1.研究成果

1.1 地球温暖化対策に関する研究
1) 公共緑地における土壌の CO2 固定に関する研究【試験研究費】 ...................................................................................................................... 52) 都市緑化樹木の CO2 固定量算定における精度向上に関する研究【国営公園等事業調査費】 .................................................................................................... 93) 国営公園再生可能エネルギー活用実証事業【国営公園等事業調査費】 .................................................................................................. 11公共緑地における土壌のＣＯ２固定に関する研究
Research on CO2 fixation of soil in public open spaces（研究期間

平成 23～25 年度）

道路研究部 緑化生態研究室室長

栗原 正夫

Road Department

Head

Masao KURIHARA

Landscape and Ecology Division

主任研究官

山岸 裕
Yutaka YAMAGISHI

Senior Researcher

In this study we tried to estimate the CO2 fixation of soil in public green spaces like city parks andrevegetation slopes along a road by experiment. There are many studies on forest soil. However, there
are few studies on soil in public green spaces. We made experimental grass plots in 2011 to investigate
continuously.

量が増加するのかが明らかになっておらず、メカニズ［研究目的および経緯］
気候変動をめぐる国際的な枠組みの中で、炭素固定
注１）

ムの解明と、継続調査による増加量の算定式の作成がに定められた方法に基づいて算求められている。また高木植栽の土壌中の炭素量につ定し報告することとされており、植生回復に関わる報いても、いわゆる森林土壌については計測が行われて告対象として、①5 つの炭素プール（地上バイオマス、いるが、都市公園や道路法面等の植栽地においては不地下バイオマス、土壌、リター(落葉・落枝)、枯死木）

明である。

量は、LULUCF-GPGに加えて、②石灰の施肥による炭素排出、③バイオマ

そこで本研究では、芝生地において土壌中に蓄積さスの燃焼による炭素排出が必要とされている。しかし、れる炭素量の増加は、①光合成によって空気中の二酸

LULUCF-GPG には、①の炭素プールのうち高木に関する化炭素を取り込んだ芝が、②地上部と同様に根茎にもバイオマスに関するデフォルト値はあるものの、土壌、蓄積を続け、③地上部は刈り込まれるものの、④根系リターなどのデフォルト値や、バイオマスに関してもの枯死物が土壌内に還元されることによって、⑤土壌低木や芝生地等のバイオマス量は示されていない。こ内の炭素量が増加するのではないかという仮説を立てのため、これらの算定に必要となる係数は選択した国ている。また、それを立証するために、芝生の地上部が独自の知見として科学的根拠に基づき作成する必要と共に生きた根の成長量や枯死量及び、土壌中の炭素がある。注１）「土地利用、土地利用変化及び林業に関量の変化を継続して正確に調査することにより、そのする良好手法指針」（Good Practice Guidance for Land

変化量を正確に把握し、そのことにより土壌中の炭素

Use, Land-Use Change and Forestry）量の増加のメカニズムを明らかにできるのではないか

これまで芝生地については、地上部が一定の高さにと予測している。またこの調査を数年間継続すること刈り取られ、刈草は搬出されることもあり、吸収源のにより、土壌中の炭素固定量算定式を作成することが対象としては扱われてこなかったが、都市・地域整備できるものと予測している。

局等が実施した調査１）２）３）により、施工後の年数の異なる芝生地の土壌中の炭素量の比較により、年数と共［研究内容］に増加する傾向が見られた。また、高木植栽地の土壌

１．研究方法についても、都市公園の高木植栽地や、樹林化が行わ

研究は、国土技術政策総合研究所構内緑化圃場にワれている高速道路の盛土のり面の整備後の年数の異なグネルポットによる屋内試験区及び屋外試験区を設置

る箇所の土壌中の炭素量の比較により、年数と共に炭して行った。

素量が増加する傾向が見られた。しかし、このときの1.1 試験区の設定調査は異なる場所間のデータ比較であるために、同じ

1) 草種

場所で実際に炭素量の増加が見られるのか、また増加草種は暖地型として、維持管理の容易な日本芝のノする場合には、どのようなメカニズムで土壌内の炭素シバ及び西洋芝のセンチピードグラスを用いた。寒地－5－

