開発途上国環境技術共同研究

２．自然利用強化型適正水質改善技術の共同開発に関する研究（最終年度）

〔担当者〕

〔期　間〕
平成６〜１０年度（１９９４〜１９９８年度）

〔目　的〕
タイ王国では生活・産業系排水等の未処理放流により水辺環境の汚濁が著しく進行し，安全な水資源を確保することも困難な状態にある。このままの状況を放置することは極めて危険であり，特に環境衛生上，一刻の猶予も許されない状況にある。このようなタイ王国においては，多大なエネルギー消費が伴う浄化手法ではなく，有用生物を活用することによって自然の浄化能力を強化し，効率化した浄化技術が求められている。本研究では上記の点を鑑み，タイ王国を対象とし，開発途上国に適した水質改善技術を開発することを目的として検討を行うこととする。

〔内　容〕
（１）水源域における汚濁物質の質と量の調査に関する研究
　タイ王国の国情に適した発生源対策・直接浄化対策技術を開発する上での基礎的知見を得ることを目的として，バンコク周辺のクローン，池，沼，河川の水質調査を行った。
（２）直接浄化機能の高い有用生物の検索と培養に関する研究
　自然利用強化型適正水質改善技術において極めて重要な役割を果たす浄化機能の高い有用生物を排水処理施設，汚濁水域において探索し，我が国における有用生物と質的・量的面での比較解析を行った。
（３）低濃度汚濁水域の直接浄化手法の開発に関する研究
　クローンや汚濁湖沼の直接浄化技術を開発することを目的として，ヨシやガマ等の水生植物を植栽した水路浄化手法に着目し，それぞれの水生植物について有機物・窒素・リンの浄化能力を明らかにし，直接浄化技術に活用する最適な水生植物の評価を行った。さらに，根圏における硝化脱窒の浄化機構を解明することを目的として，水生植物の根圏の嫌気および好気条件の共存の有無と，窒素除去能力についての評価を行った。また，茎付着微小動物による水質浄化能力とバイオマスとの関係について解析を行った。
（４）高濃度汚濁排水の直接処理手法の開発に関する研究
　食品工場の活性汚泥処理施設に生息しているグッピーの生息密度，汚泥捕食転換率およびグッピー捕食者のナマズの捕食効率等を計測し，排水処理における高次捕食者としての魚類の役割を評価した。また，タイの浄化槽の現状を把握することを目的として，個別家庭，宿泊施設等の浄化槽の水質調査，汚泥量調査，微生物調査および維持管理状況調査を行った。
（５）直接浄化・排水処理システムから発生するバイオマスの資源化・リサイクルに関する研究
　我が国のバイオマスのリサイクル技術をベースとして対象地域の気象条件，社会条件等を考慮して，現地協力研究機関と共同して，より簡易な処理方法および資源循環・有効利用方法について検討を行った。
（６）汚濁水域の水質改善効果の評価に関する研究
　本研究の成果をもとに対象水域の水質汚濁の改善効果を評価し開発途上国における実用的な水質改善手法の提案について検討を行った。

〔成　果〕
（１）水域の汚濁物質の質と量の調査研究
　１）沿岸域において重金属等の汚染によりｐＨの低下水域が認められ，甲殻類の生存に大きな影響が生じ，産業排水処理のさらなる対策の重要性が確認された。
　２）湖沼においてミクロキスチンＬＲ，ＲＲが検出され，新たな有毒アオコ対策の必要なことが明らかとなった。
（２）原生動物，輪虫・貧毛類等の微小動物の現存量と役割の調査研究
　これまで生活系排水および食品系事業場排水のラグ−ンおよび活性汚泥法による排水処理施設において，これまで微小動物の捕食活性およびバイオマスが高く，微小動物の定着能の強化が高度な水質を保持する上で重要なことを明らかにしてきたが，熱帯地域で分離した原生動物繊毛虫類，縁毛目，下毛目において我が国で分離したタイプと比較したところ低温耐性能の低いこと，また温度の影響を鋭敏に受けやすいことが明らかとなり，熱帯地域，温帯地域等の生息条件の履歴が生態特性を左右する重要な要因になることが示唆された。
（３）水生植物の窒素，リン除去能と根圏部の役割調査研究
　タイパックグーンをはじめとする水耕栽培浄化法について検討を行ったが成長量は著しく大きくかつ窒素，リン吸収能が高いのみではなく定期的な収穫による間引きを行い食物としてリサイクルすることにより安定した処理性能の得られる可能性が明らかとなった。また，汚濁負荷はアシ，ヨシ等の植物に比べ高負荷での処理の可能なことも明らかとなった。
（４）生活系・産業系排水の生物処理施設の浄化能解明調査研究
　１）個別家庭と，宿泊施設等の浄化槽を調査したところ，処理水の水質の良否と生物処理反応槽のバイオマス，維持管理の適切さとの間には相関が認められたが，特に汚泥引き抜き等の維持管理が安定した機能を維持する重要な要因であることが明らかとなった。
　２）熱帯地域のタイ王国では水温が３０℃付近であるためＶｏｒｔｉｃｅｌｌａ属をはじめとする原生動物繊毛虫類やＰｈｉｌｏｄｉｎａ属，Ａｅｏｌｏｓｏｍａ属等の定着量が多いと活性も高まることから良好な性能の得られることが明らかとなった。
　３）生物処理において極めて大きな役割を果たす微小動物が適切に生息できるよう定着の場創りのための固定化技術の開発および容易な維持管理手法の技術開発が極めて重要なことが明らかとなった。
　以上の調査研究より特に水生植物植栽浄化手法が熱帯地域では重要なシステムとなることを現場試験および解析研究から明らかにできたと同時に，生物処理システムにおいて捕食連鎖を高次化することが高度な水質保持と汚泥減量化を図る上で重要なことを明らかにできた。また，浄化槽の実態調査より，適切な性能の得られない施設が多く，維持管理等の最適化のための省エネ，省コストの技術開発の重要なことを明らかにできた。さらに，有毒アオコの生産するミクロキスチン対策，沿岸域の産業排水対策の強化がこれから必要になることが明らかとなった。なお，本研究課題の終了にあたり，５ヵ年間の研究における主たる成果と課題は表１，２に示すとおりである。
〔発　表〕Ｋ−１０，Ｂ−１６， １７， １９， ２０〜２２， ２５， ３８， Ｇ−６， ｂ−２４〜２６， ５１， ５２， ６４， ６５， ７１， ８５， ８６， ８８， ９１， ｇ−３５