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J-GLOBAL ID：201802238472714910   整理番号：18A1607736

生物電気化学反応器の操作因子に特に重点を置いた多変量線形回帰分析および非線形回帰分析を用いたクロム除去予測モデル

Predictive modelling of chromium removal using multiple linear and nonlinear regression with special emphasis on operating parameters of bioelectrochemical reactor

著者 (2件)： More Anand Govind (Department of Environmental Science and Engineering, Indian Institute of Technology (Indian School of Mines), Dhanbad, Jharkhand 826004, India) ,  Gupta Sunil Kumar (Department of Environmental Science and Engineering, Indian Institute of Technology (Indian School of Mines), Dhanbad, Jharkhand 826004, India)
資料名： Journal of Bioscience and Bioengineering  (Journal of Bioscience and Bioengineering)
巻： 126  号： 2  ページ： 205-212  発行年： 2018年08月 
JST資料番号： G0535B  ISSN： 1389-1723  CODEN： JBBIF6  資料種別： 逐次刊行物 (A)
記事区分： 原著論文  発行国： オランダ (NLD)  言語： 英語 (EN)

抄録/ポイント： 生物電気化学システム(BES)は,微生物の力を借りて有機物質の化学エネルギーを利用して稼働する新規の自己持続型の金属除去技術である。種々の陰極pH(pH1-7)の下で,酢酸ナトリウム(500mg/L~2000mg/L COD)で基質濃度を変えて初期クロム濃度(Cri)(10-100mg/L)で,2つのチャンバBES反応器で実験試験を行った。本研究では,BESの陰極チャンバ内のクロム除去効率(CRE)を決定するために,実験室の実験データを用いて,多変量線形回帰(MLR)と非線型回帰(NLR)手法に基づいた数理モデルを開発した。提案されたモデル開発のための反応器の運転プロセスのパラメータとして,基質濃度,基質消費の反応速度,初期クロム濃度,pH,温度と水理学的滞留時間(HRT)を用いた。MLR(0.972)は,NLR(0.952)と比べて,より良好な相関係数を示した。t検定解析を用いたモデルの妥当性検証では,t算定値はMLRが-0.708,及びNLRが-0.86で,t境界値(2.04)の方が大きく,両モデルの不偏性が示された。MLRとNLRの二乗平均平方根誤差(RMSE)はそれぞれ5.06%と7.45%であった。両モデルの比較により,BESの運転条件セットを定めるために,BES技術によるクロム除去作用を予測するには,MLRが最も適したモデルであることが示唆された。CRE挙動のモデル化は,BES技術の工業規模へのスケールアップに役に立つと考えた。Copyright 2018 Elsevier B.V., Amsterdam. All rights reserved. Translated from English into Japanese by JST.

シソーラス用語： 電気化学 ,  回帰分析 ,  *廃水処理 ,  重金属汚染 ,  *クロム化合物 ,  *予測モデル ,  除去 ,  濃度 ,  効率 ,  数学モデル ,  仮説検定 ,  スケールアップ
準シソーラス用語： t検定 ,  クロム除去 ,  初期濃度 ,  *除去効率 ,  *生物電気化学 ,  *多変量線形回帰 ,  非線形回帰分析

著者キーワード (5件)： 生物電気化学システム ,  数学モデル ,  クロム除去効率 ,  多重線形回帰 ,  非線形回帰

分類 (3件)： 下水,廃水の生物学的処理  (SC03060H) ,  システム最適化手法  (IA02050Z) ,  数値計算  (JE02000J)

引用文献 (68件)：

• Baruthio, F.: Toxic effects of chromium and its compounds, Biol. Trace Elem. Res., 32, 145-153 (1992).
• Jaishankar, M., Tseten, T., Anbalagan, N., Mathew, B. B., and Beeregowda, K. N.: Toxicity, mechanism and health effects of some heavy metals, Interdiscip. Toxicol., 7, 60-72 (2014).
• De Flora, S.: Threshold mechanisms and site specificity in chromium (VI) carcinogenesis, Carcinogenesis, 21, 533-541 (2000).
• Kikuchi, T. and Tanaka, S.: Biological removal and recovery of toxic heavy metals in water environment, Crit. Rev. Environ. Sci. Technol., 42, 1007-1057 (2012).
• Jeppesen, T., Shu, L., Keir, G., and Jegatheesan, V.: Metal recovery from reverse osmosis concentrate, J. Clean. Prod., 17, 703-707 (2009).

タイトルに関連する用語 (8件)： 生物電気化学 ,  反応器 ,  因子 ,  多変量線形回帰 ,  分析 ,  非線形回帰分析 ,  クロム除去 ,  予測モデル