型としては、西洋芝のケンタッキーブルーグラスを用試験区①：日本芝、刈込区いた。ただし、屋外試験区については、寒地芝は用い試験区②：日本芝、非刈込区なかった。なお、屋内・屋外試験区とも対象区として、試験区③：西洋芝（暖地型）、刈込区

無植栽区も設置した。

試験区④：西洋芝（暖地型）、非刈込区

2) 通常刈込区・非刈込区

試験区⑤：西洋芝（寒地型）、刈込区
試験区⑥：西洋芝（寒地型）、非刈込区

屋内・屋外試験区とも全ての草種で、通常刈込区及び非刈込区を設置した。刈草については、屋内・屋外試験区⑦：無植栽区（対象区）試験区とも除去することとした。刈込回数は、屋内・繰り返しを 3 とし、年 2 回の土壌分析を行えるよう屋外とも、芝生の成長期に月 1 回程度とし、刈高は 3cmに試験区を設定した。とした。

2) 試験区の設置（図-1）
試験区は、緑化圃場内の温室に平成 24 年度２月に設

3) 客土区・非客土区
屋内・屋外試験区とも試験区設置の際の土壌は、黒置した。各試験区は、温室内の作業テーブルにランダ土を深度 30cm の深さまで客土して用いた。なお、屋外ムに配置した。ノシバは、張り芝で施工を行った。な試験区においては、緑化圃場周辺に客土していない土

お、センチピードグラス及びケンタッキーグルーグラ

壌区も対象区として 3 箇所程度設置した。

スについては、播種時期ではなかったため、同年 4 月

1.2 計測対象下旬に播種した。播種量は、各種苗の取扱説明に従い1)試料採取

センチピードグラスで 12g/㎡、ケンタッキーブルーグ各試験区及び対象区毎に、上部（5cm）、中部（15cm）、下部（25cm）の土壌を 300g 程度採取することとした。

ラスで 50ml/㎡とした。
3) 維持管理

試料採取は、第 1 回目は 2012 年 10 月 29 日から 11

潅水は、季節により週 1～2 回程度自動により行うこ

月 2 日、第 2 回目は 2013 年 2 月 27 日から 3 月 1 日にととした。温室上部の窓は一定温度以上になると開閉行った。

するように設定し、温室側面の窓も適宜開閉するなど

2)土壌分析して、温室内が高温になるのを防止することとした。

土壌分析の対象としては、①pH、②電気伝導度 EC、また、除草については、適宜行うこととした。

③全窒素、④全炭素、⑤CN 比とした。各分析項目は、

2.2 屋外試験区

土壌環境分析法（博友社，土壌環境分析法編集委員会

1) 試験区の設定

編，1997）に基づいて行うこととした。pH はガラス電1.1 で説明したとおり、屋内試験区については、暖極法、電気伝導度 EC は１：５水浸出法により行った。

地型の日本芝及び西洋芝を用いて、以下のような試験

全炭素・窒素含有量は乾式燃焼法により分析を行い、区を設定した。

CN 比はその計算値とした。

試験区①：客土区、日本芝区、刈込区

3)植物成長量調査

試験区②：客土区、日本芝区、非刈込区

屋内試験区においては、植物生長量調査として、①

試験区③：客土区、西洋芝区、刈込区

草丈、②緑被率、③刈込した場合の刈草の乾燥重量、試験区④：客土区、西洋芝区、非刈込区④土壌分析を行った個体の地上部乾燥重量及び地下部

試験区⑤：客土区、無播種区（対象区）

乾燥重量（ただし、土壌調査のサンプルを除外した部繰り返しを３とし、15 区の試験区を設定した。

分）を行うこととした。

また、試験区以外の対象区として、対象区⑥：（無客土区、自然草地）を緑化圃場周辺に 3 箇所設置した。

4）環境要因環境要因として、屋内・屋外試験区ともに、気温の2) 試験区の設置（図-2、図-3）計測を行った。屋外試験区においては、地温・体積含試験区は、緑化圃場内の屋外に平成 24 年度 2 月に設水率・電気伝導度を計測するセンサーを試験区に埋設置し、各試験区についてはランダムに配置することとした。

