权益分类	功能权益	普通用户	{{item.name}}会员
{{category.name}}	{{benefitItem.name}}

バイオ燃料電池と電気培養を併用した汚泥処理システムの構築

利用生物燃料电池和电培养构建污泥处理系统

基本信息

批准号：
14J02176
负责人：
石崎創
金额：
$ 1.22万
依托单位：
Hokkaido University
依托单位国家：
日本
项目类别：
Grant-in-Aid for JSPS Fellows
财政年份：
2014
资助国家：
日本
起止时间：
2014-04-25 至 2016-03-31
项目状态：
已结题

项目摘要

主要な排水処理方式である活性汚泥法は、好気微生物による有機物除去を促すための空気供給および余剰汚泥処理に多大なエネルギー・コストを要している。また、汚泥処理過程で生じる温暖効果ガス排出も重要な課題であり、創エネルギーかつ省エネルギーであり環境問題に配慮した技術の開発が排水処理に求められている。バイオ燃料電池(MFC)は創エネルギーかつ省エネルギーな次世代型水処理技術であるが、既往の処理技術に比べて建設コストが高いこと、嫌気処理であるため処理水質が悪く、処理水質向上のためには更なる後段処理の導入が必要であるなど課題が多い。そこで本研究員は「省エネルギー」、「CO2排出量削減」、「高品位な処理水確保」が可能な汚泥処理システムの構築を研究目的とし、MFCと膜分離活性汚泥法(MBR)の統合効果の検証を行った。本年度の研究成果は大きく2つある。まず、顕著なファウリング進行能力を有する菌株(FCB)の特徴解明を行った。都市下水を処理するMBRより得た菌株をラボスケールクロスフロー引抜き装置内で純粋培養し、ファウリング進行能力を評価することでFCBを特定した。また最大増殖速度などの特性評価を行い、FCBと関連が高い因子の解明を行った。その結果、単離株のファウリング進行能力予見には、株レベル以上の塩基配列同定が必要であることが分かった。また、FCBは含水率の高いコロニーを形成し、親水性有機物、糖を多く含む有機物を分泌する傾向があることを明らかにした。次に、MFCへのMBR導入による膜ファウリング抑制効果の検証のため、外部抵抗値が異なる膜分離型バイオ燃料電池を構築し、膜ファウリング進行能力の評価を比較した。その結果、MFCには膜ファウリング抑制能力があり、発電流量が大きいほど膜ファウリングは抑制され、ファウリング関連物質であるバイオポリマーの生産量が低減することが分かった。

The main wastewater treatment methods are activated sludge method, microorganism treatment, organic matter removal, air supply and residual sludge treatment. The important problem of sludge treatment process is environmental protection and technological development. Fuel cell (MFC) is a new generation of water treatment technology. Compared with the previous treatment technology, it is higher in construction and treatment of pollutants. It is necessary to introduce post-stage treatment into the treatment of water quality. This researcher has conducted research on the objectives of "saving production costs,""CO2 emission reduction,""ensuring high-grade treated water,""possible sludge treatment system construction," and "demonstration of integrated effects of MFC and membrane separation activated sludge process (MBR)." This year's research results are big 2. The characteristics of FCB were analyzed. Urban sewage treatment plant has been identified by FCB. The maximum propagation speed is evaluated and the FCB correlation factor is determined. The results of the study show that the ability of the plant to carry out the study is necessary for the study of the relationship between the two plants. FCB has a high moisture content and a high tendency to secrete organic matter. Second, the introduction of MFCs into the membrane, the evaluation of membrane separation inhibition effects, the evaluation of external resistance, the evaluation of membrane separation performance, and the evaluation of membrane separation performance. As a result, MFC has a large amount of membrane inhibition capacity and a small amount of production capacity.