| 研究課題/領域番号 |
07555559
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| 研究種目 |
基盤研究(A)
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| 配分区分 | 補助金 |
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| 応募区分 | 展開研究 |
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| 研究分野 |
生物・生体工学
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| 研究機関 | 東京工業大学 |
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研究代表者 |
海野 肇 東京工業大学, 生命理工学部, 教授 (10087471)
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| 研究分担者 |
山本 進二郎 東京工業大学, 生命理工学部, 助手 (40262307)
けい 新会 (刑 新会) 東京工業大学, 生命理工学部, 助手 (10242306)
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| 研究期間 (年度) |
1996 – 1997
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| 研究課題ステータス |
完了 (1997年度)
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| 配分額 *注記 |
8,100千円 (直接経費: 8,100千円)
1997年度: 3,500千円 (直接経費: 3,500千円)
1996年度: 4,600千円 (直接経費: 4,600千円)
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| キーワード | 多孔質微生物担体 / 有機質 / 窒素 / 有機質酸化反応 / 硝化反応 / 脱窒反応 / 好気性微生物 / 嫌気性微生物 / 消化反応 |
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| 研究概要 |
廃水の効率的な処理プロセスの構築を目指し、人為的に好気性及び嫌気性微生物群を共生させることにより有機質及び窒素の同時除去機能を発現させることを明らかにしてきた。また、多孔質担体を用いる流動層型バイオリアクターにおいて、人工廃水を用いての連続処理を検討た。一陵15mmの立方体多孔質担体を12.5%(v/v)の充填率でラクターに添加した。空気を0.4vvmの通気速度で通気することにより、担体を浮遊させると同時にリアクアタ-内の溶在酸素濃度を6-7mg/Lに維持した。人工廃水の水力学的滞留時間を通常の生活汚泥法と同じく8時間に設定した。炭素濃度/窒素濃度(C/N比)が2.5〜10の人工下水を処理した結果、流入下水中の窒素濃度が20mg/Lの場合、C/N比の増加と共に除去率が50〜85%に、有機質の除去率が90〜95%に維持された。しかし、流入下水中の窒素濃度が40mg/Lと高い場合、アンモニアが残存し、C/Nによらず、窒素除去率が40〜50%と低かった。これらの結果に基づいて、新たに提案したモデルによる微生物反応の速度論的解析から、有機質酸化反応、尿素のアンモニア生成反応、硝化反応、脱窒反応の速度定数を得た。これらの定数は有機質負荷と流入水窒素濃度に依存した。
いずれのC/N比においても、除去した有機質の90%以上が有機質酸化反応に消費された。脱窒C/N比では脱窒反応そのものの全体窒素の除去に対する寄与率が高かったが、高いC/Nでは微生物増殖への窒素の取り込みが全窒素除去に大きく寄与したことが明らかになった。また、有機質の負荷が上昇するにつれて、硝化反応速度が低下し、それによって、脱窒反応速度の低下がもたらされた。
本研究の結果から、多孔質担体担持微生物による廃水中の有機質及び窒素の同時除去プロセスに関わる工学的因子を明らかにし、廃水の高度処理プロセスの開発基礎を確立することができた。また、本処理プロセスは難分解性有機質と窒素の同時処理への応用の可能性も明らかにした。
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