研究者業績
基本情報
- 所属
- 大阪産業大学 デザイン工学部環境理工学科 教授
- 学位
- 修士（工学）(1996年3月 大阪産業大学)博士（人間環境学）(2016年3月 大阪産業大学)
- 連絡先
- hamasaki
est.osaka-sandai.ac.jp - 研究者番号
- 50340617
- J-GLOBAL ID
- 200901044796513069
- researchmap会員ID
- 5000092821
- 外部リンク
経歴
4-
2017年4月
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2007年4月 - 2017年3月
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2006年4月 - 2007年3月
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2001年4月 - 2006年3月
学歴
1-
1994年4月 - 1996年3月
委員歴
33-
2003年8月 - 2026年7月
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2017年2月 - 2023年2月
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2016年4月 - 2021年4月
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2018年4月 - 2020年3月
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2016年4月 - 2020年3月
受賞
1論文
22-
下水道協会誌 57(687) 116-124 2020年1月1日 査読有り下水生物学的処理水を対象として、オゾン/過酸化水素処理による有機物の分解実験を、半回分式実験装置を用いて行った。通気したオゾン濃度は50 mg/Lで、過酸化水素は初期に0、7.5、30、75または150 mg/Lを添加した。生物学的処理水の場合、初期過酸化水素濃度は30 mg/Lが最も速いTOC除去速度が得られ、反応器当たり0.08〜0.11 mg C/L/minであるのに対し、生物学的処理水の後段の急速砂ろ過塔でろ過した処理水の場合、初期に添加する過酸化水素濃度は7.5 mg/Lが最も速いTOC除去速度が得られ、0.19〜0.21 mg C/L/minであった。各々で単位TOC除去当たりの消費オゾン量は、26〜36 mg O3/mg Cおよび14〜15 mg O3/mg Cであった。また、生物学的処理水と生物学的処理水をガラス繊維ろ紙でSSを除去した処理水を用いた実験でも、SSを除去した処理水が速い除去速度が得られた。このことから、TOC除去速度はSSの存在が影響することがわかった。ろ過水では、1 mg/L程度までTOCが除去された。
-
Vietnam Journal of Science and Technology 56(2) 236-245 2018年3月9日 査読有りTwo modified SBRs, specially configured to consist of both oxic and anoxic zones, and be operated with only a single simultaneous oxic/anoxic phase in each treatment batch, were tested to evaluate their applicability in the treatment of RLP wastewater. The effects of COD to TN ratio and their loading rates on the performance of the modified SBRs in the simultaneous removal of organic matter and nitrogen from RLP wastewater were investigated. It was observed that the performance of the two reactors in removal of COD and ammonium-N was similar, and did not remarkably change when varying the COD/TN ratio, as well as COD and TN loading rates in the ranges of 3.4-6.0 gCOD/gN, 0.8-1.7 kgCOD⋅m-3⋅d-1 and 0.15-0.34 kgN⋅m-3⋅d-1, respectively.
