 中村 和徳, 中野 和典, 多田 千佳
    公益社団法人 日本水産学会, 2016年, 日本水産学会誌, 82(2) (2), 157 - 157, 日本語

  • アメリカミズアブ幼虫による牛ふん処理における物質収支
    平康博章, 瀬山智博, 吉田弦, 笠井浩司, 藤谷泰裕
    2016年, 日本畜産学会大会講演要旨, 121st

  • 膜分離可溶化プロセスによる下水汚泥の高速処理
    吉田弦, 瀬山智博, 平康博章, 笠井浩司
    2016年, 日本水環境学会年会講演集, 50th

  • 超高温膜分離可溶化槽による下水汚泥の高速減容化
    吉田弦, 瀬山智博, 平康博章, 笠井浩司
    2016年, 日本水環境学会シンポジウム講演集, 19th

  • 低コスト・省力化,軽労化技術等の開発-自給飼料を基盤とした国産畜産物の高付加価値化技術の開発(牛)-第3編 自給飼料多給による高付加価値牛肉・牛乳生産技術の開発 第3章 発酵TMRの品質特性の解明ならびに地域飼料資源を活用した発酵TMR等による家畜飼養技術の開発 8 柑橘粕類を活用した発酵TMRによる乳牛の暑熱対策技術の開発(2)発酵TMRの飼料特性解明及び乳牛への給与
    平康博章, 瀬山智博, 吉田弦, 笠井浩司
    2016年, 農林水産省農林水産技術会議事務局研究成果, (547) (547)

  • Energy Production from Fish Waste in Large-scale Anaerobic Digestion
    TAKISAWA Kenji, YOSHIDA Gen, TADA Chika, NAKAI Yutaka, FUKUDA Yasuhiro
    Poster Presentation
    Field Science Center, Graduate School of Agricultural Science, Tohoku University, 2015年03月, Journal of Integrated Field Science, 12(12) (12), 82 - 82, 英語

  • 玄米によるNFC補充が発酵TMRを摂取した乳牛の窒素利用性に及ぼす影響
    吉田弦, 平康博章, 瀬山智博, 笠井浩司, 田渕雅彦, 藤谷泰裕
    2015年, 日本畜産学会大会講演要旨, 119th

  • 牛用腸溶性生菌剤カプセルが牛の腸内細菌相に与える影響
    瀬山智博, 平康博章, 吉田弦, 笠井浩司
    2015年, 食肉に関する助成研究調査成果報告書, 33

  • Small Scale of Anaerobic Digestion for Decentralized Energy Production and Bioresource Recycling
    Tada Chika, Suzuki Takashi, Yoshida Gen, Baba Yasunori
    Field Science Center, Graduate School of Agricultural Science, Tohoku University, 2014年03月, Journal of Integrated Field Science, 11, 35 - 38, 英語

  • Improvement of the Anaerobic Digestion Performance for Fish Industry Waste Recycles
    Yoshida Gen, Kimura Kanako, Tada Chika
    Poster Session
    Field Science Center, Graduate School of Agricultural Science, Tohoku University, 2014年03月, Journal of Integrated Field Science, 11, 87 - 87, 英語

  • 吉田 弦, 多田 千佳
    Marine products industry discharges large amounts of fish waste in Tohoku coastal area. Fish waste can be used for anaerobic digestion because of its high chemical oxygen demand (COD). In general, fish waste is protein-rich substrates, and their degradation products (ammonium) can inhibit the process. Co-digestion assays of fish waste with active sludge were undertaken. The influence of oyster shell and carbon carrier for anaerobic digestion of fish waste was investigated. On mesophilic anaerobic digestion of fish waste, it was observed that oyster shell contracted the inhibition and improved methane production. The methane production was increased on anaerobic digestion of fish waste with oyster shell by carbon carrier. When fish content of the substrate was 20% and HRT was 20 days, methane yield was about 0.5 on continuous anaerobic digestion of fish waste with oyster shell.
    一般社団法人 日本エネルギー学会, 2013年, 日本エネルギー学会大会講演要旨集, 22, 98 - 99, 日本語

  • 炭素繊維担体を用いたメタン発酵の高効率化の検討
    鈴木崇司, 吉田弦, 多田千佳
    2013年, 農業施設, 44(3) (3)

