| 研究課題/領域番号 |
18H03789
|
|---|
| 研究種目 |
基盤研究(A)
|
| 配分区分 | 補助金 |
|---|
| 応募区分 | 一般 |
|---|
| 審査区分 |
中区分22:土木工学およびその関連分野
|
|---|
| 研究機関 | 北海道大学 |
|---|
研究代表者 |
木村 克輝 北海道大学, 工学研究院, 教授 (10292054)
|
|---|
| 研究分担者 |
西村 紳一郎 北海道大学, 先端生命科学研究院, 教授 (00183898)
山村 寛 中央大学, 理工学部, 教授 (40515334)
|
|---|
| 研究期間 (年度) |
2018-04-01 – 2021-03-31
|
| 研究課題ステータス |
完了 (2020年度)
|
| 配分額 *注記 |
42,510千円 (直接経費: 32,700千円、間接経費: 9,810千円)
2020年度: 9,490千円 (直接経費: 7,300千円、間接経費: 2,190千円)
2019年度: 14,300千円 (直接経費: 11,000千円、間接経費: 3,300千円)
2018年度: 18,720千円 (直接経費: 14,400千円、間接経費: 4,320千円)
|
|---|
| キーワード | 膜ファウリング / バイオポリマー / 浄水処理 / LC-OCD / QCM-D / 浄水膜処理 / アルギン酸 / BSA / フミン質 / 膜処理 / 多糖類 / タンパク質 / ファウリングポテンシャル / 膜ろ過 / 水処理 |
|---|
| 研究成果の概要 |
浄水膜処理における膜ファウリングの発生において、水中天然有機物（NOM）の中のバイオポリマー（BP）と呼ばれる親水性高分子量画分の重要な関与が指摘されている。本研究では水道原水から高回収率・高純度でBPを回収・精製できる方法を新規に確立し、精製BPの物理化学特性および膜ファウリング発生ポテンシャルを評価した。BPの物理化学的性質は試料を採取する場所と季節により大きく変動することを明らかにした。BPのファウリングポテンシャルを評価する方法として水晶振動子マイクロバランス（QCM）分析を用いる方法を確立し、BPによるファウリングが起こりづらい膜材質を適切に選択できる可能性を提示した。
|
| 研究成果の学術的意義や社会的意義 |
自然水中有機物にBPが占める割合は低く、BPの詳細な特性を検討した例は希少である。BPの回収および精製を本研究と同程度のデータ密度で実施した例はおそらく皆無である。BPの入手困難さからモデル物質（アルギン酸が多用される）を用いたファウリング研究が多く実施されてきたが、本研究ではモデル物質とBPの諸特性は大きく異なることが明確に示され、モデル物質を用いたファウリング研究の有用性は低いこともまた明確となった。本研究で提案した方法により得ることができたBPを様々な材質のセンサーを用いたQCM-D分析に供することで、BPによる膜ファウリングが生じにくい膜材質を適切に選定できる可能性が示された。
|
