研究者データベース

松井 佳彦(マツイ ヨシヒコ)
工学研究院 環境創生工学部門 水代謝システム分野
教授

基本情報

所属

  • 工学研究院 環境創生工学部門 水代謝システム分野

職名

    教授

学位

  • 博士(工学) (北海道大学)

研究キーワード

  • 吸着   浄水   膜分離   農薬   活性炭   MF膜   フミン質   凝集剤   PAC   硫酸バンド   ウイルス   不活化   ジェオスミン   2-メチルイソボルネオール   凝集材   アワヒバリガイ   脱離力   アルミニウム   防汚塗料   付着防止   淡水性二枚貝   Limonoperna fortunei   クロラミン   上下水道   シミュレーション   地理情報   

研究分野

  • 土木工学 / 土木環境システム
  • 環境学 / 環境動態解析
  • 時限付き研究分野 / 水循環システム

職歴

  • 2005年05月 - 現在  北海道大学大学院工学研院教授
  • 1998年10月 - 2005年04月  岐阜大学工学部教授
  • 1995年04月 - 1998年09月  岐阜大学工学部助教授
  • 1984年04月 - 1995年03月  北海道大学工学部助手

学歴

  • 1982年04月 - 1984年03月   北海道大学大学院工学研究科博士後期課程
  • 1980年04月 - 1982年03月   北海道大学大学院工学研究科修士課程
  • 1976年04月 - 1980年03月   北海道大学教養部+工学部

所属学協会

  • 日本水環境学会   土木学会   日本水道協会   国際水協会   米国水道協会   

研究活動情報

論文

受賞

  • 2017年04月 文部科学大臣表彰 科学技術賞(開発部門)(筆頭)
     
    受賞者: 松井佳彦
  • 2014年06月 日本水環境学会 日本水環境学会学術賞
     
    受賞者: 松井佳彦
  • 2014年03月 北海道大学 北海道大学研究総長賞
     
    受賞者: 松井佳彦
  • 2004年06月 日本水環境学会 日本水環境学会論文賞
     
    受賞者: 松井佳彦

競争的資金等の研究課題

  • 文部科学省:科学研究費補助金(基盤研究(S))
    研究期間 : 2012年 -2012年 
    代表者 : 松井 佳彦
  • 文部科学省:科学研究費補助金(基盤研究(A))
    研究期間 : 2009年 -2012年 
    代表者 : 松井 佳彦
     
    セラミック膜ろ過の前処理として,市販の粉末活性炭より遥かに粒径の小さい微粉炭を用いた場合の極性物質の吸着容量の著しい増加,吸着剤内部細孔容積の増加,フロック形成の促進効果,膜ファウリング抑止機構などの吸着剤の超微粒度化効果のメカニズムの解明を目的に研究を行っている.本年度は,自然由来有機物(NOM)のモデル物質としてポリスチレンスルホン酸(PSS)を用い,吸着材内部の吸着量分布の直接観察をさらに進めた.その結果,PSSは活性炭内部に吸着せず,活性炭粒子表面付近に蓄積していることを定量的に確認した.さらに,このことをShell Adsorption Modelとして定量的に表現し,活性炭の微粉化に伴う吸着量増加を定量的に説明した.また,臭気物質2-メチルイソボルネオールとジェオスミンについても,微粉化に伴ってそれほど大きくはないが2倍程度の吸着量増加が実測され,細孔分布などを計測しこの理由についてさらに検討を進めている.さらに,自然水中では,共存するNOMの吸着のため,臭気物質の吸着除去性が低下することが知られているが,微粉炭はNOMを多く吸着するにも関わらず,臭気物質の吸着除去性は大きく低下しないことが分かってきた.また,活性炭粒度を臭気物質の除去率の定量関係を求めることができように,吸着平衡・速度実験と行い,モデル化の検討を行っている.ウイルスの活性炭吸着性には表面の荷電と...
  • 文部科学省:科学研究費補助金(挑戦的萌芽研究)
    研究期間 : 2011年 -2011年 
    代表者 : 松井 佳彦
  • 文部科学省:科学研究費補助金(基盤研究(B))
    研究期間 : 2007年 -2008年 
    代表者 : 松井 佳彦
     