  • 水産廃棄物資源化のための魚アラの高効率メタン発酵
    吉田弦, 多田千佳
    2013年, 農業施設, 44(3) (3)

  • 井原一高, 吉田弦, 豊田淨彦, 岩崎匡洋, 梅津一孝
    畜産業において,動物用抗菌剤(抗生物質および合成抗菌薬)は,家畜の疾病治療および成長促進を目的として広く使用されている。2003年の統計によれば,日本における抗生物質の使用量は年間2,000tを超え,その中でも動物用医薬品および飼料添加物としての利用が約1,100tと推定されている。家畜に投与された動物用抗菌剤の一部は代謝分解されるものの,大部分は糞尿や畜産物を経由して体外に排出される。近年,微量化学物質の分析技術の向上により,環境中の医薬品の関心が高まっている。日本においても,水環境中から医薬品成分の検出に関する報告が相次いでいる。特に,動物用抗菌剤は畜産業が盛んな地域や畜産施設周辺の河川水から検出されている(表1)。動物用抗菌剤の使用は家畜の健康維持と生産性向上に貢献している。しかし,これらのベネフィットと共に,薬剤耐性菌の増加を引き起こすリスクも増加する。特に,家畜に対し動物用抗菌剤を飼料添加物として長期間にわたって投与すると,家畜体内の各種細菌が耐性を獲得する機会が増加する。これら薬剤耐性菌の存在は家畜の疾病治療を困難にするだけでなく,薬剤耐性遺伝子は畜産物や周辺環境を通じてヒトへの伝播も指摘されている。発生した耐性遺伝子は,細菌の種類を超えて増加し,様々な環境を渡り歩いて拡散することから,増殖可能な二次的化学汚染とみなすことができる。代謝分解されなかった動物用抗菌剤や投与した家畜体内で発現した薬剤耐性菌は,糞尿に残留している可能性が高い。一般に家畜糞尿は資源として利活用されることが望ましく,堆肥化に加え嫌気性消化によるエネルギーの回収や発酵残渣の液肥利用が資源化手法として挙げられる。環境汚染の防止や糞尿資源の安全性確保のためには,糞尿由来の動物用抗菌剤に関連するリスク低減手法の確立が重要な課題となる。嫌気性消化は,家畜糞尿処理と同時にエネルギー回収ができる点で畜産農家にメリットがあり,フルスケールのバイオガスプラントの普及が進んでいる。本稿では,嫌気性消化による薬剤耐性菌のリスク低減と残留薬剤の分解について報告する。
    土壌微生物研究会, 2012年, 土と微生物, 66(2) (2), 47 - 50, 日本語
    [招待有り]
    記事・総説・解説・論説等(学術雑誌)

■ 書籍等出版物
  • バイオリアクターによる大量培養と後工程の最適化
    分担執筆, 第11章 バイオリアクターによるエネルギー・化成品の生産,5節 膜ろ過技術を応用した新しいバイオリアクターによるメタン生成, 2026年01月, ISBN: 9784867981283

  • 微生物を用いた有用物質生産技術の開発
    吉田弦
    分担執筆, 第5章 バイオプロセスの効率化・省エネ化と環境負荷低減 2節 メタン発酵の処理時間の短縮化, 技術情報協会, 2024年06月, ISBN: 9784867980231

  • 農業・食料生産分野におけるバイオマス利用工学 : 循環型社会のための生物資源利用
    農業食料工学会, 農業食料工学会生物資源部会
    分担執筆, 2.2.2 食品廃棄物のメタン発酵, コロナ社, 2023年04月, 日本語, ISBN: 9784339066654

■ 講演・口頭発表等
  • 膜分離可溶化プロセスによる高濃度下水汚泥の高速発酵
    吉田弦, 平康博章, 井原一高, 笠井浩司
    第53回日本水環境学会年会, 2019年03月, 日本語, 山梨大学, 国内会議
    ポスター発表

  • 小規模酪農場におけるバイオガスユニットを用いたバイオマス循環の実証試験
    牧野航汰, 井原一高, 吉田弦, 弓削太郎, 梅津一孝
    農業食料工学会関西支部第140回例会, 2019年03月, 日本語, 神戸大学, 国内会議
    口頭発表(一般)

