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2013 Fiscal Year Annual Research Report

中低温古細菌と機能性分離膜の融合デザインによる新規排水処理技術の研究

Research Project

Project/Area Number 24651069
Research InstitutionTohoku University

Principal Investigator

李 玉友  東北大学, 工学(系)研究科(研究院), 教授 (30201106)

Keywords下水処理 / 嫌気性消化 / メタン発酵 / 膜分離 / バイオガス / 水質 / メタン生成古細菌 / 群集構造
Research Abstract

本研究では, 膜分離メタン発酵法を下水処理に適用させるための知見の収集を目的として, ラボスケールの反応槽を用いて室温条件で2種類の人工下水の連続処理実験を行い, 以下のような知見が得られた。
(1) HRT 12 hにおいて, 溶解性人工廃水リアクター及びSS含有人工廃水リアクターの膜透過水のCOD濃度, BOD濃度はそれぞれ34, 11 mg/L, 19, 8 mg/Lを示し, 室温条件で高い処理性能を示した。
(2) 溶解性人工廃水リアクターでの投入COD 100 %に対して, 膜透過水6%, メタンガス72%, 汚泥15%となった。またSS含有人工廃水リアクターに関しては, 膜透過水5%, メタンガス 65%, 汚泥 17%であった。従来の嫌気性処理と比較して, 高いメタン収率であった。
(3) 下水1万m3を処理した場合, 溶解性リアクターにおいて, バイオガスが1510 m3 (メタン, 80%) 生成され, 汚泥が0.48 t-DS発生することが示された。SS含有リアクターに関しては, バイオガスが1450 m3 (メタン, 75%) 生成され, 汚泥が0.53 t-DS発生することが示された。また, 従来の下水処理プロセスと比較して, SAMBRは良好な水質, 効率の良いエネルギー回収, 汚泥生成量の削減が同時に実現する可能性が示唆された。
(4) 古細菌の群集構造解析において, 両方ともMethanosaetaとMethanoregulaが優占した。真正細菌の群集構造解析において, 門レベルでunclassifiedである細菌が全クローンの19.2%, 28.3%を占めた。また, Rhodocyclus, Cytophaga, Pseudomonas等の一般的な好気性処理でも確認された細菌が検出された。

  • Research Products

    (8 results)

All 2014 2013

All Journal Article (4 results) (of which Peer Reviewed: 4 results) Presentation (4 results)

  • [Journal Article] 膜分離メタン発酵法を用いた人工下水の処理特性と微生物群集構造解析2014

    • Author(s)
      渡邊亮哉、高橋慎太郎、砂庭崇之、若原慎一郎、李玉友
    • Journal Title

      下水道協会誌

      Volume: Vol.51 No.617 Pages: 105-116

    • Peer Reviewed
  • [Journal Article] 嫌気性膜分離法による下水処理技術の現況と課題2013

    • Author(s)
      渡邉亮哉、若原慎一郎、李玉友
    • Journal Title

      用水と廃水

      Volume: Vol.55、No.12 Pages: 31-45

    • Peer Reviewed
  • [Journal Article] 浸漬型嫌気性膜分離法を用いた浮遊物質含有人工下水の処理性能と微生物群集構造解析2013

    • Author(s)
      渡邊亮哉, 高橋慎太郎, 砂庭崇之, 若原慎一郎, 李玉友
    • Journal Title

      水環境学会誌

      Volume: 36 Pages: 157-164

    • Peer Reviewed
  • [Journal Article] 第9回アジア地域嫌気性消化国際会議および下水処理における嫌気性MBRの応用2013

    • Author(s)
      李玉友
    • Journal Title

      再生と利用

      Volume: 37 Pages: 54-59

    • Peer Reviewed
  • [Presentation] 嫌気性膜分離法による都市下水低温処理の性能評価2014

    • Author(s)
      渡邉亮哉、菅生俊樹、若原慎一郎、李玉友
    • Organizer
      第48回日本水環境学会年会
    • Place of Presentation
      仙台
    • Year and Date
      2014-03-19
  • [Presentation] 人工下水を用いた嫌気性膜分離法 (SAMBR) の処理性能2013

    • Author(s)
      渡邉亮哉, 砂庭崇之, 高橋慎太郎, 若原慎一郎, 李玉友,
    • Organizer
      第25回環境システム計測制御学会(EICA)研究発表会
    • Place of Presentation
      仙台
    • Year and Date
      20131031-20131031
  • [Presentation] 嫌気性膜分離法(AnMBR)を用いた都市下水の処理に及ぼす温度の影響2013

    • Author(s)
      砂庭崇之, 渡邉亮哉, 高橋慎太郎, 若原慎一郎, 李玉友
    • Organizer
      第50回下水道研究発表会
    • Place of Presentation
      東京
    • Year and Date
      20130730-20130801
  • [Presentation] Treatment performance of synthetic municipal wastewater by submerged anaerobic membrane bioreactor (SAMBR)2013

    • Author(s)
      R. Watanabe, T. Sunaba S. Takahashi, S. Wakahara, Y. Y. Li
    • Organizer
      13th World Congress on Anaerobic Digestion
    • Place of Presentation
      Santiago de Compostela, Spain
    • Year and Date
      20130625-20130628

URL: 

Published: 2015-05-28  

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