Silviase/jgov_v1.4_full_ann huggingface dataset:
可能であった。

VFAの蓄積がある場合はpHの低下が起こり、特に第1槽ではpHが6.5以下になることがあった。通常のメタン発酵の場合、pH6.5以下ではメタン菌が不活化してしまうため、適宜アルカリ（重炭酸ナトリウム）を添加してpHの調整を行った。アルカリを添加した消化液では塩濃度が高くなるため、そのまま作物の肥料に用いることが難しくなるが、RUN5以降ではアルカリを添加することなく運転が可能となったため消化液の有効活用が期待できる。

表(1)-5. VFAの結果

VFA	RUN1	RUN2	RUN3	RUN4	RUN5	RUN6
内容	立ち上げ	生ごみ切替	負荷増加	VFA消費	再試験	負荷増加
COD負荷	(kg/m³·d)	3.2	1.2-2.4	3.6	1.6	1.6	3.2
HRT	(d)	10	10	10	25	10	10
酢酸	(g/L)	9.3±7.8	18.7±4.6	4.7±1.7	2.3±1.7	0.4±0.4	0.1±0.1
酪酸	(g/L)	0.5±0.6	2.3±0.5	1.4±0.9	0.6±0.7	0.02	0.2±0.04
7°ヒ° オ酸	(g/L)	0.5±0.3	0.8±0.1	0.9±0.1	1.1±0.3	0.3±0.2	0.8±0.2

メタン濃度、メタン量およびメタン収率の結果を表(1)-6および図(1)-4、5に示す。RUN1では、運転開始後からメタン濃度が上昇するまでに約1カ月程度の馴養期間を要した。RUN2では、原料を食べ残しゴミへ切り替えた影響によりメタン濃度が不安定化し濃度も低くなった。RUN3では、メタン濃度の回復が見られたが、立ち上げと負荷の影響で後半に大きく低下した。RUN4の運転後は再び濃度が上昇するとともに安定した状態を推移した。立ち上げや負荷の影響を受けた期間以外においては一般的なメタン発酵と同様の結果が得られた。メタンガス量は、メタン濃度と同じくRUN4以降に上昇が見られ、1日に約300L（バイオガスとしては約580L）発生した。ガス灯での燃焼により、1日2時間半の点灯が可能であった（写真(1)-2）。また、メタン収率についても同様にRUN5運転で最も高い結果が得られた。

以上の結果から、原料を発酵槽に直接無粉砕で投入しても、液の返送で攪拌と分解を促進することで運転が可能となった。また、温泉熱を利用した日内で3～6℃の温度変動が発生する運転条件下においても安定的な処理が可能であった。つまり、通常のメタン発酵施設に設置される原料槽、粉砕機、攪拌機や温度調整等の各種制御機器を削除した低コストで省エネルギーの新しい小規模メタン発酵システムを構築できることが明らかになった。
表(1)-6. メタン濃度、メタン量、メタン収率の結果

RUN1	RUN2	RUN3	RUN4	RUN5	RUN6
内容	立ち上げ	生ごみ切替	負荷増加	VFA消費	再試験	負荷増加
COD負荷	(kg/m³·d)	3.2	1.2-2.4	3.6	1.6	1.6	3.2
HRT	(d)	10	10	10	25	10	10
メタン濃度	(%)	49±16	38±9	54±10	42±9	52±8	56±4
メタン量	(L/kg·d)	105±73	111±77	118±54	190±118	302±112	221±37
メタン収率	(%)	42±21	47±20	35±16	54±40	87±32	63±10

図(1)-4. メタン濃度の推移
図(1)-5. メタンガス積算量の結果

写真(1)-2 食べ残しゴミからつくったバイオガスで灯るガス灯
## 5 ．本研究により得られた成果

## （1） 科学的意義

温泉熱を用いた小型メタン発酵において、原料粉砕なし、間欠原料投入という条件でも、収率80%以上のメタン転換効率を得られることが明らかになった。また、pH調整剤を使用しなくても、運転方法を工夫することで、pH低下がなく、良好な発酵が行うことが実証された。

## （２）環境政策への貢献

## ＜行政が既に活用した成果＞

なし

## ＜行政が活用することが見込まれる成果＞

本システムは、第4次環境計画のキーワードに入っている「自然共生」、「低炭素」、「循環」「安全」、「環境教育」「参画・協働」に貢献するシステムである。具体的には、温泉利用が「自然共生」、システム全体で実現可能な消費エネルギー・温室効果排出削減は「低炭素」、食べ残しのエネルギー化と液肥利用による作物栽培が、「循環」「安全」に、エネツーリズムによって、「環境教育」、地域住民、観光客の「参画・協働」につながる。

日本国内に、本システムを導入可能と考えられる源泉は、源泉温度42℃以上の全国13860カ所源泉である。これらの場所に、同システムを導入した場合には、低く見積もって200 tCO₂/yearの削減の可能性がある。また、個人とバイオマスエネルギー、資源循環型システムを体験を通して直結させる環境教育効果、また、ツアーとして観光地の集客等による地域経済活性化も見込める。

上記を踏まえ、環境政策提言として、① 温泉地における分散型小型メタンシステムの導入推進 ② 環境技術を核としたエネツーリズムの推進が求められる。

## 6 ．国際共同研究等の状況

なし

### 7. 研究成果の発表状況

## （1） 誌上発表

<論文（査読あり）>

(1)“Investigation and basic research of a small-scale methane fermentation system using heat from a hot spring” Takashi SUZUKI, Ryosuke TAJIMA, Chika TADA, Journal of the Japan Institute of Energy, 91, 892-899 (2012), (in Japanese)

＜査読付論文に準ずる成果発表＞（「持続可能な社会・政策研究分野」の課題のみ記載可。）なし

くその他誌上発表（査読なし）>

なし
## （2） 口頭発表（学会等）

1）鈴木崇司、田島亮介、多田千佳, 第7回日本バイオマス科学会議（2012.1）「温泉熱を利用した小規模メタン発酵システムの開発」

2) 鈴木崇司、田島亮介、多田千佳, 第48回日本水環境学会（2012.3）「観光客参加型食べ残し温泉メタン発酵の導入のための研究」

3）鈴木崇司、田島亮介、多田千佳,第21回日本エネルギー学会（2012.8)

