本研究は小規模畜産農家でも導入できる小型で高効率な有機物・窒素除去システムの確立を目指し,単一槽内において窒素除去が可能なメンブレンエアレーション型バイオフィルムリアクタ(MABR)を開発し,その評価を行ったものである。1.生物膜内溶存酸素(DO)濃度分布解析先端径数μmのDO微小電極を作製し,生物膜内のDO濃度分布を測定した結果,生物膜厚みが大きいものは嫌気部位が存在することを明らかにした。この結果は生物膜厚みおよび酸素の供給速度を制御することにより,生物膜内に局所的に異なる反応場を創生することが可能で,単一槽内もしくは単一生物膜内において硝化・脱窒同時反応が起こせることを示唆している。2.MABRコンセプトの実現と処理能評価易分解性である生活模擬排水を用いて連続運転による有機物・窒素の同時除去試験を行い,MABRのコンセプトを実現できるかどうかを評価した。運転開始後50日目以降,有機炭素および窒素の除去率はともに90%以上を達成し,コンセプト通り単一槽内にて有機物・窒素を逐次的に除去することに成功した。3.MABRの畜産系排水への適用とその評価生活模擬排水への知見を応用し,MABRの畜産系排水への適用性について検討した。約1年間の長期運転で有機炭素および窒素成分の平均除去率96%,83%を得た。また,メンブレン表面積当たりの窒素除去速度は4.48g-N/(m^2・day)であり,生物膜内で高効率に窒素除去が行われていることを示した。生物膜内のDO濃度および微生物生態分布を解析した結果,生物膜内で好気・嫌気部位が存在し,その環境に応じた微生物群が生息していることを確認した。また,硝酸を経由しない亜硝酸型脱窒が主な窒素除去経路であることが推察された。以上より,MABRを用いることにより,窒素成分の比率が高い畜産系排水においても単一槽で高効率に窒素を除去できることが示唆された。
1 0 0 0 OA 微生物を介した大腸炎寛解プロセスのシステム論的制御
本研究では、単結晶育成時における温度差と濃度差に起因するマランゴニ対流の相互干渉機構を厳密に解明し,それに基づいたマランゴニ対流の抑制・促進等の制御手法を確立し,単結晶の高品質化手法を確立することを目的として研究を行っている。本年度は、前年度に引き続き,半導体単結晶育成の一つである水平ブリッジマン法によりInSb結晶成長実験を行い,初期融液濃度を変化させることにより温度差および濃度差マランゴニ対流が同方向に作用する系(促進系)と,互いに逆方向に作用する系(抑制系)の融液自由界面上の界面流速を測定した。その結果,抑制系においては,自由界面流れの方向が、融液から結晶方向(温度差マランゴニ対流による)及び結晶から融液方向(濃度差マランゴニ対流による)が同時に存在し,流動の淀み点(2方向の流れが衝突する点)が存在する場合があることが明らかになった。これは,同時に行った数値シュミュレーションからも同様の結果が得られた。さらに抑制系に関しては,航空機を利用した微小重力場においても実験を実施した。その際,放物飛行中の到達重力レベルを変化させ,自然対流が融液自由界面流れに及ぼす影響を観察した。その結果,本実験系においては,自然対流は表面流速にはほとんど影響を及ぼさないことが明らかになった。以上の結果から,結晶成長時の融液側移動現象が,自然対流よりも,結晶成長時の偏析現象に伴う濃度差マランゴニ対流に強く影響を受けることが明らかになった。
1 0 0 0 OA [優秀論文賞]電気泳動による微生物固定化空間内の基質輸送の促進と脱窒反応の向上
- 著者
- 常田 聡 賀來 周一 林 浩志 大串 聡 寺田 昭彦 平田 彰
- 出版者
- 公益社団法人 化学工学会
- 雑誌
- 化学工学会 研究発表講演要旨集 化学工学会第39回秋季大会
- 巻号頁・発行日
- pp.1289, 2007 (Released:2008-03-17)
1 0 0 0 OA イオン交換基を有するグラフト高分子鎖を利用した高性能タンパク質分離膜の開発
- 著者
- 常田聡 [著]
- 巻号頁・発行日
- 1994
1 0 0 0 OA イオン交換基を有するグラフト高分子鎖を利用した高性能タンパク質分離膜の開発
- 著者
- 常田 聡
- 出版者
- 東京大学大学院工学系研究科化学生命工学専攻
- 巻号頁・発行日
- 1994-09-22
報告番号: 甲10781 ; 学位授与年月日: 1994-09-22 ; 学位の種別: 課程博士 ; 学位の種類: 博士(工学) ; 学位記番号: 博工第3247号 ; 研究科・専攻: 工学系研究科化学生命工学専攻