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下水管路内浄化における間欠接触酸化の微生物相への影響

研究課題

研究課題/領域番号 18K04405
研究種目

基盤研究(C)

配分区分基金
応募区分一般
審査区分 小区分22060:土木環境システム関連
研究機関東京大学

研究代表者

佐藤 弘泰  東京大学, 大学院新領域創成科学研究科, 教授 (90251347)

研究期間 (年度) 2018-04-01 – 2021-03-31
研究課題ステータス 完了 (2020年度)
配分額 *注記
4,290千円 (直接経費: 3,300千円、間接経費: 990千円)
2020年度: 780千円 (直接経費: 600千円、間接経費: 180千円)
2019年度: 1,300千円 (直接経費: 1,000千円、間接経費: 300千円)
2018年度: 2,210千円 (直接経費: 1,700千円、間接経費: 510千円)
キーワード間欠接触酸化法 / 管路内下水浄化 / 干出ストレス / 下水道 / 微生物叢 / 管路内浄化 / 微生物相 / 次世代シークエンサー
研究成果の概要

本研究は間欠接触酸化法と呼ぶ原理を用いて下水を管路内で浄化する技術の開発、および、そこに存在する微生物への影響について検討しようというものである。下水の流下が間欠的な時、下水の水位が低下し微生物担体が直接空気に晒される。間欠接触酸化法はその際に微生物に酸素が供給されることに着目し、電力エネルギーを消費することなく下水を浄化しようというものである。本研究ではその性能を明らかにすることができた。スポンジ設置面積あたり、条件にもよるが概ね30g/m2/d程度の性能を得ることができる。一方、微生物相への影響の解明については今後の課題として残った。

研究成果の学術的意義や社会的意義

近代下水道は下水の収集システムとしての下水道と処理装置としての処理場に明確に区別されている。本研究は、下水道管路の水質浄化機能をたかめ、処理機能の一部を担わせることが可能であることを実験レベルで示した。さらに、本研究の用いる技術は電力を消費しない省エネルギー型技術である。人口密度の高い大都市には向かないが、大都市周辺や人工減少地域に適用できる可能性がある。

報告書

(4件)
  • 2020 実績報告書   研究成果報告書 ( PDF )
  • 2019 実施状況報告書
  • 2018 実施状況報告書
  • 研究成果

    (28件)

すべて 2021 2020 2019 2018 その他

すべて 国際共同研究 (1件) 雑誌論文 (9件) (うち査読あり 9件、 オープンアクセス 4件) 学会発表 (15件) (うち国際学会 3件) 備考 (3件)

  • [国際共同研究] 日越大学(ベトナム)

    • 関連する報告書
      2018 実施状況報告書
  • [雑誌論文] Enhanced Sewer Self-Purification with Porous Media: Performance Evaluation with Various Organic Loading Rates and Flow Intermittency2021

    • 著者名/発表者名
      Sotelo T.J., Satoh H.
    • 雑誌名

      Biochemical Engineering Journal

      巻: 168 ページ: 107932-107932

    • DOI

      10.1016/j.bej.2021.107932

    • 関連する報告書
      2020 実績報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] Circling the Drain: A Systems Analysis of Opportunities for Enhanced Sewer Self-purification2021

    • 著者名/発表者名
      Sotelo T.J., Sioen G.B., Satoh H.
    • 雑誌名

      Journal of Environmental Management

      巻: 288 ページ: 112451-112451

    • DOI

      10.1016/j.jenvman.2021.112451

    • 関連する報告書
      2020 実績報告書
    • 査読あり / オープンアクセス
  • [雑誌論文] Effect of Contact Time on the Performance of the Intermittent Contact Oxidation Process for Enhanced In-sewer Purification2020

    • 著者名/発表者名
      Lyu R., Sotelo T.J., Satoh H., Mino T.
    • 雑誌名

      Journal of Water and Environment Technology

      巻: 18 号: 3 ページ: 166-174

    • DOI

      10.2965/jwet.20-002

    • NAID

      130007853514

    • ISSN
      1348-2165
    • 関連する報告書
      2020 実績報告書
    • 査読あり / オープンアクセス
  • [雑誌論文] Accumulated Organic Matter Degradation and the Function of Porous Media during Enhanced Sewer Self-purification2020

