2017 Fiscal Year Annual Research Report
Control of membrane fouling by specific removal of polysaccharides using glycoblotting
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15H04063
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| Research Institution | Hokkaido University |
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Principal Investigator |
木村 克輝 北海道大学, 工学研究院, 准教授 (10292054)
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| Co-Investigator(Kenkyū-buntansha) |
西村 紳一郎 北海道大学, 先端生命科学研究院, 教授 (00183898)
山村 寛 中央大学, 理工学部, 准教授 (40515334)
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| Project Period (FY) |
2015-04-01 – 2018-03-31
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| Keywords | 膜ファウリング / 多糖 / 水処理 / LC-OCD |
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| Outline of Annual Research Achievements |
前年度までの検討においてグライコブロッティング法を用いた新水処理材を試作した。この新水処理材により良好な除去が見込める多糖と除去が見込めない多糖の存在が示唆された。用排水処理の有機物分析において多用されるLC-OCDでは多糖がバイオポリマー画分として一括検出される。前年度にはLC-OCD分析の改良によりバイオポリマーを従来法よりも広い範囲で分離できるようになった。分子量1,000,000 Daを超える超高分子量バイオポリマーがMF膜における膜ファウリング発生に重要な働きをしていることが示唆された。本年度は実水道原水（河川表流水）を対象として定期的採水を行い、超高分子量バイオポリマー濃度の変動を追跡するとともに、PVDF製MF中空糸膜における膜ファウリング発生度との関連性について検討した。超高分子量バイオポリマー濃度は、全有機炭素濃度・フミン質濃度・全バイオポリマー濃度と比較して、膜ファウリング発生度とのより強い相関があった。超高分子量バイオポリマー濃度は有効なファウリング発生予測指標となる可能性が高く、新水処理材による除去性の検討も超高分子量バイオポリマー濃度に着目して行うべきであると言える。超高分子量バイオポリマーの重要性についてより一般的な検討を行うために国内各地の水道水源から水道原水を採水し、UF膜を用いてバイオポリマー成分を精製した。精製バイオポリマーを純水に溶解した水を原水として回分MF膜ろ過実験を行ったところ、超高分子量バイオポリマー濃度と膜ファウリング発生度との高い相関が認められた。超高分子量バイオポリマーが細孔内に侵入できないようなUF膜の使用により、膜ファウリングの発生は抑制できる可能性が高い。分画分子量100,000 DaのPVDF製UF膜を用いた実験では、不可逆的膜ファウリングの発生は抑制される一方で可逆的ファウリングの発生が促進される結果となった。
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| Research Progress Status |
29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 |
29年度が最終年度であるため、記入しない。
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