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可逆凝集・多段超高圧脱水による有機汚泥の超減量化

研究課題

研究課題/領域番号 24656467
研究種目

挑戦的萌芽研究

配分区分補助金
研究分野 化工物性・移動操作・単位操作
研究機関名古屋大学

研究代表者

入谷 英司  名古屋大学, 工学(系)研究科(研究院), 教授 (60144119)

研究分担者 片桐 誠之  名古屋大学, 大学院工学研究科, 助教 (00345919)
研究期間 (年度) 2012-04-01 – 2014-03-31
研究課題ステータス 完了 (2013年度)
配分額 *注記
4,030千円 (直接経費: 3,100千円、間接経費: 930千円)
2013年度: 1,430千円 (直接経費: 1,100千円、間接経費: 330千円)
2012年度: 2,600千円 (直接経費: 2,000千円、間接経費: 600千円)
キーワード可逆凝集 / 超高圧脱水 / 廃棄物 / 汚泥 / 減量化 / 圧搾 / 含水率 / 空隙率 / 超高圧圧搾 / pH / 電解質 / 脱水
研究概要

可逆凝集を取り入れた多段超高圧圧搾脱水法により有機汚泥の超減量化を達成した。下水余剰汚泥を例に、多価イオンの無機電解質の添加による可逆凝集操作と50 MPaの超高圧圧搾とを組み合わせた一連の操作により、ケーク含水率は23 %まで低減された。汚泥原液を基準とすると、99.87%もの減量化を達成したこととなる。脱水ケークの平均空隙率と圧搾圧力との関係から、圧力を更に大きくすることで、より高度な脱水が可能となることが示唆された。また、超高圧下における活性汚泥の圧搾挙動は、提案する多段クリープモデルで記述でき、様々な操作条件下におけるケーク脱水挙動の評価に有用である。

報告書

(3件)
  • 2013 実績報告書   研究成果報告書 ( PDF )
  • 2012 実施状況報告書
  • 研究成果

    (53件)

すべて 2014 2013 2012 その他

すべて 雑誌論文 (9件) (うち査読あり 9件) 学会発表 (38件) (うち招待講演 1件) 図書 (4件) 備考 (2件)

  • [雑誌論文] High-Level Deliquoring of Activated Sludge by Ultrahigh- Pressure Expression Combined with Flocculation2014

    • 著者名/発表者名
      Iritani, E., N. Katagiri, T. Washizu and K.J. Hwang
    • 雑誌名

      Chem. Eng. Sci.

      巻: 112 ページ: 1-9

    • DOI

      10.1016/j.ces.2014.03.008

    • 関連する報告書
      2013 実績報告書 2013 研究成果報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] Cake Formation and Particle Rejection in Microfiltration of Binary Mixtures of Particles with Two Different Sizes2014

    • 著者名/発表者名
      Iritani, E., N. Katagiri, Y. Ishikawa and D.Q. Cao
    • 雑誌名

      Sep. Purif. Technol.

      巻: 123 ページ: 214-220

    • DOI

      10.1016/j.seppur.2013.12.033

    • 関連する報告書
      2013 実績報告書 2013 研究成果報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] Determination of Cake Properties in Ultrafiltration of Nano-colloids Based on Single Step-up Pressure Filtration Test2014

    • 著者名/発表者名
      Iritani, E., N. Katagiri, M. Tsukamoto and K.J. Hwang
    • 雑誌名

      AIChE J.

      巻: 60 号: 1 ページ: 289-299

    • DOI

      10.1002/aic.14262

    • 関連する報告書
      2013 実績報告書 2013 研究成果報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] A Review on Modeling of Pore-Blocking Behaviors of Membranes During Pressurized Membrane Filtration2013

    • 著者名/発表者名
      Iritani Eiji
    • 雑誌名

      Drying Technology

      巻: 31 号: 2 ページ: 146-162

    • DOI

      10.1080/07373937.2012.683123

    • 関連する報告書
      2013 研究成果報告書 2012 実施状況報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] Properties of Filter Cake Formed during Dead-End Microfiltration of O/W Emulsion2013