4）鈴木崇司、田島亮介、多田千佳,農業環境工学関連学会2012年合同大会（2012.9)

「メタン発酵温泉エネツーリズムの構築」

5）鈴木崇司、田島亮介、多田千佳，第11回日本畜産環境学会(2012.9)「温泉熱を利用したメタン発酵の開発と畜産業への展開」

6) Suzuki T, Tajima R, and Tada C. Development of a small-scale methane fermentation system using heat from a hot spring. The World Resources Forum (WRF) conference 2012（ポスター）

7) Tada C. Construction of "enetourism" which tourist bring leftover food to methane fermentation using hot spring. U.S. National Academy of Engineering Engineering Academy of Japan, 2012 Japan-America Frontiers of Engineering Symposium, October 29-31, 2012, Irvine, California http://www.naefrontiers.org/Symposia/JAFOE/32546/2012JAFOE.aspx

http://www.naefrontiers.org/File.aspx?id=36919

8）鈴木崇司、田島亮介、多田千佳 第8回バイオマス科学会議、(2013/1/9,10)広島「メタン発酵温泉エネツーリズムの実証試験」

9) Tada, C. Suzuki, T., Tajima, R. Experience tourism, “enetourism”, producing biomass energy using food garbage at a hot-springs resort, Water and Environment Technology Conference 2013, 2013. 6. Tokyo,

10) Suzuki T, Tajima R, and Tada C., Pilot test of a methane fermentation system using heat from a hot spring, $ 13^{th} $ World Congress on Anaerobic Digestion, 2013.6, Santiago de Compostela, Spain (Poster)

## （3） 出願特許

特に記載すべき事項はない

（４）シンポジウム、セミナー等の開催（主催のもの）

特に記載すべき事項はない

## （５）マスコミ等への公表・報道等

1)(日刊)大崎タイムス（2012年1月1日、2頁）

2) 朝日新聞 2012年6月22日 「客の食べ残しでガス作り明かり」

3) 毎日新聞 2012年6月22日「温泉熱でバイオガス灯」

4) 河北新報 2012年6月22日「食べ残し温泉熱でガス灯に」

5) 大崎タイムス 2012年6月22日「人気スポットにガス灯」
6) 大崎タイムス 2012年8月8日 「鳴子温泉湯の恵みエネルギーに」

7) 朝日新聞 2012年8月17日 「創エネに挑む 食べ残しを街の灯に」

8) NHKあさイチ 2012年11月15日放送

9) ミヤギテレビ 2012年6月21日 ニュース放送

10) 仙台放送 2012年6月21日 ニュース放送

11) 雑誌S-style でのモニターツアー(2012年10月13-14日)

## (6) その他

○受賞 日本畜産環境学会若手研究者奨励賞 鈴木崇司

鈴木崇司、田島亮介、多田千佳，日本畜産環境学会(2012)

「温泉熱を利用したメタン発酵の開発と畜産業への展開」

## 市民向计発表

(1)おおさき産業フェア2011への出展（2011/11/4-6）

(2)鳴子温泉みのり祭2011への出展（2011/11/11-13）

(3) 川渡公民館にて展示 (2012/3/4-5)

(4)鳴子温泉食楽まつり 2012への出展 (2012/6/23-24)

(5)鳴子小学校への環境教育授業(2012/6/28)

(6) 感覚ミュージアムへの環境教育授業 (2012/10/21)

(7)石川県内灘町夢教室(2012/8/4, 25)

(8)観光客参加型食べ残しメタン発酵温泉エネツーリズム(講演会)、岩手八幡平市（2013/3/25）

## 海外向计

(1) JICE 韓国より大学生 キズナ強化プロジェクト (30人)

## ビジネスフェア関連

(1) おおさき産業フェア2012(2012/11/2, 3)

(2) アグリビジネス創出フェア2012(2012/11/16)

(3)東北地域アグリビジネス創出フェア2012(2012/12/5)

(4)東北大学イノベーションフェア2013(2013/1/17)

### 8 \. 引用文献

1）財団法人日本環境衛生センター，「民間事業者における生ごみ資源化モデル調査結果（第3回地域循環圏に関する九州会議資料）」（和文），http://kyushu.env.go.jp/recycle/data/100331a_4.pdf（2012/2/8参照），p.1-17：Japan Environmental Sanitation Center(for Japanese)

2）国土交通省観光庁，「宿泊旅行統計調査報告」（和文），http://www.mlit.go.jp/common/000172760.pdf（2012/2/8参照），p.5-19：Ministry of Land, Infrastructure,
Transport and Tourism(for Japanese)

3）野上健治，李文忠，仁科信春，福岡工業大学研究論集，39（1），

p81-87(2006) : Nogami, K., Li, W., Nishina, N., Res. Bull. Fukuoka Inst. Tech., 39(1), p81-97(2006)

4）益田光信，日本機械学会誌，107（1023），116-118（2004）：Masuda，M.，The Japan society of Mechanical Engineers，107(1023)，116-118(2004)

5）谷川昇，古川徹，石井一英，西上耕平，廃棄物学会論文誌，19（3），182-190，

(2008): Tanikawa, N., Furuichi, T., Ishii, K., Nishigami, K.,

Journal of Material Cycles and Waste Management, 19(3), 182-190 (2008)

6）環境省自然環境局，「平成21年度温泉利用状況」（和文），http://www.env.go.jp/nature/onsen/data/riyou_h21.pdf（2012/2/8参照），p.1：Ministry of the Environment Government of Japan(for Japanese)

7）大崎市市政情報課，「大崎市統計書」（和文），http://www.city.osaki.

miyagi.jp/annai/toukei/download/new2010osakishi_toukeisho.pdf（201

2/2/8参照），p.122：Osaki-shi(for Japanese)

8）農林水産省大臣官房統計部，「農林水産統計平成21年食品ロス統計調査（外食産業調査）結果の概要」，（和文），http://www.maff.go.jp/j/tokei/pdf/loss_gaisyoku_21.pdf（2012/2/8参照），p.1-13：Ministry of Agriculture, Forestry and Fisheries (for Japanese)

9）環境省大臣官房廃棄物・リサイクル対策部廃棄物対策課，「メタンガス化（生ごみメタン）施設整備マニュアル」（和文），http://www.env.go.jp/recycle/waste/impr_facil/man_methanation/full.pdf（2012/2/8参照），p1-60：Ministry of the Environment Government of Japan(for Japanese)