-
5th International Conference on Sustainable Development 2017年9月6日 査読有り
-
環境技術 46(48) 430-440 2017年8月20日 査読有り放射性セシウムを汚染下水汚泥から溶脱、フェロシアン化物錯塩として共沈分離する技術において、過剰のシュウ酸濃度の低下法として、オゾン／過酸化水素促進酸化法の効果を実験的に検討した。放射性セシウムの溶脱条件であるpH3において、シュウ酸は効果的に無機化された。過酸化水素添加量には最適量があり、それは本実験条件では30mg/Lであり、TOCは40分で100mg/Lから40mg/Lに低下した。TOC除去量あたりの必要オゾン量は1.9mgO3/mgCとなり、1分子のシュウ酸を無機化するために1分子のオゾンが必要であることが示された。効率的なシュウ酸の分解はpH3で、30mg/Lの過酸化水素を添加し多段反応器で処理することが効果的であると判断される。
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International Journal of GEOMATE 12(32) 37-42 2017年4月1日 査読有りPilot tests of a cubic-lattice-based rotating biological contactor were implemented to remove organic matter from wastewater from a milk factory and a hospital in Vietnam. In the milk factory wastewater, the biochemical oxygen demand (BOD) removal ratio was stable between 60% and 90% (average 75%) using this method, with a BOD surface load of 0.002-0.020 kg•m-2•day-1. The average nutrient ratio of the raw wastewater was 0.13 of total nitrogen and 0.015 of total phosphorus compared with 1.0 of BOD. The BOD of treated water was less than 50 mg•L-1, achieving category B of the industrial wastewater standard of Vietnam (QCVN 40:2011). For the hospital wastewater, the BOD removal ratio was stable between 60% and 90% (average 78%), with a BOD surface load of 0.005-0.022 kg•m-2•day-1. The average nutrient ratio of the raw wastewater was 0.25 of total nitrogen and 0.018 of total phosphorus compared with 1.0 of BOD. The BOD of treated water was less than 50 mg•L-1, satisfying category B of the medical wastewater standard of Vietnam (QCVN 28:2010/BTNMT). The electric power consumption was 0.73 KWh•m-3 of wastewater. The sludge conversion ratio from BOD was 0.51 kg TSS•kg BOD-1 based on the excess sludge and suspended solids in raw wastewater and treated water.
MISC
28-
大阪産業大学人間環境論集 9 261-276 2010年3月地下水中に自生するバクテリアを用いた亜ヒ酸・砒酸・鉄・マンガン・アンモニア同時除去の生物ろ過システムの開発を行ってきた。様々なバクテリアのうち,鉄バクテリア(溶解性の鉄及びマンガンを生物学的に酸化し,これらを酸化物として沈積させるバクテリア)および硝化菌が著者らの生物ろ過システムでは大きな役割を果たす。この報告では2004年以来の生物ろ過のパイロット試験結果を概括する。目的は砒素の効率的除去を達成するための最適運転条件探索である。
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大阪産業大学人間環境論集 9 243-260 2010年3月古くて新しい土壌浸透法は,自然の浄化能力を利用した水処理技術の一つであり,汚水が土壌中に浸透し流下する過程で,汚水中の汚濁物質が土壌を構成する土粒子などの物理的なろ過,化学的な吸着及び生物化学的な分解という分離・分解機能によって除去されるというものである。浄化が可能な汚濁物質は,浮遊物質,有機物,リンなどが挙げられるが,土壌内において無機性の浮遊物質などによる目詰まりが起こりやすく,また処理速度が遅く,所要面積が大きいなど,難点があり,適用されるケースも限られている。土壌浸透法で対象とする汚水は広範にわたり,生活雑排水,し尿や畜産排水の処理水,河川や湖沼の環境水,雨水などがあげられる。本稿では,こうした土壌浸透法の従来のシステムを概観し,あわせて筆者らがこの10年ほど携わってきた研究調査及び事例について取りまとめた。自然土壌のみでは浄化能力は,多くは期待できない。よって,浄化機能の改善には混合土壌方式が有望である。具体的には,マサ土,黒ボク土,赤玉土などを浄化材料として利用し,活性炭,木炭,凝集剤を添加して,有機物やリンなどの栄養塩類の分離除去能を大きくする。ろ過速度を上げるためには,多段層方式や造粒方式が必須であり,そのための様々な技術開発を行ってきた。さらには,廃棄物の有効活用の視点から,充填材の開発もあわせて行ってきた。それらの成果や実施例を概観するとともに将来に向けての適用可能性について言及した。
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大阪産業大学人間環境論集 9 53-62 2010年3月汚泥発生量が少ないとされる生物接触酸化法に着目し,中小規模の処理施設を対象とした下水処理法について基礎的な検討を行った。具体的には,今までに得た研究成果から,ひも状生物担体を選択し,反応時間の違いによる汚濁物質の除去特性を見出す室内実験,室内実験の結果を踏まえ,実際の下水処理場において,比較的大型の反応槽を用いた実証的な屋外実験を実施した。また,農業分野ではリンの枯渇が懸念されていることから,農地還元を目的としたリン回収の基礎的な実験を行った。室内実験では,ひも状接触担体を取り付けた実験系と取り付けていない対照系の2系列で行った。BODの除去率は,6時間の曝気時間では実験系が対照系よりも高い結果となり,24時間以上ではいずれも55%から93%の除去率を得ることができた。このようなことから,曝気によって有機物は化学的または生物学的に酸化が促進されることにより分解されるが,ひも状接触担体を用いた実験系はより促進されることがわかった。屋外実験は,大阪府内の下水処理場に2m^3の反応槽を設置して,下水処理場の流入下水を対象に実施した。BOD及びCODは一部の除き43〜76%の除去率であり,SSは67〜89%除去できた。リン回収実験は,屋外実験終了後,ひも状接触担体の一部を取り出し,実験系として60℃に制御された電気炉によって加熱した水500mLに浸漬したもの,対照系として常温(20℃程度)の水500mLに浸漬したものの2系列における1時間後の浸漬水中のリン濃度を測定した。常温に浸漬した場合の浸漬水中のリン濃度は0.09mg・L^<-1>であったのに対し,60℃で加熱した場合は3.41mg・L^<-1>であった。およそ40倍近く溶出させることができた。今回の実験によって,ひも状接触担体を用いた方法で下水中の有機物を比較的短時間で除去ができること,リンの回収の可能性もあることがわかった。