した。ノシバは、張り芝で施工を行った。なお、セン２．試験区の設置

チピードグラスについては、播種時期ではなかったた

2.1 屋内試験区め、同年 4 月下旬に播種した。播種量は、種苗の取扱

1) 試験区の設定説明に従いセンチピードグラスで 12g/㎡とした。

1.1 で説明したとおり、屋内試験区については、暖なお、周辺樹木の落葉の腐朽による影響を受けない地型の日本芝及び西洋芝、寒地型の西洋芝を用いて、ように、周辺部及び上部は風通しのよいネットで遮断以下のような試験区を設定した。

することとした。

－6－ノシバでは、張り芝で行ったため、観測期間当初よ3) 維持管理
潅水は、ノシバが成長を開始する時期及びセンチピり、高い被覆率を示していたが、8 月をピークに枯れードグラスの播種後に行うこととしたが、それ以降はが目立ち下降気味となった。センチピードグラスは、6行わないこととした。除草については、適宜行うこと

月をピークに急速に緑被率が拡大したが、葉の色の変とした。

化で、その後下降気味となった。ケンタッキーグルー

３．結果と考察

グラスは、7 月にピークとなったが、成長という意味

3.1 各試験区の植生の変化

では、他の 2 草種に比較し、成長が遅かった。
（図-2）②植物体生長量

各試験区の植生変化として草丈及び緑被率を毎月中旬に計測した。なお、以下に示す数値は、各試験区の植物体生長量は、刈草については、刈込区の各サン平均値である。緑被率については、屋内試験区では、プル毎に刈込後、冷凍庫に保管しておき年度末に、乾ワグネルポットの真上 30cm 程度の上部から、屋外試験燥せ、重量を測定した。葉、根については、土壌分析区では毎回定位置からデジタルカメラで撮影し、Adobeのためのサンプルを収集した残分を水洗いし、乾燥さPhotoshop を用いて計測した。Adobe Photoshop では、せ重量を測定した。そのため、葉及び根については、色域指定の機能を用いて、各草種の生体の色を指定し相対的な比較である。H24 分刈草については、土壌分て生体を抽出し、そのピクセル数を計測し、試験区全析を行った以外のサンプルのものも年度毎に計測して体（屋内試験区では、ワグネルポットの円形、屋外試いる。ただし、第 1 回目の土壌分析のサンプルについ験区では正方形）のピクセル数と比較することによりては、10 月分の刈込を行う前に、土壌分析を行ったた緑被率を抽出した。

め除外した。
草種別では、ノシバ、センチピードグラス、ケンタ1) 屋内試験区
屋内試験区の刈込区では、全ての草種で刈込を 7 月

ッキーブルーグラスの順に生長量が大きかった。第 2回目の生長量は、第 1 回目に比較し、ほぼ小さくなっから 10 月の毎月上旬に行った。
①草丈及び緑被率

たが、これは、第 2 回目の計測が 2 月下旬から 3 月上

草丈は、ノシバについては 6 月、センチピードグラ旬に行ったため、枯死したためと考えられる。
（表-1）

スとケンタッキーグルーグラスについては 7 月頃まで

2) 屋外試験区
屋外試験区の刈込区では、ノシバでは 7 月から 10急速に成長するがその後横ばいになる。刈込区は、7月から刈込を開始しているため草丈が下降気味になっ月、センチピードグラスでは 8 月から 10 月、の毎月上ている。
（図-1）

旬に刈込を行った。

緑被率については、刈込区、非刈込区の差よりは、草種で差が見られた。一般的に、屋外試験区では、ノシバ、センチピードグラスとも 100％近い緑被率になったが、屋内試験区では、屋外よりも緑色にならず、①草丈及び緑被率
草丈では、ノシバ、センチピードグラスとも 10 月頃
表-1 計測期間中の植物体生長量の変化（第 1、2 回：刈草、葉及び根 n=3、H24 分：n=26～27）

