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塩ビ管を用いた簡易型MAP回収装置によるふん尿分離豚舎汚水中のリン回収技術の検討(Examination of Phosphorus Removal Using Struvite Crystallization from the Swine Wastewater by a Simple MAP Reactor Made of PVC Pipe)

發佈日期:2016-10-04

標題
塩ビ管を用いた簡易型MAP回収装置によるふん尿分離豚舎汚水中のリン回収技術の検討(Examination of Phosphorus Removal Using Struvite Crystallization from the Swine Wastewater by a Simple MAP Reactor Made of PVC Pipe)
作者
川村 英輔, 田邊 眞, 竹本 稔, 上山 紀代美, 鈴木 一好(Eisuke KAWAMURA, Makoto TANABE, Minoru TAKEMOTO, Kiyomi KAMIYAMA, Kazuyoshi SUZUKI)
文件屬性
日本研究
知識分類
水產養殖
出版年
2011
刊名
日本養豚学会誌
48
1
P 10-19
點閱數
2531

摘要

塩ビ管を用いた簡易な構造のMAP回収装置を試作し,水溶性リン酸態リン濃度が低いふん尿分離型豚舎の豚舎汚水からリン結晶化法によるリン回収を試みた。反応槽下部からの曝気により反応槽内の豚舎汚水のpHを上昇させ,水溶性リン酸態リンを結晶性リン酸態リンに誘導することが可能であった。その際,曝気強度が大きいほど短時間でpHが上昇した。反応槽容積に対する汚水投入量とpH上昇時間の検討結果より,反応容積200lの本装置の場合,曝気強度30m3/m3・時の条件で汚水滞留時間1時間が必要であったことから,処理能力は約4.8m3/日であることが分かった。本装置での水溶性リン酸態リンの結晶化率は,pH 7.7, Mg/PO4-P比0.48の豚舎汚水を用いた場合,マグネシウム源を添加しない条件では41%であるが,反応後の処理水中の水溶性マグネシウム濃度が40mg/l以上になるようマグネシウム源を添加する条件では,結晶化率は75%まで向上することが明らかとなった。次にpH 6.94,水溶性マグネシウム/リン酸態リンのモル比は0.56,水溶性リン酸態リン濃度63mg/lの豚舎汚水を用いて,簡易型MAP回収装置のリン回収量を検討した。装置の運転条件は汚水滞留時間1時間,曝気強度45m3/m3・時,30%MgCl2溶液の添加量を汚水量の0.1%とし,MAP付着部材として槽内にステンレス製の網カゴを浸漬した。夏季の44日間のMAP回収量は,5.3kgであった。投入水溶性リン酸態リン1kgあたり0.61kgのMAPが回収できた。以上のことより本装置は,反応槽下部からの曝気によりリン結晶化反応に必要な汚水のpH上昇を図ること及びマグネシウム源を添加することで,水溶性PO4-Pの結晶化率を70%以上とすることが可能であった。この条件では水溶性リン酸態リン濃度が62.8mg/lの豚舎汚水1m3から38g/m3のMAPが回収可能であった。
A simple MAP reactor made with PVC pipe was built as an experiment. The phosphorous removal and recovery by the struvite crystallization method were tried using swine wastewater taken from a feces-and-urine separate type piggery. It was possible to raise the pH of swine wastewater in the MAP reactor by aeration from the reactor's lower part and to make soluble PO4-P into crystallized PO4-P. During that process the pH rose for a short time, so the aeration intensity was high. With a reactor capacity of 200l, a wastewater holding time of 1 hour was required with an aeration of 30m3 h−1 m-3. Throughput was about 4.8m3/day. When the swine wastewater of pH 7.7 and the soluble Mg/PO4-P ratio of 0.48 was used, the crystallization rate of soluble PO4-P in this MAP reactor, 41% of the soluble PO4-P was removed by the crystallization. When the source of magnesium was added and soluble magnesium concentration in treated water became 40mg/l, the removal ratio of PO4-P increased to 75%. The amount of phosphorous recovery by the simple MAP reactor using the swine wastewater of pH 6.94 involved a soluble Mg/PO4-P ratio of 0.56 and a soluble PO4-P concentration of 63mg/l. The reactor was equipped with stainless steel nets for MAP adhesion. A solution of 30% MgCl2 (0.1% of the volume of swine wastewater) was added, and the HRT in a reactor was set to 1 hour. The examination was carried it out for 44 days. The MAP weight adhering to the nets was 5.3kg. 0.61kg per soluble PO4-P, and 1kg MAP supplied in the MAP reactor was recovered. Using this equipment, the crystallization rate of soluble PO4-P can be raised to 70% or more by adding a source of Mg and raising the pH by aeration from the MAP reactor lower part. Moreover, 38g of MAP per 1m3 of swine wastewater supplied in the MAP reactor was recovered.

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