  • 磁気力制御による畜産廃水からの動物用抗菌剤の濃縮分離と回収
    吉田朋高, 井原一高, 吉田弦, 梅津一孝
    農業食料工学会関西支部第140回例会, 2019年03月, 日本語, 神戸大学, 国内会議
    口頭発表(一般)

  • ステンレスパイプに付着した乳タンパク質洗浄における表面平滑化が消費エネルギーに与える影響
    小松篤弥, 井原一高, 吉田弦, John Schuller, 梅津一孝, 山口ひとみ
    農業食料工学会関西支部第140回例会, 2019年03月, 日本語, 神戸大学, 国内会議
    口頭発表(一般)

  • pH制御型電気化学シーディングを用いた畜産廃水からの動物用抗菌剤の磁気分離
    岩崎光一郎, 井原一高, 吉田弦, 梅津一孝
    第140回農業食料工学会関西支部例会, 2018年10月, 日本語, 三菱マヒンドラ農機, 国内会議
    口頭発表(一般)

  • 畜産廃水に残留するテトラサイクリン系抗生物質の磁気濃縮分離
    石堂一樹, 井原一高, 吉田 弦, 酒井 保蔵, 梅津一孝
    農業環境工学関連学会2018年合同大会, 2018年09月, 日本語, 愛媛大学, 国内会議
    口頭発表(一般)

  • ステンレスパイプ内表面に付着した乳タンパク質の脱離における表面平滑化の影響
    竹原昴亜, 井原一高, John Schueller, 吉田 弦, 梅津一孝, Hitomi Yamaguch
    農業環境工学関連学会2018年合同大会, 2018年09月, 日本語, 愛媛大学, 国内会議
    口頭発表(一般)

  • Magnetic Concentration of Veterinary Antibiotics from Livestock Wastewater Using a Permanent Magnetic Separator
    IHARA Ikko, Kazuki Ishido, YOSHIDA Gen, TOYODA Kiyohiko, Kazutaka Umetsu, Yasuzo Sakai
    The 9th International Forum on Magnetic Force Control, 2018年09月, 英語, SEACLOUD hotel, Busan, Korea, 国際会議
    口頭発表(一般)

  • High-rate Anaerobic Treatment of Sewage Sludge Using a Combined Hyper Thermal Solubilization and Membrane Separation System
    YOSHIDA GEN, SEYAMA TOMOHIRO, HIRAYASU HIROFUMI, IHARA IKKO, KASAI KOJI
    Water and Environment Technology Conference 2018, 2018年07月, 英語, Matsuyama, Sewage sludge is an intensive kind of biomass waste, a collection infrastructure is in place, that suitable for utilization. Anaerobic digestion is a technique that can reduce the solids in sewage sludge and recover energy from it. However, due to the long fermentation time, it is necessary to install a huge digestion tank as part of this process. In this study, we investigated, 国際会議
    口頭発表(一般)

  • Magnetic Concentration of Veterinary Antibiotics from Livestock Wastewater Using a Permanent Magnetic Separator
    IHARA Ikko, Kazuki Ishido, YOSHIDA Gen, TOYODA Kiyohiko, Kazutaka Umetsu, Yasuzo Sakai
    The International Workshop on Material Analysis and Processing in Magnetic Fields (MAP8), 2018年06月, 英語, Grenoble, France, 国際会議
    口頭発表(一般)

  • 畜産廃水からの動物用抗菌剤の磁気分離-磁気シーディングにおけるpH 制御-
    岩崎光一郎, 井原一高, 吉田弦, 豊田淨彦, 梅津一孝
    農業食料工学会関西支部第139回例会, 2018年03月, 日本語, 京都大学, 国内会議
    口頭発表(一般)

  • ステンレスパイプに付着した乳タンパク質の洗浄プロセスにおける表面超平滑化の影響
    竹原昴亜, 井原一高, 吉田弦, John Schueller, 豊田淨彦, 梅津一孝, Hitomi Yamaguchi
    農業食料工学会関西支部第139回例会, 2018年03月, 日本語, 京都大学, 国内会議
    口頭発表(一般)

