研究者データベース

石井 一英(イシイ カズエイ)
工学研究院 環境工学部門 環境工学
教授

基本情報

所属

  • 工学研究院 環境工学部門 環境工学

職名

  • 教授

学位

  • 博士(工学)(北海道大学)

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J-Global ID

研究キーワード

  • 再生可能エネルギー   バイオエネルギー   最終処分システム   バイオマス   リサイクルシステム   土壌・地下水汚染   廃棄物管理   Recycling system   soil and groundwater pollution   Waste Management   

研究分野

  • 環境・農学 / 環境動態解析
  • 環境・農学 / 環境政策、環境配慮型社会
  • 環境・農学 / 環境影響評価
  • 社会基盤(土木・建築・防災) / 安全工学
  • 社会基盤(土木・建築・防災) / 社会システム工学
  • 環境・農学 / 環境材料、リサイクル技術
  • 環境・農学 / 環境負荷低減技術、保全修復技術
  • 社会基盤(土木・建築・防災) / 土木環境システム

担当教育組織

職歴

  • 2020年10月 - 現在 北海道大学 ロバスト農林水産工学国際連携研究教育拠点 代表
  • 2018年04月 - 現在 北海道大学 大学院工学研究院 教授
  • 2010年04月 - 2018年03月 北海道大学工学研究院 准教授
  • 2005年 - 2007年 大学院工学研究科北方圏環境政策工学専攻循環計画システム研究室 助手
  • 2005年 - 2007年 Research Associate,Graduate School of Engineering, Division of Engineering and Policy for Cold Regional Environment, Laboratory of Sound Material-cycle Systems Engineering
  • 2007年 - 大学院工学研究科北方圏環境政策工学専攻循環計画システム研究室 助教
  • 2007年 - Assistant Professor,Graduate School of Engineering, Division of Engineering and Policy for Cold Regional Environment, Laboratory of Sound Material-cycle Systems Planning
  • 1997年 - 2005年 大学院工学研究科環境資源工学専攻廃棄物管理工学分野 助手
  • 1997年 - 2005年 Research Associate,Graduate Shool of Engineering, Division of Environemt Resource Engineering, Labratory of Solid Waste Resources Managment Engineering

学歴

  • 1995年04月 - 1997年03月   北海道大学大学院工学研究科   博士課程衛生工学専攻
  • 1994年04月 - 1995年03月   北海道大学大学院工学研究科   衛生工学専攻
  •         - 1993年   北海道大学   工学部   衛生工学科
  •         - 1993年   北海道大学

所属学協会

  • 廃棄物学会   土木学会   地下水学会   

研究活動情報

論文

  • Jumana Al-Mallahi, Takumi Nakashima, Kazuei Ishii, Satoru Ochiai, Shiho Ishikawa
    Journal of Material Cycles and Waste Management 2023年08月09日 [査読有り]
  • Jumana Al-Mallahi, Kazuei Ishii, Masahiro Sato, Satoru Ochiai
    Journal of Environmental Management 335 117557 - 117557 2023年06月 [査読有り]
  • Kazuei Ishii, Masahiro Sato, Satoru Ochiai
    Journal of Environmental Management 310 114733 - 114733 2022年05月 [査読有り]
  • Jumana Al-Mallahi, Kazuei Ishii
    Journal of Environmental Management 304 114266 - 114266 2022年02月 [査読有り]
  • 炭素・窒素循環から見るバイオガスプラント導入の環境効果の評価手法の提案
    和田年弘, 本間隆, 落合知, 石井一英
    土木学会論文集G 77 6 II_171 - II_181 2021年10月 [査読有り]
  • 牛ふんバイオガスプラントが地域環境・社会にもたらす効果の定性評価
    谷口裕太郎, 落合知, 石井一英, 佐藤昌宏
    土木学会論文誌 76 6 II_35 - II_46 2020年10月 [査読有り]
  • 廃棄物最終処分場における長寿命化及び気候変動への問題対応の実態把握
    小山文敬, 石井一英, 阿賀裕英, 佐藤昌宏, 落合知
    土木学会論文誌 76 6 II_23 - II\34 2020年10月 [査読有り]
  • Fumitaka KOYAMA, Kazuei ISHII, Hirohide AGA, Masahiro SATO, Satoru OCHIAI
    Journal of Japan Society of Civil Engineers, Ser. G (Environmental Research) 76 6 II_23 - II_34 2020年
  • Improvement of Biomass Fuel Properties for Rice Straw Pellets Using Torrefaction and Mixing with Wood Chips
    Ryosuke Kizuka, Kazuei Ishii, Satoru Ochiai, Masahiro Sato, Atsushi Yamada, Kouei Nishimiya
    Waste and Biomass Valorization 2020年 [査読有り]
  • The Effectiveness of E-money Incentive Mechanism in Promoting Separation of Recyclables at Source in Malaysia
    Faisal Bin Arifin, Kazuei Ishii, Masahiro Sato, Satoru Ochiai
    Journal of Material Cycles and Waste Management 2020年 [査読有り]
  • Strategy of landfilled waste reduction by a distributed materials recovery facility system in Surabaya, Indonesia
    Afif Faiq Muhamad, Kazuei Ishii, Masahiro Sato, Satoru Ochiai
    Waste Management & Research 2020年 [査読有り]
  • 中小自治体の中長期廃棄物管理シナリオに関する研究-富良野生活圏を対象にして-
    高橋 恵介, 石井 一英, 阿賀 裕英, 佐藤 昌宏, 落合 知
    土木学会論文集G 75 6 2019年10月 [査読有り]
  • Characteristics of wood pelletss mixed with torrefied rice straw as a biomass fuel
    Ryosuke Kizuka, Kazuei Ishii, Masahiro Sato, Atsushi Fujiyama
    International Journal of Energy and Environmental Engineering 10 357 - 365 2019年 [査読有り]
  • A three-dimensional simulation of 1,4-dioxane contamination in an aquifer with a complex hydrogeological setting – application of a coupled estimation method
    Kazuei Ishii, Atsushi Fujiyama, Masahiro Sato, Toru Furuichi
    Journal of solid waste technology and management 2019年 [査読有り][通常論文]
  • 実態調査に基づく分別収集導⼊前後の⼀般廃棄物処理システムの評価−茨城県⼟浦市を対象として−
    勝見 慧, 藤山 淳史, 小泉 達也, 佐藤 昌宏, 石井 一英
    土木学会論文集G 74 6 39 - 50 2018年 [査読有り][通常論文]
  • ⼩規模⾃治体を対象とした埋⽴ごみ減量⽅策の検討 〜占冠村を対象として〜
    山中 元貴, 石井 一英, 藤山 淳史, 佐藤 昌宏
    土木学会論文集G 74 6 II_27 - II_38 2018年 [査読有り][通常論文]
  • 藤山 淳史, 石井 一英, 佐藤 昌宏, 丑丸 進太郎
    廃棄物資源循環学会研究発表会講演集 28 257 - 257 一般社団法人 廃棄物資源循環学会 2017年 
    大都市部を中心にディスポーザー排水処理システムが設置されたマンションがあり、そのディスポーザー処理槽からは定期的に汚泥が回収され処理されているが、有効には活用されずし尿処理施設などで処理されているのが現状である。本研究では、汚泥の有効活用方法としてバイオガス化に着目し、バイオガス化の検討を行うための基礎的データを得ることを目的に、ディスポーザー処理槽から汚泥を回収しバッチ試験を行った。まず一つ目の実験では、種汚泥100mLに最初沈殿槽汚泥を6gまたは最終沈殿槽汚泥を8.64g封入した程度では、発酵阻害は起こらないことを確認した。続いて二つ目の実験では、3つのマンションのディスポーザー処理槽汚泥を用いてバッチ試験を行い、VSあたりのバイオガス発生ポテンシャルを把握した。
  • 海老原 正明, 小林 剛, 石井 一英
    廃棄物資源循環学会研究発表会講演集 28 425 - 425 一般社団法人 廃棄物資源循環学会 2017年 
    最終処分場の漏水検知システムは、幾つかの種類が存在し、最長20年を超えて稼働しているシステムもある。現在200箇所を超える処分場に導入されているが、その導入状況や稼働状況等はメーカ毎に知りえた範囲内で把握しているだけで、全体像はわかっていない状況であった。そこで我々は、この全体像を把握するために、まず漏水検知システムの導入実績を調査した。次に漏水検知システムを導入している最終処分場に対して、稼働状況の実態調査アンケートを実施すると共に、漏水検知システムを導入していない処分場に対しては、導入しなかった理由を確認するためのアンケート調査を実施した。この結果、漏水検知システムの導入状況を明らかにすると共に、横断的に稼働状況を概ね把握することができた。本報はこの概要についての報告である。
  • 佐藤 昌宏, 垣内 大輝, 藤山 淳史, 石井 一英
    廃棄物資源循環学会研究発表会講演集 28 427 - 427 一般社団法人 廃棄物資源循環学会 2017年 
    最終処分場内の埋立ガス放出量は空間的に不均一であるため、空間的な不均一さを考慮し、省力なモニタリング方法が必要となる。そこで本研究では、廃棄物が分解される際に地中温度が上昇することに着目し、廃棄物層の地中温度分布を考慮した埋立ガス測定点決定手法の有効性を検討した。クローズドシステム処分場を密閉した状態で二酸化炭素濃度の時間変化を測定した結果、全体ガス放出量(測定値)は、0.564 mol/minと算出された。一方、地中温度分布を考慮して測定点を設定し、静置チャンバー法及び空間補間(IDW)により推定した全体ガス放出量は、高温領域を6 mよりも2mの格子状に測定点を設定した場合に測定値に近くなった。低温領域では、2 mの格子状に設定せずとも、推定値に大きな変化はなかった。これらの結果より、静置チャンバー法及び空間補間法によりガス放出量を効率よく測定するためには、地中温度分布を考慮することが有効であると考えられた。
  • 石井 一英, 阿賀 裕英, 北崎 俊平
    廃棄物資源循環学会研究発表会講演集 28 445 - 445 一般社団法人 廃棄物資源循環学会 2017年 
    クローズドシステム処分場においては、最近、液固比を目安に散水量が設定される場合が多くなってきているが、実クローズドシステム処分場におけるデータの解析例は少ない。本研究では、焼却残渣を受け入れしているクローズドシステム処分場を対象に、散水量、浸出水発生量及び浸出水水質、毎年度の埋立量に関するデータより、これまでの液固比と浸出水水質の関係性について考察する。その結果、COD(Mn)については、想定する液固比において散水すれば、十分な濃度低下は期待できるが、窒素と塩素イオンについては、想定液固比では困難なことを示した。特に窒素については、浸出水水質形成のメカニズムについて、今後、不燃物中の有機窒素の分解や有機系キレート剤を含めて検討する必要性を示した。
  • 北海道酪農地域における物質循環・経済から見たバイオガスプラント導入効果に関する研究
    北島弘, 石井一英, 藤山淳史, 佐藤昌宏
    土木学会論文集G 73 6 53 - 62 2017年 [査読有り][通常論文]
  • 多主体多目的意思決定問題における評価者のグルーピングと変容の可視化に関する研究
    鷲尾卓, 藤山淳史, 石井一英, 佐藤昌宏
    土木学会論文集G 73 6 1 - 10 2017年 [査読有り][通常論文]
  • Kazuei Ishii, Toru Furuichi, Atsushi Fujiyama, Shintaro Watanabe
    BIOMASS & BIOENERGY 94 155 - 166 2016年11月 [査読有り][通常論文]
     
