徳島大学の研究特集

バイオマス由来の吸着剤を用いた廃水浄化・資源回収システム開発

研究期間 2017/4/1 - 2020/3/31
研究課題名 バイオマス由来の吸着剤を用いた廃水浄化・資源回収システム開発
カテゴリー 全てのクラスター研究クラスター一覧登録クラスター工学理学化学
SDGs 6.水・衛生 12.生産・消費 14.海洋資源
クラスター長氏名 倉科 昌(大学院社会産業理工学研究部、無機材料化学、助教)
所属する研究者氏名 安澤 幹人(大学院社会産業理工学研究部・教授・電気化学)
松木 均(大学院社会産業理工学研究部・教授・コロイドおよび界面化学)
吉田 健(大学院社会産業理工学研究部・講師・溶液化学)
研究概要

  工場や圃場の廃水浄化技術においては、中小企業や発展途上国で導入・維持管理が可能な中・小規模のオンサイト排水浄化システムの開発が課題となっている。吸着材を用いた汚染物質の回収法は、大規模施設を必要とせず、さらには汚染物質に含まれる重金属イオンやホウ素・リン・ヒ素等などは回収して再利用できるというメリットがあり、上述の目的に適うと期待される。この場合の吸着材はターゲット物質吸着後、水溶液から容易に分離できることが求められている。本研究では、再生可能な水産・林産資源(海藻や木質バイオマス中の高分子)を利用した低環境負荷の吸着材開発と、排水中の資源の除去・回収システムの構築を目的とする。吸着後に新規に開発する吸着材は、ターゲット物質が未吸着の状態で分散性に優れ、吸着後には回収に適した嵩高い凝集体を形成することが望ましい。この現象を実現するためには、吸着材に機能を付与するか、有効な沈殿剤と組み合わせる必要がある。その開発の設計指針としては、熱分析・分光学的手法を応用した吸着材・沈殿剤のコロイド状態の測定と、分子動力学計算による微視的なダイナミクスの解析を組み合わせ、分散・沈殿のメカニズムの系統的解釈を確立させる。使用後の吸着材は、回収されたターゲット物質を脱着させて再利用するか、生分解性を用いた利用を行うことで、廃水の浄化から資源の再利用まで、一貫したシステムの構築を行う。

研究概要図
研究者の役割分担 倉科 昌(研究統括・吸着材開発・吸着材の特性測定)
安澤 幹人(吸着材の特性測定・回収と再利用のシステム構築)
松木 均(吸着材のコロイド状態解析)
吉田 健(溶液ダイナミクスのシミュレーション)
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