    • 著者名/発表者名
      Sotelo T.J., Satoh H.
    • 雑誌名

      Journal of Water and Environment Technology

      巻: 18 号: 6 ページ: 415-424

    • DOI

      10.2965/jwet.20-060

    • NAID

      130007952945

    • ISSN
      1348-2165
    • 関連する報告書
      2020 実績報告書
    • 査読あり / オープンアクセス
  • [雑誌論文] Effect of Flow Intermittency on Lipid Degradation Behavior during In-sewer Purification by the Intermittent Contact Oxidation Process2020

    • 著者名/発表者名
      Sotelo T.J., Satoh H., Mino T.
    • 雑誌名

      Biochemical Engineering Journal

      巻: 154 ページ: 107430-107430

    • DOI

      10.1016/j.bej.2019.107430

    • 関連する報告書
      2019 実施状況報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] Assessing Wastewater Management in the Developing Countries of Southeast Asia: Underlining Flexibility in Appropriateness2019

    • 著者名/発表者名
      Sotelo T.J., Satoh H., Mino T.
    • 雑誌名

      Journal of Water and Environment Technology

      巻: 17 号: 5 ページ: 287-301

    • DOI

      10.2965/jwet.19-006

    • NAID

      130007726307

    • ISSN
      1348-2165
    • 関連する報告書
      2019 実施状況報告書
    • 査読あり / オープンアクセス
  • [雑誌論文] Effect of Sponge Media Structure on the Performance of the Intermittent Contact Oxidation Process for In-sewer Purification2019

    • 著者名/発表者名
      Sotelo T.J., Satoh H., Mino T.
    • 雑誌名

      Biochemical Engineering Journal

      巻: 149 ページ: 107254-107254

    • DOI

      10.1016/j.bej.2019.107254

    • 関連する報告書
      2019 実施状況報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] Effects of Attached and Suspended Biomass on the Dynamics of the Microbial Community and Wastewater Characteristics in Sewers2018

    • 著者名/発表者名
      Shoji Tadashi、Satoh Hiroyasu、Matsubara Yoshiharu、Tamaki Satoshi、Matsuzaka Katsuo、Mino Takashi、Suda Wataru、Hattori Masahira
    • 雑誌名

      Journal of Water and Environment Technology

      巻: 16 号: 6 ページ: 233-244

    • DOI

      10.2965/jwet.18-025

    • NAID

      130007528659

    • ISSN
      1348-2165
    • 関連する報告書
      2018 実施状況報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] Lipid Degradation Behavior for the In-sewer Application of the Intermittent Contact Oxidation Process2018

    • 著者名/発表者名
      Sotelo Tiffany Joan、Satoh Hiroyasu、Mino Takashi
    • 雑誌名

      Journal of Water and Environment Technology

      巻: 16 号: 5 ページ: 211-219

    • DOI

      10.2965/jwet.18-009

    • NAID

      130007496755

    • ISSN
      1348-2165
    • 関連する報告書
      2018 実施状況報告書
    • 査読あり
  • [学会発表] 間欠接触酸化法による管路内下水浄化:単層方式による水質浄化性能評価2021

    • 著者名/発表者名
      佐藤弘泰、Regina Mardatillah、Tiffany Joan Sotelo
    • 学会等名
      第53回日本水環境学会年会
    • 関連する報告書
      2020 実績報告書
  • [学会発表] Aerobic activity during biofilm development with intermittent flow: Effect of organic loading rate on enhanced sewer self-purification2020

    • 著者名/発表者名
      Sotelo, T.J. and Satoh, H.
    • 学会等名
      IWA Biofilms 2020 Virtual Conference: Emerging Trends and Developments
    • 関連する報告書
      2020 実績報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] Lipid Composition Changes Influenced by Intermittent Flow Through Porous Media: A Performance Evaluation of Enhanced Sewer Self- Purification2020

    • 著者名/発表者名
      Tiffany Joan SOTELO, Hiroyasu SATOH
    • 学会等名
      WET2020, Japan Society on Water Environment
    • 関連する報告書
      2020 実績報告書
  • [学会発表] Effect of Sponge Media on the Performance of the Intermittent Contact Oxidation Process.2019

    • 著者名/発表者名
      Sotelo TJ, Satoh H., Mino T
    • 学会等名
      9th International Conference on Sewer Processes & Networks. Aug. 27-29, 2019.
    • 関連する報告書
      2019 実施状況報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] Demonstration of in sewer purification: Pilot study in Vietnam.2019

