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水中の砒素・鉄・マンガン反応吸着過程のリアルタイム観測による除去装置運転最適化

研究課題

研究課題/領域番号 20560506
研究種目

基盤研究(C)

配分区分補助金
応募区分一般
研究分野 土木環境システム
研究機関京都大学

研究代表者

藤川 陽子  京都大学, 原子炉実験所, 准教授 (90178145)

研究分担者 菅原 正孝  大阪産業大学, 人間環境学部, 教授 (60026119)
濱崎 竜英 (濱崎 竜秀)  大阪産業大学, 人間環境学部, 准教授 (50340617)
八島 浩  京都大学, 原子炉実験所, 助教 (40378972)
研究期間 (年度) 2008 – 2010
研究課題ステータス 完了 (2010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)
2010年度: 1,170千円 (直接経費: 900千円、間接経費: 270千円)
2009年度: 1,430千円 (直接経費: 1,100千円、間接経費: 330千円)
2008年度: 1,820千円 (直接経費: 1,400千円、間接経費: 420千円)
キーワード砒素 / 鉄 / マンガン / 鉄バクテリア / 除去 / 地下水 / XAFS / 酸化 / 吸着 / リアルタイム / 連続通水 / EXAFS
研究概要

研究を開始して2年はろ材上に生息する微生物による水中2価マンガンの酸化とろ材上でのマンガン沈積の進行をin-situ条件下で観測するためのXAFS(x-ray absorption fine structure, x線)測定方法を検討した。カプトンフィルムの窓付きのカラムを自作し、Quick XAFSによりろ材表面に濃集するマンガンのK吸収端におけるXANESスペクトル取得を試行した。4mg/L程度のマンガン溶液の連続通水時のマンガンの生物酸化現象が観測可能となった。その後、ろ材上に生息する微生物による水中砒素の除去を、実際の現場試験装置と同じ連続通水条件下で観測するためのXAFS測定方法を検討した。カプトンフィルムの窓付きの耐圧カラムを自作し、Quick XAFSにより砒素のK吸収端におけるXANESスペクトルを取得した。4mg/Lの3価砒素と8から40mg/Lの濃度の鉄を含む溶液を連続通水した時の生物ろ材表面における砒素の連続的な吸着を観測することが可能になった。その結果から、(1)3価砒素のままでの吸着、と共に(2)3価として吸着された砒素の5価への酸化、もしくは砒素が5価に酸化されてからの吸着、が同時並行的に起こっていると考えた。

報告書

(4件)
  • 2010 実績報告書   研究成果報告書 ( PDF )
  • 2009 実績報告書
  • 2008 実績報告書
  • 研究成果

    (47件)

すべて 2011 2010 2009 2008 その他

すべて 雑誌論文 (16件) (うち査読あり 7件) 学会発表 (28件) 図書 (2件) 備考 (1件)

  • [雑誌論文] ベトナム・ハノイにおける「生物ろ過による水中の鉄・砒素同時除去」セミナー2011

    • 著者名/発表者名
      藤川陽子
    • 雑誌名

      環境技術

      巻: 40 ページ: 247-251

    • NAID

      10029250172

    • 関連する報告書
      2010 実績報告書
  • [雑誌論文] 6-year pilot study of the biological filtration for low-cost arsenic removal2010

    • 著者名/発表者名
      藤川陽子, 菅原正孝, 濱崎竜英, Yoneda, D., Minami, A., Sugimoto, Y., Iwasaki, H., 高田勝己, Tani, S.
    • 雑誌名

      Arsenic in Geoshpere and Human Diseases

      ページ: 457-459

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      2010 研究成果報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] Field analysis of arsenic by voltammetry -Practical techniques for reduction of interferences2010

    • 著者名/発表者名
      Lewtas P., 藤川陽子, 濱崎竜英, 菅原正孝, Yoneda D.
    • 雑誌名

      Arsenic in Geoshpere and Human Diseases

      ページ: 4830385-4830385

    • 関連する報告書
      2010 研究成果報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] 6-year pilot study of the biological filtration for low-cost arsenic removal2010

    • 著者名/発表者名
      Y.Fujikawa, 他
    • 雑誌名

      Arsenic in Geoshpere and Human Diseases

      巻: 3 ページ: 457-459

    • 関連する報告書
      2010 実績報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] Field analysis of arsenic by voltammetry -Practical techniques for reduction of interferences.2010

