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水環境の浄化・改善技術

(2004年『環境水浄化技術』普及版)

商品コード: B0944

  • 監修: 菅原正孝
  • 発行日: 2010年11月
  • 価格(税込): 3,240 円
  • 体裁: A5判,196ページ
  • ISBNコード: 978-4-7813-0280-5

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刊行にあたって

 水環境の改善をはかる場合,その基準として水量が豊富であるかどうか,水質は清浄かどうか,生物にとって棲みやすいのか,といった視点が挙げられるが,現実の問題としては,とくに水質汚染が問題になることが多い。とりわけ都市域には,水量そのものは豊富にあるが,水質が人間にとっても生物にとっても好ましいものとはなっていないからである。
 環境省が毎年実施している全国調査によると,BOD,CODの環境基準の達成率という尺度でみても淡水域,海域ともに横ばい状態が何年も続いており,有機汚染問題は相変わらず未解決である。そればかりか,都市河川や湖沼・内湾の閉鎖性水域のなかには,かえって悪化しているところもある。
 水質改善を図るために,公共下水道・浄化槽など各種の処理施設の整備が進められているにもかかわらず顕著な水質改善効果が現れていない。根底にはこれらが万能ではなく,その機能には限界があるということである。たとえば,現在の下水道システムに起因する問題,すなわち,集水方式が合流式なのか分流式なのか,は水質環境と深く関わっている。
 汚濁発生源は,住宅,工場・事業場など個々に点源として明確に把握できるものだけでなく,路面,農地,山林など面源として存在するものもある。1970年代以降各種の整備事業によって点源負荷はかなりの程度改善されてきているが,残る面源負荷については,これを担当する部署自体が明確にされておらず等閑に付されてきたというのが実態であろう。
 このような背景のもとで河川・湖沼・海域などのいわゆる環境水を浄化することはいよいよ焦眉の課題となってきている。しかし,その際単に環境水の直接浄化技術にだけ目を向けるのではなく,周辺一帯の環境を水質管理という面から捉えようとする試みが必要であろう。たとえば,底質除去をはじめ排出水の量的・質的制御,浄化副産物の資源化・有効活用などを通じて環境水への効果的な負荷削減を図っていくことが今後重要である。
 したがって,本書では「環境水の浄化技術」という言葉の意味するところを今後への期待も込めてより幅広く考えている。
 最後に,本書の刊行にあたり,お力添えをいただいた(株)シーエムシー出版編集部の井口誠氏に対して心から感謝申し上げます。
(「はじめに」より)

2004年11月  大阪産業大学 人間環境学部 菅原正孝

<普及版の刊行にあたって>
 本書は2004年に『環境水浄化技術』として刊行されました。普及版の刊行にあたり,内容は当時のままであり加筆・訂正などの手は加えておりませんので,ご了承ください。

2010年11月  シーエムシー出版 編集部

著者一覧

菅原正孝   大阪産業大学 人間環境学部 教授
濱崎竜英   (現)大阪産業大学 人間環境学部 准教授
笠井由紀   (株)海洋バイオテクノロジー研究所 微生物利用領域 研究員
         (現)北里大学 海洋バイオテクノロジー釜石研究所 研究員
渡邉一哉   (株)海洋バイオテクノロジー研究所 微生物利用領域 領域長・主任研究員
         (現)東京大学 先端科学技術研究センター 特任准教授
森 一博   (現)山梨大学 大学院医学工学総合研究部 社会システム工学系 准教授
藤田正憲   大阪大学 大学院工学研究科 環境工学専攻 教授
大谷英夫   大成建設(株) 技術センター 土木技術研究所 水域・生物環境研究室 主任研究員
         (現)大成建設(株) 名古屋支店
蓑輪祐介   東洋建設(株) 大阪本店 土木部 課長代理
榎本 孝   東洋建設(株) 大阪本店 土木部 係長
橘田隆史   日本ミクニヤ(株) 大阪支店 環境防災部 企画課 課長
         (現)(株)ハイドロシステム開発 代表取締役社長
平澤浩宣   (現)米山化学工業(株) 営業部 常務取締役
藤川陽子   (現)京都大学 原子炉実験所 准教授
前田義範   西日本エンジニアリング(株) 常務取締役
阿部公平   (現)(株)イズコン 営業本部 環境技術課 研究員
桑原智之   島根大学 生物資源科学部 研究員
         (現)島根大学 生物資源科学部 生態環境工学講座 助教
佐藤周之   島根大学 生物資源科学部 研究員
         (現)高知大学 教育研究部 自然科学系 農学部門 准教授
馬場 圭   JFEエンジニアリング(株) 水エンジニアリング事業部 計画部 副課長
五十嵐武士  (株)イガデン 代表取締役
山磨敏夫   (現)ナカシマプロペラ(株) 開発本部 開発グループ 課長
増本輝男   (現)(株)ワイビーエム 技術本部 取締役技術本部長
中久喜康秀   (現)(株)竹中工務店 技術研究所 先端技術研究部 エコエンジニアリング部門 主任研究員