    • 著者名/発表者名
      Satoh H, Tamaki S, Matsubara Y, Matsuzaka K, Osugi T
    • 学会等名
      9th International Conference on Sewer Processes & Networks. Aug. 27-29, 2019.
    • 関連する報告書
      2019 実施状況報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] Treatment Performance of a Sewer Pipe Model Using Different Sponge Media Structures.2019

    • 著者名/発表者名
      Sotelo TJ, Satoh H, Mino T
    • 学会等名
      WET2019, Japan Society on Water Environment, July 13-14, 2019, Osaka, Japan.
    • 関連する報告書
      2019 実施状況報告書
  • [学会発表] Intermittent Contact Oxidation Process under Feast-famine Condition - Implications on In-sewer Purification.2019

    • 著者名/発表者名
      Lyu RT, Satoh H, Mino T
    • 学会等名
      WET2019, Japan Society on Water Environment, July 13-14, 2019, Osaka, Japan.
    • 関連する報告書
      2019 実施状況報告書
  • [学会発表] ラボスケール単層式管路内下水浄化装置の性能評価.2019

    • 著者名/発表者名
      佐藤弘泰
    • 学会等名
      第55回下水道研究発表会, pp1055-1057. (2019年8月6日~8日、パシフィコ横浜会議センター)
    • 関連する報告書
      2019 実施状況報告書
  • [学会発表] 模擬管路内下水浄化装置におけるスポンジ担体中の硫酸還元領域の把握2019

    • 著者名/発表者名
      横山誠宏, 佐藤弘泰, 味埜俊
    • 学会等名
      第53回日本水環境学会年会、日本水環境学会
    • 関連する報告書
      2018 実施状況報告書
  • [学会発表] 間欠接触酸化法による有機成分の分解へのスポンジ孔径の影響2019

    • 著者名/発表者名
      佐藤弘泰
    • 学会等名
      第53回日本水環境学会年会、日本水環境学会
    • 関連する報告書
      2018 実施状況報告書
  • [学会発表] Lipid Degradation with Intermittent Surface Aeration in a Simulated Sewer System2018

    • 著者名/発表者名
      Sotelo TJ, Satoh H & Mino T
    • 学会等名
      WET2018, 日本水環境学会
    • 関連する報告書
      2018 実施状況報告書
  • [学会発表] Effect of Flow Intermittency on the Degradation Rate of Lipids by Intermittent Contact Oxidation Process2018

    • 著者名/発表者名
      Sotelo TJ, Satoh H & Mino T
    • 学会等名
      第55回下水道研究発表会、日本下水道協会
    • 関連する報告書
      2018 実施状況報告書
  • [学会発表] Evaluation of Gas-phase Oxygen Concentration for In-situ Monitoring of Aerobic Pollutant Degradation2018

    • 著者名/発表者名
      Sotelo TJ, Satoh H & Mino T
    • 学会等名
      第55回環境工学研究フォーラム、土木学会環境工学委員会
    • 関連する報告書
      2018 実施状況報告書
  • [学会発表] 間欠接触酸化法に用いられるスポンジ担体の保水性・排水性と酸素供給の関係性2018

    • 著者名/発表者名
      藤井元貴、佐藤弘泰
    • 学会等名
      第55回環境工学研究フォーラム、土木学会環境工学委員会
    • 関連する報告書
      2018 実施状況報告書
  • [学会発表] Introducing ICOP in-sewer Treatment Technology at Sewer Upstream: Development of Methodology2018

    • 著者名/発表者名
      Lyu R, Satoh H, Mino T
    • 学会等名
      第55回環境工学研究フォーラム、土木学会環境工学委員会
    • 関連する報告書
      2018 実施状況報告書
  • [備考] 研究室ホームページ

    • 関連する報告書
      2020 実績報告書
  • [備考] 研究室ホームページ

    • URL

      https://icopsewerlab.wixsite.com/mslab

    • 関連する報告書
      2019 実施状況報告書
  • [備考] 味埜・佐藤研究室ホームページ

    • URL

      http://icopsewerlab.wixsite.com/mslab

    • 関連する報告書
      2018 実施状況報告書

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公開日: 2018-04-23   更新日: 2022-01-27  

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