環境浄化技術 2021年7・8月号

環境浄化技術 2021年7・8月号
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W2107-08

環境浄化技術 2021年7・8月号

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■特集:産業排水・下水向け生物処理技術の最新動向
○簡易、迅速、低コスト微生物分析技術
/北海道大学/佐藤 久・中島芽梨/セルスペクト(株)/平野麗子
下廃水の生物処理は生分解性の有機物や窒素およびリン化合物の除去を主目的にしているが、微生物の能力は多様であり、生物処理により重金属や有機塩素化合物の毒性を低減することも可能である。効率的な水処理には微生物を生物学的排水処理装置に留めることが不可欠であり、これら微生物濃度を分析する必要がある。本稿では、我々の研究室で確立した新規の指標細菌、薬剤耐性大腸菌および核酸の簡易、迅速、低コストの分析法について紹介する。

○好気性グラニュール技術を用いた下水処理
/JFEエンジニアリング(株)/江川拓也・冨田洋平・加古登志夫・宮田 純
標準活性汚泥法は広く普及しているが、大きな最終沈殿池が必要であり、MLSS濃度を高く保持することが難しい。欧州では沈降時間が短縮できる「グラニュール法」と省スペース化が可能な回分式活性汚泥法を組み合わせた開発が進んでいる。本稿では、好気性グラニュール処理技術が高水温・低BOD条件となる東南アジアでも適用可能であるか、フィリピンにてパイロット実験を実施したので、その結果を紹介する。

○ICTとAIによる下水処理設備の統合制御
/メタウォーター(株)/初山祥太郎・中 大輔・中村高士・高橋宏幸・鈴木重浩
当社は、日本下水道事業団および町田市との共同研究体により、下水道革新的技術実証事業(B-DASHプロジェクト)として、国土交通省国土技術政策総合研究所より「単槽型硝化脱窒プロセスのICT・AI制御による高度処理技術実証研究」の委託を受け、令和元年度に実規模実証研究を開始した。本稿では、1年3ヶ月間の長期実証で得られた風量制御および水処理の性能について紹介する。

■特集:水インフラとDX
○油脂フロスのメタン発酵処理技術
/水ing(株)/新庄尚史・飯倉智弘・蒲池一将/水ingエンジニアリング(株)/西本將明・塚本祐司
従来産業廃棄物として処分されていた油脂フロスの全量に生物処理を施し、下水道放流が可能な処理水質を達成できるオイルイータ.プロセスを開発した。本稿では、エネルギー回収が可能な嫌気バージョンについて、ラボ試験および実プラントの立上運転を行った事例について紹介する。

○IoTやAI技術を活用した水道管路システムの維持管理
/東京都立大学/荒井康裕
生産性向上や労働環境の改善、働き方改革は水道分野を含む建設業界においても重要な課題であり、特に水道界の「担い手」確保は大切な取り組みである。水道インフラDX(デジタル技術に基づく革新)は、課題解決の一つに位置付けられており、ICTやAI等の先進技術を水道インフラの維持管理へ導入することで、多様な技術者がイキイキと活躍できる魅力的な職場環境の構築に発展することを期待したい。

○AI活用による下水マンホールポンプ維持管理の効率化
/(株)クボタ/小松一登
広範囲に数多く点在する下水圧送用マンホールポンプでは、管理の効率化のためクラウド監視システムの導入が増えつつある。ところが、取得される監視データが膨大なため、維持管理者は日常的な確認が難しく、故障発生後の緊急対応を余儀なくされている。そこで筆者らは、AI・機械学習技術を用いた異常運転検知システムを開発した。AIが監視データを分析し、異常を通知するため、維持管理者は効率的な予防保全が可能になる。

