| 研究課題/領域番号 |
18K11742
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| 研究機関 | 岐阜工業高等専門学校 |
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研究代表者 |
角野 晴彦 岐阜工業高等専門学校, その他部局等, 准教授 (50390456)
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| 研究期間 (年度) |
2018-04-01 – 2021-03-31
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| キーワード | TMAH（水酸化テトラメチルアンモニウム） / MEA（モノエタノールアミン） / 硫酸塩 / 中温UASBリアクター / スタートアップ / TMAH過負荷 |
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| 研究実績の概要 |
半導体や液晶ディスプレイを生産する過程で発生する電子産業排水には、TMAH（Tetra Methyl Ammonium Hydroxide）、MEA（Mono Ethanol Amine）、硫酸塩が含まれている。TMAHは、人体に有害な難分解性有機物であるといわれている。電子産業排水のメタン発酵処理に関する知見は未だ少なく、特に、植種から処理が安定するまでのスタートアップに関する知見は少ない。そこで本研究では、模擬電子産業排水のUASB (Up-flow Anaerobic Sludge Blanket)リアクターによる処理に関して、スタートアップから調査した。
UASBリアクターは、カラム部とGSS（Gas Solid Separator）部により構成されている。カラム部は、水容積 1.3 L、高さ 60 cmであり、GSS部は、水容積 0.7 L、高さ 14 cmである。処理温度は中温（35±1 oC）に管理した。電子産業模擬排水は、実際の排水とほぼ同じ組成の濃縮液を準備し、これを希釈した。
COD容積負荷7 kg/m3/day程度の運転条件において、本研究のために独自に配合した人工排水を供給後、段階的に模擬電子産業排水を加え、スタートアップさせた。この結果、TMAHとMEAの分解や負荷の増加に速やかに対応できた。また、11 gCOD/LのTMAHの突発的な過負荷は、回復に50日以上を要するほどの悪影響を及ぼすことが明らかになった。
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| 現在までの達成度 (区分) |
現在までの達成度 (区分)
2: おおむね順調に進展している
理由
平成30年度の排水は、TMAH、MEAおよび硫酸塩を主体とした組成でメタン発酵処理を開始した。処理のボトルネックとなるTMAH（Tetra Methyl Ammonium Hydroxide）を、独自のスタートアップ方法で速やかに処理することに成功した。有機物容積負荷は、7 kg/m3/day程度であり、実用水準に近かった。また、TMAHの過負荷実験によって、その阻害と回復の状況を調査した。植種から処理が安定するまでのスタートアップ、過負荷による応答、これら実験から得られた知見は実務において極めて有用であり、研究の順調な進展を示している。
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| 今後の研究の推進方策 |
次に明らかにすべき点は、硫酸塩の影響を加味した各微生物の有機物分解と集積に対する役割である。TMAH分解への硫酸塩還元の寄与を調べた先行事例はない。その他、TMAH資化性のメタン生成菌はグラニュール汚泥の崩壊を招く恐れがあるため、グラニュール汚泥の物性をも調査する。
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| 次年度使用額が生じた理由 |
他機関からの助成金が採択され、消耗品等の購入に充てた。そのため、直接経費が残った。
次年度は、既存の装置や機器に対して消耗品交換や更新を行い、随時経費を支出し、研究環境を整える。
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