    市販の粉末活性炭(Powdered activated carbon, PAC)を微粉砕し粒径が1μm以下のサブミクロン粒度の微粉炭(Suoper-powdered activated carbon, S-PAC)を製造し, 臭気物質ジェオスミンや2-メチルイソボルネオール(2-MIB), 自然由来有機物質(NOM)の吸着性, セラミック膜ろ過の吸着前処理として用いた際のそれらの除去性, および微粉炭添加が膜ろ過のろ過性に及ぼす影響について検討した. その結果, サブミクロン粒度まで微小化した微粉炭は, 少添加量, 短時間で吸着が進行し, 市販粉末活性炭に比べて, NOM やジェオスミン, 2-MIB の除去性が格段に優れていることが分かった. さらにNOM の吸着除去性の向上には, 吸着容量の増加によるものであることを見出した. 特に, NOM の中でもSUVA 値が高いフミン質的なNOM において吸着量の増加が顕著に見られた. 活性炭の微粉砕の前後で活性炭内部の細孔分布・容量に変化が見られず, 吸着容量の増加は, 高分子モデル物質ポリスチレンスルホン酸(PSS)では見られ, より分子量の大きいポリエチレングリコール(PEG)では見られないことから, 吸着容量増加は吸着質の化学的な性質が関与していると推定された. ジェオスミンを対象に微粉炭に対する吸着速度をhomogene...
  • 文部科学省:科学研究費補助金(基盤研究(B))
    研究期間 : 2005年 -2006年 
    代表者 : 松井 佳彦
     
    MF膜処理は,設置面積が小さく,バクテリア等の懸濁物がほぼ確実に除去できる優れた特徴を有するが,自然由来有機物(NOM)や臭気物質のような溶存性物質に対しての効果が低いという弱点も有する.そこで,溶存性物質の除去率を高めるために凝集処理や活性炭処理を前処理とした複合MF膜処理が提案されている.ところが,凝集により微粒子を膜孔径以上の大きさにするために要する時間は極めて短い反面,活性炭吸着に要する時間が長いため,MF膜処理の利点である設置面積の省スペース性と相容れない.研究では,粒径1μm以下のサブミクロンサイズまで超微粉化した活性炭により吸着速度を飛躍的に増加させ,高速度運転が可能な吸着・MF膜複合処理法を検討した.サブミクロンサイズまで超微粒度化した活性炭をMF膜の前処理に用いることによって,NOM除去に必要な添加濃度と接触時間の大幅な削減が可能であることを示した.活性炭接触時間としては2.4秒で十分であり,さらに添加量も従来の粉末活性炭に比べて75%削減できることがわかった.この理由は,超微粒度化は粒子外表面の比表面積の増加みならず活性炭内部のメソ孔の増加による活性炭自体の吸着容量と活性炭粒子内の細孔拡散係数をも増加する効果があることを見出した.さらに,臭気物質のジェオスミンとその生成原因藻類であるアナベナの除去について検討しとところ,サブミクロン粒度まで微小化した微粉炭...
  • 文部科学省:科学研究費補助金(萌芽研究)
    研究期間 : 2004年 -2005年 
    代表者 : 松井 佳彦
     
    本年度は,セラミックMF膜を用いた凝集MF膜処理について,異なる条件下におけるウイルス除去の比較・検討を行った.また,ウイルス除去のメカニズムについて調べるために,凝集MF膜処理におけるウイルスの物質収支をとることを試みた.PAC添加濃度,凝集時間,膜孔径,流束がウイルス除去に与える影響について検討した結果,凝集MF膜処理においてはPAC添加濃度の影響が最も大きかった.また,1.08mg/L as Al以上のPAC添加濃度では,どの条件下においても5log以上の高い除去率が得られた.原水間の比較では,濁度成分の高い原水の除去率は他の原水と比べて1log程度低くなった.また,ウイルス間においては,QβとMS2で除去率に差が見られた.さらに,全ての実験結果で,処理時間が経過するにつれて除去率が向上するという傾向が見られた.凝集MF膜処理におけるウイルスの物質収支については,逆圧洗浄を行うことによりMF膜エレメント内に保持されていると考えられるウイルス量の13%を回収することができた.また,未回収の87%については,ファウリング物質として膜の表面でなく膜孔内部に不可逆的に捕捉されている可能性,ならびに処理水中に流出されている可能性の二つが考えられた.
  • 文部科学省:科学研究費補助金(基盤研究(C))
    研究期間 : 2002年 -2004年 
    代表者 : 井上 隆信
     