    • 著者名/発表者名
      Cao, D.Q., E. Iritani and N. Katagiri
    • 雑誌名

      JOURNAL OF CHEMICAL ENGINEERING OF JAPAN

      巻: 46 号: 9 ページ: 593-600

    • DOI

      10.1252/jcej.13we066

    • NAID

      130003361303

    • ISSN
      0021-9592, 1881-1299
    • 関連する報告書
      2013 実績報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] Determination of Cake Filtration Characteristics of Dilute Suspension of Bentonite from Various Filtration Tests2012

    • 著者名/発表者名
      E. Iritani, N. Katagiri and S. Kanetake
    • 雑誌名

      Sep. Purif. Technol

      巻: 92 ページ: 143-151

    • DOI

      10.1016/j.seppur.2011.05.011

    • 関連する報告書
      2013 研究成果報告書 2012 実施状況報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] Measurements of Growth Rate of Filter Cake in Vertical Single-Pass Ultrafiltration Using Hollow Fiber Membrane Module2012

    • 著者名/発表者名
      Iritani Eiji
    • 雑誌名

      Separation Science Technology

      巻: 47 ページ: 2281-2289

    • 関連する報告書
      2012 実施状況報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] BSAおよびデキストラン溶液の限外濾過における濾過ケークの成長と溶質の膜透過の動的挙動2012

    • 著者名/発表者名
      入谷 英司
    • 雑誌名

      化学工学論文集

      巻: 38 ページ: 250-254

    • 関連する報告書
      2012 実施状況報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] Effect of Polysaccharide Concentration on the Membrane Filtration of Microbial Cells2012

    • 著者名/発表者名
      Hwang Kuo-Jen
    • 雑誌名

      Journal of Applied Science and Engineering

      巻: 15 ページ: 323-332

    • 関連する報告書
      2012 実施状況報告書
    • 査読あり
  • [学会発表] シングル・圧力ステップ状濾過データに基づく変圧限外濾過過程の推算2014

    • 著者名/発表者名
      片桐誠之、塚本昌利、入谷英司
    • 学会等名
      化学工学会第79年会
    • 発表場所
      岐阜大学(岐阜県)
    • 関連する報告書
      2013 実績報告書
  • [学会発表] 微生物ケークの圧密特性の評価2014

    • 著者名/発表者名
      片桐誠之、河原広隆、入谷英司
    • 学会等名
      化学工学会第79年会
    • 発表場所
      岐阜大学(岐阜県)
    • 関連する報告書
      2013 実績報告書
  • [学会発表] 粒径の大きく異なる2成分系コロイドの膜濾過特性に及ぼす超細粒子の影響2014

    • 著者名/発表者名
      水野雄太、入谷英司
    • 学会等名
      化学工学会第79年会
    • 発表場所
      岐阜大学(岐阜県)
    • 関連する報告書
      2013 実績報告書
  • [学会発表] 破砕・凝結プロセスを導入した下水余剰汚泥の超高圧圧搾脱水2013

    • 著者名/発表者名
      山田将大,入谷英司
    • 学会等名
      化学工学会第45回秋季大会
    • 発表場所
      岡山大学(岡山県)
    • 関連する報告書
      2013 研究成果報告書
  • [学会発表] 嫌気活性汚泥の膜濾過特性に及ぼす廃水組成の影響2013

    • 著者名/発表者名
      山内一也,片桐誠之,入谷英司
    • 学会等名
      化学工学会第45回秋季大会
    • 発表場所
      岡山大学(岡山県)
    • 関連する報告書
      2013 研究成果報告書
  • [学会発表] 精密濾過試験に基づく微生物ケークの圧縮透過特性の評価2013

    • 著者名/発表者名
      河原広隆,片桐誠之,入谷英司
    • 学会等名
      化学工学会第45回秋季大会
    • 発表場所
      岡山大学(岡山県)
    • 関連する報告書
      2013 研究成果報告書
  • [学会発表] High-Level Sludge Dewatering by Step-up Ultrahigh-Pressure Expression Combined with Reversible Flocculation2013