書籍等出版物
4-
学術研究出版 2017年4月1日水環境問題の起源と法整備、我が国の水環境問題の歴史、また、水環境問題のうち、生活環境項目である有機物質と栄養塩類を取り上げ、その対策の研究事例を紹介した。
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ナツメ社 2016年6月 (ISBN: 9784816360428)国家試験である公害防止管理者試験（水質）では、公害総論、水質概論、汚水処理特論、水質有害物質特論及び大規模水質特論の５科目があるが、その５科目について、過去１０年間の試験問題を分析して出題傾向を示すとともに、出題傾向が高い内容について解説し、併せて問題を掲載してものである。
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株式会社エヌ・ティー・エス 2007年5月 (ISBN: 9784860431457)土壌浸透法による有機物やりんの除去についてとりまとめたもので、これまで実施した実験事例を紹介し、その可能性について記述している。
講演・口頭発表等
23-
The 13th International Conference on Geotechnique, Construction Materials and Environment 2023年11月15日
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The 13th International Conference on Geotechnique, Construction Materials and Environment 2023年11月15日
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The 13th International Conference on Geotechnique, Construction Materials and Environment 2023年11月15日
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第30回年次研究講演会 2021年11月25日 特定非営利活動法人日本オゾン協会本研究は、回分式実験によりオゾンと4種の人工甘味料の反応量論について検討した。初期人工甘味料濃度を0.2 mmol/L、オゾン水濃度を0.0015〜0.0096 mmol/Lとして2分間反応させた。スクラロースについてはほとんど分解せず、オゾンの減少も少なかったことからほとんど反応が起こっていないと考えられた。サッカリン二水和物、アスパルテーム、アセスルファムカリウムは、オゾン1 molに対して、それぞれ0.92 mol、ア0.67 mol、1.1 mol分解することが確認できた。
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第30回年次研究講演会 2021年11月25日 特定非営利活動法人日本オゾン協会本研究は、オゾン/過酸化水素促進酸化による蓚酸の分解について、反応器に過酸化水素を連続して添加する場合の最適な添加量を確認するとともに、先行研究で実施してきた実験開始直前に1度に過酸化水素を添加する方法や実験開始前に1度、その後にもう1度添加する方法と比較することを目的とした。蓚酸の分解量から、最適な添加量は1.0 mg/L/minであることがわかった。また、蓚酸の分解量に対するオゾンの消費量や過酸化水素消費量から連続添加が最適であることがわかった。
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第30回年次研究講演会 2021年11月25日 特定非営利活動法人日本オゾン協会Even though O3/H2O2 based AOP has been proven to be an effective polishing treatment for sewage effluent, some of organic compounds were still found after treatment as the TOC value of treated sample was around 1 mg/L. In pursue of identifying these remaining substances, High Performance HPSEC-OCD was used to determine range of AMW of the remaining substances. In this study, four HPSEC-OCD results were observed and compared: (a) sewage effluent before AOP, (b) after ozone only treatment, (c) after ozonation with hydrogen peroxide addition in the beginning, (d) after ozonation with hydrogen peroxide continuously added. HPSEC-OCD chromatograms show that biopolymer in AMW range of 30,000 Da and LMW neutrals in AMW range of 500 Da were removed in all cases. However, humic substances and building blocks in AMW range of 2,700 and 2,000 Da are only removed in presence of hydrogen peroxide. LMW acids in which has AMW range of 1,100-1,200 Da were found irremovable. Furthermore, concentration in this AMW range increased after all treatment. The increase was hypothesized to be by-products of AOP reactions with larger molecules.
