研究開発事業


 北海道のバイオ資源等を活用して、バイオ関連製品の事業化、企業化に向けた研究開発事業を行っています。
 平成8年から活動を続けている 「機能性食品」の研究会では、この分野で活躍されている研究者や企業の方を道内だけでなく本州からも多数お招きして情報交換を行いました。これらの成果は、地域結集型研究事業(新技術事業団)および地域コンソーシアム(通産省)の研究開発事業の開始において大きな力となりました。
 さらに、「産業廃棄物高利用」研究会も積極的に活動しています。

産学官連携環境バイオセミナー報告

 久々の環境部会でありましたが、さる11月30日(火)15:00−17:00、第一合同庁舎 第2会議室にて、産学官連携環境バイオセミナーとして開催されました。
 テーマは「有機系産業廃棄物のバイオ処理と活用〜環境バイオ産業の育成をめざして〜」として、北大の松田教授および(株)静内衛生社の行方専務から、環境浄化産業の現状と将来展望および新たな事業化をねらう産学連携バイオ企業などについて話題提供をして頂き、産業育成方策について討論した。北大の松田教授は大量に排出される家畜糞尿の現状、問題点について、特に環境を無視した家畜の多頭飼育を指摘され、解決策として、環境規制の強化(家畜糞尿排出量の制限)、家畜頭数の制限、そしてそれでも畜産が成り立つようにする方策としてバイオガスシステムの導入を提案された。バイオガスシステムが成り立つためには電力会社の買い取り優遇施策が最重要であり、価格再生可能エネルギーに対する税の優遇措置の必要性を訴えられた。
 静内衛生社の行方専務は有機系産業廃棄物のバイオ処理と活用の観点から、シーディング材の開発、事業化について熱く語られた。
出席者は27名で、熱心に議論に参加されました。引き続き懇親会にも10名参加されて議論の続き及び次の環境部会について盛り上がりました。                                                (文責 西陰)

【日 時】平成16年11月30日(火) 15:00−17:00
【場 所】第一合同庁舎 第2会議室
      (札幌市北区北8西2)
【プログラム】
15:00-15:50
「家畜糞尿等有機系廃棄物のバイオ処理技術開発」
 北海道大学大学院農学研究科・教授 松田 従三  氏

15:50-16:10 「有機系廃棄物の新しい浄化槽機能促進剤(シーディング剤)開発と企業戦略」
     (株)静内衛生社・取締役専務    行方 将泰  氏

16:10-16:20 休憩
16:20-17:00総合討論


平成14年度第1回 環境部会開催要旨

 去る10月8日(火)、HOBIA主催により、平成14年度 第1回環境部会が西村弘行副会長の司会・進行で、環境に携わる企業、大学、官公庁含め12名の参加のもと、開催されました。
 以下にその概要を報告します。
<日時> :平成14年10月8日(火)
<場所> :北海道経済産業局 会議室
<出席者>:12名
<テーマ>:
「今:何故シーディング剤 (有機廃棄物を利用した水処理(活性汚泥法、生物膜法)用シーディング剤)」