    • 著者名/発表者名
      P.Lewtas, Y.Fujikawa, 他
    • 雑誌名

      Arsenic in Geoshpere and Human Diseases

      巻: 3 ページ: 483-485

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      2010 実績報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] 砒素・鉄・マンガン・アンモニア同時除去の鉄バクテリア生物ろ過2010

    • 著者名/発表者名
      藤川陽子, 他
    • 雑誌名

      大阪産業大学人間環境論集

      巻: 9 ページ: 261-276

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      2010 実績報告書
  • [雑誌論文] 砒素・鉄・マンガン・アンモニア同時除去の鉄バクテリア生物ろ過2010

    • 著者名/発表者名
      藤川陽子、菅原正孝、濱崎竜英、米田大輔、南淳志、杉本裕亮、岩崎元
    • 雑誌名

      大阪産業大学人間環境論集 9

      ページ: 261-270

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  • [雑誌論文] 生物起源資材による有害金属成分等の選択的吸着と資材選抜の考え方2009

    • 著者名/発表者名
      藤川陽子、菅原正孝、濱崎竜英
    • 雑誌名

      用水と廃水 51(9)

      ページ: 571-580

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  • [雑誌論文] 生物起源資材による有害金属成分等の選択的吸着と資材選抜の考え方2009

    • 著者名/発表者名
      藤川陽子、菅原正孝、濱崎竜英
    • 雑誌名

      用水と廃水 51

      ページ: 571-580

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      2009 実績報告書
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    • 著者名/発表者名
      藤川陽子、濱崎竜英、菅原正孝、杉本裕亮、南淳志、ポール ルータス
    • 雑誌名

      第15回地下水・土壌汚染とその防止対策に関する研究集会 講演集 15

      ページ: 680-685

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  • [雑誌論文] 携帯型分析器を用いたベトナム・ネパールの地下水の砒素含有状況調査2009

    • 著者名/発表者名
      藤川陽子、濱崎竜英、菅原正孝、杉本裕亮、南淳志、Phan Do Hung、Suresh Das Shrestha、Paul Lewtas
    • 雑誌名

      環境衛生工学研究 23

      ページ: 179-183

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    • 著者名/発表者名
      T. Hamasaki, Y. Fujikawa, M. Sugahara, A. Mlnami, D. Yoneda, K. Tonokai, S. Tani, K. Nishida
    • 雑誌名

      Proceedings of IWA World Water Congress

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      2008 実績報告書
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    • 著者名/発表者名
      藤川陽子, Yashima H., Minami A., 濱崎竜英, 菅原正孝, Honma T.
    • 雑誌名

      IWA World Conference, Vienna, Austria

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      2010 研究成果報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] 鉄バクテリア活用の水処理技術 3.実用化に向けての技術と事例2008

    • 著者名/発表者名
      藤川陽子、池島正浩、雪本正佳、田村太喜男、高田勝己、濱崎竜英
    • 雑誌名

      用水と廃水 50(4)

      ページ: 277-287

    • NAID

      40015981991

    • 関連する報告書
      2010 研究成果報告書
  • [雑誌論文] 鉄バクテリア活用の水処理技術 3. 実用化に向けての技術と事例2008

    • 著者名/発表者名
      藤川陽子, 池島正浩, 雪本正佳, 田村太喜男, 高田勝己, 濱崎竜英
    • 雑誌名

      用水と廃水 50

      ページ: 277-287

    • NAID

      40015981991

    • 関連する報告書
      2008 実績報告書
  • [雑誌論文] XANES Analysis of Mechanisms of Arsenic (III) Removal in the Reactor Colonized by Iron Bacteria : Arsenic (III) Oxidized after Sorption?2008

    • 著者名/発表者名
      Fujikawa Y., Yashima H., Minami A., Hamasaki T., Sugahara M., Honma T.
    • 雑誌名

      Proceedings of IWA World Water Congress

    • 関連する報告書
      2008 実績報告書
    • 査読あり
  • [学会発表] 高速通水条件下での生物ろ過法による砒素・鉄処理過程のリアルタイムXAFS測定2011

