2015 Fiscal Year Annual Research Report
無曝気廃水処理システムの窒素除去メカニズム解明と高効率制御方法の構築
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26820219
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| Research Institution | Tohoku University |
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Principal Investigator |
高橋 優信 東北大学, 未来科学技術共同研究センター, 助教 (30573688)
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| Project Period (FY) |
2014-04-01 – 2016-03-31
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| Keywords | DHSリアクター / アンモニア硝化 |
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| Outline of Annual Research Achievements |
本研究の目的は、無曝気・省エネルギー型の好気性廃水処理技術であるDHSリアクター技術を基とし、窒素に着目した栄養塩除去の制御技術を高度化するために基礎データを収集・解析し、運転因子を最適化することにより、次世代型の高効率廃水処理技術を創成することにある。加えて、本DHSリアクターの適用拡大のために、廃水種に応じたパッケージとしてのDHSリアクターシステムを開発し、多用に展開できる提案モデルを構築することにある。
本研究では、はじめに予備実験として、人工下水処理により馴養されたDHSリアクターの微生物保持担体に対して、5～20℃の温度条件で酸素利用速度（OUR）試験を実施した。その結果、OUR値は、試験温度の低下に伴い低い値を示すが、有機物酸化および硝化反応に対する微生物活性は低温5℃の条件下でも失われず機能しており、低温域を伴う環境においてDHSリアクターを適用するためには、安全設計として常温域計画時の４倍程度の有効容積が必要であることが分かった。次に、有機物除去と部分硝化を可能とする制御方法を検討するために、高窒素濃度のメタン発酵脱水ろ液をいくつかの流入方式でDHSリアクターに供給した性能評価試験を行った。その結果、DHSリアクターは、pHの低下を防ぎながらステップ供給することで、アンモニア態窒素の90％程度を亜硝酸態窒素に部分硝化でき、更にはステップ流入によって脱窒を促進できることを示した。既報のDHSリアクターは処理水循環によって脱窒を促進できることを明らかにしているが、本DHSリアクターではステップ流入によって部分硝化と脱窒の促進を同時に実現できる可能性を示した。
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