Adobe Photoshop を用いた色域指定による判別では、用いた色にもよるが高い被覆率にはならなかった。ただし、被覆という意味では、ケンタッキーブルーグラ
ス以外のノシバ、センチピードグラスとも完全に被覆していた。
（図-2）

図-1 計測期間中の草丈の変化(屋内試験区：各試験区 n=25～30)

図-2 計測期間中の緑被率の変化(屋内試験区：各試験区 n=25～30)－7－まで成長し、その後やや下降気味となった。刈込区に有率が 4.0～5.0 g/Kg と良好であった。

ついては、刈込開始後下降した。
（図-3）
緑被率については、刈込区・非刈込区ともに 9 月頃

［成果の発表］まで拡大した。特に、ノシバでは、100％近く、センチ特になし

ピードグラスでも 90％以上となった。
（図-4）［成果の活用］

3.2 気温及び地温等の変化

公共緑地における土壌の CO2 固定に関する基礎デー

屋内試験区での気温の変化を図-5 に示す。グラフは、１時間毎に計測した結果であるが、温室内ということタとして活用予定もあって、夏期には、高温に達し、計測期間中の最高気温は 48.5℃、最低気温は-5.9℃、平均で 19.3℃であった。
3.3 土壌の化学性（表-2）
PH は、屋内、屋外試験区とも、第 1 回は 5.9～6.1、第 2 回は 5.7～5.8 と適正の範囲内で、ばらつきは少なかった。ただし、第 1 回目から第 2 回目にかけて PHが低下した。
EC は、
第 1 回目では、屋内試験区で 11.3～17.7(mS/m)、屋外試験区では 5.1～6.2(mS/m)、第 2 回目では、屋内試験区で 9.2～11.8(mS/m)、屋外試験区では 4.2～4.8(mS/m)と施肥をしていないためか低く貧栄養の傾向にあった。特に、屋外では低く対象区とほぼ同様であった。屋内・屋外試験区とも第 1 回～第 2 回にかけて、EC の低下がみられた。
3.4 全炭素・窒素含有率（表-2）
全炭素では、屋内・屋外試験区の試験区とも 70～80［参考文献］
1) 半田真理子・外崎公知・今井一隆・後藤伸一（2003）
植生回復における土壌及びリターに関する炭素固定量の把握に向けた研究について，URBAN GREENTECH，No.69:18-222) 外崎公知・鳥山貴司（2012）高速道路のり面土壌の二酸化炭素固定量調査，日本緑化工学会誌，
38(1):137-140.
3) 外崎公知, 村山克也, 今井一隆, 梛野良明（2013）
都市公園における土壌炭素蓄積速度の推計，日本緑化工学会誌，38(3):373-380.
4) 古澤仁美・金子真司（2005）緑化工試験地における施工後 8 年間の土壌の化学性と微生物バイオマスの変化，日本緑化工学会誌，30(3):524-531.
5) 国土交通省都市・地域整備局公園緑地・景観課緑地環境室監修（2009）植栽基盤整備技術マニュアル，
財団法人日本緑化センター
6) 高橋輝昌（2007）都市緑地土壌の炭素固定機能に関する研究，公園緑地研究所報告 2007：117-121

g/Kg と本研究では深さ 30cm までを黒土で客土したため、既存の都市公園での土壌の調査結果６）と比較しても高い数値となった。実験開始時に用いた土が、比較的炭素含有率が高かったためか、2 回目では、屋内・屋外試験区の試験とも低下する傾向が見られた。
全窒素では、屋内・屋外試験区の試験区とも窒素含

図-5 屋内試験区の気温の変化
表-2 土壌分析結果

図-3 計測期間中の草丈の変化(屋外試験区：n=3)

図-4 計測期間中の緑被率の変化(屋外試験区：n=3)－8－

都市緑化樹木の CO2 固定量算定における精度向上に関する研究
Research on improvement of the method to estimate the amount of CO2 fixed by planted trees in cities（研究期間

