| 研究課題/領域番号 |
20K04763
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| 研究種目 |
基盤研究(C)
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| 配分区分 | 基金 |
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| 応募区分 | 一般 |
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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 | 鹿児島工業高等専門学校 |
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研究代表者 |
山田 真義 鹿児島工業高等専門学校, 都市環境デザイン工学科, 教授 (80469593)
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| 研究分担者 |
黒田 恭平 国立研究開発法人産業技術総合研究所, 生命工学領域, 研究員 (50783213)
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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 |
4,290千円 (直接経費: 3,300千円、間接経費: 990千円)
2022年度: 1,300千円 (直接経費: 1,000千円、間接経費: 300千円)
2021年度: 1,300千円 (直接経費: 1,000千円、間接経費: 300千円)
2020年度: 1,690千円 (直接経費: 1,300千円、間接経費: 390千円)
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| キーワード | 低温メタン発酵 / UASB-DHSシステム / メタン生成活性試験 / メタン発酵 / 有機性廃水 / 一槽型CSTR/ABR |
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| 研究開始時の研究の概要 |
本研究では、20℃前後で排出される多種多様な産業廃水に適用可能な新規処理プロセスの研究開発に取り組み、産業廃水処理プロセスの省エネルギー化、低ランニングコスト化に貢献する技術の確立を目指す。低温UASB-DHSシステムおよび低温一槽型CSTR・ABR-DHSシステムにより連続処理実験を行い、低温メタン発酵の処理性能、安定性、余剰汚泥発生量の抑制効果等を評価する。また、低温メタン発酵処理での知見が不足している微生物学的情報を16S rRNA/16S rDNA解析により解明し、低温メタン発酵技術の情報基盤を提供する。低温メタン発酵を核とした創・省エネルギー型廃水処理システムを構築する。
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| 研究成果の概要 |
本研究では低温UASB-常温DHSシステムの適用廃水種の拡大を目的として、甘藷でん粉製造廃水を対象として連続処理実験により処理性能の評価を行なった。その結果、OLR5.04kgCOD/m3/dayにおいてシステム全体におけるCOD除去率が99±1%という高い結果を示した。運転102日目まではメタン生成活性をほとんど示さなかったが、運転355日目には著しくメタン生成活性値が増加した。運転日数の増加に伴い、低温嫌気性環境下に馴養された微生物群集構造が形成されており、Bacteroidales目細菌や嫌気性共生細菌の増加がでん粉製造廃水成分分解に重要であることが示唆された。
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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、20℃前後で排出されるさつまいもでん粉廃水処理に適用可能な低温メタン発酵処理プロセスの研究開発に取り組み、廃水処理プロセスの省エネルギー化、低ランニングコスト化に貢献可能な低温UASB-DHSシステムを提案した。低温UASB-DHSシステムにより醤油製造廃水処理に加え、さつまいもでん粉製造廃水の連続処理実験を行い、低温メタン発酵の処理性能、安定性を評価し、新たにさつまいもでん粉製造廃水への低温メタン発酵を組み込んだ処理システムが適用可能であることがわかった。
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