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熱力学と流動解析の統合による嫌気性消化槽内の無機物析出反応のメカニズム解明

研究課題

研究課題/領域番号 26870512
研究種目

若手研究(B)

配分区分基金
研究分野 環境技術・環境負荷低減
土木環境システム
研究機関北九州市立大学

研究代表者

寺嶋 光春  北九州市立大学, 国際環境工学部, 准教授 (60706969)

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
3,640千円 (直接経費: 2,800千円、間接経費: 840千円)
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: 910千円 (直接経費: 700千円、間接経費: 210千円)
キーワード嫌気性消化 / 無機物 / レオロジー / チクソトロピー / 反応速度 / 嫌気性消化槽 / アルカリ土類塩 / 溶解性イオン濃度 / 動的変化 / リン酸マグネシウムアンモニウム / 嫌気消化汚泥 / 数学モデル / 無機物析出 / ダイナミックモデル
研究成果の概要

嫌気性消化槽における無機物の析出に影響を与えるカルシウム、マグネシウム、リン酸および炭酸について、特に難溶性のリン酸塩と炭酸塩の挙動を計算するモデルを開発した。また、反応のための混合流動に影響を与える嫌気性消化汚泥のレオロジー特性を調べ、汚泥のチクソトロピー性を定量的に表現するモデルを開発した。難溶性カルシウム塩、マグネシウム塩であるリン酸カルシウム系化合物、リン酸マグネシウム化合物、炭酸カルシウムおよび炭酸マグネシウムの析出溶解反応を表すための反応マップを作成し、これを用いて嫌気性消化プロセスにおけるリン酸塩、カルシウム塩およびマグネシウム塩の析出反応を数学モデルによって再現した。

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

    (19件)

すべて 2017 2016 2015

すべて 雑誌論文 (8件) (うち国際共著 6件、 査読あり 6件、 謝辞記載あり 2件、 オープンアクセス 1件) 学会発表 (11件) (うち国際学会 7件)

  • [雑誌論文] Anaerobic treatment of hydrothermally solubilised sugarcane bagasse and its kinetic modelling2017

    • 著者名/発表者名
      Liu Bing, Ngo Van Anh, Terashima Mitsuharu, Yasui Hidenari
    • 雑誌名

      Bioresource Technology

      巻: 234 ページ: 253-263

    • DOI

      10.1016/j.biortech.2017.03.024

    • 関連する報告書
      2016 実績報告書
    • 査読あり / 国際共著
  • [雑誌論文] Kinetic Analysis of Biological Degradation for Tetramethylammonium Hydroxide (TMAH) in the Anaerobic Activated Sludge System at Ambient Temperature2016

    • 著者名/発表者名
      Liu Bing, Yoshinaga Kohei, Wu Jer-Horng, Chen Wei-Yu, Terashima Mitsuharu, Goel Rajeev, Pangallo Domenico, Yasui Hidenari
    • 雑誌名

      Biochemical Engineering Journal

      巻: 114 ページ: 42-49

    • DOI

      10.1016/j.bej.2016.06.020

    • 関連する報告書
      2016 実績報告書
    • 査読あり / 国際共著
  • [雑誌論文] Determination of diffuser bubble size in computational fluid dynamics models to predict oxygen transfer in spiral roll aeration tanks2016

    • 著者名/発表者名
      Terashima Mitsuharu, So Magnus, Goel Rajeev, Yasui Hidenari
    • 雑誌名

      Journal of Water Process Engineering

      巻: 12 ページ: 120-126

    • DOI

      10.1016/j.jwpe.2016.07.001

    • 関連する報告書
      2016 実績報告書
    • 査読あり / 国際共著
  • [雑誌論文] Dynamic Simulation of Trickling Filter Process with Hydraulic Stress Tests2016

    • 著者名/発表者名
      Chanh Nguyen Duong Quang, Bing Liu, Van Quang Tran, Terashima Mitsuharu, Goel Rajeev, Yasui Hidenari
    • 雑誌名

      Journal of Water and Environment Technology

      巻: 14 号: 5 ページ: 398-410

    • DOI

      10.2965/jwet.16-026

    • NAID

      130005249555

    • 関連する報告書
      2016 実績報告書
    • 査読あり / 国際共著
  • [雑誌論文] Biofilm Modelling and Kinetics in a Trickling Filter Process2016

    • 著者名/発表者名
      Bing Liu, Ian Jarvis, Hong Ren, Chanh Duong, Quang Nguyen, Mitsuharu Terashima, Hidenari Yasui
    • 雑誌名

      Journal of Water and Environment Technology

      巻: 14 号: 3 ページ: 200-210

    • DOI

      10.2965/jwet.15-059

    • NAID

      130005156731

    • 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 / 国際共著
  • [雑誌論文] Expression of Acidic Failure for the Methane Fermentation in Food Waste Digestion2016

    • 著者名/発表者名
      NGO V. A., NGUYEN T. H., LE V. C., GOEL R., Terashima M. and YASUI H
    • 雑誌名

      Journal of Material Cycles and Waste Management

      巻: 18 ページ: 239-247

    • 関連する報告書
      2015 実施状況報告書
    • 査読あり / 国際共著
  • [雑誌論文] 嫌気性消化槽における動的シミュレーション : 無機物挙動に着目して (特集 メタン発酵に関する新技術研究と実用化の動向最前線)2015

