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2009 年度 実績報告書

「混ぜない」,「集めない」をコンセプトとした資源回収型排水処理技術の開発と評価

研究課題

研究課題/領域番号 21226013
研究機関北海道大学

研究代表者

船水 尚行  北海道大学, 大学院・工学研究科, 教授 (10113622)

研究分担者 高橋 正宏  北海道大学, 大学院・工学研究科, 教授 (80355932)
大瀧 雅寛  お茶の水女子大学, 大学院・人間文化創成科学研究科, 准教授 (70272367)
礒田 博子  筑波大学, 大学院・生命環境科学研究科, 教授 (00375429)
木村 克輝  北海道大学, 大学院・工学研究科, 准教授 (10292054)
キーワード糞便処理 / 尿処理 / 雑排水処理 / コンポストトイレの衛生学的管理手法 / バイオアッセイ / 細胞ストレス応答 / 微生物損傷レベル / 排水分離分散型処理
研究概要

2009年度はシステムを構成する要素技術に関する研究を主に実施した.以下にその概要を記す.
(1)要素研究-1し尿処理:コンポストトイレの水分蒸発能力と供給空気の温度,湿度の関係を求める方法を開発し,供給水分量を基礎とした,コンポスト型トイレの設計法を確立した.次にコンポストトイレの低コスト化の方策として,手動撹拌,無加温型コンポストトイレの試作を行った.良好な糞便分解を確認した.ただし,撹拌翼の構造については,継続した研究が必要である.尿中医薬品の医薬品の低電圧電解処理の可能性を検討するため,リン酸バッファ中にて,の医薬品について電解処理特性をサイクリックボルタンメトリー(CV)により測定し,かつ医薬品の電解酸化特性を測定した.その結果,1.5V以下の電圧で医薬品の処理が可能であることが示された.
(2)要素研究-2雑排水処理再利用技術:分散型システムでは,排水の流量と水質変動が著しいが,処理システムを簡略化するために流量調整槽を設けず,かつ,ポンプを用いない膜分離型生物反応層の処理特性を検討し,界面活性剤を含め,所定の処理水質が得られることが確認された.自然流下方式+流量調整槽無しで運転する傾斜土層法の処理特性を検討し,病原微生物除去,界面活性剤除去に必要な装置設計法開発に必要な基礎数値を得た.
(3)要素研究-3微量汚染物質モニタリング:HSP47及びHSP90β遺伝子導入細胞作製の結果、それぞれ10Line以上の「HEK293-HSP47細胞」、「HEK293-HSP90β細胞」、「Caco-2-HSP47細胞」、「Caco-2HSP90β細胞」の作製に成功した。さらに、作製した各Line細胞においてLPS処理による細胞ストレス反応を確認した。微量汚染物質のモニタリングの可能性が示された.
(4)要素研究-4衛生学的管理手法:コンポスト中での微生物の損傷レベルを異なる3種の培地にて測定した結果,膜損傷や特定酵素の損傷のみといった半致死的な不活化は生じておらず,全て致命的な損傷が与えられれていることが確認された.また,微生物の濃度減少を左右する因子として既に知られている温度と含水率以外の因子としてコンポスト中に共存する微生物の存在や,共存物質の影響について検討した.
(5)実証実験:インドネシアにおいて,コンポスト型トイレを試作し,運転を開始した.

  • 研究成果

    (30件)

すべて 2010 2009 その他

すべて 雑誌論文 (9件) (うち査読あり 9件) 学会発表 (19件) 備考 (1件) 産業財産権 (1件)

  • [雑誌論文] Rational design of an onsite volume reduction system for source-separated urine2010

    • 著者名/発表者名
      Pahore Masoom, R.Itoh, N.Funamizu
    • 雑誌名

      Environmental Technology (In Press)

    • 査読あり
  • [雑誌論文] Stress response of heavy metals mixture present in wastewater and Ieachate on HSP 47-tranformed cells2010

    • 著者名/発表者名
      Fahmi Ben Fredj, Mitsuteru Irie, Junkyu Han, Parida Yamada, Atef Limam, Ahmed Ghrabi Takahiro Morio, Hiroko Isoda
    • 雑誌名

      Environmental Toxicology and Chemistry (In Press)

    • 査読あり
  • [雑誌論文] Flat-plate submerged membrane bioreactor for the treatment of higher-load graywater2010

    • 著者名/発表者名
      Huelgas, A., Nagata, H., Funamizu N.
    • 雑誌名

      Desalination 250

      ページ: 162-166

    • 査読あり
  • [雑誌論文] Survey on LPS Endotoxin in rejected water from sludge treatment facility2009

    • 著者名/発表者名
      Guizani M., Dhahbi M., N.Funamizu
    • 雑誌名

      J.Environ. Monit. 11

      ページ: 1935-1941

    • 査読あり
  • [雑誌論文] Assessment of endotoxin activity in wastewater treatment plants2009