 HOBIAでは、かねてより家畜のふん尿によるバイオガスに注目し、各種の検討を実施してきましたが、近年、ふん尿の発酵等による堆肥化や、バイオガス発電等が盛んに行われるようになりました。
 今回の第1回環境部会では、(株)静内衛生社の占部一誠取締役顧問に同社が開発中のシーディング剤を中心にご講演を頂きました。同社は産業廃棄物のリサイクルと事業廃棄物の収集運搬をメインで行っており、静内町では環境清掃等にも係っている会社です。
 北海道大学 松田教授および北海道東海大学西村教授の協力により資源系廃棄物(家畜ふん尿、雑魚、木材)を利用したシーディング剤(発酵促進剤)を開発中です。このシーディング剤は浄化槽に添加すると、透視度が上昇する効果があることが、基礎実験等で確認されています。
 活性汚泥法、浄化槽法等の法令化により浄化槽の管理義務付けがなされ、し尿単独浄化槽から合併浄化槽へと変遷されています。しかし、合併浄化槽の問題点として負荷変動、保守作業、汚泥抜取清掃が生じる場合、処理機能のバランスが壊れるので、水質を向上させる為の策が必要となります。ここでシーディング剤の添加が有効になります。
 このシーディング剤は、特に清掃・汚泥抜取後生物量が不足した場合や、急に排水量が増加した時、毒物(殺虫剤、消毒剤、過度の油・洗剤)が流入した場合などに必要になります。シーディング剤の需要見込みとしては、国民の水洗化の要望、第7次下水道整備計画等を考慮すると、年間約100億円市場と予想され、新産業の創出に大いに期待できます。
 ご講演の後はシーディング剤の有効性、事業化等に関するご意見、討論が行われました。
 その後、(株)道央環境センターの伊藤技術顧問から、恵庭市異業種交流会による新潟県のごみ処理施設視察についての報告を頂きました。また、奥阿賀汚泥再生センター、上越地域広域行政組合の汚泥リサイクルパークの両施設の紹介を頂き、いずれも、最新の汚泥再生処理方式によるプラントにより、広域行政圏でのし尿並びにごみ処理を実施しているとの事でした。
 最後に北海道経済産業局バイオ産業振興室 伊藤室長補佐より、バイオ産業振興室からの各支援内容、新規事業に関し支援する補助金等のご説明を頂きました。