    明谷川および長良川流域で調査採取した河川水中懸濁物質および流域土壌を用いて、化学的連続抽出法による懸濁態リンの分画実験と藻類増殖試験を行った。連続抽出法では懸濁態リンを9成分に分画し、藻類増殖試験では、リン源として懸濁態リンのみを添加した。その結果以下の知見を得た。1)降雨時流出懸濁態リンの主成分は塩基可溶性無機リン、有機態リン、Fe,Mn結合無機態リンであり、全体の75〜90%を占めた。また微生物分解などにより比較的早く利用される有機態リンは概ね30〜40%程度であった。2)森林表層土壌は有機態リンが50%ほど含まれており、ほぼ100%が生物利用可能であった。水田土壌は施肥由来と考えられるFe,Mn結合無機リン、吸着リンが40%を占め、90%が生物利用可能であった。3)懸濁態リンの流出源である流域の土壌や底質中のリンを用いた藻類増殖試験により、懸濁態リンが藻類増殖に利用されていることが明らかになった。4)藻類増殖試験では、森林表層土壌に含まれるリンは60%程度が藻類に利用され、水田土壌は90%近くが利用された。5)藻類に利用可能と考えられている分画から求めた藻類利用可能態リンの懸濁態リンに占める比率は75〜90%であり、藻類増殖試験から求めた値は30%程度であった。流域土壌の藻類利用可能態リンの比率も連続抽出法で求めた場合が、藻類増殖試験で求めた場合よりも高くなった。これら...
  • 文部科学省:科学研究費補助金(基盤研究(B))
    研究期間 : 2002年 -2004年 
    代表者 : 松井 佳彦
     
    大腸菌ファージQβおよびMS2を用いて、アルミニウム系凝集剤による不活化実験を行い,さらにフロック溶解法を検討した。その結果,以下の結論が得られた.(1)研究で検討したフロック溶解法では、フロック溶解時間を延長することにより、フロックが溶解され、フロック溶解時間を5時間とした場合にウイルスの回収が最大となるため、溶解時間を5時間と設定することが妥当であると考えられた。(2)本研究で用いた4種類の凝集剤(PAC、AlCl_3、硫酸バンド、Al_2(SO_4)_3)はいずれもQβ、MS2を不活化させた。(3)凝集剤間では、PACが他の凝集剤に比べ、最も不活化効果が高かった。(4)同じ条件下ではMS2よりもQβの方が不活化された。(5)河川水中では、Qβの不活化効果が抑制された。本研究では、pH9.5のBE溶液と混合後5時間のボルテックス攪拌を行うという、凝集フロックからの適切なウイルス回収法を確立した。このことから、本研究で確立したウイルス回収法を用いて昨年と同じ不活化実験を検証したところ、アルミニウム系凝集剤によってウイルスが不活化されることがわかった。しかし、そのウイルス不活化のメカニズムを解明するまでは至っていない。今後、ウイルス不活化について更なる検討が必要であり、これらの知見がウイルス不活化のメカニズムを考える上で一つの材料となると期待される。
  • 文部科学省:科学研究費補助金(基盤研究(C))
    研究期間 : 2001年 -2003年 
    代表者 : 湯浅 晶
     
    本研究では,化学物質の移動モデルとその輸送媒体である水分の移動モデルによって流出解析モデルを構成した.流域を縦横1km×1kmのメッシュに分割し,各メッシュを垂直または水平に13個のコンパートメントに区切ったモデルを適用した.解析対象流域内は農薬原体濃度観測が週に約5回の高頻度で行われる筑後川流域であり,水田用農薬の流出予測を行った.流域の標高,土地利用,河川・水路等のデータは国土数値地図情報土地利用データを用いた.気温・日照時間は流域付近の17箇所の地上気象観測点でのアメダスデータ(アメダス観測年報)を利用した.降水量はレーダーアメダス解析雨量を用いて推定した.河川の流量に関するデータは,流量観測点での観測値と,ダムからの流出量と貯水量などから推定した.計算に必要な入力パラメータ値の設定に当たり,農薬の散布場所や田植日,農薬の散布日,水管理日などの農作業に関するデータ,および,農薬の吸着定数や分解係数といった農薬原体の特性に関するデータについて不確実なデータであると考え,ある生起確率分布に従って個々の水田ごとに値を設定するモンテカルロ手法を用いて入力データを構築した.一方で,これらの入力パラメータ値の設定に当たり,決定論的に定めた値を入力データとして用いる場合についても計算を行った.その結果,以下のことが明かとなった.(1)モンテカルロ手法を用いて農作業等の不確実性を考慮し...
  • 文部科学省:科学研究費補助金(基盤研究(B))
    研究期間 : 2001年 -2003年 
    代表者 : 湯浅 晶
     