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日本オゾン協会第29回年次研究講演会 2021年1月12日 特定非営利活動法人日本オゾン協会本研究は、回分式実験装置を用いたオゾン酸化による人工甘味料の分解に関する基礎的な検討で、オゾン消費量に対する人工甘味料分解量を確認することを目的とした。実験に供した人工甘味料は、サッカリンナトリウム二水和物とした。100 mLのサッカリンナトリウム二水和物0.1 mmol/Lを試水とし、実測値が7.8 mg/Lのオゾン水と超純水を合わせて50 mL分を試水中に注入して150 mLとし、2分攪拌して実験を行った。実験の結果、オゾン1 molに対してサッカリンナトリウム二水和物0.5 mol分解した。
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特定非営利活動法人日本オゾン協会第28回年次研究講演会 2019年6月21日 特定非営利活動法人日本オゾン協会本論文は、オゾン/過酸化水素促進酸化法による蓚酸の分解について、過酸化水素を反応器に連続添加する方法について検討した。これまで先行研究で実施してきた実験開始直前に1度に過酸化水素を添加する方法や実験開始前に1度と過酸化水素が消失する時間に1度、合わせて2段で添加する方法と比較して、TOCの分解速度がより維持され、実験時間の間、pH3の条件下では1.0〜2.0 mgC/L/min、pH7の条件下では0.5〜1.0 mgC/L/minで推移し続けて蓚酸の分解が継続することがわかった。
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特定非営利活動法人日本オゾン協会第28回年次研究講演会 2019年6月21日 特定非営利活動法人日本オゾン協会本論文は、環境中の蓄積が懸念される人口甘味料を対象として、オゾン/過酸化水素処理による分解実験を行った。実験に供した人工甘味料は、サッカリンナトリウム二水和物、スクラロース、アスパルテームおよびアセスルファムカリウムの4種である。いずれの人工甘味料もオゾン単独でTOCとして分解は確認できたが、促進酸化法とすることでより速く分解することがわかった。またLC/MS/MSによる測定から、いずれの人工甘味料も10分以内に消失しており、その一部は有機物の副生成物となっていることが確認できた。
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特定非営利活動法人日本オゾン協会第28回年次研究講演会 2019年6月21日 特定非営利活動法人日本オゾン協会本論文は、前報に引き続き、過酸化水素を2段で添加するオゾン/過酸化水素促進酸化法による蓚酸の分解についてとりまとめた。本研究では、TOC分解速度だけでなく、オゾン消費速度や過酸化水素消費速度と比較検討することも行い、併せて、pH 3の条件下においては、2段目の過酸化水素添加時にpHを3程度まで下げて、蓚酸水素イオンの状態を維持して分解効率の向上を試みた。その結果、途中で添加していない場合よりもより分解が進むことがわかった。
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特定非営利活動法人日本オゾン協会第28回年次研究講演会 2019年6月21日 特定非営利活動法人日本オゾン協会本論文は前報の第二報として、下水終末処理場の生物学的処理水を対象として、半回分式実験装置を用いたオゾン/過酸化水素促進酸化法による有機物分解の特性をとりまとめた。第二報では、過酸化水素添加方法を前報と同じく初期に添加する方法に加え、初期に添加して消失する頃に再度添加する方法、定量ポンプで連続添加する方法で行い、TOC分解速度、オゾン消費速度、過酸化水素消費速度で評価した。TOC濃度が7〜8 mg/Lであった試水では、実験時間が40分で連続添加が最も低い3.0 mgC/Lまで低下した。
