| 研究分担者 |
大成 博文 徳山工業高等専門学校, 土木建築工学科, 教授 (30045041)
宮本 仁志 神戸大学, 工学部, 助手 (50283867)
神田 徹 神戸大学, 工学部, 教授 (30029144)
松尾 克美 中電技術コンサルタント(株), 環境調査室, 課長(研究職)
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| 研究概要 |
先行する準備研究において,試験運用されたマイクロバブルによる貯水池水質浄化システムの実用化を図った.実際には水質浄化プラントを運用しながら,実用化に際しての問題点を抽出し,システムの構築・改良を行った.プラント稼働前後の水質観測データの比較から浄化効率を評価するともに,水質予測モデルを援用しながらシステムの最適運用方法を検討した.準備研究で得られた知見から,貯水池の富栄養化現象においては,底泥からの嫌気的溶出によって駆動される熱塩循環が重要な役割を果たしていることが明らかになっている.本研究においては,これを組み入れた水質・生態系モデルを構築し,浄化システムの最適運用方法に関する模擬実験を行った.対象貯水池においては水質観測を実施し,栄養塩・有機物質・藻類など水質諸項目におよぼす溶存酸素濃度・熱塩循環強度の影響を明らかにした.まず,曝気開始前の自然状態における水質データより貯水池の酸素消費速度を算出し,水質浄化プラントの施設規模を算出するとともに,曝気水深,送気量,エアレータの台数など実用システムを設計・施工した,また,曝気にともなう溶解成分の析出と濁度増加,藻類の増力による透明度低下など,浮遊態項目の時空間的分布を計測する手段として,画像の輝度情報を利用した浮遊物質濃度の計測手法を開発した.また,耐摩耗性やマイクロバブル発生効率を向上させるために,エアレータを改良し,新型エアレータを開発した.水質浄化プラントの実用化にあたっては,送水系・送気系・送電系ならびに水上施設の仮設構造部を永年耐久構造とするための設計を行うとともに,保守点検の省力化と運転コスト低減のためにシステムを単純な構造とすることに成功した.これにより,低廉なシステムの設計・施工が可能となる.本研究で開発された水質浄化プラントについては,来年度以降にいくつかの貯水池に適用するべく準備を進めている.
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