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無曝気で有機物・窒素除去と発電が可能な微生物燃料電池型廃水処理法の開発

研究課題

研究課題/領域番号 26420528
研究種目

基盤研究(C)

配分区分基金
応募区分一般
研究分野 土木環境システム
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 窪田 恵一  群馬大学, 大学院理工学府, 助教 (50707510)
研究期間 (年度) 2014-04-01 – 2017-03-31
研究課題ステータス 完了 (2016年度)
配分額 *注記
5,070千円 (直接経費: 3,900千円、間接経費: 1,170千円)
2016年度: 1,170千円 (直接経費: 900千円、間接経費: 270千円)
2015年度: 1,560千円 (直接経費: 1,200千円、間接経費: 360千円)
2014年度: 2,340千円 (直接経費: 1,800千円、間接経費: 540千円)
キーワード廃水処理 / 微生物燃料電池 / 硝化脱窒 / エアカソード / バイオリアクター
研究成果の概要

硝化細菌生物膜が形成されたエアカソード(硝化エアカソード)と粒状炭素充填層に脱窒汚泥を保持させた脱窒バイオカソードの両方を設置したカソード槽、電気産生微生物を保持させたアノードを設置したアノード槽からなる二槽式のハイブリッドカソード型MFCを提案した。アノード槽での有機物分解に併せてカソード槽でのエアカソードから透過した酸素を利用した硝化で生成した硝酸イオンの脱窒バイオカソードでの脱窒による窒素処理が安定的に進行すると同時に、硝化エアカソード-アノード間および脱窒バイオカソード-アノード間で発電可能であることを実験的に実証した。

報告書

(4件)
  • 2016 実績報告書   研究成果報告書 ( PDF )
  • 2015 実施状況報告書
  • 2014 実施状況報告書
  • 研究成果

    (18件)

すべて 2017 2016 2015 2014 その他

すべて 雑誌論文 (4件) (うち査読あり 2件、 オープンアクセス 1件) 学会発表 (13件) (うち国際学会 3件) 備考 (1件)

  • [雑誌論文] 一槽式微生物燃料電池における窒素処理の特性2016

    • 著者名/発表者名
      渡邉智秀,窪田恵一
    • 雑誌名

      用水と廃水

      巻: 58 ページ: 736-741

    • 関連する報告書
      2016 実績報告書
  • [雑誌論文] 有機酸組成の変化が微生物燃料電池の性能に及ぼす影響2016

    • 著者名/発表者名
      窪田恵一, 玉谷守, 渡邉智秀
    • 雑誌名

      土木学会論文集G(環境)

      巻: 72

    • NAID

      130005530555

    • 関連する報告書
      2016 実績報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] 2.微生物燃料電池(MFC)における窒素処理への展開2016

    • 著者名/発表者名
      渡邉智秀,窪田恵一
    • 雑誌名

      Electrochemistry

      巻: 84 号: 2 ページ: 99-103

    • DOI

      10.5796/electrochemistry.84.99

    • NAID

      130005124540

    • ISSN
      1344-3542, 2186-2451
    • 関連する報告書
      2015 実施状況報告書
  • [雑誌論文] Recent Developments in Electrochemical Technology for Water and Wastewater Treatments2016

    • 著者名/発表者名
      Vo Huu Cong, Yutaka Sakakibara, Masahito Komori, Naoyuki Kishimoto, Tomohide Watanabe, Iori Mishima, Ikko Ihara, Tsuneo Tanaka, Yukihito Yoshida, Hiroaki Ozaki
    • 雑誌名

      Journal of Water and Environment Technology

      巻: 14 号: 2 ページ: 25-36

    • DOI

      10.2965/jwet.15-029

    • NAID

      130005144140

    • ISSN
      1348-2165
    • 関連する報告書
      2015 実施状況報告書
    • 査読あり / オープンアクセス
  • [学会発表] 異なるカソードを組み合わせた微生物燃料電池による含窒素有機性廃水の窒素処理と出力特性2017

    • 著者名/発表者名
      後藤博登,丹野 峻,窪田恵一,渡邉智秀
    • 学会等名
      第51回日本水環境学会年会
    • 発表場所
      熊本大学(熊本市)
    • 年月日
      2017-03-15
    • 関連する報告書
      2016 実績報告書
  • [学会発表] 多孔質材を組み込んだ一槽式微生物燃料電池における窒素処理と出力の特性2017

    • 著者名/発表者名
      小島康伸,窪田恵一,渡邉智秀
    • 学会等名
      第51回日本水環境学会年会
    • 発表場所
      熊本大学(熊本市)
    • 年月日
      2017-03-15
    • 関連する報告書
      2016 実績報告書
  • [学会発表] Factors influencing nitrogen removal in a single chamber MFC using an air cathode with pre-enriched nitrifying biofilm2016