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特定非営利活動法人日本オゾン協会第27回年次研究講演会 2018年6月22日 特定非営利活動法人日本オゾン協会本研究では、オゾンと鉄、アルミニウムまたはマンガンと併用した促進酸化処理の実験を行った。対象とした物質は蓚酸と酢酸とし、pH7とpH3の条件下で行った。鉄やアルミニウムではpH7でもpH3でも蓚酸は分解できなかったが、オゾンにマンガンを併用し、pH3の条件下であれば単独のオゾン処理より蓚酸は分解された。一方で、pH7の条件下で行ったマンガンとの併用による実験では、酢酸は分解できなかった。このようなことから、酸性下において、蓚酸水素イオンと過マンガン酸イオンが反応して、蓚酸が分解していると考えられる。
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特定非営利活動法人日本オゾン協会第27回年次研究講演会 2018年6月22日 特定非営利活動法人日本オゾン協会本論文は、蓚酸を対象有機物としたオゾン/過酸化水素による促進酸化処理について、半回分式による実験を行い、pH7及びpH3の条件で、蓚酸の分解工程における副生成物と無機化の状況をTOC計による全有機炭素（TOC）とイオンクロマトグラフ計による蓚酸イオンの測定結果を比較することで検証した。pH7とpH3のいずれの場合においても蓚酸が分解する時、TOC濃度と蓚酸イオンの除去量がほぼ同じであったことから、蓚酸イオン以外の有機物がほぼ生成しておらず、蓚酸がオゾン/過酸化水素による促進酸化処理によって分解する場合は、ほぼ無機化していることが推察できた。
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特定非営利活動法人日本オゾン協会第27回年次研究講演会 2018年6月22日 特定非営利活動法人日本オゾン協会これまで著者らは、オゾン/過酸化水素処理による蓚酸の分解では、オゾンは連続的に供給し、過酸化水素は実験開始直前に1度添加し、試水は回分式とする半回分式を採用してきた。本研究では、半回分式を採用しつつ、過酸化水素の添加を実験開始直前と、直前に添加した過酸化水素が消失する時間に再度過酸化水素を添加する2段階の多段添加による実験を行った。その結果、pH7、pH3のいずれの条件で同量の過酸化水素であっても2段階で添加する場合が高いTOC除去速度を維持し、より高いTOC除去率を得ることができた。
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特定非営利活動法人日本オゾン協会第27回年次研究講演会 2018年6月22日 特定非営利活動法人日本オゾン協会本論文は、生物処理法を採用した関西圏内の下水終末処理場の最終沈殿池の流出水とSSろ過したろ過水の2種の処理水について、オゾン/過酸化水素による促進酸化法を用いた有機物の分解の実験を行い、処理水中に含まれる浮遊物質の影響について研究した。その結果、溶存オゾンと過酸化水素が反応して生成するとされるHOラジカルが存在中でSSが存在するとTOC削減に負の影響を与え、一方、SSが存在しないとTOC除去速度が速く、効率的にTOCが除去されることがわかった。
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特定非営利活動法人日本オゾン協会第26回年次研究講演会 2017年6月15日 特定非営利活動法人日本オゾン協会生物処理法を採用した下水終末処理場の最終沈殿池の流出水と流出水を急速砂ろ過塔でろ過した処理水の2種の処理水について、関西圏内の2箇所の下水終末処理場から採取し、オゾン/過酸化水素による促進酸化法を用いた有機物の分解の実験を試みた。いずれの処理場の試水でも、同法によって溶存オゾンと過酸化水素が反応してHOラジカルが生成していることが推定でき、有機物の分解速度が上昇することがわかった。
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特定非営利活動法人日本オゾン協会第26回年次研究講演会 2017年6月15日 特定非営利活動法人日本オゾン協会蓚酸と酢酸を対象としたオゾン/過酸化水素による促進酸化処理について、半回分式による実験を行い、反応特性を評価した。蓚酸を除去対象とした場合、pH3の条件で初期過酸化水素添加量を7.5㎎/Lとして添加すると効果的に除去できることがわかった。初期過酸化水素添加量を150 mg/Lとすると、分解速度が遅くなった。一方、酢酸を対象とした場合、pH7の条件で、初期過酸化水素を多く添加し、かつ処理時間を長くとることによって、より多くの酢酸が分解することがわかった。pH3では分解しなかった。
