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本研究の目的は、下廃水中のリンを吸着可能な水処理膜を開発することである。通常、分離膜は膜孔径以下の物質を意図的に除去することはできないため、溶存態のリンは水処理膜では除去されない。そこで本研究ではリン吸着剤を分離膜に担持させることで、水中の懸濁物質除去と同時にリンを除去可能な分離膜の開発を行っている。なお、リンは貴重な資源でもあるため、下廃水からの回収が望まれている。
平成29年度は昨年度から使用していたリン吸着剤である硫酸ジルコニウム－界面活性剤ミセルメソ多孔体（ZS）を微粉砕し粒径を小さくすることで、膜へのZS担持量の増加と、それによる膜のリン吸着量の増加を図った。その結果、ZSの担持量を従来の10.5wt%から15.0wt%に増加させても、膜構造が維持されることが明らかとなった。また、膜へのリン吸着量の増加も確認できた。また、開発した膜の適用先として消化脱離液や下水処理水を想定し、処理対象水によって異なるであろう初期リン濃度と膜ろ過フラックスを変えてリン吸着実験を行った。その結果、膜ろ過フラックスが等しい条件において、初期リン濃度が高いと飽和リン吸着量は増加し、飽和時間は短くなることが分かった。また、初期リン濃度が等しい条件において、膜ろ過フラックスが高いと飽和リン吸着量は増加し、飽和時間は短くなることが明らかとなった。
つづいて、嫌気性膜分離装置から得た実廃水を使用し、リン吸着実験を行った。その結果、リン酸溶液を使用したときと同等のリン吸着量が得られ、また、濁度成分も同時に除去できた。以上により、開発した膜は固液分離とリン吸着を同時に達成できることを示した。
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