  • 永久磁石を用いた畜産廃水からのテトラサイクリン系抗生物質の磁気濃縮分離
    石堂一樹, 井原一高, 吉田弦, 豊田淨彦, 酒井保蔵, 梅津一孝
    2018年農業施設学会学生・若手研究発表会, 2018年02月, 日本語, 筑波大学, 国内会議
    ポスター発表

  • pH制御電気化学磁気シーディングによる畜産廃水からの抗生物質の磁気分離
    岩崎光一郎, 井原一高, 吉田弦, 豊田淨彦, 梅津一孝
    2018年農業施設学会学生・若手研究発表会, 2018年02月, 日本語, 筑波大学, 国内会議
    ポスター発表

  • 酪農廃棄物の資源化のための電解酸化法とメタン発酵によるハイブリッドプロセスに関する研究
    吉田 弦, 井原 一高, 豊田 淨彦, 梅津 一孝
    農業環境工学関連学会2012年合同大会, 2012年, 日本語, 国内会議
    口頭発表(一般)

  • 電気化学反応による生乳に残留したセフェム系抗生物質の分解処理
    北薗弓佳, 井原一高, 吉田弦, 豊田淨彦, 梅津一孝
    農業環境工学関連学会2012年合同大会, 2012年, 日本語, 国内会議
    口頭発表(一般)

  • メタン発酵および電気化学反応による家畜糞尿における抗生物質耐性菌リスクの低減
    吉竹惠, 井原一高, 吉田弦, 豊田淨彦, 岩崎匡洋, 梅津一孝
    農業環境工学関連学会2012年合同大会, 2012年, 日本語, 国内会議
    口頭発表(一般)

  • ダイヤモンド電極を用いた脱色処理プロセスの検討
    吉田 弦, 井原 一高, 豊田 淨彦, 吉田 茂
    農業環境工学関連学会2012年合同大会, 2012年, 日本語, 国内会議
    ポスター発表

■ 所属学協会
  • 廃棄物資源循環学会

  • 農業施設学会

  • 農業食料工学会

  • 日本水環境学会

■ 共同研究・競争的資金等の研究課題
  • 生分解性メタン発酵消化液タブレットの創成と藻類増殖促進機構の解明
    浅岡 聡, 竹田 一彦, 井原 一高, 吉田 弦
    日本学術振興会, 科学研究費助成事業, 基盤研究(B), 広島大学, 2025年04月01日 - 2028年03月31日

  • 捕食性細菌による可溶化処理を核とした下水汚泥嫌気性消化の高度化
    井上 大介, 池 道彦, 田中 靖浩, 吉田 弦
    日本学術振興会, 科学研究費助成事業, 基盤研究(B), 大阪大学, 2023年04月01日 - 2027年03月31日
    本研究では、他の細菌を溶菌し捕食する“捕食性細菌”の特異な生育特性を活用した汚泥可溶化処理により、余剰汚泥の低分解性を解消し、高効率かつ高収率なメタン回収を実現する嫌気性消化システムを確立することを目的としている。また、この目的を達成するため、①汚泥可溶化に有望な捕食性細菌の探索、②有望な捕食性細菌の溶菌特性の解明、③有望な捕食性細菌による汚泥可溶化処理の最適化、④捕食性細菌処理のメタン生成に対する有効性の評価の4つの課題を設定し、取り組むこととしている。 初年度となる2023年度には、主に課題①『汚泥可溶化に有望な捕食性細菌の探索』、課題②『有望な捕食性細菌の溶菌特性の解明』に取り組んだ。課題①においては、環境試料からの捕食性細菌の分離を試み、複数の捕食性細菌を新たに取得することに成功した。また、新たに分離された捕食性細菌、ならびに既に取得している捕食性細菌を対象として、系統分類の異なる細菌株に対する溶菌能を評価した。さらに、課題②において、取得した捕食性細菌の全ゲノムを解析し、既に取得している捕食性細菌やGenBankに登録されている既知の捕食性細菌のゲノムとの比較を行うことにより、遺伝子レベルでの特徴について調査を進め、その一端を明らかにすることができた。さらに、取得した捕食性細菌を用いて同一条件で余剰汚泥の可溶化について検討した結果、捕食性細菌の種類によって可溶化の速度が異なることが確認され、捕食性細菌の種類ごとに可溶化の効果を最大化する培養条件やそのキーファクターを特定することが重要であることが明らかとなった。

