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2015 Fiscal Year Annual Research Report

省エネ・多機能型の膜分離導入下廃水処理システムの実用化

Research Project

Project/Area Number 25249073
Research InstitutionChuo University

Principal Investigator

渡辺 義公  中央大学, 公私立大学の部局等, 教授 (00040999)

Co-Investigator(Kenkyū-buntansha) 木村 克輝  北海道大学, 工学(系)研究科(研究院), 准教授 (10292054)
山村 寛  中央大学, 理工学部, 准教授 (40515334)
佐藤 久  北海道大学, 工学(系)研究科(研究院), 准教授 (80326636)
Project Period (FY) 2013-10-21 – 2016-03-31
Keywords下水処理 / 多機能bMBR / N/P除去 / 膜分離消化槽
Outline of Annual Research Achievements

Buffled(b) MBRの「信頼性向上+低コスト化」実現:(1)今年度は更なる省エネ化を図るために、随時Fluxを0.6 m/dとした運転を行った。この場合でも差圧の上昇も予定範囲であり、消費電力は0.23 kWh/m3である。(2)PTFE膜モジュウルの省エネ化のために、モジュ-ル直下からばっ気するモジュ-ルを考案し、その効果を高速度カメラによる膜の振動度計測とMBR実験によって確認した。このモジュ-ルを装備したbMBRはさらなる省エネ化が可能である。(3)昨年度の実験では窒素除去効率が不安定であった理由として仕切り板内のORPが大幅(40-120 mv)に変動していたことを考えた。そこで、今年度はBMBRの仕切り板内ORPを制御してT-N除去を効率化を図った。その結果、ORPを60mV程度にすれば処理水のT-N濃度は2 mg/L程度となった。
bMBR余剰汚泥からのリンの回収システムの構築:bMBRパイロットプラントの余剰汚泥を原料として「膜分離型消化槽」による長期間実験を行った。膜ろ過により消化槽の汚泥を高濃度化し、運転71日目にはTS濃度とVS濃度がそれぞれ20.8, 16.3 mg/Lとなった。バイオガス生成率は平均で0.42L/g-分解VSであった。76日間に投入された余剰汚泥に含有された8.0gのリンの5.8gが可溶化し膜透過水に回収されたが、約20gのリンが内に蓄積した。これをいかに可溶化するかが課題として残った。透過水のリンはジルコニアメゾ構造体(ZS)により回収できるが、膜にZSを埋め込む研究を継続している。これが成功すれば、リンを吸着した膜をアルカリ洗浄して高濃度のリン酸溶液を作ることができる。

Research Progress Status

27年度が最終年度であるため、記入しない。

Strategy for Future Research Activity

27年度が最終年度であるため、記入しない。

  • Research Products

    (11 results)

All 2016 2015

All Journal Article (5 results) (of which Peer Reviewed: 5 results,  Open Access: 5 results,  Acknowledgement Compliant: 5 results) Presentation (5 results) (of which Int'l Joint Research: 2 results,  Invited: 2 results) Book (1 results)

  • [Journal Article] Trackling inorganic foulants irreversibly accumulateing on lowpressure membranes for treating surface water2015

    • Author(s)
      Yamamura,H.,Kimura,K. and Watanabe,Y.
    • Journal Title

      Water Research

      Volume: 87 Pages: 218-224

    • Peer Reviewed / Open Access / Acknowledgement Compliant
  • [Journal Article] Proteins causing membrane fouling in membrane bioreactors2015

    • Author(s)
      Miyoshi,T,Kimura,K. and Watanabe,Y.
    • Journal Title

      Water Science & Technology

      Volume: 72(6) Pages: 844-849

    • Peer Reviewed / Open Access / Acknowledgement Compliant
  • [Journal Article] Application of glycl-blotting for identification of structure of polysaccarides causing membrane fouling in a pilot-scale plant membrane bioreactor treating municipal wastewater2015

    • Author(s)
      Kimura,K.,Watanabe,Y., et al.
    • Journal Title

      Biosource Technology

      Volume: 179 Pages: 180-186

    • Peer Reviewed / Open Access / Acknowledgement Compliant
  • [Journal Article] Effect of intensive membrane aeration and membrane flux on membrane fouling in submerged membrane bioreactors2015

    • Author(s)
      Miyoshi,T., Yamamura,H.and Watanabe,Y.
    • Journal Title

      Separation and Purification Technology

      Volume: 148 Pages: 1-9

    • Peer Reviewed / Open Access / Acknowledgement Compliant
  • [Journal Article] Energy saving in the operationof submerged MBRs by the insertion of baffles and introduction of granular materials2015

    • Author(s)
      Kurita,T., Kimura,K. and Watanabe,Y.
    • Journal Title

      Separation and Purification Technology

      Volume: 141 Pages: 207-213

    • Peer Reviewed / Open Access / Acknowledgement Compliant
  • [Presentation] Membrane Biorector (MBR) and Its Application to Water Reuse2016

    • Author(s)
      Watanabe,Y. (Keynote lecture)
    • Organizer
      The 2nd Asian Symposium on Water Reuse
    • Place of Presentation
      京都市
    • Year and Date
      2016-04-25
    • Int'l Joint Research / Invited
  • [Presentation] 水処理技術のTechno-diversityと膜ろ過技術2016

    • Author(s)
      渡辺義公
    • Organizer
      日本技術士会上下水道部会講演会
    • Place of Presentation
      東京都新宿区
    • Year and Date
      2016-03-19
  • [Presentation] 嫌気性MBRを用いたMBR余剰汚泥の消化2016

    • Author(s)
      羽深昭、山村寛、佐藤久、渡辺義公
    • Organizer
      第50回日本水環境学会年会
    • Place of Presentation
      徳島市
    • Year and Date
      2016-03-17
  • [Presentation] pH及び凝集剤注入量が親水性有機物の凝集効率に及ぼす影響2016

    • Author(s)
      丁青、山村寛、渡辺義公
    • Organizer
      第50回日本水環境学会年会
    • Place of Presentation
      徳島市
    • Year and Date
      2016-03-16
  • [Presentation] Recent advances in membrane filtration syatemsfor water purification in Japan2015

    • Author(s)
      Watanabe,Y.(Keynote lectyre)
    • Organizer
      The 12th IWA Leading Edge Conference on Water and Wastewater Technoligies
    • Place of Presentation
      Hong Kong
    • Year and Date
      2015-06-01
    • Int'l Joint Research / Invited
  • [Book] ファウリングの原因と対策・制御技術2016

    • Author(s)
      渡辺義公、山村寛
    • Total Pages
      230
    • Publisher
      S & T出版

URL: 

Published: 2017-01-06  

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