物質循環を基盤とした浄化システムによる湖沼・河川の環境浄化手法の開発

2001 Fiscal Year Annual Research Report

• Project/Area Number: 12794003
• Research Institution: Akita Prefectural University
• Principal Investigator: 松本 聰 秋田県立大学, 生物資源科学部, 教授 (20032295)
• Co-Investigator(Kenkyū-buntansha): 大槻 均 (財)琵琶湖淀川水質保全機構, 事務局, 事務局長 ; 石川 祐一 秋田県立大学, 生物資源科学部, 助手 (60315603) ; 植田 徹 秋田県立大学, 生物資源科学部, 助教授 (60243945) ; 鈴木 輝彦 鉄建建設(株), エンジニアリング部, 技術課長 ; 高尾 圭一 東洋電化工業(株), 環境事業本部・本部長
• Keywords: 富栄養化水域 / 水質汚濁 / 窒素除去濾剤 / リン除去濾剤 / マイクロハビタット / 凝集沈殿剤 / プレス脱水 / 湖沼底質土の回収

Research Abstract

琵琶湖畔に設置した自然循環方式による水質浄化装置を用いて、処理水中の窒素およびリン濃度を窒素では0.5mg/l以下、リンでは0.01mg/l以下となるような濾材の開発を試行した。その結果、窒素に対しては木炭粒子とゼオライト粉体を加温して水に不溶な濾材を作ることに成功したが、これを用いて常時全窒素濃度を0.5mg/l以下に抑えることはできなかった。また、リンに対してはケイ酸カルシウムを主体とする水に不溶な濾材を開発したが、本濾材だけでは目標のリン排出濃度を常時達成することはできなかった。この原因を検討した結果、窒素およびリンともに濾材への吸着量が飽和に達した時点で除去率が急速に低下することから、水生植物など濾材に着生し、濾材からの栄養塩吸収を行うことによって濾材の吸着容量を維持する他の機能を有する媒体が必要であると結論した。
一方、手賀沼の水質悪化を招いている主因は湖水の実体積をはるかに凌ぐ大容量の底質土(ヘドロ)が還元状態で徐々に分解されることにあり、ヘドロの回収を効率よく行うための安全な凝集沈殿剤と凝集沈殿物の脱水装置の開発が必要であった。従来、ヘドロ凝集剤として用いられてきたポリ塩化アルミニウム(PAC)は、凝集沈殿物を処理する過程でアルミニウムのモノマー化が起ることがわかったので、新しくケイ酸カルシウムを主体とする凝集剤の開発を行った。本剤を凝集剤として用い、凝集沈殿物をプレス脱水することにより、ヘドロ凝集沈殿物の迅速なケーキ化で体積が著しく縮小化され、かつ堆肥化が可能となった。堆肥化した供試品で発芽試験と幼植物試験を行った結果、何れも問題なく植物は発芽および生育することが確認された。
干拓造成地に付随する調整池の水質悪化の原因もその主因は大量のヘドロが湖底に堆積していることにあり、本研究で得られた成果を応用することが可能であると考えた。

Research Products

• [Publications] Takashi Kunito: "Copper and zinc fractions affecting microorganisms in long-term sludge-amended soils"Bioresource Technology. 79. 135-146 (2001)
• [Publications] Takashi Kunito: "Characterization of copper-resistant bacterial community in rhizosphere of highly copper-contaminated soll"Eur.J.Soil Biol.. 37. 95-102 (2001)