    • 著者名/発表者名
      Katagiri, N., T. Washizu and E. Iritani
    • 学会等名
      1st International IWA Conference on Holistic Sludge Management (HSM2013)
    • 発表場所
      Västerås (Sweden)
    • 関連する報告書
      2013 研究成果報告書
  • [学会発表] 下水汚泥のステップ超高圧圧搾における無機・有機系凝集剤の作用効果2013

    • 著者名/発表者名
      片桐誠之, 鷲津拓也, 入谷英司
    • 学会等名
      化学工学会第78年会
    • 発表場所
      大阪大学(大阪府)
    • 関連する報告書
      2013 研究成果報告書
  • [学会発表] 野菜試料の圧搾脱液特性に及ぼす前処理効果2013

    • 著者名/発表者名
      若松祐太, 入谷英司
    • 学会等名
      化学工学会第78年会
    • 発表場所
      大阪大学(大阪府)
    • 関連する報告書
      2013 研究成果報告書
  • [学会発表] High-Level Sludge Dewatering by Step-up Ultrahigh-Pressure Expression Combined with Reversible Flocculation2013

    • 著者名/発表者名
      Katagiri, N., T. Washizu and E. Iritani
    • 学会等名
      1st International IWA Conference on Holistic Sludge Management (HSM2013)
    • 発表場所
      Västerås (Sweden)
    • 関連する報告書
      2013 実績報告書
  • [学会発表] 精密濾過で形成される微生物ケークの特性評価2013

    • 著者名/発表者名
      片桐誠之、河原広隆、入谷英司
    • 学会等名
      分離技術会年会2013
    • 発表場所
      日本大学(千葉県)
    • 関連する報告書
      2013 実績報告書
  • [学会発表] Determination of Cake Properties in Membrane Filtration of O/W Emulsion2013

    • 著者名/発表者名
      Cao. D.Q., E. Iritani and N. Katagiri
    • 学会等名
      9th World Congress of Chemical Engineering (WCCE9)
    • 発表場所
      Seoul (Korea)
    • 関連する報告書
      2013 実績報告書
  • [学会発表] 粒径の異なる2成分系スリラーの定圧・定速精密濾過におけるケーク成長と閉塞2013

    • 著者名/発表者名
      石川義人、入谷英司
    • 学会等名
      化学工学会第45回秋季大会
    • 発表場所
      岡山大学(岡山県)
    • 関連する報告書
      2013 実績報告書
  • [学会発表] 精密濾過試験に基づく微生物ケークの圧縮透過特性の評価2013

    • 著者名/発表者名
      河原広隆、片桐誠之、入谷英司
    • 学会等名
      化学工学会第45回秋季大会
    • 発表場所
      岡山大学(岡山県)
    • 関連する報告書
      2013 実績報告書
  • [学会発表] 嫌気活性汚泥の膜濾過特性に及ぼす廃水組成の影響2013

    • 著者名/発表者名
      山内一也、片桐誠之、入谷英司
    • 学会等名
      化学工学会第45回秋季大会
    • 発表場所
      岡山大学(岡山県)
    • 関連する報告書
      2013 実績報告書
  • [学会発表] 濾過面積急縮小と変圧変速濾過を融合させた限外濾過ケークの特性評価2013

    • 著者名/発表者名
      中嶋亮太、入谷英司
    • 学会等名
      化学工学会第45回秋季大会
    • 発表場所
      岡山大学(岡山県)
    • 関連する報告書
      2013 実績報告書
  • [学会発表] 破砕・凝結プロセスを導入した下水余剰汚泥の超高圧圧搾脱水2013

    • 著者名/発表者名
      山田将大、入谷英司
    • 学会等名
      化学工学会第45回秋季大会
    • 発表場所
      岡山大学(岡山県)
    • 関連する報告書
      2013 実績報告書
  • [学会発表] Cake Formation and Particle Rejection in Filtration of Binary Mixtures of Particles with Different Sizes2013

    • 著者名/発表者名
      Iritani, E., N. Katagiri and Y. Ishikawa
    • 学会等名
      Filtech 2013
    • 発表場所
      Wiesbaden (Germany)
    • 関連する報告書
      2013 実績報告書
  • [学会発表] Evaluation of Filter Cake Properties in Microfiltration of Microbial Suspensions2013

