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サブミクロン領域の超微粒度吸着剤を用いた高速前処理をともなう膜分離

研究課題

研究課題/領域番号 17360255
研究種目

基盤研究(B)

配分区分補助金
応募区分一般
研究分野 土木環境システム
研究機関北海道大学

研究代表者

松井 佳彦  北海道大学, 大学院工学研究科, 教授 (00173790)

研究分担者 松下 拓  北海道大学, 大学院工学研究科, 助教授 (30283401)
研究期間 (年度) 2005 – 2006
研究課題ステータス 完了 (2006年度)
配分額 *注記
11,900千円 (直接経費: 11,900千円)
2006年度: 2,800千円 (直接経費: 2,800千円)
2005年度: 9,100千円 (直接経費: 9,100千円)
キーワード吸着 / 活性炭 / MF膜 / 膜分離 / 浄水
研究概要

MF膜処理は,設置面積が小さく,バクテリア等の懸濁物がほぼ確実に除去できる優れた特徴を有するが,自然由来有機物(NOM)や臭気物質のような溶存性物質に対しての効果が低いという弱点も有する.そこで,溶存性物質の除去率を高めるために凝集処理や活性炭処理を前処理とした複合MF膜処理が提案されている.ところが,凝集により微粒子を膜孔径以上の大きさにするために要する時間は極めて短い反面,活性炭吸着に要する時間が長いため,MF膜処理の利点である設置面積の省スペース性と相容れない.研究では,粒径1μm以下のサブミクロンサイズまで超微粉化した活性炭により吸着速度を飛躍的に増加させ,高速度運転が可能な吸着・MF膜複合処理法を検討した.
サブミクロンサイズまで超微粒度化した活性炭をMF膜の前処理に用いることによって,NOM除去に必要な添加濃度と接触時間の大幅な削減が可能であることを示した.活性炭接触時間としては2.4秒で十分であり,さらに添加量も従来の粉末活性炭に比べて75%削減できることがわかった.この理由は,超微粒度化は粒子外表面の比表面積の増加みならず活性炭内部のメソ孔の増加による活性炭自体の吸着容量と活性炭粒子内の細孔拡散係数をも増加する効果があることを見出した.さらに,臭気物質のジェオスミンとその生成原因藻類であるアナベナの除去について検討しとところ,サブミクロン粒度まで微小化した微粉炭は,少添加量,短時間で吸着が進行し,市販粉末活性炭に比べてジェオスミン除去性が格段に優れていることが分かった.膜の前処理としての微粉炭の添加は,薬品洗浄までの長期的膜問間圧上昇のみならず逆洗浄までの短期的膜間差圧上昇の抑制にも効果的なことが分かった.本研究より,分離膜への流入途中に超微粉化活性炭を添加するだけで処理水質が向上することが示唆された.

報告書

(3件)
  • 2006 実績報告書   研究成果報告書概要
  • 2005 実績報告書
  • 研究成果

    (16件)

すべて 2006 2005

すべて 雑誌論文 (16件)

  • [雑誌論文] Evaluating submicron-sized activated carbon adsorption for microfiltration pretreatment2006

    • 著者名/発表者名
      Yoshihiko Matsui et al.
    • 雑誌名

      Water Sci. Technol : Water Supply 6(1)

      ページ: 149-155

    • 説明
      「研究成果報告書概要(和文)」より
    • 関連する報告書
      2006 研究成果報告書概要
  • [雑誌論文] Evaluating submicron-sized activated carbon adsorption for microfiltration pretreatment.2006

    • 著者名/発表者名
      Matsui, Y., Sanogawa, T., Aoki, N., Mima, S., Matsushita
    • 雑誌名

      Water Sci. Technol : Water Supply 6(1)

      ページ: 149-155

    • 説明
      「研究成果報告書概要(欧文)」より
    • 関連する報告書
      2006 研究成果報告書概要
  • [雑誌論文] Evaluating submicron-sized activated carbon adsorption for microfiltration pretreatment2006

    • 著者名/発表者名
      Matsui, Y., Sanogawa, T., Aoki, N., Mima, S., Matsushita
    • 雑誌名

      Water Sci. Technol : Water Supply 6(1)

      ページ: 149-155

    • 関連する報告書
      2006 実績報告書
  • [雑誌論文] Adsorptive removal of geosmin by ceramic membrane filtration with super-powdered activated carbon adsorption2006

    • 著者名/発表者名
      Matsui, Y., Aizawa, T., Suzuki, M., Kawase, Y.
    • 雑誌名

      Proc. 7th International Symposium on Water Supply Technology 2006

      ページ: 462-469

    • 関連する報告書
      2006 実績報告書
  • [雑誌論文] Characteristics of submicron activated carbon adsorption : experiments and a branched -pore model analysis2006

    • 著者名/発表者名
      Matsui, Y., Kurihara, S., Sanogawa, T., Murai, K., Sawaoka, D., Ohno, K.
    • 雑誌名

      Proceedings IWA 5th World Water Congress 2006(CR-ROM)

