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センサーを用いたハイスループットな排水処理生物膜の安定性評価法の構築

研究課題

研究課題/領域番号 17K06627
研究種目

基盤研究(C)

配分区分基金
応募区分一般
研究分野 土木環境システム
研究機関国立研究開発法人国立環境研究所

研究代表者

小林 拓朗  国立研究開発法人国立環境研究所, 資源循環・廃棄物研究センター, 主任研究員 (10583172)

研究期間 (年度) 2017-04-01 – 2020-03-31
研究課題ステータス 完了 (2019年度)
配分額 *注記
4,810千円 (直接経費: 3,700千円、間接経費: 1,110千円)
2019年度: 1,690千円 (直接経費: 1,300千円、間接経費: 390千円)
2018年度: 1,430千円 (直接経費: 1,100千円、間接経費: 330千円)
2017年度: 1,690千円 (直接経費: 1,300千円、間接経費: 390千円)
キーワード生物膜 / センサー / 嫌気性処理 / カチオン / 高塩濃度 / メタン発酵 / 産業排水 / 排水処理 / 微生物 / バイオセンサー
研究成果の概要

嫌気性汚水処理は、省エネルギーかつ廃棄物としての汚泥の発生量を抑制する処理方法として、生物学的処理方式のひとつとして定着しつつある。嫌気性微生物は増殖が遅いため、技術の鍵となるのは生物の付着滞留である。本研究では、センサーを使い生物膜を短時間で評価する方法を考案し、その方法を応用して、生物膜の発達阻害となるカチオンの共存の問題について、現象の解明を行った。

研究成果の学術的意義や社会的意義

嫌気性処理は応用範囲が近年大きく拡大し、様々な業種で採用されるようになった。生物膜法は最も安価に実現可能な効率的処理方法である。近年は排水に含有される成分に起因する生物膜の形成阻害により本法の適用が制限されるケースが認められるようになった。本研究では、センサーを使った微小な質量変化から、短期間で生物膜の発達を評価する方法を構築した。これを利用し、阻害の原因物質やその濃度、さらに阻害軽減のための方策について、実験室内で検討することが可能であることが示された。

報告書

(4件)
  • 2019 実績報告書   研究成果報告書 ( PDF )
  • 2018 実施状況報告書
  • 2017 実施状況報告書
  • 研究成果

    (7件)

すべて 2020 2019 2018 2017

すべて 雑誌論文 (2件) (うち査読あり 2件) 学会発表 (5件) (うち国際学会 3件、 招待講演 1件)

  • [雑誌論文] An Integrated Anaerobic System for On-Site Treatment of Wastewater From Food Waste Disposer2020

    • 著者名/発表者名
      Yong Hu, Chen Shi, Takuro Kobayashi, Kai-Qin Xu
    • 雑誌名

      Environmental Science and Pollution Research volume

      巻: 27 号: 15 ページ: 17587-17595

    • DOI

      10.1007/s11356-019-06651-4

    • 関連する報告書
      2019 実績報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] Impact of cationic substances on biofilm formation from sieved fine particles of anaerobic granular sludge at high salinity2018

    • 著者名/発表者名
      Takuro Kobayashi, Hu Yong, Kai-Qin Xu
    • 雑誌名

      Bioresource Technology

      巻: 257 ページ: 69-75

    • DOI

      10.1016/j.biortech.2018.02.078

    • 関連する報告書
      2017 実施状況報告書
    • 査読あり
  • [学会発表] 農業残渣の炭化物を活用したメタン生成グラニュールの発達促進2020

    • 著者名/発表者名
      胡勇, Chen SHI, 馬海元, 小林拓朗, 徐開欽
    • 学会等名
      SATテクノロジー・ショーケース2020
    • 関連する報告書
      2019 実績報告書
  • [学会発表] Biofilm formation enhancement in anaerobic treatment of high salinity wastewater: Effect of ferric polymer addition2019

    • 著者名/発表者名
      Yong Hu, Chen Shi, Haiyuan Ma, Takuro Kobayashi, Kai-Qin Xu
    • 学会等名
      The 4th International Conference on Alternative Fuels, Energy and Environment (ICAFEE 2019)
    • 関連する報告書
      2019 実績報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] 嫌気性生物膜形成に及ぼす金属カチオン等の相互作用による影響2018

    • 著者名/発表者名
      小林拓朗、徐開欽
    • 学会等名
      第21回日本水環境学会シンポジウム
    • 関連する報告書
      2018 実施状況報告書
  • [学会発表] Monitoring and characterization of biofilm development in anaerobic treatment systems under different conditions using quartz crystal sensor2017

    • 著者名/発表者名
      Kobayashi T., Xu K-Q.
    • 学会等名
      The 2nd International Conference on Alternative Fuels and Energy (ICAFE’17)
    • 関連する報告書
      2017 実施状況報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] Monitoring and characterization of biofilm formation in anaerobic treatment systems under different conditions using quartz crystal sensor2017

    • 著者名/発表者名
      Kobayashi T., Xu K-Q.
    • 学会等名
      The 2017 International Environmental Engineering Conference & Annual Meeting of the Korean Society of Environmental Engineers
    • 関連する報告書
      2017 実施状況報告書
    • 国際学会 / 招待講演

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公開日: 2017-04-28   更新日: 2021-02-19  

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