    • 著者名/発表者名
      藤川陽子、岩崎元、橋口亜由未、濱崎竜英、菅原正孝、本間徹生、平山明香
    • 学会等名
      第45回日本水環境学会年会
    • 発表場所
      札幌
    • 年月日
      2011-03-18
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      2010 実績報告書 2010 研究成果報告書
  • [学会発表] ベトナムにおける鉄バクテリア法の適用2011

    • 著者名/発表者名
      岩崎元、藤川陽子, 他
    • 学会等名
      第45回日本水環境学会年会
    • 発表場所
      札幌
    • 年月日
      2011-03-18
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      2010 実績報告書
  • [学会発表] 鉄バクテリア法砒素・マンガン除去のパイロット試験-7年目の課題-2010

    • 著者名/発表者名
      岩崎元、藤川陽子, 他
    • 学会等名
      環境技術学会第10回研究大会
    • 発表場所
      京都
    • 年月日
      2010-09-10
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  • [学会発表] アジア途上国への鉄バクテリア法の適用に向けての装置運転条件の検討2010

    • 著者名/発表者名
      橋口亜由未、藤川陽子, 他
    • 学会等名
      環境技術学会第10回研究大会
    • 発表場所
      京都
    • 年月日
      2010-09-10
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      2010 実績報告書
  • [学会発表] 鉄バクテリア法砒素除去に伴い発生する汚泥の砒素溶出特性の検討2010

    • 著者名/発表者名
      藤川陽子, 他
    • 学会等名
      第65回土木学会年次学術講演会
    • 発表場所
      札幌
    • 年月日
      2010-09-03
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      2010 実績報告書
  • [学会発表] 鉄バクテリア法で形成される鉄・マンガン酸化物中のマンガン価数の変化2010

    • 著者名/発表者名
      橋口亜由未、藤川陽子, 他
    • 学会等名
      第65回土木学会年次学術講演会
    • 発表場所
      札幌
    • 年月日
      2010-09-03
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      2010 実績報告書
  • [学会発表] ベトナムにおける鉄バクテリア法による地下水中砒素等除去の現状と課題2010

    • 著者名/発表者名
      岩崎元、藤川陽子, 他
    • 学会等名
      第65回土木学会年次学術講演会
    • 発表場所
      札幌
    • 年月日
      2010-09-03
    • 関連する報告書
      2010 実績報告書
  • [学会発表] 連続通水の生物反応塔におけるマンガン等の吸着・酸化過程のリアルタイム観測の試み2010

    • 著者名/発表者名
      藤川陽子, 杉本裕亮, 岩崎元, 橋口亜由美, 田中裕佳, 濱崎竜英, 菅原正孝, 本間徹生, 平山明香
    • 学会等名
      第44回日本水環境学会年会
    • 発表場所
      福岡
    • 年月日
      2010-03-16
    • 関連する報告書
      2010 研究成果報告書
  • [学会発表] 連続通水の生物反応塔におけるマンガン等の吸着・酸化過程のリアルタイム観測の試み2010

    • 著者名/発表者名
      藤川陽子、杉本裕亮、岩崎元、橋口亜由美、田中裕佳、濱崎竜英、菅原正孝、本間徹生、平山明香
    • 学会等名
      第44回 日本水環境学会年会
    • 発表場所
      福岡
    • 年月日
      2010-03-16
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      2009 実績報告書
  • [学会発表] 鉄バクテリア法における砒素除去効率向上のための運転条件の検討2010

    • 著者名/発表者名
      岩崎元、杉本裕亮、姜博、橋口亜由未、田中裕佳、菅原正孝、濱崎龍英、藤川陽子、谷外司
    • 学会等名
      第44回 日本水環境学会年会
    • 発表場所
      福岡
    • 年月日
      2010-03-16
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      2009 実績報告書
  • [学会発表] 室内カラム実験及び現場試験による溶解性マンガン生物酸化機構の検討2010

    • 著者名/発表者名
      杉本裕亮、藤川陽子、米田大輔、岩崎元、田中裕佳、橋口亜由美、菅原正孝、濱崎竜英、谷外司
    • 学会等名
      第44回 日本水環境学会年会
    • 発表場所
      福岡
    • 年月日
      2010-03-15
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      2009 実績報告書
  • [学会発表] 鉄バクテリア法の海外展開にむけて-ハノイ周辺とカトマンズでの地下水調査2009

