2009 Fiscal Year Annual Research Report
活性汚泥法からの脱却・インドからの超低コスト省エネ型下水処理システムの逆技術移転
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20241019
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| Research Institution | Hiroshima University |
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Principal Investigator |
大橋 晶良 Hiroshima University, 大学院・工学研究科, 教授 (70169035)
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| Co-Investigator(Kenkyū-buntansha) |
金田一 智規 広島大学, 大学院・工学研究科, 助教 (10379901)
尾崎 則篤 広島大学, 大学院・工学研究科, 准教授 (50294541)
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| Keywords | 途上国 / 下水処理 / エネルギー / バイオテクノロジー / 地球温暖化カズ / UASB / DHS / 硝化・脱窒 |
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| Research Abstract |
これまで開発を行ってきたDHSリアクターは,途上国仕様を念頭に研究してきた処理装置で,先進国で要求されるような良好な処理水質は期待していなかった。しかし,超低コスト型にも係わらず長期連続処理運転において,余剰汚泥発生ゼロであり,処理水質は活性汚泥法と同等以上であることが明らかになってきた。すなわち,途上国仕様に開発してきたDHSリアクターであるが,先進国にも適用可能な活性汚泥法に代わるシステムとして期待できる。そこで本研究ではインドで蓄積した知見を日本のような先進国に逆技術移転し,先進国も視野に入れた21世紀型排水処理システムを創成することを目的に,本年度は下水処理場にミニプラントを設置して室温での実下水連続処理実験などを実施し,次のような知見を得た。
1. 実下水連続処理実験により,UASB処理水の溶存メタンを自燃可能なガス(メタン濃度30%以上)としてDHSにより回収(回収率80%程度)することが可能であり,このDHSの後段に同一のDHSリアクターを設置することで,残存の溶存メタンを酸化処理し,さらに良好な水質が得られることを実証した。
2. UASBリアクター処理水中の溶存メタンを回収する密閉型DHSリアクターの設計,空気供給操作方法を確立するために,溶存メタンのガス化現象のモデル化を構築した。
3. DHSリアクターは低酸素制御することで次世代の窒素除去技術として注目されている一槽型での亜硝酸型硝化を行うことができるが,低酸素下で亜硝酸性窒素が蓄積すると強温室効果ガスの亜酸化窒素が発生しやすくなることが明らかになった。
4. 密閉のDHSを嫌気・好気を繰り返すことで,好気時にはリン除去未処理水中のリンをリン蓄積細菌に摂取・蓄積させ,嫌気時に下水などの有機物源を供給すれば,蓄積したリンが放出されて高濃度のリン含有水が得られ,至適な嫌気・好気時間の運転は4時間・12時間程度であることを見出した。
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