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環境デザイン工学

廃棄物は都市に集積された貴重な資源です。積極的に再資源化,エネルギー回収などを図り,同時に環境の汚染やリスクを最小化することが強く求められています。

本研究室では,移動現象論や環境システム工学等の学理と,基礎実験,およびフィールド実験から得られる知見を基に,物質やエネルギーの動態を解析し,都市の代謝機能を担う、技術・社会システムや環境プラントの計画,設計,制御等について研究し,最適な環境都市代謝システムをデザインすることを目指しています。

教員

高岡 昌輝 ( Masaki TAKAOKA )

高岡 昌輝教授(工学研究科)

研究テーマ

  • 固形廃棄物の処理・処分
  • 微量有害重金属の発生源対策
  • ごみ焼却処理に関わる残留性有機汚染物質(POPs)の制御
  • 焼却灰,飛灰からの有用金属の回収に関する研究
  • 固形廃棄物のキャラクタリゼーションと無害化処理
  • 廃棄物高効率発電に関する研究

連絡先

桂キャンパス Cクラスター C1-3号棟 463号室
TEL: 075-383-3335
FAX: 075-383-3338
E-mail: takaoka@epsehost.env.kyoto-u.ac.jp

大下 和徹 ( Kazuyuki OSHITA )

 准教授(工学研究科)

研究テーマ

  • 高度下水汚泥処理システムの開発とその特性評価
  • 液化ジメチルエーテルを用いた湿潤廃棄物の常温乾燥と汚染底質の浄化
  • 下水汚泥のエネルギー利用推進に関する研究
  • 固形廃棄物からの有価物の分離回収

連絡先

桂キャンパス Cクラスター C1-3号棟 463号室
TEL: 075-383-3336
FAX: 075-383-3338
E-mail: oshita@epsehost.env.kyoto-u.ac.jp

水野 忠雄 ( Tadao MIZUNO )

水野 忠雄講師(工学研究科)

研究テーマ

  • オゾン処理および促進酸化処理を用いた高度浄水処理,廃水処理技術の開発(有機物の除去,微量汚染物質の除去,副生成物の生成抑制など)
  • オゾン反応機構とそのモデル化に関する研究
  • 廃水再利用技術の開発(オゾン処理,膜処理など)
  • 環境微量汚染物質の分析とその制御

連絡先

桂キャンパス Cクラスター C1-3号棟 462号室
TEL: 075-383-3339
FAX: 075-383-3338
E-mail: turbo-mzn@epsehost.env.kyoto-u.ac.jp

藤森 崇 ( Takashi FUJIMORI )

助教(工学研究科)

研究テーマ

  • 芳香族有機塩素化合物の熱化学的な生成・抑制機構
  • 固形廃棄物に対する分光学的アプローチの高度化
  • 無機・有機分析における定量的スペシエーション
  • 環境多媒体の元素組成および汚染起源推定
  • 固形廃棄物の適正処理法の開発

連絡先

桂キャンパス Cクラスター C1-3号棟 462号室
TEL: 075-383-3339
FAX: 075-383-3338
E-mail: fujimori@epsehost.env.kyoto-u.ac.jp

日下部 武敏 ( Taketoshi KUSAKABE )

助教(工学研究科)

研究テーマ

連絡先

研究テーマ・開発紹介

固形廃棄物のキャラクタリゼーション

新しい技術の開発には,対象物質の徹底的なキャラクタリゼーション(特性把握)が必要です。たとえば固形廃棄物中の重金属の存在形態は,適切な廃棄物処理方法の選択・設計や資源の回収・再利用の推進に必須の情報です。また物質の物理化学的な存在形態(例:Cr(III),Cr(VI))により毒性や環境中への移行の容易さが大きく異なります。

本研究室では世界最先端の大型放射光施設(SPring-8)を利用するX線吸収微細構造(XAFS)分析や,逐次抽出法などの種々の分析法を組み合わせることにより,様々な化合物の複合体である固形廃棄物の形態を分析する工学的手法を確立することを目指しています。

ZnXAFS
図1. 都市ごみ焼却飛灰中のZn化合物のXAFSスペクトル

燃焼過程からのダイオキシン類など微量有機汚染物質の制御

本研究室では,従来からダイオキシン類など微量有機汚染物質に注目し,燃焼の安定による生成の制御やde novo合成の抑制,排ガス処理の高度化,分解除去,環境動態の制御,分析方法の改良などについて一貫して研究してきました。

本研究では,ダイオキシン類の起源となる未燃炭素分や廃棄物中に含まれる金属類の触媒作用の役割の明らかにし,ダイオキシン類を生成させない焼却制御手法を開発します。

Dioxin Oxychlorination cycle
図2. 都市ごみ焼却飛灰中Cuの触媒サイクルとダイオキシン類の生成

液化ジメチルエーテルを用いた下水汚泥,汚染底質の常温での乾燥と浄化

下水汚泥は,生活排水を下水処理場で処理する際に発生する産業廃棄物です。また,底質は河川や湖沼の底に蓄積する泥状のものを差し、PCBやダイオキシン類などの有害物質が濃縮されることもあります。いずれも,人間の活動に伴って莫大な量が発生,蓄積され,より確実,かつ効率的に減容化・無害化されなければなりません。

そこで,本研究室では液化ジメチルエーテル(液化DME)を用いた溶媒抽出による,新しい下水汚泥の乾燥,汚染底質の浄化プロセスを提案しています。この方法では,常温で対象物の乾燥と浄化が可能となること,溶媒として液化DMEが繰り返し利用できることが,最大の利点であり,本プロセスの構築を目指しています。

DME schematic diaglam
図3.液化ジメチルエーテルを用いた、下水汚泥の乾燥プロセス、およびPCB、ダイオキシン類汚染底質の浄化プロセスのフロー

研究室ウェブサイト

http://epsehost.env.kyoto-u.ac.jp