環境研究部 緑化生態研究室
Environment Department
Landscape and Ecology Division室長
Head主任研究官
Senior Researcher
研究官
Researcher

平成 23～27 年度）

栗原 正夫
Masao KURIHARA
飯塚 康雄
Yasuo IIZUKA
久保田 小百合
Sayuri KUBOTA

We investigated the amount of growth of planted trees in cities using stem analysis to estimate theamount of CO2 fixed by planted trees in cities.
FARO Laser Scanner Focus 3D を、データ処理ソフト［研究目的及び経緯］
京都議定書において、日本は 2008 年から 2012 年のは RAPIDFORM を選択した（表-1）。

間に温室効果ガスを基準年（1990 年）と比較して 6％削減することが義務づけられている（最終報告は 2014年春）。また、日本は京都議定書の第二約束期間には参加しないこととしたが、2020 年の新たな国際的枠組みを決めるまでの期間及び、新たな国際的枠組みの報告にあたっては削減量をとりまとめる必要がある。
国土交通省では都市緑化等の植生回復による CO2 固定量を取りまとめることとしており、算定精度の向上が課題となっている。そのため、これまで国土技術政図-1 測量方法選択の流れ

策総合研究所では、伐採・掘り取りによる CO2 固定量の算定を行ってきたが、貴重な樹木資源の損失となること、伐採と掘り取りに時間と費用を要することから、伐採を行わずに非破壊で樹木の CO2 固定量の算定を

表-1 使用する測量機器とデータ処理ソフト製造元
国形式
計測距離測定方式
計測速度(点/秒)実施している。
平成 24 年度は、樹木の形状を測量した上で、3 次元モデル化することで体積を推定する手法について、最適な測量機器及びモデリングソフトを選択し、樹木のFARO
アメリカ
LSF 3Dし、基礎データを集積した。

累計価格(万円)

位相差法

タイムオブフライト法 タイムオブフライト法 タイムオブフライト法

25,000/秒～

本体価格(万円)
ﾃﾞｰﾀ処理ｿﾌﾄ価格④測定時間(速度)１．樹木形状の３次元測量方法の選択
測量方法の選択の流れを図-1 に示した。樹木は複雑な形状と空間的な広がりを有することから、樹木の形状を測量する方法として直接的な方法を選択し、また測点毎にプリズムを設置することは困難なことから、直接的な方法のうち、ノンプリズムタイプの測定手法

⑤機器重量
⑥汎用性
■総合評価

発売元
国
ソフト名
特徴
ソフト価格(万円)

Trimble
アメリカ
GX3D

RIEGL
オーストリア
VZ-4000.3ｍ～187m 1.3ｍ～200m 1.5ｍ～600m
位相差法

タイムオブフライト法 タイムオブフライト法

42,000/秒～

305°
360°
○5kg
500
150
650

35°
360°
○16kg
1,260
200
1,460◎◎◎◎
◎
◎◎
△
○
△
○
○

270°
360°
○13kg
1,500
200
1,700

270°
360°
○16kg
1,500
200
1,700

320°
360°
○10kg
2,200
200
2,40060°
360°
○13kg
1,400
200
1,600

100°
360°
○10kg
2,100
200
2,300

◎ 比較的近距離から100m程度までの測定性能を有する。

○○○△△○geomagic
アメリカ
アメリカ
RAPIDFORM geomagic

INUS Technology

○
○
△
△
△
△

InnovMetric Software

カナダ
Polyworks

◎◎
◎
○
△
○

SolidWorks
アメリカ
Solidworks

○△
△
△
△
△

(株)アイエスピー

日本
LandForms

◎△
◎△
△
△

Auto desk
アメリカ
AutoCAD Civil 3D

機械・工業系ソフト 機械・工業系ソフト 機械・工業系ソフト 土木・建築系ソフト 土木・建築系ソフト 土木・建築系ソフト

250

350

190

250

380

90

○
○
○

○
××

○
○
×

○
××

○
××

○
××

○
○
△
◎○
○
×○

○
○
○
○

○
○
△
△

○
△
××

○
△
◎×

①データの互換性
大量点群読み込みを選択した。ノンプリズムタイプのうち、測定密度が点群RGBカラー②データ処理能力(点群処理)高く、測量者による人的誤差が小さい３次元レーザー③画像処理能力スキャナーによる測定を選定した。

