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JP-2026076504-A - 温室効果ガスの排出削減量の算出方法、および温室効果ガスの排出削減量の算出システム

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Abstract

【課題】畜産業において家畜やその糞尿から放出される温室効果ガスを削減する飼養を行う飼養者が、カーボンクレジット制度を利用するための排出削減量を簡便に計算できること 【解決手段】各単位期間に飼養されている家畜の数を取得し、排泄物処理を行う処理槽の各単位期間の稼働状況を受信し、対応する単位期間の家畜の数と稼働状況を用いて、家畜の排泄物について第２の排泄物処理方法による排泄物処理を行った場合の第２の排出量を算出する。 【選択図】図７

Inventors

  • 牧野 剛士
  • 神林 隆

Assignees

  • 株式会社Eco‐Pork

Dates

Publication Date
20260512
Application Date
20241024

Claims (14)

  1. カーボンクレジットとして取引可能な温室効果ガスの排出削減量の算出方法であって、 １つまたは複数のプロセッサを備えた1つまたは複数のコンピューティングデバイスが、 各単位期間に飼養されている家畜の数を取得するステップと、 前記家畜の数を用いて、前記家畜の排泄物について第１の排泄物処理方法による排泄処理を行った場合の第１の排出量を算出するステップと、 前記家畜の排泄物について第２の排泄物処理方法により排泄物処理を行う処理槽の処理槽モニタが、各単位期間の稼働状況を前記コンピューティングデバイスに送信するステップと、 前記コンピューティングデバイスが、対応する単位期間の前記家畜の数と前記稼働状況を用いて、前記家畜の排泄物について第２の排泄物処理方法による排泄物処理を行った場合の第２の排出量を算出するステップと、 前記第１の排出量と、前記第２の排出量を用いて、各単位期間の排出削減量を算出するステップと、を含む温室効果ガスの排出削減量の算出方法。
  2. 前記１つまたは複数のプロセッサを備えた1つまたは複数の前記コンピューティングデバイスは、前記各単位期間に飼養されている前記家畜の数を家畜モニタから取得する、請求項１に記載の温室効果ガスの排出削減量の算出方法。
  3. 家畜モニタの家畜モニタリングカメラが、複数の前記家畜の画像を撮影するステップと、 １つまたは複数のプロセッサを備えた1つまたは複数の前記コンピューティングデバイスは、前記各単位期間に飼養されている前記家畜の数を取得する際に、 前記複数の前記家畜の画像を用いて各単位期間に飼養されている前記家畜の数をカウントする、請求項１に記載の温室効果ガスの排出削減量の算出方法。
  4. 前記処理槽の内部の撮影を行う処理槽モニタリングカメラが、前記処理槽の内部の画像を撮影するステップと、 前記コンピューティングデバイスまたは前記処理槽モニタが、 前記処理槽の内部の画像を用いて、前記稼働状況を生成するステップと、を含む、 請求項３に記載の温室効果ガスの排出削減量の算出方法。
  5. 前記コンピューティングデバイスまたは前記処理槽モニタが、 前記処理槽の内部の画像を用いて、前記処理槽表面の泡状物質および／または浮遊物質の量と、前記処理槽の水位を推定するステップと、 前記泡状物質および／または浮遊物質の量と前記処理槽の水位を用いて、前記処理槽の前記稼働状況を生成するステップと、を含む請求項４に記載の温室効果ガスの排出削減量の算出方法。
  6. 前記コンピューティングデバイスが、前記処理槽の前記稼働状況が異常である情報を取得した場合に、 出力インターフェイスを用いて前記稼働状況の異常を報告するステップと、 前記排出削減量の算出を停止するステップと、をさらに含む、請求項１に記載の温室効果ガスの排出削減量の算出方法。
  7. 前記コンピューティングデバイスが、 タイムラグ期間を用いて、前記各単位期間内に飼養されている前記家畜の数を修正し、 修正された前記家畜の数を用いて、 前記各単位期間の前記第１の排出量と、前記第２の排出量と、前記排出削減量とを算出する、請求項１に記載の温室効果ガスの排出削減量の算出方法。
  8. カーボンクレジットとして取引可能な温室効果ガスの排出削減量の算出システムであって、 １つまたは複数のプロセッサを備えた1つまたは複数のコンピューティングデバイスを備え、 前記コンピューティングデバイスは、 各単位期間に飼養されている家畜の数を取得し、 前記家畜の数を用いて、前記家畜の排泄物について第１の排泄物処理方法による排泄処理を行った場合の第１の排出量を算出し、 前記家畜の排泄物について第２の排泄物処理方法により排泄物処理を行う処理槽の処理槽モニタより、稼働状況を受信し、 前記家畜の数と前記稼働状況を用いて、前記家畜の排泄物について第２の排泄物処理方法による排泄物処理を行った場合の第２の排出量を算出し、 前記第１の排出量と、前記第２の排出量を用いて、排出削減量を算出する、温室効果ガスの排出削減量の算出システム。
  9. 前記各単位期間に飼養されている前記家畜の数を取得する家畜モニタをさらに備える、請求項８に記載の温室効果ガスの排出削減量の算出システム。
  10. 家畜モニタは、複数の前記家畜の画像を撮影する家畜モニタリングカメラをさらに備え、 前記１つまたは複数のプロセッサを備えた1つまたは複数の前記コンピューティングデバイスは、前記各単位期間に飼養されている前記家畜の数を取得する際に、 前記複数の家畜の画像を用いて各単位期間に飼養されている前記家畜の数をカウントする、請求項８に記載の温室効果ガスの排出削減量の算出システム。
  11. 前記処理槽の内部の撮影を行う処理槽モニタリングカメラを備え、 前記処理槽の内部の画像を撮影し、 前記コンピューティングデバイスまたは前記処理槽モニタが、 前記処理槽の内部の画像を用いて、前記稼働状況を生成する、 請求項８に記載の温室効果ガスの排出削減量の算出システム。
  12. 前記コンピューティングデバイスまたは前記処理槽モニタが、 前記処理槽の内部の画像を用いて、前記処理槽表面の泡状物質および／または浮遊物質の量と、前記処理槽の水位を推定し、 前記泡状物質および／または浮遊物質の量と前記処理槽の水位を用いて、前記処理槽の前記稼働状況を生成する、請求項１１に記載の温室効果ガスの排出削減量の算出システム。
  13. 前記コンピューティングデバイスが、前記処理槽の前記稼働状況が異常である情報を取得した場合に、前記排出削減量の算出を停止し、 出力インターフェイスを用いて前記稼働状況の異常を報告する、請求項８に記載の温室効果ガスの排出削減量の算出システム。
  14. 前記コンピューティングデバイスが、 タイムラグ期間を用いて、前記各単位期間内に飼養されている前記家畜の数を修正し、 修正された前記家畜の数を用いて、 前記各単位期間の前記第１の排出量と、前記第２の排出量と、前記排出削減量とを算出する、請求項８に記載の温室効果ガスの排出削減量の算出システム。

