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2013 年度 実施状況報告書

磁性ナノビーズを用いた畜産施設排水に残留する抗生物質の磁気分離

研究課題

研究課題/領域番号 24580369
研究機関神戸大学

研究代表者

井原 一高  神戸大学, (連合)農学研究科(研究院), 准教授 (50396256)

キーワード磁気分離 / 磁気シーディング / 抗生物質 / 畜産廃水
研究概要

磁気力による畜産廃水からの抗生物質の除去プロセスの確立のために,電気化学磁気シーディングにおける畜産廃水の共存物質の影響軽減と,永久磁石による磁気分離装置の開発,そして,磁気分離後の抗生物質の分解手法について検討を行った。
電気化学磁気ジーディングにおいて,搾乳施設廃水に含有する特定の有機酸がテトラサイクリン系抗生物質と鉄イオンとの結合に影響を与えることを明らかにし,廃水pHや電気化学反応を制御することにより抗生物質の除去率の低下を抑制できることを示し,理論的な考察を行った。
磁気シーディングされた抗生物質を廃水から除去するために,永久磁石を対向配置させた分離装置を試作した。強磁性物質を含む模擬廃水を用いて分離性能の評価を行った。永久磁石によって発生する磁界においても磁気フィルタの利用が除去率の向上に有効であることを示した。
磁気分離された抗生物質の後処理を目的として,電気化学反応による分解手法について検討を行った。濃厚溶液中においても抗生物質を選択的・優先的に分解させることが可能であることを示した。

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

磁気力による畜産廃水からの抗生物質の除去プロセスの確立には複数の要素技術が求められる。課題を分けて研究を進めた結果,解析等が容易になり課題解決の見込みが立つようになった。

今後の研究の推進方策

電気化学磁気シーディングの制御法と磁気分離装置の開発について,一定の進捗が得られたことから,専用の磁性ビーズの開発に再度取り組み,一連のプロセスの確立を目指す予定である。専用の磁性ビーズには強磁性物質としての特性に加えて高い分散性が求められるが,経済的に実現できる作製方法を検討する。畜産施設の現場で設置・稼動できることを念頭に置き,経済性と維持管理が容易な装置を目指すこととする。

次年度の研究費の使用計画

主たる理由は抗生物質の電気化学磁気シーディングにおいて,専用磁性ビーズの開発よりも電気化学反応の制御法についての研究を優先させたためである。
本年度は,磁性ビーズの開発を行い,主として試薬等の消耗品の購入に使用する予定である。

  • 研究成果

    (5件)

すべて 2013

すべて 雑誌論文 (1件) 学会発表 (4件)

  • [雑誌論文] 畜産廃水浄化のための抗生物質の磁気分離2013

    • 著者名/発表者名
      井原一高,豊田淨彦,梅津一孝
    • 雑誌名

      化学と工業

      巻: 64(3) ページ: 20-24

  • [学会発表] 電解凝集および磁気分離技術の今後の展開2013

    • 著者名/発表者名
      井原一高
    • 学会等名
      第16回日本水環境学会シンポジウム
    • 発表場所
      沖縄県琉球大学
    • 年月日
      20131110-20131110
  • [学会発表] Electrocoagulation of tetracycline antibiotic for dairy wastewater treatment2013

    • 著者名/発表者名
      N. Takeda, I. Ihara, K. Toyoda, K. Umetsu
    • 学会等名
      5th IWA-ASPIRE Conference & Exhibition
    • 発表場所
      Daejeon, Korea
    • 年月日
      20130910-20130910
  • [学会発表] 畜産廃水浄化のための磁性ビーズを用いた抗生物質の磁気分離2013

    • 著者名/発表者名
      野田和孝,井原一高,豊田淨彦,酒井保蔵,梅津一孝
    • 学会等名
      2013年農業施設学会大会
    • 発表場所
      岐阜県岐阜市岐阜大学
    • 年月日
      20130830-20130830
  • [学会発表] 電気化学凝集法による畜産廃水に含有するオキシテトラサイクリンの処理2013

    • 著者名/発表者名
      竹田雄亮,井原一高,豊田淨彦,梅津一孝
    • 学会等名
      2013年農業施設学会大会
    • 発表場所
      岐阜県岐阜市岐阜大学
    • 年月日
      20130830-20130830

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公開日: 2015-05-28  

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