    • 著者名/発表者名
      Katagiri, N., H. Kawahara and E. Iritani
    • 学会等名
      Filtech 2013
    • 発表場所
      Wiesbaden (Germany)
    • 関連する報告書
      2013 実績報告書
  • [学会発表] Evaluation of Filtration Characteristics Based on a Variety of Filtration Tests2013

    • 著者名/発表者名
      Iritani, E., N. Katagiri, R. Nkajima and M. Tsukamoto
    • 学会等名
      Filtration and Separation Symposium 2013
    • 発表場所
      Tokyo (Japan)
    • 関連する報告書
      2013 実績報告書
  • [学会発表] Effect of Cell Morphology on Microfiltration Properties of Microbial Suspensions2013

    • 著者名/発表者名
      Katagiri, N., H. Kawahara and E. Iritani
    • 学会等名
      Filtration and Separation Symposium 2013
    • 発表場所
      Tokyo (Japan)
    • 関連する報告書
      2013 実績報告書
  • [学会発表] 固液分離における膜利用の展開2013

    • 著者名/発表者名
      入谷英司
    • 学会等名
      食品膜・分離技術研究会第25回秋季研究例会
    • 発表場所
      川口総合文化センター(埼玉県)
    • 関連する報告書
      2013 実績報告書
    • 招待講演
  • [学会発表] 野菜試料の圧搾脱液特性に及ぼす前処理効果2013

    • 著者名/発表者名
      入谷 英司
    • 学会等名
      化学工学会第78年会
    • 発表場所
      大阪大学 (大阪府)
    • 関連する報告書
      2012 実施状況報告書
  • [学会発表] 下水汚泥のステップ超高圧圧搾における無機・有機系凝集剤の作用効果2013

    • 著者名/発表者名
      入谷 英司
    • 学会等名
      化学工学会第78年会
    • 発表場所
      大阪大学 (大阪府)
    • 関連する報告書
      2012 実施状況報告書
  • [学会発表] High-Level Deliquoring of Activated Sludge by Step-Up Ultrahigh-Pressure Expression Combined with Reversible Flocculation2012

    • 著者名/発表者名
      Iritani, E., N. Katagiri and T. Washizu
    • 学会等名
      11th World Filtration Congress (WFC11)
    • 発表場所
      Graz (Austria)
    • 関連する報告書
      2013 研究成果報告書
  • [学会発表] High-Level Deliquoring of Activated Sludge by Step-Up Ultrahigh-Pressure Expression Combined with Reversible Flocculation2012

    • 著者名/発表者名
      Iritani Eiji
    • 学会等名
      11th World Filtration Congress
    • 発表場所
      Graz (Austria)
    • 関連する報告書
      2012 実施状況報告書
  • [学会発表] Determination of Pressure Dependence of Average Specific Cake Resistance Based on Single Step-Up Pressure Filtration Test2012

    • 著者名/発表者名
      Iritani Eiji
    • 学会等名
      11th World Filtration Congress
    • 発表場所
      Graz (Austria)
    • 関連する報告書
      2012 実施状況報告書
  • [学会発表] Purification of Plasmid DNA Using Affinity Microfiltration2012

    • 著者名/発表者名
      Iritani Eiji
    • 学会等名
      11th World Filtration Congress
    • 発表場所
      Graz (Austria)
    • 関連する報告書
      2012 実施状況報告書
  • [学会発表] Analysis of Mechanism of Inclined Dead-End Ultrafiltration of Protein Solution2012

    • 著者名/発表者名
      Iritani Eiji
    • 学会等名
      11th World Filtration Congress
    • 発表場所
      Graz (Austria)
    • 関連する報告書
      2012 実施状況報告書
  • [学会発表] アフィニティ膜濾過法によるプラスミドのDNAの精製2012

    • 著者名/発表者名
      入谷 英司
    • 学会等名
      分離技術会年会2012
    • 発表場所
      関西大学(大阪府)
    • 関連する報告書
      2012 実施状況報告書
  • [学会発表] O/Wエマルションの膜濾過におけるケーク特性新規評価法の開発2012

