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2012 Fiscal Year Annual Research Report

革新的な無曝気・超省エネ型の好気性廃水処理バイオリアクターの開発と適用性拡大

Research Project

Project/Area Number 23246095
Research InstitutionTohoku University

Principal Investigator

原田 秀樹  東北大学, 工学(系)研究科(研究院), 教授 (70134971)

Co-Investigator(Kenkyū-buntansha) 上村 繁樹  木更津工業高等専門学校, 環境都市工学科, 教授 (60300539)
Project Period (FY) 2011-04-01 – 2015-03-31
Keywordsバイオリアクター / 無曝気 / 省エネルギー / 下水処理
Research Abstract

硝化プロセスDHS と脱窒プロセスUSB を組み合わせ、浸出水の生物処理に適用することで、低コストで維持管理の容易なシステムを開発する。DHS 型硝化プロセスとUSB 型脱窒プロセスを繋げたシステムで連続実験を実施した。埋立地浸出水には、100-200 mg NH4-N/Lのアンモニアと20,000 mg Cl-/L程度の無機塩類が含まれている。DHSリアクターによる硝化は、アルカリ度をコントロールすることで高い硝化率を達成することが出来た。USBリアクターによる脱窒は、有機物不足により進行しなかったためメタノールを添加することで解決した。アルカリ度および有機源を供給しなければならないが、DHS-USBシステムによる硝化-脱窒プロセスを確立することが出来た。また、浸出水処理汚泥のクローン解析を行い、微生物群集構造を解析している。
バイオガス中の硫化水素を微生物により脱硫させるために、硫化水素の酸化程度をコントロールする方法について検討を行った。硫化水素を酸化させると硫酸になってしまい、リアクターの酸腐食を起こすため、酸素濃度をコントロールし、酸化をS0の状態でストップさせるための条件について検討し、酸素濃度を低濃度にコントロールすることで硫化水素除去と硫黄(S0)までの反応に制御できた。
また、処理水中のリンを回収するために、DHSリアクターの後段にSBRを設け、そこで脱窒と共にリン回収を行うプロセスの開発を行った。脱窒性ポリリン酸蓄積細菌を含めた微生物群集構造解析も行った。

Current Status of Research Progress
Current Status of Research Progress

2: Research has progressed on the whole more than it was originally planned.

Reason

排水処理プロセスの開発およびその処理メカニズム解明のための準備も順調に進んでいる。

Strategy for Future Research Activity

DHS技術の適用性拡大のため、プロセスパフォーマンスの向上やプロセス開発を行っていく。また、メカニズム解明に関する実験も継続して行っていく。

  • Research Products

    (12 results)

All 2012 Other

All Journal Article (5 results) (of which Peer Reviewed: 5 results) Presentation (7 results)

  • [Journal Article] 高専間と産官学の連携による新規排水処理技術'DHS'の開発2012

    • Author(s)
      大久保努,山田真義,角野晴彦,多川正,山内正仁,山崎慎一,上村繁樹,荒木信夫
    • Journal Title

      環境技術

      Volume: 41 (11) Pages: 39-42

    • Peer Reviewed
  • [Journal Article] The effect of salinity on nitrite accumulation in a DHS reactor2012

    • Author(s)
      Natori, T., Takemura, Y., Harada, H., Abe, K., Ohashi, A., Kimura, M., Yamaguchi, T., Okubo, T. and Uemura, S.
    • Journal Title

      Journal of Chemical Technology and Biotechnology

      Volume: 87 Pages: 1466-1472

    • DOI

      10.1002/jctb.3770

    • Peer Reviewed
  • [Journal Article] Enrichment of anammox bacteria from mudflat sediments collected in Tokyo Bay2012

    • Author(s)
      Uemura, S., Ikeda, N., Natori, T., Okubo, T., Yamaguchi, T., Kimura, M. Iguchi, A. and Harada, H.
    • Journal Title

      African Journal of Microbiology Research

      Volume: 6 (16) Pages: 3778-3782

    • DOI

      10.5897/AJMR12.373

    • Peer Reviewed
  • [Journal Article] Long term evaluation of the effect of salinity on organic removal and ammonium oxidation in a down-flow hanging sponge reactor2012

    • Author(s)
      Uemura, S., Kimura, M., Yamaguchi, T., Ohashi, A., Takemura, Y. and Harada, H.
    • Journal Title

      International Journal of Environmental Research

      Volume: 6 (2) Pages: 361-366

    • Peer Reviewed
  • [Journal Article] Direct treatment of settled sewage by DHS reactors with different size sponge support media2012

    • Author(s)
      Uemura, S., Suzuki, S., Maruyama, Y., Ohashi, A., Yamaguchi, T. and Harada, H.
    • Journal Title

      International Journal of Environmental Research

      Volume: 6 (1) Pages: 25-32

    • Peer Reviewed
  • [Presentation] DHSリアクタを利用した亜硝酸生成プロセスにおける塩分とHRTの影響

    • Author(s)
      松林未理,名取哲平,西郡祐輝,大久保努,上村繁樹,竹村泰幸,原田秀樹,阿部憲一,大橋晶良
    • Organizer
      第67回土木学会年次学術講演会
    • Place of Presentation
      名古屋大学
  • [Presentation] 処理水循環を伴ったDHSリアクターにおけるアンモニア性窒素とフェノールの同時除去

    • Author(s)
      池田直生,松林未理,大久保努,上村繁樹,青木仁孝,山口隆司,名取哲平,原田秀樹
    • Organizer
      第67回土木学会年次学術講演会
    • Place of Presentation
      名古屋大学
  • [Presentation] UASB-DHS-A2SBRシステムによる都市下水の高度処理特性評価

    • Author(s)
      大槻洸太,出濱和弥,幡本将史,山口隆司,上村繁樹,大久保努,高橋優信,久保田健吾,原田秀樹,多川正
    • Organizer
      第47回日本水環境学会年会
    • Place of Presentation
      大阪工業大学
  • [Presentation] 嫌気・無酸素回分式リアクターでの窒素・リン同時除去に関与する微生物群集解析

    • Author(s)
      出濱和弥,幡本将史,山口隆司,多川正,高橋優信,原田秀樹,大久保努,上村繁樹
    • Organizer
      第47回日本水環境学会年会
    • Place of Presentation
      大阪工業大学
  • [Presentation] UASB+DHSおよび嫌気・無酸素回分式リアクターを用いた都市下水からの窒素除去およびリン回収

    • Author(s)
      坂本健一,幡本将史,山口隆司 木更津高専 大久保努,上村繁樹,荒木信夫,山崎慎一,高橋優信,久保田健吾,原田秀樹
    • Organizer
      第47回日本水環境学会年会
    • Place of Presentation
      大阪工業大学
  • [Presentation] DHSリアクターのスポンジ担体における水理学的および酸素移動特性

    • Author(s)
      山田尊貴,池田直生,奈良本朱音,稲葉貴信,大久保努,上村繁樹,原田秀樹
    • Organizer
      土木学会第40回関東支部技術研究発表会
    • Place of Presentation
      宇都宮大学
  • [Presentation] DHSリアクターのスポンジ担体における汚泥の増殖特性

    • Author(s)
      上野克典,奈良本朱音,池田直 生,山田尊貴,大久保努,上村繁樹
    • Organizer
      土木学会第40回関東支部技術研究発表会
    • Place of Presentation
      宇都宮大学

URL: 

Published: 2015-05-28  

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