| Project/Area Number |
22K20448
|
|---|
| Research Category |
Grant-in-Aid for Research Activity Start-up
|
| Allocation Type | Multi-year Fund |
|---|
| Review Section |
0303:Civil engineering, social systems engineering, safety engineering, disaster prevention engineering, and related fields
|
|---|
| Research Institution | Chuo University |
|---|
Principal Investigator |
|
|---|
| Project Period (FY) |
2022-08-31 – 2024-03-31
|
| Project Status |
Completed (Fiscal Year 2023)
|
| Budget Amount *help |
¥2,860,000 (Direct Cost: ¥2,200,000、Indirect Cost: ¥660,000)
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 | 下水処理 / 膜分離活性汚泥法 / 膜ファウリング / バイオポリマー / LC-OCD / 水晶振動子マイクロバランス / QCM |
|---|
| Outline of Research at the Start |
MBRは下水処理の高度化を実現する技術であるが、膜ファウリングの制御が課題である。申請者はこれまでに下水処理場に設置したパイロットスケールMBRを連続運転し、MBR活性汚泥のファウリングポテンシャル（膜ファウリングの起こりやすさ）はバイオポリマーの槽内濃度と相関が強いことを実証した。本研究ではMBR槽内からバイオポリマーのみを選択的に回収・精製し、バイオポリマーのどのような質変化がファウリングポテンシャルを変動させているのかを明らかにする。さらに、水晶振動子マイクロバランス法（QCM法）を用いて、新規耐ファウリング膜の開発・製作に不可欠となる「ファウリングの起こりづらい」材質を提示する。
|
| Outline of Final Research Achievements |
Biopolymers (BP) are key players causing membrane fouling in membrane bioreactors (MBRs). In this study,BP with different characteristic were sucessfully isolated from a pilot-scale MBR treating municipal wastewater. It was suggested that BP with low molecular wight caued serious irreversible fouling. Affinity of BP to membrane materail detemined by quartz crystal microbalance (QCM) analysis was correlated with fouling rates in the MBR.Ceramic membranes might be useful for mitigation of membrane fouling caused by BP. Polysaccharids derived from bacterial cell wall were identified as critical components in BP.
|
| Academic Significance and Societal Importance of the Research Achievements |
本研究では世界に先駆けて実都市下水を処理するパイロットスケールMBR槽内BPの詳細な特性を検討した。BPの諸特性変化とMBRにおける膜ファウリング発生の関係が明確に示された。また、BPによる深刻な膜ファウリングを回避するための膜材質として、セラミックが有用である可能性を見出した。細菌の細胞壁由来の多糖類はBPの重要な構成成分である可能性が高く、今後従来のBPモデル物質（アルギン酸ナトリウム）に代わる適切なモデルBPを提案できる可能性が示された。
|
