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省エネ・多機能型の膜分離導入下廃水処理システムの実用化

研究課題

研究課題/領域番号 25249073
研究種目

基盤研究(A)

配分区分補助金
応募区分一般
研究分野 土木環境システム
研究機関中央大学

研究代表者

渡辺 義公  中央大学, 公私立大学の部局等, 教授 (00040999)

研究分担者 木村 克輝  北海道大学, 工学系, 准教授 (10292054)
山村 寛  中央大学, 理工学部, 准教授 (40515334)
佐藤 久  北海道大学, 工学系, 准教授 (80326636)
羽深 昭  中央大学, 理工学部, 助教 (30735353)
研究期間 (年度) 2013-10-21 – 2016-03-31
研究課題ステータス 完了 (2015年度)
配分額 *注記
40,950千円 (直接経費: 31,500千円、間接経費: 9,450千円)
2015年度: 8,710千円 (直接経費: 6,700千円、間接経費: 2,010千円)
2014年度: 11,310千円 (直接経費: 8,700千円、間接経費: 2,610千円)
2013年度: 20,930千円 (直接経費: 16,100千円、間接経費: 4,830千円)
キーワード新規MBR / BOD、窒素及びリンの同時除去 / 都市下水処理 / 余剰汚泥からのリン回収 / 嫌気性MBR / 下水処理 / 多機能bMBR / N/P除去 / 膜分離消化槽 / 膜分離活性汚泥法(MBR) / 多機能MBR / 有機物・窒素・リンの同時除去 / 汚泥処理 / リン回収 / 膜分離型硝化槽 / ジルコニアメゾ構造体(ZS) / 膜分離活性汚泥法 (MBR) / 膜分離型消化槽 / ジルコニアメゾ構造体(ZS)
研究成果の概要

膜分離活性汚泥法(MBR)の改良型として渡辺が考案したbuffled MBRは単一槽で有機物酸化、窒素除去、リン除去が行える画期的方式である。本研究ではbuffled MBRの「信頼性の向上+低コスト化」及びそこでの「余剰汚泥からのリン回収システム」について研究した。処理能力15 m3/日のパイロットプラント実験によって以下の点を明らかにした。長さ3mのPTFE中空糸膜による実験から動力消費量として0.35kWh/m3を得た。嫌気性MBRにジルコニアメソ構造体を担持したMF膜を用いることで画期的な余剰汚泥からのリン回収システムか構築できる可能性を示した。

報告書

(4件)
  • 2015 実績報告書   研究成果報告書 ( PDF )
  • 2014 実績報告書
  • 2013 実績報告書
  • 研究成果

    (23件)

すべて 2016 2015 2014 2013

すべて 雑誌論文 (15件) (うち査読あり 14件、 オープンアクセス 5件、 謝辞記載あり 5件) 学会発表 (7件) (うち国際学会 2件、 招待講演 3件) 図書 (1件)

  • [雑誌論文] Trackling inorganic foulants irreversibly accumulateing on lowpressure membranes for treating surface water2015

    • 著者名/発表者名
      Yamamura,H.,Kimura,K. and Watanabe,Y.
    • 雑誌名

      Water Research

      巻: 87 ページ: 218-224

    • 関連する報告書
      2015 実績報告書
    • 査読あり / オープンアクセス / 謝辞記載あり
  • [雑誌論文] Proteins causing membrane fouling in membrane bioreactors2015

    • 著者名/発表者名
      Miyoshi,T,Kimura,K. and Watanabe,Y.
    • 雑誌名

      Water Science & Technology

      巻: 72(6) ページ: 844-849

    • 関連する報告書
      2015 実績報告書
    • 査読あり / オープンアクセス / 謝辞記載あり
  • [雑誌論文] Application of glycl-blotting for identification of structure of polysaccarides causing membrane fouling in a pilot-scale plant membrane bioreactor treating municipal wastewater2015