    • 著者名/発表者名
      杉本裕亮、藤川陽子、菅原正孝、岩崎元
    • 学会等名
      第9回環境技術学会研究発表大会
    • 発表場所
      大阪
    • 年月日
      2009-09-11
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      2009 実績報告書
  • [学会発表] 鉄バクテリア法におけるLV600m/dayでのアンモニア・砒素・鉄・マンガン同時除去2009

    • 著者名/発表者名
      岩崎元、藤川陽子、菅原正孝、杉本裕亮
    • 学会等名
      第9回環境技術学会研究発表大会
    • 発表場所
      大阪
    • 年月日
      2009-09-11
    • 関連する報告書
      2009 実績報告書
  • [学会発表] 鉄バクテリア法による砒素除去後の逆洗汚泥処理法の検討2009

    • 著者名/発表者名
      姜博、藤川陽子、菅原正孝、米田大輛
    • 学会等名
      第9回環境技術学会研究発表大会
    • 発表場所
      大阪
    • 年月日
      2009-09-11
    • 関連する報告書
      2009 実績報告書
  • [学会発表] 塩素酸対策としての水中アンモニア・鉄・マンガン・砒素の生物処理法2009

    • 著者名/発表者名
      藤川陽子、杉本裕亮、岩崎元、菅原正孝、濱崎竜英、南淳志、高田勝己、谷外司、櫻井伸治、本間徹生
    • 学会等名
      土木学会第64回年次学術講演会
    • 発表場所
      福岡
    • 年月日
      2009-09-03
    • 関連する報告書
      2009 実績報告書
  • [学会発表] Biological Elimination of Iron, Manganese, Arsenic and Ammonia to Replace the Existing System2009

    • 著者名/発表者名
      Y.Fujikawal, K.Takada, A.Minami, S.Tani, Y.Sugimoto, T.Hamasaki, M.Sugahara, K.Tonokai
    • 学会等名
      The 8th International Symposium on Water Supply, Kobe, Japan
    • 発表場所
      Kobe
    • 年月日
      2009-06-11
    • 関連する報告書
      2009 実績報告書
  • [学会発表] 生物酸化鉄による3価砒素の吸着現象の特異性2009

    • 著者名/発表者名
      藤川陽子, 南淳志, 杉本裕亮, 水嶋智之, 佐藤文仁, 濱崎竜英, 菅原正孝, 櫻井伸治, 八島浩, 本間徹生, 平山明香
    • 学会等名
      第43回日本水環境学会年会
    • 発表場所
      山口
    • 年月日
      2009-03-18
    • 関連する報告書
      2010 研究成果報告書
  • [学会発表] 生物酸化鉄による3価砥素の吸着現象の特異性2009

    • 著者名/発表者名
      藤川陽子, 南淳志, 杉本裕亮, 水嶋智之, 佐藤文仁, 濱崎竜英, 菅原正孝, 櫻井伸治, 八島浩, 本間徹生, 平山明香
    • 学会等名
      第41回日本水環境学会年会
    • 発表場所
      山口大学
    • 年月日
      2009-03-18
    • 関連する報告書
      2008 実績報告書
  • [学会発表] 生物酸化法によるアンモニア等除去-浄水処理のためのパイロット試験2009

    • 著者名/発表者名
      杉本裕亮, 藤川陽子, 南淳志, 谷外司, 濱崎竜英, 菅原正孝
    • 学会等名
      第41回日本水環境学会年会
    • 発表場所
      山口大学
    • 年月日
      2009-03-18
    • 関連する報告書
      2008 実績報告書
  • [学会発表] 鉄バクテリアへの3価砒素及び5価砒素の吸着速度2008

    • 著者名/発表者名
      杉本裕亮, 南淳志, 濱崎竜英, 藤川陽子
    • 学会等名
      第8回環境技術学会研究発表大会
    • 発表場所
      大阪教育大学
    • 年月日
      2008-09-19
    • 関連する報告書
      2008 実績報告書
  • [学会発表] 鉄バクテリア法による浄水製造における課題2008

