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Promotion of electrochemical phosphorus precipitation by utilization of resources including wastes

Research Project

Project/Area Number 22K04378
Research Category

Grant-in-Aid for Scientific Research (C)

Allocation TypeMulti-year Fund
Section一般
Review Section Basic Section 22060:Environmental systems for civil engineering-related
Research InstitutionTottori University

Principal Investigator

Takabe Yugo  鳥取大学, 工学研究科, 准教授 (70625798)

Project Period (FY) 2022-04-01 – 2025-03-31
Project Status Completed (Fiscal Year 2024)
Budget Amount *help
¥4,160,000 (Direct Cost: ¥3,200,000、Indirect Cost: ¥960,000)
Fiscal Year 2024: ¥1,300,000 (Direct Cost: ¥1,000,000、Indirect Cost: ¥300,000)
Fiscal Year 2023: ¥1,430,000 (Direct Cost: ¥1,100,000、Indirect Cost: ¥330,000)
Fiscal Year 2022: ¥1,430,000 (Direct Cost: ¥1,100,000、Indirect Cost: ¥330,000)
Keywordsリン / 下水処理場 / 電解晶析法 / 余剰汚泥 / 汚泥濃縮 / 下水
Outline of Research at the Start

電解晶析法を用いた下水からのリン回収システムにおけるリン析出性の向上とシステムのコスト削減の実現を目指す。具体的には、電解晶析法により廃棄物を溶解させ、リンの析出に必要となる重金属を下水に供給することで、リン析出性の向上を図る。また、電解晶析法において陽極から発生する水素ガスによる燃料電池発電を組み込んだ半電力独立型電解システムを構築することで、コストの削減を図る。

Outline of Final Research Achievements

There is a demand for recovery and reuse of phosphorus resources from wastewater treatment plants. This study developed an electrochemical precipitation system that used bivalve shells, which are usually discarded and contain calcium carbonate, as a calcium ion source. The system made it possible to improve the phosphorus precipitation and its cost reduction. The advanced electrochemical precipitation system was applied to the excess sludge and simultaneously achieved the phosphorus precipitation and sludge thickening.

Academic Significance and Societal Importance of the Research Achievements

生物学的処理を採用している下水処理場において、汚泥の濃縮は、必須の処理工程である。本研究で提案した電解晶析法は、リン析出と汚泥濃縮の同時完了を可能とするものであり、この研究成果は、リンの析出を、下水処理場での必須工程である汚泥濃縮と併行して行うという、下水中リン資源の有効活用に向けた新たなコンセプトを提案するものである。

Report

(4 results)
  • 2024 Annual Research Report   Final Research Report ( PDF )
  • 2023 Research-status Report
  • 2022 Research-status Report
  • Research Products

    (17 results)

All 2025 2024 2023 2022

All Journal Article (4 results) (of which Peer Reviewed: 3 results) Presentation (11 results) (of which Int'l Joint Research: 2 results,  Invited: 1 results) Patent(Industrial Property Rights) (2 results)

  • [Journal Article] Utilisation of various bivalve shells to enhance the electrochemical precipitation of phosphorus from sludge treatment streams2025

    • Author(s)
      Tatsuaki Satoh, Yugo Takabe, Kaito Sekido, Fumitake Nishimura
    • Journal Title

      Journal of Water Process Engineering

      Volume: 74

    • Related Report
      2024 Annual Research Report
    • Peer Reviewed
  • [Journal Article] 下水処理場でのリン結晶化・回収技術開発2024

    • Author(s)
      高部祐剛
    • Journal Title

      化学装置

      Volume: 8 Pages: 22-28

    • Related Report
      2024 Annual Research Report
  • [Journal Article] Simultaneous phosphorus precipitation and sludge thickening by electrolysis with an anode covered by bivalve shells2023

    • Author(s)
      Takabe Yugo、Ida Kotaro
    • Journal Title

      Water Research

      Volume: 247 Pages: 120789-120789

    • DOI

      10.1016/j.watres.2023.120789

    • Related Report
      2023 Research-status Report
    • Peer Reviewed
  • [Journal Article] Enhanced electrochemical precipitation of phosphorus in wastewater by the addition of drifting <i>Corbicula</i> shells2022

