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Evaluation of removal of non-cultivable viruses and disinfectant-resistant viruses during drinking water treatment processes

Research Project

Project/Area Number 16H06103
Research Category

Grant-in-Aid for Young Scientists (A)

Allocation TypeSingle-year Grants
Research Field Civil and environmental engineering
Research InstitutionHokkaido University

Principal Investigator

Nobutaka Shirasaki  北海道大学, 工学研究院, 准教授 (60604692)

Project Period (FY) 2016-04-01 – 2019-03-31
Project Status Completed (Fiscal Year 2018)
Budget Amount *help
¥25,350,000 (Direct Cost: ¥19,500,000、Indirect Cost: ¥5,850,000)
Fiscal Year 2018: ¥5,590,000 (Direct Cost: ¥4,300,000、Indirect Cost: ¥1,290,000)
Fiscal Year 2017: ¥5,590,000 (Direct Cost: ¥4,300,000、Indirect Cost: ¥1,290,000)
Fiscal Year 2016: ¥14,170,000 (Direct Cost: ¥10,900,000、Indirect Cost: ¥3,270,000)
Keywords水系感染症 / 病原ウイルス / 消毒耐性ウイルス / ウイルス様粒子 / トウガラシ微斑ウイルス / 室内添加実験 / 実浄水処理場 / ウイルス濃縮 / 水系感染症ウイルス / ノロウイルス / サポウイルス / 凝集-膜ろ過処理 / 前凝集条件 / 培養不可能なウイルス / 代替指標候補ウイルス / 遺伝子型 / 浄水処理性 / VLPs / 遺伝子封入VLPs / ナノセラム陽電荷膜 / タンジェンタルフローUF膜 / 物理的除去 / 凝集剤による不活化効果 / 凝集沈澱処理 / 急速砂ろ過処理 / 新砂 / 熟成砂
Outline of Final Research Achievements

We evaluated the removal of representative human enteric viruses including free-chlorine-resistant virus, coxsackievirus B5, by coagulation, coagulation-rapid sand filtration, and coagulation-microfiltration, through laboratory-scale experiments, and confirmed that a plant virus, pepper mild mottle virus (PMMoV), appears to be a suitable surrogate for human enteric viruses for the assessment of the efficacy of coagulation-rapid sand filtration and coagulation-microfiltration to remove viruses. In addition, virus removal efficiency of coagulation-rapid sand filtration and coagulation-microfiltration at actual drinking water treatment plants were successfully evaluated by using a novel virus concentration method and PMMoV as a process indicator.

Academic Significance and Societal Importance of the Research Achievements

水道原水中には多種多様な病原ウイルスが存在していることが明らかとなっている.このような状況の中で,病原ウイルスによる水系感染症を制御していくためには,浄水処理における病原ウイルスの処理性を詳細に把握し,適切な処理を施すことが重要となる.本研究では,消毒耐性ウイルスを含む代表的な病原ウイルスの物理的な浄水処理性を明らかにしたと共に,病原ウイルスの代替指標としての植物ウイルスの有効性を明らかにした.また,実浄水処理場におけるウイルスの処理性についても評価することに成功したことから,本研究で得られた知見は,浄水処理による病原ウイルスの制御に寄与するものであると考えられる.

Report

(4 results)
  • 2018 Annual Research Report   Final Research Report ( PDF )
  • 2017 Annual Research Report
  • 2016 Annual Research Report
  • Research Products

    (13 results)

All 2019 2018 2017 2016

All Journal Article (3 results) (of which Peer Reviewed: 3 results,  Open Access: 1 results,  Acknowledgement Compliant: 2 results) Presentation (10 results) (of which Int'l Joint Research: 1 results,  Invited: 1 results)

  • [Journal Article] Evaluation of the suitability of a plant virus, pepper mild mottle virus, as a surrogate of human enteric viruses for assessment of the efficacy of coagulation?rapid sand filtration to remove those viruses2018

    • Author(s)
      Shirasaki N.、Matsushita T.、Matsui Y.、Yamashita R.
    • Journal Title

      Water Research

      Volume: 129 Pages: 460-469

    • DOI

      10.1016/j.watres.2017.11.043

    • Related Report
      2017 Annual Research Report
    • Peer Reviewed / Open Access
  • [Journal Article] Assessment of the efficacy of membrane filtration processes to remove human enteric viruses and the suitability of bacteriophages and a plant virus as surrogates for those viruses2017

    • Author(s)
      Shirasaki, N., Matsushita, T., Matsui, Y. and Murai, K.
    • Journal Title

