| 研究課題/領域番号 |
22KK0061
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| 研究種目 |
国際共同研究加速基金(国際共同研究強化(B))
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| 配分区分 | 基金 |
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| 審査区分 |
中区分22:土木工学およびその関連分野
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| 研究機関 | 長崎大学 |
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研究代表者 |
藤岡 貴浩 長崎大学, 工学研究科, 教授 (20759691)
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| 研究分担者 |
児玉谷 仁 鹿児島大学, 理工学域理学系, 准教授 (30434468)
竹内 悠 京都大学, 工学研究科, 助教 (70835272)
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| 研究期間 (年度) |
2022-10-07 – 2025-03-31
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| 研究課題ステータス |
交付 (2023年度)
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| 配分額 *注記 |
20,150千円 (直接経費: 15,500千円、間接経費: 4,650千円)
2024年度: 5,850千円 (直接経費: 4,500千円、間接経費: 1,350千円)
2023年度: 6,890千円 (直接経費: 5,300千円、間接経費: 1,590千円)
2022年度: 7,410千円 (直接経費: 5,700千円、間接経費: 1,710千円)
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| キーワード | オンライン計測 / 再生水 / 飲用再利用 / 膜分離 / 消毒副生成物 |
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| 研究開始時の研究の概要 |
本研究では、下水処理水を水道用水に再利用する飲用再利用の安全性を現状よりも大幅に高めるため、下水処理中の発がん性を有する消毒副生成物（ニトロソジメチルアミン、臭素酸）を常時モニタリングし、検出濃度に応じて水再生システムを制御する次世代型の水質管理手法を構築する。本国際研究成果を通して、国内外の水道における水質管理のパラダイムシフト（手分析検査⇒オンライン監視）への寄与が期待される。
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| 研究実績の概要 |
本研究の目的は、水再生システム内の消毒副生成物（ニトロソジメチルアミンと臭素酸）のオンライン監視を実現し、検出濃度に応じて水再生システムを制御する次世代型の水質管理手法を構築することである。臭素酸に係る2023年度の成果としては、オンライン臭素酸計とその付帯設備であるナノろ過膜ベースの前処理装置をテキサス州のサンマーカス下水処理場に設置し、三次処理後の下水にオゾン処理を行った下水処理水中の臭素酸イオン濃度を連続的にモニタリングしたことである。オゾン注入率を大幅に変更して臭素酸の生成量を変更した結果、オンライン分析装置と手分析の濃度の上下変動は追従することが分かり、オンライン臭素酸系の有用性を明らかにした。加えて、NDMAに係る2023年度の成果としては、米国にNDMA装置を設置してトレーニングを続けたこと、より長時間運転が可能になるようにセミミクロカラム(内径2.1mm)の分析カラムを採用し、それに合わせて流路等の最適化を行い、これまでと比べ必要となる溶離液流量を1/5にしたことである。この結果、5倍の連続運転が可能となった。一方で、試料注入量を1/10にする必要があり、感度測定感度を上昇させるため、光化学反応器や化学発光検出反応の最適化を進めている。
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| 現在までの達成度 (区分) |
現在までの達成度 (区分)
2: おおむね順調に進展している
理由
テキサス州立大学およびサンマーカス下水処理場にNDMA分析装置および臭素酸計を設置することができ、実際に下水処理水を用いた連続監視試験が実施できたため。
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| 今後の研究の推進方策 |
オゾン処理工程前後のNDMA濃度の変動性をオンライン計測で追跡すると共に、流入原水中の前駆体物質の評価を行うことで、消毒副生成物の濃度変動性の原因を明らかにする。
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