2013 Fiscal Year Annual Research Report
ゼオライトとハイドロタルサイトを用いたリン回収技術と吸着材の共役的再生技術の開発
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23560646
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| Research Institution | Saga University |
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Principal Investigator |
荒木 宏之 佐賀大学, 低平地沿岸海域研究センター, 教授 (70117315)
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| Co-Investigator(Kenkyū-buntansha) |
三島 悠一郎 佐賀大学, 工学(系)研究科(研究院), 講師 (90612664)
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| Keywords | リン回収 / ハイドロタルサイト / NLDH / ゼオライト / HT/Zeリン回収法 |
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| Research Abstract |
下水処理水を用いてナノサイズ層状複水酸化物（NLDH）とゼオライトによるリン酸およびアンモニアの吸着試験をそれぞれ実施し、HT/Zeリン回収法による吸着ならびに脱着処理について実証的な検討を行った。試験では、カラムにNLDHとゼオライトをそれぞれ充填し、そこへ下水処理水や後述の脱着液を通水させた。
昨年度から本年度に実施した試験を通して、通水速度を小さくすることで吸着材単位重量当たりのリン酸吸着量が多くなることが分かった。しかし、大きな通水速度の場合では吸着量が少なくなるものの吸着が飽和に達するまでの時間は短くなるため、速やかにリン酸吸着を飽和に到達させ、NLDHを交換して再度吸着を行う方がリン酸を多く回収できることが示唆された。ゼオライトによるアンモニアの吸着でもNLDHによるリン酸吸着と同様の傾向が観られたが、通水速度の大小に伴う吸着量の変化は小さいことが明らかになった。
吸着試験後には、リン酸とアンモニアを飽和まで吸着したNLDHとゼオライトを1つの脱着液（アルカリNaCl水溶液）に接触させ、吸着されていたリン酸とアンモニアを1つの脱着液中に回収する脱着試験を行った。NLDH充填カラムには昨年度よりも小さな通水速度で脱着液を通水させたところ、カラム出口のリン酸濃度が150mg/L以上となった。既往の研究から、この濃度は脱着液後のMAP生成に好ましいリン酸濃度を維持できていることを示し、最適なリン酸の脱着処理条件を明らかにした。アンモニアの脱着では、pHを9に調整した脱着液を通水させたもののアンモニアストリッピングによって回収率は40％になることが明らかになり、MAP生成のためにはこの現象を考慮して脱着へ適用するゼオライトの量を予め多くする必要があることが分かった。
研究全体を総括すると、HT/Zeリン回収法の吸・脱着、吸着材再生処理における最適な条件が明らかにされた。
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