    Rice straw is a promising renewable energy source because it is abundantly available in Asia. This study conducted a case study of logistics cost analysis for rice straw pellets by considering all stages in the supply chain to define the main factors affecting the selling price of rice straw pellets: collection (job commission or employment of part-time workers), transportation, storage (vinyl greenhouses or storage buildings with larger capacity), pelletizing, and delivery to users with biomass boilers. The selling price was found to be strongly dependent on the production capacity because the investment cost for the pellet production facility had a significant effect of economies of scale. A production capacity of larger than 1500 t y(-1) is required for rice straw pellets to compete with wood pellets and fossil fuels in the studied Japanese context if the subsidy rate for the investment is 50%, part-time workers conduct the collection, and rice straw is stored in the storage buildings. Our sensitivity analysis also showed an economically feasible spatial scale: for example, rice straw should be collected within a 20 km radius and the users should be within a 38 km radius when the production capacity is 1500 t y(-1). In addition, other critical factors related to the collection of rice straw from the paddy fields and transportation of rice straw rolls to storage were identified as planning factors to further reduce the total logistics cost of rice straw pellets. (C) 2016 Elsevier Ltd. All rights reserved.
  • Jumana Al-Mallahi, Toru Furuichi, Kazuei Ishii
    WASTE MANAGEMENT 48 430 - 439 2016年02月 [査読有り][通常論文]
     
    The high methane gas production potential of two phase olive milling waste (2POMW) makes its application to biogas plants in business an economical process to increase the productivity of the plants. The objective of this study was to investigate the appropriate conditions for the codigestion of NaOH-pretreated 2POMW with food waste. NaOH pretreatment can increase the methane production by increasing the soluble chemical oxygen demand (sCOD), but it may cause inhibition because of higher levels of alkalinity, sodium ion, volatile fatty acids and long chain fatty acids (LCFAs). Therefore, the first experimental phase of this study aimed to investigate the effect of different mixing ratios of 2POMW to food waste. A continuous stirred tank reactor experiment with different mixing ratios of 3%, 4.3%, 5.7% and 8.3% (2POMW: food waste) was conducted. NaOH pretreatment in the range of 6-20% was used. A mixing ratio up to 4.3%, when 10% NaOH pretreatment was used, caused no inhibition and increased methane production by 445.9 mL/g-VS(2POMW). For this mixing ratio an additional experimental phase was conducted with the 20% NaOH pretreatment as the 20% NaOH pretreatment had the highest sCOD. The methane gas production was increased by 503.6 mL/g-VS(2POMW). However, pH adjustment was required for applying this concentration of the high alkalinity 20% NaOH-pretreated 2POMW. Therefore, we consider using 10% NaOH pretreatment in a mixing ratio of 4.3% to be more applicable. The increase in methane gas production was correlated to the oleic acid concentration inside the reactors. The high oleic acid concentration of 61.8 mg/L for the 8.3% mixing ratio was responsible for the strong inhibition. This study showed that adjusting the appropriate mixing ratio of the NaOH-pretreated 2POMW could increase the electricity production of a reactor that regularly receives food waste. (C) 2015 Elsevier Ltd. All rights reserved.
  • 岡田進太郎, 石井一英, 藤山淳史, 古市徹
    土木学会論文集G 72 6 217 - 228 公益社団法人 土木学会 2016年 [査読有り][通常論文]
     
    今後,人口減少や3Rの推進によるごみ減量により,都市の規模によっては現行の一般廃棄物処理システムの維持が困難になる恐れがある.一方,可燃ごみの処理方法としてバイオガスプラント(以下,BP)が注目されている.本研究では,特にコストとエネルギーの効率性に着目し,都市規模ごとに想定される課題解決のために果たすBPの役割を議論し,将来のごみ減量を考慮した効率的な処理システムを検討した.その結果,小規模自治体では生ごみ単独でのBPの維持は困難となる.中規模自治体では機械選別+乾式メタン発酵が有効である.大規模自治体では生ごみ分別+湿式メタン発酵が有効であるが,個々の自治体での応用的検討にあたっては既存の分別収集システム変更を考慮する必要があることを示した.
  • 穴吹凌, 石井一英, 藤山淳史, 古市徹
    土木学会論文集G 72 6 257 - 268 公益社団法人 土木学会 2016年 [査読有り][通常論文]
     
    事業収支が負となる場合,再生可能エネルギーの導入は困難である.しかし,再生可能エネルギーは非常時にもエネルギーを確保できる自立・分散型であり,雇用増加や地域産業への地域便益をもたらすが,事業評価には定性的にしか評価されていない.本研究では,事業収支に加えて地域便益の定量評価を事業収支に加味できるように,地域特性を踏まえた再生可能エネルギー事業の導入計画を支援するモデルを構築した.自治体が事業主体の木質バイオマス地域熱供給,牛ふんバイオガスプラント及び太陽光発電事業のケーススタディーに本モデルを適用したところ,事業種により非常時の電源確保,雇用及び地域産業への好影響の度合いが異なり,それら地域便益を含めると事業収支が正となることを示した.
  • 針谷将吾, 石井一英, 佐藤昌宏, 藤山淳史, 古市徹
    土木学会論文集G 72 6 15 - 22 公益社団法人 土木学会 2016年 [査読有り][通常論文]
     
    年間900万t発生する稲わらのエネルギー利用が求められている.稲わらペレットを,近年普及が進む家庭用木質ペレットストーブで燃焼した場合,灰分が多いため燃焼阻害が発生し長時間燃焼が難しい.本研究はその燃焼阻害の原因を明らかにした上で,稲わらと木質を成形時に混合する稲わら・木質混合ペレットの家庭用木質ペレットストーブへの利用を検討した.その結果,燃焼阻害は,通説であるクリンカ形成以前に,灰が火格子上に粗に堆積することで発生することが分かった.また混合ペレットは,同割合の稲わらと木質ペレットの混焼に比べ,灰の粒度が小さく密に堆積するため,火格子上の灰の体積が小さくなり,さらに稲わら混合率10%の場合,稲わら100%の場合よりも長時間連続燃焼可能であることを示した.
  • 勝見慧, 藤山淳史, 石井一英, 古市徹
    土木学会論文集G 72 6 229 - 240 公益社団法人 土木学会 2016年 [査読有り][通常論文]
     
    廃棄物の分野においても,廃棄物の資源利用やエネルギー回収が重要視されている.なかでも循環資源として高いポテンシャルを有しているものに生ごみやし尿・浄化槽汚泥などの有機系廃棄物がある.これらの有機系廃棄物はこれまで焼却施設やし尿処理施設で個別に処理されてきており,今後の処理システムの方向性の一つとして,集約処理による資源化が考えられる.本研究では,その集約処理の一つの方法として,人口規模が少ない地域を対象に,汚泥再生処理センターでの集約処理を検討した.結果として,従来の焼却処理と比較した場合,汚泥再生処理センターでの集約処理はエネルギー収支の改善および環境負荷の削減,コスト削減などの面で効果が見られた.さらに,汚泥再生処理センターで処理方法の違い(高速堆肥化とメタン発酵の比較)を検討した場合,すると,メタン発酵の方が高速堆肥化に比べ,コストは高くなるが,エネルギー収支の改善と環境負荷の削減の面で効果が大きいことがわかった.
  • Jumana Al-Mallahi, Toru Furuichi, Kazuei Ishii
    Journal of Solid Waste Technology and Management 41 3 315 - 324 2015年08月01日 [査読有り][通常論文]
     
    A step of pretreatment prior to anaerobic digestion has been widely studied to enhance biogas production from lingocellulosic biomass. In this study, alkaline pretreatment and mechanical pretreatment by size reduction were tested on the two phase olive mill waste (TPOMW) in order to facilitate the degradation of lignocellulosic organic matter and thereafter the subsequent bioconversion to methane. For alkaline pretreatment, NaOH and CaO with concentrations in the range of 2.4 % to 30 % were tested. Following pretreatment, anaerobic digestion was conducted in batch mode for 26 days. Mechanical pretreatment did not increase the soluble compounds, measured as soluble chemical oxygen demand (sCOD), nor improved methane production. On the other hand, both CaO and NaOH were able to degrade part of the lignocellulosic organic matter to more easily degradable organic compounds. Especially NaOH was strong enough to solubilize part of the lignocellulosic organic matter sCOD was increased to 265 ± 49.5 g O2/kg after pretreatment with 30% NaOH compared with 74.1 g O2/kg for the untreated TPOMW. However, inhibition because of high initial alkalinity or high sodium ion concentration was recognized for high NaOH dosage. Six percent NaOH increased methane production by 20.3% and 11.2% compared with the untreated and the CaO pretreated TPOMW respectively. Although NaOH concentration of 6% was found to be reasonable for improving methane production without pH neutralization, considering a full scale reactor system receiving food waste as a main substrate and the NaOH-treated TPOMW as a co-substrate, the NaOH concentration of 20% might be optimum regarding the soluble COD concentration.
  • 阿賀裕英, 古市徹, 石井一英
    都市清掃 68 326 388 - 393 全国都市清掃会議 2015年 [査読有り][通常論文]
  • 池田勇太, 古市徹, 石井一英, 藤山淳史
    土木学会論文集G 71 6 405 - 414 2015年 [査読有り][通常論文]
  • 東祐樹, 古市 徹, 石井一英, 藤山淳史, 翁御棋
    土木学会論文集G 71 6 229 - 240 2015年 [査読有り][通常論文]
  • 堀川 拳, 古市 徹, 翁御棋, 石井一英, 藤山淳史
    土木学会論文集G 71 6 43 - 52 2015年 [査読有り][通常論文]
  • Kazuei Ishii, Toru Furuichi
    WASTE MANAGEMENT 34 12 2621 - 2626 2014年12月 [査読有り][通常論文]
     
    A large amount of rice straw is generated and left as much in paddy fields, which causes greenhouse gas emissions as methane. Rice straw can be used as bioenergy. Rice straw pellets are a promising technology because pelletization of rice straw is a form of mass and energy densification, which leads to a product that is easy to handle, transport, store and utilize because of the increase in the bulk density. The operational conditions required to produce high quality rice straw pellets have not been determined. This study determined the optimal moisture content range required to produce rice straw pellets with high yield ratio and high heating value, and also determined the influence of particle size and the forming temperature on the yield ratio and durability of rice straw pellets. The optimal moisture content range was between 13% and 20% under a forming temperature of 60 or 80 degrees C. The optimal particle size was between 10 and 20 mm, considering the time and energy required for shredding, although the particle size did not significantly affect the yield ratio and durability of the pellets. The optimized conditions provided high quality rice straw pellets with nearly 90% yield ratio, >= 12 MJ/kg for the lower heating value, and >95% durability. (C) 2014 Elsevier Ltd. All rights reserved.
  • 佐竹 佑太, 古市 徹, 翁 御棋, 石井一英, 藤山 淳史
    土木学会論文集G 70 6 11 - 21 2014年 [査読有り][通常論文]
  • Kazuei Ishii, Toru Furuichi
    WASTE MANAGEMENT 33 9 1861 - 1869 2013年09月 [査読有り][通常論文]
     
