2010 Fiscal Year Annual Research Report
微生物燃料電池と膜分離活性汚泥の組み合せによる省エネルギー汚水浄化システムの開発
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21360250
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| Research Institution | The University of Tokyo |
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Principal Investigator |
福士 謙介 東京大学, サステイナビリティ学連携研究機構, 准教授 (30282114)
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| Keywords | エネルギー / 排水処理 |
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| Research Abstract |
家庭や工場において大量に排出される有機物は通常の場合、「排水」として区分され、やっかいものとして、下水処理場や排水処理施設でエネルギーを投入し、汚泥に変換され、最終的に焼却・埋め立処分されている。この有機物は炭素エネルギー的に最も安定な形態である二酸化炭素に変換される過程でエネルギーを出す。このエネルギーは電子として、微生物から獲得が可能であり、微生物燃料電池とは基本的にその電子を外部負荷へと導くものである。
本研究は生物処理と膜技術を融合させた高度な汚水浄化処理プロセスである膜分離活性汚泥法(メンブレンバイオリアクター:MBR)で下水などの排水を浄化すると同時に、有機物の酸化過程で得られるエネルギーを電気として取り出すシステムを開発することを目的とする。
21年度は電極並びに広義のメディエーターの改良並びに反応槽の構築を行うことを計画していた。研究を進めるに従って、好気槽・嫌気槽を仕切るイオン交換膜と反応槽内におけるその配置が電子の移動を促進させるために特に重要であるという結果を得た。当初の予定では22年度は21年度の設計指針に基づいたMBR-MFCシステムの構築(反応槽のセットアップ)と運転ならびに基礎データ収集であったが、若干方向修正を行って、反応槽の基礎的な構成(イオン交換膜の配置)なども21年度に引き続き、22年度の研究内容に含むこととする。また、昨今の社会的な状況を見ると、下水のみならず、排水の範囲を広げて、工業廃水処理にも応用することが実際のアプリケーションを促進することにつながるので、工業廃水も対象排水に含めることとする。これは計画の変更ではなく、対象排水を明確にしていなかった申請書の補足である。
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