    • 著者名/発表者名
      入谷 英司
    • 学会等名
      化学工学会第44回秋季大会
    • 発表場所
      東北大学 (宮城県)
    • 関連する報告書
      2012 実施状況報告書
  • [学会発表] 微生物代謝多糖類の膜分離特性の評価2012

    • 著者名/発表者名
      入谷 英司
    • 学会等名
      化学工学会第44回秋季大会
    • 発表場所
      東北大学 (宮城県)
    • 関連する報告書
      2012 実施状況報告書
  • [学会発表] シングル・圧力ステップ状濾過によるナノコロイドの濾過特性の迅速決定法の提案2012

    • 著者名/発表者名
      入谷 英司
    • 学会等名
      化学工学会第44回秋季大会
    • 発表場所
      東北大学 (宮城県)
    • 関連する報告書
      2012 実施状況報告書
  • [学会発表] 2成分系希薄懸濁液の精密濾過におけるケーク層の成長と粒子による閉塞2012

    • 著者名/発表者名
      入谷 英司
    • 学会等名
      化学工学会第44回秋季大会
    • 発表場所
      東北大学 (宮城県)
    • 関連する報告書
      2012 実施状況報告書
  • [学会発表] 微生物懸濁液の精密濾過で形成されるケーク特性の解析2012

    • 著者名/発表者名
      入谷 英司
    • 学会等名
      化学工学会第44回秋季大会
    • 発表場所
      東北大学 (宮城県)
    • 関連する報告書
      2012 実施状況報告書
  • [学会発表] 嫌気廃水処理における活性汚泥の有機酸産生と膜分離特性の評価2012

    • 著者名/発表者名
      入谷 英司
    • 学会等名
      化学工学会第44回秋季大会
    • 発表場所
      東北大学 (宮城県)
    • 関連する報告書
      2012 実施状況報告書
  • [学会発表] プラスミドDNAのアフィニティ膜分離法の開発2012

    • 著者名/発表者名
      入谷 英司
    • 学会等名
      化学工学会第44回秋季大会
    • 発表場所
      東北大学 (宮城県)
    • 関連する報告書
      2012 実施状況報告書
  • [学会発表] アフィニティ膜分離法によるプラスミドDNAの精製2012

    • 著者名/発表者名
      入谷 英司
    • 学会等名
      膜シンポジウム2012
    • 発表場所
      神戸大学 (兵庫県)
    • 関連する報告書
      2012 実施状況報告書
  • [図書] 粉体工学ハンドブック(ろ過・圧搾(第3章粉体を扱う単位操作, 3.9))2014

    • 著者名/発表者名
      入谷英司
    • 総ページ数
      776
    • 出版者
      朝倉書店
    • 関連する報告書
      2013 研究成果報告書
  • [図書] 粉体工学ハンドブック(ろ過・圧搾(第3章 粉体を扱う単位操作, 3.9))2014

    • 著者名/発表者名
      入谷英司
    • 総ページ数
      776
    • 出版者
      朝倉書店
    • 関連する報告書
      2013 実績報告書
  • [図書] 製造プロセスのスケールアップ正しい進め方とトラブル対策事例集(濾過・圧搾(第4章分離操作設備のスケールアップファクターとその活用ノウハウ, 5))2012

    • 著者名/発表者名
      入谷英司
    • 総ページ数
      898
    • 出版者
      技術情報協会
    • 関連する報告書
      2013 研究成果報告書
  • [図書] 製造プロセスのスケールアップ 正しい進め方とトラブル対策 事例集2012

    • 著者名/発表者名
      入谷 英司
    • 総ページ数
      898
    • 出版者
      技術情報協会
    • 関連する報告書
      2012 実施状況報告書
  • [備考]

    • URL

      http://www.nuce.nagoya-u.ac.jp/L5/

    • 関連する報告書
      2013 研究成果報告書
  • [備考] 分離プロセス工学研究グループ

    • URL

      http://www.nuce.nagoya-u.ac.jp/L5/

    • 関連する報告書
      2013 実績報告書

URL: 

公開日: 2013-05-31   更新日: 2019-07-29  

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