      Water Research

      Volume: 115 Pages: 29-39

    • DOI

      10.1016/j.watres.2017.02.054

    • Related Report
      2016 Annual Research Report
    • Peer Reviewed / Acknowledgement Compliant
  • [Journal Article] Elimination of representative contaminant candidate list viruses, coxsackievirus, echovirus, hepatitis A virus, and norovirus, from water by coagulation processes2017

    • Author(s)
      Shirasaki, N., Matsushita, T., Matsui, Y., Murai, K. and Aochi, A.
    • Journal Title

      Journal of Hazardous Materials

      Volume: 326 Pages: 110-119

    • DOI

      10.1016/j.jhazmat.2016.11.005

    • Related Report
      2016 Annual Research Report
    • Peer Reviewed / Acknowledgement Compliant
  • [Presentation] PMAxx-Enhancer-PCR法による水道原水中の感染性ウイルスの選択的定量2019

    • Author(s)
      高力聡史,白崎伸隆,松下拓,松井佳彦
    • Organizer
      第53回日本水環境学会年会
    • Related Report
      2018 Annual Research Report
  • [Presentation] トウガラシ微斑ウイルスを挙動指標とした膜ろ過浄水施設におけるウイルスの処理性評価2019

    • Author(s)
      松村拓哉,高力聡史,白川大樹,白崎伸隆,松下拓,松井佳彦
    • Organizer
      第53回日本水環境学会年会
    • Related Report
      2018 Annual Research Report
  • [Presentation] 培養困難なウイルスの浄水処理性評価に向けた遺伝子封入ウイルス様粒子の創製2018

    • Author(s)
      白川大樹,白崎伸隆,松下拓,松井佳彦
    • Organizer
      第26回衛生工学シンポジウム
    • Related Report
      2018 Annual Research Report
  • [Presentation] 浄水処理におけるウイルスの処理性評価と処理技術の高度・高効率化2018

    • Author(s)
      白崎伸隆,松下拓,松井佳彦
    • Organizer
      外力支援型バイオアッセイ技術コンソーシアム 第1回技術セミナー・技術交流会
    • Related Report
      2018 Annual Research Report
    • Invited
  • [Presentation] 実浄水処理場におけるウイルスの処理性評価:ナノセラム陽電荷膜とタンジェンタルフローUF膜を併用した大容量濃縮法の適用2018

    • Author(s)
      山下玲菜, 高力聡史, 白崎伸隆, 松下拓, 松井佳彦
    • Organizer
      第52回日本水環境学会年会
    • Related Report
      2017 Annual Research Report
  • [Presentation] 培養困難な水系感染症ウイルスの浄水処理性評価に向けた遺伝子封入型ウイルス様粒子の創製2018

    • Author(s)
      白川大樹, 白崎伸隆, 松下拓, 松井佳彦
    • Organizer
      第52回日本水環境学会年会
    • Related Report
      2017 Annual Research Report
  • [Presentation] トウガラシ微斑ウイルスと水系感染症ウイルスの塩素消毒耐性の比較:感染性評価手法とPMA-PCR法の併用による評価2017

    • Author(s)
      高力聡史, 白崎伸隆, 松下拓, 松井佳彦
    • Organizer
      第51回日本水環境学会年会
    • Place of Presentation
      熊本大学, 熊本県熊本市
    • Year and Date
      2017-03-15
    • Related Report
      2016 Annual Research Report
  • [Presentation] Virus removal by coagulation-microfiltration with high-basicity polyaluminum chloride2017

    • Author(s)
      Shirasaki, N., Matsushita, T., Matsui, Y. and Murai, K.
    • Organizer
      8th IWA Membrane Technology Conference and Exhibition for Water and Wastewater Treatment and Reuse
    • Related Report
      2017 Annual Research Report
    • Int'l Joint Research
  • [Presentation] トウガラシ微斑ウイルスと水系感染症ウイルスの塩素処理性の比較2017

    • Author(s)
      高力聡史, 白崎伸隆, 松下拓, 松井佳彦
    • Organizer
      第25回衛生工学シンポジウム
    • Related Report
      2017 Annual Research Report
  • [Presentation] 膜ろ過処理による水系感染症ウイルスの除去2016

    • Author(s)
      白崎伸隆, 村井一真, 松下拓, 松井佳彦
    • Organizer
      第19回日本水環境学会シンポジウム
    • Place of Presentation
      秋田県立大学, 秋田県秋田市
    • Year and Date
      2016-09-13
    • Related Report
      2016 Annual Research Report

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Published: 2016-04-21   Modified: 2020-03-30  

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