所属学協会
7共同研究・競争的資金等の研究課題
17-
日本学術振興会 科学研究費助成事業 2022年4月 - 2025年3月
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日本学術振興会 科学研究費助成事業 基盤研究(B) 2014年4月 - 2018年3月
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日本学術振興会 科学研究費助成事業 基盤研究(C) 2011年4月 - 2015年3月
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日本学術振興会 科学研究費助成事業 挑戦的萌芽研究 2012年4月 - 2014年3月
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2012年 - 2013年
産業財産権
2-
大気や排煙等の気体からの硫黄酸化物除去材、及び大気や排煙等の気体から硫黄酸化物を除去する方法に関する発明である。
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本発明は、瓦の廃材の粉粒体と、火山灰土の粉粒体若しくは木製素材の炭化物の粉粒体とが含有されていることを特徴とする水質浄化・緑化用資材を提供するものである。
社会貢献活動
4研究テーマ
7-
研究テーマ土壌浸透式水浄化法の研究キーワード土壌浸透法、水浄化、りん除去概要土壌を用いて、路面排水や河川水などに含まれる有機物やリンを除去する研究である。研究期間（開始）2001/04/01
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研究テーマ開発途上国の環境保全に関する研究キーワード開発途上国、環境概要技術的財政的に対応が困難な途上国における廃水処理技術や浄水技術の研究開発及び事業展開研究期間（開始）2001/04/01
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研究テーマ鉄バクテリア法による地下水中砒素の除去キーワード鉄バクテリア、鉄、マンガン、砒素概要地下水中に生息する鉄などを酸化させる鉄バクテリアを用いて、地下水に含まれている砒素をはじめ、鉄、マンガンを除去し、また、併せてアンモニアを硝化させる研究である。研究期間（開始）2003/04/01研究期間（終了）2011/03/31
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研究テーマひも状生物接触担体を用いた下水処理キーワード生物接触酸化法、下排水処理、汚泥の減量化、リン回収概要ひも状の生物接触担体を用いた下水処理法に関する研究で、有機物の除去とともに、余剰汚泥の削減やリンの回収についても取り組んでいる。研究期間（開始）2006/04/01研究期間（終了）2011/03/31
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研究テーマ浄水汚泥を用いた硫黄酸化物の除去キーワード鉄、鉄バクテリア法、硫黄酸化物概要地下水を水源とした浄水場の内、鉄バクテリア法を採用している浄水場で発生する汚泥を用いた空気中の硫黄酸化物の除去の研究を行っている。研究期間（開始）2010/04/01
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研究テーマ廃棄物等を用いた地下水中のふっ素除去キーワードふっ素 地下水 吸着概要廃棄物など安価で入手しやすい材料による地下水中のふっ素を吸着・除去する研究期間（開始）2013/04/01
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研究テーマオゾンを用いた促進酸化法による有機物の分解キーワードオゾン、促進酸化法、過酸化水素概要オゾンと過酸化水素を併用した促進酸化法をによる有機酸の分解や下水処理水中の有機物分解の研究を行っている。研究期間（開始）2016/04/01