平成13年度第1回 環境部会開催される

 HOBIAでは、かねてより家畜ふん尿のバイオガス化等の研究・検討をしてきましたが、ご存知のようにふん尿の発酵等による堆肥化や、バイオガス発電等が行われるようになりました。一方、各地域で資源系廃棄物と云われる各種生ゴミ、水産加工残渣、下水汚泥などへの対応が緊急の課題とされています。このようなことから、家畜ふん尿とあわせて資源系廃棄物の処理と管理について、研究開発の一層の推進とガス化以外の企業化など、新しい産業に繋げることを目指して、第一回環境部会を開催しましたので、概要を報告します。
日時:平成13年6月26日(火)15:00〜17:00
場所:北海道経済産業局
出席者:11名
「陸生および海産廃棄物処理のための高効率シーディング剤の開発」
(株)シティック・サッポロ代表取締役  行方 将泰 氏
          ((株)静内衛生杜専務)
 当社は、札幌を中心にリサイクルと産業廃棄物のリサイクルと事業廃棄物の収集運搬を行っており、静内町で環境清掃等の衛生社にも係わっている。
 因みに静内町の処理場は日本で最後の標準活性汚泥方式で、現在は脱水して苫小牧の中間処理施設に運搬して乾燥されている。
 静内町の主要産業は二次産業であり、軽種馬の生産地でもある。軽種馬の生産頭勤ま平成11年で約3000頭である。また漁業については、平成11年度の魚種別漁獲高からサケ・ますの約530tが中心で、その他はタコ、カレイ、ホッケ、コンプなどがあげられる。しかし、サケ・ますは平成8年をピークにして平成11年には約1/3に減少している状況iこある。
 有機系の廃棄物の排出量と受入量を見ると、例えば、オカラが87t排出され、そのうち37tが処理されて、残り50tが酪農の飼料として利用されている。
 当社の調査では、公共の調査結果と大きな違いがあり、全てが適正に処理や有効利用されていないことが判った。このままでは将来的にコンポスト企業は行き詰まるると予想される。リサイクル施設ではインプットは複数あり受け入れはするが、アウトプットが1本しかない流れで、行き詰まるのは明らかであり、特に農業者の必要とするコンポストを生産するのではなく、第一に廃棄物の処理が目的で、その処分地あるいは処分先が農地であることが問題である。そこで、下水道汚泥をはじめ比較的コンスタントに、かつ、堆肥としては栄養バランスが良いと思われる素材に対して、新たな活用方法を考えた。インプットだけでなくアウトプット協力してもらうことで、地域内のゼロエミッションを図れる。
 次に浄化槽については、昭和62年から国の補助制度もあり、平成13年度で道内でも70を越える市町村が、補助制度を活用して水洗化事業を行っている。浄化槽はし尿のみを処理する単独浄化槽に代わって雨水以外の生活排水を処理する小型合併浄化槽が普及して、本年4月からは下水道計画区域以外での浄化槽の設置は、小型合併浄化槽に限定されている。
 小型合併浄化槽も構造基準型から性能基準型へ移行し、より小容量のものが要求されている。
 さて、シーディング剤(発酔促進剤)だが、製造工程は農業者が行ってきた堆肥製造法とさほど違いはなく、下水道脱水ケーキに木屑を混入し、その前に50〜200倍に希釈した菌種を散布する。菌種はバチルス属細菌の一種で、主として乳酸桿菌と酵母菌からなる発酵菌である。安全・安価で有効に働くことが基本である。この他に製造工程に於いて、悪臭の発生が少ないことが条件として考えられる。
 これらは〜死滅させることができる。また、し尿処理や合併槽等を好気的に処理する場合、bacillus.とノカルジア型細菌が融合すると、油脂分解性と無臭処理に有効であると云われることから、コンポスト化する場合にも応用が可能で、汚泥の減容をも同時に行うことができるのではないかと考えた。
 微生物と悪臭の発生の少ないことが確認されている。これは不飽和再生菌であるバチルス菌ですが、一次発酵段階で70度程度まで上昇することから、種子類も死滅させることができるためである。
 これらの検証のため、基礎実験と実地実験を実施した。基礎実験のシーディング剤の性状調査では、比重0.54、含水率20%で、生菌数は3日間20℃で静置した場合約2000万個で、4℃では約1000万個、70℃では約700万個あり、4℃、70℃で静置しても極端には減少しなかった。
 微生物の検鏡結果では、酵母菌、球菌、桿菌類の細菌は多数観察されたが、原生動物、微生動物等は確認されなかった。
 シーディング剤の新設添加調査として、小型合併浄化槽10件で、使用開始直後に一次処理槽(沈殿分離槽、嫌気濾床槽など)と、好気処理槽(接触ばっき槽、担体流動生物濾過槽、生物濾過槽など)にシーディング剤を、各々300gずつ添加し、シーディングを行う前の浄化槽の処理水透視度を調査し、約1ケ月後同じ浄化槽の透視度を調査した結果、透視度が1回目に比べ上昇した件数は4件、透視度が10度以上上昇した件数は1件、殆ど変わらないものが5件であった。
 また、シーディング剤の清掃後添加剤調査として、小型単独浄化槽12件と小型合併浄化槽21件で、各々300gずつシーディング剤を添加して、約1ケ月後に処理水の透睨度を調査した。その結果単独浄化槽では、約1ケ月後には透視変が上昇しており、20度以上が50%、5度以上は100%であった。
 一方、小型合併浄化槽では、清掃直前でも透視度20度以上75%、30度以上67%となり、清掃後シーディング剤添加によって単独浄化槽処理水の透視度は大幅に改善されていることが分かった。小型合併浄化槽の改善割合は単独浄化槽に比較して小さかったが、半年経過時点においても透視度30度以上が67%あり継続効果が確認された。
 季節にもよるが、浄化槽の立ち上がりは通常2〜3ケ月程度必要と云われており、シーディング剤を投入することにより、単独浄化槽では約1ケ月後の透視度の向上等が確課され、清掃直後も同様の確認がされた。
 今後、下水汚泥や家畜ふん尿を主原料としたものに、海産系廃棄物等の混合比や土壌菌の配合により、最も効果的な組み合わせについて検討したい。

