嫌気性膜分離とアナモックスによる革新的な省エネ・創エネ下水処理システムの開発
| Project/Area Number |
19J12023
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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 | 国内 |
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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 |
紀 佳淵 東北大学, 工学研究科, 特別研究員(PD)
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| Project Period (FY) |
2019-04-25 – 2021-03-31
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| Project Status |
Discontinued (Fiscal Year 2020)
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| Budget Amount *help |
¥2,300,000 (Direct Cost: ¥2,300,000)
Fiscal Year 2020: ¥1,430,000 (Direct Cost: ¥1,100,000、Indirect Cost: ¥330,000)
Fiscal Year 2019: ¥1,200,000 (Direct Cost: ¥1,200,000)
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| Keywords | AnMBR / 下水処理 / 嫌気性膜分離法 / バイオガス / メタン発酵 / アナモックス |
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| Outline of Research at the Start |
本研究は嫌気性膜分離法（AnMBR）と一槽型アナモックス（Anammox）を組合せて、新しい下水処理プロセス（AnMBR-Anammox）を創成できると考えて、水質浄化効果を向上されることとAnMBRによりメタン回収と汚泥削減を実現すること及び同時に一槽型Anammoxによる省エネルギー低炭素型脱窒を実現することである。
この革新的な下水処理システムとして、水質浄化効果向上、エネルギー回収、運転コスト低減において持続可能な社会を創ることに大きな貢献が目指す。
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| Outline of Annual Research Achievements |
AnMBRに水質浄化効果、バイオガス回収など結果より、プロセスの制御条件とシステムの最適化をさらに検討した。その上、分析用コンピューターによりAnMBRの膜間圧力差データの連続収集結果をまとめて、実験装置システムについて総合的な評価を行うことができた。低温環境におけるAnMBRを用いた実下水の処理効果を検討することと効果改善の制御方法を探すことも計画の通りで進めて、長HRT条件より反応槽の低温運転が可能になることが分かった。また、汚泥濃度、バイオガス循環用ブロワーを制御して、サステナビリティ膜ろ過プロセスの実現も示唆した。
また、研究室で培養したアナモックス細菌を利用し、AnMBR実験装置と組合せて下水処理システムを構成することができ、新たなシステムの連続運転を達成させた。低濃度排水に対するアナモックス反応槽の運転状況により、窒素除去は可能だが、プロセスの安定運転と高い窒素除去率を得られることがチャレンジである。そのため、間欠曝気、溶存酸素などをコントロールしてからAnMBRの処理水にアナモックス法よる処理効果と制御方法を明らかにした。
成果発表：成果の一部は国際会議の第8回International Symposium on Water Environment Systemsにて「Performance of an AnMBR treating real sewage at low temperature」を題目として、低温運転の処理水質効果、バイオガス生成量及びHRTやガスのリサイクル量などの運転条件に関する内容を発表した。また、本研究に関連している他の研究に関する情報収集と意見交換を行った；国際会議連名として発表、日本国内の学会（水環境学会・土木学会）の発表でも数回（連名含む）行った。そして、研究成果を整理して、学術雑誌に五篇の論文（共著含む）を発表した。
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| Research Progress Status |
令和2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2年度が最終年度であるため、記入しない。
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Report
(2 results)
Research Products
(18 results)
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[Journal Article] Sludge yield and degradation of suspended solids by a large pilot-scale anaerobic membrane bioreactor for the treatment of real municipal wastewater at 25 °C2021
Author(s)
Zhe Kong, Jiang Wu, Chao Rong, Tianjie Wang, Lu Li, Zibin Luo, Jiayuan Jia, Taira Hanaoka, Shinichi Sakemi, Masami Ito, Shigeki Kobayashi, Masumi Kobayashi, Yu Qin, Yu-You Li
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Journal Title
Science of the Total Environment
Volume: 759
Pages: 143526-143526
DOI
Related Report
Peer Reviewed / Int'l Joint Research
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[Journal Article] Large pilot-scale submerged anaerobic membrane bioreactor for the treatment of municipal wastewater and biogas production at 25 °C2021
Author(s)
Zhe Kong, Jiang Wu, Chao Rong, Tianjie Wang, Lu Li, Zibin Luo, Jiayuan Jia, Taira Hanaoka, Shinichi Sakemi, Masami Ito, Shigeki Kobayashi, Masumi Kobayashi, Yu Qin, Yu-You Li
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Journal Title
Bioresource Technology
Volume: 319
Pages: 124123-124123
DOI
Related Report
Peer Reviewed / Int'l Joint Research
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