top of page

Toward the Realization of a Recycling Society in Hita City

日田市の循環社会実現へ

日田観光2IMG_3626.JPG

日田市三隈川中州からの夜景

Model Demonstration of Production and Utilization of
 MAP Mixed Liquid Fertilizer in Hita City

日田市におけるMAP混合液肥の製造と利用に関するモデル実証

 下水道資源由来の再生リンは、一般に粒状のMAPが肥料原料として取り引きされていますが、その製造コストはかなり高いのが実情です。再生リンを粒状ではなく、液状で利用するならば、粒状化装置の建設とそのランニングコストが削減される分だけ製造コストは安価になり、再生リンの回収・利用の拡大が期待されます。そこで、本事業では、粒状MAPの液肥化を行い、液状MAPとメタン発酵消化液由来のBio-CLF(濃縮バイオ液肥)を混合して利用するための技術開発を行い、水稲、ハクサイ、ピーマンなどで栽培実証と栽培技術体系を構築します。
​※MAP:水溶性のリン酸マグネシウムアンモニウムのことで、本プロジェクトでは、下水資源から回収して生成しています。


2023年8月8日
●実証代表者

九州大学大学院農学研究院教授 矢部光保
​●コンソーシアム構成員
九州大学大学院農学研究院、日田市農林振興部、日田市上下水道局、福岡市道路下水道局、大分県西部振興局、大分県農林水産研究指導センター農業研究部、静岡県立大学、大分県農業協同組合農業経済センター、(有)環境ビジネスソリューソン
、(株)石橋アグリビジネス、梶原真悟

 日田市のブランドとして、お米であれ、スイカであれ、高品質の農作物ができて、 しかも廃棄物の大量な処理も少なくなる。農家さんにプラス、それから行政にもプラス、それから消費者の方々へも値段も今までと変わらないのに美味しさの増した農産物を食べられるから喜んでいただけます。

​矢部光保

Japan depends on foreign countries for most of its raw materials for chemical fertilizers such as nitrogen, phosphorus and potassium. Moreover, since the production of nitrogen fertilizer uses a large amount of fossil fuel, it is also a problem from the viewpoint of preventing global warming. Furthermore, modern agriculture, which makes extensive use of chemical fertilizers and chemically synthesized pesticides, is causing a loss of biodiversity and significantly reducing the functions of ecosystem services. On the other hand, although a feed-in tariff system was introduced in 2012, progress in methane fermentation gas power generation using organic waste has been slow due to the bottleneck in the effective use of digestive juice, which is the fermentation residue. is. This is because digestive juice is more than 95% water, is expensive to store and spread, cannot be adjusted in composition, and contains suspended solids, making it unsuitable for agricultural use in Japan. On the other hand, if you choose purification treatment, the treatment cost will be high. In order to solve this problem, we have conducted extensive research and succeeded in developing a special biotechnology that we have acquired a patent for. That is Bio-CLF. We hope that you will understand the overwhelming effectiveness of this technology, and we will work with you to promote its utilization.

Expanding the "Circle of Circulation for the Future"
for sustainable development

Hita Biomass Recycling Center

資源化センターメタン発酵櫓IMG_3602_edited.jpg

メタン発酵櫓とバイオマス受入ヤード

Methane fermentation turret and biomass receiving yard

「広げよう 未来につなぐ循環の環」を持続的発展となるように

日田市バイオマス資源化センター

 日田市バイオマス資源化センターは2006年から、日田市の畜産、酒造企業、生ゴミ、排水汚泥などの有機廃棄物を1日80tを中温式メタン発酵により、電気エネルギーにしています。この豊富なバイオマス資源を背景に循環型社会の構築を目指しています。

 九州大学の矢部光保教授のBio-CLF Lab(濃縮バイオ液肥ラボ)は、2020年より、このバイオマス資源化センターで得られる消化液を使い、さらに高機能な肥料となるBio-CLF(有機濃縮液肥)となるよう実証実験をしています。

Since 2006, the Hita Biomass Resource Center has been converting 80 tons per day of organic waste from Hita City's livestock industry, brewing companies, garbage, and wastewater sludge into electric energy through medium-temperature methane fermentation. With this abundant biomass resource as a backdrop, we aim to build a recycling-oriented society.
 From 2020, Professor Mitsuyasu Yabe of Kyushu University's Biocliff Lab will conduct a demonstration experiment using digested liquid obtained at the Biomass Resource Center to produce Biocliff (organic concentrated liquid fertilizer), which will be used as a more highly functional fertilizer.