    • 著者名/発表者名
      南淳志, 藤川陽子, 谷外司, 高田勝己, 杉本祐亮, 濱崎竜英, 菅原正孝
    • 学会等名
      第8回環境技術学会研究発表大会
    • 発表場所
      大阪教育大学
    • 年月日
      2008-09-19
    • 関連する報告書
      2008 実績報告書
  • [学会発表] 地下水・湧水中砒素除去の鉄バクテリア法の原理-XAFSとパイロット試験による検討2008

    • 著者名/発表者名
      藤川陽子, 南淳志, 杉本裕亮, 櫻井伸治, 菅原正孝, 濱崎竜英, 本間徹生
    • 学会等名
      土木学会第63回年次学術講演会
    • 発表場所
      東京
    • 年月日
      2008-09-12
    • 関連する報告書
      2010 研究成果報告書
  • [学会発表] 地下水・湧水中砒素除去の鉄バクテリア法の原理-XAFSとパイロット試験による検討2008

    • 著者名/発表者名
      藤川陽子, 南淳志, 杉本裕亮, 櫻井伸治, 菅原正孝, 濱崎竜英, 本間徹生
    • 学会等名
      土木学会第63回年次学術講演会
    • 発表場所
      東北大学
    • 年月日
      2008-09-12
    • 関連する報告書
      2008 実績報告書
  • [学会発表] Arsenic Removal from Groundwater using indigenous Iron and Manganese Oxdizing Bacteria2008

    • 著者名/発表者名
      T. Hamasaki, Y. Fujikawa, M. Sugahara, A. Minami, D. Yoneda, K. Tonokai, S. Tani, K Nishida
    • 学会等名
      IWA World Water Congress
    • 発表場所
      Vienna, Austria
    • 年月日
      2008-09-09
    • 関連する報告書
      2008 実績報告書
  • [学会発表] XANES Analysis of Mechanisms of Arsenic (III) Removal in the Reactor Colonized by Iron Bacteria : Arsenic (III) Oxidized after Sorption?2008

    • 著者名/発表者名
      Fujikawa Y., Yashima H., Minami A., Hamasaki T., Sugahara M., Honma T.
    • 学会等名
      TWA World Water Congress
    • 発表場所
      Vienna, Austria
    • 年月日
      2008-09-08
    • 関連する報告書
      2008 実績報告書
  • [学会発表] 生物濾過法による地下水中砒素・鉄・マンガン・アンモニア同時除去-ろ材の選択と馴致条件について2008

    • 著者名/発表者名
      藤川陽子, 南淳志, 杉本裕亮, 谷外司, 高田勝巳, 菅原正孝, 濱崎竜英, 殿界和夫
    • 学会等名
      京都大学環境衛生工学シンポジウム
    • 発表場所
      京都
    • 年月日
      2008-08-01
    • 関連する報告書
      2008 実績報告書
  • [学会発表] 地下水・湧水中砒素除去の鉄バクテリア法の原理2008

    • 著者名/発表者名
      川陽子, 濱崎竜英, 菅原正孝, 南淳志, 本間徹生, 高田勝己
    • 学会等名
      第14回地下水・土壌汚染とその防止対策に関する研究集会
    • 発表場所
      埼玉会館
    • 年月日
      2008-06-26
    • 関連する報告書
      2008 実績報告書
  • [学会発表] 地下水・湧水中鉄バクテリア法の性能と課題2008

    • 著者名/発表者名
      濱崎竜英, 藤川陽子, 菅原正孝, 殿界和夫, 西田一雄, 谷外司
    • 学会等名
      第14回地下水・土壌汚染とその防止対策に関する研究集会
    • 発表場所
      埼玉会館
    • 年月日
      2008-06-25
    • 関連する報告書
      2008 実績報告書
  • [図書] 水浄化技術の最新動向(第一章6節 鉄バクテリア法砒素・マンガン除去)2011

    • 著者名/発表者名
      藤川陽子
    • 出版者
      シーエムシー出版(印刷中)
    • 関連する報告書
      2010 研究成果報告書
  • [図書] 水浄化技術の最新動向(第一章6節鉄バクテリア法砒素・マンガン除去)2011

    • 著者名/発表者名
      藤川陽子
    • 出版者
      シーエムシー出版(印刷中)
    • 関連する報告書
      2010 実績報告書
  • [備考] ホームページ等

    • 関連する報告書
      2010 研究成果報告書

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公開日: 2008-04-01   更新日: 2016-04-21  

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