Development of decentralized and autonomous sewage treatment process in South India
| Project/Area Number |
21KK0086
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| Research Category |
Fund for the Promotion of Joint International Research (Fostering Joint International Research (B))
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| Allocation Type | Multi-year Fund |
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| Review Section |
Medium-sized Section 27:Chemical engineering and related fields
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| Research Institution | Yokohama National University |
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Principal Investigator |
中村 一穂 横浜国立大学, 大学院工学研究院, 准教授 (30323934)
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| Co-Investigator(Kenkyū-buntansha) |
武田 穣 横浜国立大学, 大学院工学研究院, 教授 (40247507)
和久井 健司 横浜国立大学, 大学院工学研究院, 技術職員 (50914628)
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| Project Period (FY) |
2021-10-07 – 2027-03-31
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| Project Status |
Granted (Fiscal Year 2022)
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| Budget Amount *help |
¥18,980,000 (Direct Cost: ¥14,600,000、Indirect Cost: ¥4,380,000)
Fiscal Year 2026: ¥2,990,000 (Direct Cost: ¥2,300,000、Indirect Cost: ¥690,000)
Fiscal Year 2025: ¥3,250,000 (Direct Cost: ¥2,500,000、Indirect Cost: ¥750,000)
Fiscal Year 2024: ¥3,640,000 (Direct Cost: ¥2,800,000、Indirect Cost: ¥840,000)
Fiscal Year 2023: ¥4,030,000 (Direct Cost: ¥3,100,000、Indirect Cost: ¥930,000)
Fiscal Year 2022: ¥3,770,000 (Direct Cost: ¥2,900,000、Indirect Cost: ¥870,000)
Fiscal Year 2021: ¥1,300,000 (Direct Cost: ¥1,000,000、Indirect Cost: ¥300,000)
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| Keywords | 浄化槽 / 南インド / 汚水処理 |
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| Outline of Research at the Start |
途上国で求められる分散型・完全自立型の汚水(し尿、生活雑排水)処理技術の開発を目的とし、浄化槽（分散型汚水処理プロセス）を、新規酸素溶解デバイスによる省エネルギー化（エネルギーの自立）、および微生物動態に基づくAIアルゴリズムによる運転（維持管理の自立）により、完全自立型とするための基礎的な研究・開発を行う。まず、南インドにおける汚水・バイオマスの特性と生物処理特性の調査をVITと共同で行い、技術ニーズを明確にし、新規酸素溶解デバイス、AIを活用したDO制御および維持管理アルゴリズムを用いたプロトタイプリアクターの開発を行い、南インドにおいて自然エネルギーを利用した実証試験を行う。
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| Outline of Annual Research Achievements |
本国際共同研究は、途上国で求められる分散型・完全自律型の汚水（し尿、生活雑排水）処理技術の開発を目的とし、日本独自技術である浄化槽（分散型汚水処理プロセス）を、新規酸素溶解デバイスによる省エネルギー化（エネルギーの自立）、および微生物動態に基づくAIアルゴリズムによる運転（維持管理の自立）により、完全自律型とするための基礎的な研究・開発を計画した。共同研究先は、南インド・べロールのVIT(Vellore Institute of Technology)Prof.Maheshの研究グループである。具体的な検討項目は、（１）南インドにおける汚水・バイオマス（し尿、生活雑排水、バイオマス、量など）の特性と生物処理特性の調査（分解特性、微生物菌叢解析、余剰汚泥コンポスト化など）、（２）プロセスのエネルギー解析と省エネルギー型の酸素溶解デバイスの開発、（３）AIを活用したリアクター特性の解析とDO制御および維持管理アルゴリズムの開発、（４）南インドにおける自然エネルギーを利用したプロトタイプリアクターによる実証試験である。1年目に基礎的な検討を日本とインドで並行して開始し、2年目に南インドにおける基質（汚れ成分ほか）、微生物の挙動を把握するための、現地の典型的な処理設備について、その性能の調査を開始した。これまでに、南インドのベロール近郊、バンガロール近郊のセプテックタンクの現地調査（4か所以上）を行い、処理の現状や水質の分析を行った。また、日本では、プロトタイプリアクターの設計・試作を開始し、現地で設置するバイオリアクターの設計を行った。
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| Current Status of Research Progress |
Current Status of Research Progress
2: Research has progressed on the whole more than it was originally planned.
Reason
2年目は現地の処理状況（水質）の調査を行い、設置するバイオリアクターの設計を行うことにある。南インドベロール近郊、バンガロール近郊のセプテックタンクからの汚泥および処理水のサンプリングと水質分析を順調に遂行することができた。この調査結果を基に現地で設置するバイオリアクター（浄化槽）の設計を行い、設置場所（VITキャンパス内の排水処理場）、リアクターのスペックを決定した。実際の導入時期はVITとの現地調整、設備の設置期間が必要のため次年度となるが、該当年度の目標は十分に達成することができた。
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| Strategy for Future Research Activity |
3年目の目標は、南インドのVITキャンパスへのバイオリアクターの設置と運転の開始である。設置ついての準備を既に終了しており、リアクターの運転開始と共に特に微生物菌叢の評価について日本の典型的な浄化槽との違いについて検討を開始する。これらの結果から地域による特徴の違いを見出し、最適な設計および操作方法への道筋を見出すことを目標とする。
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Report
(2 results)
Research Products
(6 results)
