| 研究課題/領域番号 |
07555169
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| 研究種目 |
基盤研究(B)
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| 配分区分 | 補助金 |
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| 応募区分 | 試験 |
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| 研究分野 |
土木環境システム
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| 研究機関 | 茨城大学 |
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研究代表者 |
古米 弘明 茨城大学, 工学部, 助教授 (40173546)
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| 研究分担者 |
古屋 勇治 富士電機総合研究所, 水処理・バイオ研究所, 研究員
佐々木 康成 富士電機総合研究所, 水処理・バイオ研究所, 研究マネージャー
野北 舜介 (野北 瞬介) 茨城大学, 工学部, 教授 (60218295)
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| 研究期間 (年度) |
1995 – 1996
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| 研究課題ステータス |
完了 (1996年度)
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| 配分額 *注記 |
4,900千円 (直接経費: 4,900千円)
1996年度: 1,700千円 (直接経費: 1,700千円)
1995年度: 3,200千円 (直接経費: 3,200千円)
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| キーワード | 回分式活性汚泥法 / 活性汚泥モデル / 動力学モデル / 栄養塩除去 / 脱リン細菌 / 硝化 / 脱窒 / キノンプロファイル / 処理モデル / 硝化・脱窒 / 生物学的リン除去 / ポピュレーションダイナミクス |
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| 研究概要 |
本研究では、回分式活性汚泥プロセスにおける生物学的脱リン現象を有機物除去や窒素除去と同時に評価可能な非定常モデルを開発することを目的として、100L規模の回分装置による連続実験とモデル開発とその検証を行った。まず、IAWQ活性汚泥モデルNO.2(IAWQ ASM2)基礎に、非定常な過程や運転管理条件に関する検討が可能な数学モデルを開発した。モデルの検証のために、定常処理水質データおよび安定状態で外乱を与えた応答実験における水質変動を得た。そして、導入された動力学モデルのパラメータの同定や感度解析を行い、栄養塩類の挙動に深く関わる因子の抽出を行った。さらに、窒素やリンの除去制御の運転管理の最適化を検証可能な数学モデルへと仕上げた。
1.モデルの開発と改良およびその検証
モノ-型基質除去速度式を基礎としたモデルでは、回分条件での有機物除去は適切に再現できないものの、窒素除去過程やリン除去過程は精度良く再現できる。IAWQ ASM2のままでは、定常処理水のリン濃度を的確に表現できないこと、脱リン細菌による脱窒機能の組み込みが必要であることを明らかとした。組み込んだ結果、定常状態だけでなく、外乱として硝酸塩を添加した応答実験での非定常な水質変動をも再現可能となった。
2.活性汚泥中菌群組成の変動の評価
硝化と脱リン機能のない活性汚泥を植種源として、嫌気好気運転した活性汚泥のキノンプロファイルを調査し、脱リン機能と相関のあるキノン種を探索した。汚泥微生物群組成の動態や活性変化とキノンプロファイルとの関連して検討した。また、キノンプロファイルは基質組成に依存する可能性を指摘した。
3.脱窒・脱リンの最適化手法の提案と計測制御システムの検討
実務者用に運転管理を検討するシステムの根幹であるの回分式活性汚泥法処理モデル部分が、第一段階レベルとして完成した。
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