2021 Fiscal Year Annual Research Report
有機系微粒子スラリーのケミカルフリーな固液分離技術の開発による廃棄物の資源化
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19H04313
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| Research Institution | Hosei University |
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Principal Investigator |
森 隆昌 法政大学, 生命科学部, 教授 (20345929)
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| Co-Investigator(Kenkyū-buntansha) |
佐藤根 大士 兵庫県立大学, 工学研究科, 准教授 (00583709)
椿 淳一郎 公益財団法人名古屋産業科学研究所, 研究部, 上席研究員 (50109295)
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| Project Period (FY) |
2019-04-01 – 2022-03-31
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| Keywords | 直流電場 / 旋回流濾過 / ケミカルフリー |
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| Outline of Annual Research Achievements |
有機汚泥、藻類、食品廃棄物などの有機系微粒子を含んだスラリーについて、粒子をケミカルフリーで濃縮・回収できる技術及び装置を開発した。水中で帯電し分散している有機系微粒子に対して、電場による凝集・沈降分離（一次濃縮）及び旋回流濾過による高濃縮（二次濃縮）を行うことで、従来の凝集剤や濾過助剤といった化学物質を一切使用せずに高濃縮できるかを検討した。電場による凝集では、多層傾斜板電極付きスラリー槽の改良を行い、電極の配置を換えることで分離効率を高めることができた。粒子の泳動方向と沈降方向を同一にすることで、高濃縮が可能となった。連続処理実験においては、電圧を増加させることでスラリー流量を大きくしても高い分離効率を維持できることが示された。試作した装置はスラリーの流れの制御及び上澄み液、濃縮液の排出機構についても改良を行った結果、粒子が完全に分離できた場合の濃縮液粒子濃度の計算値と実験で回収した濃縮液の粒子濃度の実測値はほぼ一致しており、利息的な条件での分離・濃縮が実施できるシステムを確立することができた。
旋回流濾過においては、運転条件の制御によって、単にスラリーを高濃縮するだけでなく、特定のサイズの粒子のみを集める分級操作にも利用可能であることが示された。したがって、ある特定の粒子径範囲の粒子に有効成分が集中しているような系においては、運転条件を最適化することで、所望のサイズの粒子のみを高濃度で回収できる可能性が示された。
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| Research Progress Status |
令和3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 |
令和3年度が最終年度であるため、記入しない。
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