水の電気分解と小型燃料電池による湖底への酸素供給方法

2003 Fiscal Year Annual Research Report

• Project/Area Number: 14658170
• Research Institution: Shizuoka University
• Principal Investigator: 瀬野 忠愛 静岡大学, 工学部・システム工学科, 助教授 (60135241)
• Keywords: 燃料電池 / 水の電気分解 / 溶存酸素 / 逆U字管 / 好気性微生物 / 水質改善 / 有機物分解

Research Abstract

燃料電池と水の電気分解を組み合わせることにより,水素(燃料電池への再利用)・酸素ガス(好気性微生物の活性化のため湖底汚泥へ)の有効利用が可能になり,エネルギ効率の高い水質浄化システムを構築することが本研究の目的である.
1.酸素供給方法の検討;ニッケル板を両極電極とした通常の電解による酸素発生方法では電極液が着色した.原因は不明であるが,いずれにしても,電解液が漏出すると微生物に害を与えると予想される.もう一つの酸素ガス発生方法は高分子膜を使用するものである.電解液に着色は見られないが,電解液に純水を使用する必要がある.湖水を電解液として直接利用するには技術的困難を伴い,現段階では,調整電解質溶液を閉じた系で使用している.
2.ベンチスケール湖水浄化実験;作成した酸素供給装置を水槽に設置し,適度な酸素供給を行った場合と貧酸素条件を作り出した場合の溶存酸素濃度,COD,プランクトン数,底泥中のバクテリア量などを測定し,酸素供給のバイオマスへの影響を検討した.
3.佐鳴湖水質調査;今年度購入したプランクトン・濁度・各種イオン濃度測定装置を設置し,プランクトン量,栄養塩濃度を連続的に調査した.年間を通して佐鳴湖の定点水質調査を行い,特に,アオコの発生しやすい時期には溶存酸素濃度・各種イオン濃度の鉛直方向分布を測定する予定である.
4.佐鳴湖の汚濁物質濃度を予測しうる数理生態モデルの構築を目標に,今年度は基礎モデルを作成した.
なお,成果の一部を国際会議で発表した.