2013 Fiscal Year Annual Research Report
新規促進酸化と膜分離生物分解の融合デザインを用いた抗生物質汚染制御システムの開発
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13F03046
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| Research Institution | Tohoku University |
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Principal Investigator |
李 玉友 東北大学, 大学院工学研究科, 教授
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| Co-Investigator(Kenkyū-buntansha) |
LEDEZMA Estrada 東北大学, 大学院工学研究科, 外国人特別研究員
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| Keywords | 抗生物質 / 促進酸化 / 電気フェントン酸化 / 触媒 / コバルト / 銅 / MBR / 膜洗浄 |
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| Research Abstract |
本研究は、新規促進酸化処理技術による前処理と膜分離生物反応槽(MBR)による生物分解の二つのユニットを組み合わせることによって、難分解性である抗生物質を効率よく除去する新しい排水浄化システムを確立しようとする技術開発である。抗生物質分解の促進方法として、新しい電極材料と触媒を工夫してOHラジカルの発生を効率よく行う新規促進酸化技術を創出するとともに、促進酸化によって生成する中間生成物を膜分離生物処理ユニットによって生物分解を行うことで、新規促進酸化と膜分離生物分解の融合デザインを用いた抗生物質汚染制御システムを確立しようとするもので、H25年度では次の成果が得られた。
(1)新規促進酸化技術の研究
新規高効率触媒による電気フェントン酸化の促進および最適条件の検討を行った結果、銅、鉄、マンガン、コバルトなどの金属イオンを触媒として用いることができ、その内、コバルトと銅イオンの促進効率が高かった。その酸化促進効果の順番はコバルト>銅>鉄>マンガンであった。電気フェントン酸化法は難分解性抗生物質の前処理として有効であった。
(2)膜分離生物反応装置(MBR)の制御方法の研究
MBR装置において微生物濃度および膜操作の制御が重要である。有効容積5LのMBR装置を制作して、分離膜は平膜を用いた連続実験を行った。嫌気性条件における膜汚染と洗浄方法を把握した。膜運転についてONとOFF操作の時間配分、水洗浄、薬品洗浄の効果をそれぞれ検討した。
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| Current Status of Research Progress |
Current Status of Research Progress
2: Research has progressed on the whole more than it was originally planned.
Reason
本研究は新規促進酸化処理技術による前処理と膜分離生物反応槽(MBR)による生物分解の二つのユニットを組み合わせることによって、難分解性である抗生物質を効率よく除去する新しい排水浄化システムを確立しようとする技術開発であるが、H25年度では新規促進酸化処理技術について研究を行い、順調に成果を上げることができた。
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| Strategy for Future Research Activity |
H25年度では新規促進酸化処理技術について研究を行い、順調に成果を上げることができたので、これからは後段のMBRと組合せてトータルプロセスの検討を始める予定である。
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