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促進酸化と生物処理のハイブリッドシステムを用いた抗生物質系廃水の浄化

研究課題

研究課題/領域番号 14F04734
研究種目

特別研究員奨励費

配分区分補助金
応募区分外国
研究分野 環境技術・環境負荷低減
研究機関東北大学

研究代表者

李 玉友  東北大学, 工学(系)研究科(研究院), 教授 (30201106)

研究分担者 NIE YULUN  東北大学, 工学(系)研究科(研究院), 外国人特別研究員
NIE Yulun  東北大学, 工学(系)研究科(研究院), 外国人特別研究員
研究期間 (年度) 2014-04-25 – 2016-03-31
研究課題ステータス 完了 (2015年度)
配分額 *注記
2,300千円 (直接経費: 2,300千円)
2015年度: 1,100千円 (直接経費: 1,100千円)
2014年度: 1,200千円 (直接経費: 1,200千円)
キーワード環境技術 / 排水処理 / 製薬廃水 / 嫌気性処理 / MBR / 界面活性剤 / メタン / バイオエネルギー / 促進酸化 / メタン発酵
研究実績の概要

本研究の目的は、抗生物質生産廃水の処理とリスク管理に適した省エネルギー・低炭素型の高効率的処理技術を確立することである。具体的には、抗生物質分解の促進方法として新しい触媒を検討して酸化分解を効率よく行う新規促進酸化技術を創出するとともに、促進酸化によって生成する中間生成物を膜分離生物処理ユニットによって生物分解を行うことで、新規促進酸化と膜分離生物分解のハイブリッドデザインを用いた製薬系抗生物質含有廃水の新規処理システムを構築しようとするものである。平成26年度ですでに促進酸化処理ユニットを検討したことを踏まえ、平成27年度は主に膜分離生物処理ユニットに絞って実験的研究を行った。その結果、次のような具体的成果が挙げられた。
(1)嫌気性膜分離反応槽によるセルロース含有排水の処理: 嫌気性膜分離反応槽を用いてセルロース含有と含有しない2種類の排水処理について25℃でHRTを変化させた連続試験を行い、物質収支、処理水質および膜ろ過性能を把握した。HRT12時間以上ではHRTによる影響はほとんど見られず、投入の65-72%がメタンガスとして回収できた。また、排水中にセルロース成分がほとんど分解された。
(2)嫌気性膜分離反応槽による界面活性剤の分解:ラボスケール嫌気性MBRを用い,水理学的滞留時間や界面活性剤AE濃度を変化させて運転を行った。その結果,COD除去率はAE濃度5.0-200 mg/Lの条件で96%以上であり,有機物除去への阻害は見られなかった。また,AE除去率は99%以上と高く,さらに分解されて最終的にメタンになることが分かった。一方AEの添加により,膜ファウリングの指標である膜圧増加速度が大きくなった。

現在までの達成度 (段落)

27年度が最終年度であるため、記入しない。

今後の研究の推進方策

27年度が最終年度であるため、記入しない。

報告書

(2件)
  • 2015 実績報告書
  • 2014 実績報告書
  • 研究成果

    (6件)

すべて 2015

すべて 雑誌論文 (3件) (うち国際共著 1件、 査読あり 3件) 学会発表 (3件) (うち国際学会 1件)

  • [雑誌論文] Factors associated with the diversification of the microbial communities within different natural and artificial saline environments2015

    • 著者名/発表者名
      1)Shilong He, Qigui Niu, Yu-You Li, Yulun Nie, Meifeng Hou
    • 雑誌名

      Ecological Engineering

      巻: 83 ページ: 476-484

    • DOI

      10.1016/j.ecoleng.2015.06.029

    • 関連する報告書
      2015 実績報告書
    • 査読あり / 国際共著
  • [雑誌論文] Enhanced Fenton-like degradation of refractory organic compounds by surface complex formation of LaFeO3 and H2O22015

    • 著者名/発表者名
      Yulun Nie, LiLi Zhang, Yu-You Li, Chun Hu
    • 雑誌名

      Journal of Hazardous Materials

      巻: 294 ページ: 195-200

    • DOI

      10.1016/j.jhazmat.2015.03.065

    • 関連する報告書
      2014 実績報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] Mechanism of catalytic ozonation in Fe2O3/Al2O3@SBA-15 aqueous suspension for destruction of ibuprofen2015

    • 著者名/発表者名
      JiShuai Bing, Chun Hu, Yulun Nie, Min Yang, Jiuhui Qu
    • 雑誌名

      Environmental Science & Technology

      巻: 49 号: 3 ページ: 1690-1697

    • DOI

      10.1021/es503729h

    • 関連する報告書
      2014 実績報告書
    • 査読あり
  • [学会発表] Effects of Surfactant on AnMBR for Wastewater Treatment2015

    • 著者名/発表者名
      Yulun Nie, Toshiki Sugo, Tetsuya Utashiro, Yu-You Li
    • 学会等名
      The 6th IWA-ASPIRE Conference & Exhibition
    • 発表場所
      Beijing, China
    • 年月日
      2015-09-20
    • 関連する報告書
      2015 実績報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] 界面活性剤が嫌気性MBRを用いた下水処理に与える影響2015

    • 著者名/発表者名
      菅生俊樹,歌代哲也,聶玉倫,李玉友
    • 学会等名
      第18回日本水環境学会シンポジウム
    • 発表場所
      信州大学、長野県長野市
    • 年月日
      2015-09-14
    • 関連する報告書
      2015 実績報告書
  • [学会発表] 嫌気性MBRを用いた下水処理における界面活性剤の影響2015

    • 著者名/発表者名
      菅生俊樹, 歌代哲也, 聂玉伦, 渡邉亮哉, 李玉友
    • 学会等名
      第49回日本水環境学会年会
    • 発表場所
      金沢大学、金沢
    • 年月日
      2015-03-16 – 2015-03-18
    • 関連する報告書
      2014 実績報告書

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公開日: 2015-01-22   更新日: 2024-03-26  

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