    • 著者名/発表者名
      Kimura,K.,Watanabe,Y., et al.
    • 雑誌名

      Biosource Technology

      巻: 179 ページ: 180-186

    • 関連する報告書
      2015 実績報告書
    • 査読あり / オープンアクセス / 謝辞記載あり
  • [雑誌論文] Effect of intensive membrane aeration and membrane flux on membrane fouling in submerged membrane bioreactors2015

    • 著者名/発表者名
      Miyoshi,T., Yamamura,H.and Watanabe,Y.
    • 雑誌名

      Separation and Purification Technology

      巻: 148 ページ: 1-9

    • 関連する報告書
      2015 実績報告書
    • 査読あり / オープンアクセス / 謝辞記載あり
  • [雑誌論文] Energy saving in the operationof submerged MBRs by the insertion of baffles and introduction of granular materials2015

    • 著者名/発表者名
      Kurita,T., Kimura,K. and Watanabe,Y.
    • 雑誌名

      Separation and Purification Technology

      巻: 141 ページ: 207-213

    • 関連する報告書
      2015 実績報告書
    • 査読あり / オープンアクセス / 謝辞記載あり
  • [雑誌論文] Effect of intensive membrane aeration and membrane flux on membrane fouling in submerged membrane reactor2015

    • 著者名/発表者名
      Taro Miyoshi, Hiroshi Yamamura, Toru Morita and Yoshimasa Watanabe
    • 雑誌名

      kSeparation and Purification Technology

      巻: in press

    • 関連する報告書
      2014 実績報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] Transition of major components in irreversible fouling of MBRs treating municipal watewater2015

    • 著者名/発表者名
      Katsuki Kimura, Rie Ogyu, Taro Miyoshi and Yoshimasa Watanabe
    • 雑誌名

      Separation and Purification Technology

      巻: 142 ページ: 326-331

    • 関連する報告書
      2014 実績報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] Application of glyco-blotting for identification of structure of polysaccharides causing membrane fouling in a pilot-scale membrane bioreactor treating municipal wastewater2015

    • 著者名/発表者名
      Katsuki Kimura, Shin-ichiro Nishimura, Risho Miyoshi and Yoshimasa Watanabe
    • 雑誌名

      BIORESOURCE TECHNOLOGY

      巻: 179 ページ: 180-186

    • 関連する報告書
      2014 実績報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] Energy saving in operation of submerged MBRs by the insertion of baffles and the introduction of granular materials2015

    • 著者名/発表者名
      Tokuhiro Kurita, Katsuki Kimura and Yoshimasa Watanabe
    • 雑誌名

      Separation and Purification Technology

      巻: 141 ページ: 207-213

    • 関連する報告書
      2014 実績報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] The influence of granular materials on the operation and membrane fouling characteristics of submerged MBRs2014

    • 著者名/発表者名
      Tokihiro Kurita, Katsuki Kimura and Yoshimasa Watanabe
    • 雑誌名

      Journal of Membrane Science

      巻: 469 ページ: 292-299

    • 関連する報告書
      2014 実績報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] Seasonal variation of effective chemical solution for cleaning of ultrafiltration membrane treating a surface water2014

    • 著者名/発表者名
      Hiroshi Yamamura, Katsuki Kimura and Yoshimasa Watanabe
    • 雑誌名

      Separation and Purification Technology

      巻: 132 ページ: 110-114

    • 関連する報告書
      2014 実績報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] Microfiltration of different surface waters with/without coagulation: Clear correlations between membrane fouling and hydrophilic biopolymers2014

    • 著者名/発表者名
      Katsuki Kimura, Ken Tanaka, Yoshimasa Watanabe
    • 雑誌名

      Water Research

      巻: 49 ページ: 434-443

    • DOI

      10.1016/j.watres.2013.10.030

    • 関連する報告書
      2013 実績報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] Hydrophilic fraction of natural organic matter causing irreversible fouling of microfiltration and ultrafiltration membranes2014

    • 著者名/発表者名
      Hiroshi Yamamura, Kenji Okimoto, Katsuki Kimura ,Yoshimasa Watanabe
    • 雑誌名