Description

本開示は、温室効果ガスの排出削減量の算出方法、および温室効果ガスの排出削減量の算出システムに関する。 畜産業において家畜やその糞尿から放出される温室効果ガスを削減する飼養を行う飼養者が、カーボンクレジット制度を利用するための排出削減量を簡便に計算できるようにするため、複数の豚が飼養されている農場に設置された家畜計数装置が、所定期間内に飼養されアミノ酸バランス改善飼料が給餌されている豚の飼養頭数を計数する家畜計数ステップと、排出削減量算定部が、家畜計数ステップで計数した豚の頭数に基づいて、温室効果ガスのベース排出量を算出するベース排出量算出ステップと、アミノ酸バランス改善飼料が給餌された場合の温室効果ガスの改善後排出量を算出する改善後排出量算出ステップと、ベース排出量と、改善後排出量を用いて、所定期間内における排出削減量を算出する排出削減量算出ステップと、を含む温室効果ガスの排出削減量の算出方法が知られている（下記特許文献１）。 特許７４０２５８０号公報 温室効果ガスの排出削減の仕組みを説明するための模式図である。家畜の排泄物処理区分情報を示す表である。本開示の実施形態にかかる算出システムのネットワーク構成例を示す図である。農場における設備の具体的な配置例を示す模式図である。家畜モニタによる家畜の数のカウントについて説明するための図である。本開示の算出システムの機能構成を示すブロック図である。本開示の算出方法の処理の流れを示すフローチャート図である。処理槽モニタが意図しない処理槽の非稼働を検知する手段の一例を示す図である。処理槽モニタが意図しない処理槽の非稼働を検知する手段の一例を示す図である。処理槽モニタが意図しない処理槽の非稼働を検知する手段の一例を示す図である。本開示の算出システムが、算出方法を用いて出力する排出削減量の一例を示す図である。飼養者がカーボンクレジット制度を簡便に利用するための仕組みについて説明する図である。 本開示にかかる実施形態について、図面を参照しながら説明する。以下では、日本におけるカーボンクレジット制度であるＪ－クレジット制度における排出削減の方法論を例として扱うが、同様の温室効果ガスの排出削減量の算定が各国のカーボンクレジット、ボランタリークレジットの算定において有効である。 Ｊ－クレジットの認証においては、どのような方法論で温室効果ガスの排出が削減されうるのか、それをどのようにモニタリングするのか、明らかにする必要がある。第三者たる審査機関がその方法論を審査し、妥当であるか否かを判断する。 豚が飼料を摂取して体内に入ったたんぱく質は、小腸内でアミノ酸まで分解され、体内に吸収される。しかし、吸収されなかった未消化の飼料残渣は糞として排泄物として体外に排出される。また、体内に吸収されたにもかかわらず使用されなかった余剰アミノ酸や、たんぱく質が分解されて生じたアミノ酸は肝臓で尿素に変換され尿として排泄される。これらの糞や尿は温室効果ガス（ＧＨＧ）である一酸化二窒素（Ｎ２Ｏ）の発生源となる。 ＧＨＧ排出量は一般的に二酸化炭素（ＣＯ２）換算量で評価されている。一酸化二窒素の場合は、地球温暖化係数（ＧＷＰ：Ｇｌｏｂａｌ Ｗａｒｍｉｎｇ Ｐｏｔｅｎｔｉａｌ）は約２６５、つまり温室効果が２６５倍とされており、二酸化炭素と同列で評価する場合はこの地球温暖化係数を乗じることでＣＯ２換算され、比較することができる。 図１は、温室効果ガスの排出削減の仕組みを説明するための模式図である。図１に示すように飼料に含まれている窒素含量は、家畜の体（畜体）に消化吸収される分が差し引かれると、糞と尿となる。飼料に含まれる窒素含量がどのような割合で消化吸収され、どのような割合で糞と尿に含まれ得るかは、過去の実験等による経験式に基づいて算出可能である。例えば日本飼養標準に示された数式を用いて、畜体Ａの体内窒素蓄積量を推定し、これを窒素吸収量から差し引くことで尿中窒素排出量を算出することができる。