水処理汚泥の発生抑制に向けた超微細気泡に内包させたオゾンの活用と作用機序の解明
Project/Area Number |
20K04748
|
Research Category |
Grant-in-Aid for Scientific Research (C)
|
Allocation Type | Multi-year Fund |
Section | 一般 |
Review Section |
Basic Section 22060:Environmental systems for civil engineering-related
|
Research Institution | Fukuoka University (2022) Hiroshima University (2020-2021) |
Principal Investigator |
橋本 くるみ 福岡大学, 工学部, 助教 (40821012)
|
Co-Investigator(Kenkyū-buntansha) |
西嶋 渉 広島大学, 環境安全センター, 教授 (20243602)
|
Project Period (FY) |
2020-04-01 – 2024-03-31
|
Project Status |
Granted (Fiscal Year 2022)
|
Budget Amount *help |
¥4,290,000 (Direct Cost: ¥3,300,000、Indirect Cost: ¥990,000)
Fiscal Year 2022: ¥1,300,000 (Direct Cost: ¥1,000,000、Indirect Cost: ¥300,000)
Fiscal Year 2021: ¥1,430,000 (Direct Cost: ¥1,100,000、Indirect Cost: ¥330,000)
Fiscal Year 2020: ¥1,560,000 (Direct Cost: ¥1,200,000、Indirect Cost: ¥360,000)
|
Keywords | ウルトラファインバブル / 下水汚泥 / オゾン / マイクロバブル / ナノカプセル / 蛍光標識 / 余剰汚泥 / 超微細気泡(UFB) |
Outline of Research at the Start |
下水処理の際に余剰汚泥と呼ばれる廃棄物が大量に発生し、発生抑制が求められている。強い酸化剤であるオゾンにより余剰汚泥を処理し、生分解性を高め、微生物により分解させる方法がある。この方法ではオゾンのコストが課題である。従来法では直径数十μm~数mmの細菌の塊(フロック)で構成されている汚泥に、ミリサイズのオゾン気泡を供給しており、処理効率が低かった。これまでに、オゾンを超微細気泡(UFB)化すれば1/3の供給量で従来と同等の効果となることがわかっている。しかし、その作用機構は明らかではない。本研究では、オゾンUFB処理での作用機序解明に加え、フロックとオゾンUFBの反応モデルの構築を行う。
|
Outline of Annual Research Achievements |
今年度は、昨年度着手ができていなかった活性汚泥フロック周囲を取り巻く液(バルク液)の組成が、オゾンUFBのフロック内部への浸透に及ぼす影響について取り組んだ。しかしながら、今年度は研究代表者の異動により、研究環境が大きく変化した。代表者の現在の所属でただちに研究環境を整えることが困難であったため、進行は遅れているが、予定通りバルク液の組成を変えたときの、オゾンUFBのフロックの浸透性についての試験に着手した。リアクターにオゾン水や試料溶液を添加した際の汚泥の巻き上がりによって解析が困難になる問題が生じ、既往研究を参考にニードルやストッキングを用いたフロックの固定を検討したが、検討中に汚泥が崩壊してしまう課題があった。リアクターのサイズが大きく、添加する液量が大きいことなどにより、フロック周囲に強い流れが生じてしまうことが課題の一つと考えられるため、リアクターのサイズを絞り、また、フロックが液とともに流れにくい構造に改良を行う。また、オゾンによるフロックの酸化がフロックを脆くすることも原因の一つとも考えられる。今年度、異動により十分に実験が行えなかったため、次年度に延長し、引き続き検討を行っていく予定である。
|
Current Status of Research Progress |
Current Status of Research Progress
4: Progress in research has been delayed.
Reason
研究代表者の広島大学から福岡大学への異動に伴い、研究環境が大きく変わり、研究に遅れが生じている。 また、当初の研究計画として活性汚泥フロック内部へのオゾンの浸透に対する液中の溶存有機物や各種イオンの影響を、マイクロ酸素センサーを用いて調査する予定であったが、実際に検討を行ったところ、汚泥フロックを液中で固定して測定することが想定以上に困難であり、測定方法自体の検討が必要になることが分かった。
|
Strategy for Future Research Activity |
フロック内へのオゾンUFBの浸透性について、現状のリアクターでは、フロックをうまく固定してマイクロセンサーで内部を測定することが困難だったので、リアクターの改良を行い、バルク液の組成を様々に変えたときのフロック内へのオゾンUFBの浸透性の違いについて測定を行っていく。
|
Report
(3 results)
Research Products
(1 results)