    • 関連する報告書
      2006 実績報告書
  • [雑誌論文] Enhancing an Adsorption-Membrane Hybrid System with Microground Activated Carbon.2005

    • 著者名/発表者名
      Yoshihiko Matsui et al.
    • 雑誌名

      Water Sci. & Tech. : Water Supply 4

      ページ: 189-197

    • 説明
      「研究成果報告書概要(和文)」より
    • 関連する報告書
      2006 研究成果報告書概要
  • [雑誌論文] Rapid Adsorption Pretreatment with Submicron Powdered Activated Carbon Particles before Microfiltration.2005

    • 著者名/発表者名
      Yoshihiko Matsui et al.
    • 雑誌名

      Water Sci. & Tech. 51

      ページ: 249-256

    • 説明
      「研究成果報告書概要(和文)」より
    • 関連する報告書
      2006 研究成果報告書概要
  • [雑誌論文] Ceramic MF with Submicron-sized Activated Carbon Adsorption and Coagulation Pretreatments for Rapid and Effective NOM Removal.2005

    • 著者名/発表者名
      Yoshihiko Matsui et al.
    • 雑誌名

      Water and Environmental Management Series (WEMS), 2nd IWA Leading-Edge on Water and Wastewater Treatment Technologies 8

      ページ: 23-32

    • 説明
      「研究成果報告書概要(和文)」より
    • 関連する報告書
      2006 研究成果報告書概要
  • [雑誌論文] Enhancing an Adsorption-Membrane Hybrid System with Microground Activated Carbon.2005

    • 著者名/発表者名
      Yoshihiko Matsui, Yoshitaka Fukuda, Takanobu Inoue, Taku Matsushita, Nobuhiro Aoki, Satoru Mima
    • 雑誌名

      Water Sci. & Tech. : Water Supply 4(5-6)

      ページ: 189-197

    • 説明
      「研究成果報告書概要(欧文)」より
    • 関連する報告書
      2006 研究成果報告書概要
  • [雑誌論文] Rapid Adsorption Pretreatment with Submicron Powdered Activated Carbon Particles before Microfiltration.2005

    • 著者名/発表者名
      Yoshihiko Matsui, Ryota Murase, Takahiro Sanogawa, Nobuhiro Aoki, Satoru Mima, Takanobu, Inoue, Taku Matsushita
    • 雑誌名

      Water Sci. & Tech. 51(6-7)

      ページ: 249-256

    • 説明
      「研究成果報告書概要(欧文)」より
    • 関連する報告書
      2006 研究成果報告書概要
  • [雑誌論文] Ceramic MF with Submicron-sized Activated Carbon Adsorption and Coagulation Pretreatments for Rapid and Effective NOM Removal.2005

    • 著者名/発表者名
      Yoshihiko Matsui, Yoshitaka Fukuda, Ryota Murase, Nobuhiro Aoki, Satoru Mima, Takanobu Inoue, Taku Matsushita
    • 雑誌名

      Water and Environmental Management Series (WEMS) 2ndIWA Leading-Edge on Water and Wastewater Treatment Technologies No.8

      ページ: 23-32

    • 説明
      「研究成果報告書概要(欧文)」より
    • 関連する報告書
      2006 研究成果報告書概要
  • [雑誌論文] Micro-ground Powdered Activated Carbon for Effective Removal of Nat ural Organic Matter during Water Treatment2005

    • 著者名/発表者名
      Yoshihiko Matsui et al.
    • 雑誌名

      Water Sci.& Tech.:Water Supply 4

      ページ: 155-163

    • 関連する報告書
      2005 実績報告書
  • [雑誌論文] Enhancing an Adsorption-Membrane Hybrid System with Microground Activated Carbon.2005

    • 著者名/発表者名
      Yoshihiko Matsui et al.
    • 雑誌名

      Water Sci.& Tech.:Water Supply 4

      ページ: 189-197

    • 関連する報告書
      2005 実績報告書
  • [雑誌論文] Rapid Adsorption Pretreatment with Submicron Powdered Activated Carbon Particles before Microfiltration.2005

    • 著者名/発表者名
      Yoshihiko Matsui et al.
    • 雑誌名

      Water Sci.& Tech. 51

      ページ: 249-256

    • 関連する報告書
      2005 実績報告書
  • [雑誌論文] Ceramic MF with Submicron-sized Activated Carbon Adsorption and Coagulation Pretreatments for Rapid and Effective NOM Removal.2005

    • 著者名/発表者名
      Yoshihiko Matsui et al.
    • 雑誌名

      Water and Environmental Management Series (WEMS), 2nd IWA Leading-Edge on Water and Wastewater Treatment Technologies, 8

      ページ: 23-32

    • 関連する報告書
      2005 実績報告書
  • [雑誌論文] Evaluating submicron-sized activated carbon adsorption for microfiltration pretreatment.2005

    • 著者名/発表者名
      Yoshihiko Matsui et al.
    • 雑誌名

      Proceedings of IWA International Conference on Particle Separation, Seoul, Korea

      ページ: 553-560

    • 関連する報告書
      2005 実績報告書

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公開日: 2005-04-01   更新日: 2016-04-21  

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