10）野池達也，バイオマス技術入門，（社団法人地域資源循環技術センター），

p.115（2009）: Noike, T., Baiomasu Gizyutu Nyuumon, (The Japan Association of Rural Solutions for Environmental Conservation and Resource Recycling), p.115(2009)

11) Heinz, S., and Barbara, E., バイオガス実用技術, （オーム社）, p. 28 (2002): Heinz, S., and Barbara, E., Baiogasu Zituyou Gizyutu, (Oomusya), p. 28 (2002)

12）野池達也，バイオマス技術入門，（社団法人地域資源循環技術センター），

p.118（2009）：Noike, T., Baiomasu Gizyutu Nyuumon, （The Japan Association of Rural Solutions for Environmental Conservation and Resource Recycling), p.118(2009)

13）佐々木宏，李玉友，関廣二，上垣内郁夫，水環境学会誌，22，12（1999）：

Sasaki, H., Li, Y., Seki, K., Kamigochi, I., Journal of Water and Environment Technology, 22, 12(1999)

14）成田市環境部，「成田市における生ごみ堆肥化モデル事業報告書」（和文），http://www.city.narita.chiba.jp/DAT/000041357.pdf（2012/2/8参照），p.1-22:
15）環境省地球環境局総務課低炭素社会推進室，「日本国溫室効果ガスインベントリ報告書2011年4月」（和文），http://www-gio.nies.go.jp/aboutghg/nir/2011/NIR-JPN-2011-v4.0J_web.pdf（2012/4/10参照），p.1-560: Ministry of the Environment Government of Japan (for Japanese)

## Narita-shi (for Japanese)
# （２）観光客参加型生ゴミ回収・処理システムの構築

東北大學農學研究科 多田千佳

平成23(開始年度)～24年度累計予算額：214 千円

（うち、平成24年度予算額：68千円）

予算額は、間接経費を含む。

## [要旨]

旅館から排出される食べ残し調査を行い、食べ残し量は朝夕合わせて平均300gで、その成分としてご飯が半分を占めることが明らかとなった。よって、これらの食べ残しをメタン発酵する上では、適した原料であることが明らかになった。また、温泉メタン発酵へ食べ残しを投入するエネツーリズムに参加した参加者のアンケート結果から、観光客の関心は高く、約9割の方がまたやってみたいと考えており、この取り組みについて賛成であると回答した。エネルギーに対する関心が高まったという回答も多く、本システムにおける環境教育効果が高く、観光や地域振興にも十分役立てられると考えられる。

### 1. はじめに

これまで、旅館からの生ゴミの排出量については、一人あたり700gという報告があるが、食べ残しについての報告例はなかった。また、観光客が食べ残しについて、何を考えているか等についての調査例もなかった。さらに、バイオマスエネルギーを体験するエネツーリズムというシステムがない中で、この新たなツーリズムに対しての可能性について明らかにする必要があった。

## 2 ．研究開発目的

本研究では、観光客による旅館での食べ残し状況を把握することで、メタン発酵の原料としての特性を明らかにすること、また、観光客によって食べ残しを運搬することに対する意識を明らかにすることを目的に、旅館での食べ残し実態調査、観光客の食べ残しに対する意識調査、およびエネツーリズム参加者の意識調査を行った。さらに、観光客参加型メタン温泉エネツーリズム協議会の設立を行い、観光客による食べ残し運搬システムの最適化を行った。

## 3 ．研究開発方法

## （１）旅館での食べ残し実態調査

調査は、宮城県大崎市鳴子温泉にある4ヶ所の旅館で行った。これらは収容人数が35人から113人の小中規模の旅館であった。期間は2011年8月30日から10月18日、調査回数は合計11回、29組の計99人分の夕食と朝食の食べ残しを回収した。宿泊形態（宴会、家族、少人数、大人数、その他）、年代および性別を確認後、部屋毎に回収して集計を行った。食べ残しは6種類（①榮・イモ類、②魚介・肉・卵・豆類、③野菜類、④漬物・酢の物類、⑤海藻・キノコ類、⑥果実・菓子類）に分類して、発生量、含水率、炭素量、窒素量を計測した。なお、液体または水分が高く運搬に不適な物は回収品目から除外した。また、食べ残しを調査した99人のうち8人には、提供された食事の量も調査した。計測は、各部屋への配膳直前に御膳ごと秤にのせて測定し、観光客が食事を済ませた後に食べ残しを取り除いて再び御膳ごと
測定して求めた。発生量の計測にはデジタルはかり（UH-3202-R、エー・アンド・デイ社製）、含水率の計測には定温乾燥器（DO-450FA、アズワン社製）、炭素量および窒素量の計測にはNCアナライザー（SUMIGRAPH NC-80S、Sumika Chem. Anal. Service社製）を用いた。

## （２）観光客の意識調査

調査は、宮城県大崎市鳴子温泉の旅館に宿泊した観光客を対象に実施した。20代から80代の男女82名に聞き取りを行った。聞き取り項目には、旅館での食べ残しを自分で紙袋に詰めてメタン発酵装置のある場所まで持ってくるというシステム構築に関する知見が得られるように、以下の内容を設定した。

A:温泉旅館で出る食事を残したことがあるか?（2択回答）

B:食べ残しの望ましい処理は？(B-1:焼却、B-2:埋め立て、B-3:堆肥、B-4:

エネルギー、B-5:その他から選択して回答)

C:食べ残しがエネルギーになるなら、自分の食べ残しを紙袋に詰めるか?

(2 抿回答)

D:10分以内の場所であれば、自分で食べ残しを持っていくか？(2択回答)

E:何分以内の場所であれば、自分で持っていくか？（数量回答）

なお、記入用紙は観光客のチェックイン時または夕食を済ませた後に旅館の関係者から配布してもらい、夕食後またはチェックアウト時に旅館へ提出してもらったものを後日回収した。

## （３）旅館への周知と参加者募集

本プロジェクトに協力を頂いた旅館には図(2)-1に示すパンフレットを設置させてもらい、観光客に概要と参加方法を説明した。食べ残しを持参した観光客にはアンケートを記入してもらい、意識調査を行った。アンケート用紙（図(2)-2）は食べ残しを入れる袋に同封して旅館の関係者から渡してもらい、原料投入前に装置横の回収箱に入れてもらった。質問内容は、観光客の関心や環境意識の改善についての知見が得られるような項目を設定した。

図(2)-1．旅館の客室に設置したパンフレット（左：表面、右：裏面）
# 鳴子に灯をともせ!