曲面作成機能(管形状)性能等を比較した結果、実際に使用する測量機器は

Leica
ドイツ
HDS7000

976,000/秒 30,000/秒 50,000/秒
1,800/秒 1,016,000/秒 5,000ポイント/秒 122,000/秒
4mm/100m 2～4mm/100m 8～12mm/100m 8～12mm/100m 6mm/100m 7～12mm/100m 3～5mm/100m2mm/25m 4mm/150m 4mm/50m 4mm/50m 3mm/50m 7mm/100m 3mm/100m
2mm/25m 4mm/150m 6mm/50m 6mm/50m 3mm/50m 12mm/100m 5mm/100m

①測定距離
②測定精度
③測定範囲

［研究結果］Leica
ドイツ

ScanStation C10 HDS3000

122,000/秒～

カラー点群取得

質量

Leica
ドイツ

0.6ｍ～120m 1.3ｍ～330m 0.1ｍ～300m 1m～200m

計測精度
距離精度
位置精度
視野範囲
鉛直
水平

CO2 固定量算定式を作成するために必要な体積を把握

TOPCON日本
GLS-1500

点群からの自動モデル化機能④汎用性■総合評価－9－これらの結果から、3 次元レーザースキャナーでは２．精度の検証
１.で選択した方法で検証木（ヤマモモ・樹齢 66 年、概ね 9 割の精度で樹木の体積推定は可能であると考え樹高 8.0m、胸高直径 82cm）を測量し 3 次元モデルを作られる。今後は、体積推定の精度を安定させるととも成して体積を推定した。また、検証木を伐採して、満に、体積から重量を推定するための、全乾比重、樹木水にした容器に沈め樹木体積分の水を溢れさせ、減少全体の重量を推定するための、地下部の推定方法につした水の深さに容器の底面積を乗じて算出した樹木のいても検討する予定である。

体積を、検証の基準値とした。
機械設置点数とモデル作成方法の異なる 3 次元モデルから推定した体積と、実測した体積を比較した（表［参考文献］
1)藤原宣夫・山岸裕・村中重仁(2002)都市緑化樹木に-2）。①17 測点（自動モデル化処理）では約 69%、②17

よる CO2 固定量の算定方法に関する研究，日本緑化測点(自動+枝φ2cm 以上を手動モデル化処理)の場合

工学会誌，(28)1：26-31．

では 85%、③17 測点(自動+認識可能な枝全てを手動モ

2)三浦伊八郎・西田屹二（1933）木材科學，丸善出デル化処理)では 94%であった。部位別にみると、高所や細い枝で判別できない割合が高かった。これは、測版,35-36pp.
3)佐藤大七郎（1973）陸上植物群落の物質生産Ⅰa―森

量時に葉に隠れた部分のデータの取得が困難であった
こと、風によって枝が揺れた際に取得した不要な重複林―，共立出版.
4)松江正彦・長濵庸介・飯塚康雄・村田みゆき・藤原

点の判別が困難だったためと考えられる。直径 2cm 以宣夫(2009)日本における都市樹木の CO2 固定量算定上の部位に限って比較すると、①17 測点（自動モデル式，日本緑化工学会誌，(35)2：318-324．

化処理）で 75%、②③の手動モデル化処理では 93%となった。なお、直径 2cm 未満の部位の割合は樹木全体の約 9%である。
表-2 3D モデルによる推定体積と実測値－ 10 －

国営公園再生可能エネルギー活用実証事業（都市における植物廃材のエネルギー利用手法に関する研究）
Demonstration project of the use of renewable energy in national government parks（Research on technology of making energy from pruning and mowing waste in cities）（研究期間

環境研究部 緑化生態研究室
Environment Department
Landscape and Ecology Division室長
Head主任研究官
Senior Researcher
研究官
Researcher