    Long term methane emissions from landfill sites are often predicted by first-order decay (FOD) models, in which the default coefficients of the methane generation potential and the methane generation rate given by the Intergovernmental Panel on Climate Change (IPCC) are usually used. However, previous studies have demonstrated the large uncertainty in these coefficients because they are derived from a calibration procedure under ideal steady-state conditions, not actual landfill site conditions. In this study, the coefficients in the FOD model were estimated by a new approach to predict more precise long term methane generation by considering region-specific conditions. In the new approach, age-defined waste samples, which had been under the actual landfill site conditions, were collected in Hokkaido, Japan (in cold region), and the time series data on the age-defined waste sample's methane generation potential was used to estimate the coefficients in the FOD model. The degradation coefficients were 0.050 1/y and 0.062 1/y for paper and food waste, and the methane generation potentials were 214.4 mL/g-wet waste and 126.7 mL/g-wet waste for paper and food waste, respectively. These coefficients were compared with the default coefficients given by the IPCC. Although the degradation coefficient for food waste was smaller than the default value, the other coefficients were within the range of the default coefficients. With these new coefficients to calculate methane generation, the long term methane emissions from the landfill site was estimated at 1.35 x 10(4) m(3)-CH4, which corresponds to approximately 2.53% of the total carbon dioxide emissions in the city (5.34 x 10(5) t-CO2/Y). (C) 2013 Elsevier Ltd. All rights reserved.
  • 不法投棄現場の1,4-ジオキサンのフィールドデータによる地下水汚染特性の解析
    西田憲一, 古市徹, 石井一英
    都市清掃 66 312 219 - 227 2013年03月 [査読有り][通常論文]
  • Kazuei Ishii, Toru Furuichi, Yukari Nagao
    WASTE MANAGEMENT 33 2 445 - 455 2013年02月 [査読有り][通常論文]
     
    Land use at contaminated sites, following remediation, is often needed for regional redevelopment. However, there exist few methods of developing economically and socially feasible land-use plans based on regional needs because of the wide variety of land-use requirements. This study proposes a new needs analysis method for the conceptual land-use planning of contaminated sites and illustrates this method with a case study of an illegal dumping site for hazardous waste. In this method, planning factors consisting of the land-use attributes and related facilities are extracted from the potential needs of the residents through a preliminary questionnaire. Using the extracted attributes of land use and the related facilities, land-use cases are designed for selection-based conjoint analysis. A second questionnaire for respondents to the first one who indicated an interest in participating in the second questionnaire is conducted for the conjoint analysis to determine the utility function and marginal cost of each attribute in order to prioritize the planning factors to develop a quantitative and economically and socially feasible land-use plan. Based on the results, site-specific land-use alternatives are developed and evaluated by the utility function obtained from the conjoint analysis. In this case study of an illegal dumping site for hazardous waste, the uses preferred as part of a conceptual land-use plan following remediation of the site were (1) agricultural land and a biogas plant designed to recover energy from biomass or (2) a park with a welfare facility and an athletic field. Our needs analysis method with conjoint analysis is applicable to the development of conceptual land-use planning for similar sites following remediation, particularly when added value is considered. (C) 2012 Elsevier Ltd. All rights reserved.
  • 阿賀 裕英, 古市 徹, 石井 一英, 谷川 昇
    土木学会論文集G 69 6 391 - 400 Japan Society of Civil Engineers 2013年 [査読有り][通常論文]
     
    廃CCA処理木材の適正処理・資源化システムの構築を念頭に,以下の内容を体系的に調査した.まず分別処理の現状について解体業者へのアンケート調査やリサイクルルートのサンプル調査,文献調査を行った.その結果,約71%のCCA処理木材が分別漏れしており,サンプルから検出されたCCA成分は支障の可能性あるレベルであった.また,現状の適正処理方法とされる焼却埋立や直接埋立についても問題を指摘し,分別徹底と資源化システムの必要性を示した.続いてCCA処理木材の分別徹底を前提に,CCA成分の希硫酸抽出条件を検討した.その結果,0.5N硫酸による50℃,8時間の処理で,有機炭素の溶出を2%に抑えつつ,CCA成分を90%前後除去することができ,木質成分や金属成分の合理的な資源化の可能性を示した.
  • 土屋 翔, 古市 徹, 石井 一英, 翁 御棋, 金 相烈
    土木学会論文集G 69 6 329 - 336 Japan Society of Civil Engineers 2013年 [査読有り][通常論文]
     
    牛ふんスラリーの適正処理と資源化のための集中型バイオガスプラント(複数酪農家のふん尿を対象)導入には,悪臭や貯留槽の容量不足等の環境問題解決のみならず,運搬や散布の手間削減やエネルギー回収の効果もあるが,酪農家の経済負担問題から普及は進んでいない.本研究では,北海道の酪農が盛んな道東の3地域を対象にアンケート調査し,これまで不明であった牛ふんスラリーの不適正管理の実態を明らかにした.次に,コンジョイント分析により,「貯留槽容量不足の改善」及び「悪臭の改善」,「過剰施肥の緩和」について,酪農家が高いニーズを抱いていること,またそれらのニーズの違いは,飼養頭数の増加,耕種農家の有無等の地域特性によることを示した.すなわち地域特性によって異なる酪農家のニーズに応じた集中型バイオガスプラントの導入策が必要である.
  • 武部 玲央, 古市 徹, 石井 一英
    土木学会論文集G 6 69 301 - 312 Japan Society of Civil Engineers 2013年 [査読有り][通常論文]
     
    本研究は,稚内市及び離島を含む計5地域からなる宗谷地域の生ごみとそれ以外の可燃ごみ中の紙・プラ・布・木くず(燃料ごみ)の両方を対象とし,(1)既設バイオガス施設利用とごみ燃料(RDF)化施設の新設による地域循環圏シナリオを構築し,(2)コスト,リサイクル率,最終処分量を評価軸とし,現状の焼却施設更新シナリオと比較した場合の改善効果を解析し,実行可能な地域循環の構築例を示すことを目的とした.生ごみについては利尻・礼文島からコンテナ–フェリー輸送で稚内市の既設バイオガス化施設に運搬し,燃料ごみについては全ての地域からコンテナ輸送(またはコンテナ–フェリー輸送)し,稚内市で集中的にRDF化し,旭川市の既設製紙工場で利用するシナリオの改善効果が高いことを示した.
  • 翁 御棋, 古市 徹, 石井 一英
    土木学会論文集G 69 6 313 - 320 Japan Society of Civil Engineers 2013年 [査読有り][通常論文]
     
    最終処分場は,廃棄物の適正な処理・処分を行う際に,重要な役割を持っており,更に近年では,最終処分場のストックヤード機能も注目されている.最終処分場の跡地を有効に利用することにより,都市緑地の創生,有用資源のストックヤードとしての利用,災害廃棄物の一時保管など新しい価値も生み出すことが可能である.現代社会において,最終処分場は不可欠なものであるが,最終処分場の建設は困難な場合が多く,その結果,残余容量の少ない施設の数も増えてきている.今後,最終処分場を確保していくために,総合的に評価することによって,最終処分場の価値を示すことも重要な対策の一つであると考えられる.本研究では,稼働中の経緯も踏まえ,更に最終処分場の跡地利用を実施している事例について,総合的に価値属性を分析する.具体的には,各主体に与える価値の推計方法を構築し,対象地域の直接使用価値と環境と生態サービスの非使用価値を試算した.総価値向上のための改善対策を提案し,最終処分場の確保に関する多主体合意に役に立つことを目指す.
  • Numerical Simulation for Remediation Planning for 1, 4-Dioxane-Contaminated Groundwater at Kuwana Illegal Dumping Site in Japan Based on the Concept of Verified Follow Up
    Ramrav Hem, Toru Furuichi, Kazuei Ishii, Yu-Chi Weng
    Journal of Water Resource and Protection 5 699 - 708 2013年 [査読有り][通常論文]
  • Ramrav Hem, Toru Furuichi, Kazuei Ishii, Yu-Chi Weng
    土木学会論文集G 69 6 247 - 258 Japan Society of Civil Engineers 2013年 [査読有り][通常論文]
     
    1,4-Dioxane migrates in groundwater with low sorption, low degradation, and low volatilization according to its physicochemical properties. 1,4-Dioxane migration therefore strongly depends on groundwater flow. Hydraulic conductivities, the most uncertain parameters and critical to groundwater flow, should be precisely determined. In a conventional approach, groundwater flow is estimated by calibration to optimize hydraulic conductivities, and then the calibrated groundwater flow is used for predicting 1,4-dioxane distribution considering other parameters such as source location and concentration. Although other parameters are properly set, 1,4-dioxane distribution cannot be always precisely predicted because the calibrated groundwater flow model does not perfectly present the real groundwater flow. Thus, the calibrated groundwater flow should be reevaluated to define the most suitable hydraulic conductivities considering 1,4-dioxane distribution.
     This study proposes a new approach with verification process of groundwater flow estimation for precisely predicting 1,4-dioxane distribution in groundwater. In this approach, several acceptable sets of hydraulic conductivities in term of groundwater heads are estimated by calibration and each groundwater flow is verified to match between calculated and observed 1,4-dioxane concentrations. The effectiveness of our new approach comparing to the conventional one was proved by a case study at an illegal dumping site in Japan where three aquifers have been contaminated by 1,4-dioxane for about 15 years. Eight acceptable sets of hydraulic conductivities of the three aquifers were determined by calibration using observed groundwater heads, and then verified to minimize the errors in 1,4-dioxane concentration. As a result, 1,4-dioxane distribution was predicted by our approach more precisely than the conventional approach.
  • Takuya Wada, Toru Furuichi, Kazuei Ishii
    Journal of Solid Waste Technology and Management 38 4 279 - 290 2012年11月 [査読有り][通常論文]
     
    Proper countermeasures are needed for remediation of illegal dumping sites of hazardous ma-terials such countermeasures should be based on the distribution of both the waste layer and contaminated groundwater. However, because of limitations in the number of borehole points, the precise distribution of the waste layer and contaminated groundwater cannot be enough de-termined only by conducting conventional bore exploration. On the other hand, a low-resistivity area obtained by the electrical resistivity survey can detect both the waste layer and contami-nated groundwater. However, distinguishing between the waste layer and contaminated groundwater is impossible by the resistivity survey alone because the resistivity is a relative value. This study proposes an estimation method of the distribution of both the waste layer and contaminated groundwater in illegal dumping sites so that the limitations of each investigation method could be compensated. Especially, this study introduces analysis of geological charac-teristics such as the permeability of soils around the waste layer to distinguish between the waste layer and contaminated groundwater. As a result of applying our method to three actual illegal dumping sites, the distribution of both the waste layer and contaminated groundwater was estimated separately.
  • 伊黒千早, 古市徹, 石井一英, 金相烈
    土木学会環境システム研究論文集 68 II265 - 272 2012年 [査読有り][通常論文]
  • 藤倉まなみ, 古市徹, 石井一英
    土木学会論文集G 68 6 II165 - 176 2012年 [査読有り][通常論文]
  • 西田憲一, 古市徹, 石井一英
    土木学会論文集G 67 6 II489 - 500 2011年 [査読有り][通常論文]
  • 渡邊翔, 古市徹, 石井一英
    土木学会論文集G 67 6 II501 - 512 2011年 [査読有り][通常論文]
  • 本間隆之, 古市徹, 石井一英
    土木学会論文集G 67 6 II415 - 426 2011年 [査読有り][通常論文]
  • 家畜ふん尿の循環利用プロセスの窒素動態評価モデルの開発
    新田省吾, 古市徹, 石井一英, 谷川昇
    土木学会環境システム研究論文集 38 401 - 412 2010年 [査読有り][通常論文]
  • 動脈系・静脈系連携によるエネルギー循環のための廃棄物バイオガス化システムの提案−石狩湾新港地域でのバイオガス直接利用システムの検討−
    五島典英, 古市徹, 石井一英, 谷川昇
    土木学会環境システム研究論文集 38 389 - 400 2010年 [査読有り][通常論文]
  • ホームページを用いた双方向コミュニケーション手法の有効性に関する考察−青森・岩手県境不法投棄問題を例として−
    石井一英, 古市徹, 長尾由香利, 谷川昇
    土木学会環境システム研究論文集 38 151 - 162 2010年 [査読有り][通常論文]
  • 谷川昇, 古市徹, 石井一英, 岩崎謙二
    廃棄物資源循環学会誌 21 1 1 - 9 Japan Society of Material Cycles and Waste Management 2010年 [査読有り][通常論文]
     