## ～ 記入用紙 ～

1回の投入につき、この用紙を1枚記入してください。

以下の内容にご回答いただき、回収BOXに投函してください。

（回収BOXは、メタン発酵装置のある場所に設置しています）

## 基本情報

2. 宿泊場所 ① 旅館・ホテル名 ___

どちらかに☐ ② 日帰り観光

3. 宿泊形態 ① 少人数タイプ（人）

いずれかに〇 ② 家族タイプ（人）

③ 宴会・大人数タイプ（人）

4. 年代·性别 ___ 代 男 · 女 （人）

___ 代 男 · 女 （人）

___ 代 男 · 女 （人）

5. この取り組みをどこで知りましたか？いずれかに○

① 宿泊場所 ② 報道（新聞・テレビ・雑誌等） ③ 知人・友人

④ 看板・パンフレット ⑤ その他（）

裏面もあります。

図(2)-2. アンケート用紙（左：表面、右：裏面）

計測結果
1. 投入した紙袋の個数	2. 紙袋の重さ_
個	紙袋 1	g
紙袋 2	g
紙袋 3	g
アンケート
1. またやってみたいですか？	① はい・② いいえ
2. 有機性廃棄物(生ぶなど)からエネルギーが作れることを知っていましたか？	① はい・② いいえ
3. エネルギーについての関心が高まりましたか？	① はい・② いいえ
4. 自宅近所に同様のシステムがあったら、利用しますか？	① はい・② いいえ
5. 将来、どのようなエネルギーが望ましいと思いますか？① 原子力・② 火力・③ 水力・④ 再生可能エネルギー
6. エネツーリズムに賛成ですか？	① はい・② いいえ
7. ご意見やご感想がありましたら、記入してください。
※ 起んしていただけた原現や感想はプロクに掲載させていただくことがありますので、あらかじめご了承ください。
温泉メタンプログhttp://onsenmetha.exblog.jp/
ございました！

### 4. 結果および考察

## （１）旅館での食べ残し実態調査

表(2)-1に、部屋毎に回収した夕食と朝食の食べ残しを6種類に分類して集計した1人あたりの食べ残し結果を示した。1人あたりの食べ残し発生量は108.1gから824.9gの範囲であり、平均は307.4gであった。また、1人あたりに提供された食事の量は、夕食が2.08kg、朝食が0.65kgの合計2.73kgであった。そのため、食べ残しの割合は提供された量の4.0%から30.2%の範囲であり、平均は11.3%であることが明らかになった。農林水産量の統計（平成22年）によると、宿泊施設からの食べ残し量の割合は14.8%と報告されている $ ^{8)} $ 。この統計には、本試験では回収の対象としない液体または水分が高く運搬に不適な物も含んでいるため、本試験での集計結果よりも高くなっていることから、本試験で対象とする食べ残しゴミは他の地域でも同様に発生していることが示唆された。

分類別に発生割合で示すと、最も多く発生していたのは①殻・イモ類で全体の49.8%であった。殻・イモ類の中でも、そのほとんどがごはんであり、部屋ごとにお櫃で多く提供されていたことが残りやすい原因であると考えられた。その他、②魚介・肉・卵・豆類では魚の骨や皮、③野菜類では刺身のツマやレタス、④漬物・酢の物類ではダイコンやキュウリ、⑥果実・菓子類では果物の皮やレモンが残りやすい食材であった。平均の含水率では、最も高いもので野菜類の88.2%、最も低いもので魚介・肉・卵・豆類の56.4%、食べ残し全体での含水率は77.2%であった。生ごみの含水率は、事業系の物で61.7%から86.3%、家庭系の物で71.7%から87.1%といわれており $ ^{9} $ 、本研究の食べ残しゴミもこの範囲内であった。また、牛肉や魚等の肉の塊やグレープフルーツやメロン等の果物の皮は形状が大きく、15cm程度あるものもあった。今回検討しているメタン発酵システムでは、原料の粉砕・均一化工程は含んでいないため、
このような大きな形状の原料投入による設計・運転条件の考慮が必要である。

1人あたりの炭素量は、10.9 gから86.7 gの範囲であり、平均は39.6 gであった。最も残りやすいごはん由来の炭素量が最も多い結果となった。1人あたりの窒素量は、0.6 gから5.0 gの範囲であり、平均は2.2 gであった。肉や魚等のタンパク質を多く含む分類で最も多い結果となった。C/N比に換算すると、9.2から39.0の範囲であり、平均は20.8であった。メタン発酵に適したC/N比は15から25とされており $ ^{10} $ 、食べ残しゴミは利用可能な原料であることが明らかになった。

表(2)-2 1人あたりの食べ残し量・内容物

食べ残し量(g) ☐	全体量に占める割合(%) ☐	主な食材 ☐
最小☐	最大☐	平均☐	最小☐	最大☐	平均☐
A☐	0.0☐	417.9☐	417.9☐	0.0☐	96.1☐	49.8☐	米☐
B☐	0.0☐	175.6☐	175.6☐	0.0☐	37.4☐	13.6☐	魚の皮と骨☐
C☐	0.0☐	163.8☐	163.8☐	0.0☐	35.8☐	11.9☐	大根のつま、レタス☐
D☐	0.0☐	69.8☐	69.8☐	0.0☐	20.8☐	6.8☐	たくあん、キュウリ☐
E☐	0.0☐	45.7☐	45.7☐	0.0☐	8.9☐	1.9☐	-☐
F☐	3.9☐	87.3☐	87.3☐	1.5☐	48.8☐	16.1☐	果物の皮、レモン☐