  • 捕食性細菌による可溶化処理を核とした下水汚泥嫌気性消化の高度化
    井上 大介, 池 道彦, 田中 靖浩, 吉田 弦
    日本学術振興会, 科学研究費助成事業, 基盤研究(B), 大阪大学, 2023年04月01日 - 2027年03月31日

  • 直接電子伝達を援用した嫌気性MBRによる畜産バイオマスの革新的循環プロセスの構築
    吉田 弦
    日本学術振興会, 科学研究費助成事業 基盤研究(C), 基盤研究(C), 神戸大学, 2023年04月01日 - 2026年03月31日

  • 最終処分場浸出水等に含まれるPOPs等の排出機構の解明とリスク低減技術の開発
    環境再生保全機構, 環境研究総合推進費, 2023年04月 - 2026年03月, 研究分担者

  • メタン発酵消化液ペレットを用いた陸―海を繋ぐ新たな貧栄養海域の肥沃化法
    浅岡 聡, 梅原 亮, 井原 一高, 吉田 弦
    日本学術振興会, 科学研究費助成事業 基盤研究(B), 基盤研究(B), 広島大学, 2021年04月01日 - 2024年03月31日
    現在,一部しか利活用先が開拓されていないメタン発酵で副生する消化液の新たな有効利用方法を開拓できればバイオガス発電の普及が容易となる。また,近年の貧栄養化に伴う漁業生産量の低下を回復させることも重要な課題である。そのため,畜産廃棄物由来のメタン発酵消化液をバインダーで固め,貧栄養化海域に栄養塩を溶出させ肥沃化を達成するための海洋肥沃化ペレットを開発する。2021年度の実績は以下の通りである。 (1)海洋肥沃化ペレットの作製に好適な消化液の作製では,メタンガス収率が高く,かつ海洋肥沃化ペレット作製に好適な栄養塩濃度が高い消化液が生成されるメタン発酵条件のパラメーターを決定することを目的とした。畜産廃棄物などを基質に嫌気条件下で発酵試験を行うと消化液中の溶存態無機窒素は主としてアンモニア態窒素であった。アンモニア態窒素は微細藻類の増殖にとって必要であるが,ワカメやノリの色落ちを防ぐためには,消化液中の硝酸態窒素濃度も上昇させる必要がある。今後,消化液の硝酸態窒素濃度を上昇させるための発酵条件を検討する。消化液中のリン濃度は,消化液のpHを6に低下させると上昇した。 (2)海洋肥沃化ペレットの作製および,海洋肥沃化ペレットからの栄養塩の溶出挙動の把握では,消化液を固化させてペレットを成型するため,現場使用に耐えうる強度が得られるセメントをバインダーとして海洋肥沃化ペレットを作製した。海洋肥沃化ペレットから人工海水への栄養塩溶出量をバッチ法にて評価したところ,主たる溶存無機窒素はアンモニア態窒素で,62 ug-N/g溶出,リンについては,リン酸態リンが6 ug-P/g溶出した。 (3)2022年度の本実験に向けて海洋肥沃化ペレットによる微細藻類の増殖を評価するため, f/2培地で底生微細藻Nitzschiaの培養方法の最適化,および大型水槽でワカメを培養するための予備実験を行った。