    不法投棄物や最終処分場の埋立廃棄物の掘削現場において,ハンディタイプオープンパス型メタン自動計測器によって連続計測したppmレベルの大気中メタン濃度を指標とする作業環境の有害ガス簡便モニタリング手法を提案し,掘削現場への適用可能性を検討した。
    不法投棄現場や最終処分場から発生するガス中の有害ガスはメタンと共存すること,有害ガスとして注目されるのは硫化水素である場合が多いこと,硫化水素のメタンに対する濃度比の最大値は10−1程度であることを示し,大気中メタン濃度が発生ガス中の有害ガスの潜在的な危険性を安全側で評価する指標になることを明らかにした。
    また,掘削現場での影響が懸念される硫化水素等の有害ガスの許容濃度,有害ガスのメタンに対する濃度比の最大値および安全率を考慮して設定したメタン濃度の管理値を計測値と比較する提案手法が,掘削現場の安全管理のためのモニタリングに適用できることを示した。
  • 諏訪 好英, 小竹 茂夫, 古市 徹, 谷川 昇, 石井 一英, 岩崎 謙二
    エアロゾル研究 25 4 337 - 343 日本エアロゾル学会 2010年 
    Recently, waste disposal facilities are constructed as closed systems (CS disposal facilities), because of consideration on the influence to the surrounding environment. In these facilities, gaseous compornents such as methane, carbon dioxide, and hydrogen sulfite, are emitted from the waste. Large ventilation is required to ensure the safety of personnel working in the facilities by keeping the gas concentrations below the admitted level. However, it is difficult to evaluate the total emission rate of these gases, and the actual air exchange rate may be different from the set value because of natural ventilation and channeling of air flow in large space such as CS disposal facilities. The authors have developed a method to evaluate both emission rate and air exchange rate through the measurement of gas concentration change. Furthermore, the effect of natural ventilation caused by outside wind and that caused by temperature difference were compared. Finally, the possibility of environmental improvement by natural ventilation was studied.
  • Kazuei Ishii, Toru Furuichi, Noboru Tanikawa
    WASTE MANAGEMENT 29 2 513 - 521 2009年02月 [査読有り][通常論文]
     
    Bottom ash from Municipal solid waste incineration (MSWI) is a main type of waste that is landfilled in Japan. The long-term elution of organic matter from the MSWI bottom ash layers is a concern because maintenance and operational costs of leachate treatment facilities are high. In closed system disposal facilities (CSDFs), which have a roof to prevent rainfall from infiltrating into the waste layers, water must be supplied artificially and its quantity can be controlled. However, the quantity of water needed and how to apply it (the intensity, period and frequency) have not been clearly defined. In order to discuss an effective watering plan, this study proposes a new washout model to clarify a fundamental mechanism of total organic carbon (TOC) elution behavior from MSWI bottom ash layers. The washout model considers three phases: solid, immobile water and mobile water. The parameters, including two mass transfer coefficients of the solid-immobile water phases and immobile-mobile water phases, were determined by one-dimensional column experiments for about 2 years. The intensity, period and frequency of watering and other factors were discussed based on a numerical analysis using the above parameters. As a result, Our Washout model explained adequately the elution behavior of TOC from the MSWI bottom ash layer before carbonation occurred (pH similar to 8.3). The determined parameters and numerical analysis suggested that there is a possibility that the minimum amount of water needed for washing out TOC per unit weight of MSWI bottom ash layer could be determined, which depends on the two mass transfer coefficients and the depth of the MSWI bottom ash layer. Knowledge about the fundamental mechanism of the elution behavior of TOC from the MSWl bottom ash layer before carbonation occurs, clarified by this study, will help ail effective watering plan in CSDFs. (c) 2008 Elsevier Ltd. All rights reserved.
  • Kazuei Ishii, Toru Furuichi, Noboru Tanikawa, Masaru Kuboshima
    JOURNAL OF HAZARDOUS MATERIALS 162 1 328 - 332 2009年02月 [査読有り][通常論文]
     
    We are developing a bioreactor system for treating dioxin-contaminated soil or water using the dioxin-degrading fungus, Pseudallescheria boydii (P. boydii). In order to design the bioreactor system, this study estimated the rate at which R boydii degraded 2.3,7,8-tetrachlorodibenzo-p-dioxin (2,3,7,8-TCDD), which is the most toxic of the dioxins. The experimental results showed that P. boydii degraded 2,3,7,8-TCDD during its logarithmic growth phase, using glucose as a carbon source for growth, and that the growth of P. boydii was not affected by 2,3,7,8-TCDD concentrations usually found at contaminated sites. These results were then used to apply successfully an existing mathematical model to the degradation of 2,3,7,8-TCDD by P. boydii. This allowed an estimation of the rate of degradation of 2,3,7,8-TCDD by P boydii that can be used in the design of the bioreactor system. (C) 2008 Elsevier B.V. All rights reserved.
  • Kazuei Ishii, Toru Furuichi
    Journal of Solid Waste Technology and Management 35 1 35 - 50 2009年 [査読有り][通常論文]
     
    We proposed an improved numerical design method for the remediation of contaminated sites based on a sensitive tracer test using rare earth metals such as holmium. The numerical design method was then applied to a real contaminated site, where immediate counter-measures were required because of detection of high arsenic concentration in a spring near a sea line outside the site. First, the sensitive tracer test using insium, europium and holmium under natural gradient condition revealed the groundwater flow path from the three suspected source points to the sea line, and analysis of the breakthrough curve for each tracer compounds determined the parameters, such as the hydraulic conductivity and dispersivity. A site-specific model representing the distribution of aercenic concentration in groundwater identified the source points, responsible for the contamination of the spring, and revealed that contaminated groundwater might flow out of the site boundary. A vertical wall was designed to prevent contaminants spreading from the site, and the change in the arsenic concentration after the construction of the vertical wall was predicted. The prediction had similar tendency to the actual decrease in arsenic concentration over a two-year monitoring phase. Consequently, our numerical design based on the sensitive tracer test predicted that the contamination level in the groundwater around the spring would continuously decrease toward remediation.
  • Rokuta Inaba, Tohru Furuichi, Toshihiro Komatsu, Noboru Tanikawa, Kazuei Ishii
    WASTE MANAGEMENT 29 1 214 - 223 2009年01月 [査読有り][通常論文]
     
    In Japan, most farm animal excreta has been stored directly on farmland. Runoff from this storage has often Caused water pollution. Biogasification is anticipated as an important technology to manage excreta properly, but complex problems hinder its introduction. Economic aspects of management have been especially difficult for dairy farmers. For this study, structural problems regarding introduction of biogasification into dairy farming were identified. Subsequently, a desirable system of dairy farming including biogasification was suggested, and an evaluation model of the financial balance was constructed. A case study using current financial balances of several systems of dairy farming wits evaluated using the constructed model and actual data. The systems were based on several policy alternatives including the suggested system mentioned above. Results show that a farmer can obtain sufficient income from a system featuring centralization of dairy housing and biogasification facilities and coordinated management by over six farmers. (C) 2008 Elsevier Ltd. All rights reserved.
  • Michael Angelo B. Promentilla, T. Furuichi, K. Ishii, N. Tanikawa
    JOURNAL OF ENVIRONMENTAL MANAGEMENT 88 3 479 - 495 2008年08月 [査読有り][通常論文]
     
    The Analytic Network Process (ANP) has been proposed to incorporate interdependence and feedback effect in the prioritization of remedial countermeasures using a hierarchical network decision model, but this approach seems to be incapable of capturing the vagueness and fuzziness during value judgment elicitation. The aim of this paper is to present an evaluation method using a fuzzy ANP (FANP) approach to address this shortcoming. Triangular fuzzy numbers (TFN) and their degree of fuzziness are used in the semantic scale as human judgment expressed in natural language is most often vague and fuzzy. The method employs the alpha-cuts, interval arithmetic and optimism index to transform the fuzzy comparative judgment matrix into set of crisp matrices, and then calculates the desired priorities using the eigenvector method. A numerical example, which was drawn from a real-life case study of an uncontrolled landfill in Japan, is presented to demonstrate the process. Results from the sensitivity analysis describe how the fuzziness in judgment could affect the solution robustness of the prioritization method. The proposed FANP approach therefore could effectively deal with the uncertain judgment inherent in the decision making process and derive the meaningful priorities explicitly from a complex decision structure in the evaluation of contaminated site remedial countermeasures. (C) 2007 Elsevier Ltd. All rights reserved.
  • 川口光雄, 古市徹, 谷川昇, 石井一英
    廃棄物学会論文誌 19 1 72 - 79 Japan Society of Material Cycles and Waste Management 2008年 [査読有り][通常論文]
     
    遮水シート破損時に単純な管理で修復状況および修復の確認が同時にあるいは連続して行える自己修復システムの必要性を示し,二重シート内に水分散コロイド溶液 (スメクタイト系粘土薄板状結晶のコロイド粒子からなる懸濁液) を充填した自己修復型ライナーシステムを提案した。また,重量比3~5%のコロイド溶液を用いて3種類の室内実験を行い,システム実用化の可能性を示した。
    コロイド溶液中のコロイド粒子分散の長期的な継続性について,密度の経時変化測定から分散状態が安定的に持続することを確認した。
    コロイド溶液の二重シート内での流動性能について,二重シート内をほぼ水と同様に充填および還流できることを確認した。
    シート破損時には,保護土や遮水工下地に泥膜および浸透沈積層が形成され,遮水機能が回復されることを確認した。保護土としてまさ土を使用した場合,遮水性能を締固め度で管理できることを示した。
  • 谷川 昇, 古市 徹, 石井一英, 西上耕平
    廃棄物学会論文誌 19 3 182 - 190 Japan Society of Material Cycles and Waste Management 2008年 [査読有り][通常論文]
     
