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ホティアオイの圧搾-メタン発酵処理による栄養塩·エネルギー回収法の検討

机译：榨菜苗-甲烷发酵处理中营养物和能量回收方法的研究

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浮遊性水草であるホティアオイは、世界各地の温帯·熱 帯域を中心に過剰繁茂し、航行障害や生態系の撹乱を引き 起こしている[1]。現在、除去後の有効的な利用法として、 低い運転コストで高含水率バイォマスからエネルギー回 収が可能なメタン発酵処理が注目されている。 植物バイォマスは、分解性の低い細胞壁と分解性の高い 溶存有機物を多く含有する細胞質により構成される。そこ で、圧搾処理によって固液を分離し、固形分はバイオ炭と して利用しつつ、液分をメタン発酵することでより高速で 処理できると考えられる。さらにメタン発酵の消化液は、 基質由来の栄養塩を高濃度で含有するため、藻類培養の培地等への高次利用が可能である（特願2019-198161)。本プ ロセスにおいて、ホティアオイからより効率的に液分ゃェ ネルギーおよび栄養塩を回収するには、脱水性能（搾汁率） や搾汁液中の有機物ならびに栄養塩濃度を向上させる必 要がある。既往研究では、アルフアルファを破砕処理する ことで、搾汁液中に含まれる栄養塩濃度が増加したことが 報告されている[2]。また、ニンジンに対する圧搾処理圧 力を高くすることで、搾汁率や可溶性固形物量が増加した ことが報告されているが[3]、ホティアオイの圧搾処理条 件は検討されていない。そこで本研究では、ホティアオイ への破砕処理法や圧力の違いが搾汁率や搾汁液の成分な らびにメタン発酵能へ与える影響を評価した。
机译：Hotiaoi是一种漂浮的水生植物，主要​​生长在世界各地的温带和热带地区，造成航行障碍和生态系统破坏[1]。目前，甲烷发酵处理作为去除后的有效用途，已经引起人们的关注，甲烷发酵处理能够以较低的运行成本从高含水量的生物质中回收能量。植物生物质由具有低降解性的细胞壁和含有大量高度可降解的溶解有机物的细胞质组成。因此，认为可以通过挤压处理将固体和液体分离，并且可以将固体成分用作生物炭，同时可以通过甲烷发酵以更快的速度处理液体成分。此外，由于甲烷发酵的消化液含有来自底物的高浓度营养物，因此可以作为藻类培养的培养基用于高级用途（日本专利申请第2019-198161号）。在此过程中，为了更有效地从Hotiaoi回收液体能量和养分，必须提高脱水性能（榨汁速度）以及果汁中有机物和养分的浓度。先前的研究报道，粉碎Alfalpha会增加果汁中营养物质的浓度[2]。另外，据报道，通过增加对胡萝卜的挤压压力，挤压速度和可溶性固形物的量增加了[3]，但是没有研究用于hotiaoi的挤压处理条件。因此，在这项研究中，我们评估了不同的破碎方法和压力对hotiaoi的影响，对挤压速率，挤压液体的成分和甲烷发酵能力的影响。

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