海水を利用した生物学的排水処理手法の開発

• 研究課題/領域番号: 24560658
• 研究種目: 基盤研究(C)
• 配分区分: 基金
• 応募区分: 一般
• 研究分野: 土木環境システム
• 研究機関: 茨城大学
• 研究代表者: 藤田 昌史 茨城大学, 工学部, 准教授 (60362084)
• 研究期間 (年度): 2012-04-01 – 2015-03-31
• 研究課題ステータス: 完了 (2014年度)
• 配分額: 5,070千円 (直接経費: 3,900千円、間接経費: 1,170千円); 2014年度: 1,430千円 (直接経費: 1,100千円、間接経費: 330千円); 2013年度: 1,820千円 (直接経費: 1,400千円、間接経費: 420千円); 2012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: 硫酸塩還元細菌 / 都市下水 / 海水 / 微生物燃料電池 / 生活排水 / 重金属 / 包括固定化 / 微生物群集構造解析

研究成果の概要

中部太平洋環礁国における実利用を想定して，海水を利用した排水処理手法を検討した．都市下水に海水を添加して嫌気回分式運転を行ったところ，82.4～91.1%の有機物除去率が得られた．16S DNAを解析したところ，海水存在下ではδ-Proteobacteriaに属する硫酸塩還元細菌やα-Proteobacteriaに属する発酵性細菌が有機物除去に関係することが明らかとなった．また，本手法により現地底質の汚染が問題となっているPb，Zn，Cuは主に金属硫化物として，68%以上除去できることがわかった．さらに，海水添加により内部抵抗が低くなることから，微生物燃料電池の適用が可能になることも示された．

研究成果

• [雑誌論文] ツバル国海岸の重金属汚染の評価と既設のSeptic Tankの活用を想定した除去手法の検討 (2014)
  • 著者名/発表者名: 王峰宇, 石渡恭之, 藤田昌史
  • 雑誌名: 土木学会論文集G（環境） 巻: 70 (7) ページ: 509-515
  • NAID: 130004962670
  • 査読あり / 謝辞記載あり
• [雑誌論文] Heavy metal contamination of coastal lagoon sediments: Fongafale Islet, Funafuti Atoll, Tuvalu (2014)
  • 著者名/発表者名: Fujita, M., Ide, Y., Sato, D., Kench, P. S., Kuwahara, Y., Yokoki, H., Kayanne, H.
  • 雑誌名: Chemosphere 巻: 95 ページ: 628-634
  • DOI: 10.1016/j.chemosphere.2013.10.023
  • 査読あり
• [雑誌論文] Possibility of biological wastewater treatment using seawater (2013)
  • 著者名/発表者名: Fujita, M., Inoue, R., Suzuki, J., Nittami, T.
  • 雑誌名: IWA-ASPIRE Regional Conference and Exhibition 巻: USB
• [雑誌論文] Anthropogenic impacts on water quality of the lagoonal coast of Fongafale Islet, Funafuti Atoll, Tuvalu (2013)
  • 著者名/発表者名: Fujita, M., Suzuki, J., Sato, D., Kuwahara, Y., Yokoki, H., Kayanne, H.
  • 雑誌名: Sustainability Science 巻: 8 号: 3 ページ: 381-390
  • DOI: 10.1007/s11625-013-0204-x
  • 査読あり
• [雑誌論文] ツバル国フナフチ環礁のラグーン海岸における生活排水の流出機構 (2012)
  • 著者名/発表者名: 藤田昌史, 井上龍太郎, 佐藤大作, 桑原祐史, 横木裕宗
  • 雑誌名: 土木学会論文集G（環境） 巻: 68 (5) ページ: 121-125
  • NAID: 130004560273
  • 査読あり
• [学会発表] 海水を利用した生物学的排水処理における発電能力の検討 (2015)
  • 著者名/発表者名: 王峰宇, 藤田昌史
  • 学会等名: 第48回日本水環境学会年会
  • 発表場所: 金沢大学
  • 年月日: 2015-03-16 – 2015-03-18
• [学会発表] ツバル国海岸の重金属汚染の評価と既設のSeptic Tankの活用を想定した除去手法の検討 (2014)
  • 著者名/発表者名: 王峰宇, 石渡恭之, 藤田昌史
  • 学会等名: 第51回環境工学研究フォーラム
  • 発表場所: 山梨大学
  • 年月日: 2014-12-20 – 2014-12-22
• [学会発表] 海水を利用した生物学的排処理における重金属の挙動 (2014)
  • 著者名/発表者名: 王峰宇, 井上龍太郎, 石渡恭之, 藤田昌史
  • 学会等名: 第47回日本水環境学会年会
  • 発表場所: 仙台
• [学会発表] 海水を利用した生物学的有機物除去法の検討 (2013)
  • 著者名/発表者名: 井上龍太郎, 新田見匡, 藤田昌史
  • 学会等名: 土木学会第50回環境工学研究フォーラム
  • 発表場所: 札幌
• [学会発表] 海水を利用した生活排水処理を担う活性汚泥の16S rDNA解析
  • 著者名/発表者名: 井上龍太郎, 新田見匡, 藤田昌史
  • 学会等名: 第47回日本水環境学会年会, 501, 2013/3/13（大阪）
  • 発表場所: 大阪
• [産業財産権] 海水を利用した下排水処理方法 (2012)
  • 発明者名: 藤田昌史, 横木裕宗, 桑原祐史, 佐藤大作
  • 権利者名: 国立大学法人茨城大学
  • 産業財産権種類: 特許
  • 産業財産権番号: 2012-244045
  • 出願年月日: 2012-11-06