炭素量(gC) ☐	窒素量(gN) ☐	C/N☐
最小☐	最大☐	平均☐	最小☐	最大☐	平均☐	最小☐	最大☐
A☐	0.0☐	57.0☐	24.6☐	0.0☐	96.1☐	49.8☐	22.2☐	51.7☐
B☐	0.0☐	30.3☐	9.2☐	0.0☐	37.4☐	13.6☐	1.0☐	11.9☐
C☐	0.0☐	8.2☐	1.9☐	0.0☐	35.8☐	11.9☐	11.8☐	52.4☐
D☐	0.0☐	4.5☐	1.1☐	0.0☐	20.8☐	6.8☐	13.2☐	27.9☐
E☐	0.0☐	2.4☐	0.3☐	0.0☐	8.9☐	1.9☐	6.6☐	32.5☐
F☐	3.9☐	5.7☐	2.5☐	1.5☐	48.8☐	16.1☐	25.9☐	55.5☐

A: 米など穀類 B: 肉魚卵 C: 野菜 ☐ 漬け物・酢の物 E: 海藻・キノコ F: 果物、デザート ☐

表(2)-3に、各種分類別の1人あたりの食べ残し発生量の結果を示した。今回の調査で最も食べ残しが多い宿泊形態は、20代および30代の男女2名で全体の34.5%であった。宿泊形態別で集計した結果、宴会タイプが最も多く（平均434.6g/人）、少人数タイプが最も少なかった（平均297.8g/人）。宴会タイプの場合は、お酒を飲んで食事にあまり手を付けないことが原因として考えられる。また、小さな子供がいる家族タイプの場合も、子供の世話に時間を取られる等の原因で発生量が多くなったと考えられる。

年代別で集計した結果、70代が最も食べ残しが多く（平均453.8g/人）、40代が最も少なかった（平均250.0g/人）。20代では、1人あたりの平均発生量（表(2)-2）と比べるとごはんの食べ残し量が70代、50代に次いで多い（平均200.9g/人）結果となった。これは、宿によっては提供するお櫃でのごはんを客の年代によって調整している場合があり、20代や30代の客には多めに用意していることが40代で
食べ残しが最も少なくなった結果に影響していると考えられた。また、性別で集計を行うと、男性よりも女性の方が多くなり、男性のおよそ1.5倍量であった。

以上のことから、食べ残し量が多い傾向にあるのは、宴会タイプ、70代以上、女性の宿泊形態であることが明らかになった。

表(2)-3各種分類別の1人あたりの食べ残し発生量

旅行者☐	食べ残し量(g)☐
タイプ☐	最小☐ 最大☐ 平均☐
宴会☐	420.1☐ 457.1☐ 434.6☐
家族☐	162.9☐ 824.9☐ 385.9☐
小グループ☐	108.1☐ 642.9☐ 297.8☐
大グループ☐	-☐ -☐ -☐
個人☐	200.0☐ 514.7☐ 307.3☐
世代☐	食べ残し量(g)☐
最小☐ 最大☐ 平均☐
20代☐	162.9☐ 483.1☐ 353.2☐
30代☐	108.1☐ 824.9☐ 329.1☐
40代☐	163.5☐ 457.1☐ 250.0☐
50代☐	289.5☐ 493.1☐ 391.3☐
60代☐	247.5☐ 354.9☐ 301.2☐
70代☐	420.1☐ 514.7☐ 453.8☐

## (2) 観光客の意識調査

アンケートの回答は、20代から70代以上の各年代からバランスよく回収できた（20代：20.7%、30代：23.2%、40代：11.0%、50代：14.6%、60代：18.3%、70代以上：9.8%）。性別では、男性40名、女性40名、不明（無回答）2名の合計82名であった。図(2)-3および表(2)-4に、アンケートの集計結果を示した。A：温泉旅館で出る食事を残したことがあるか？という質問では、全体の79.3%の人が残したことがあると回答した。性別で集計した場合、男性（72.5%）よりも女性（85.0%）の方が高い結果であった。B：食べ残しゴミの望ましい処理は？という質問では、全体の53.8%が堆肥、次いで36.5%がエネルギーと回答した。堆肥と回答する傾向は女性の方が高く、年代別では40代以降で高くなった。女性の方が食べ残しをした経験が多いこと、普段から家庭で生ごみを処理する機会が多いこと、また生ごみを堆肥化して利用するという情報が周知されていることなどが要因として考えられた。

本研究のメタン発酵システムの原料収集に関する質問項目である、C:食べ残しを自分で紙袋につめるか？については、全体の78.0%がつめると回答した。D:食べ残しを自分で持っていくか？については、全体の72.0%が持っていくと回答し、自分でつめると回答した割合よりも低下した。また、E:何分までなら持っていくか？については、全体の平均は6.9分で男女とも大きな差はなく、最も多い回答は5分であった。性別では、持っていくと回答した割合は、男性（65.0%）よりも女性（80.0%）の方が高かった。年代別では、40代および70代以上の男女で80%以上が持っていくと回答したのに対し、50代の男女では
持ってくと回答した割合が一番低かった。50代では男性の平均で2.5分、女性の平均で4.3分以内なら持っていく（男女とも最低）という回答のように普段の生活から離れて宿での休息を望んでいること、比較的食べ残しの経験がない人がいたこと（50代の3割の人）等が要因として考えられた。40代で高い傾向があったのは、家族連れが多いことから子供と一緒に体験をするという目的があり、70代では男性の平均で15.0分、女性の平均で9.0分以内なら持っていく（男女とも最大）という回答のように時間的余裕をもった旅行を計画していることが要因として考えられた。

以上のことから、最近の環境やエネルギーに対する関心の高まり等の影響もあり、本システムに対しても高い興味・関心を持ってもらえることが明らかになった。7分以内の場所にメタン発酵装置が設置できれば、観光客による旅館からの食べ残しの回収が可能であることが明らかになった。また、事前の説明を十分に行うことで、さらに回収量を上げることも可能であると考えられた。

表(2)-4 世代による食べ残し運搬許容時間

A

A□旅館で食べ残しをしたことがありますか?

B□食べ残しは何に利用されたらよいと思いますか?

世代	性别	運搬許容時間（分）
20代	男	6.5
女	7.7
30代	男	10.5
女	6.2
40代	男	7.4
女	5.0
50代	男	2.5
女	4.3
60代	男	5.9
女	7.4
70代	男	15.0
以上	女	9.0
平均	男	7.3
女	7.0
全平均	6.9

C□曲分の食べ残しを紙袋につめますか?