    粉末活性炭(PAC)を用いた吸着と限外ろ過(UF)を用いる膜分離を組み合わせたハイブリッドシステム(PAC-UFシステム)による浄水処理において,水中有機物の除去効率に影響する処理操作・運転条件について検討し,処理システムの最適化をはかることを目的として,PAC-UFシステムにおける有機化合物の除去性を予測するシミュレーションモデルを開発した.開発されたモデルは,デッドエンド方式とクロスフロー方式のいずれの方式の膜ろ過操作の場合にも良く適合し,活性炭粒子内拡散律速モデルと連続撹拌反応槽(CSTR)モデルを仮定した解析が有用であることが実証された.膜ろ過がクロスフロー方式で運転される場合であっても,注入添加された粉末活性炭が浮遊状態で再循環するのはほんの短時間に限られることが示された.クロスフロー方式の場合でもデッドエンド方式の場合と同様に粉末活性炭が中空糸膜モジュール内に留まっており,粉末活性炭が膜ろ過装置内をほとんど循環ないことから,有機化合物の吸着速度の観点からはクロスフロー方式の有利さはほとんどないことが明らかにされた.シミュレーションによれば,膜ろ過サイクルにおいて連続的に粉末活性炭(PAC)を注入する方式に比べて,膜ろ過サイクルの開始時にPACを全量注入するパルス注入方式のほうがPACの滞留時間が長くなり,有機化合物の除去性が高くなることが示された.
  • 文部科学省:科学研究費補助金(基盤研究(B))
    研究期間 : 2000年 -2002年 
    代表者 : 松井 佳彦
     
    引張試験機を用いて試験片に付着したカワヒバリガイを脱離するために必要な力とエネルギーを指標として除去性を評価した.その結果,シリコーン樹脂系塗料の脱離力は0.1N未満で,相対的に除去性が高いことを明らかにした.また,脱離過程での足糸の様子を観察した結果,分泌した各足糸が脱離する際,試験片と接着円盤の界面で剥離する場合と,足糸の繊維部が切断する場合があることを確認し,分泌した足糸数が少ないほど,かつ剥離する足糸の割合が大きいほど脱離力や脱離エネルギーが低下することを明らかにした.さらに,除去性と試験片の表面物性の関係を考察した結果,表面自由エネルギーの水素結合力成分値が低い試験片ほど足糸が剥離する割合が大きく,付着力も小さいことが分かった.しかし,試験片の表面粗さと付着力はほぼ無関係であった.本研究ではフィールドで採取した成貝を実験室内で試験片に再付着させた後脱離性を評価している.このため各試験片の除去性の相対的な関係を評価しているため,今後はフィールドで付着,成長したカワヒバリガイに対して試験片の除去性を評価する必要が残された.さらに,水流によってカワヒバリガイの脱離を試み,脱離に必要な流速と成貝に作用する抗力を測定した.その結果,シリコーン樹脂系塗料に付着したカワヒバリガイは比較的低い流速で脱離させることが可能で,相対的に脱離性の優れた塗料であることを確認した.さらに各種試...
  • 文部科学省:科学研究費補助金(基盤研究(C))
    研究期間 : 1997年 -1999年 
    代表者 : 湯浅 晶
     
