途上国に適用可能な超低コスト型新規下水処理システムの開発-エアレーション不要・余剰汚泥生成ゼロの実証と実用化-

1998 Fiscal Year Annual Research Report

• Project/Area Number: 10555192
• Research Category: Grant-in-Aid for Scientific Research (B)
• Research Institution: Nagaoka University of Technology
• Principal Investigator: 大橋 晶良 長岡技術科学大学, 工学部, 助教授 (70169035)
• Co-Investigator(Kenkyū-buntansha): 屋井 裕幸 東急建設(株), 技術本部第五課, 研究員(研究職) ; 荒木 信夫 長岡工業高等専門学校, 環境都市工学科, 助教授 (30193072) ; 原田 秀樹 長岡技術科学大学, 工学部, 教授 (70134971)
• Keywords: 途上国 / 下水処理 / 低コスト / 微小電極 / FISH法 / UASB / DHS / 硝化

Research Abstract

開発途上国では,都市への人口集中によって都市域の水質汚濁問題が深刻化し,生活環境の悪化のみならず,健康への脅威にもなっており,“適切"な下水処理システムを整備してゆくことが緊急課題となっている。途上国での下水処理システムを普及させていくためには,地域の経済構造,社会構造等の実状に適した技術を創生しなければならない。本提案処理プロセスは,UASB法とスポンジキューブ懸垂型リアクターを組み合わせた,エアレーション不要・余剰汚泥生成ゼロの省エネルギー・低環境負荷型の新規下水処理装置であり,途上国に適用可能な超低コスト型新規下水処理システムの実用化に向けた技術の創成を目的としている。
新規下水処理装置のセミパイロット・スケール(UASB180l容量+スポンジキューブ懸垂型リアクター(1.5cmスポンジ90個,2m))を下水処理場に設置し実下水を用いて長期の連続運転を実施している。本処理プロセスは6ヶ月間の運転期間中は汚泥を一切引き抜かず,余剰汚泥発生ゼロであり,水質も良好であった。
本プロセスの処理性能が良好なメカニズムは微生物がスポンジ内に高濃度に保持されていることが大きな要因であると分かった。また,酸素微小電極を用いてスポンジ内の酸素濃度を測定したところ,内部にも酸素が供給されており,エアレーション不要でも酸素取り込み機能が優れていることも重要な原因であることが分かった。さらに16SrRNAを標的とした蛍光標識モレキュラー・プローブのIn situ Hybridization(FISH)法により,硝化細菌が十分に存在していることが明らかとなり,硝化反応が優れている要因も把握できた。

Research Products

• [Publications] Y.Sekiguchi: "Phylogenetic diversity of mesophilic and ther mophilic granular sludges deter mined by 16S rRNA gene analysis" Microbiology. Vol.144. 2655-2665 (1998)
• [Publications] 関口勇地: "嫌気性グラニュール汚泥からのrRNA遺伝子のクローニングによって推定さらた未知な細菌の検出とその空間的分布" 環境工学研究論文集. Vol.35. 247-238 (1998)
• [Publications] N.Araki: "Behaviors of nitrofiers in a novle biofilm reactor employing hanging sopnge-cubes as attachment site" Water Science and Technology. 印刷中. (1999)
• [Publications] 荒木信夫: "FISH法を適用した生物膜内硝化細菌の菌数計測と空間分布の観察" 水環境学会志. Vol.22No.2. 152-159 (1999)