    • 著者名/発表者名
      寺嶋光春
    • 雑誌名

      水環境学会誌

      巻: 38 ページ: 283-287

    • NAID

      40020561231

    • 関連する報告書
      2015 実施状況報告書
    • 謝辞記載あり
  • [雑誌論文] 嫌気性消化槽における陽イオン添加による溶解性リン濃度低下と無機析出固体種の推定2015

    • 著者名/発表者名
      福永敦、安井英斉、寺嶋光春
    • 雑誌名

      第49回日本水環境学会年会講演集

      巻: 49 ページ: 391-391

    • 関連する報告書
      2014 実施状況報告書
    • 謝辞記載あり
  • [学会発表] 嫌気性消化槽へのアルカリ土類塩の添加条件下における溶解性イオンの動的変化2017

    • 著者名/発表者名
      木下将太郎, モハメドヤコビ, 安井英斉, 寺嶋光春
    • 学会等名
      化学工学会第82年会
    • 発表場所
      芝浦工業大学豊洲キャンパス(東京都・江東区)
    • 年月日
      2017-03-06
    • 関連する報告書
      2016 実績報告書
  • [学会発表] Anaerobic Treatment of the Steam Explosion Wastewater from Bioethanol Processing using Sugar Cane Bagasse2016

    • 著者名/発表者名
      Anh Van Ngo, Bing, Liu, Mitsuharu Terashima, Hidenari Yasui
    • 学会等名
      Water and Environment Technology Conference 2016
    • 発表場所
      中央大学後楽園キャンパス(東京都・文京区)
    • 年月日
      2016-08-26
    • 関連する報告書
      2016 実績報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] An Approach to Calculate Wastewater Organic Concentrations from the Activated Sludge Reactor2016

    • 著者名/発表者名
      Chanh Quang Nguyen Duong, Quang Van Tran, Bing Liu, Mitsuharu Terashima, Hidenari Yasui
    • 学会等名
      Water and Environment Technology Conference 2016
    • 発表場所
      中央大学後楽園キャンパス(東京都・文京区)
    • 年月日
      2016-08-26
    • 関連する報告書
      2016 実績報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] 3D Hydrodynamic Model of a RO Spacer Channel to Predict Water Flux Reduction Due to Xanthan Gum Fouling2016

    • 著者名/発表者名
      So Magnus, Yasui Hidenari, Shimamura Kazuaki, Terashima Mitsuharu
    • 学会等名
      The 10th Conference of Aseanian Membrane Society (AMS10)
    • 発表場所
      奈良春日野国際フォーラム甍(奈良県・奈良市)
    • 年月日
      2016-07-26
    • 関連する報告書
      2016 実績報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] 高濃度嫌気性汚泥のチクソトロピー性の表現2016

    • 著者名/発表者名
      小手川陽子, 寺嶋光春, 宗マグヌス, 安井英斉
    • 学会等名
      日本水環境学会年会
    • 発表場所
      アクティとくしま(徳島県徳島市)
    • 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] 嫌気性消化汚泥の非ニュートン性及びチクソトロピー性の測定とCFD解析2015

    • 著者名/発表者名
      小手川陽子, 寺嶋光春, 宗マグヌス, 安井英斉
    • 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(福島県郡山市)
    • 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] Anaerobic Biodegradation of the Steam Explosion Wastewater from Sugar Cane Bagasse for Bioethanol Processing2015

    • 著者名/発表者名
      Ngo Van Anh, Liu Bing, Terashima Mitsuharu, Yasui Hidenari
    • 学会等名
      6th IWA-ASPIRE Conference & Exhibition
    • 発表場所
      Beijing, China
    • 年月日
      2015-09-20
    • 関連する報告書
      2015 実施状況報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] Engineering Keys on Modelling a Trickling Filter Process2015

    • 著者名/発表者名
      Chanh Nguyen Duong Quang, Quang Tran Van, Terashima Mitsuharu, Goel Rajeev, Yasui Hidenari
    • 学会等名
      6th IWA-ASPIRE Conference & Exhibition
    • 発表場所
      Beijing, China
    • 年月日
      2015-09-20
    • 関連する報告書
      2015 実施状況報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] ctivity decay and cell decay of nitrite oxidizing organisms under high nitrite concentration2015

    • 著者名/発表者名
      Ren Hong, Liu Bing, Terashima Mitsuharu, Yasui Hidenari
    • 学会等名
      nternational Anammox Symposium (IANAS)
    • 発表場所
      Dalian, China
    • 年月日
      2015-08-07
    • 関連する報告書
      2015 実施状況報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] Biofilm Modeling and kinetics in trickling filter process2015

    • 著者名/発表者名
      Liu Bing, Jarvis Ian, Ren Hong, NguYEN Chanh Duong Quang, Terashima Mitsuharu, Yasui Hidenari
    • 学会等名
      Water and Environment Technology Conference 2015
    • 発表場所
      中央大学(東京都文京区)
    • 年月日
      2015-08-05
    • 関連する報告書
      2015 実施状況報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] 嫌気性消化槽における陽イオン添加による溶解性リン濃度低下と無機析出固体種の推定2015

    • 著者名/発表者名
      福永敦、安井英斉、寺嶋光春
    • 学会等名
      第49回日本水環境学会年会
    • 発表場所
      金沢大学 角間キャンパス
    • 年月日
      2015-03-16 – 2015-03-18
    • 関連する報告書
      2014 実施状況報告書

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公開日: 2014-04-04   更新日: 2018-03-22  

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