嫌気性・微藻を活用した高濃度有機廃水の新規資源化処理プロセス

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嫌気性・微藻を活用した高濃度有機廃水の統合資源化処理新技術　**技術発明賞二等賞
COD濃度が2000mg/Lを超えるものを高濃度有機廃水とし、家畜・家禽のふん尿排水は100％、工業廃水の70％が高濃度有機廃水に該当する。高濃度有機廃水処理の主な技術的課題は、COD濃度が通常の生物処理の許容範囲を超えていることである。現在、国内外で一般的に用いられている4段階式の高濃度有機廃水処理プロセスには、薬剤の使用量が多く、エネルギー消費が大きく、資源の利用率が低く、二次汚染が深刻などの問題がある。本プロジェクトは、国内外で初めて「嫌気性・微藻類を組み合わせた高濃度有機廃水の新規資源化処理プロセス」を提案している。その重要な発明点は以下の通りである：1、「高効率嫌気性発酵＋微藻類による濃縮浄化＋動的膜を用いた高度処理」という3段階の新しい資源化処理プロセスを開発した。これにより、4段階処理法における資源利用率の低さや二次汚染が深刻であるといった問題が解決され、高濃度の有機廃水処理が単なる汚染処理から資源の循環利用へと変革された。2、従来の嫌気性反応器における汚泥と水の分離が悪化しやすく、システムの耐衝撃性と安定性に欠けるという技術的な課題を解決する、高効率な外部循環型嫌気性反応器を発明した。3、嫌気性発酵液由来の微藻の選別・濃縮法を新たに開発し、汚水に強い微藻用の光生物反応器も考案した。これにより、嫌気性発酵液での微藻培養における細菌と藻類の共存や有機汚染といった制約要因が解消され、汚水処理において従来の好気性処理に代わる効果的な手段として微藻培養が利用可能となった。4、動的膜生物反応器を用いた水資源の高度処理・再利用技術を発明し、微藻類の培養排水を効率的に高度処理して水資源を再利用することで、我が国の水資源不足の傾向を緩和することができる。このプロジェクトにより、中国の発明特許26件、アメリカの発明特許1件が取得され、学術論文122篇が発表されており、そのうち86篇はSCIに掲載されている。また、専門書も4冊出版されている。産学官連携により、上海、浙江、山東、江西などの省市区にある約20か所の高濃度工業有機廃水処理プロジェクトや200か所以上の養殖場のふん尿処理プロジェクトで広く導入されており、ケニアやアルジェリアなどでも利用されているため、今後の応用展開が非常に期待されています。