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嫌気性膜分離法と一槽型アナモックス法による窒素含有化学産業排水の処理

研究課題

研究課題/領域番号 16F16758
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, 工学研究科, 教授 (30201106)

研究分担者 CHEN HONG  東北大学, 工学研究科, 外国人特別研究員
研究期間 (年度) 2016-11-07 – 2019-03-31
研究課題ステータス 完了 (2018年度)
配分額 *注記
2,300千円 (直接経費: 2,300千円)
2018年度: 300千円 (直接経費: 300千円)
2017年度: 1,000千円 (直接経費: 1,000千円)
2016年度: 1,000千円 (直接経費: 1,000千円)
キーワード環境技術 / 排水処理 / 化学産業 / 嫌気性膜分離法 / UASB法 / アナモックス法 / 担体 / 省エネルギー / アナッモクス法 / アナッモクス
研究実績の概要

本研究の目的は省エネルギーと低炭素化に対応する化学産業廃水の革新的処理システムを開発しようとするものである。窒素含有化学産業廃水からの効率的メタン生成とアンモニアの低炭素型高度処理を同時に実現するために、嫌気性膜分離反応槽を用いたメタン生成ユニット、担体添加型一槽式ANAMMOXを用いた窒素処理ユニットを含む新規ハイブリッドシステムを開発する。具体的には、次の研究項目に取り組むこととした:1.要素技術である嫌気性膜分離メタン生成プロセスの基本的性能の研究、2.担体添加型一槽式アナモックスを用いた嫌気性膜処理ろ液の高度処理、3.新規融合プロセスの長期連続実験による性能確認および微生物群集構造解析、4.システム評価と設計最適化の研究この一連の研究を通して物質収支、エネルギー収支だけでなく、LCA評価も解析して、新しいシステムのエネルギー回収や低炭素化効果を明らかにする。
平成30年度は主に嫌気性膜分離メタン発酵のろ液に含まれる高濃度のアンモニア窒素を除去するための担体添加型一槽式アナモックスについて実験的研究を行った。連続流式一槽型アナッモクスプロセスによる低濃度アンモニア排水の窒素処理効果を検討するために、担体添加型とグラニュール形成型の2系列の装置で連続実験を行い、曝気強度、DOを調整しながら窒素除去性能の向上を目指した。その結果、流入アンモニア濃度が50, 75mg/Lの条件において窒素除去率は70%以上に達成できることを明らかにした。また、反応槽内の微生物群集構造についても分子生物学的手法を用いて解析した。

現在までの達成度 (段落)

平成30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

平成30年度が最終年度であるため、記入しない。

報告書

(3件)
  • 2018 実績報告書
  • 2017 実績報告書
  • 2016 実績報告書
  • 研究成果

    (5件)

すべて 2019 2018 2017

すべて 雑誌論文 (1件) (うち国際共著 1件、 査読あり 1件) 学会発表 (4件) (うち国際学会 1件)

  • [雑誌論文] Competitive dynamics of anaerobes during long-term biological sulfate reduction process in a UASB reactor2019

    • 著者名/発表者名
      Hong Chen, Jiang Wu, Bing Liu; Yu-You Li, Hideki Yasui
    • 雑誌名

      Bioresource Technology

      巻: 280 ページ: 173-182

    • DOI

      10.1016/j.biortech.2019.02.023

    • 関連する報告書
      2018 実績報告書
    • 査読あり / 国際共著
  • [学会発表] 嫌気浮遊担体型完全混合反応槽(AnSCMR)を用いた澱粉排水のメタン発酵処理2018

    • 著者名/発表者名
      姜博, 陳宏, 呉江, 李玉友
    • 学会等名
      第52回日本水環境学会年会
    • 関連する報告書
      2017 実績報告書
  • [学会発表] Utilization of chemical sludge disposed from water purification on desulfurization wastewater treatment in a thermal power plant in Hunan province, China2017

    • 著者名/発表者名
      Chen Hong, Chen Wei, Hao Wu, Benyi Xiao, Rong Chen, Jiang Wu, Yu-You Li
    • 学会等名
      第51回日本水環境学会年会
    • 発表場所
      熊本大学、熊本
    • 年月日
      2017-03-15
    • 関連する報告書
      2016 実績報告書
  • [学会発表] ジメチルホルムアミド含有排水のメタン発酵処理2017

    • 著者名/発表者名
      孔哲,李ろ,陳宏,李玉友
    • 学会等名
      第51回日本水環境学会年会
    • 発表場所
      熊本大学、熊本
    • 年月日
      2017-03-15
    • 関連する報告書
      2016 実績報告書
  • [学会発表] Utilization of water treatment sludge for pre-treatment of desulfurization wastewater treatment in a thermal power plant in Hunan province2017

    • 著者名/発表者名
      Hong Chen, Yiyu Wang, Chunyan Du, Yanxiao Wei, Liang Peng, Du Chunyan, Yu Guanlong
    • 学会等名
      The 10th Annual Conference on Challenges in Environmental Science & Engineering (2017)
    • 関連する報告書
      2017 実績報告書
    • 国際学会

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公開日: 2016-11-08   更新日: 2024-03-26  

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