    • 著者名/発表者名
      Guizani M., Dhahbi M., N.Funamizu
    • 雑誌名

      J.Environ. Monit. 11

      ページ: 1421-1427

    • 査読あり
  • [雑誌論文] Simulation of accumulated matter from human feces in the sawdust matrix of the composting toilet2009

    • 著者名/発表者名
      Hotta S., Funamizu N.
    • 雑誌名

      Bio-resource technology 100(3)

      ページ: 1310-1314

    • 査読あり
  • [雑誌論文] Effect of organic loading rate for onsite treatment of kitchen sink waste water using subMBR.2009

    • 著者名/発表者名
      Huelgas, A., Nagata, H., Funamizu Aileen
    • 雑誌名

      ENVIRONMENTAL ENGINEERING SCIENCE 26(1)

      ページ: 15-23

    • 査読あり
  • [雑誌論文] Comparison between treatment of kitchen sink wastewater and mixture of kitchen sink and washing machine wastewaters2009

    • 著者名/発表者名
      Huelgas, A., Nakajima, M., Nagata, H., Funamizu, N.
    • 雑誌名

      Environmental Technology 30(1)

      ページ: 111-117

    • 査読あり
  • [雑誌論文] Environmental Risk Assessment of Water Resources in Arid and Semi-arid Lands Using Bioassays Systems.2009

    • 著者名/発表者名
      Fahmi Ben Fredj, Mitsuteru Irie, Junkyu Han, Parida Yamada, Atef Limam, Ahmed Ghrabi, Hiroko Isoda,
    • 雑誌名

      Journal of Arid Land Studies 19(1)

      ページ: 261-264

    • 査読あり
  • [学会発表] Composting Toilets and sanitation research in Hokkaido University2010

    • 著者名/発表者名
      Funamizu N.
    • 学会等名
      Invited Lecture at TAMK
    • 発表場所
      TAMK, Tampere, Finland
    • 年月日
      2010-03-15
  • [学会発表] Key concept of the water and sanitation : Onsite wastewater differentiable treatment system2010

    • 著者名/発表者名
      Funamizu N.
    • 学会等名
      1^<st> workshop of "Ameli-Eaur" project
    • 発表場所
      2iE, Ouagadougou, Burkina Faso
    • 年月日
      2010-03-10
  • [学会発表] Collection and reuse of graywater in urban area2010

    • 著者名/発表者名
      Takahashi Masahiro
    • 学会等名
      1^<st> workshop of "Ameli-Eaur" project
    • 発表場所
      2iE, Ouagadougou, Burkina Faso
    • 年月日
      2010-03-10
  • [学会発表] Design of the composting toilet2010

    • 著者名/発表者名
      Ryusei Itoh
    • 学会等名
      1^<st> workshop of "Ameli-Eaur" project
    • 発表場所
      2iEOuagadougou, Burkina Faso
    • 年月日
      2010-03-10
  • [学会発表] 大腸菌ファージの不活化を基にしたコンポスト型トイレにおける病原ウイルスの挙動モデル2009

    • 著者名/発表者名
      風間しのぶ, 溜池成江, 中川直子, 大瀧雅寛
    • 学会等名
      第46回環境工学フォーラム
    • 発表場所
      新島学園短期大学,高崎市
    • 年月日
      20091127-20091129
  • [学会発表] Risk assessment of soils irrigated with wastewater in Tunisia using in vitro bioassays2009

    • 著者名/発表者名
      Fahmi Ben Fredj, Mitsuteru Irie, Junkyu Han, Atef Limam, Abdelkrim Charef, Ahmed Ghrabi, Hiroko Isoda
    • 学会等名
      TJASSST 10
    • 発表場所
      Hotel Golden Yasimin, Hammamet, Tunisia
    • 年月日
      20091111-20091113
  • [学会発表] Estabilishment of an evaluation system for environmental safety by monitoring heat shock protein gene expression,2009

    • 著者名/発表者名
      Keita Sasaki, Takahiro Morio, Naoyuki Funamizu, Junkyu Han, Hiroko Isoda
    • 学会等名
      TJASSST 10
    • 発表場所
      Hotel Golden Yasimin, Hammamet, Tunisia
    • 年月日
      20091111-20091113
  • [学会発表] Current Status of Wastewater Technologies for Small Communities in Japan2009

    • 著者名/発表者名
      Funamizu N.
    • 学会等名
      International Conference on Sustainable Water infrastructure for Cities and Villages of the Future(SWIF2009)(Keynote)
    • 発表場所
      Century Guojian Hotel, Beijing, China
    • 年月日
      20091106-20091109
  • [学会発表] Performance of Membrane Bioreactor for Onsite Treatment of Higher-load Graywater2009

