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土壌の窒素浄化機能を極限にまで高める水質浄化用高機能土壌団粒の創製

研究課題

研究課題/領域番号 18K05925
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41050:環境農学関連
研究機関島根大学

研究代表者

佐藤 邦明  島根大学, 学術研究院環境システム科学系, 准教授 (60533289)

研究期間 (年度) 2018-04-01 – 2022-03-31
研究課題ステータス 完了 (2021年度)
配分額 *注記
4,420千円 (直接経費: 3,400千円、間接経費: 1,020千円)
2020年度: 1,560千円 (直接経費: 1,200千円、間接経費: 360千円)
2019年度: 1,690千円 (直接経費: 1,300千円、間接経費: 390千円)
2018年度: 1,170千円 (直接経費: 900千円、間接経費: 270千円)
キーワード土壌式水質浄化 / 土壌団粒 / 硝化 / 脱窒 / 水質浄化 / 窒素浄化 / 硝酸 / アンモニア
研究成果の概要

土壌を利用した水質浄化法で最も重要なことは,いかに有効に汚水を土壌へ接触浸透させるかであると示されてきた。そこで,水質浄化用土壌団粒を作成し,土壌への汚水の接触を極限にまで高めようと考えた。本研究では,窒素除去プロセスである「硝化」および「脱窒」に特化した高機能土壌団粒を創製し,土壌の窒素浄化機能を極限にまで引き出すことを試みた。アンモニアや硝酸吸着能を有する資材を土壌に混合し,人工的に土壌団粒を作成することで,窒素浄化能を高めることが可能であった。また,資材や運転管理によって硝化や脱窒菌群などの微生物群集を制御できる可能性が示唆された。

研究成果の学術的意義や社会的意義

従来の土壌を利用した水質浄化方式では,汚水を土壌に導入する方法の改良に過ぎなかった。これに対し,本研究では土壌団粒の物理化学的制御により,硝化や脱窒に寄与する生物性をもコントロールすることによって,水質浄化機能を高めることが可能であることを示した。共同体として発揮される土壌微生物群の活動の場を,土壌団粒によって人工的に創出しようとする発想は今までになかった。
土壌は世界中普遍に存在しており,土壌を利用した水質浄化法は低コストでローメンテナンスな技術である。土壌など地域に存在する資源を利用した水質浄化技術の発展は,世界規模での水環境問題の解決や地域資源循環型社会の構築に大きく寄与できる。

報告書

(5件)
  • 2021 実績報告書   研究成果報告書 ( PDF )
  • 2020 実施状況報告書
  • 2019 実施状況報告書
  • 2018 実施状況報告書
  • 研究成果

    (7件)

すべて 2021 2020 2019 その他

すべて 雑誌論文 (2件) (うち査読あり 2件、 オープンアクセス 1件) 学会発表 (4件) 備考 (1件)

  • [雑誌論文] 水質浄化を目的とした人工土壌団粒の創造2019

    • 著者名/発表者名
      佐藤邦明,安部香奈江,高松亜弥,岩島 範子,増永 二之
    • 雑誌名

      環境技術

      巻: 48 号: 3 ページ: 146-155

    • DOI

      10.5956/jriet.48.146

    • NAID

      130007654724

    • 関連する報告書
      2019 実施状況報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] Evaluation of Long-Term Wastewater Treatment Performances in Multi-Soil-Layering Systems in Small Rural Communities2019

    • 著者名/発表者名
      Sato Kuniaki、Wakatsuki Toshiyuki、Iwashima Noriko、Masunaga Tsugiyuki
    • 雑誌名

      Applied and Environmental Soil Science

      巻: 2019 ページ: 1-11

    • DOI

      10.1155/2019/1214368

    • 関連する報告書
      2018 実施状況報告書
    • 査読あり / オープンアクセス
  • [学会発表] 硝化機能を強化した水質浄化用土壌団粒の創製2021

    • 著者名/発表者名
      佐藤邦明,永見謙介,増永二之
    • 学会等名
      日本土壌肥料学会2021年度北海道大会
    • 関連する報告書
      2021 実績報告書
  • [学会発表] 脱窒機能を強化した水質浄化用土壌団粒の創製2020

    • 著者名/発表者名
      佐藤邦明,小川拓真,平野誠,増永二之
    • 学会等名
      日本土壌肥料学会2020年度岡山大会
    • 関連する報告書
      2020 実施状況報告書
  • [学会発表] 窒素浄化に特化した水質浄化用高機能土壌団粒の創製2020

    • 著者名/発表者名
      佐藤邦明,岡本千尋,平野誠,増永二之
    • 学会等名
      第54回日本水環境学会年会
    • 関連する報告書
      2019 実施状況報告書
  • [学会発表] 窒素の溶脱抑制を目的とした炭化物による土壌改良2019

    • 著者名/発表者名
      佐藤邦明,熊崎大地,池田有希,増永二之
    • 学会等名
      第29回廃棄物資源循環学会研究発表会
    • 関連する報告書
      2018 実施状況報告書
  • [備考] 土壌圏生態工学研究室

    • URL

      http://www.ipc.shimane-u.ac.jp/ecotech-soil/index.html

    • 関連する報告書
      2021 実績報告書 2020 実施状況報告書 2019 実施状況報告書 2018 実施状況報告書

URL: 

公開日: 2018-04-23   更新日: 2023-01-30  

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