  • 乳酸発酵および光合成微生物による小規模地域内の資源・エネルギー循環の促進
    日高 平, 戸苅 丈仁, 中村 真人, 山岡 賢, 吉田 弦, 佐野 修司
    日本学術振興会, 科学研究費助成事業 基盤研究(B), 基盤研究(B), 京都大学, 2020年04月01日 - 2024年03月31日
    農業集落排水汚泥の性状について調査したところ、有機物(VS)/固形物(TS)比は概ね0.8程度であった。現場での貯留中の分解により、VS/TS比がやや低下する可能性が考えられた。メタン発酵実験でのバイオガス発生率は、0.1~0.2 NL/gVS-added程度であった。VS/TS比とバイオガス発生率の関係は他の排水処理汚泥と同様であることが確認された。 模擬生ごみの連続的に投入する貯蔵実験を、乳酸発酵と競合する反応を引き起こす恐れのある他の細菌源として浄化槽汚泥を添加する条件も含めて行い、乳酸発酵環境の安定性を検証した。その結果、反応器内のpHが3.5前後に低下し、微生物による固形性有機物の分解が抑制された。生成された有機酸として乳酸が大半を占めており、酢酸はわずかであった。これより、乳酸発酵と競合して有機物の分解を引き起こす懸念のある浄化槽内の他の細菌源を添加しても、安定して乳酸発酵環境が維持されていたと考えられた。嫌気性消化実験にて、溶解性成分を除いた乳酸発酵後の模擬生ごみからのバイオガス発生量は、乳酸発酵前の模擬生ごみからの量に対して8割程度以上であった。乳酸濃度および共存物質濃度からpH値を算出するモデルを作成したところ、計算値は概ね実験値に一致した。 光合成微生物の培養実験として、集積培養液を植種して下水汚泥試料との混合培養を試みた。菌叢解析によるRhodospirillaceae科の構成率(%)と真正細菌遺伝子数に対するpufM遺伝子数の関係を比較したところ、両者の間の関係は概ね一定であった。またpufM遺伝子数とカロテノイドの測定結果が関連していた、下水汚泥試料との混合培養におけるRhodospirillaceae科の光照射条件下での挙動は、pufM遺伝子数やカロテノイドの分析で把握可能であると考えられた。また、農地に施用された汚泥の有機物形態の評価のため、土壌からのリン酸緩衝液抽出や加温抽出などの方法論の検討を行った。

  • 畜産系バイオマスの嫌気性膜分離プロセス構築と消化液の複合的機能創出
    吉田 弦
    日本学術振興会, 科学研究費助成事業 基盤研究(C), 基盤研究(C), 神戸大学, 2020年04月01日 - 2023年03月31日
    本研究では、エネルギ回収技術であるメタン発酵の酪農での導入の課題となっている、発酵設備の巨大さと消化液利用を解決するために、嫌気性膜分離プロセス(嫌気性MBR)を構築することを目的とした。また、藻類培養に直接利用できるような改質された消化液を回収することを目指した。そのために、実験室規模の嫌気性リアクタを用いて精密ろ過膜や遠心分離を用いた固液分離型のメタン発酵試験を実施した。前年度では、リアクタにおける水理学的滞留時間(HRT)を短縮すると、バイオガス収率が顕著に低下する傾向が見られた。本年度では菌体の馴養を行いながら運転をすることで、収率の低下を抑制することができた。バイオガス生成速度で評価すると、水理学的滞留時間の短縮に伴い生成速度は向上した。このことから、嫌気性MBRなどの固液分離の導入により、液体畜産バイオマスのメタン発酵を高速化できる可能性が示された。嫌気性MBR消化液を利用した微細藻類の培養試験を引き続き実施した。リンの添加の有無の影響を評価したとこと、リンの添加に関わらず微細藻類の成長特性は同等であった。このことから嫌気性MBR消化液は栄養塩を添加することなく、直接利用できる可能性が示された。

  • 産業活動由来の希薄な窒素化合物の循環技術創出―プラネタリーバウンダリー問題の解決に向けて
    NEDO, ムーンショット型研究開発事業, 神戸大学, 2020年11月, 研究分担者

  • 小規模下水処理場での嫌気性消化および肥料高品質化による資源・エネルギー循環
    日高平, 吉田弦
    前田記念工学振興財団, 2019年度研究助成, 神戸大学, 2019年03月 - 2020年04月, 研究分担者

  • 新規メンブレンリアクターによる食品廃棄物の高速バイオガス化技術の開発
    吉田弦
    ひょうご科学技術協会, 令和元年度学術研究助成, 神戸大学, 2019年04月 - 2020年03月, 研究代表者

  • 高温膜分離可溶化槽を利用した下水汚泥嫌気性処理の高速化
    吉田弦, 瀬山智博, 平康博章
    日本下水道協会, 公益信託下水道振興基金研究助成, 大阪府立環境農林水産総合研究所・神戸大学, 2016年11月 - 2019年10月, 研究代表者

  • 野菜残さ等の液肥化・利活用実証実験支援事業にかかる研究
    伴修平, 刘鑫, 戸田龍樹, 畑直樹, 吉田弦, 平康博章
    草津市, 草津市野菜残さ等の液肥化・利活用実証実験支援事業費補助金, 神戸大学, 2018年04月 - 2019年03月, 研究分担者

