| 研究課題/領域番号 |
20H04366
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| 研究種目 |
基盤研究(B)
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| 配分区分 | 補助金 |
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| 応募区分 | 一般 |
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| 審査区分 |
小区分64020:環境負荷低減技術および保全修復技術関連
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| 研究機関 | 国立研究開発法人国立環境研究所 |
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研究代表者 |
珠坪 一晃 国立研究開発法人国立環境研究所, 地域環境保全領域, 副領域長 (80293257)
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| 研究分担者 |
竹村 泰幸 国立研究開発法人国立環境研究所, 地域環境保全領域, 特別研究員 (10837199)
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| 研究期間 (年度) |
2020-04-01 – 2023-03-31
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| 研究課題ステータス |
完了 (2022年度)
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| 配分額 *注記 |
15,600千円 (直接経費: 12,000千円、間接経費: 3,600千円)
2022年度: 4,290千円 (直接経費: 3,300千円、間接経費: 990千円)
2021年度: 5,070千円 (直接経費: 3,900千円、間接経費: 1,170千円)
2020年度: 6,240千円 (直接経費: 4,800千円、間接経費: 1,440千円)
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| キーワード | メタン発酵 / 有機化学物質 / 常温処理 / 電子産業廃水 / UASB / 電子産業排水 / 嫌気性処理 |
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| 研究開始時の研究の概要 |
スマートフォン等の普及により半導体等の電子部品の生産量が急増しており、その製造工程から多量に排出される廃水の省・創エネルギー型処理技術の開発は急務である。本研究では電子産業廃水に含まれるイソプロピルアルコール、水酸化テトラメチルアンモニウム及びモノエタノールアミンに着目し、分子生物学的アプローチ【分解細菌群の機能特定や代謝経路の解明】とプロセス工学的アプローチ【効率的な細菌群の集積化・保持技術の開発】を補完的に組み合わせた解析・開発を行い、長期安定的に適用可能なメタン発酵廃水処理技術の確立、即ち有害化学物質の適正処理と廃水処理の低炭素化（グリーンプロセスの構築）を目指す。
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| 研究成果の概要 |
本研究の結果、メタン発酵処理が容易な有機物（糖、低級脂肪酸）を供給しつつ、段階的に有機化学物質（IPA、TMAH、MEA）を廃水に混合させ汚泥を順化させる事で、常温条件下における電子産業廃水のメタン発酵処理が可能になる事が分かった。最終的にUASB法は、18-19℃温度条件下で約8.6 kgCOD/m3/dayの有機物負荷と96%の高いCOD除去率を達成した。また、廃水のTMAHの含有量の増加は保持汚泥の物性悪化を招くこと、MEAの含有量の増加は汚泥物性の改善に効果的であることなど、運転管理の上で重要な知見も得られた。さらに、UASBの早期立ち上げに有効なTMAH分解細菌の取得にも成功した。
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| 研究成果の学術的意義や社会的意義 |
本研究では、省・創エネルギー型の廃水処理技術であるUASB法の適用がなされていない有機化学物質を含有する電子産業廃水に対しての同手法の適用手段の基礎を確立したもので、産業廃水の低炭素化、資源循環に貢献するものである。また、当該廃水に含まれる有機化学物質（IPA, TMAH, MEA）の嫌気分解特性や分解細菌群についての新たな基礎知見は、学術的に大きな意義を持つ。新たに取得したTMAH分解古細菌は、TMAHを含む廃水の嫌気性処理における植種菌やバイオレメディエーションにも応用可能で産業利用上も有用である。
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