2020 年度研究成果報告書

海水利用下水正浸透膜処理における下水起源クロラミンの膜通過による両側生物膜制御

研究課題

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研究課題/領域番号	18K11739
研究種目	基盤研究(C)
配分区分	基金
応募区分	一般
審査区分	小区分64050:循環型社会システム関連
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)	2018-04-01 – 2021-03-31
キーワード	排水処理 / 正浸透膜 / 透過
研究成果の概要	下水処理場における省エネルギー化のために海水を駆動液(DS)として都市下水を処理する正浸透(FO)膜処理システムにおいて，下水に含まれるアンモニアを原料とし，次亜塩素酸ソーダを添加することでクロラミンを生成させ，FO膜のフラックス低下を抑制するシステムについて研究した。水の透過や塩分の逆拡散，クロラミンの膜透過など基礎的な性能を測定した。クロラミンはFO膜を容易に通過するため，濃縮下水中には大きくは濃縮しないことがわかった。実下水を用いクロラミン添加した連続実験を実施し，実下水の濃縮を確認した。良好な下水中有機物の濃縮およびメタン発酵によるメタンガスの発生を確認した。
自由記述の分野	環境工学
研究成果の学術的意義や社会的意義	活性汚泥法を中心とする下水処理は多大な消費動力を要し，下水処理の消費動力は我が国動力の0.7％を占めている。そこで活性汚泥法に代わる下水処理法として，FO(正浸透)膜法と嫌気処理法を組合せた下水処理法が研究開発されている。このシステムにおいて，問題となるバイオファウリングの制御についての研究である。このシステムでは下水に含まれるアンモニアを原料とし，次亜塩素酸ソーダを添加することでクロラミンを生成させ，FO膜のフラックス低下を抑制する。本研究では，クロラミンの挙動について調べ，また，実下水中有機物の濃縮およびメタン発酵によるメタンガスの発生を確認することに成功した。