生物電気化学技術を応用したアンモニア回収と発電が可能な有機性廃水処理の創製

• 研究課題/領域番号: 25K01353
• 研究種目: 基盤研究(B)
• 配分区分: 基金
• 応募区分: 一般
• 審査区分: 小区分22060:土木環境システム関連
• 研究機関: 群馬大学
• 研究代表者: 渡邉 智秀 群馬大学, 大学院理工学府, 教授 (60251120)
• 研究分担者: 石飛 宏和 明治大学, 理工学部, 専任准教授 (00708406) ; 窪田 恵一 群馬大学, 大学院理工学府, 助教 (50707510)
• 研究期間 (年度): 2025-04-01 – 2029-03-31
• 研究課題ステータス: 交付 (2025年度)
• 配分額: 25,740千円 (直接経費: 19,800千円、間接経費: 5,940千円); 2028年度: 4,550千円 (直接経費: 3,500千円、間接経費: 1,050千円); 2027年度: 5,330千円 (直接経費: 4,100千円、間接経費: 1,230千円); 2026年度: 6,630千円 (直接経費: 5,100千円、間接経費: 1,530千円); 2025年度: 9,230千円 (直接経費: 7,100千円、間接経費: 2,130千円)
• キーワード: 生物電気化学技術 / 有機性廃水処理 / アンモニア回収 / ガス拡散型電極

研究開始時の研究の概要

本研究では、有機性廃水中の窒素成分を従来のような生物学的作用により最終的に窒素ガスとして除去するのでなく、生物電気化学技術を応用して有機物分解による発電に伴い系内に形成される場を利用することによりアンモニアとして分離回収可能な有機物・窒素除去システムを開発する。カソードとなる廉価な原料から調製したFe-N-C触媒を用いたガス拡散型電極と発電微生物が保持されたアノードをセパレータ等と組み合わせた電極モジュールによる発電とアンモニア回収を実証するとともに適した構成や構造等および影響因子を実験的に検討する。