    水田用農薬の河川流出過程の数理モデルを奥入瀬川流域(青森県,幹線流路延長70km,流域面積844km^2)に適用し,実測データが揃っている1995年と1996年の農薬流出量について解析した.流域を1片5kmのメッシュに分割して,地理情報データから土地利用状況を4種類(山地・水田・畑地・市街地)に分類した.農薬使用データ(農薬の種類・販売量・成分割合・分子量・半減期・土壌吸着平衡係数など)に基づいて農薬成分11種類を解析対象とし,水稲栽培ごよみや農業雑誌の情報から各農薬の使用・散布時期を推定した.水文気象データ(降水量・気温など)は流域内8カ所の観測値からTiessen法により各メッシュに配分した.各メッシュの蒸発散量と融雪量の推定法の検討と多層コンパートメント流出モデルにおける必要最小コンパートメント数について検討した.蒸発散モデルとして検討した5つの推定法のうちで実蒸発散量の日変化を捉えるBrutsaert and Strickerの補完法が適していることを示した.また,積雪・融雪モデルとして積雪の冷却・凍結過程と保水過程をも考慮することにより積雪深や融雪流出量を精度良く計算できるTemperature index法が適していることを示した.水と農薬の流出モデルでは,6個のコンパートメント(河川水・河川底泥・水田水・水田底泥・土壌A層・土壌B層)が最小限必要であることを示し...
  • 文部科学省:科学研究費補助金(一般研究(C), 基盤研究(C))
    研究期間 : 1995年 -1996年 
    代表者 : 松井 佳彦
     
    本研究の成果をまとめると次のようである.HPLC用の機器を固定層吸着実験用に用い,粉末活性炭を充填した微小カラムの破過曲線から,吸着過程の相以則に基づいて実吸着過程の進行を迅速評価することを試みた.この方法によれば,吸着の動力学式と吸着平衡式から誘導される無次元数を一致させることによって大規模な装置とほぼ相似な破過曲線を極短時間に少量の試料から得ることができる.フミン質の吸着除去性に関してはマイクロカラムとパイロットカラムは相似な破過曲線を得た.しかし,シマジンとアシュラムの吸着除去性に関する相似則は成立しないことが示された.フミン質の共存下で微量有害成分の平衡吸着関係や吸着速度がどのように変化するかを,新しい活性炭とフミン質と吸着平衡に達した活性炭を用いて検討し,(1)フミン質の存在下で微量有害成分の吸着性は低下するが,フミン質の吸着は有害成分より影響を受けない.(2)フミン質が吸着することによって,微量有害成分の吸着速度は著しく低下することがあきらかとなった.様々なタイプの農薬のフミン質共存下における固定層吸着特性をマイクロカラム法を用いて検討し,水溶解度が高く親水的な農薬ほど活性炭吸着性は低く,活性炭吸着性が低い農薬ほど,フミン質が共存することによる吸着性の低下の度合が大きいことがあきらかとなった.フミン質を除去している活性炭固定床に農薬が間欠的流入する場合の除去特性を...
  • 文部科学省:科学研究費補助金(重点領域研究)
    研究期間 : 1995年 -1995年 
    代表者 : 湯浅 晶
     
    水不足地域における水道水安定供給のための対応策として海水淡水化浄水処理施設(逆浸透法を主プロセスとし,海水から飲料水を生産する施設)を導入する場合を想定して,その建設と運転・維持管理に要するコストを算定するとともに,地球温暖化などの要因となるエネルギー消費量および二酸化炭素排出量を算定した.水不足は夏の1ヶ月の期間であり,不足量は1万m^3/日であると想定した.新たに建設する海水淡水化施設は1年の内の1ヶ月間は稼働率90%で運転して不足分の飲料水を生産し,残りの11ヶ月間は施設保持のために稼働率20%で運転すると想定した.一方の対策として,ダム(貯留量1ヶ月分30万m^3)と従来型浄水場(通常浄水施設+高度浄水処理施設)を建設する場合を想定し,比較評価の対照とした.海水淡水化施設の建設費は81.5億円であり,ダム・従来型浄水場の1.9倍となる.また,海水淡水化施設の運転・維持管理費は1.72億円/年であり,ダム・従来型浄水場の3.6倍となる.海水淡水化施設の建設に係わるエネルギー消費量と二酸化炭素排出量はそれぞれ715TJと13.3Mkgであり,いずれもダム・従来型浄水場の約2倍となる.また,運転・維持管理に係わるエネルギー消費量と二酸化炭素排出量はそれぞれ42.5TJ/年と0.60Mkg/年であり,いずれもダム・従来型浄水場の約20倍と非常に大きく,地球温暖化などの環境への...
  • 文部科学省:科学研究費補助金(一般研究(C))
    研究期間 : 1994年 -1995年 
    代表者 : 亀井 翼, 藤田 睦博, 藤田 陸博
     