日田バイオマス資源化センターMAP_edited.png

日田市バイオマス資源化センター見取り図

Overall view of the Hita Biomass Recycling Center

​消化液の多量な放流の課題を解決するのがBio-CLF

 地域の有機廃棄物をエネルギーに変え、その残滓である堆肥と消化液を農産物の有機肥料にしていることは、サスティナブルなまちづくり「バイオマスシティ構想」を実現に向かっています。それでもまだまだ循環ということばには遠いのも現実です。
 現在、日田市バイオマス資源化センターでの年間の消化液の生産される量は、およそ30,000トンです。うち、農産物への液肥散布量は、タンクを配置して年間、130トンだけが活用されています。
 つまり、残りの大半は液肥として使われずに排水処理をして放流しているのが、現状なのです。この消化液の量を10%に濃縮し、しかも窒素、リン酸、カリウムに分け利用できるBio-CLFを導入できれば、大きく「循環の環」に近づくことになります。

Converting local organic waste into energy and using the residual compost and digested liquid as organic fertilizer for agricultural products is moving toward realization of the "Biomass City Concept" of sustainable urban development. Nevertheless, the reality is that we are still a long way from the word "circulation.
 Currently, the annual production of digested liquid at the Biomass Recycling Center in Hita City is about 30,000 tons. Of this amount, only 130 tons are used annually to spray liquid fertilizer on agricultural products.
 In other words, the majority of the remaining liquid fertilizer is not used and is discharged after wastewater treatment. If Bio-CLF can be introduced, which concentrates the digested liquid to 10% and can be used separately as nitrogen, phosphoric acid, and potassium, we will be much closer to the "'WA' of circulation.

資源化センター_受入ホッパーIMG_1730.jpg

生ごみ受入ホッパー

Garbage receiving hopper

資源化センターガスコージェネヤードIMG_3587.JPG

ガスコージェネヤード

Gas cogeneration yard

資源化センターガスホルダーIMG_3582.JPG

ガスホルダー

Gas holder 

牛王氏IMG_1748.JPG

​液肥貯蔵タンクとセンター主幹 牛王賢治氏

Liquid fertilizer storage tanks and Kenji Ushio, Center Director

Hita City's "Circle of Circulation" Septic Center Heads Toward Resource Conversion
Hita City Purification Center 

浄化センターと川IMG_3619.jpg

日田市浄化センター 第2消化タンクからの三隈川の眺望

View of Mikuma River from Hita City Purification Center Digestion Tank 2

浄化センターが資源化へ向かう日田市の「循環の環」

日田市浄化センター

 日田市浄化センターは、下水道の処理施設です。昭和56年に供用を開始し、一般家庭排水(約4万人分)、事業所排水(サッポロ、三和酒類、工場排水を1日あたり約16,000立方メートル処理して三隈川に放流しています。
 汚水は微生物を利用した標準活性汚泥法で処理し、濃縮・消化して汚泥脱水機と天日乾燥床で処理しています。そして、汚泥の処分は、セメントの原料(一部堆肥化)としてリサイクルしています。
 また、汚泥処理過程で発生する消化ガスを利用した消化ガス発電や、処理水を利用した小水力発電、太陽光発電を設置していますので、再生可能エネルギーの活用を身近に見学することができます。(→日田市HP)

 