  • 河川中農薬モニタリング調査
    吉田弦, 矢吹芳教
    環境省, 平成29年度農薬残留対策総合調査, 大阪府立環境農林水産総合研究所, 2017年04月 - 2018年03月, 研究代表者

  • 琵琶湖水草を材料としたメタン発酵消化液の改質による高付加価値食物の開発およびその実用化に向けた計画策定
    滋賀県, 平成28年度水草対策技術等開発事業, 大阪府立環境農林水産総合研究所, 2016年04月 - 2017年03月, 研究分担者

  • 膜分離型高速汚泥処理システムの開発
    吉田弦, 瀬山智博, 平康博章
    大阪湾フェニックスセンター・3R研究財団, 廃棄物・海域水環境保全に係る調査研究助成, 大阪府立環境農林水産総合研究所, 2015年04月 - 2016年02月, 研究代表者

  • 吉田 弦, 瀬山智博, 平康博章
    科学技術振興機構, 産学が連携した研究開発成果の展開 研究成果展開事業 マッチングプランナープログラム, 研究成果展開事業(企業化開発・ベンチャー支援・出資), 地方独立行政法人大阪府立環境農林水産総合研究所(環境情報部、環境研究部、食の安全研究部及び水産研究部, 2016年04月 - 2016年, 研究代表者

  • 電解酸化法とメタン発酵によるハイブリッド型畜産廃水浄化プロセスの確立
    吉田 弦
    日本学術振興会, 科学研究費助成事業 特別研究員奨励費, 特別研究員奨励費, 神戸大学, 2010年 - 2011年
    畜産廃水,特に廃棄乳に含有する乳脂肪を構成する高級脂肪酸は,メタン発酵における微生物活性を阻害することが報告されている。本研究では畜産廃水に対して電解酸化法による前処理を適用し,高級脂肪酸などの難分解性物質の転換や有機物負荷の低減を試みた。本年度は電解酸化法による牛乳中の高級脂肪酸の分解特性,電解酸化法による前処理が廃棄乳のメタン発酵に及ぼす影響,およびハイブリッドプロセスにおけるエネルギ収支について検討を行った。 1.電解酸化法による牛乳中の高級脂肪酸の分解特性 DSA(Dimensionally Stable Anode)を用いた電解酸化処理によって牛乳中の高級脂肪酸濃度が減少した。脂肪酸の反応速度定数はCODと比較して非常に大きいため,牛乳の電解酸化処理において脂肪酸は選択的に分解されることが判明した。 2.電解酸化法による前処理が廃棄乳のメタン発酵に及ぼす影響 DSAを用いた電解酸化法による前処理により,牛乳のメタン発酵におけるメタン生成量は増加した。 TiPbO_2電極を用いた電解酸化法で前処理した牛乳を対象としたところ,メタン発酵の阻害が観察された。これはラクトースなどの電気化学的酸化により生じたギ酸が,リアクタ内のメタン生成菌では資化困難なためと考えられた。 3.電解酸化-メタン発酵ハイブリッドプロセスにおけるエネルギ収支の試算 DSAを用いて2時間の電解酸化処理を行った場合,前処理に要する電力を後処理のメタン発酵によって賄うことができると示唆された。一方,6時間の電解処理を行った場合,発電量を超える電力が消費された。電解酸化法による前処理を行う場合は,エネルギ収支に留意して電解条件を検討する必要があった。

■ 産業財産権
  • 有機性汚泥の処理方法及び有機性汚泥の処理装置
    瀬山 智博, 吉田 弦, 平康 博章
    特願2015-127501, 2015年06月25日, 地方独立行政法人大阪府立環境農林水産総合研究所, 特開2017-006880, 2017年01月12日
    特許権