    実稼働している3つの生ごみバイオガス化施設を対象に,生ごみバイオガス化技術のメタン (CH4) 回収量,環境保全性,経済性等の特性を明らかにした。
    搬入生ごみ1tonあたりのCH4発生量は約67~92m3N/ton,異物除去生ごみ1tonあたりのCH4発生量は約83~103m3N/tonであり,CH4発生量の評価にあたっては,CH4濃度計測値の誤差,生ごみ中の異物の混入率,炭素含有率も含めた総合的判断が必要であることを示した。
    生ごみバイオガス化施設では,大気環境への臭気の排出に留意する必要があり,排水処理対象の発酵槽液状残渣の水質は,生ごみ処理量の変動,メタン発酵システムや液状残渣の前処理方法等によって,違いが生じていた。また,生ごみバイオガス化施設での使用電気は,バイオガス発電によってすべて賄われているわけではなかった。さらに,人件費を含まない施設の維持管理コストは,液状残渣の処理水を下水道放流して臭気は通常の設備で対応する場合には約7,500~9,600円/ton,処理水を河川放流して臭気を高度処理するとともにバイオガス発電に補助燃料を利用する場合には約14,500円/tonであった。
  • 谷川昇, 古市徹, 石井一英, 清水心太
    廃棄物学会論文誌 19 2 141 - 149 Japan Society of Material Cycles and Waste Management 2008年 [査読有り][通常論文]
     
    牛ふん尿の自動撹拌式堆肥化施設とバイオガス化施設 (高度処理施設) を設置している北海道の畜産農家 (設置農家) に対してアンケート調査を行い,設置農家の特徴と施設の設置動機や利点・留意点等の設置効果を明らかにした。
    設置農家の多くは,北海道での平均飼養牛頭数の約2倍の乳用牛を飼養し,広い農地を所有する経営規模が大きな農家であり,家畜ふん尿管理上の問題の存在と経済的支援制度が,高度処理施設設置の動機付けになったと考えられた。
    高度処理施設設置の利点は,臭気が低減された施用効果が高い堆肥化物または液肥化物が得られること,寒冷地の冬季でも家畜排せつ物を安定処理できることであり,留意点は,建設費用と維持管理費用が高額なこと,維持管理の手間がかかることであった。
    バイオガス化施設の建設費用と維持管理費は,自動撹拌式堆肥化施設より安価である結果が得られた。また,自動撹拌式堆肥化施設とバイオガス化施設の設置に伴うふん尿管理時間の平均増加率は,同程度の約20%であった。しかし,バイオガス化施設では,維持管理する設備数が多い,メーカーに解決依頼するトラブル発生がある等の煩わしさが影響しているために,バイオガス化施設設置農家の維持管理の手間がかかるとする回答率が,自動撹拌式堆肥化施設の約2倍になったと考えられた。
  • Kazuei Ishii, Toru Furuichi
    JOURNAL OF HAZARDOUS MATERIALS 148 3 693 - 700 2007年09月 [査読有り][通常論文]
     
    We developed a conceptual feasible design of bioreactor system for treatment of dioxin-contaminated soils that uses the dioxin-degrading fungus Pseudallescheria boydii (P. boydii) we had isolated. The dioxin-degradation conditions in bioreactor treatment was established by clarifying the inhibiting factors for the growth of P. boydii using both real contaminated and laboratory prepared soils mixed with fly ash. In addition, ethanol extraction process as post-treatment methods for the remaining dioxins, and the sterilization conditions of P. boydii, i.e., a weakly pathogenic fungus, in the residue was investigated. The better growth conditions of P. boydii were found to be chloride ion concentration of less than 10 g/L and a pH of less than 9. Under these conditions, 73 10 pg-TEQ/g of the soil was treated to 2860 pg-TEQ/g by the bioreactor process, and the dioxin concentration was further decreased to 580 pg-TEQ/g by ethanol extraction, resulting to total removal ratio of 92%. Furthermore, development of an effective sterilization method for living P. boydii in the residue increased the applicability of our bioreactor system for practical use in dioxin-contaminated sites. (C) 2007 Elsevier B.V. All rights; reserved.
  • 古市 徹, 谷川 昇, 石井 一英
    廃棄物学会誌 = WASTE MANAGEMENT RESEARCH 18 3 172 - 181 Japan Society of Material Cycles and Waste Management 2007年05月31日 
    ヨーロッパにおいては, 地球温暖化防止, 最終処分場の容量の確保, 石油の代替エネルギーの確保等の観点から, 廃棄物からエネルギーを創出するWaste to Energyの動きが加速している。本報告では, Waste to Energyのなかの廃棄物の熱処理とバイオガス化によるエネルギー回収に注目し, ヨーロッパにおける最近の一般廃棄物管理とエネルギー利用制度の背景, 一般廃棄物処理とバイオマスの再生エネルギー利用の現状と今後の動向を紹介するとともに, Waste to Energyを実践している新タイプの機械的生物処理施設とバイオガス化施設の実例を紹介した。さらに, 日本におけるWaste to Energyの方向性を示した。
  • 古市 徹, 谷川 昇, 石井 一英, 金 相烈
    廃棄物学会誌 = WASTE MANAGEMENT RESEARCH 18 2 77 - 83 Japan Society of Material Cycles and Waste Management 2007年03月31日 
    循環型社会の構築において, 喫緊の課題である不法投棄の解決に向けた取組の考え方, 不法投棄対策の背景と課題, それに対応する北海道大学に開設された不法投棄対策工学講座の研究活動等の内容および廃棄物の不法投棄対策の基本となる循環型共生社会の最終処分システムと環境再生の考え方について紹介した。そして, 不法投棄現場の問題を解決し, 最終処分システムの共生化を進あるためには, 調査・解析技術, 修復要素技術の組み合わせ等の工学的技術の開発のみならず, 社会・経済・教育・市民参加といった社会的側面をも考慮した総合的かっ体系的なアプローチを図っていく必要があること, 産官学民の連携・協力が不可欠であること, その広い連携・協力の核としての役割が不法投棄対策工学講座に期待されることを示した。
  • 谷川昇, 古市徹, 石井一英, 戸田佑紀, 小松敏宏, 稲葉陸太
    廃棄物学会論文誌 18 1 30 - 36 Japan Society of Material Cycles and Waste Management 2007年 [査読有り][通常論文]
     
    一般廃棄物を直接埋め立てている最終処分場において, 約23年前の埋立廃棄物と約1.5年前の埋立廃棄物の性状を調べ, バイオガス化処理に適した廃棄物 (バイオガス化適合物) のバイオガス発生特性を回分実験で検討した。
    埋立廃棄物の湿重量構成比は, その他 (分類しきれなかった残渣) が約37~49%と最も高く, その他, プラスチックおよび紙で全体の約80~90%を占めていた。プラスチックは微生物分解が難しいと判断されること, その他と紙の炭素含有率が約5~14%であったことから, その他と紙をバイオガス化適合物とした。
    その他と紙のみがバイオガスを発生すると仮定し, 回分実験から得られたその他と紙のメタン発生量と埋立廃棄物の湿重量構成比から推定した埋立廃棄物のバイオガス化処理によるメタン発生量は, 家畜ふん尿バイオガス化施設でのメタン発生量を十分超える値であり, 一般廃棄物を直接埋め立てた最終処分場の再生にあたって, 埋立廃棄物のバイオガス化処理の適用可能性が示された。
  • 谷川昇, 古市徹, 石井一英, 小田希美子
    大気環境学会誌 42 4 253 - 259 Japan Society for Atmospheric Environment 2007年 [査読有り][通常論文]
     
    試料吸引タイプの単光束型赤外線吸収方式一酸化二窒素 (N2O) 自動計測器と試料非吸引タイプのオープンパス型N2O自動計測器によって, それぞれオープン型とクローズドシステム型の一般廃棄物最終処分場の大気中のN2O濃度を連続測定し, 埋立ガス中のN2Oが大気中N2O濃度に及ぼす影響を検討した。
    オープン型最終処分場の大気中N2O濃度は, 風速が約1~2m/s以上の場合には0.30~0.33ppmの通常の都市大気濃度の範囲であったが, 風速が1m/s未満の微風または無風が継続する場合には上昇しており, 埋立ガス中のN2Oが大気中N2O濃度に影響を与えていることが認められた。
    オープンパス型N2O自動計測器によって, 小規模のクローズドシステム型最終処分場内のN2O濃度の大まかな変化を把握できることがわかった。また, 計測されたN2O濃度上昇速度から, 不燃ごみ等の破砕残渣を埋め立てている最終処分場における単位埋立面積当りのN2O発生速度は, 約60μg/m2・hと推定できた。
  • 石井一英, 古市徹, 寺山健, 谷川昇, 稲葉陸太
    土木学会論文集G 63 4 294 - 303 Japan Society of Civil Engineers 2007年 [査読有り][通常論文]
     
    本研究では,住民が望ましいと思う生ごみリサイクル方式(収集回数,収集方法,生ごみ中の異物除去方法,処理手数料及びリサイクル方法を属性としてもつ)の検討を,従来のアンケート調査による各属性の個別評価ではなく,多属性評価手法であるコンジョイント分析により行った.特に,地域特性(現行の生ごみの処理方法や有料化実施の有無,都市形態,住居形態)による生ごみリサイクル方式の望ましさの違いを明らかにするために,地域特性の異なる 3つの自治体の解析を行った.その結果,集合住宅居住者の収集回数の限界評価額が特に高いこと,そして大都市では,需要の少ない堆肥化よりもエネルギー回収可能なバイオガス化を望む傾向にあることを明らかにした.
  • 谷川昇, 古市徹, 石井一英, 清水心太
    廃棄物学会論文誌 18 6 392 - 399 Japan Society of Material Cycles and Waste Management 2007年 [査読有り][通常論文]
     
    北海道の3地域の牛を飼養している畜産農家に対するアンケート調査によって, 家畜排せつ物の取り扱い, 自動撹拌式堆肥化施設とバイオガス化施設に対する認識等の現状分析を行い, 家畜排せつ物の適正処理と有効利用を推進する際の課題とその対応策を明らかにした。
    家畜排せつ物法に適合する管理施設 (以下, 適合管理施設とする) 内で家畜排せつ物を単純保管しているとみなせる畜産農家の割合は約30~60%であったこと, 適合管理施設内の家畜排せつ物を農地に散布するまでの間, 一時的に野積みする畜産農家が約30%存在していたことから, 適合管理施設の一層の有効活用と適合管理施設外での家畜排せつ物の適正管理の必要性が明らかとなった。
    また, 自動撹拌式堆肥化施設とバイオガス化施設を畜産農家が導入する可能性はほとんどないのが現状であり, 今後の両施設の導入促進には, それらの利点・費用・手間等の詳細な情報が重要であることがわかった。
  • 谷川昇, 古市徹, 石井一英, 西上耕平
    においかおり環境学会誌 38 1 13 - 17 2007年 [査読有り][通常論文]
  • 谷川昇, 古市徹, 石井一英, 松尾晃治, 井関孝弥
    廃棄物学会論文誌 17 5 305 - 312 Japan Society of Material Cycles and Waste Management 2006年 [査読有り][通常論文]
     