また、農場ごとの処理設備によっては、糞と尿とを分離できない場合もある。一酸化二窒素の発生原因としては糞より尿の方が支配的であるが、いずれも発生原因であることに変わりないので、糞尿量としてまとめて扱ってもよい。 そして、糞、尿、糞尿混合排泄物とその排泄物処理方法によっても、発生する温室効果ガスの量が異なる。図２は、例えば豚の排泄物処理区分情報を示す表である。排泄物の管理区分のＮ２Ｏ排出係数（tN2O-N/tN）は、年ごとに発行される各国の温室効果ガスインベントリ報告書等で設定されており、例えば図２に示すように処理方法ごとに異なる係数を採用することができる。図２に示す係数はあくまで例示であり、国ごと、年ごと、処理方法の種類ごとに設定された異なる係数を採用することができる。このように、排泄物の処理方法により温室効果ガスの発生する量が異なる。また、畜種に応じても係数は変化し、畜種ごとに処理方法も異なる。よって、図２では豚の例を示したが、牛や家禽類（採卵鶏、ブロイラー）などの畜種ごと、処理方法ごとに異なる係数を設定可能である。 ここで、図２に示された処理方法として、強制発酵と堆積発酵があり、強制発酵の方が同じ排泄物処理量を処理する場合でも、温室効果ガスの発生量が少なくなる。図１に示すように、排出削減量を算出するには、ベースとなる方法として、係数の大きい方法を第１の排泄物処理方法（この図においては処理方法Ａ）とし、係数の小さい方法を第２の排泄物処理方法（この図においては処理方法Ｂ）とし、その差分をとることで排出削減量を算出することができる。 このような排出削減量の算出方法は、上記した「方法論」として公的機関や認証機関によって認定され、運営される。方法論については、今後も新しいものが考案されると考えられ、将来の方法論に対応するためにも、柔軟に対応可能な算出システムを構築する必要がある。ただし、排出量削減に関しては、以下の観点は普遍的であると考えられる。 （削減方法） ・排泄物の処理方法において、係数の大きい方法を基準として、係数の小さい方法を採用し実施した場合に、その差分が削減されたものとみなす。 （ベースライン排出量の考え方） ・農場で飼養している家畜の頭数、与えた飼料の量、処理した排泄物の量に合わせて変動する。 （改善された排出量の考え方） ・ベースライン排出量を基準として、排泄物の処理係数などの効率が異なる。 （モニタリング項目） 可能な限り、人間が改ざんや誤謬する要素が少ない定量的なモニタリングとして以下の項目を採用しうる。 ・その単位期間（月、日、時などの時間的単位期間）あたり現に飼養されている家畜の頭数 ・可能であれば排出物量 ・対応する単位期間に改善された排泄物処理方法が稼働していること ・可能であれば給与飼料量 このように、第三者も監査可能な方法論においては、各項目について可能な限り客観性を有し定量的かつ正確にモニタリングすることが必要になる。家畜の飼養者は日々家畜の生育状況や死亡などについては管理しているところ、飼養頭数については日常の飼養業務で取得される日報等の記録を援用することも可能と考えられるが、飼養頭数に応じて排出削減量が増減し、ひいてはクレジットの増減に対しても不正、改ざんが可能となることを考慮すれば、人的要因によって飼養頭数を計数することは好ましくない。 そのため、可能な限り人の手を介さずに自動的に家畜の飼養頭数、飼養日数等のデータの信頼性を担保することができる管理システムが必要である。また、改善された排泄物処理方法によって処理される施設が正常に稼働していることも要件として必要である。以下に、その算出システム、およびこの算出システムを用いた算出方法について説明する。 図３は、本開示の実施形態にかかる算出システムのネットワーク構成例を示す図、図４は農場における設備の具体的な配置例を示す模式図である。 