生成ポテンシャルの評価を基軸とした亜酸化窒素の突発的発生現象の機構解明

基于生产潜力评价阐明一氧化二氮突然产生的机理

• 批准号: 21H03637
• 负责人: 増田 周平
• 金额: $ 11.15万
• 依托单位: Akita National College of Technology
• 依托单位国家: 日本
• 项目类别: Grant-in-Aid for Scientific Research (B)
• 财政年份: 2021
• 资助国家: 日本
• 起止时间: 2021-04-01 至 2024-03-31
• 项目状态: 已结题
• 来源: https://kaken.nii.ac.jp/en/grant/KAKENHI-PROJECT-21H03637/
• 关键词: 亜酸化窒素; 活性汚泥; 下水処理場; 機能遺伝子; モデル解析; 下水処理; 温室効果ガス; 低炭素化

地球温暖化問題を背景に、水処理プロセス由来の温室効果ガスの排出量の削減が強く求められている。亜酸化窒素（N2O）は、強力な温室効果ガスであり、水処理プロセスから発生することが知られているものの、その生成機構は明らかにされていない。特に、プロセス中に突如として濃度が急上昇する現象－突発的発生－は、N2Oの生成機構の解明と削減手法の開発のために重要な現象である。以上をふまえ、本研究の目的は、水処理プロセスにおけるN2Oの突発的発生機構の明らかにすることとした。本研究では、３年間の研究において、１年目はN2O生成ポテンシャル評価手法の新規開発、２年目はN2O生成ポテンシャルと実生成量の乖離機構の解明、３年目はN2Oの突発的発生の再現、という段階的アプローチにより目的の達成を計画している。以上をふまえ、２年目はN2O生成ポテンシャル評価手法の新規開発に関する基礎的検討を行うとともに、実処理施設におけるN2O発生量調査を行った。具体的には、無終端水路を有する終末処理場において、異なる運転条件を設定し、N2O濃度の連続測定を行った。その結果、N2Oの突発的な発生には反応槽内の溶存酸素分布と流入水由来の有機物供給が支配的な因子であり、それらを基にした制御運転を行うことでN2Oの突発的発生が抑制できることを明らかにした。一方で、N2O生成ポテンシャルとN2O発生量の関係性は明らかではなく、引き続き検討が必要と判断された。３年目は、実処理場およびラボリアクターにおけるN2O濃度とN2Oの生成ポテンシャルの関係性の評価に注力する予定である。両者の関係性を明らかにし、N2Oの生成機構の解明と発生抑制技術の確立を目指す。

The issue of global warming を background に water treatment プロセス origin <s:1> greenhouse effect ガス <s:1> discharge volume <s:1> reduction が strong く need められて る る る る る 亜 acidification smothering element (N2O) は, powerful な greenhouse unseen fruit ガ ス で あ り, water 処 プ ロ セ ス か ら 発 raw す る こ と が know ら れ て い る も の の, そ の production mechanism は Ming ら か に さ れ て い な い. に, プ ロ セ ス に processes such as と し て concentration が hurry up す る phenomenon - tu 発 発 - は, N2O の production mechanism の interpret と gimmick の cuts open 発 の た め に important な phenomenon で あ る. Above を ふ ま え purpose, this study の は, water 処 プ ロ セ ス に お け る N2O の tu 発 発 born institutions の Ming ら か に す る こ と と し た. This study で は の, 3 years study に お い て, 1 years は N2O generated ポ テ ン シ ャ ル review 価 gimmick の new rules 発, 2 years は N2O generated ポ テ ン シ ャ ル と be generation の good 3 years to institutions の uttered, mesh は N2O の by 発 発 の reappearance, と い う Duan Jie of ア プ ロ ー チ に よ り purpose の reach を project し て い る. Above を ふ ま え, 2 years は N2O generated ポ テ ン シ ャ ル review 価 gimmick の new rules open 発 に masato す る basic line beg を 検 う と と も に, be 処 manage facilities に お け る N2O 発 production line survey を っ た. Specific に は, no terminal waterway を す る terminal 処 manage field に お い て, different な る を set し transport planning conditions, N2O concentration determination の even 続 を line っ た. そ の results, N2O の by 発 な 発 raw に は anti 応 groove の soluble deposit と inflow water origin の organic acid element distribution supply が な dominated factor で あ り, そ れ ら を base に し た suppression transport planning line を う こ と で N2O の tu 発 発 raw が inhibiting で き る こ と を Ming ら か に し た. Party で, N2O ポ テ ン シ ャ ル と N2O 発 production の masato sex は and Ming ら か で は な く and き 続 き beg が 検 と judgment necessary さ れ た. は, 3 years be 処 manage field お よ び ラ ボ リ ア ク タ ー に お け る N2O concentration と N2O の generated ポ テ ン シ ャ ル の masato is sexual の review 価 に note force す る designated で あ る. The relationship between the two is を clear ら に に に, the mechanism of N2O <s:1> generation is explained と development inhibition technology <e:1> is established を target す.

项目成果

Impact of Influent Load on Dissolved Nitrous Oxide Production in Actual Sewage Treatment Plant

实际污水处理厂进水负荷对溶解一氧化二氮产量的影响

• 发表时间: 2021
• 作者: Shuhei MASUDA;Makku KUSANAGI;Shohei OTOMO;Kazuya NISHITOBA;Juhyun Kim;Naoyuki MIYATA
• 通讯作者: Naoyuki MIYATA

下水処理場の生物反応槽における亜酸化窒素生成ポテンシャルの空間分布

污水处理厂生物反应器一氧化二氮生产潜力空间分布

• 发表时间: 2022
• 作者: 瀬下景;大友渉平;金主鉉;増田周平
• 通讯作者: 増田周平

Contribution to Nitrous Oxide Production in Sewage Treatment Plant: Potential versus Temporary Conditions

污水处理厂对一氧化二氮生产的贡献：潜在条件与临时条件

• 发表时间: 2021
• 作者: Makku KUSANAGI;Shuhei MASUDA;Shohei OTOMO;Kazuya NISHITOBA;Juhyun Kim;Naoyuki MIYATA
• 通讯作者: Naoyuki MIYATA

秋田県における下水道関連研究事例～温室効果ガス削減と資源循環～

秋田县下水道相关研究实例：温室气体减排和资源循环利用

• 发表时间: 2022
• 作者: S. Shigenobu;T. Sugiyama;Hajime Hojo;H. Einaga;増田周平
• 通讯作者: 増田周平

排水処理プロセスに由来する微量温室効果ガスに関する研究

废水处理过程中产生的微量温室气体研究

• 发表时间: 2021
• 作者: Mori Masanobu;Hiratsuka Ikuto;Itabashi Hideyuki;Nakarai Kenichiro;Inui Toru;増田周平
• 通讯作者: 増田周平