    市販のハンディタイプオープンパス型都市ガス漏れ検知器 (オープンパス型メタン計測器) と反射板を用いた簡便な大気環境中の平均メタン濃度の計測手法を提案し, その計測手法の測定値の信頼性と実際の最終処分場への適用性を検討した。
    オープンパス型メタン計測器を用いたメタン濃度の測定値は, 水素炎イオン化方式炭化水素自動計測器 (FID自動計測器) のメタン濃度の測定値と良い相関関係が認められたこと, オープンパス型メタン計測器と反射板間の距離にほとんど影響されないこと, 再現性も良好であったことから, 提案した計測手法によって, 大気環境中のメタン濃度をFID自動計測器と同程度の精度で計測できることがわかった。さらに, 提案した計測手法は, 実際の最終処分場内において, 平均メタン濃度とその変化を簡便かつ正確に把握でき, 埋立ガスによる作業環境への影響や埋立廃棄物の安定化の進行状況の把握等に活用可能であることを示した。
  • M.A.B. Promentilla, T. Furuichi, K. Ishii, N. Tanikawa
    土木学会論文集G 62 3 308 - 324 Japan Society of Civil Engineers 2006年 [査読有り][通常論文]
     
    This paper proposes a prioritization method using hierarchical network model to capture the complexity in the multi-criteria evaluation of remedial countermeasures. Such complexity arises from the complex interdependencies in the decision structure, as well as, from the inherent subjectivity of the decision maker. The proposed method which was built from the Analytic Network Process (ANP) uses the eigenvector approach to derive the local relative priorities and the overall relative priorities from the pairwise comparison matrix and supermatrix, respectively. The processes involved are illustrated using a decision problem drawn from real-life case study of a contaminated site caused by uncontrolled landfill in Japan.
  • 谷川昇, 古市徹, 石井一英, 西上耕平
    においかおり環境学会誌 37 1 1 - 8 2006年 [査読有り][通常論文]
  • M. A. B. Promentilla, T. Furuichi, K. Ishii, N. Tanikawa
    WASTE MANAGEMENT 26 12 1410 - 1421 2006年 [査読有り][通常論文]
     
    The aim of this paper is to present an evaluation method to aid decision makers in the prioritization and selection of appropriate countermeasures at the planning stage of site remediation. We introduced a hierarchical network (hiernet) decision structure and applied the Analytic Network Process (ANP) supermatrix approach to measure the relative desirability of the remedial alternatives using the decision maker's value judgment as input. A simplified illustrative example is presented to elucidate the process, as it is being applied to evaluate the feasible remedial countermeasures of a contaminated site caused by uncontrolled landfill. Four decision models derived from the generalized hiernet were examined to describe the effect of hierarchic functional dependence, inner dependence and feedback cycle on the derivation of the priority weights. The ANP could provide a more flexible analytical framework to break down one's judgment through a more elaborate structure in a systematic way to understand the complexity of the decision problem. The proposed method therefore may not only aid in selecting the best alternative but also may help to facilitate communication to understand why an alternative is preferred over the other alternatives through the analysis of the derived weights and its underlying decision structure. (c) 2005 Elsevier Ltd. All rights reserved.
  • 小谷克己, 古市徹, 石井一英
    廃棄物学会論文誌 16 6 453 - 466 Japan Society of Material Cycles and Waste Management 2005年 [査読有り][通常論文]
     
    地域に受け入れられる最終処分場を建設するためには, 構造面での安全性と信頼性が重要である。しかし, 最終処分場は様々な土木分野の技術を集約した構造物であるため, システム的に構造物を設計・施工する技術は未熟であり, 技術的なトラブルが多発している。したがって, 従来, 表面化することが少なく活かされることがなかった, 過去のトラブル事例を解析し, トラブルを未然に防ぐための対策の構築が不可欠と考えられる。
    本研究では, 著者らが実際にトラブルに関して携わった43箇所の最終処分場での48種類のトラブル事例を対象に, その原因と実施された対策を解析した。そして, トラブル回避のための対策案を検討し, その対策効果の評価について, 最終処分場建設に携わった経験のある実務者にアンケート調査した。その結果, トラブルは施工中や供用中で発見される場合が多いが, その原因は複数で多岐にわたるものの, 主に設計と施工の段階にあることがわかった。そのためトラブルを回避するには, マニュアルの整備や資格制度の導入等の対策が効果的であることが示唆された。さらに, 立地条件に応じた設計だけではなく, 施工管理の徹底や設計時に予期されなかった事態への柔軟な対応が, トラブルを回避する上で重要であることも示唆された。
  • 古市徹, 石井一英, 南部稔
    土木学会論文集 797/VII-36 37 - 50 2005年 [査読有り][通常論文]
  • 古市 徹, 石井 一英
    地下水学会誌 46 1 61 - 74 公益社団法人 日本地下水学会 2004年02月17日
  • 石井一英, 古市 徹
    土木学会論文集 762/VII-31 33 - 47 土木学会 2004年 [査読有り][通常論文]
  • Kunichika Nakamiya, Toru Furuichi, Kazuei Ishii, Ikuo Souta
    Journal of Material Cycles and Waste Management 6 1 35 - 40 2004年 [査読有り][通常論文]
  • 石井一英, 古市 徹
    日本地下水学会誌 46 1 3 - 22 日本地下水学会 2004年 [査読有り][通常論文]
  • K. Nakamiya, T. Furuichi, K. Ishii
    Journal of Material Cycles and Waste Management 5 1 63 - 68 2003年 [査読有り][通常論文]
  • 中宮邦近, 古市 徹, 石井一英
    都市清掃 55 247 316 - 320 全国都市清掃会議 2002年 [査読有り][通常論文]
  • 石井一英, 古市 徹, 今井紀和, 和田卓也
    廃棄物学会論文誌 13 5 279 - 288 2002年 [査読有り][通常論文]
  • Isolation of a Fungus from Den-itrifying Activated Sludge That Degrades Highly Chlorinated Dioxins
    K. Nakamiya, T. Furuichi, K. Ishii
    Journal of Material Cycles and Waste Management 4 2 127 - 134 2002年 [査読有り][通常論文]
  • 小谷克己, 古市 徹, 石井一英
    廃棄物学会論文誌 12 4 153 - 162 Japan Society of Material Cycles and Waste Management 2001年 [査読有り][通常論文]
     
    最終処分場の建設に対して住民の合意を得るには, 単に理論的な安全性だけでなく, 住民に安心感を与え, 住民が処分場建設計画のどの段階でも参加しやすいものとしなければならない。
    住民 (造られる側) はより高い安心感を得るために, 安全性に深く関係する処分場の機能を高ある要求を話し合いの場で求めることになる。一方, 行政 (造る側) は機能向上を行う分だけ建設費が高くなり, 公共事業費の制約下では実現が困難と考えるため, 話し合いが進まなくなる。
    本論文はこのような背景のもとで, トレードオフ的と見なされる機能向上と建設費低減との関係を検討し, 高機能で建設費が安い処分場の実現可能性を提案しようとするものである。そのために, 32の事例を分析し, 建設費と安全性に最も関係がある処分場立地タイプについて, 3つのタイプごとにそれぞれモデル処分場を提案し, 建設費を算出した。そして, それぞれのモデル処分場に, 現状で住民合意が得られやすい導入可能な高機能化を取り入れても, 建設費はそれ程高くならないことを示した。
  • K. Ishii, T. Furuichi, N. Tanaka
    日本地下水学会誌 43 3 171 - 188 日本地下水学会 2001年 [査読有り][通常論文]
  • 古市徹, 石井一英, 平岡正勝
    都市清掃 54 24 257 - 266 全国都市清掃会議 2001年 [査読有り][通常論文]
  • 福本二也, 古市徹, 石井一英, 蛯名由美子, 花嶋正孝
    廃棄物学会論文誌 11 2 101 - 110 Japan Society of Material Cycles and Waste Management 2000年03月 [査読有り][通常論文]
     
    近年, 最終処分場の建設が, 地下水汚染への不安, 立地選定への疑問, そして事業主体への不信感等を抱く住民の反対により困難になっている。その対策の一環として, 平成9年の法改正により生活環境影響調査および調査結果の住民縦覧が義務づけられた。しかし, 生活環境影響調査だけでは問題の解決にはならず, さらなる情報公開と計画への住民参加が望まれている。本研究では, 中立的な立場において, 地形地質条件に着目した立地選定手法を現実の処分場立地事例に基づき構築し, さらに住民参加を取り込んだ立地選定プロセスのシステム化を行う。さらに別の住民反対が生じた立地選定事例を通じて, 本プロセスの構成方法と有効性を検証した。その結果, 立地選定を行い, 同時に適切な情報公開や説明会等の住民参加を行うことが, 情報公開不足によって生じる住民反対, あるいは住民反対の拡大を予防し, 住民理解の促進に資することを示すことができた。
  • A Study of Remedial Alternatives for Soil and Groundwater-Contamination by Numerical Simulation; The First Analysis of the Inappropriate Storage Site
    Kazuei Ishii, T. Furuichi, T. Imai, Kuniyuki Ishii
    Journal of Korea Solid Wastes Engineering Society 5 1 25 - 30 2000年 [査読有り][通常論文]
  • 古市徹, 石井一英, 寺尾康, 森下兼年
    廃棄物学会論文誌 11 1 38 - 47 Japan Society of Material Cycles and Waste Management 2000年01月 [査読有り][通常論文]
     
    廃棄物に起因する土壌・地下水汚染が社会的な問題となっている。しかし, 汚染現場を抱える多くの自治体は, 修復を行うための方法論がないために, 修復計画を構築するのに苦慮しているのが現状である。よって修復対策の方法論や手順の確立が望まれているといえる。本研究では, (1) 廃棄物に起因する土壌・地下水汚染修復対策フローの提案を行った。 (2) そして修復対策にスコーピングを導入し, 浄化構想計画の位置づけとその重要性を明らかにした。 (3) また汚染の調査から修復代替案の提案までを行う土壌・地下水汚染診断修復支援システム (診断修復システム) の構築を行い, 実不適正保管現場にその適用を試みた。そして特に地理情報システム (GIS) を用いた汚染データ管理システムの有効性を明らかにした。
  • 石井一英, 古市徹, 田中信壽
    日本地下水学会誌 40 2 105 - 120 公益社団法人 日本地下水学会 1998年05月 [査読有り][通常論文]
     
    不法投棄や不適正保管によって.有害な有機化合物原液が土壌層内に浸透し土壌・地下水汚染を引き起こす場合が多い.本研究では.難水溶性液体(Non-Aqueous Phase Liquid;NAPL)原液の土壌層内での挙動を把握することを目的に.ガラスビーズ層を用い.特性の異なるNAPL原液について.浸透速度.並びに浸透停止後のNAPLと水の鉛直方向の存在量分布を測定した.
    またNAPLの浸透挙動の解析に必要な毛管カー飽和度の関係(特性曲線)を実験的に測定し.各NAPLについて.Lenhard&Parker(1988)による推定法の検討を行った.その結果.空気一水の特性曲線から空気一NAPLの特性曲線は各NAPLで推測可能であるが.空気一NAPL一水の特性曲線については.NAPLが取り残されるため推定できない領域のあることが分かった.そこで.懸垂水帯(懸水帯)における残余NAPL量を測定し.残余NAPL飽和度とNAPL及び媒体特性との関係づけを試みた.
  • 田中 信寿, 石井 一英
    廃棄物学会誌 6 1 24 - 33 Japan Society of Material Cycles and Waste Management 1995年01月30日 
    揮発性有機化合物 (VOC) を含む廃棄物, あるいはVOC原液が埋立地に投入された場合を前提にして, 埋立地内でVOCがどのように輸送され, 減衰するかについて記述した。特に, 廃棄物に含まれたVOCが降雨浸透水や発生ガスによって輸送される過程に関して詳細に述べた。ごみ一液一ガス3相間の分配平衡および分配速度, ごみ中でのVOC分解速度について述べ, 降雨浸透水が下方に流れ, 発生ガスが上方に流れるという埋立地特有の状況に中で開発されたVOC輸送方程式を示した。
    定常的な降雨浸透水・発生ガス流れの仮定の基で計算すると, 今回, 廃棄物法により有害物質に指定されたVOCは埋立ガス側により多く漏出する場合が多いことがわかる。したがってそれらのVOCの検出はまず, 埋立ガス側で試みられるべきであろう。
  • 石井一英, 田中信壽, 松藤敏彦, 東條安匡
    環境工学研究論文集 32 387 - 396 1995年 [査読有り][通常論文]

