三次処理研究室 ●平成11年度に実施した調査・試験・研究の成果概要

水系における病原性微生物の挙動に関する研究

研究期間：平10〜平13
担当者　： 鈴木穣、小越眞佐司、諏訪守、畑津十四日

　上水道取水源上流域での下水道普及の進展や国民の水辺回復要求の高まり、水の循環・再生利用の必要性増大等の現状を受けて、水系の衛生学的基準のあり方について再検討する必要が高まってきている。しかし、放流先水系での病原性微生物の挙動についてはいまだ不明な部分が多い。本研究は、このような衛生学的基準についての判断資料とすべく、消毒方法や水系状況の相違に伴う下水処理水中の病原性微生物の水系での挙動について調査を行うものである。11年度は消毒レベルと細菌再増殖の関係や接触酸化水路における指標細菌の挙動について検討を行った。

熱帯・亜熱帯地域の貯水池土砂管理に関する研究

研究期間：平８〜平12
担当者　： 井上弥九郎、鈴木穣、植龍二、諏訪守、平出亮輔

本研究は、熱帯・亜熱帯地域の開発途上国に適した下水道技術の確立を目的としており、11年度は以下の研究成果を得た。
地域特性に応じた衛生施設計画の検討を行い、衛生施設の選択を一般化し、フロ−チャ−トを作成した。具体的な判断基準として、人口密度、給水状態、地下水位、透水性、投資能力、住民参加、既存施設の状況等を採用した。ただし、施設の選択に当たっては、公衆衛生の改善、生活環境の改善、公共用水域の水質保全等上位目標を設定し、それを達成するための方途として実施することが肝要である。
下水処理方式については、通性ラグ−ンおよび曝気式ラグ−ンについて、処理の安定性、適正な負荷条件等について検討した。

下水処理水の安全性向上に関する研究

研究期間：平８〜平11
担当者　： 鈴木穣、畑津十四日

　下水道の普及に伴い環境水中に占める下水処理水の割合は増加しており、また、都市域における水資源として下水処理水が再利用されるなど、下水処理水に求められる安全性のレベルは高まっている。しかし、消毒を強化した場合の塩素消毒によるトリハロメタン等の副生成物の問題や新しい塩素代替消毒技術の安全性などは十分に検討されていない。そこで本研究では、下水処理において現在導入されている、塩素、オゾンおよび紫外線消毒の安全性について消毒副生成物の観点から検討を加え、より安全性の高い消毒方法の検討を行うことを目的としている。11年度は、連続実験装置による実証実験、残留薬剤・消毒副生成物の残留性把握および除去方法の検討を行った。

水循環健全化のための環境ホルモン等リスク対策の調査検討

研究期間：平11〜平12
担当者　： 鈴木穣、小越眞佐司、重村浩之、畑津十四日、金時浚

　環境水中で女性ホルモン作用を発現する物質のうち、ノニルフェノールと女性ホルモンである17βエストラジオールは、下水処理水中でも検出頻度が高く、除去が十分に行われていない可能性がある物質である。これらの2物質を対象として下水処理過程における除去機構を明らかにし、処理条件の改善によって除去率を向上させる手法や分解能力の高い微生物等を用いてより効率的な除去を行う方法の基礎的検討を行っている。平成11年度は、6カ所の下水処理場の活性汚泥から、これらの2物質を資化する能力が高い微生物の分離を試み、数株の微生物を抽出した。また、処理過程における除去機構把握のため、2物質の活性汚泥中での集約部位について抽出試験等による検討に着手した。

温室効果ガス排出抑制のための下水処理システム対策技術

研究期間：平10〜平11
担当者　： 酒井憲司、鈴木穣、重村浩之、平出亮輔、落修一(汚泥研究室)、原田一郎(汚泥研究室)

