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氏 名
 珠坪一晃(しゅつぼ かずあき)
所 属
 地域環境技術システム研究室
職 名
 室長
電子メールアドレス
 stubo
研究分野
 生物学的排水・廃棄物処理に関する基礎研究・処理プロセス開発
 環境浄化微生物群集構造の解析と機能評価・有効利用に関する研究

 プロフィール
1997年〜1998年
   長岡技術科学大学 環境・建設系 助手

1998年〜2002年
   (株)荏原総合研究所 生物研究室 主任

1998年〜2000年
   出向(株)海洋バイオテクノロジー研究所
     石油分解研究グループ グループ長

1999年
   Max-Plank Institute for Marine Microbiology 客員研究員

2003年〜
   (独)国立環境研究所 水土壌圏環境研究領域 主任研究員

2005年〜
   長岡技術科学大学大学院 客員准教授(連携大学院)

2011年〜
   (独)国立環境研究所 地域環境研究センター 主任研究員

2012年〜
   (独)国立環境研究所 地域環境研究センター 地域環境技術システム研究室 室長


 研究内容の説明
1. 資源循環を可能にする低濃度排水の無加温メタン発酵法の開発
 日常生活や産業活動の結果排出される多量の有機性排水は有機物濃度が比較的低く、常温(10-25℃)で排出されています。これらの排水処理に必要なエネルギーは莫大なため、省エネルギー化が求められています。一方、生ごみ等の有機性廃棄物や高濃度の産業廃水の処理には、最終生成物としてエネルギー(メタン)が回収出来るメタン発酵処理技術(35℃あるいは55℃での処理)が適用され、資源循環処理が実現されつつあります。しかしながら、有機物濃度や水温が低くメタン発酵を担う微生物の活性が低下してしまう低濃度排水に対してメタン発酵技術を適用することは困難でした。
 我々は嫌気性細菌の高密度凝集体であるメタン発酵生物膜を用いた排水処理に関する基礎技術開発、微生物学的な知見(群集構造解析、基質代謝機構解明)の収集を行ってきました。その結果、常温に対応するメタン生成細菌群を生物膜内に保持する技術や微生物の活性維持を実現する運転法の確立等により、低濃度排水(CODcr 0.3-1g/L)の無加温(15-20℃)条件下での高速処理(1-4時間)を実験室規模で達成しました。現在、技術の実用化を目指し、実排水を用いた実証試験を行っています。開発したメタン発酵処理システムは、曝気電力のゼロ化や余剰汚泥発生量の大幅削減により、好気性処理法と比較して7-8割もの消費エネルギーの削減を達成出来ます。
 また、次世代の省・創エネルギー型の排水処理技術としての期待が持たれるMFC(Microbial Fuel Cell)に関する基礎研究を行っています。

研究概要図


2. アジア地域における排水処理の実情調査とコベネ型処理技術の開発
 アジア地域の経済発展はめざましく、それに伴い有機性排水の排出量も増大しています。近年、東南アジア地域では需要拡大に伴いバイオエタノール等のバイオ燃料の生産量が急増しています。例えば廃糖蜜を原料とするエタノール生産では、生産エタノール量の約10倍もの高有機物濃度廃液が排出されます。これらの廃液は、酸化池(安定化池)などで処理される場合が殆どですが、処理時間が長く温室効果ガスであるメタンを大気中に放散する要因となっています。これらの排水処理に対応するコベネ型の技術開発を平成21年度より、国立環境研究所の特別研究として行っています(特別研究:資源作物由来液状廃棄物のコベネフィット型処理システムの開発のページへ)。また、環境都市システム研究プログラムにおいて都市の環境技術・施策システムの評価と社会実証プロセスの構築(主に都市排水の分散型処理技術開発)を行います(環境都市システム研究プログラム、PJ1 都市の環境技術・施策システムの評価と社会実証プロセスの構築のページへ)。

3. 研究体制
 基礎研究・技術実用化推進のため、複数の大学、高専、民間企業と連携を図りながら研究を進めています。大学からの研究生(修士課程、博士課程)も随時募集しています。

平成25年5月現在のメンバー
 研究員:珠坪、小野寺
 研究生:宮岡
 契約職員:土橋、齋藤

 競争的資金獲得状況・受賞歴
競争的資金獲得状況
地球規模課題対応国際科学技術協力事業(SATREPS)
「天然ゴムを用いる炭素循環システムの構築

(研究分担者)(2010-2014)

独立行政法人国立環境研究所・特別研究
「資源作物由来液状廃棄物のコベネフィット型処理システムの開発」
研究代表者(2009-2011)

受賞
2010年 3月
   NIES 賞(省エネルギー型水・炭素循環処理システムの開発)

2009年11月
   第46回環境工学研究フォーラム自由投稿セッション発表賞  他




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