水環境における温室効果ガスの動態解析

顔写真

氏名
増田周平
E-mail
masuda@akita-nct.ac.jp
職名
准教授
学位
博士(工学)
所属学会・協会
International Water Association, 土木学会,日本水環境学会,日本下水道協会
キーワード
温室効果ガス,メタン,亜酸化窒素,下水道,河川,間接発生
技術相談
提供可能技術
・下水処理場におけるメタン,亜酸化窒素の排出量の実態把握および削減方策の提案
・下水処理場におけるLCCO2評価とCO2削減方策の提案
・公共用水域(河川・流域)におけるメタン,亜酸化窒素の排出量の実態把握

研究内容

1.下水処理場におけるメタン・亜酸化窒素の動態解析

 下水処理プロセスにおいて発生するメタン(CH)および亜酸化窒素(NO)は,強力な温室効果ガスであり,その排出量の把握と削減策の実施が急務とされている.本研究では下水処理場の水処理プロセス・汚泥処理プロセスで発生するメタンおよび亜酸化窒素を実測し,年間排出量を明らかにするとともに,その削減策について検討した.

 結果の一例1)として,M処理場における温室効果ガスの排出量とその内訳を示す(左下図).排出量は電力消費のCO,焼却由来のNO,水・汚泥処理由来のCHの順に高かった.これより,M処理場における温室効果ガス削減対策は,電力消費量の削減および焼却由来のNOを削減することが有効であると考えられた.また,水・汚泥処理プロセスにおけるCH排出量は反応槽で卓越しており(右下図),反応槽で微細気泡方式を採用することで,排出量を削減できると考えられた.

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2.河川環境における亜酸化窒素の実態調査

 強力な温室効果を持つNOは,自然環境中において生物学的硝化・脱窒作用を受けて発生する.人為的活動によって自然環境中に放出された反応性窒素は,地下水域,河川,河口などにおいてNOへと変化し,大気中に放出される.この過程は間接発生と呼ばれ,その排出係数の精緻化が求められている.以上をふまえ,本研究では八郎湖流域を対象に,NOの排出係数を明らかにするため,通年調査を実施した.

 調査の結果,溶存態NO濃度には季節変動が見られ,初夏に濃度が高くなる傾向にあった.この原因として,田畑への施肥の影響が考えられた.また,亜硝酸性窒素・硝酸性窒素との間に相関が見られた.

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