From: 2026 TUAT University Guide
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Biomass: 生物由来の資源のことをバイオマスという。稲わらや家畜ふん尿などの農業廃棄物、下水汚泥、食品廃棄物など様々な未利用廃棄物がある。これらをエネルギーや有価物へリサイクルすることで、環境・資源問題の解決を図る。Biomass refers to resources derived from living organisms. Examples include agricultural waste such as rice straw and livestock manure, sewage sludge, and food waste—various unused resources that are often discarded. By recycling these into energy or valuable materials, we aim to address environmental and resource issues.
「温度2段メタン発酵法」を乾式メタン発酵に適用する
「高温乾式メタン発酵の最適化」に関する研究を行っています。豚のふん尿と稲わらを使った乾式メタン発酵のエネルギー生産量最大化を実現する温度と反応時間を細かく検討しています。具体的には、メタン発酵のうち加水分解過程を55℃付近で促進し、メタン生成過程を37℃付近で安定化する「温度2段メタン発酵法」に着目し、この方法を乾式メタン発酵に適用するという新しい挑戦を行っています。実験では自ら条件を設定し、リアクターを作成して、メタン発酵装置の運転を行います。リアクターに接続したガスバッグにメタンガスが溜まっていくと発酵が進行しているのがわかります。その反応過程を観察するのが面白いですね。実験後、発酵物や発生したガスを専用機器で分析する工程で、化学的な分析スキルも鍛えられます。
将来は、ケミカルエンジニアとして、環境エネルギー分野の問題解決に貢献できる職業に就きたいと考えています。
大学院工学府 化学物理工学専攻 博士前期課程1年
富山県立富山高等学校出身
Applying the “Two-Stage Temperature Methane Fermentation Method” to Dry Methane Fermentation
I am conducting research on the “optimization of high-temperature dry methane fermentation.” Using pig manure and rice straw as feedstock, I am investigating the temperature and reaction time in detail to maximize energy production through dry methane fermentation. Specifically, I focus on the “two-stage temperature methane fermentation method,” which accelerates the hydrolysis process at around 55°C and stabilizes the methane production process at around 37°C. I am taking on the new challenge of applying this method to dry methane fermentation.
In my experiments, I set the conditions myself, build reactors, and operate the methane fermentation apparatus. When methane gas accumulates in the gas bag connected to the reactor, it indicates that fermentation is progressing. Observing this reaction process is fascinating. After the experiment, I analyze the fermented material and the generated gas using specialized equipment, which also helps me develop chemical analysis skills.
In the future, I hope to work as a chemical engineer, contributing to solving problems in the field of environmental energy.
Graduate School of Engineering, Master’s Program, 1st Year. Ryota Masuyama, Graduated from Toyama Prefectural Toyama High School
From:
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家畜ふん尿などの農業廃棄物をエネルギー利用可能なメタンに変換する（利谷准教授）
家畜ふん尿の「メタン発酵」について研究を行っています。畜産廃棄物などの未利用バイオマスを電気や熱エネルギーとして利用可能なメタンに変換する技術開発になります。実験では、畜産農家や試験場から提供された豚のふん尿に稲わらを加えて、独自のメタン発酵装置で、効率的な発酵方法や発酵条件の検討を行っています。また、発酵後の残渣（残りかす）の活用に関する研究にも取り組んでいます。
この研究の独自性は、「乾式メタン発酵」という新規技術の開発にあります。これは、原料に水を加える従来の「湿式メタン発酵」に対し、稲わらを混ぜた粘土状の原料を発酵させる技術で、残渣をそのまま堆肥化できるというメリットがあります。現在はメタン発酵の工程だけでなく、原料の生成、残渣の変換、作物栽培など、ふん尿処理システム全体の環境への影響やエネルギー収支などの解析を学内外の研究者と共同で進めています。
乾式メタン発酵による循環型システムを構築できれば、環境負荷の少ない新たな家畜ふん尿処理法の提案も可能です。工学分野からGXに貢献していきたいと考えています。
（写真キャプション）専用機器でメタンガスを測定、家畜ふん尿に稲わらを加えた乾式メタン発酵装置
Laboratory of Environmental Bioengineering (Prof. S. Riya)
Converting Agricultural Waste Such as Livestock Manure Into Usable Methane Energy
We are conducting research on the “methane fermentation” of livestock manure. The aim is to develop technology that converts unused biomass, such as livestock waste, into methane that can be used as electricity and heat energy. In our experiments, we add rice straw to pig manure provided by livestock farms and test stations, and study efficient fermentation methods and fermentation conditions using our own methane fermentation apparatus. We are also engaged in research on the utilization of fermentation residues (leftovers after fermentation).
The uniqueness of this research lies in the development of the novel technology called “dry methane fermentation.” Unlike conventional “wet methane fermentation,” which requires adding water to the raw material, this method ferments a clay-like mixture of rice straw and manure. A key advantage is that the fermentation residues can be directly composted. At present, we are analyzing not only the fermentation process itself, but also raw material production, residue conversion, and crop cultivation. These studies are carried out jointly with researchers both inside and outside the university to evaluate the environmental impact and energy balance of the overall manure treatment system.
If a circular system using dry methane fermentation can be established, it will enable the proposal of a new livestock manure treatment method with low environmental impact. Through this research, we aim to contribute to GX (Green Transformation) from the field of engineering.
(Captions for right-hand photos:) Measuring methane gas with a specialized device; Dry methane fermentation apparatus using livestock manure with rice straw added