    • 著者名/発表者名
      Funamizu N., Huelgas A.
    • 学会等名
      International Conference on Sustainable Water infrastructure for Cities and Villages of the Future(SWIF2009),
    • 発表場所
      Century Guojian Hotel, Beijing, China
    • 年月日
      20091106-20091109
  • [学会発表] Composting toilet : its functions and design procedure2009

    • 著者名/発表者名
      Funamizu N.:
    • 学会等名
      International Conference on Sustainable Water infrastructure for Cities and Villages of the Future(SWIF2009)
    • 発表場所
      Century Guojian Hotel, Beijing, China
    • 年月日
      20091106-20091109
  • [学会発表] 酸化池による高度処理とエネルギー回収に関する基礎的検討2009

    • 著者名/発表者名
      橋本祐司, 高橋正宏
    • 学会等名
      (社)日本下水道協会 第46回下水道研究発表会
    • 発表場所
      東京ビックサイト,東京都
    • 年月日
      20090728-20090730
  • [学会発表] Lipo-polysaccharide endotoxin in domestic wastewater & Stress response in Chinese hamster Ovary cells2009

    • 著者名/発表者名
      Mokhtar GUIZAN, Yusuke NOGOSHI, Fahmi BEN FREDJ, Junkyu HAN, Mitsuteru IRIE, Mahmoud DHAHBI, Hiroko ISODA, Naoyuki FUNAMIZU
    • 学会等名
      JAACT2009
    • 発表場所
      つくば国際会議場,つくば市
    • 年月日
      20090724-20090725
  • [学会発表] Stress response of heavy metals mixture in wastewater and leachate on HSP 47-transformed cells2009

    • 著者名/発表者名
      Fahmi Ben Fredj, Mitsuteru Irie, Junkyu Han, Parida Yamada, Atef Limam, Ahmed Ghrabi, Tkahiro Morio, Hiroko Isoda
    • 学会等名
      JAACT2009
    • 発表場所
      つくば国際会議場,つくば市
    • 年月日
      20090724-20090725
  • [学会発表] Hp47プロモーターを用いた環境安全評価システムの構築2009

    • 著者名/発表者名
      佐々木啓太, 森尾貴広, 韓〓奎, 礒田博子
    • 学会等名
      JAACT2009
    • 発表場所
      つくば国際会議場、つくば
    • 年月日
      20090724-20090725
  • [学会発表] International Research Collaboration Project on water and sanitation system based on the concept : "Don't mix" and "Don't Collect" wastewater2009

    • 著者名/発表者名
      Funamizu Naoyuki
    • 学会等名
      International conference on waste and biomass residues valorization in developing countries,
    • 発表場所
      2iE, Ouagadougou, Burkina Faso
    • 年月日
      20090709-20090711
  • [学会発表] The Concept on wastewater management : "Don't Mix" and "Don't collect" and its application to water management2009

    • 著者名/発表者名
      Funamizu N.
    • 学会等名
      Science Council Asia(invited)
    • 発表場所
      Grand Copthorne Waterfront Hotel Singapore, Singapore
    • 年月日
      20090617-20090619
  • [学会発表] 日本の水技術を活かす国際開発協力のあり方2009

    • 著者名/発表者名
      船水尚行
    • 学会等名
      北海道大学-JICA共同シンポジウム:安全な水を世界の人々に届けるための国際協力のあり方~日本の水技術を活用する方策~(招待講演)
    • 発表場所
      北海道大学,札幌市
    • 年月日
      2009-12-11
  • [学会発表] Japan's Role in International Development Cooperation for Water Management2009

    • 著者名/発表者名
      Funamizu N.
    • 学会等名
      Sustainability Weeks 2009 Opening Symposium-International Symposium on Sustainable Development-Recommendations for Tackling the 5 Challenges of Global Sustainability-(招待講演)
    • 発表場所
      北海道大学,札幌市
    • 年月日
      2009-11-02
  • [学会発表] Heat Shock Proteinプロモーターを用いた食品・環境安全評価系の構築2009

    • 著者名/発表者名
      佐々木啓太, 森尾貴広, 韓〓奎, 船水尚行, 礒田博子
    • 学会等名
      第82回日本生化学会大会
    • 発表場所
      神戸国際会議場,神戸
    • 年月日
      2009-10-24
  • [備考]

    • URL

      http://www.eng.hokudai.ac.jp/labo/UBNWTRSE/project/kaken/index.htm

  • [産業財産権] 細胞及び評価方法(HSP90b)2009

    • 発明者名
      礒田博子, 森尾貴広, 韓〓奎, 船水尚行
    • 権利者名
      筑波大学
    • 産業財産権番号
      特願2009-242760号
    • 出願年月日
      2009-10-29

URL: 

公開日: 2011-06-16   更新日: 2016-04-21  

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