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亜臨界水を利用した有機性廃棄物からリン回収技術の開発

研究課題

研究課題/領域番号 18510082
研究種目

基盤研究(C)

配分区分補助金
応募区分一般
研究分野 環境技術・環境材料
研究機関宇部工業高等専門学校

研究代表者

竹内 正美  宇部工業高等専門学校, 物質工学科, 教授 (30043889)

研究分担者 村上 定暸 (村上 定瞭)  宇部工業高等専門学校, 物質工学科, 教授 (00035065)
今井 剛  山口大学, 大学院・理工学研究科, 教授 (20263791)
研究期間 (年度) 2006 – 2007
研究課題ステータス 完了 (2007年度)
配分額 *注記
3,960千円 (直接経費: 3,600千円、間接経費: 360千円)
2007年度: 1,560千円 (直接経費: 1,200千円、間接経費: 360千円)
2006年度: 2,400千円 (直接経費: 2,400千円)
キーワード環境技術 / 廃棄物再資源化 / リン回収 / MAP / HAP / 亜臨界水 / 下水汚泥 / 水熱反応
研究概要

1.研究目的
当研究グループは、有機性廃棄物からの資源・エネルギーの回収型処理技術の開発研究を行っている。亜臨界水により有機性廃棄物中リンは正リン酸として溶出するので、MgまたはCaの不溶性塩、MH_4MgPO_4・5H_2O(MAP法)又はCa_<10>(PO_4)_6(OH)_2(HAP法)、として固定・回収できる。本研究では、有機性廃棄物として、汚水の活性汚泥処理により発生する余剰汚泥を取り上げ、それを亜臨界水で処理し、正リン酸の溶出および回収に関する操作条件の最適化を行った。また、リン回収装置の設計・試作を行い、その性能評価を行った結果、次のような成果が得られた。
2.研究成果
(1)人工下水を投入した活性汚泥装置から発生する余剰汚泥を亜臨界水処理し、温度と溶出率との関を調べ、最適溶出温度を決定した。
(2)処理汚泥を固液分離し、リン溶出液にMg塩又はCa塩を添加して、それぞれのリン回収条件(pHル比、回収率)を実験的に最適化した。
(3)連続装置の基本設計を行い、小型連続装置を製作した。
(4)連続実験装置を用いてMAP法及びHAP法によるリン回収の最適条件(pH、添加モル比、回収率)決定した。さらに下水実汚泥を用いて最適条件の決定を行った。
(5)下水汚泥中のリン資源回収装置についての運転指針の作成を行った。リン回収効率およびプラント建設・運転コストの試算結から、提案するリン資源回収技術の性能および経済性を総合的に評価したところ、本技術の有用性を検証できた。
3.今後の課題
下水汚泥中の夾雑物の除去、及び回収したMAP結晶の精製方法について検討を行い、実用化に向けたさらなる検討を行う。

報告書

(3件)
  • 2007 実績報告書   研究成果報告書概要
  • 2006 実績報告書
  • 研究成果

    (15件)

すべて 2008 2007 2006

すべて 雑誌論文 (13件) (うち査読あり 5件) 学会発表 (2件)

  • [雑誌論文] 可溶化技術を用いた汚泥処理に関する研究展望2008

    • 著者名/発表者名
      今井 剛
    • 雑誌名

      廃棄物学会論文誌 19

      ページ: 1-8

    • NAID

      10020077611

    • 関連する報告書
      2007 実績報告書
  • [雑誌論文] 亜臨界水処理による可溶化余剰汚泥から溶出したMg^<2+>を考慮した高品質MAP回収に関する研究2007

    • 著者名/発表者名
      荒金 光弘
    • 雑誌名

      土木学会論文集G 63巻4号

      ページ: 345-350

    • 説明
      「研究成果報告書概要(和文)」より
    • 関連する報告書
      2007 研究成果報告書概要
    • 査読あり
  • [雑誌論文] Study on Variation of MAP recovery in MAP process considering Mg^<2+> released from solubilized excess sludge treated by subcritical water process2007

    • 著者名/発表者名
      M. Arakane
    • 雑誌名

      Journals of the Japan Society of Civil Engineers, Division G(Japanese) Vol.63, No.4

      ページ: 345-350

    • 説明
      「研究成果報告書概要(欧文)」より
    • 関連する報告書
      2007 研究成果報告書概要
  • [雑誌論文] 亜臨界水処理を用いた余剰汚泥の嫌気的生分解性の向上に関する研究2007

    • 著者名/発表者名
      荒金 光弘
    • 雑誌名

      衛生工学研究論文集 44

      ページ: 679-685

    • 関連する報告書
      2007 実績報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] Resource Recovery from Excess Sludge by Subcritical Water Combined with Magnesium Ammonium Phosphate Process2006