D紙袋に入れたゴミをメタン発酵装置まで持って行きますか？

☐

☐

図(2)-3 旅行客によるアンケート結果

## （３）旅館への周知と参加者の募集

旅館への周知の一つに、アンケート調査を行った。その後、観光客参加型メタン温泉エネツーリズム協議会（以下協議会）の設立協議会を2回行った。鳴子温泉旅館や鳴子温泉郷の飲食店経営者が参加した。意見交換の結果、より観光客に周知することや、本システムの付加価値をさらに高めるための意見交換が行われた。特に、観光客に対する周知の意見を受けて、パンフレットを（図(2)-4)作成し、鳴子温泉旅館やイベント時に配布を行った。
エネツーリズムとは？

環境に優しい低炭素観光のこと！

環境研究総合推進費 H23革新型研究開発領域課題

「観光客参加型食べ残しメタン発酵エネツーリズムの構築のための研究」

①温泉熱を利用したメタン発酵システムの高効率化の検討

②観光客参加型生ごみ回収・処理システムの構築

③メタン消化液の効率的な利用

④温泉地域へのエネツーリズムのシステム評価とそれに基づいた感度分析

図(2)-4 パンフレット中

## （4） 参加者によるアンケート結果

食べ残しを持参した観光客は、37組66名であった(写真(2)-1，(2)-2)。観光客のアンケート結果を図(2)-5および表(2)-5に示す。観光客の関心は高く、約9割の方がまたやってみたいと考えており、この取り組みについて賛成であると回答した。環境意識の改善にも効果的であると考えられ、自宅付近に装置があったら利用すると回答した人も約8割と高かった。資源の有効活用やエネルギー生産という位置付けだけでなく、観光や地域振興にも十分役立てられる可能性が示唆された。

写真(2)-1 鳴子小学校への教育

写真(2)-2 韓国大学生に対してのエネツーリズム
Q1. またやってみたいですか？

Q2. 食べ残しからエネルギーができると知っていましたか？

Q3. エネルギーについて関心が高まりましたか？

Q4. 自宅付近にあったら利用しますか？

Q5. 将来、どのようなエネルギーを望みますか？

Q6. エネツーリズムに賛成ですか？

図(2)-5. 観光客のアンケート結果

### 表(2)-5.観光客の意見・感想一覧

1 規模が徐々に大きくなっていって、観光の目玉や採算性が取れるようになると良いと思います。

2 環境に良いプログラムだと思います。

まだ行き先が遠いと思います。しかし、コストも安いし、もっと便利な方法で出来るようになると思います。

4 たのしかった。良い経験になりました。

5 このエネルギーは将来重要になると思います。楽しかったです。
6 温泉でみる灯りの光が美しかったです。

7 生ゴミからエネルギーが作れることを初めて知って本当にびっくりしました。また機会があればもう一度体験してみたいです。

8 この取り組みに賛成しています。がんばってください。

9 観光客の残したもので再生可能エネルギーを作るというのはとても新しい発想で感動しました。ぜひ頑張って取り組んでいってください。

とても素晴らしい取り組みだと思う。日本各地の温泉でこのようなシステムがあったら良いと思う。全国に発信してください。

11 1人1人は少ないかもしれないが、多くの人数だとこれからのエネルギーの大きな力になると思うので、頑張ってほしいと思います。

12 使い方でどんな効果が出るのか、生活に役に立つ事に活用していけたらよいですね。

このような取り組みをやっていることを初めて知りました。実用化に向け、がんばってください。

13

本プロジェクトの取り組みを地域の小学5年生を対象に環境教育の教材として採用していただき(写真(2)-3)、概要説明と体験授業を実施した。体験した18名にアンケートを行った結果、「楽しかったですか？」や「またやってみたいですか？」という質問項目には100％の子が「はい」と回答した。また、体験によって子供たちの環境意識や学習意欲の向上が期待でき(表(2)-6)、環境教育としての有用性が示唆された。

写真(2)-3．環境教育の実施の様子（左：装置の説明、右：消化液でトマト栽培）

### 表(2)-6. 小学生の感想一覧

1 残り物を小型メタン発酵タンクに入れることを体験してとても楽しかったです。紙袋まで分解することに驚きました。また行きたいです。

2 微生物が生ゴミを細かくすることがわかりました。

3 タンクの中に目に見えない小さな行き物がいて、小さな生き物は暖かくて空気のない場所が好きということを初めて知りました。食べ残しはエネルギーが出ることも知ってよかったです。

4 メタンガスは自然からも出来ていることや発酵した後の残りかすが肥料に使えることを知り、たのしかったです。
5	食べ残しや紙袋で微生物がメタンガスにして電気にできるなんてエコなことをしていて環境に良いからまたやってみたいです。
6	目に見えない小さい微生物がいることが分かった。微生物と生ゴミでメタンガスを作って電気を作ることがわかりました。
7	微生物が暖かい場所が好きで空気のないところも好きなので勉強になった。
8	微生物が生ゴミを分解して細かくするのがわかった。
9	体験していろいろなことが分かった。メタンガスはいろいろな物に使えるのがわかった。
10	メタンガスは生ゴミと微生物が必要なのがわかりました。
11	メタン発酵をするためには、微生物と生ゴミが必要なことが分かった。牛のゲップと田んぼからメタンガスが出ていることが分かりました。身近な物も微生物が作っていると知ってビックリしました。
12	生ゴミを微生物が細かくしてメタンガスを作ることが分かりました。
13	タンクの中には目には見えない小さな生き物がいるのがわかりました。タンクの中では分解したりして発酵後の黒い液は肥料になるのがビックリしました。
14	臭いはすごく臭くて中の液は黒い色をしていました。発酵後の液は肥料として使えることもわかりました、とても勉強になりました。
15	牛のゲップや田んぼがメタンガスということがわかった。微生物が作った物がいっぱいあるということがわかった。はじめて聞いて、微生物はすごい働きをしていることが分かった。
16	微生物が生ゴミを分解することを発酵ということがわかりました。
17	食べ残した物をメタンガスにする発想が面白いと思いました。微生物についてもっと知りたいと思いました。
18	微生物の働きは電気などに使われていてすごいと思いました。