    • Author(s)
      Takabe Yugo、Uchida Rika、Yoneda Arisa
    • Journal Title

      Water Science and Technology

      Volume: 86 Issue: 10 Pages: 2749-2763

    • DOI

      10.2166/wst.2022.377

    • Related Report
      2022 Research-status Report
    • Peer Reviewed
  • [Presentation] 様々な種の二枚貝貝殻を充填した電解晶析法における下水汚泥分離液でのリン析出2024

    • Author(s)
      佐藤 達明
    • Organizer
      令和6年度(2024)年度 土木学会中国支部研究発表会
    • Related Report
      2024 Annual Research Report
  • [Presentation] リン回収と汚泥処理の同時達成を目的としたハイブリッド型電解晶析法の開発2024

    • Author(s)
      高部 祐剛
    • Organizer
      第58回水環境懇話会
    • Related Report
      2024 Annual Research Report
    • Invited
  • [Presentation] Development of a Hybrid Electrolysis System for Sludge Treatment and Phosphorus Recovery in Wastewater Treatment Plants2024

    • Author(s)
      Yugo Takabe
    • Organizer
      WET2024
    • Related Report
      2024 Annual Research Report
    • Int'l Joint Research
  • [Presentation] Utilization of Various Bivalve Shells for Enhanced Electrochemical Precipitation of Phosphorus2024

    • Author(s)
      Tatsuaki Satoh
    • Organizer
      WET2024
    • Related Report
      2024 Annual Research Report
    • Int'l Joint Research
  • [Presentation] 下水からのリン回収を目的とした貝殻充填型電解晶析法におけるカルシウム供給材の拡張性2024

    • Author(s)
      佐藤 達明
    • Organizer
      京都大学環境衛生工学研究会第46回シンポジウム
    • Related Report
      2024 Annual Research Report
  • [Presentation] 汚泥濃縮とリン析出を可能とする貝殻充填型電気分解法での操作因子の検討2024

    • Author(s)
      佐藤 達明
    • Organizer
      第61回環境工学研究フォーラム
    • Related Report
      2024 Annual Research Report
  • [Presentation] 下水からのリン回収を目的とした貝殻充填型電解晶析法での操作条件の検討2024

    • Author(s)
      佐藤達明、高部祐剛、伊田幸太郎
    • Organizer
      第58回日本水環境学会年会
    • Related Report
      2023 Research-status Report
  • [Presentation] 下水を対象とした電解晶析法での貝殻を利用したリン析出の促進2023

    • Author(s)
      伊田幸太郎、高部祐剛、内田莉香、米田有沙
    • Organizer
      令和5年度土木学会中国支部研究発表会
    • Related Report
      2023 Research-status Report
  • [Presentation] 貝殻を利用した電解晶析法におけるリン析出率の向上2023

    • Author(s)
      伊田幸太郎、高部祐剛、内田莉香、米田有沙
    • Organizer
      第60回下水道研究発表会
    • Related Report
      2023 Research-status Report
  • [Presentation] 下水におけるリン析出効率の飛躍的促進を可能とする貝殻充填型電解晶析法の開発2023

    • Author(s)
      高部祐剛、伊田幸太郎
    • Organizer
      第60回環境工学研究フォーラム
    • Related Report
      2023 Research-status Report
  • [Presentation] 炭酸をカルシウム源とした電気分解による下水からリン回収2023

    • Author(s)
      伊田幸太郎、高部祐剛、内田莉香、米田有沙
    • Organizer
      第57回日本水環境学会年会
    • Related Report
      2022 Research-status Report
  • [Patent(Industrial Property Rights)] リン回収装置及びリン回収方法2023

    • Inventor(s)
      高部 祐剛
    • Industrial Property Rights Holder
      高部 祐剛
    • Industrial Property Rights Type
      特許
    • Industrial Property Number
      2023-152739
    • Filing Date
      2023
    • Related Report
      2023 Research-status Report
  • [Patent(Industrial Property Rights)] リン回収装置及びリン回収方法2022

    • Inventor(s)
      高部 祐剛
    • Industrial Property Rights Holder
      高部 祐剛
    • Industrial Property Rights Type
      特許
    • Filing Date
      2022
    • Related Report
      2022 Research-status Report

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Published: 2022-04-19   Modified: 2026-01-16  

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