図３において、算出システム１は、ネットワークＮＷを介して接続された、管理サーバ１０Ｓ、管理デバイス１０Ｃ、その他の農場デバイス１０Ｈ１、１０Ｈ２、農場の家畜を飼養しているリアルサイト（畜舎／豚舎／牛舎／鶏舎、畜房／牛房／豚房）に設定された家畜モニタ３０、各農場の飼料モニタ４０、各農場の処理槽モニタ５０を備えていてよい。ここで、管理サーバ１０Ｓ、管理デバイス１０Ｃ、その他の農場デバイス１０Ｈ１、１０Ｈ２等が設置される場所は必ずしも農場／豚舎／豚房のような現場でなくてよい。一方で、家畜モニタ３０、処理槽モニタ５０は、基本的に農場に、温室効果ガスの排出量算出に用いるデータを取得するためのものである。 家畜モニタ３０は、例えば家畜モニタリングカメラ３１で撮像した画像を用いて家畜の数をカウントする、外部や内部の家畜数データベース３２から家畜の数を取得する、その他の家畜カウンタ３３によって家畜の数をカウントする、といった種々の方法により、家畜の数を取得、またはカウントする機能を有する。また、処理槽モニタ５０は、処理槽モニタリングカメラ５１やその他のセンサ、検出機器を用いて処理槽の稼働状況をモニタする機能を有する。これらについては後述する。 管理サーバ１０Ｓ、管理デバイス１０Ｃ、その他の農場デバイス１０Ｈ１、１０Ｈ２は情報処理可能なコンピューティングデバイスである。コンピュータの基本ハードウェア構成及び、当該ハードウェア構成により実現されるコンピュータの基本機能構成は、ＣＰＵ、ＧＰＵ、ＴＰＵ等のプロセッサ、メインメモリ等の主記憶装置、ＳＳＤ、ＨＤＤ等の補助記憶装置を含むものであってよい。計算資源はローカル又はオンプレミスに限定されることなく、他社が提供するクラウド環境を利用するものでもよい。また、家畜モニタ３０や処理槽モニタ５０についても同様にコンピューティングデバイスとしてハードウェア構成を備えていてよく、画像処理等が可能なエッジコンピュータとして用いてもよい。 ネットワークＮＷは、例えばインターネット、ＶＰＮ（ＶｉｒｔｕａｌＰｒｉｖａｔｅＮｅｔｗｏｒｋ）、イントラネット、近距離無線通信等のネットワークである。管理サーバ１０Ｓ、管理デバイス１０Ｃ、その他の農場デバイス１０Ｈ１、１０Ｈ２は、それぞれ２以上の複数の装置を備え、それらがネットワークに接続されてよい。クレジット管理サービス、クレジット管理システムの運営業者は、算出システム１を用いて農場等のユーザにJ－クレジット等のカーボンクレジットの取得を支援するためのサービスを提供することができる。 また、管理サーバ１０Ｓ、管理デバイス１０Ｃが、農場および家畜モニタ３０、処理槽モニタ５０と異なる国に設けられていても構わない。管理サーバがどの国に存在するかは、ネットワーク型システムの利用に当たっては障害とならない。本開示の方法及びシステムがどの国において実質的に実施されているかは、本開示によって利益を得る受益者の所在によって判断され得る。 図４は農場における具体的な配置例を示す模式図であり、この図において、農場５００は家畜である豚を飼養する建物である豚舎５１０を少なくとも１つ備えており、豚舎５１０の内部には豚房５１１を少なくとも１つ備えている。ここで、農場、豚舎、豚房の定義は地域や個々の農場の設計により異なるものであるが、可能な限り一般的な意味での説明を試みる。農場(Farm)は一番広い範囲を示し、土地全体や畜産事業体の名称を示すことがある。豚舎(Pigsty)/豚房(Pig House)これらは場合によっては同じ意味で使われ、養豚を行う特定の建物やエリアを指すことがある。例えば一つの農場に複数の豚舎や豚房があることがある。また、１つの畜産事業体が複数の農場を経営している場合もある。さらに、基本的には豚舎や豚房の内部に柵などを設けることで、家畜が飼養されるスペースを構造的に確保する。 豚舎５１０内には、各豚房５１１で飼養されている家畜の数をカウントする家畜モニタ３０のために動作