2015 Fiscal Year Annual Research Report
水素・メタン発酵消化液中のイオン浮選によるリン回収
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25620144
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| Research Institution | Nihon University |
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Principal Investigator |
佐藤 公俊 日本大学, 工学部, 講師 (90215773)
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| Project Period (FY) |
2013-04-01 – 2016-03-31
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| Keywords | リン酸 / メタン発酵 / 浮選分離 / 消化液 |
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| Outline of Annual Research Achievements |
前年までの研究から、構築した浮選装置を用いメタン発酵消化液に界面活性剤を添加し、最適条件により微細固体を分離することが可能となった。さらに最終年度は、凝集沈殿剤（塩化鉄（Ⅲ）水溶液）を添加することで浮選分離の時間を短縮することを見出した。
回収された微細固体は、FE-SEMの観察および元素分析により本研究で回収目的としていたリン酸カルシウムを多く含んでいた。しかし、発酵過程で分解できないセルロースなどの難分解性の有機物や原料に付着し混入した土壌成分なども含むことから、これらからの分離も必要と考え検討を行った。今回の限られた期間内では浮選条件の調整だけでリン酸カルシウムのみを分離・回収する条件を見出すことができなかった。しかし微細固体を回収後、環境への負荷を考えなければ、燃焼などの処理することでリン酸カルシウムの回収は可能である。また分離せずともりん肥料としては使用可能である。このことから目的であった消化液からのリンの回収はおおむね達成したといえる。
消化液中のリンの最も簡便なリサイクルは、農地への液肥として利用である。消化液中に溶存しているリン酸イオンについては、本研究の目的に含まれていなかったが、本装置はリン酸イオンのリサイクルへも役立つ技術ともなりうる。消化液の液肥としての利用では、水の散布装置を用い畑地などへ散布する方法が採られている。その際、微細固体が装置内に堆積し液肥散布を妨げるとの報告がある。そのため水による希釈が実施されており、水を用いない方法として磨砕装置を組み込んだ散布装置などが検討されている。本浮選装置を微細固体の回収装置から除去装置として利用することについて試みた。その結果、消化液を微細固体が少ない液肥とすることができ、散布しやすい状態にすることができた。回収した微細固体はリン資源としても利用可能である。このことを化学系学協会東北大会にて発表した。
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