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Development of membrane fouling control using biofilm predator

使用生物膜捕食者开发膜污染控制

基本信息

批准号：
22KJ1449
负责人：
三輪徹
金额：
$ 1.41万
依托单位：
Nagaoka University of Technology
依托单位国家：
日本
项目类别：
Grant-in-Aid for JSPS Fellows
财政年份：
2023
资助国家：
日本
起止时间：
2023-03-08 至 2024-03-31
项目状态：
已结题

来源：
https://kaken.nii.ac.jp/en/grant/KAKENHI-PROJECT-22KJ1449/
关键词：
MBR 膜ファウリング後生動物バイオフィルム有機物負荷変動

项目摘要

膜分離活性汚泥法（MBR）は高い排水処理性能を有しているが、膜上におけるバイオフィルム形成に伴う膜の目詰まり（膜ファウリング）が依然として主要な課題である。本研究はその課題に対し、バイオフィルム捕食能力を有する後生動物を活用した新規膜ファウリング制御技術を開発することを目的とする。本年度は、立体型メッシュ担体を無酸素/酸素MBRに導入し、膜ファウリング緩和に資する後生動物の集積培養系の確立を行った。コントロール系のMBRと比較して、立体型メッシュ担体を設置したリアクター内の活性汚泥は、Nematodes、Oligochaetes、Rotiferなどの後生動物数が優位に増加し、原位置における後生動物の集積培養に成功した。また、立体型メッシュ担体は高濃度の汚泥を保持し、上記後生動物の他、比較的大型のミミズやダニの生息も確認した。膜ファウリング誘発物質である活性汚泥上澄中の全有機物質（TOC)濃度及びタンパク質、全糖物質濃度を調査したところ、運転期間中でこれら物質は有意に減少した。さらに、活性汚泥の濾紙濾過性は約20%向上し、余剰汚泥量も大幅に削減されるなど、活性汚泥の性状は大きく改善された。したがって、立体型メッシュ担体をMBRに設置することで、活性汚泥は膜ファウリングが発生しにくい性状へと変化した。また、バイオフィルムを原位置から採取し、顕微鏡観察を行ったところバイオフィルム中には後生動物（特にNematodes）が存在し、後生動物はバイオフィルムを捕食し生存しているものと考えられた。しかし、膜ファウリングの発生頻度はコントロール系と同程度であり、膜ファウリング緩和にまで至っていない。

Membrane separation activated sludge method (MBR) has high drainage treatment performance, including membrane separation and membrane separation.フィルム Formation に合う片の目诘まり (film ファウリング) がstill としてMain project である. The subject of this study is the metazoan with the predatory ability of the animal. Utilize the new regulation film control technology of を开発することをpurpose and とする. This year, the introduction of three-dimensional metazoan carrier and acid-free MBR, and the establishment of a membrane-based metazoan mass culture system were carried out.コントロールsystemのMBRとComparisonして、Stereotypeメッシュbodyをsettingしたリアクター内のActivated Sludgeは、Nematodes、Ol igochaetes, Rotifer's number of metazoa, superior position, increasing number, original position, metazoa's accumulation and cultivation, success.また, three-dimensional メッシュは high-concentration sludge を maintenance し, metazoan の other mentioned above, comparative large-scale のミミズやダニの interest も confirmation した. The total organic matter (TOC) concentration and concentration of the activated sludge supernatant in the membrane filter material The quality and concentration of total sugar substances are investigated and the substances contained in the sugar are intentionally reduced during transportation. The filter paper filter performance of activated sludge has been improved by about 20%, the amount of residual sludge has been significantly reduced, and the properties of activated sludge have been greatly improved.したがって、Three-dimensional メッシュbody をMBRにSET することで、 The properties of activated sludge film membrane have been changed. Metazoa (特にNematodes) がexistent, metazoa はバイオフィルムをprey しsurvival しているものと考えられた.しかし、片ファウリングの発生frequency はコントロールsystemとTo the same degree, the であり, the film ファウリング eases にまで to っていない.