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嫌気好気活性汚泥法の余剰汚泥を利用した生物分解性プラスチック生産プロセスの開発

利用厌氧和好氧活性污泥法剩余污泥开发可生物降解塑料生产工艺

基本信息

批准号：
06271219
负责人：
味埜俊
金额：
$ 1.28万
依托单位：
The University of Tokyo
依托单位国家：
日本
项目类别：
Grant-in-Aid for Scientific Research on Priority Areas
财政年份：
1994
资助国家：
日本
起止时间：
1994 至无数据
项目状态：
已结题

项目摘要

廃水から有機物および除去法として開発された嫌気好気法において系内に集積するリン蓄積細菌は、さまざまな構造のPHAを生産する能力を持つ。本研究では、嫌気好気法余剰汚泥による工場排水などの有機物源からのPHA生産プロセスの実現の可能性の検討を目的として、(1)余剰汚泥にPHAを生産させるための最適条件、特に最適酵素供給量、(2)PHAの生産能力の高い余剰汚泥の検索のための実処理場汚泥PHA生成能力の測定、の2点を実験的に調べた。本研究では、実験室内の嫌気好気活性汚泥法連続式リアクター好気槽末端から取り出した余剰汚泥に、基質(酢酸を用いた)を投与するバッチ実験を行った。空気供給量は10,4.5,3.2,2.3,1.0ml/min、および、比較のため空気量を制限せずに曝気、空気供給のない場合の、計7通りの実験を行った。また、同様の実験を製薬会社発酵工場排水を用いて行った。次に、嫌気好気法で運転されている4つのプラントの返送汚泥を採取して室内汚泥と同様のバッチ実験を行い、各実処理汚泥のPHA生産能力およびPHA生成に対する酸素供給の影響を調べた。得られた結論は以下のとおりである。(1)酸素供給を行うことにより最初の有機性汚泥乾燥重量の0.55gPHA/gMLVSS、培養終了時の汚泥乾燥重量に対しては33%のPHA蓄積が達成できた。(2)PHA蓄積量は酸素供給量が増えるのにつれて増大するが、ある一定量以上の酸素供給を行ってもそれ以上PHA蓄積量が増えない酸素供給量が存在する。今回の実験では3.0mgO/min/gMLVSSの酸素供給量が最適であった。(3)工場排水にはPHA生産の炭素源として十分利用可能なものがある。今回用いた製薬メーカー発酵工場排水はその一つである。(4)実際の処理場汚泥は汚泥ごとに性状が違い、最適空気供給量、基質投与量、反応時間も異なってくる。実験室汚泥に比べ蓄積率は低く15%程度であった。本研究は、廃棄物の再利用という観点から排水処理プロセスから発生する余剰汚泥の利用法に新しい可能性を開くものであると同時に、生物分解性プラスチックという環境を配慮した工業材料の生産をめざしている。今後さらにPHAの蓄積率の改善のための条件を探って行く必要がある。

The ability to accumulate bacteria and structures and produce PHA in the system is maintained. The purpose of this study is to investigate the possibility of PHA production from organic matter sources in wastewater treatment plant,(1) the optimum conditions for PHA production from residual sludge, especially the optimum enzyme supply,(2) the determination of PHA production capacity from residual sludge, and (3) the adjustment of PHA production capacity from residual sludge. In this study, the indoor activated sludge method was used to extract the residual sludge and substrate (acid) from the end of the tank. Air supply volume is 10, 4.5, 3.2, 2.3, 1.0ml/min, and the air supply volume is controlled according to the air exposure and air supply conditions. The same way, the same way, the same way. In addition, it is necessary to adjust the PHA production capacity of each treated sludge and the effect of PHA production on the acid supply of the returned sludge collected from the indoor sludge and the same process. The following is a summary. (1)For acid supply, 0.55 g PHA/g MLVSS of dry weight of organic sludge at the beginning and 33% PHA accumulation at the end of incubation were achieved. (2)PHA accumulation increases with the amount of acid supplied, increases with the amount of acid supplied, increases with the amount of PHA accumulated, increases with the amount of acid supplied. The optimal amount of acid supply was 3.0mgO/min/g MLVSS. (3)Plant drainage is a source of carbon for PHA production. This time around, we're going to use the system to develop the plant's drainage system. (4)In practice, the sludge in the treatment plant is different in sludge characteristics, optimal air supply, substrate dosage and reaction time. The sludge accumulation rate in the laboratory is 15% lower than that in the laboratory. This study is aimed at exploring the possibility of recycling waste materials and waste water treatment. In the future, we will explore the necessary conditions for improving PHA accumulation rate.