この他、韓国からの大学生に対してもエネツーリズムを行った(写真(2)-4)。アンケート結果は上記の回答に含まれる。日本人の参加者と同様の傾向であった。

写真(2)-4 韓国より JICE キズナプロジェクト

## 5 ．本研究により得られた成果

## （1） 科学的意義

エネツーリズムの参加者の約90％が、本システムに賛成、また、またやってみたいと回答があり、エネツーリズムが、今後、ツーリズムとして導入され、定着する可能性が高いことが示唆された。また、このような回答は、日本人だけでなく、外国人においても同様の結果であったことから、国内外のツアーとして活用が可能であると言える。また、エネルギーに対する関心が高
まったという回答も高く、本システムが、環境教育効果が高いことが示唆された。

## （２）環境政策への貢献

## ＜行政が既に活用した成果＞

なし

## ＜行政が活用することが見込まれる成果＞

観光客参加型というシステムは、単純に、原料運搬コストや原料運搬に関わる消費エネルギーを削減するだけでなく、「環境教育」、「参画・協働」の効果を持っていることが、実際にエネツーリズムの参加者のアンケート結果より明らかになった。

これにより、第4次環境計画のキーワードに入っている「自然共生」、「低炭素」、「循環」「安全」、「環境教育」「参画・協働」の中の、エネツーリズムによって、「環境教育」、地域住民、観光客の「参画・協働」につながる。

## 6 ．国際共同研究等の状況

なし

### 7. 研究成果の発表状況

## （1） 誌上発表

## <論文（查読あり）>

(1)“Investigation and basic research of a small-scale methane fermentation system using heat from a hot spring” Takashi SUZUKI, Ryosuke TAJIMA, Chika TADA, Journal of the Japan Institute of Energy, 91, 892-899 (2012), (in Japanese)

＜査読付論文に準ずる成果発表＞（「持続可能な社会・政策研究分野」の課題のみ記載可。）なし

くその他誌上発表（査読なし）>

なし

## （2） 口頭発表（学会等）

1）鈴木崇司、田島亮介、多田千佳,第48回日本水環境学会（2012.3）「観光客参加型食べ残し温泉メタン発酵の導入のための研究」

2) Tada C. Construction of “enetourism” which tourist bring leftover food to methane fermentation using hot spring. U.S. National Academy of Engineering Engineering Academy of Japan, 2012 Japan-America Frontiers of Engineering Symposium, October 29-31, 2012, Irvine, California http://www.naefrontiers.org/Symposia/JAFOE/32546/2012JAFOE.aspx http://www.naefrontiers.org/File.aspx?id=36919

3）鈴木崇司、田島亮介、多田千佳 第8回バイオマス科学会議、(2013/1/9,10)広島
「メタン発酵温泉エネツーリズムの実証試験」

4) Tada, C., Suzuki, T., Tajima, R. *Experience tourism, “enetourism”, producing biomass energy using food garbage at a hot-springs resort, Water and Environment Technology Conference 2013, 2013. 6. Tokyo,

5) Suzuki T, Tajima R, and Tada C., Pilot test of a methane fermentation system using heat from a hot spring, 13 $ ^{th} $ World Congress on Anaerobic Digestion, 2013. 6, Santiago de Compostela, Spain (Poster)

## （3） 出願特許

特に記載すべき事項はない

## （4） シンポジウム、セミナー等の開催（主催のもの）

特に記載すべき事項はない

## (7) マスコミ等への公表・報道等

サブテーマに関係なく、本研究課題すべてを評価した形で新聞記事になっている。

1)(日刊)大崎タイムス（2012年1月1日、2頁)

2) 朝日新聞 2012年6月22日 「客の食べ残しでガス作り明かり」

3) 毎日新聞 2012年6月22日「温泉熱でバイオガス灯」

4) 河北新報 2012年6月22日「食べ残し温泉熱でガス灯に」

5) 大崎タイムス 2012年6月22日「人気スポットにガス灯」

6) 大崎タイムス 2012年8月8日 「鳴子温泉湯の恵みエネルギーに」

7) 朝日新聞 2012年8月17日 「創エネに挑む 食べ残しを街の灯に」

8) NHKあさイチ 2012年11月15日放送

9) ミヤギテレビ 2012年6月21日 ニュース放送

10) 仙台放送 2012年6月21日 ニュース放送

11) 雑誌S-style でのモニターツアー(2012年10月13-14日)

## (8) その他

なし

## 市民向计発表

(1)おおさき産業フェア2011への出展 (2011/11/4-6)

(2)鳴子温泉みのり祭2011への出展（2011/11/11-13）

(3)川渡公民館にて展示 (2012/3/4-5)

(4)鳴子温泉食楽まつり 2012への出展 (2012/6/23-24)

(5)鳴子小学校への環境教育授業(2012/6/28)

(6)感覚ミュージアムへの環境教育授業(2012/10/21)
(7)石川県内灘町夢教室(2012/8/4, 25)

(8)観光客参加型食べ残しメタン発酵温泉エネツーリズム(講演会)、岩手八幡平市（2013/3/25）

## 海外向计

(1) JICE 韓国より大学生 キズナ強化プロジェクト (30人)

## ビジネスフェア関連

(1)おおさき産業フェア2012(2012/11/2,3)

(2) アグリビジネス創出フェア2012(2012/11/16)

(3)東北地域アグリビジネス創出フェア2012(2012/12/5)

(4)東北大学イノベーションフェア2013(2013/1/17)

### 8 \. 引用文献

なし
（３）メタン消化液の効率的な利用

東北大學農學研究科 田島亮介

平成23(開始年度)～24年度累計予算額：542 千円

（うち、平成24年度予算額：64千円）

予算額は、間接経費を含む。

## [要旨]

これまで生ざミを原料と下嫌気性発酵の消化液については、成分分析結果等があるが、食べ残しのメタン発酵で発生する消化液については、分析例がない。よって、本研究では、食べ残しを原料としたメタン発酵の消化液の成分分析を行い、作物栽培の液肥として利用することが可能であるか否かを明らかにすることを目的に、分析、および栽培試験を行った。その結果、食べ残しのメタン発酵由来の消化液の成分は、これまでの報告とほぼ同様の傾向が見られた。NH4-N 1.8g/L, P205 0.1g/L, K20 1.5 g/Lであった。また、これらの栽培試験を行った結果、水耕栽培の液肥利用の場合には、50倍希釈で阻害が見られた。この原因として、メタン発酵を行う上でのpH調整剤を添加していることで電気伝導が32にまで高まっていた。これにより、阻害効果が現れたと考えられた。また、同様の液肥を用いて土壌栽培に使用した場合には、阻害効果はなかった。メタン発酵の際に、pH調整剤を入れずに運転することで、電気伝導度は6にまで低下したことから、通常の使用方法で土壌栽培の場合には利用可能であることが示唆された。

