| Project/Area Number |
19F19745
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| Research Category |
Grant-in-Aid for JSPS Fellows
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| Allocation Type | Single-year Grants |
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| Section | 外国 |
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| Review Section |
Basic Section 22060:Environmental systems for civil engineering-related
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| Research Institution | Tohoku University |
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Principal Investigator |
李 玉友 東北大学, 工学研究科, 教授 (30201106)
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| Co-Investigator(Kenkyū-buntansha) |
HU YISONG 東北大学, 工学(系)研究科(研究院), 外国人特別研究員
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| Project Period (FY) |
2019-11-08 – 2022-03-31
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| Project Status |
Completed (Fiscal Year 2021)
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| Budget Amount *help |
¥2,300,000 (Direct Cost: ¥2,300,000)
Fiscal Year 2021: ¥400,000 (Direct Cost: ¥400,000)
Fiscal Year 2020: ¥1,100,000 (Direct Cost: ¥1,100,000)
Fiscal Year 2019: ¥800,000 (Direct Cost: ¥800,000)
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| Keywords | 下水処理システム / 嫌気性膜分離法 / メタン発酵 / バイオガス / アナッモクス法 / 窒素除去 / 動態膜 / 脱炭素 / MBR / 省エネルギー |
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| Outline of Research at the Start |
本研究の目的は省エネルギーと低炭素化に対応する都市排水の革新的処理システムを開発しようとするものである。都市排水に含まれるバイオマスからの効率的メタン生成とアンモニアの低炭素型高度処理を同時に実現するために、嫌気性動態MBR反応槽を用いたメタン生成ユニットと膜促進型一槽式ANAMMOXを用いた窒素処理ユニットを含む新規ハイブリッドシステムを開発する。具体的には(1) 要素技術である嫌気性動態MBRによるメタン生成、(2)膜促進型一槽式アナモックスを用いた嫌気性処理ろ液の高度処理、(3) 新規融合プロセスの長期性能確認、(4) システム評価と設計最適化の研究の課題に取り組む。
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| Outline of Annual Research Achievements |
本研究の目的は省エネルギーと低炭素化に対応する都市排水の革新的処理システムを開発しようとするものである。都市排水に含まれるバイオマスからの効率的メタン生成とアンモニアの低炭素型高度処理を同時に実現するために、嫌気性動態MBR反応槽を用いたメタン生成ユニットと膜促進型一槽式ANAMMOXを用いた窒素処理ユニットを含む新規ハイブリッドシステムを開発する。具体的には(1)要素技術である嫌気性動態MBRによるメタン生成の基本的性能の研究、(2)膜促進型一槽式アナモックスを用いた嫌気性処理ろ液の高度処理、(3) 新規融合プロセスの長期連続実験による性能確認および微生物群集構造解析、(4) システム評価と設計最適化の研究の課題に取り組む。
令和３年度の研究は嫌気性動態MBR反応槽を用いたメタン生成ユニットと膜促進型一槽式ANAMMOXを用いた窒素処理ユニットを含む新規ハイブリッドシステムについて令和元年度と２年度の実験データを総合的に解析して、物質収支とエネルギー収支を解析したとともに、各ユニットの機能性微生物の構成とそれぞれの活性を把握した。前段の嫌気性動態膜MBR反応槽を用いたメタン生成ユニットにより浮遊固形物と溶解性有機物を効率よくメタンガスに変換し、処理水質のCOD除去率とBOD除去率はそれぞれ85%以上と90％以上を達成できた。また一槽式ANAMMOXを用いた窒素処理ユニットにより処理水の窒素濃度が10mg/L以下になることができた。また同システムを適用することで、余剰汚泥の発生量を大きく削減できることが分かった。その成果を総括して学術論文として４本投稿した。
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| Research Progress Status |
令和3年度が最終年度であるため、記入しない。
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| Strategy for Future Research Activity |
令和3年度が最終年度であるため、記入しない。
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