畑作物における集落排水処理水・消化液のリスク評価と作物生育への関与の解明

2018 年度 実績報告書

• 研究課題/領域番号: 16K07946
• 研究機関: 琉球大学
• 研究代表者: 中野 拓治 琉球大学, 農学部, 教授 (30595202)
• 研究分担者: 凌 祥之 九州大学, 農学研究院, 教授 (10399363) ; 中村 真也 琉球大学, 農学部, 教授 (30336359) ; Md AmzadHossain 琉球大学, 農学部, 准教授 (50452959) ; 治多 伸介 愛媛大学, 農学研究科, 教授 (60218659) ; 中村 真人 国立研究開発法人農業・食品産業技術総合研究機構, 農村工学研究部門, 上級研究員 (60414463) ; 山岡 賢 国立研究開発法人農業・食品産業技術総合研究機構, 農村工学研究部門, ユニット長 (70373222)
• 研究期間 (年度): 2016-04-01 – 2019-03-31
• キーワード: 集落排水処理水 / 農業用利用 / 畑作物 / リスク評価 / 作物生育 / 運転操作 / 処理水質

研究実績の概要

本研究は，畑作物における農業集落排水処理水・消化液のリスク評価と作物生育への関与の解明を目的としており，平成30年度は琉球大学フィールドセンター内の試験ハウス施設において平成29年度に引き続き，小松菜及びミズナによるポット栽培試験を実施した。栽培試験（農業集落排水処理水区，水道水対照区，及び液肥水対照区）を通じて，処理水の水質特性を把握するとともに，作物生育状況と栄養生理学的手法の適用を踏まえた定量的な評価による処理水の畑作物の植物生理・病理への影響について検討した。栽培試験結果を踏まえると，処理水には作物生育に必要な窒素等の栄養塩類やホウ素等が含まれており，処理水利用では処理水中の窒素，リン，カリ等の主要成分による施肥効果とともに水道水利用に比較して物理的傷害やウイルス耐性などに優れた作物が生育した可能性が示唆された。農業集落排水処理水には作物生育に効果が存在しており，作物の元素吸収状況の変化を生じるなど減肥を通じた肥料の節約に繋がる可能性がある。沖縄県内で稼働中の5地区の農業集落排水施設において，処理方式・運転条件による影響と作物生育の関与を明らかにする観点から，BOD・窒素除去性能と運転管理手法に関しても検証を行った。連連続流入間欠ばっ気活性汚泥方式のBOD除去性能の安定を図るためには，流入水の水温と流入負荷に応じて水理学的滞留時間を確保するとともに，ばっ気槽内のMLSS濃度とばっ気空気量を適切に設定することの重要性が示唆された。下水処理水の灌漑利用に向けた国際基準策定の動向等に対応して，生物膜法と連続流入間欠ばっ気活性汚泥方式による農業集落排水処理水の灌漑利用からみた処理水の灌漑利用からみた水質特性と処理水質への影響因子や運転操作要因等を検討した。農業集落排水処理水の生育効果に関する検討結果と知見が処理水の灌漑用水としての再生利用に向けて活用されることが期待される。

研究成果

• [雑誌論文] 連続流入間欠ばっ気活性汚泥方式の農業集落排水施設におけるばっ気槽管理とBOD除去性能に関する研究 (2019)
  • 著者名/発表者名: 李雨桐，中野拓治，中村真也，山岡賢，阿部真己
  • 雑誌名: 農業農村工学会論文集 巻: 87 ページ: 112-121
  • 査読あり
• [雑誌論文] 農業集落排水施設流入汚水量の実態と影響要因に関する研究 (2018)
  • 著者名/発表者名: 李雨桐，山岡賢，阿部真己，畑恭子，中野拓治
  • 雑誌名: 農業農村工学会論文集 巻: 86 ページ: 243-253
  • 査読あり
• [雑誌論文] 熱帯・亜熱帯地域水環境に関する研究動向水処理技術 (2018)
  • 著者名/発表者名: 治多伸介
  • 雑誌名: 水環境学会誌 巻: 40（ A） ページ: 437－438
  • 査読あり
• [学会発表] 生物膜法による農業集落排水処理水の灌漑利用からみた水質特性 (2019)
  • 著者名/発表者名: 中野拓治，李雨桐，治多伸介，山岡賢
  • 学会等名: 平成３０年度日本水環境学会九州沖縄支部研究発表会
• [学会発表] 連続流入間欠ばっ気活性汚泥法による農業集落排水処理水の灌漑利用からみた水質特性 (2019)
  • 著者名/発表者名: 李雨桐，中野拓治，治多伸介，山岡賢
  • 学会等名: 平成３０年度日本水環境学会九州沖縄支部研究発表会
• [学会発表] ミズナ栽培試験による農業集落排水処理水の生育効果の検討 (2018)
  • 著者名/発表者名: 中野拓治，モハメド アムザド ホサイン，中村真也，治多伸介，山岡 賢，大山盛嗣
  • 学会等名: 平成３０年度農業農村工学会大会講演会
• [学会発表] 農業集落排水処理水で生育させた作物の元素吸収の特徴 (2018)
  • 著者名/発表者名: 治多伸介，佐野奈津子，久米 崇，中野拓治
  • 学会等名: 平成３０年度農業農村工学会大会講演会
• [学会発表] 連続流入間欠ばっ気活性汚泥方式の農業集落排水施設のBOD除去性能と運転操作因子 (2018)
  • 著者名/発表者名: 李雨桐，阿部真己，山岡 賢，中野拓治
  • 学会等名: 平成３０年度農業農村工学会大会講演会