### 1. はじめに

これまで生ざミ由来の消化液については、成分分析結果等があるが、食べ残しのメタン発酵で発生する消化液については、分析例がない。また、運転条件や材料の変動によっても、消化液の成分に変化が生じることが考えられる。成分の変動は、消化液を液肥として活用する上では、こういった変動がない方が使いやすい。また、食べ残しゴミの場合では、生ゴミ等に比較して調理後のゴミになるために、塩分を含むことが予想され、そういった塩分の作物栽培への影響も懸念される。

## 2 ．研究開発目的

本研究では、食べ残しのメタン発酵から排出される消化液の成分分析、および、コマツナの栽培に施用し、食べ残しのメタン発酵からの消化液が液肥として使用可能か否かを明らかにすることを目的におこなった。

### 3. 実験方法

## （１）消化液の化学分析
7月から9月にかけて採取した消化液の化学分析をおこなった．分析項目としては植物の栄養として重要なアンモニア態窒素，リン酸(P205)，カリウム(K20)，加えて全炭素，全窒素含量，pH(H2O)，EC(電気伝導度)，カルシウム(Ca)，マグネシウム(Mg)，ナトリウム(Na)についても測定をおこなった．

## （２）施設圃場に置ける水耕栽培試験

メタン消化液の肥料性等を土の影響を除いて評価するために，コマツナ(Brassica rapa var. perviridis)を用いて水耕による栽培実験をおこなった．無処理，液肥区，消化液区を用意した．液肥区，消化液区は窒素ベースで肥料の濃度を合わせて液肥区は市販液肥を1000倍希釈し，消化液区は消化液を50倍希釈して用いた．栽培後に地上部と地下部の乾物重を測定した．

## （３）施設圃場における栽培試験

メタン消化液の肥料性等を実際の栽培条件に近い形で評価するために，コマツナ(Brassica rapa var. perviridis)を用いてポットを用いた栽培実験をおこなった．土壌は東北大学フィールドセンター内より採取したものを用いた．1ポット25種子播種し，出芽1週間後に，発芽個体数を揃えた．対照区、100倍希釈区、1000倍希釈区の3条件を3反復行った．土壌水分含量は最大容水量の55%（圃場容水量）に調整して栽培して，栽培後に乾物重を測定した．

## 4 ．結果及び考察

## （1） 栽培概要

平成23年度の予備試験に基づいてメタン消化液の化学分析と東北大学フィールドセンター内の施設圃場における栽培試験をおこなった．栽培試験はコマツナを用いて以下の写真のようにおこなった．すなわち施設圃場に消化液の栄養成分の収支を把握するためにポットを設置し，コマツナを播種して栽培をおこなった．消化液の栄養効果を把握するために無肥料培土のpHを調整して栽培をした．
## （２） 消化液の化学分析結果

化学分析の結果は以下の通りである．まず作物栽培に利用する場合に最も重要となる窒素，リン酸，カリの測定結果について表(3)－1に示した．

表(3)-1 消化液中の窒素，リン酸，カリの平均値

NH4-N	P2O5	K2O
本施設の平均	1.8	0.1
文献値(生ゴミ由来) $ ^{*} $	1.0	0.5

*柚山「メタン発酵消化液の利活用」http://seneca21st.eco.coocan.jp/working/yuyama/09_10.html

リン酸が少ないものの，窒素は十分に存在していた．また消化液中のこれら3要素の変動について図(3)-1に示した．消化液の採取日ごとに要素に大きな変動はなく安定して液肥として利用可能であると考えられた．

採取日

図(3)-1 3要素の時期別変動.

その他の消化液の化学的特性についても以下の表(3)-2の測定をおこなった．ナトリウムが過剰なためECが高かった．このナトリウムは原料(生ゴミ)由来ではなく，メタン発酵槽のpH維持のため
に投入していた重炭酸ナトリウムのためであった．最終的には重炭酸ナトリウムを使用しないメタン発酵が可能となり，このEC値は等倍で利用できる程度まで減少している(EC値1前後).

表(3)-2. その他の化学分析結果

全炭素	9.4g/L
全窒素	1.4g/L
pH(H_{2}O)	8.6
EC	7.1
カルシウム (Ca)	16mg/L
ナトリウム (Na)	6.6g/L
マグネシウム (Mg)	11mg/L

## （３）施設圃場に置ける水耕栽培試験

上記の化学分析に基づいて水耕栽培試験をおこなった．乾物重については以下の表のようになった(表(3)-3)

表(3)-3. 水耕栽培の乾物重

对照	消化液	液肥
地上部	0.74	0.12	1.77
地下部	0.20	0.02	0.19

消化液区で生育抑制効果が見られたが，これはナトリウムが過剰なためである．最終的にはEC値が低下しているため，想定としては液肥処理区と同程度の生育を示すと考えられる．

## （４）施設圃場における栽培試験

栽培試験の生育は以下の図(3)-2のような様相を示した．また乾物重は図(3)-3のようになり，処理によって大きな差異は認められなかった．

図(3)-2 コマツナ生育の様相
図(3)-3. コマツナの地上部

以上のように，本実験のメタン発酵消化液は肥料の三要素について比較的安定しており，液肥として十分有用であると考えられた．ただしリン酸がやや少ないことと，図(3)-4に示すように、ECについては注意が必要だと考えられた．特にメタン発酵の効率化のためにpH調整をおこなった場合には入念なモニタリングが必要である．しかし，pH調整をおこなわなくてもメタンが発生することが確認され，この場合にEC値は等倍で施要しても問題のないEC値まで下がることも確認されたので，十分に利用は可能であると考えられる．また，市販の液肥と比較すると低濃度なため消化液の利用はメタン発酵装置の近隣が環境負荷低減効果の観点から有利であると考えられた．

図(3)-4 メタン発酵消化液の脱塩水による希釈率とECの関係

## 5 ．本研究により得られた成果

## （1） 科学的意義

食べ残し由来のメタン消化液を化学分析と栽培試験をおこなうことで，メタン消化液の利用性に関して注目すべき点について整理がなされた．メタン消化液の肥料性は化学肥料等と重量ベー