書籍

  • 古市, 徹, 石井, 一英 
    環境新聞社 2022年03月 (ISBN: 9784860184131) 178p
  • エネルギーとバイオマス~地域システムのパイオニア~
    古市徹, 石井一英著 
    環境新聞社 2018年11月
  • エコセーフなバイオエネルギー-産官学連携事業の実際-
    古市 徹, 石井一英 (担当:編者(編著者))
    環境新聞社 2015年
  • 環境汚染現場の修復〜実務者のための新アプローチ〜
    古市徹編著 (担当:分担執筆)
    オーム社 2013年02月
  • クローズドシステム処分場技術ハンドブック
    花嶋正孝, 古市徹監修 (担当:分担執筆)
    オーム社 2012年12月
  • バイオマス地域循環−再生可能エネルギーのあるべき姿−
    古市徹, 西則雄編著 (担当:分担執筆範囲:pp.42-51)
    環境新聞社 2012年10月
  • 循環型社会の廃棄物系バイオマス−利活用事業成功のためのシステム化−
    古市徹監修 (担当:分担執筆)
    環境新聞社 2010年09月
  • 日本の最終処分場(英文対訳付き)
    花嶋正孝, 古市徹監修 (担当:分担執筆)
    環境産業新聞社 2009年12月
  • 不法投棄のない循環型社会づくり−不法投棄対策のアーカイブス化−
    古市徹, 西則雄編著 (担当:分担執筆)
    環境新聞社 2009年10月
  • 健康と環境の工学
    北海道大学工学部環境衛生工学コース編 (担当:分担執筆)
    技報堂出版 2008年
  • 地盤環境工学ハンドブック
    嘉門雅史, 日下部治, 西垣誠編集 (担当:分担執筆)
    朝倉書店 2007年
  • バイオリサイクル−循環型共生社会への挑戦−
    古市徹, 西則雄編著 (担当:分担執筆)
    環境新聞社 2006年
  • 地下水・土壌汚染の基礎から応用−汚染物質の動態と調査・対策技術−
    日本地下水学会編 (担当:分担執筆)
    理工図書 2006年
  • 絵で見るクローズドシステム処分場
    花嶋正孝, 古市徹監修 (担当:分担執筆)
    環境新聞社 2006年
  • 土壌・地下水汚染−循環共生をめざした修復と再生−
    古市徹監修 (担当:分担執筆)
    オーム社 2006年
  • みんなのクローズドシステム処分場
    花嶋正孝, 古市徹監修, クローズドシステム処分場開発研究会編 (担当:分担執筆)
    オーム社 2004年
  • はじめてのクローズドシステム処分場−被覆型最終処分場の計画と事例
    古市徹, 花嶋正孝監修, クローズドシステム処分場開発研究会編 (担当:分担執筆)
    オーム社 2002年
  • 有害廃棄物による土壌・地下水汚染の診断
    古市徹監修 (担当:分担執筆)
    環境産業新聞社 2000年

その他活動・業績

受賞

  • 2022年10月 土木学会環境システム委員会 優秀論文賞
     炭素・窒素循環から見るバイオガスプラント導入の環境効果の評価手法の提案 
    受賞者: 和田年弘、本間隆、落合知、石井一英、古市徹
  • 2012年10月 The 7th Asian Pacific Landfill Symposium Winner of Best Paper
     A New Concept of Final Disposal Systems for MSW Management Considering Storage of Recyclable Materials and Disaster Waste 
    受賞者: 石井 一英
  • 2008年 平成19年度廃棄物学会奨励賞
  • 2007年 第18回廃棄物学会研究発表会優秀ポスター賞
  • 2003年05月 廃棄物学会 廃棄物学会論文賞
     廃棄物起因の土壌・地下水汚染現場への数値 シミュレーションと比抵抗法の適用 
    受賞者: 石井 一英

共同研究・競争的資金等の研究課題

  • 廃棄物最終処分場の長寿命化に伴う機能検査と気候変動適応策
    環境研究総合推進費
    研究期間 : 2019年04月 -2022年03月
  • 1, 4-ジオキサン地下水汚染修復の予測・評価のための統合的数値判定手法の開発
    環境省:環境研究総合推進費
    研究期間 : 2015年04月 -2018年03月 
    代表者 : 石井 一英
  • メタン取扱施設における安全管理のための簡便メタンモニタリング手法の開発
    文部科学省:文部科学研究費補助金, 基盤研究(B)(一般)
    研究期間 : 2009年04月 -2012年03月 
    代表者 : 石井 一英
  • 日本学術振興会:科学研究費助成事業
    研究期間 : 2010年 -2012年 
    代表者 : 古市 徹, 石井 一英, 翁 御棋
     
    本研究は、我々が提唱してきた北海道バイオコミュニティ開拓構想(ABC開拓構想)を実現するために、石狩湾新港工業団地を対象に、廃棄物系・未利用バイオマスのエネルギー連携型地域循環共生システムの構築を行った。特に1)事業採算性を左右する生ごみ等バイオマスの収集量を統計的に推定し、事業可能なバイオガス化施設規模を決定するための手法を提示し、2)工業団地内でのエネルギー連携の改善方策を示した。
  • 日本学術振興会:科学研究費助成事業
    研究期間 : 2007年 -2008年 
    代表者 : 谷川 昇, 古市 徹, 石井 一英
     
    平成19年度に、提案した有害ガスモニタリング手法の前提条件の成立を一層明確化するとともに、提案手法の現場への適用を図るために、(1)2つの一般廃棄物最終処分場における埋立ガス中の有害ガス濃度のメタン濃度に対する濃度比(メタン濃度比)の測定場所による変動と経時変化(2)埋立廃棄物掘削作業時の提案手法によるガスモニタリングの適用性(3)クローズドシステム一般廃棄物最終処分場(CS処分場)内の作業環境モニタリングへの適用可能性を検討したところ、次の結果が得られた。 (1)同一地点から発生する埋立ガス中の有害ガス(硫化水素)のメタン濃度比は、経時的な減少傾向がみられた。また、同一最終処分場においては、埋立終了後の経過時間が長い場所のメタン濃度比は小さくなる傾向がみられた。ただし、2最終処分場におけるメタン濃度比は10^<-10>〜10^<-8>の範囲であり、提案モニタリング手法でのメタンを指標とする前提条件は成立していた。 (2)埋立廃棄物の掘削現場において、風向風速に配慮しながら提案モニタリング手法によってメタン濃度を計測すれば、掘削現場の作業環境における有害ガスの潜在的な危険性を予見でき、提案モニタリング手法が、現場での安全管理に適用できることが示された。 (3)(a)中間処理されないごみ、(b)焼却残渣・破砕不燃ごみ、(c)不燃ごみ粗大ごみ破砕残渣を埋め立てている3つのCS処分場において、提案手法によってメタン濃度のモニタリングを行った。その結果、それぞれCS処分場において約2〜3ppm、3〜5ppm、20〜1000ppmの範囲のメタン濃度の変化が把握され、提案手法がCS処分場内の作業環境モニタリングに適用できることを明らかにした。
  • 日本学術振興会:科学研究費助成事業
    研究期間 : 2004年 -2006年 
    代表者 : 古市 徹, 谷川 昇, 石井 一英, 塩山 昌彦
     
    本研究の目的は、廃棄物の不法投棄サイトを修復・再生するための社会技術手法を、構築することである。本研究では、実際に修復・再生方法を議論する際に不可欠な以下の(1)〜(4)の問題を解決するための手法を、社会技術手法ととらえて研究開発を行ってきた。 (1)不法投棄が生じた社会的背景や原因、責任問題、輸送経路等を明らかにするための、不法投棄事例管理ツールの開発 (2)修復・再生対策を円滑に推進するために重要な地域住民への情報発信、及び修復・再生に対する地域住民のニーズを把握するための手法の開発 (3)修復・再生対策のための住民合意や地域振興策等の社会的評価軸も考慮した総合的意思決定手法の開発 (4)技術的な視点としての数値シミュレーションを用いた修復効果予測手法の開発研究成果として以下を得た. (1)我々が実際に携わった不法投棄サイトの修復・再生事例を分析し、事例情報を一元的に管理できる手法を開発した. (2)ホームページを活用した双方向コミュニケーション手法を提案し、不法投棄現場に対して市民が求める情報ニーズに応じた情報提供を行えること,不法投棄問題に対する意識の向上を図れることを示した.また,地域住民のニーズを踏まえ、実行可能な土地利用方法を検討できる手法を開発した。 (3)多目的かつグループ(多主体)による意思決定問題に対して、ファジー理論及びANP(Analytic Network Process)を用いた総合的意思決定手法を提案した. (4)遮水壁・表面キャッピング,及び嫌気性バイオレメディエーションによる修復効果を予測することができる数値シミュレーション手法を構築した. 以上より、実際の不法投棄現場の事例研究を踏まえ、工学技術と社会技術の統合化を図りながら,不法投棄現場の環境再生に向けた修復を効率的に行うための、手法を提案することができた。
  • 日本学術振興会:科学研究費助成事業
    研究期間 : 2004年 -2005年 
    代表者 : 古市 徹, 谷川 昇, 石井 一英
     
    本研究の目的は、循環(3Rと適正処理)という目標に合致した新たな物流管理システムを提案することであり、特に,生ごみなどのバイオマス資源を最大限に活用するバイオマス資源の循環管理システムの提案を行うことである。 (1)大都市および中・小都市(約200自治体)を対象に,生ごみの資源化の現状,今後の生ごみ資源化の考え方について,アンケート・ヒアリング調査,および生ごみ資源化を中心とした廃棄物管理シナリオの解析を行った. (1)大都市(14政令都市を対象)に対する結果 大都市においては,現在,家庭系・事業系生ごみの資源化を行っている自治体はごくわずかであった.一方,資源化を検討する際には,堆肥化については,製品としての堆肥の需要先に懸念があることなどから,現実問題としては,バイオガス化を選択する傾向が見られた.シナリオ解析の結果,バイオガス化施設のコストが問題となったが,焼却施設更新時に,焼却施設に併設することが,コストや環境影響面で,メリットのあることを示した. (2)中小都市に対する結果 生ごみ資源化を実施している17市町村および実施していない200市町村に対するアンケート調査では,それぞれ,7市町村(回答率41%),142市町村(回答率71%)の回答が得られた.生ごみを資源化している市町村では,いずれも堆肥化が行われていた.この市町村では,当初,「分別協力がえられるかどうか」について懸念していたが,施設稼働後では,「堆肥の需要先」を課題している傾向が見られた. (2)堆肥利用促進因子を調査するために,札幌市の約1300件の耕種農家に対して,生ごみ等の有機系廃棄物を原料とした堆肥の利用について,アンケート調査を行った(有効回答率は約36%).その結果,51%の農家が現在堆肥を利用しており,22%が条件さえ整えば,堆肥を利用すると回答した(それ以外は,堆肥を利用する意思がなかった)、堆肥利用促進のためには,(1)品質を良好に安定させるための発酵期間の確保や客観的な成分分析の実施が必要であること,(2)散布の手間を解消するために,委託業者を利用できる仕組みにすること,(3)散布効果の実証試験を行っていく必要があることがわかった. 以上より,大都市・中小都市ともにその地域特性に応じた,バイオマス資源としての生ごみを中心とした廃棄物管理システムの構築が可能であることを示した.また,その際に課題となる資源化物の需要,資源化技術のコストについて,解決策を提案することができた.
  • 日本学術振興会:科学研究費助成事業
    研究期間 : 2003年 -2005年 
    代表者 : 谷川 昇, 古市 徹, 石井 一英, 小松 敏宏, 川上 浩良
     