「水産廃棄物を利用した高度不飽和リン脂質の微生物生産の試み」
 産業技術総合研究所 生物遺伝子資源研究部門 環境適応研究グループ 研究員  森田直樹 氏
 高度不飽和脂質の生理機能ですが、最近話題になっているDHA(ドコサヘキサエン酸)とEPA(エイコサペンタエン酸)の脂肪酸である。なぜ脂肪再如ミ高彦になっているかですが、さまざまな生理機能を持っており、主に魚油から採られており、比較的海藻等海の生物に存在している。
 近年ではバクテリアやカビにもDHAが確認されている。マグロの目や鰯にもDHAがたくさんありますが、近年の調査で魚はあまり合成能力を持っていないで、バクテリアとか植物が植物連鎖を経ることによって、最終的に大型の海産魚類に蓄積されると考えられている。高度不飽和脂肪酸とは、二重結合を持っている脂肪酸のことですが、明確な定義はないが代表的なものとしてDHAやEPAがある。
 高度不飽和リン脂質について、特異的な作用が明らかになってきた。例えば、美白作用や抗ガンによる脱毛抑制、C型肝炎の予防など、従来の製品に見られないものが見られていることから注目を集めている。従来のトリアシルグリセロール型のDHAの利用化ですが、北海道では廃棄物は魚の残滓、ホタテのウロ、イカゴロが多量に発生している。これらの処理の一つは焼却ですが海水の塩分を含んでいるためダイオキシンの発生の可能性がある。海洋投棄、埋め立てなどの処理が実情ですが、有効利用されているとは云えない。そこで、廃棄物から有用物質の抽出をしてDHAやEPAを回収している。イカの皮・ゴロ、サケの皮・白子などには多量の脂質が含まれており、かつ、DHAやEPAが多量に含まれているが原料確保に難点がある。
 微生物を使った生産方法で培養すれば、恒常的に原料が確保できる。イカゴロやサケの白子に大量のDHAやEPAが含まれているので、それから、微生物の培地を作る。ここにはDHAやEPAが含まれ、かつ、微生物が生きているために培地から成分を取り込むと同時に、DHAやEPAを取り込むことになる。
 このような微生物を原料として高度不飽和リン脂質の大量生産を考えた。微生物はイカゴロで作った培地の成長が早く、かつ、最終的な細胞の収量と脂質の収量も多かった。
 イカゴロ培地ではDHAは殆ど変わらないが、EPAは1%から11%に増えており、EPAが特異的に取り込まれることが特徴である。今後の課題としては、様々なバクテリアを調べてDHAの取り込みを調べたが、一つのキーポイントはいかに培地のDHAを有効に取り込む菌を見つけるかである。イカゴロやホタテのウロにはカドミウムが蓄積されており、いかに培地からカドミウムをのぞくかが課題である。低温域で生息するものの方が、高度不飽和酸が豊富である。今後は低温で培奏する装置、施設を目指す必要がある。DHAもEPAも微生物を培資することによって更に付加価値の高い物質に変換することが出来る。今回の研究では水産加工副産物の新たな利用方法と脂質の生産技術の開発で、培地を使ってDHA、EPAを微生物に取り込ませることが出来、従来用いている酵母エキスなどよりも微生物の成長が総じて良く、またこのような培地と微生物を用いた高度不飽和脂肪リン脂質の生産が高付加価値をもった製品と云える。