平成 24～25 年度）

栗原 正夫
Masao KURIHARA
山岸 裕
Yutaka YAMAGISHI
曽根 直幸
Naoyuki SONE

In order to construct the low-carbon city and secure self-sufficient energy at the time of disaster, it isrequired to promote the use of locally produced and consumed renewable energy in cities. So we
conduct research on technology of making energy from pruning and mowing waste, by ademonstration experiment adopting National Government Park as the model and an example analysis
about various efforts to using woody biomass in urban areas.
［研究内容］［研究目的及び経緯］
近年、地球温暖化への対応や大規模災害時の電力等

平成 24 年度は、様々なエネルギー利用手法の活用可の自立的な確保のため、都市における再生可能エネル

能性について事例分析等により検討するとともに、国ギーの活用が求められている。また、公園整備等によ営昭和記念公園及び国営みちのく杜の湖畔公園をフィり都市の緑の確保が進む一方、公共施設に係る維持管ールドとして想定した小規模ガス化発電技術の実証実

理費の縮減が求められる中では、緑の管理にバイオマ験を行い、その性能や課題等を検証した。

ス供給という新たな価値を与えることが期待される。

以下に、それぞれの研究内容について記載する。

本研究は、公園や街路樹等から毎年大量に発生し多

１.都市由来の植物廃材のエネルギー利用手法に関す

くが焼却処分されている剪定枝・刈草等を再生可能エる検討
平成 24 年度には、基礎的なデータ収集のため、全国ネルギーとして活用するための技術の確立、普及を目の直轄事務所（公園、道路、河川、ダム）を対象とし的とするものである。

たアンケート調査を行い、既往研究による知見とあわせて賦存量の推計を行うとともに、発生源となる施設類型ごとの特徴（季節変動、木質・草本の比率など）
都市内緑地から発生する植物廃材

地球温暖化への対応

発生副産物を処理・活用

公園内施設に電力等を供給■日本は、温室効果ガスを2020年までに1990年比で25%削減する目標を国連で平時表明（H21.9）を整理した。また、都市由来の植物廃材の性質について、部種（枝部、葉部）や植物種（樹種、草本種）の輸送違いに着目して品質分析を行い、結果について関連す発電プラント等る木質バイオマス燃料の基準等と比較整理した。エネ
ルギー利用手法については、独立行政法人独立行政法
人新エネルギー・産業技術総合開発機構（NEDO）のデ発災時■震災を契機に、自然エネルギーの活用を重視したエネ
ルギー基本計画の見直しの動き
救援活動や避難所へ電力等を供給

ータベースやアンケート調査をもとに約 30 事例についてヒアリング調査を行い、木質バイオマスの保管や前処理、プラントの稼働や維持管理に係る現状及び課
平時に植物廃材から製造した備蓄燃料

図-1 都市における植物廃材のエネルギー利用イメージ

題、法規制への対応状況などを整理するとともに、複数の都市公園をモデルに各種技術の適用性についてケーススタディを行った。

－ 11 －

国営公園における再生可能エネルギー活用技術実証研究

 都市の公園・街路等から発生する剪定枝、刈草等（都市由来の植物廃材）を原料とした直接燃焼等の様々なエネルギー利用手法の活用可能性について検討。

 都市での実現可能性が高いと考えられる小規模ガス化発電技術については、国営公園をフィールドに、開発に向けた実証実験を実施。

• 都市由来の植物廃材の発生量、年間変動、性状等に関する調査を実施。
また、公園等で必要となる熱量及び電力量と、現在活用しているエネルギー源に関する調査を実施。

• 国営公園（２公園）から得られる植物廃材に関する発生状
況調査及び物性調査に基づき、各公園に適したガス化発電技術を検討。

• 海外事例や、他分野において実証段階の技術も含めて、植物廃材を原料とするエネルギー利用手法の活用状況や、施設の稼働状況、課題等に関する調査を実施。

• 実験室規模での実験を行い、小規模ガス化発電技術の作動条件、発電効率、副産物の発生状況などの性能、課題等を検証。

平成

都市由来の植物廃材のエネルギー利用手法に関する検討

年度

24• 上記の調査を踏まえ、各種エネルギー利用手法について、都市の公園等に導入する場合を想定した検討を実施。

小規模ガス化発電技術の性能、課題等については、実証研究の成果を活用平成 都市由来の植物廃材に適したエネルギー利用手法に関する科学的・技術的知見をとりまとめ、本省都市局と連携しガイドライン等に反映。

