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2014 年度 実績報告書

サハラ砂漠周縁の水資源に関わる2大問題解決に向けた調査研究

研究課題

研究課題/領域番号 25257306
研究機関筑波大学

研究代表者

入江 光輝  筑波大学, 生命環境系, 准教授 (50451688)

研究分担者 柏木 健一  筑波大学, 人文社会系, 准教授 (00447236)
川上 智規  富山県立大学, 工学部, 教授 (10249146)
河内 敦  筑波大学, 生命環境系, 助教 (10582364)
藤 正督  名古屋工業大学, 工学(系)研究科(研究院), 教授 (50238523)
袋布 昌幹  富山高等専門学校, 物質化学工学科, 教授 (50270244)
間中 淳  富山高等専門学校, 物質化学工学科, 准教授 (90413757)
研究期間 (年度) 2013-10-21 – 2017-03-31
キーワード土木環境システム / 水工水理学 / 環境材料 / 水質汚濁・土壌汚染防止・浄化 / 国際協力
研究実績の概要

(1)貯水池濁水流動調査:前年度に設置した機材を回収し、数値シミュレーションによる再現計算を行い、貯水池内における堆砂分布と長期的な堆砂傾向に関する考察を進めた。また、現地農業省とチュニジア国内全貯水池における深浅測量の実施調整を進め、同時に貯水池建設前の地形図の共有について合意した。各貯水池の集水域をGIS上で整理し、集水域ごとの土地利用情報の整理を開始した。また、研究成果の社会実装に向けて現地ワークショップに積極的に参加し、堆積物再利用パイロットプロジェクトにむけたコンセンサスの形成をはかった。
(2)底泥セラミックス作製:ゲルキャスティング法および有機物混入焼成法による多孔性セラミックスの作製を試みた。乾燥時収縮が大きいので、スラリー作製時の適正含水率の設定や緩速乾燥を検討し、一定の品質の多孔性セラミックスを作製できた。同素材を使用して微細粒径のフッ素不溶化剤と処理水との分離がはかれると期待される。
(3)浄化ユニット基本設計:現地リン産業関連施設で得たサンプルからフッ素不溶化に適した形態のリンを見出そうとしたが、好ましい形態は発見できなかった。一方,同国内において食品産業等の廃棄物からのリン資源回収を検討した。骨を加熱処理し得られる骨炭や,廃棄物抽出のリン源で合成できる第二リン酸カルシウム二水和物(DCPD)等,フッ素処理への有効性がある程度既知である素材について,同国での原料供給等の調査を開始した。また、現地で地下水フッ素汚染が顕著な地域の多地点でフッ素濃度を測定し処理対象濃度を見極めるとともに処理に影響を与える共存イオンの分析を行った。
(4)地下水フッ素汚染広域調査:試験紙型と液体試薬変色時間測定型の簡易分析システムの開発を進め、特に液体試薬変色時間測定型についてはモバイル端末カメラによる変色認識時間測定システムを開発し、現地で実用できる段階とした。

現在までの達成度 (区分)
現在までの達成度 (区分)

2: おおむね順調に進展している

理由

全体的に計画通り進行しているが、当初想定していたリン産業関係からの産物からはフッ素不溶化に適したリンが見いだせなかった。そこで食肉加工廃棄物から生じるリン廃棄物を活用する方向に転換した。これは当初計画とは異なり、調査自体を根本からやる必要がある。しかし、食肉加工廃棄物の問題は同国で大きな問題になっており、現地の環境問題に関わる事象を多様に結び付けて具体的解決策を見出そうとする本研究の中でよりアプローチの多様性が増し、より高度化した実践的解決策の提示が期待できる。

今後の研究の推進方策

貯水池管理に関しては特定の貯水池の貯水池内での土砂輸送特性を評価しうる水理モデルの適用ができたので、今後は貯水池ごとに異なる土砂流入量の評価と実際の堆砂量に関わる情報を集積し、解析を進める。
フッ素除去ユニットに関しては貯水池底泥から作製した多孔性セラミックスと粉状鳥骨炭もしくは食肉加工廃棄物から生じるリン資源を適切に融合し、現地使用環境に適したフッ素除去ユニットを開発していく。

  • 研究成果

    (18件)

すべて 2015 2014

すべて 雑誌論文 (5件) (うち国際共著 1件、 査読あり 5件、 オープンアクセス 2件、 謝辞記載あり 1件) 学会発表 (12件) (うち招待講演 3件) 図書 (1件)

  • [雑誌論文] Water reservoir as resource of raw material for ceramic industry2015

    • 著者名/発表者名
      Mitsuteru Irie, Jamila Tarhouni
    • 雑誌名

      Journal of Physics, Conference Series

      巻: 596 ページ: 1-4

    • DOI

      10.1088/1742-6596/596/1/012003

    • 査読あり / オープンアクセス / 国際共著 / 謝辞記載あり
  • [雑誌論文] Chemical prosperity of various chemical gypsums from viewpoint of particle morphology2015

    • 著者名/発表者名
      Masamoto Tafu, Takeshi Toshima, Atsushi Manaka, Tetsuji Chohji, Mitsuteru Irie
    • 雑誌名

      Journal of Physics, Conference Series

      巻: 596 ページ: 1-5

    • DOI

      10.1088/1742-6596/596/1/012011

    • 査読あり / オープンアクセス
  • [雑誌論文] チュニジア国Joumine貯水池の土砂堆積過程に関する研究2015

    • 著者名/発表者名
      石川忠晴, 王明陽, 入江光輝
    • 雑誌名

      ダム工学/25(1)/pp.29-37, 2015-01

      巻: 25-1 ページ: 29-37

    • 査読あり
  • [雑誌論文] Meteorological data generation for the numerical simulation of stratified flow in the Joumine reservoir, Tunisia2014

