重金属含有有機性廃水のリデュース(廃棄物発生抑制)型高度処理システムの開発

开发减少含重金属有机废水的深度处理系统（废物产生控制）

基本信息

批准号：
17710060
负责人：
小林史尚
金额：
$ 2.37万
依托单位：
Kanazawa University
依托单位国家：
日本
项目类别：
Grant-in-Aid for Young Scientists (B)
财政年份：
2005
资助国家：
日本
起止时间：
2005 至 2006
项目状态：
已结题

项目摘要

活性汚泥法は良好な処理水が確保でき世界的に普及している処理法である。しかしながら、多くの工場・事業場廃水である重金属を含む有機性廃水の場合、現在行われている活性汚泥法では、重金属による処理効率の低下等の問題が生じている。海洋細菌と銅ゴケを用いた本システムでは、重金属耐性のある海洋細菌を用いるので、重金属による処理効率の低下はほとんどない。また、活性汚泥法そのものには余剰汚泥発生の問題が生じている。本処理システムでは、処理効率の効率化とともに、ほとんど余剰物質(廃棄物)は発生しない。昨年度は、海洋細菌及び銅ゴケ原糸体細胞の増殖特性の検討とバイオリアクターの開発を行い、本年度では浄化後の植物体からの有価金属回収と資源化プロセスの開発およびシステムの総合評価を行った。有価金属回収プロセスは、電気分解法を用いて行った。陽極材料はPt/Ti、電圧2〜4V、5vol%の硫酸溶液中などの条件で行った。1kgの浄化後植物体には、銅が75mgと亜鉛507mgが含まれていたが、この電気分解法を用いた有価金属回収によって、銅64mgと亜鉛475mgが回収された。回収率は銅が85%と亜鉛が93%であり、非常に高い回収率で有価金属回収プロセスが行えることがわかった。資源化プロセスでは、1kgの浄化後植物体からメタンが56L、リグニン樹脂が80g生産されると推算できる。本システムの実用化にはまだ種々の検討が必要であるが、昨年度の廃水処理能力評価と今年度の有価金属回収・資源化プロセスの効率的評価から、海洋細菌と銅ゴケを用いた環境負荷の少ない低コストの処理が実現可能であることがわかった。生物処理のみで重金属と有機物質の処理を行う本システムの開発・構築は、未来の水処理研究に一石を投じ、貢献することができた。この研究が行うことができたのは本科学研究費補助金によることが大きく、深く感謝する次第である。

活性污泥方法是一种在全球范围广泛使用的治疗方法，可确保经过良好的处理水。但是，在许多工厂和办公室中含有重金属的有机废水的情况下，目前实施的活性污泥方法导致了问题，例如降低了由于重金属而引起的治疗效率。该系统使用海洋细菌和铜苔藓使用对重金属抗性的海洋细菌，因此由于重金属而引起的加工效率降低了。此外，激活的污泥方法本身提出了产生过量污泥的问题。在此治疗系统中，并提高了治疗效率，几乎没有剩余材料（废物）。去年，我们研究了海洋细菌和铜苔藓原型细胞的增殖特征，并开发了生物反应器，今年我们对纯化后的植物中从植物中回收有价值的金属，开发了资源生成的过程，并对系统进行了全面评估。使用电解方法进行了有价值的金属恢复过程。阳极材料是在PT/Ti，电压2-4V，5Vol％硫酸溶液的条件下进行的。纯化1公斤后，通过使用这种电解方法回收有价值的金属，回收了75 mg铜和507 mg锌和64毫克铜和475 mg的锌。铜的回收率为85％，锌的回收率为93％，发现可以使用很高的回收率来执行有价值的金属回收过程。在资源转化过程中，可以估计，1公斤纯化将从植物中产生56升甲烷和80克木质素树脂。仍然需要在该系统的实际应用中进行各种考虑，但是从去年对废水处理能力的评估以及对今年有价值的金属恢复和资源制定过程的有效评估，已经发现，使用海洋细菌和铜苔藓的低成本治疗可以在低成本的环境影响下实现。该系统的开发和构建仅使用生物处理来处理重金属和有机物，能够为未来的水处理研究做出贡献。我非常感谢这项研究能够进行科学研究的赠款。