食と健康部会報告

 去る3月22日(木)17:00〜19:00、北海道経済産業局において札幌医科大学医学部助教授 岡野五郎氏をお招きし、「身体健康度を高める生活要因、特に食と運動の評価」をテーマに3月研究会を開催しました。雪印、ホクレン、北大、食科研など11名の参加で熱心な議論が交わされ、中高年の健康に関して北海道の特性を見出したいとの希望が出され、次年度も本研究会を継続することとしました。
○九大健康科学センター作成の「健康度診断検査」の得点から分類された身体的健康度が、臨床的身体症状および血液検査値といかなる関連を持つか、中高年女性(46・64歳)で検討した。その結果、身体的健康度と血液検査値の間には関連がなかったが、身体的健康度と臨床的身体症状は、よく相関していた。
○成人病検診を受診した中年女性(46−59歳)333名を対象に、身体的健康度(九大作成の質問紙)、臨床的身体状況および健康関連項目の状況について調査した。身体的健康度得点の上位群と下位群で差があった健康関連項目は、身体活動(現在並びに30歳代以降)、喫煙、飲酒、朝食の5項目であった。さらに、数量化U類*1による分析の結果、大きなカテゴリーレンジと有意な偏相関係数が得られた項目は、30歳以降の身体活動と飲酒の項目であり、健康度を2分する上で重要因子と示唆された。
 *1数量化U類:質的変数の場合の判別分析
○無作為抽出した40、50歳代の男女それぞれ105名(札幌市中央区在住)を対象に、自記式調査表を送付し、身体的健康度(九大作成の質問紙)と健康影響諸要因の状況を調査した。回収率は53%であった。数量化1類*2を用い、身体的健康度に対する健康関連諸因子の影響度の大きさを比較検討した。その結果、カテゴリー量の範囲から判断した上位5項目は、順に運動・スポーツ、平日歩行時間、飲酒、間食、BMI*3であり、身体活動レベルは身体的健康度を左右する強い影響因子であると示唆された(決定係数0.516、P<0.01)。しかし、本研究では標本数が少なく、大標本での再調査により、結果を確認することが重要である。
*2数量化T類:質的変数の場合の重回帰分析
*3BMI:BodyMassIndex[体重kg]/[身長]の2乗
○健康保持には栄養摂取だけでなく運動を組み合わせることによって効果が高まる。高齢者にとって良質な蛋白質の摂取の重要性が指摘されているところであるが、加えて体を鍛えることによって相乗効果が期待できる。
○特に積雪寒冷の北海道の場合、冬期間にいかに運動するかが問題である。札幌市は「健康づくりセンター」に集まって運動を薦めているが、カバーする地域が大きすぎて高齢者が出かけて来るには負担が大きい。むしろ近くて集まりやすい公民館などに週1回程度若者インストラクターを派遣することが望ましい。
○指導者が不足している。養成が急務である。エアロビのインストラクターを活用することも考えられる。今後標本数を増やして、身体健康度を高める食と運動に関して北海道の特性を見出す調査を企画していきたい。

平成12年度第1回環境部会開催報告
去る11月15日(水)13:00〜15:00、かでる2・7において今年度第1回の環境部会を開催しました。
この会は昨年度に引き続き、北海道東海大学環境研究所所長西村教授を座長に、家畜糞尿のバイオガスプラントの経過総括と家畜糞尿以外の農林水産系未利用資源や生ゴミなどを含めた広い資源化の方向を検討しました。

1.バイオガスプラントの検討経過
 北大松田教授を中心にNEDOのベンチャー型コンソーシアム事業に申請したが不採択となり、小規模プロジェクトに組み直してチャレンジしたが採用に至らなかった。
 NEDOの採用ポイントとして@特許がとれる新技術、A新産業おこし、B戸別型(大規模でないこと)が挙げられる。今回の申請はこれらの点で弱かったものと思われる。
 今後のバイオガスプラントは12/6に推進団体が設立されて普及へ向けて動き出す模様である。

2.他の研究動向
@ 北大松田教授より道内のバイオガスプラント実用化状況の報告があり、国産で3件、ヨーロッパからの導入11件が稼働、建設あるいは計画中である。
A 鞄ケ央環境センターの伊藤氏から生ゴミのメタン発酵と可燃ゴミの炭化を結合し、ダイオキシンを出さない処理システムの実証試験結果が良好であったとの報告があった。
B 叶テ内衛生社の占部氏から、地域の資源排出物(各種生ごみ、家畜糞尿、水産・加工残さ、下水汚泥など)をメタン発酵や堆肥化を行って土壌改良材や肥料として地域に還元しようという環境にやさしい循環型地域づくりをめざした「エコ・ランド研究会」を立ち上げたこと、町長に提案して実行に移すべく検討を進めていることが報告された。産業クラスター研究会を立ち上げてはどうかという意見が出た。

