| 研究課題/領域番号 |
15510069
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| 研究種目 |
基盤研究(C)
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| 配分区分 | 補助金 |
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| 応募区分 | 一般 |
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| 研究分野 |
環境技術・環境材料
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| 研究機関 | 群馬大学 |
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研究代表者 |
黒田 正和 群馬大学, 工学部, 教授 (40008446)
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| 研究分担者 |
渡邊 智秀 群馬大学, 工学部, 助教授 (60251120)
曹 慶鎮 群馬大学, 工学部, 助手 (60334140)
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| 研究期間 (年度) |
2003 – 2004
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| キーワード | 生物・電気化学 / ハイブリッド型高機能フィルター / 沈殿汚泥層 / 高度処理 / SS除去 / 阻止粒子径 / 脱窒菌固定化電極 / 硝酸性窒素 |
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| 研究概要 |
反応性と吸着性の両機能を有し、水中に溶解している窒素化合物などの分解除去と同時に、微粒子(クリプトスポリジュームなど)を高効率で除去でき、さらに操作及び維持管理の容易なフィルターとして、微生物・電気化学ハイブリッド型高機能フィルターについて研究を行った。汚泥床をろ過メディアとした同フィルターによる従来の砂ろ過に代わる高効率のフィルターの設計、操作条件を明らかにすることを目的として、SSの高度除去における汚泥層の安定性とSS除去率および阻止粒子径に対する操作条件の影響の観点から除去特性について実験的に検討した。また、ろ過装置に電極を設置してSS除去に併せて硝酸性窒素(NO_3-N)の除去特性についても検討した。
その結果、沈殿汚泥層をろ床として、ろ過速度およそ5〜15m・d^<-1>、汚泥床の厚さ1〜20cmにおいて、汚泥床の圧力損失は0〜34cm-H_2O程度で、粒子径5μm以上のSSは高効率で除去できた。また、脱窒細菌を固定した多孔質担体層に、電極を設置して電解水素を供給した結果、処理水中のNO_3-Nは確実に除去され、脱窒速度は電流密度0.76mA・cm^<-2>で0.036mg-N・mg-SS^<-1>・day^<-1>であり、SSとNO_3-Nが同時除去できた。したがって、本法により、緩速砂ろ過法のバイオフィルターの機能を持ちながら、ろ床のろ過抵抗が小さいため、緩速砂ろ過法と比べて大きなろ過速度で、粒子径5μmの微小粒子まで除去と同時にNO_3-Nも脱窒除去が可能であると考えられる。
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