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木村化工機・神戸大等4者、メタン発酵消化液からアンモニアを省エネ回収する技術を開発。NEDO助成事業（2026.3）
2026年3月2日、NEDOの助成事業である「脱炭素社会実現に向けた省エネルギー技術の研究開発・社会実装促進プログラム／実用化開発／膜分離と蒸留を利用した低濃度アンモニア含有廃液からの高効率アンモニア回収技術の開発」の一環として、木村化工機㈱、国立大学法人神戸大学、㈱ノベルズ、㈱FTバイオパワーは、「膜分離と蒸留を利用した低濃度アンモニア含有廃水からの高効率アンモニア回収技術」の開発に取り組み、このたび、国内初となるメタン発酵消化液から省エネルギーでアンモニアを回収するプロセスを開発したと発表した。
今後は、脱炭素社会および地産地消型窒素循環型社会の形成を目指して本プロセスの社会実装を進め、バイオガス発電分野におけるより一層の温室効果ガスの排出量削減に貢献する。
窒素循環型社会形成の概念図
＜背景＞
下水汚泥やバイオマス（家畜排せつ物、食品廃棄物、食品工場排水など）を原料としたメタン発酵施設では、0.1％～0.3％のアンモニウムイオンを含む多量の消化液が廃液として発生している。現状、主に活性汚泥法による曝気（ばっき）や脱窒処理により窒素濃度を10ppm程度まで下げた後放流されており、この処理には大量の動力（主に電力）が消費されています。近年、消化液を肥料として利用する試みが行われているが、近隣農場の確保や輸送コストの高騰、農作物に吸収されない窒素化合物による地下水汚染、消化液貯留時の悪臭などが問題となるケースもある。また、プラネタリー・バウンダリー（地球の限界）に関する国際チームの研究報告によれば、化学物質としての窒素化合物の環境放出は、既に人間が安全に活動できる限界を超えて危険レベルに達していると報告されている。このように、窒素化合物の環境放出をできる限り抑制し、窒素循環型社会を構築することは、世界共通の喫緊の課題といえる。
このような背景の下、NEDOは2022年度から本事業を実施し、その一環として、木村化工機、神戸大学、ノベルズ、FTバイオパワーは、「膜分離と蒸留を利用した低濃度アンモニア含有廃水からの高効率アンモニア回収技術」の開発に取り組んできた。2024年5月からは神戸市建設局下水道部と、2025年6月からは新潟県長岡市商工部と共同で実証に取り組み、このたび、国内初となる本プロセスを開発した。
＜今後の予定＞
今後は、数カ所で排出される消化液をFO膜で一次濃縮・減容して、これを1カ所に集めてアンモニアを蒸留回収する集合型モデルを提案して本プロセスの社会実装を進める。これにより、2050年カーボンニュートラルへの道筋を示し、バイオガス発電分野におけるより一層の温室効果ガスの排出量削減と地産地消型窒素循環型社会の形成に貢献する考えだ。