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膜型バイオリアクタ-による排水処理の高能率化に関する研究

Research Project

Project/Area Number 02555123
Research Category

Grant-in-Aid for Developmental Scientific Research (B)

Allocation TypeSingle-year Grants
Research Field 都市工学・衛生工学
Research InstitutionUbe National College of Technology

Principal Investigator

深川 勝之  宇部工業高等専門学校, 工業化学科, 教授 (20043870)

Co-Investigator(Kenkyū-buntansha) 大成 博文  徳山工業高等専門学校, 工業化学科, 教授 (30045041)
竹内 正美  宇部工業高等専門学校, 工業化学科, 助教授 (30043889)
村上 定瞭  宇部工業高等専門学校, 工業化学科, 教授 (00035065)
Project Period (FY) 1990 – 1991
Project Status Completed (Fiscal Year 1991)
Budget Amount *help
¥1,400,000 (Direct Cost: ¥1,400,000)
Fiscal Year 1991: ¥400,000 (Direct Cost: ¥400,000)
Fiscal Year 1990: ¥1,000,000 (Direct Cost: ¥1,000,000)
Keywords限外ろ過膜 / 排水処理 / 活性汚泥法 / 単一反応槽 / ファウリング / セラミックス担体 / エアレ-ション / 生物膜 / 目詰り物質 / 高濃度化 / 硝化反応 / 脱腔反応 / 乱流制御 / 流速分布
Research Abstract

限外ろ過膜を排水処理に適用して、高能率化を図るために以下の研究を行ない、一定の成果を得るにいたった。
1.限外ろ過膜の活性汚泥によるファウリング物質について、その抽出分離方法を確立した。ファウリング物質は膜表面では分子量数百万の糖タンパクと分子量数千のペプチドと予想された。ポア内では分子量が数千で膜表面と同じペプチドと予想された。
2.高能率化の重要な課題として、単一反応槽内で有機物・窒素が同時に除去されることが好ましい。実際に単一反応槽内では連続反応が進行している。本研究では理論的に何故可能であるのかを熱力学的に明らかにした。有機物分解の標準酸化還元電位は極めて低く、アンモニア酸化と脱窒反応が同時に進行可能な標準酸化還元電位は430〜747mVの範囲にあり、普通に観察される電位に非常に近い。このため、単一反応槽内では有機物除去、脱窒の同時進行は理論的に十分に可能である。
3.高能率化を図るためにはエアレ-ションと装置内攪拌が重要となる。このため、微細気泡の発生と攪拌を同時に行うための基礎的知見を得た。50〜60μm程度の気泡を作ることにより良好な結果を得た。
4.膜に負担をかけないためには反応槽内の微生物濃度を高くして、膜による固液分離工程での微生物濃度を低くすることが好ましい。多孔性セラミックス担体に高濃度に微生物を付着させる反応槽について検討した。下水を原水として試験した結果、CODについては標準活性汚泥法と同程度の成績を得た。窒素リン除去にも効果があり、装置のコンパクト化、膜分離による下水の再利用が可能となるものと考えられる。
以上のように、膜を利用した排水処理装置に関する基礎的知見を得ることができた。

Report

(2 results)
  • 1991 Annual Research Report
  • 1990 Annual Research Report
  • Research Products

    (9 results)

All Other

All Publications (9 results)

  • [Publications] 深川 勝之: "活性汚泥法における微生物反応の酸化還元電位" 衛生工学研究論文集. 28. 105-112 (1992)

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  • [Publications] 深川 勝之: "膜分離活性汚泥法における限外ろ過膜の目詰り物質に関する研究" 衛生工学研究論文集. 28. 125-130 (1992)

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      1991 Annual Research Report
  • [Publications] 大成 博文: "微生物活用排水処理装置のエアレ-ションに関する研究" 徳山工業高等専門学校研究紀要. 15. 91-96 (1991)

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  • [Publications] 大成 博文: "セラミックスバイオリアクタ-を利用した生活排水処理装置" 徳山工業高等専門学校研究紀要. 15. 97-101 (1991)

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      1991 Annual Research Report
  • [Publications] 深川 勝之: "活性汚泥法における亜硝酸脱腔に関する基礎的研究" 土木学会第45回年次学術講演会講演概要集第2部. 1058-1059 (1990)

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      1990 Annual Research Report
  • [Publications] 深川 勝之: "限外ろ過膜の利用による活性汚泥の高濃度化に関する研究" 土木学会第45回年次学術講演概要集第2部. 1074-1075 (1990)

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      1990 Annual Research Report
  • [Publications] 竹内 正美: "写真廃液処理プロセスの開発に関する研究ー膜分離高濃度活性汚泥法による1次生物処理ー" 衛生工学研究論文集. 27. 183-193 (1991)

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  • [Publications] 渡辺 勝利: "蛇行水路乱流の平均流速分布特性と組織構造" 徳山工業高等専門学校研究紀要. 14. 149-154 (1990)

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      1990 Annual Research Report
  • [Publications] 中西 弘: "限外ろ過膜を用いた活性汚泥法における処理" ケミカルエンジニアリング. 36. 236-241 (1991)

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      1990 Annual Research Report

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Published: 1990-04-01   Modified: 2016-04-21  

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