    • 著者名/発表者名
      M.Arakane
    • 雑誌名

      Water Science&Technology 54巻9号

      ページ: 81-86

    • 説明
      「研究成果報告書概要(和文)」より
    • 関連する報告書
      2007 研究成果報告書概要
    • 査読あり
  • [雑誌論文] アルカリを添加した亜臨界水処理における余剰汚泥の可溶化に関する研究2006

    • 著者名/発表者名
      荒金 光弘
    • 雑誌名

      土木学会論文集G 62巻4号

      ページ: 427-434

    • 説明
      「研究成果報告書概要(和文)」より
    • 関連する報告書
      2007 研究成果報告書概要
    • 査読あり
  • [雑誌論文] 亜臨界水処理とMAP法およびUASB法との組合せによる余剰汚泥資源化プロセスの最適化に関する研究2006

    • 著者名/発表者名
      荒金 光弘
    • 雑誌名

      環境工学研究論文集 43巻

      ページ: 393-398

    • 説明
      「研究成果報告書概要(和文)」より
    • 関連する報告書
      2007 研究成果報告書概要
    • 査読あり
  • [雑誌論文] Resource Recovery from Excess Sludge by Subcritical Water Conbined with Magneium Ammonium Phosphate2006

    • 著者名/発表者名
      M. Arakane
    • 雑誌名

      Water Science & Technology Vol.54, No.9

      ページ: 81-86

    • 説明
      「研究成果報告書概要(欧文)」より
    • 関連する報告書
      2007 研究成果報告書概要
  • [雑誌論文] Study on Solubilization of Excess Sludge by Subcritical Water Process with Alkali Addition2006

    • 著者名/発表者名
      M. Arakane
    • 雑誌名

      Journals of the Japan Society of Civil Engineers, Division G(Japanese) Vol.62, No.4

      ページ: 427-434

    • 説明
      「研究成果報告書概要(欧文)」より
    • 関連する報告書
      2007 研究成果報告書概要
  • [雑誌論文] Study on Optimum Process of Resource Recovery from Solubilized Excess Sludge Treated by Subcritical Water Process Combined with MAP and UASB Methods2006

    • 著者名/発表者名
      M. Arakane
    • 雑誌名

      Environmental Engineering Research(Japanese) Vol.43

      ページ: 393-398

    • 説明
      「研究成果報告書概要(欧文)」より
    • 関連する報告書
      2007 研究成果報告書概要
  • [雑誌論文] アルカリを添加した亜臨界水処理における余剰汚泥の可溶化に関する研究2006

    • 著者名/発表者名
      荒金光弘, 今井 剛, 村上定瞭, 竹内正美ほか
    • 雑誌名

      土木学会論文集 Vol.62.No4

      ページ: 81-86

    • NAID

      10019327218

    • 関連する報告書
      2006 実績報告書
  • [雑誌論文] 亜臨界水処理を用いた下水汚泥の資源化におけるリンおよびメタン回収率に関する研究2006

    • 著者名/発表者名
      今井 剛, 荒金光弘, 村上定瞭, 竹内正美ほか
    • 雑誌名

      第17回廃棄物学会研究発表会講演論文集

      ページ: 355-357

    • NAID

      130007005937

    • 関連する報告書
      2006 実績報告書
  • [雑誌論文] 亜臨界水処理を利用した有機性廃棄物からのリン回収技術の開発2006

    • 著者名/発表者名
      中本裕也, 森分勝人, 渡辺美紀, 竹内正美, 村上定瞭
    • 雑誌名

      第12回高専シンポジウム講演要旨集

      ページ: 29-29

    • 関連する報告書
      2006 実績報告書
  • [学会発表] Determination of Optimum Operating Parameters on Phosphorus Recovery in MAP Process Using Solubilized Excess Sludge with Subcritical Water Process2007

    • 著者名/発表者名
      M.Arakane
    • 学会等名
      International Water Association Conference on Facing Sludge Diversities
    • 発表場所
      Belek-Antalya,Turky
    • 説明
      「研究成果報告書概要(和文)」より
    • 関連する報告書
      2007 研究成果報告書概要
  • [学会発表] Determination of Optimum Operating Parameters on Phosphorus Recovery in MAP Process Using Solubilized Excess Sludge with Subcritical Water Process2007

    • 著者名/発表者名
      M.Arakane
    • 学会等名
      International Water Association Conference on Facing Sludge Diversities
    • 発表場所
      Belek-Antalya, Turky
    • 説明
      「研究成果報告書概要(欧文)」より
    • 関連する報告書
      2007 研究成果報告書概要

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公開日: 2006-04-01   更新日: 2016-04-21  

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