    土壌中の農薬の濃度を予測するためには、土壌に存在する水分の挙動を解析する必要がある。したがって、本研究の内容は、次の二つに分類できる。一つは、不飽和浸透流理論をいかに実流域における流出解析に適用するかという問題である。これについては、藤田が担当した。二つ目は、土壌中の農薬の拡散・輸送現象の解析で、松井が担当した。土壌中の水分の移動現象は、不飽和浸透流理論によって最も物理的に記述できる。しかしながら、この理論を実流域の流出解析に適用しようとすると、いくつかの克服すべき問題が残されている。特に、土壌の不飽和透水層の下端における境界条件をどのように設定するかが、重要な問題となる。この境界条件が、より深層の土壌への浸透を規定するからである。藤田は試験地における流出解析より新しい境界条件を提案している。不飽和浸透流式を解く際に必要なθ(含水率)〜ψ(吸引圧)の関係式と不飽和透水係数は室内試験より得ている。試験地を除くと、このようなθ〜ψの関係式や不飽和透水係数を得ることことができない。このことが、不飽和浸透流式を実流域の流出解析に応用できない理由となっている。藤田はタンクモデルとエントロピー法を用いて計算した深層の土中への浸透が不飽和浸透流式を用いて計算した結果と一致することを指摘している。タンクモデルやエントロピー法は、集中定数系の流出モデルなので、実流における流出解析も容易である。...
  • 文部科学省:科学研究費補助金(一般研究(C))
    研究期間 : 1991年 -1992年 
    代表者 : 亀井 翼
     
    農薬が上水道水源流域に散布されると、農薬は降雨によって土壌中を移動し河川へ流出する。その場合、(1)どのようなタイプの農薬が、(2)どの様なタイプの土壌から、どの程度流出するかを明らかにすることは、水源水を適切に管理し処理するために重要である。そこで本研究では、始めに(1)上水道水源斜面における降雨の流出経路を検討しついで(2)土壌と土中水における農薬の物質収支式から誘導される拡散項を含まない農薬の移動距離算定式を提案し、提案した式の有用性を確認するために行う実験に必要な測定法として(3)数100μlの少量の試水中の農薬を抽出、濃縮等の前処理をすることなくHPLCにより迅速簡単に測定する方法を提案した。提案した農薬の移動予測式と農薬の迅速、簡単な測定法を用いて数多くの土壌による農薬の吸着実験と農薬の移動距離の算定を行い、得られた結果を土壌の赤外線吸収スペクトル、土壌の1%NaOH抽出可能なE260等と対比し以下のような結果を得た。1)土壌の1%NaOH抽出可能なE260を測定することにより通常の有機土壌の吸着性の大小を簡単に推定することが可能である。2)水酸基量の大きい土壌はカオリンのような無機土壌、新琴似土壌のような有機土壌のいずれの場合でも水酸基量の小さい千歳土壌、石英砂よりも農薬の吸着量が高い。3)土壌中における農薬の物質収支式より誘導された農薬の移動距離算定式により定...
  • 文部科学省:科学研究費補助金(試験研究(B))
    研究期間 : 1990年 -1992年 
    代表者 : 丹保 憲仁
     
    2波長(近赤外部と紫外部)の吸光度の時間変動を凝集・フロック形成系について測定することによって、水処理プロセスの凝集処理をオンラインでモニターし、自動制御することを可能にした。得られた成果を要約すると次のようである。1)マイクロフロックの生成過程をその初期からオンラインで計測でき、フロック粒径の増大を遅滞なく計測できる。2)そのことによって、時間遅れのない自動制御が可能となった。3)マイクロフロックを含む懸濁水の吸光度がランダム変動をすることと、近赤外部と紫外部の光が粗懸濁質と溶解性有機成分(フミン質)に対して異なる吸収特性を持つことを利用して、凝集の進行状態を計測する。すなわち、2種類の波長の示す平均吸光度と吸光度の2乗平均から、凝集剤注入直後に生成したマイクロフロックの粒径と、凝集せずに残留している溶解性のフミン質濁度を算出する。4)実施設に長期間使用し得るフィールド型のセンサーの開発を進め、一年間の耐久試験により、機械的な問題と共にセル汚れの自動保障、洗浄システムを完成することができて実用化に踏み込み得た。5)本センサーを入力機器として、凝集プロセスを制御するためのアルゴリズムを開発し、500m/dのプラントにより実施設の自動制御の実験を繰り返し、生成フロックの設定沈降速度を目標値とした凝集剤添加率の自動制御を可能にした。これらの研究成果によって、現代の浄水場の主プロセ...
  • 文部科学省:科学研究費補助金(一般研究(B))
    研究期間 : 1988年 -1990年 
    代表者 : 丹保 憲仁
     