    • 著者名/発表者名
      Tadaharu lshikawal, Kakeru Takahira,Mingyang Wang and Mitsuteru lric
    • 雑誌名

      Journal of Environmental Science and Engineering

      巻: B3 ページ: 173-180

    • DOI

      10.17265/2162-5263

    • 査読あり
  • [雑誌論文] 変色反応に基づく目視分析のためのデバイスの作製と性能評価2014

    • 著者名/発表者名
      間中淳、坂上千尋、佐藤祐、五十嵐淑郎、袋布昌幹、入江光輝
    • 雑誌名

      Journal of Ecotechnology Research

      巻: 17-2 ページ: 95-98

    • 査読あり
  • [学会発表] セラミックス成形技術を基盤とした3D造形への挑戦2015

    • 著者名/発表者名
      藤 正督・白井 孝
    • 学会等名
      ぎふ技術革新センター運営協議会 立体造形に関する講演会
    • 発表場所
      岐阜、 名古屋工業大学 先進セラミックス研究センター
    • 年月日
      2015-03-24
  • [学会発表] 微小空間形状制御を利用した材料機能化に関する研究2015

    • 著者名/発表者名
      藤 正督
    • 学会等名
      日本セラミックス協会 2015年会
    • 発表場所
      岡山、 岡山大学
    • 年月日
      2015-03-18 – 2015-03-20
  • [学会発表] Sedimentation in reservoirs; problem for sustainability or resource for new innovation?2015

    • 著者名/発表者名
      Mitsuteru IRIE
    • 学会等名
      Workshop sur la valorisation de la recherche scientifique dans le secteur de l'eau
    • 発表場所
      Gammarth, Tunisia
    • 年月日
      2015-03-17 – 2015-03-18
    • 招待講演
  • [学会発表] On-site removal apparatus for fluoride in the water environment2015

    • 著者名/発表者名
      Masamoto TAFU
    • 学会等名
      Workshop sur la valorisation de la recherche scientifique dans le secteur de l'eau
    • 発表場所
      Gammarth, Tunisia
    • 年月日
      2015-03-17 – 2015-03-18
    • 招待講演
  • [学会発表] Water reservoir as resource of raw material for ceramic industry2014

    • 著者名/発表者名
      Mitsuteru IRIE
    • 学会等名
      Tunisia-Japan Symposium 2014 “R&D of Energy and Materials Sciences for Sustainable Society”
    • 発表場所
      Gammarth, Tunisia
    • 年月日
      2014-11-28 – 2014-11-30
  • [学会発表] Chemical prosperity of various chemical gypsums from viewpoint of particle morphology2014

    • 著者名/発表者名
      Masamoto TAFU
    • 学会等名
      Tunisia-Japan Symposium 2014 “R&D of Energy and Materials Sciences for Sustainable Society”
    • 発表場所
      Gammarth, Tunisia
    • 年月日
      2014-11-28 – 2014-11-30
  • [学会発表] On-site analysis combined with autocatalytic reaction and smart device2014

    • 著者名/発表者名
      Atsushi MANAKA
    • 学会等名
      Tunisia-Japan Symposium 2014 “R&D of Energy and Materials Sciences for Sustainable Society”
    • 発表場所
      Gammarth, Tunisia
    • 年月日
      2014-11-28 – 2014-11-30
  • [学会発表] Morphology changing at incipient crystallization condition2014

    • 著者名/発表者名
      Takeshi TOSHIMA and Masamoto TAFU
    • 学会等名
      Tunisia-Japan Symposium 2014 “R&D of Energy and Materials Sciences for Sustainable Society”
    • 発表場所
      Gammarth, Tunisia
    • 年月日
      2014-11-28 – 2014-11-30
  • [学会発表] Utilization of dicalcium phosphate dihydrate (DCPD) for encapsulation of fluoride in wastewater2014

    • 著者名/発表者名
      Yuki ARIOKA and Masamoto TAFU
    • 学会等名
      Tunisia-Japan Symposium 2014 “R&D of Energy and Materials Sciences for Sustainable Society”
    • 発表場所
      Gammarth, Tunisia
    • 年月日
      2014-11-28 – 2014-11-30
  • [学会発表] Exploitation of sediment in reservoirs to building up the fluoride remover unit for drinking water2014

    • 著者名/発表者名
      Mitsuteru IRIE
    • 学会等名
      International conference on clean water governance in Africa, Water days for a better future
    • 発表場所
      Gammarth, Tunisia
    • 年月日
      2014-11-04 – 2014-11-06
    • 招待講演
  • [学会発表] Dam Gate Operation for Turbid Flood Water Venting2014

    • 著者名/発表者名
      Megumi SHINAKE and Mitsuteru IRIE
    • 学会等名
      The Second International Conference on Arid Land Studies
    • 発表場所
      Samarkand、Uzbekistan
    • 年月日
      2014-09-10 – 2014-09-14
  • [学会発表] Production of water filter from reservoir sediment in Tunisia2014

    • 著者名/発表者名
      Sena TAGA and Mitsuteru IRIE
    • 学会等名
      The Second International Conference on Arid Land Studies
    • 発表場所
      Samarkand、Uzbekistan
    • 年月日
      2014-09-10 – 2014-09-14
  • [図書] Sustainable North African Society -Exploring Seeds and Resources for Innovation- (分担)2015

    • 著者名/発表者名
      Mitsuteru IRIE, Masamoto TAFU, Tomonori KAWAKAMI, Atsushi MANAKA, Shoichi FURUYAMA
    • 総ページ数
      370
    • 出版者
      Nova publisher

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公開日: 2016-06-01  

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