○AIによる下水処理施設の運転支援
/(株)明電舎/三宅雄貴・木村雄喜・高瀨信彰・庭川 誠・鮫島正一・髙倉正佳
平成30年に下水道革新的技術実証事業(B-DASH)の導入可能性調査「AIによる下水処理場運転操作の自動化・省力化技術の実用化に関する研究」を国土技術政策総合研究所からの委託研究にて当社と広島市、(株)NJSの3者の共同研究体で実施した。2ヶ年にわたる調査の結果、一定の成果を得ることができたので、本稿で紹介する。

○AIを活用した下水処理場向け曝気量制御技術の開発
/三菱電機(株)/野田清治・橋爪弘二・吉田 航
下水に含まれる窒素の除去には多量の空気供給(曝気)が必要であり、目標とする処理水質を維持しつつ、過剰な曝気を削減する曝気量制御技術が求められている。今回、反応槽流入部で計測したアンモニア(NH4)濃度を活用した新規技術により、溶存酸素一定制御と比べて14%の削減効果が得られることを確認した。

○人工知能による浄水場塩素注入管理の最適化
/水ing(株)/隋 鵬哲・島村和彰
浄水場では消毒のために広く次亜塩素酸ナトリウムが使用されているが、注入率の決定は、ベテラン運転員の経験によって決定しており、確実な残留塩素管理が難しい。今後の水道技術者不足が予想される中、技術継承の取り組みの一つとして、浄水場の残留塩素管理の最適化を目的とした人工知能(AI)を用いた次亜注入率予測用AIモデルを構築した。本稿では、この構築に関する検討結果を紹介する。

○設備の遠隔監視AIシステム
/水ing(株)/飯倉智弘・楠本勝子・古賀大輔
下水処理場において設備の多くは中央監視室で運転状態を確認することができるが、余剰汚泥を減容化するための脱水設備など、目視を必要とするケースもある。当社では脱水機をカメラで撮影しながら、運転状態の正常・異常をリアルタイムで判別するAI搭載の遠隔システムを開発したので、その概要と取り組みを紹介する。

○AIによる下水処理運転支援技術の予測性能
/(株)安川電機/藤原 翔・平林和也・大場正隆
筆者らは、平成30年度〜令和元年度に実施したB-DASHプロジェクトで開発した運転管理設定値の予測機能「水処理制御支援技術」を3ヶ所の処理場に対して実施し、その予測性能を平均絶対パーセント誤差率にて評価し、目標の10%以下を達成した。

○AIによる汚水管きょの常時浸入水に及ぼす影響要因の分析
/中日本建設コンサルタント(株)/中根 進
下水道台帳に記載のある管径、管路延長(スパン長)、経過年数などの管路諸元から常時浸入水の恐れのある管路を推定することにより、テレビカメラ調査など効率的に始められることを目的にして、AIを使ってどのような管路諸元の項目が常時浸入水に影響を与えているかを分析した。

■解説
○国内河川におけるマイクロプラスチックの現地調査に基づく輸送特性の評価
/愛媛大学/片岡智哉/東京理科大学/二瓶泰雄
大きさ5mm以下のプラスチック微細片(MP)による海洋生態系への影響が世界的に懸念される中、その主要なソースである河川におけるMP輸送特性は十分に明らかになっていない。今後のMP輸送特性解明に資するため、我々が実施してきたMP横断面分布の調査手法を詳細に述べるとともに、これを考慮したMP輸送量評価への影響について紹介する。

■製品技術
○ナトリウム系の排ガス処理用高反応性中和剤を用いた浄化技術
/AGC(株)/桜井 茂・片山 肇

■連載
○硝酸呼吸活性汚泥による汚水処理の技術<参考文献編>
参考資料(2) 呼吸とエネルギー
/環境微生物工房/定家義人・定家多美子

○世界の列車のトイレ 第4回
スイスの鉄道
/NPO21世紀水倶楽部/清水 洽

■コラム
○夏の星空を楽しむ
/HST

○首都圏の地下神殿
/環境工学研究所/星山貫一

■製品ガイド
○水処理用散気装置及び撹拌機
/編集部

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