    流動床造粒プロセスによる高速度固液分離法を用いてさまざまな原水を処理するための研究を行い次のような成果を得た。1)粘土系県濁質を対象として:カチオン系凝集剤(アルミニウム)と弱アニオンまたはノニオン系高分子凝集剤の2剤の最適用法に関する検討を行い、ALT比とDT比およびALT/DTの比についての適切な造粒操作條件を確立した。ALTについては、マイクロフロックのZPを-20m-付近に設定し、PT/ALT≒0.5となるような手順で注薬率を設定する。2)粘土・色度2成分系について:濁度、色度がほぼ1対1程度もしくは色度の割合がそれ以下の場合には、流動層造粒分離を真のペレットに近い集塊物を生成して、高速で行いうる、濁度が10^2のオーダまで適用しえて、東南アジア、中国、アフリカなどの比較的濁度の高い、色度を共存する原水に対する有力な処理法となりうる。凝集條件は、色成分を凝集するための弱酸領域におけるZPが-10〜13nVであり、弱アニオン系高分子凝集剤をPT/ALT≒0.5で造粒可能である。3)造粒・生物炉床システム:下水処理の最初沈澱池の替りに、アルミニウム添加、弱アニオン高分子添加によるLV100〜200M_oの高速造粒分離槽を用い、高分子成分と懸濁成分を分離した後、低分子BOD成分のみを滞留時間1時間程度の生物炉床で処理し、濁質温度、BOD共に10mf/i以下の良好な処理水を得...

教育活動情報

主要な担当授業

  • 環境工学
    開講年度 : 2017年
    課程区分 : 学士課程
    開講学部 : 工学部
  • Water Quality Risk and Control(水・物質循環工学E)
    開講年度 : 2017年
    課程区分 : 修士課程
    開講学部 : 工学院
    キーワード : Adsorption, waste sludge treatment
  • 水・物質循環工学特論
    開講年度 : 2017年
    課程区分 : 修士課程
    開講学部 : 工学院
    キーワード : 吸着処理, 汚泥処理
  • Water Quality Risk and Control(水・物質循環工学E)
    開講年度 : 2017年
    課程区分 : 博士後期課程
    開講学部 : 工学院
    キーワード : Adsorption, waste sludge treatment
  • 水・物質循環工学特論
    開講年度 : 2017年
    課程区分 : 博士後期課程
    開講学部 : 工学院
    キーワード : 吸着処理, 汚泥処理
  • 環境工学
    開講年度 : 2017年
    課程区分 : 学士課程
    開講学部 : 工学部
    キーワード : 都市環境、水質汚濁、上下水道、水質保全、大気保全、廃棄物、エネルギー、騒音・振動
  • 環境リスク解析学
    開講年度 : 2017年
    課程区分 : 学士課程
    開講学部 : 工学部
    キーワード : 健康リスク,有害性の同定,曝露,用量―反応関係,リスクの評価
  • 反応工学
    開講年度 : 2017年
    課程区分 : 学士課程
    開講学部 : 工学部
    キーワード : 工業反応速度論 物質収支 流体混合モデル
  • 反応工学演習
    開講年度 : 2017年
    課程区分 : 学士課程
    開講学部 : 工学部
    キーワード : 工業反応速度論 物質収支 流体混合モデル
  • 環境リスク管理論
    開講年度 : 2017年
    課程区分 : 専門職大学院
    開講学部 : 公共政策学教育部
    キーワード : 健康リスク,有害性の同定, 曝露,用量―反応関係, リスクの評価,リスク管理手法,工学的リスク削減策技術

大学運営

学内役職歴

  • 2015年4月1日 - 2017年3月31日 研究戦略室室員


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