| 研究課題/領域番号 |
18H04153
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| 研究機関 | 立命館大学 |
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研究代表者 |
中島 淳 立命館大学, OIC総合研究機構, 上席研究員 (00309098)
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| 研究分担者 |
神子 直之 立命館大学, 理工学部, 教授 (70251345)
惣田 訓 立命館大学, 理工学部, 教授 (30322176)
佐藤 圭輔 立命館大学, 理工学部, 准教授 (30456694)
近本 智行 立命館大学, 理工学部, 教授 (60388113)
宗本 晋作 立命館大学, 理工学部, 教授 (20581490)
李 明香 立命館大学, 理工学部, 准教授 (00734766)
吉川 直樹 立命館大学, 理工学部, 講師 (10583271)
清水 聡行 立命館大学, 理工学部, 講師 (50584025)
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| 研究期間 (年度) |
2018-04-01 – 2022-03-31
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| キーワード | 自立型水・エネルギーシステム / 水再生循環 / 省・創・蓄エネルギー / 循環型社会 / レジリエンス社会 |
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| 研究実績の概要 |
（1）水再生技術・水循環システム開発：膜、紫外線、自然型浄化の技術開発に着手した。雑排水の生物処理と膜処理を組み合わせた最適な技術について、長期モニタリング調査を実施している。また、オゾン等を用いた酸化処理による難分解性有機物の分解および生分解性向上の検討を行った。さらに、様々な紫外線ランプを用いた消毒効果や紫外線と過酸化水素等とを組み合わせた効率的な促進酸化処理の検討をすすめた。自然型浄化方法については、人工湿地法および微生物と藻類を併用した水再生実験の実施とその評価手法について、検討を開始した。途上国の雨水利用システムの特徴を調査して、その高度化・強靭化のための膜処理と紫外線の利用の検討を開始した。
（2）建築設備・エネルギーマネジメント：創エネ技術と蓄エネ技術の最適化のための研究に着手した。太陽光発電、燃料電池、蓄電池を用いたVPP（Virtual Power Plant）構想を目指す実証的実験を開始した。すなわち、オフグリッド住宅・建物をモデル化した実証建物を用いて、EV（電気自動車）を含めた家庭での電力自給・売買電の検討を開始した。また、屋根通気層を利用したPCM（Phase change material：潜熱蓄熱材）による空調エネルギー削減効果について、実在住宅を対象として、その蓄放熱量を検討した。さらに、太陽熱を利用して外皮を介して室内を除湿するシステムを提案し、試験体による実験および数値シミュレーションを開始した。
（3）システム提案・LCA評価：本研究で開発する技術の社会実装へ向けた自立型水・エネルギーシステムの検討に着手した。まず、（1）で研究対象とした大学キャンパス内の建築物からの雑排水再生に関して、ライフサイクルアセスメント（LCA）による評価を実施した。また、システム提案対象地域の検討のため、東南アジアや南アジアの研究組織との共同研究を検討した。
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| 現在までの達成度 (区分) |
現在までの達成度 (区分)
1: 当初の計画以上に進展している
理由
（1）水再生技術・水循環システム開発：膜および紫外線の技術をベースとしながらも、イノベーティブな技術開発として、それらの酸化処理との組み合わせや、自然型浄化方法への取り組み等に着手することが出来た。
（2）建築設備・エネルギーマネジメント：大学内のグリーンビルディング実験棟やエネマネハウス2015「水と暮らしの重ね箱」での設計と装置の設置の経験をベースとして、VPP構想への研究のシフトを順調にすすめることが出来た。また、建築の省エネルギー技術の性能を数値シミュレーションにより評価することが出来た。
（3）システム提案・LCA評価：水再生技術・水循環システム開発と連動した研究が推進出来たとともに、ベトナム、中国、インド等の研究施設との研究交流をすすめることが出来た。
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| 今後の研究の推進方策 |
（1）水再生技術・水循環システム開発：膜、紫外線、自然型浄化の技術開発を継続する。具体的には、雑排水を対象とした生物処理と膜処理を組み合わせた最適な技術を検討、オゾン等を用いた酸化処理による難分解性有機物の分解および生分解性向上の検討、UV-LEDや真空紫外線といった様々な紫外線ランプを用いた消毒効果や紫外線と過酸化水素等とを組み合わせた効率的な促進酸化処理の検討等を行う。また、人工湿地法による水再生循環技術の検討を継続する。さらに、協力企業とも共同して雨水貯留およびその利用について、膜や紫外線を用いた質向上の試験を行い、災害時も考慮した強靭な自立型システムを検討する。
（2）建築設備・エネルギーマネジメント：創エネ技術と蓄エネ技術の最適化に関して、様々な建物の利用状況、自然状況で期間積算のエネルギー消費をゼロとするシナリオの検討およびVirtual Power Plant（VPP）が構築できるシナリオの検討を継続する。さらに、居住空間の快適性を重視した検討をすすめる。
（3）システム提案・LCA評価：本研究で開発する技術の社会実装へ向けた自立型水・エネルギーシステムの検討を継続する。ベトナムを対象に具体的なシステムの提案とLCA評価の対象地域選定を検討する。
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