| 研究課題/領域番号 |
19F19056
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| 研究種目 |
特別研究員奨励費
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| 配分区分 | 補助金 |
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| 応募区分 | 外国 |
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| 審査区分 |
小区分22060:土木環境システム関連
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| 研究機関 | 東北大学 |
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研究代表者 |
西村 修 東北大学, 工学研究科, 教授 (80208214)
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| 研究分担者 |
CAO XIAN 東北大学, 工学(系)研究科(研究院), 外国人特別研究員
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| 研究期間 (年度) |
2019-04-25 – 2021-03-31
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| 研究課題ステータス |
完了 (2020年度)
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| 配分額 *注記 |
2,300千円 (直接経費: 2,300千円)
2020年度: 1,100千円 (直接経費: 1,100千円)
2019年度: 1,200千円 (直接経費: 1,200千円)
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| キーワード | 生物電気化学的システム / 微生物燃料電池 / 生物膜電極法 |
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| 研究開始時の研究の概要 |
本研究提案は、SMBC（堆積物微生物燃料電池）とBER（生物膜電極法）を結合して有機汚濁が進み有害化学物質の蓄積する海底堆積物の浄化に応用するものである。内湾などの閉鎖性水域は底質環境の悪化が進んでおり，我が国のみならず世界的に共通する問題である．しかし底質環境の代表的な改善技術である浚渫や覆砂は高コストや効果の持続性等の問題を抱えており、新たな方法が熱望されている。本研究で開発する技術は、SMBCにより有機物を分解して発生する電気エネルギーを、BERに供給して分解効率を高めるもので、技術原理的には海底の原位置にて堆積物を改善することができ，革新的な底質改善技術となる可能性を秘めている．
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| 研究実績の概要 |
本研究では，連続フロー微生物燃料電池（MFC）システムを構築し，難分解性有機物を含有する廃水を400日間処理した．400日間の運転後のMFCの電気的特性と，長期および短期の運転後のMFCの除去効率を，特に共基質濃度の観点から分析した．MFCシステムの出力は動作時間の増加とともに586から330mVに減少したが，MFCの除去効率は共基質濃度を低下しても短期運転後と比較して長期運転後でも安定していた．分解生成物の分析から，MFCの長期運転における生成物が低濃度で存在することが示され，微生物群集解析により，MFC中の有機物の分解に関連する微生物の相対的な存在量は，長期間の操作後に増加し，発電に関連する微生物は減少することが明らかになった．
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| 現在までの達成度 (段落) |
令和2年度が最終年度であるため、記入しない。
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| 今後の研究の推進方策 |
令和2年度が最終年度であるため、記入しない。
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