　下水処理場から排出されるメタンおよび一酸化二窒素について、水処理プロセスと汚泥処理プロセスごとに抑制技術の検討を行った。 　水処理プロセスについては、AO法とA2O法ともに標準活性汚泥法よりもメタンの抑制効果があり、嫌気槽内のりん濃度が低いときにメタンの減少が見られた。一酸化二窒素に関しては、反応槽内で硝化の達成状態が悪い冬期において排出量が多く、硝化の良好な夏期に少なかった。
　汚泥処理プロセスに関しては、高分子系脱水汚泥の流動床式焼却炉にN2O排出対策として、焼却温度を設計値よりも50℃引き上げた場合の全国焼却炉のGHGS削減コストを求めた結果、既設の炉における削減単価は単位炭素換算量当たり約１万円／C-tであった。また、設計当初から高温化を考慮すると削減コストは約半額に抑えられるものであった。

内分泌かく乱物質等の発生源と処理対策手法に関する調査

研究期間：平10〜平13
担当者　： 鈴木穣、重村浩之

　近年、内分泌かく乱物質による人の健康や生態系への影響が危惧されており、社会的な問題にもなっている。下水道施設においても、処理水中に大量の内分泌かく乱物質が含まれることのないよう、下水処理場内での挙動などの実態調査が必要となる。11年度は、標準活性汚泥法および嫌気−無酸素−好気法パイロットプラントを用いて、内分泌かく乱物質濃度の挙動を調査した。また、物理化学的な内分泌かく乱物質除去法として、二次処理水中の内分泌かく乱物質の、オゾン分解および活性炭吸着による除去を検討した。

病原性微生物の発生源および対策に関する調査

研究期間：平10〜平13
担当者　： 鈴木穣、小越眞佐司、諏訪守

近年､我が国においても病原性原虫類のクリプトスポリジウム等による大規模な集団感染事例が発生し、新たな水系感染症として注目されている。本調査においては、このような病原性微生物等に関して発生源を明らかにするとともに､その対策さらには､集団感染発生時における除去能力の向上を目的として負荷削減手法の検討を行うものである。 　11年度は､パイロットプラント等を用いてクリプトスポリジウムに関する活性汚泥処理法の除去能力の把握および、凝集剤添加ならびに砂ろ過による除去効率の向上に関する検討を行い､下水処理過程におけるクリプトスポリジウムの除去効率等を明らかにした。

下水処理水再利用システムの評価に関する調査

研究期間：平10〜平11
担当者　： 鈴木穣、小越眞佐司

　近年、下水処理水は都市の代替水資源として認識され、様々な用途に再利用されている。現在、下水処理水が再利用されている割合は全処理水量の１％程度であり、制度も確立されておらず、試行的な段階にあると云える。本調査は、下水道を介して広域的に行われる再利用システムを評価する手法を検討することによって、適切な再利用の普及に資することを目的としている。本年度は、幾つかの既存再利用施設で利用状況に関するアンケート調査を行い、用途別の便益あるいは効果について検討した。また、各戸用再生水給水設備で生じた腐食現象の要因を模擬配管系を用いて検討し、残留塩素濃度と溶解性塩類濃度が影響していることを確認することができた。

窒素・りん除去法の省エネルギーに関する調査

研究期間：平10〜平13
担当者　： 鈴木穣、重村浩之

　本調査では、今後の増加が予定される窒素・りん除去法の消費エネルギー削減のため、単位プロセスごとあるいはシステムとしてのエネルギー効率の改善について検討し、効率改善に関する最適運転手法等を提案することを目的にしている。11年度は、嫌気槽における撹拌の省エネ化として間欠曝気撹拌を、また、好気条件下でのエネルギー効率改善のため、曝気風量制御法による処理成績の違いの把握および固定化担体を用いた装置の硝化反応について調べた。

流域における原虫類等実態調査

研究期間：平10〜平11
担当者　： 鈴木穣、諏訪守

埼玉県越生町で発生したクリプトスポリジウムによる大規模な感染症は、越生町の上水源である越辺川伏流水にクリプトスポリジウムのオ−シストが混入したことが原因であり､９千人近い感染者が発生した。一方、関東圏内の主要河川で行ったオ−シストの実態調査では、検出濃度・割合とも低いが､ジアルジアのシスト、大腸菌群数、SS濃度の上昇時にオ−シストの検出傾向が示された。このため、流域の土地利用が異なる河川で､降雨時の汚濁負荷上昇時における原虫類の汚染状況の把握を目的として実態調査を行った。
　その結果、流域の土地利用によって､排出されるオ−シスト濃度およびその傾向が異なっていた。