2006 Fiscal Year Annual Research Report
亜臨界水を利用した有機性廃棄物からリン回収技術の開発
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18510082
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| Research Category |
Grant-in-Aid for Scientific Research (C)
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| Research Institution | Ube National College of Technology |
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Principal Investigator |
竹内 正美 宇部工業高等専門学校, 物質工学科, 助教授 (30043889)
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| Co-Investigator(Kenkyū-buntansha) |
村上 定瞭 宇部工業高等専門学校, 物質工学科, 教授 (00035065)
今井 剛 山口大学, 大学院・理工学研究科, 助教授 (20263791)
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| Keywords | 環境技術 / 廃棄物再資源化 / リン回収 / MAP / 下水汚泥 / 水熱反応 / HAP / 亜臨界水 |
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| Research Abstract |
平成18年度成果
1.バッチ実験によるリン容出条件の最適化
供試汚泥は人工下水を投入した活性汚泥装置から発生する余剰汚泥を用いた。本研究ではリン容出率及び回収率の検討を行うので、人工下水による余剰汚泥を使用した。この汚泥を回分式亜臨界水装置(インコネル製、容積100ml、汚泥充填量40mlのにより溶解後リン容出条件を検討した。その結果、最適反応温度は200〜240℃であった、また、汚泥の容出率は80%であった。汚泥容出液中のリンは、オルトリン酸として容出した。
2.マグネシウム、カルシウム塩添加によるリン回収条件の最適化
亜臨界水処理後容出液には、オルトリン酸及びアンモニアを含むので、マグネシウム塩(またはカルシウム塩を加えてリンをリン酸アンモニウムマグネシウム(MAP)として回収した。最適pHは9.0、Mg^<2+>:NH^<4+>:PO_4^<3->のmol比は1:1:1であった。リン回収率は、95%であった。さらに、反応温度200〜40℃ではMAPリンの割合が94〜97%に達した。200℃以下では、NH^<4+>の容出量が少なく、MAP形成が十分に行われないことが分かった。
カルシウム塩の場合は、ヒドロキシアパタイト(HAP)として回収した。最適pHは7.5、リン回収率は95%であった。
3.連続装置の基本設計及び最適化
連続実験装置は、反応槽容積2L,分離槽容積2Lとして、ローラーポンプにより亜臨界水容出液を連続投入できるようにした。さらに、pHコントローラーを設置しpHコントロール機能を加えた。反応液は重力沈降方式とし、生成したMAP、HAPは反応槽へ返送して十分な結晶の熟成をはかった。反応槽、沈殿槽とも透明塩ビ製とした。
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