研究シーズ

■ 研究シーズ
  • 膜ろ過と微生物の固定化を利用した新規メタン発酵リアクタの開発
    シーズカテゴリ:環境・農学, エネルギー, 社会基盤(土木・建築・防災)
    研究キーワード:資源循環, バイオマス, メタン発酵, 膜ろ過, 再生可能エネルギー
    研究の背景と目的:メタン発酵は廃棄物系バイオマスのエネルギ変換技術であり、循環型経済のキーテクノロジーとされています。しかし、その処理速度の遅さにより巨大な設備を必要とするため、導入コストの面で課題があり、普及が限定的です。本研究では膜ろ過技術と微生物固定化技術を組み合わせた新しいリアクタを開発することで、メタン発酵の処理速度を高速化し、発酵設備の小型化を目指します。これにより循環型社会の形成に寄与するものです。
    研究内容:メタン発酵の高速化技術として発酵に関わる菌体を高密度で固定化するUASBという手法があります。しかし、下水汚泥や食品廃棄物といった懸濁物質を多量に含むバイオマスをUASBで処理することは困難です。本研究ではUASBの前処理として、AnMBRを適用しました。AnMBRは嫌気性リアクタと膜ろ過を組み合わせたもので、このAnMBRにおいてバイオマスの可溶化や酸発酵、懸濁物質の除去を行います。AnMBRから排出されたろ過液には、懸濁物質が含まれませんが、多量の有機酸を含みます。有機酸はメタン発酵における微生物の基質となるので、このろ過液をUASBに投入することで、バイオガスが生成しエネルギ回収を行うことができます。従来のメタン発酵では処理に20~30日を要しますが、本研究におけるAnMBRとUASBを組み合わせた新しいリアクタでは、5日以内でのバイオガス生成が可能であることが明らかになっています。

    期待される効果や応用分野:本研究の新規リアクタによるメタン発酵の高速化によって、食品残渣や下水汚泥などの廃棄物の受入可能量をこれまでの水準に維持したまま、処理施設の規模を縮小することに繋がります。このことは下水処理場や食品工場等で導入・運用しやすいコンパクトな廃棄物のエネルギ化施設を実現する可能性を秘めております。そのため、地域内での資源循環の促進や、再生可能エネルギの利用など気候変動対策に貢献しうると考えられます。
    関係する業績:関係する論文として、Journal of Material Cycles and Waste Managementに掲載予定の「High-rate Anaerobic Digestion of Sewage Sludge by Membrane Separation Solubilization coupled with UASB process 」があります。
  • 畜産バイオマスの嫌気性膜分離による消化液に複合機能創出
    シーズカテゴリ:環境・農学, エネルギー, 自然科学一般
    研究キーワード:持続可能な畜産業, メタン発酵, 微細藻類, 膜ろ過, 資源循環
    研究の背景と目的:家畜ふん尿の処理にメタン発酵を導入する事例が増加しています。しかし滞留時間の長さに起因して巨大な発酵槽を必要とすることや、発酵後の残渣である消化液の利用が困難であるという課題があります。本研究では嫌気性膜分離プロセスにより発酵槽の小型化と消化液の高品質化を図ります。膜ろ過後の消化液は藻類培養や施設栽培への適用など、利用範囲の拡大が可能であり、畜産票における新たなマテリアルフローの創出を目指します。
    研究内容:畜産バイオマス、特に乳牛糞尿を対象とした嫌気性膜分離プロセスを開発します。膜分離により増殖した微生物を流出させることなく、リアクタ内に保持することで、発酵時間の短縮を図ります。また回収された消化液を用いた微細藻類の培養を行います。通常の消化液は圃場で散布されることがほとんどでしたが、本プロセスにおける消化液は、膜ろ過されているために、菌体や懸濁物質が除去されており、様々な使用用途が考えられます。特に脂質生産性の藻類などを培養することで、エネルギ回収を行うことができます。現在までに嫌気性膜分離プロセスにより、メタン発酵の処理速度を4分の1程度に短縮できることを明らかにしました。また、得られた消化液を用いて脂質生産性藻類を培養し、市販の藻類培地と同等の成長量を示すことを確認しました。

    期待される効果や応用分野:本研究で構築を目指すプロセスにより、畜産バイオマスのメタン発酵に要する期間が大幅に短縮されることで発酵槽が小型化し、導入コストの低下が期待できます。また、消化液の性状や外観、安全性が向上することで複合的機能が創出され、利用可能性が拡大します。これらにより、畜産系バイオマスの新しいマテリアルフローを創出し、地域内資源循環の促進とともに持続可能な畜産業の発展に貢献します。
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