      Water Research

      巻: 54 ページ: 123-136

    • DOI

      10.1016/j.watres.2014.01.024

    • 関連する報告書
      2013 実績報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] High efficiency removal of phosphate from water by zirconium sulfate-surfactant micelle mesostrucured immobilized polymer matrix2013

    • 著者名/発表者名
      Niti Pitakteeratham, Akira Hafuka, Hisashi Satod, Yoshimasa Watanabe
    • 雑誌名

      Water Research

      巻: 473583-3590 号: 11 ページ: 2-7

    • DOI

      10.1016/j.watres.2013.04.006

    • 関連する報告書
      2013 実績報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] 水処理膜研究の現状と展望2013

    • 著者名/発表者名
      渡辺義公
    • 雑誌名

      水環境学会誌

      巻: 36-1 ページ: 2-7

    • NAID

      10031145948

    • 関連する報告書
      2013 実績報告書
  • [学会発表] Membrane Biorector (MBR) and Its Application to Water Reuse2016

    • 著者名/発表者名
      Watanabe,Y. (Keynote lecture)
    • 学会等名
      The 2nd Asian Symposium on Water Reuse
    • 発表場所
      京都市
    • 年月日
      2016-04-25
    • 関連する報告書
      2015 実績報告書
    • 国際学会 / 招待講演
  • [学会発表] 水処理技術のTechno-diversityと膜ろ過技術2016

    • 著者名/発表者名
      渡辺義公
    • 学会等名
      日本技術士会上下水道部会講演会
    • 発表場所
      東京都新宿区
    • 年月日
      2016-03-19
    • 関連する報告書
      2015 実績報告書
  • [学会発表] 嫌気性MBRを用いたMBR余剰汚泥の消化2016

    • 著者名/発表者名
      羽深昭、山村寛、佐藤久、渡辺義公
    • 学会等名
      第50回日本水環境学会年会
    • 発表場所
      徳島市
    • 年月日
      2016-03-17
    • 関連する報告書
      2015 実績報告書
  • [学会発表] pH及び凝集剤注入量が親水性有機物の凝集効率に及ぼす影響2016

    • 著者名/発表者名
      丁青、山村寛、渡辺義公
    • 学会等名
      第50回日本水環境学会年会
    • 発表場所
      徳島市
    • 年月日
      2016-03-16
    • 関連する報告書
      2015 実績報告書
  • [学会発表] Recent advances in membrane filtration syatemsfor water purification in Japan2015

    • 著者名/発表者名
      Watanabe,Y.(Keynote lectyre)
    • 学会等名
      The 12th IWA Leading Edge Conference on Water and Wastewater Technoligies
    • 発表場所
      Hong Kong
    • 年月日
      2015-06-01
    • 関連する報告書
      2015 実績報告書
    • 国際学会 / 招待講演
  • [学会発表] Strategies for reducing specific air demand per permeate (SADp) in submerged membrane bioreactors: Effect of air diffuser configuration and membrane flux2014

    • 著者名/発表者名
      T. Miyoshi, H. Yamamura, T. Morita, Y. Watanabe
    • 学会等名
      Joint International Workshop on MBR for the next generation and waste-to-energy conversion
    • 発表場所
      Saemangeum, Korea
    • 関連する報告書
      2013 実績報告書
  • [学会発表] 膜を用いた水処理技術の展望-MBRの効率化・省エネ化2013

    • 著者名/発表者名
      渡辺義公
    • 学会等名
      第16回日本水環境学会シンポジウム
    • 発表場所
      那覇
    • 関連する報告書
      2013 実績報告書
    • 招待講演
  • [図書] ファウリングの原因と対策・制御技術2016

    • 著者名/発表者名
      渡辺義公、山村寛
    • 総ページ数
      230
    • 出版者
      S & T出版
    • 関連する報告書
      2015 実績報告書

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公開日: 2013-10-24   更新日: 2019-07-29  

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