    • 著者名/発表者名
      T. Watanabe, K. Kubota and W. Takahashi
    • 学会等名
      IWA World Water Congress & Exhibition 2016
    • 発表場所
      Brisbane (Australia)
    • 年月日
      2016-10-09
    • 関連する報告書
      2016 実績報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] 硝化細菌生物膜が形成された一槽式微生物燃料電池の長期運転特性2016

    • 著者名/発表者名
      小島康伸,窪田恵一,渡邉智秀
    • 学会等名
      化学工学会第48回秋季大会
    • 発表場所
      徳島大学(徳島市)
    • 年月日
      2016-09-06
    • 関連する報告書
      2016 実績報告書
  • [学会発表] Long-term performances of TN removal and power generation in a single chamber MFC using an air cathode with nitrifying biofilm2016

    • 著者名/発表者名
      T. Watanabe, N. Kojima, W. Takahashi and K. Kubota
    • 学会等名
      The 3rd Asian-Pacific International Conference of International Society for Microbial Electrochemistry and Technologies (AP-ISMET 2016)
    • 発表場所
      Busan (Korea)
    • 年月日
      2016-08-31
    • 関連する報告書
      2016 実績報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] 一槽式微生物燃料電池を用いた有機物・窒素同時処理の特性2016

    • 著者名/発表者名
      小島康伸,窪田恵一,渡邉智秀
    • 学会等名
      第50回日本水環境学会年会
    • 発表場所
      アスティとくしま(徳島市)
    • 年月日
      2016-03-16
    • 関連する報告書
      2015 実施状況報告書
  • [学会発表] Nitrogen removal and power generation in a single chamber microbial fuel cell using an air-cathode with pre-enriched nitrifying biofilm2016

    • 著者名/発表者名
      Takahiro Suzuki, Kazuki Sato, Kei-ichi Kubota and Tomohide Watanabe
    • 学会等名
      1st Seoultech-GU Joint Symposium on Cooperation of Politics and Technology (CPT-1)
    • 発表場所
      群馬大学理工学部(桐生市)
    • 年月日
      2016-01-13
    • 関連する報告書
      2015 実施状況報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] 脱窒バイオカソードを用いたMFCの硝酸イオン汚染地下水処理への適用2015

    • 著者名/発表者名
      鈴木崇弘,須永慶隆,窪田恵一,渡邉智秀
    • 学会等名
      化学工学会群馬大会2015
    • 発表場所
      桐生市市民文化会館(桐生市)
    • 年月日
      2015-11-27
    • 関連する報告書
      2015 実施状況報告書
  • [学会発表] 一槽式微生物燃料電池を用いた乳酸含有実排水の処理特性2015

    • 著者名/発表者名
      窪田恵一,玉谷守,幡本将史,山口隆司,渡邉智秀
    • 学会等名
      第52回環境工学研究フォーラム
    • 発表場所
      日本大学工学部(郡山市)
    • 年月日
      2015-11-27
    • 関連する報告書
      2015 実施状況報告書
  • [学会発表] 一槽式微生物燃料電池での窒素処理における影響因子2015

    • 著者名/発表者名
      高橋航,窪田恵一,渡邉智秀
    • 学会等名
      第49回日本水環境学会年会
    • 発表場所
      金沢大学(石川県金沢市)
    • 年月日
      2015-03-16
    • 関連する報告書
      2014 実施状況報告書
  • [学会発表] Effect of ammonium concentration on nitrogen removal and power generation in a microbial fuel cell with nitrifying biofilm on the air cathode2014

    • 著者名/発表者名
      Tomohide Watanabe, Keiichi Kubota, Kazuki Sato
    • 学会等名
      9th IWA International Symposium on Waste Management Problems in Agro-industries (AGRO’2014)
    • 発表場所
      ザクラウンパレス新阪急高知(高知県高知市)
    • 年月日
      2014-11-25
    • 関連する報告書
      2014 実施状況報告書
  • [学会発表] 一槽式微生物燃料電池における窒素処理特性2014

    • 著者名/発表者名
      渡邉智秀,窪田恵一,高橋 航,佐藤和紀
    • 学会等名
      第17回日本水環境学会シンポジウム
    • 発表場所
      滋賀県立大学(滋賀県彦根市)
    • 年月日
      2014-09-08
    • 関連する報告書
      2014 実施状況報告書
  • [学会発表] Control effects of oxygen permeation on the performance of single-chamber microbial fuel cells2014

    • 著者名/発表者名
      Yudha Purna Nugraha, Yuki Ishihara, Takatoshi Kimoto, Keiichi Kubota, Tomohide Watanabe
    • 学会等名
      Water and Environment Technology Conference 2014
    • 発表場所
      早稲田大学(東京都新宿区)
    • 年月日
      2014-06-29
    • 関連する報告書
      2014 実施状況報告書
  • [備考] http://environ.ees.st.gunma-u.ac.jp/index.html

    • 関連する報告書
      2016 実績報告書

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公開日: 2014-04-04   更新日: 2018-03-22  

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