 Bio-CLFとの共創として、「日田市におけるMAP混合液肥の製造と利用に関するモデル実証」の取り組みは、矢部光保教授が、バイオマス資源化センターの高濃度窒素を含有した汚泥に着目されて、高機能な液体肥料にできないかと研究されていたということを知り、これはすごい技術だなとわかったのが参画するきっかけとしては大きかったです。
 浄化センターでは、Bio-CLFのプラントを設置し、電気透析装置とかの機器類を配置させていただきます。資材としては消化液を、バイオマス資源化センターから運んできて、ここで、濃縮しBio-CLFを製造します。
 リン酸に関しては、最初は福岡市の下水道処理関連施設から九州大学に運んで、そこでMAP化します。これは下水道由来の粒状MAPは非常にコストが掛かる課題がありましたが、液状MAPにできるのは画期的なことです。
 将来的には、2016年に開設した日田市資源化センターの業務もこの下水処理をしている浄化センターにひとつにして、日田市のバイオマス事業のすべてをここに集約したいと考えて計画を進めています。

The Hita City Sewage Treatment Center is a sewage treatment facility. It began service in 1981 and discharges approximately 16,000 cubic meters per day of general household wastewater (for approximately 40,000 people) and business establishment wastewater (Sapporo, Sanwa Sake Brewery, and factory wastewater) into the Mikuma River.
 Sewage is treated by the standard activated sludge method using microorganisms, and then concentrated and digested in a sludge dehydrator and sun-dried bed. The sludge is then recycled as a raw material for cement (partially composted).
 The plant is also equipped with a digestion gas power generator that uses digestion gas generated in the sludge treatment process, a small-scale hydroelectric power generator that uses treated water, and a solar power generator, allowing visitors to observe the use of renewable energy at close hand.


 As a co-creation with Bio-CLF, the "Model Demonstration for Production and Utilization of MAP Mixed Liquid Fertilizer in Hita City" initiative was conducted by Professor Mitsuyasu Yabe, who focused on sludge containing high concentrations of nitrogen from the Biomass Recycling Center and was researching whether it could be turned into highly functional liquid fertilizer, which was amazing! This was a major factor in my decision to participate in the project.
 At the purification center, a Bio-CLF plant will be installed, and equipment such as an electrodialysis system will be installed. Digested liquid will be brought from the Biomass Recycling Center, where it will be concentrated to produce Bio-CLF.
 Phosphoric acid will first be transported from a sewage treatment facility in Fukuoka City to Kyushu University, where it will be converted to MAP. This is a breakthrough in that granular MAP derived from sewage is very costly, but liquid MAP can be produced.
 In the future, we are planning to unify the operations of the Hita City Recycling Center, which opened in 2016, into this purification center that also treats sewage, and to consolidate all of Hita City's biomass operations here.

浄化センターで3人IMG_1766.JPG

浄化センターにて、右から日田市浄化センター主幹 岩﨑 博良 氏、九州大学 矢部 光保 教授、日田市浄化センター 長野 哲夫 氏。

At the Hita City Sewage Treatment Center, from right to left: Mr. Hiroyoshi Iwasaki, Director of the Hita City Sewage Treatment Center, Prof. Mitsuyasu Yabe of Kyushu University, and Mr. Tetsuo Nagano of the Hita City Sewage Treatment Center.

浄化センタートマト試食IMG_3604.jpg

Bio-CLFで育てたトマトの食味を試食評価

Tasting evaluation of tomatoes grown in Bio-CLF

浄化センター_バイオクリフコンテナ予定地IMG_3608.jpg

Bio-CLFの製造タンク予定地

Proposed site for Bio-CLF's production tanks

浄化センター_メタン発酵櫓.jpg

第2消化タンク

Digestion tank 2

浄化センター_メタン発酵櫓上IMG_3612.jpg

第2消化タンクのメタン発酵の様子を見学

Observed methane fermentation in the second digestion tank.

農水省「下水汚泥資源の活用促進モデル実証」(課題番号:下5H4リ)

bottom of page