    平成15年度から平成17年度の研究成果の概要は以下のとおりである。 (1)日本とヨーロッパの生ごみバイオガス化施設や家畜ふん尿バイオガス化施設を調査し、生ごみバイオガス化に伴う環境負荷低減と天然資源の消費抑制の効果を定量的に評価する項目(以下バイオガス化評価項目と記す)を決定した。 (2)北海道内の三つの生ごみバイオガス化施設において、バイオガス化評価項目であるバイオガス量、バイオガス中のメタン・二酸化炭素濃度、施設全体から発生する臭気、液状残渣や処理排水中のBOD, COD, SS,全窒素、大腸菌群数等を継続的にモニタリングした。バイオガス中のメタン濃度は約55〜60%、生ごみ1t当りのメタン回収量は約80〜100m^3であり、施設により多少の差がみられた。また、施設に設置されている脱臭設備や排水処理設備が異なるために、各施設からの臭気および水質汚濁物質の排出量に差がみられた。ただし、各施設での生ごみ1t当たりのバイオガス量、バイオガス中のメタン、二酸化炭素濃度の経年変化はほとんどなく、ほぼ安定していた。さらに、液状残渣も適正に処理され、処理排水の水質は排水基準を大幅に下回るものであった。 (3)生ごみのバイオガス化によって得られるメタン量は、生ごみの種類によって大きく変化していた。生ごみバイオガス化の効率向上を図るには、住民の生ごみ分別への一層の協力が不可欠である。 (4)バイオガスからメタンと二酸化炭素を分離する高分子膜の材料とその製造法を開発し、バイオガス中のメタン濃度を利用用途の最適値に制御できる高分子膜を利用したメタン濃縮装置の実用化に必要な基礎的資料を得た。
  • 日本学術振興会:科学研究費助成事業
    研究期間 : 2000年 -2002年 
    代表者 : 古市 徹, 石井 一英, 谷川 昇, 東海 明宏, 寺尾 康
     
    廃棄物による土壌・地下水汚染が大きな社会問題となっている。汚染修復を効率的に行うためには、調査〜解析〜対策の流れを踏まえた上で、適切な時に適切な修復対策選択することが重要である。そこで本研究では、実際の汚染現場を対象に、調査手法の確立及び数値シミュレーション技術の開発に取り組み、実汚染現場の修復技術選択を容易にする基盤的な技術を構築することを目的とした。 本研究の1年目は、調査や修復技術の選択を行うための作業仮説を構築するために、地形・地質構造のモデル化手法の構築を試みた。地形図、地質構造図、現場踏査等の調査を基に、汚染現場における概略的な地形・地質モデルを構築できることを示した。 2年目は、3次元地下水流れモデルを実際の汚染現場に適用することにより、これまで十分に把握できなかった第二帯水層の地下水流れ方向について考察することができた。また、第二帯水層の地下水流れを基に、第二帯水層の汚染の広がりについて考察した。以上より、実汚染現場への3次元解析適用方法について整理することができた。 最終年度は、本研究の総括として、調査〜数値シミュレーション(解析)に至る具体的な手順を整理するために、データモデルの構築を行った。データモデルとは、「インプットデータ→作業→アウトプットデータ」を一つのプロセスとして捉え、実際の調査から解析までの手順として複数のプロセスをデータの流れに着目し有機的に結合したものである。このデータモデルによって、調査から解析までの手順が明確になり、誰でも効率的に調査・解析が可能となると考えられる。さらに、このデータモデルを利用して、実汚染現場の汚染解析を行った結果、地下水流れ場や汚染拡散場の効率的な推測が可能であることが示された。 以上3年間の研究により、土壌・地下水汚染における修復技術選択のための調査・数値シミュレーションの手順を明確化でき、実汚染現場の修復技術選択を容易にする基盤的な技術として構築することができた。
  • 生活環境アセスメントを支援する土壌・地下水汚染予測評価手法の開発
    文部科学省:文部科学研究費補助金, 奨励研究(A)
    研究期間 : 1999年04月 -2001年03月 
    代表者 : 石井 一英
  • 日本学術振興会:科学研究費助成事業
    研究期間 : 1999年 -2001年 
    代表者 : 東海 明宏, 石井 一英, 古市 徹
     
    本年度においては、標記のテーマに関し、有機系廃棄物のリサイクルシステムを事例にして、健全性評価の構造と手順を明確に定義するとともに、道央地域の廃棄物処理広域化ブロックに適用した。 文献調査により、いままでのリサイクルシステムの評価構造を整理するとともにシステムの目標として「健全性」が重要であることを提案し、その具体化のための指標構造を検討した。廃棄物工学、畜産学、土木工学、システム工学の分野等において開発されたシステム診断指標、リスク指標を参照しつつ、有機系廃棄物のリサイクルシステムの健全性を網羅的に表現する指標を整理した。リサイクルにおいて支配的な(優先的に考慮すべき)個別指標と総合指標に分類し、総合指標としては、評点法にもとづく多属性効用に基づく指標の開発事例等を整理した。 ついで、提案した評価構造の確認のために専門家を対象としたデルファイアンケートを行い、得られた結果を階層分析法によって、健全性評価を実施する手順をまとめた。 最後に、健全性手法を道央地域で発生する有機性廃棄物に適用し、健全性の観点から見たシステム代替案について検討した結果、対象地域全域で発生する有機系廃棄物を集中的にリサイクルするシステムが健全性の観点からはより望ましいことがわかった。
  • 日本学術振興会:科学研究費助成事業
    研究期間 : 1997年 -1998年 
    代表者 : 東海 明宏, 中西 準子, 益永 茂樹, 石井 一英, 古市 徹, 田中 嘉成
     
    本研究で得られた成果は次のとおりである。 (1) 不確実性の源泉として入手可能なデータに制限がある問題を多変量解析における数量化分析類を用いた環境中化学物質濃度の区間の推定という問題に帰着させて、全国の観測データの解析を行った。この解析から生産量、物理化学性状、用途といった通常入手しうるデータから環境中濃度の区間推定の可能性を示した。 (2) 特定の集水域をとりあげ、その場において用いられる農薬の流出モデルの構造を決めたとき、実測値と観測値との差が設定したパラメータ値に起因すると仮定したときの解析をベイズの定理を基にして行った。この解析によって、いずれのパラメータの決定に際しての情報をより重点的に収集すべきかの優先順位を明らかにすることができた。 (3) 地理情報システムにおいて整備されている地表面情報を活用し、化学物質の曝露場の時空間解像度を改善すること(不確実性の低減)で得られる便益を明らかにした。また、このモデルの応用例として、流域場の境界条件が変化したときに化学物質の曝露濃度がどのように変化するかのシナリオ分析を行い、最大値、75%値、平均値でもってその効果を明らかにした。

教育活動情報

主要な担当授業

  • リサイクルシステム特論
    開講年度 : 2021年
    課程区分 : 修士課程
    開講学部 : 工学院
    キーワード : リサイクルシステム、廃棄物、環境保全、資源保全、バイオマス、制度設計
  • リサイクルシステム特論
    開講年度 : 2021年
    課程区分 : 修士課程
    開講学部 : 工学院
  • 廃棄物管理計画特論
    開講年度 : 2021年
    課程区分 : 修士課程
    開講学部 : 工学院
    キーワード : 循環型社会、システムズアプローチ、共生化、住民参加、リスクコミュニケーション、不法投棄
  • 大学院共通授業科目(一般科目):自然科学・応用科学
    開講年度 : 2021年
    課程区分 : 修士課程
    開講学部 : 大学院共通科目
  • リサイクルシステム特論
    開講年度 : 2021年
    課程区分 : 博士後期課程
    開講学部 : 工学院
    キーワード : リサイクルシステム、廃棄物、環境保全、資源保全、バイオマス、制度設計
  • リサイクルシステム特論
    開講年度 : 2021年
    課程区分 : 博士後期課程
    開講学部 : 工学院
  • 廃棄物管理計画特論
    開講年度 : 2021年
    課程区分 : 博士後期課程
    開講学部 : 工学院
    キーワード : 循環型社会、システムズアプローチ、共生化、住民参加、リスクコミュニケーション、不法投棄
  • 廃棄物管理工学
    開講年度 : 2021年
    課程区分 : 学士課程
    開講学部 : 工学部
    キーワード : 循環型共生社会、廃棄物管理計画、システムズアプローチ、廃棄物の質と量の流れ、リスク管理、住民合意
  • 環境システム工学
    開講年度 : 2021年
    課程区分 : 学士課程
    開講学部 : 工学部
    キーワード : 環境問題、社会・技術システム、環境モデリング、地下水モデリング、社会・経済モデリング
  • 計画数理学
    開講年度 : 2021年
    課程区分 : 学士課程
    開講学部 : 工学部
    キーワード : 計画、システムズアプローチ、意思決定、統計手法
  • 環境と人間
    開講年度 : 2021年
    課程区分 : 学士課程
    開講学部 : 全学教育
    キーワード : 食のバリューチェーン、Society 5.0、エネルギー、異分野融合、持続可能性、フィールド、ロバストネス(強靱性)
  • 数理計算演習
    開講年度 : 2021年
    課程区分 : 学士課程
    開講学部 : 工学部
    キーワード : データ解析 構造解析 数値計算 モデリング
  • 環境工学実験Ⅱ
    開講年度 : 2021年
    課程区分 : 学士課程
    開講学部 : 工学部
    キーワード : レポートの書き方 安全教育 流体物性 重金属 物理化学処理 下水処理 埋立地の温暖化ガス 透気係数
  • 環境工学序論
    開講年度 : 2021年
    課程区分 : 学士課程
    開講学部 : 工学部
    キーワード : 環境問題の歴史,気候変動,SDGs,上下?道,?環境保全,室内環境,廃棄物処分,循環計画システム
  • 廃棄物技術政策論
    開講年度 : 2021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 : 循環型社会、システムズアプローチ、共生化、住民参加、リスクコミュニケーション、不法投棄

大学運営

委員歴

  • 2020年05月 - 現在   廃棄物資源循環学会   理事
  • 2009年   土木学会   土木学会 環境システム委員会 委員   土木学会
  • 2009年   地下水学会   日本地下水学会2009年秋季講演会実行委員会幹事長   地下水学会
  • 2005年 - 2007年   廃棄物学会   編集委員会委員   廃棄物学会


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