2022 Fiscal Year Annual Research Report
Innovative mitigation technology of hydrogen sulfide in sewer pipe by combination of electricity producing bacteria and conductive concrete
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20K04749
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| Research Institution | Yamaguchi University |
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Principal Investigator |
今井 剛 山口大学, 大学院創成科学研究科, 教授 (20263791)
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| Project Period (FY) |
2020-04-01 – 2023-03-31
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| Keywords | 発電菌 / 導電性コンクリート / 硫化水素 / 下水管 / 下水道の長寿命化 / 導電性材料 / メタゲノム解析 / Geobacter sp. |
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| Outline of Annual Research Achievements |
現在、下水管路施設の維持管理を行う上で大きな問題となっているのが下水管内で発生する硫化水素に起因する下水管（コンクリート）の腐食である。そこで、管路施設内における硫化水素の発生を抑制する技術が強く求められている。近年では、薬剤を添加する方法や曝気を行う方法等も提案（下水道協会「下水道施設計画・設計指針と解説」）されているが、継続的な維持管理コストが必要という問題点が未解決のままである。
そこで、本研究では「発電菌」の適切な制御と「導電性を付与したコンクリート下水管」との組み合わせにより、下水管内において硫化水素の発生抑制を実現できる革新的技術を開発することを目的とする。
今年度の研究実績をまとめると以下のとおりである。
下水管の内側に導電性材料を混入させたセメントペーストをライニングする方法について検討した上で、粒状アセチレンブラックと四酸化三鉄の2つの導電性材料を用いて2㎜、5㎜、10㎜のライニング厚で硫化水素抑制実験を行った。実験結果からライニングの場合は前年度に硫化水素抑制効果が高かった粒状アセチレンブラック（配合比50wt%）ではなく、四酸化三鉄（配合比50wt%）の方が硫化水素抑制効果が明確に高く、その効果は2㎜>10㎜>5㎜の順となった。また、実スケールで実下水を用いたパイロットスケール実験の結果から、実下水では微生物の生育に必要な基質が少ないところでは硫化水素の抑制効果が出にくいが、硫化水素の発生しやすい基質が多いところでは約半分ほどに抑制でき、その実用性が示されたと考えられる。
研究期間を通じて実施した研究成果をまとめると、ライニングにより内壁に導電性を付与したコンクリート下水管により、硫化水素発生抑制が可能であることがパイロットスケール実験によって明らかになり、下水管内において硫化水素の発生抑制を実現できる技術を開発するという本研究の目的を達成したと考えられる。
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