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2016 年度 実績報告書

アジア途上国のアンモニア汚染地下水を水道水として利用するためのアナモックス法開発

研究課題

研究課題/領域番号 26303014
研究機関京都大学

研究代表者

藤川 陽子  京都大学, 原子炉実験所, 准教授 (90178145)

研究分担者 平 大輔  崇城大学, その他部局等, 准教授 (00569890)
津野 洋  大阪産業大学, 人間環境学部, 教授 (40026315)
尾崎 博明  大阪産業大学, 工学部, 教授 (40135520)
濱崎 竜英  大阪産業大学, 人間環境学部, 准教授 (50340617)
藤井 隆夫  崇城大学, その他部局等, 教授 (80165331)
研究期間 (年度) 2014-04-01 – 2018-03-31
キーワードアナモックス / 地下水 / ベトナム / 鉄バクテリア / 部分亜硝酸化 / 脱窒
研究実績の概要

本計画では研究代表者らが設置したベトナム農村井戸水に対する鉄バクテリア法処理施設の処理水(アンモニア性窒素25mg/L程度が残留)に対して、部分亜硝酸化-アナモックス処理によるアンモニアの脱窒を一槽で達成するSNAP法(Single stage Nitrogen removal using Anammox and Partial nitritation)による処理を500L容のリアクターで行う計画である。そのためのアナモックス種汚泥の培養をベトナム国立環境研究所にて実施してきた。2016年下期、研究所周辺地域で起こった停電に伴いアナモックス菌培養槽に酸が流入する事故が起こり、培養してきた菌の活性が大きく低下する事態となった。その後、再度培養系を立ち上げ培養を継続している。
また、SNAPリアクターは遊離アンモニア濃度の低くなる原水中NH4-N 濃度40mg/L以下の低濃度では十分な実績がない。そこで2015年5月から研究代表者の所属機関において地下水を原水とする水道水を用いてNH4-N 濃度約30mg/Lの合成地下水を作成し、0.05g-N/day/Lの低アンモニア負荷条件下で約1年半にわたりSNAPリアクターを運用して、その性能を検討した。80-90%前後の高脱窒率の時期が2016年6月ごろの1か月程度続き、この間は理論的には流出水中に発生するはずの硝酸性濃度が非常に低くなり、原因としてリアクター内で内生脱窒が考えられた。2017年2月ごろから再び高脱窒率が観測されたがこの間は流出水中の硝酸性窒素濃度の低下はない。現在、微生物菌叢解析により原因を検討中である。
また、並行してベトナム現地にて稼働中の研究代表者らが設置した鉄バクテリア法浄水施設について性能低下の認められる場合は現地管理者に助言するため、アンモニア以外の飲用障害成分である鉄や砒素除去性能の監視を継続している。

現在までの達成度 (区分)
現在までの達成度 (区分)

4: 遅れている

理由

2016年下期にベトナム国立環境技術研究所の周辺地域で起こった停電に伴いアナモックス菌培養槽に酸が流入する事故が起こり、培養してきた種汚泥が影響を受け、現場試験への投入に十分なだけの種汚泥を得られない事態となった。そのため培養系を再立ち上げするとともに、ベトナの現場でのでの500Lのリアクター設置を一年延長して2017年夏に実施することとした。

今後の研究の推進方策

停電に伴う事故の後、停電が起こってもリアクターに酸流入の事故が起こらないように管理方法を見直すとともに、培養を再開してアナモックス菌種汚泥培養リアクターの活性は徐々に回復してきている。またベトナム現場に設置する500L容積の一槽型の部分亜硝酸化アナモックスリアクターの設計も終了し、日本からは現場のリアクターに投入する微生物菌体保持用の不織布担体も送付済みである。2017年夏には予定通り現場試験に移れる見通しである。

次年度使用額が生じた理由

本研究で設置予定のベトナム現場用大型リアクターに投入するアナモックス種汚泥培養において事故が起きたことに伴い、現地リアクター設置予定が遅れた。そのため現地に設置するリアクターの製作購入費用を残額として残すこととした。

次年度使用額の使用計画

現地に設置するリアクターの製作購入費用ならびに現地訪問への旅費に充てる。

  • 研究成果

    (9件)

すべて 2017 2016 その他

すべて 国際共同研究 (3件) 雑誌論文 (3件) (うち国際共著 1件、 オープンアクセス 1件、 謝辞記載あり 1件) 学会発表 (3件) (うち国際学会 1件)

  • [国際共同研究] 国立環境技術研究所(ベトナム)

    • 国名
      ベトナム
    • 外国機関名
      国立環境技術研究所
  • [国際共同研究] エディスコーワン大学(オーストラリア)

    • 国名
      オーストラリア
    • 外国機関名
      エディスコーワン大学
  • [国際共同研究] Modern Water Monitoring Limited(英国)

    • 国名
      英国
    • 外国機関名
      Modern Water Monitoring Limited
  • [雑誌論文] 大阪-京都の地下水の水質問題と処理方策 -色度、アンモニア等2017

    • 著者名/発表者名
      藤川陽子
    • 雑誌名

      環境技術

      巻: 46 ページ: 254-261

  • [雑誌論文] 地下水中アンモニア除去へのアナモックスの適用-パイロット試験及び長期室内試験による検討2016

    • 著者名/発表者名
      藤川陽子、平大輔、藤井隆夫、Phan Do Hung、鈴木市郎、古川憲治
    • 雑誌名

      地下水・土壌汚染とその防止対策に関する研究集会講演論文集

      巻: 22 ページ: 94-96

    • 国際共著
  • [雑誌論文] 日本とベトナムにおける環境問題の解決をめざす技術開発―放射性セシウムと砒素の除去2016

    • 著者名/発表者名
      藤川陽子
    • 雑誌名

      京都大学原子炉実験所第51回学術講演会報文集

      巻: 51 ページ: 9-13

    • オープンアクセス / 謝辞記載あり
  • [学会発表] Automated monitoring of arsenite and total arsenic in a groundwater treatment process using voltammetry2016

    • 著者名/発表者名
      Whittaker A., Fujikawa Y., Lewtas P., Wajrak M., Tanicuchi S., Ozaki H.
    • 学会等名
      TraceSpec 2016 conference
    • 発表場所
      Gdansk, Poland
    • 年月日
      2016-09-04 – 2016-09-07
    • 国際学会
  • [学会発表] 超低負荷での部分亜硝酸化―アナモックスの一槽型リアクターの長期運転 ―地下水中アンモニア処理への適用2016

    • 著者名/発表者名
      藤川陽子、古川憲治、Phan Do Hung、平大輔、藤井隆夫
    • 学会等名
      第16回環境技術学会年次大会
    • 発表場所
      姫路
    • 年月日
      2016-09-01 – 2016-09-02
  • [学会発表] Mechanisms of rapid oxidation of arsenite to arsenate in water during percolation through a biological filtration system2016

    • 著者名/発表者名
      Fujikawa Y., Lewtas P., wajrak M., Tanicuchi S., Ozaki H.
    • 学会等名
      Water and Environment Technology Conference
    • 発表場所
      東京
    • 年月日
      2016-08-27 – 2016-08-28

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公開日: 2018-01-16  

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