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大都市において汚泥を集中処理する構想、いわゆる汚泥処理基地構想を想定し、汚泥処理の過程で排出される汚泥返流水中のアンモニア、およびリン酸イオンの除去方法の開発が求められている。本研究では、MAP(リン酸マグネシウムアンモニウム6水塩)の晶析現象を利用した排水中の窒素・リン除去プロセスの開発を目的として、その晶析特性と除去特性の関連について、基礎的検討を行った。まず、MAP結晶の晶析特性(対象結晶を支配的に晶析させる排水の水質特性・操作条件)を明らかにするために、回分晶析実験を試み、選択的生成条件(温度、pH、Mg/Pモル比、NH4/Pモル比)を見いだした。この結果に基づいて、回分晶析実験を試み、Mgイオンおよびリン酸イオンの除去過程とMAPの晶析過程の関連について検討し、最適除去率を得るためのpH範囲、Mg/Pモル比を明らかにするとともに、その条件下での、MAP結晶の生成過程をSEM観察による形状、および粒径の測定などにより、核化・成長現象に基づいて考察した。同時に、MAPの固液平衡関係で、決定される液中のアンモニア、リン酸イオンの濃度を低減するための、アルコール添加法についても検討し、溶解度積を1/2に低下できることを明らかにした。MAPの生成過程を考慮し、晶析速度と装置設計法の関連について考察した結果、液側の物質収支、晶析速度に基づいた連続装置の設計手法を提出できた。
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