3.今後の方向
家畜糞尿以外に、農林水産系未利用資源や生ゴミなども含めた広い資源化の方向で今後検討していくこととした。具体的には、伊藤氏の「焼却によらない生ごみ・可燃ごみの処理システム」実用化、占部氏の「環境にやさしい循環型"新しい静内"(生ごみ系)町創り構想」の支援などが検討課題である。
                         (文責 西陰)

 家畜糞尿研究会 第1回開催結果報告

 北海道における「家畜糞尿処理」について、これまでの取り組み成果、課題等について総括し、その上で産学官の英知を集めプロジェクト化し、研究推進することをめざして環境バイオ分科会を母体に家畜糞尿研究会を発足させました。
 去る8月30日(月)に第1回研究会を開催し、2人の専門家に総括的な話題提供をしていただき意見交換を行いました。
 以下はその概要です。

(1)西部慎三氏(北海道有機農業研究協議会会長)
 多頭化・高泌乳化に伴って糞尿増加、堆肥盤等の堆肥化施設が不足している。
 北海道農業試験場では省力・安価な設備として従来の機械を応用したウィンドロア(堆肥堆積運搬車)やコンポストマシン(堆肥切返し機)を開発、効率的な堆肥調整システムの確立を目指している。
●切り返しには委託も有効→200円/tくらい。
● スラリー処理事例:100頭規模、1次貯留槽にて間歇ばっ気しオーバーフロー分5〜6t/日)をラグーンに貯留、適宜草地に散布。脱臭・発酵促進剤使用。
● 堆厩肥の自動調整:ロータリー式切り返しエンドレス型(1周100m)やスクープ式切り返し型(D型ハウス内)

(2)松田従三氏(北海道大学大学院農学研究科教授)
●家畜糞尿問題は水汚染、大気汚染の環境問題となっている。環境管理ではオランダが先進(飼養規模、畑への投入量・時期、NPKの栄養バランス管理等について規制有って、守らないとペナルティを課す。)
●緊急課題としては堆肥盤を拡大する、堆肥盤に屋根を付ける、尿溜の容量を増やすこと等。
●わたしの提案はメタン発酵。研究者レベルのバイオガス研究会で酪農学園大学に実験プラント設置。ヨーロッパでは実用化され(特にデンマーク、ドイツ)、コ・ジェネ発電で電気と排熱を利用している。

(3)質疑、討論
・石炭灰を堆肥の水分調整材にして栽培試験中。
・ 生ゴミのメタン発酵処理:メタンガスを燃焼させ、その温風を発酵槽の加温、及び熱風を可燃ゴミの炭化促進に用いる。
・虻田で日本製鋼所がメタン発酵(55℃)
・高濃度メタン発酵でガスは高収率。
・ビート製糖工場のライムケーキを堆肥盤材料に。
・町営牧野の汚染水が問題
・におい問題に微生物製剤やハーブの応用。
・クラスター事業としては小口ねらい(低コスト、中小規模)担い手は道内メーカーで製作
(4)次回予定
 次回は9月29日(水)15:00〜17:00にテーマ化の議論を行う予定。              (文責 西陰)





中高年の食と健康モニター研究会


 石狩地域(札幌)においては、北海道石狩支庁の補助を受け、「中高年の食と健康モニター」を行い、食品特に機能性食品が健康に与える効果についてモニターデータをコンピューターで解析しています。




北海道地域バイオ実態調査


 JBA((財)バイオインダストリー協会)が進めている道内のバイオ関連の研究機関(大学、試験機関、企業)の情報をデータベース化する事業の内、北海道部分を受け持っています。