年度

25

図-2 研究の全体フロー２．国営公園における再生可能エネルギー活用技術実証研究

また、大規模公園であっても園内の植物廃材だけで常時発電を行うことは難しく、地域全体でエネルギー１.の調査結果からも、都市公園における植物廃材の利用を考える必要があることも改めて判明した。

エネルギー利用として、「発電」はほとんど行われていない。要因としては、土地利用の稠密な都市に適した

なお、実験結果の概要は、速報値として研究室ＨＰに掲載するとともに、学会発表等を行っている4)5)。

小規模発電技術の開発が進んでいないことが挙げられ、期待される実証段階の技術である熱分解ガスを用いた[今後の予定]発電方式についても、副産物であるタールの処理とい現在、実証研究で課題とされた前処理（チップ化や3)乾燥）の改善、地域全体の木質バイオマス賦存量を踏

そこで平成24年度には、図-3に示す２つの技術を対まえた導入効果の試算について研究を行っている。一象とし、国営公園をフィールドとして想定した実証実連の成果については「都市由来植物廃材のエネルギー験を行った。

利用手法等に関する技術資料（仮称）」としてとりまとった課題が指摘されている 。

結果として、ガス化発電自体では 20％程度の効率をめる予定である。

得ることができたものの、剪定枝や伐採木の前処理（チ

また、国土交通省都市局での都市における植物廃材

ップ化や乾燥）のプロセスにおいて、より効率化を図のエネルギー利用に関するガイドライン等の検討に参ることが重要であることが示された。

加しており、これまでの実証実験等の成果・課題を適切に反映していきたいと考えている。

実証事業の対象技術（受託者：株式会社森のエネルギー研究所・学校法人足利工業大学）
システムⅠ 剪定枝等の炭化
特長：前処理として炭化を採用⇒剪定枝等の輸送性、貯蔵性等の向上が見込まれる
剪定枝・伐採木等

炭化炉［参考文献］
1) 国土交通省都市局（2010）低炭素都市づくりガイド

貯蔵木炭ライン複数の炭化炉の性能を比較

システムⅡ 木炭のガス化発電
炭化化炉に合わない微細なチップは、マルチング材等に利用

ガス化炉

熱分解ガスエンジン
発電機

2) 国土交通省（2013）国土交通白書 2013

電力

3) 曽根直幸・山岸裕・栗原正夫（2013）都市における特長：木炭を原料としたタール分の少ないガスによる発電⇒ 設備の運転性、メンテナンス性等の向上が見込まれる

再生可能エネルギー活用の推進－都市の植物廃材の利用－，土木技術資料，55(1)：12-15．

実証事業の対象技術（受託者：明和工業株式会社）
特長：ガス化発電の副生成物であるタールを物理的に回収し、利用する技術を適用⇒ システム全体のエネルギー効率、設備の運転性・メンテナンス性等の向上が見込まれる

4) 曽根直幸・山岸裕・栗原正夫・大場龍夫・河野良彦・
根本康行（2013）：都市公園における木質バイオマ

3
剪定枝・伐採木等

ガス化炉

タール回収装置

熱分解ガス

エンジン
発電機

スを活用したガス化発電に関する実証実験，日本造電力園学会関東支部大会事例・研究報告集，31：102-103.
タール（バイオオイル）

燃料等として利用

5) 根本康行・大場龍夫・河野良彦・後藤真由美・曽根直幸（2013）公園剪定枝の炭化・ガス化発電システ

粘度の低い状態のタール（バイオオイル）を回収

ムに関する研究，太陽/風力エネルギー講演論文集，2013：547-550

図-3 実証実験の対象とした技術とその特長－ 12 －