 執筆者の所属表記は、注記以外は2004年当時のものを使用しております。

目次

<理論編>
第1章 環境水浄化技術の現状と今後の展望
1. はじめに
2. 浄化技術の現状
3. 今後の展望

第2章 土壌浸透浄化技術
1. 土壌浸透浄化技術の原理
1.1 水土の技術と土壌浸透浄化法
1.2 土壌の成因と構成
1.2.1 自然の土壌層
1.2.2 土壌の成分と形態
1.3 土壌層における水の浸透
1.3.1 水分移動現象
1.3.2 水の浸透能
1.4 土壌層における水の浄化
1.4.1 吸着による浄化
1.4.2 土壌微生物による浄化
1.5 土壌浸透浄化法の特徴とシステム
1.5.1 特徴
1.5.2 各種システムとその特性
2. 土壌浸透浄化技術の実施例
2.1 混合土を用いたトレンチ方式―「せせらぎ用水」等の多目的用水をつくる―
2.1.1 経緯と背景
2.1.2 せせらぎプラントの概要
2.1.3 せせらぎプラントの性能
2.2 混合土を用いた高速多段土壌層方式―河川敷を利用した河川水の直接浄化―
2.2.1 経緯と背景
2.2.2 遠賀川における実施例

第3章 微生物による水質浄化
1. 微生物による水質浄化の原理
1.1 はじめに
1.2 好気性微生物
1.3 嫌気性微生物
1.4 藻類や光合成細菌
1.5 おわりに

2. 微生物による環境浄化の研究例・実施例
2.1 概要
2.2 接触曝気法(接触酸化法)
2.2.1 礫
2.2.2 サンゴ石、石炭、木炭
2.2.3 サルボウ貝殻
2.2.4 プラスチック(ボール状)
2.2.5 ポリプロピレン(リング状)
2.3 課題
2.3.1 発生汚泥対策
2.3.2 目詰まり対策(無機性SS対策)
2.3.3 難分解性有機物の除去
2.3.4 BOD測定の限界

3. 石油汚染海洋環境浄化
3.1 はじめに
3.2 流出油の挙動
3.3 流出油への対応
3.4 微生物による石油成分の分解
3.5 流出油のバイオレメディエーション
3.6 バイオレメディエーションの課題
3.7 おわりに

第4章 植物による水質浄化
1. 植物による水質浄化の原理
1.1 はじめに
1.2 水生植物浄化法の背景
1.3 水生植物による水質浄化の原理
2. バイオマス利用
2.1 はじめに
2.2 バイオマスの有効利用法
2.3 バイオマス利用の展望
3. 水質浄化への遺伝子操作技術の応用
3.1 はじめに
3.2 植物の育種
3.3 根圏微生物の育種
4. 植物による水質浄化の施設と実施例
4.1 植物を用いた水質浄化施設の分類
4.2 植物を用いた水質浄化施設の計画
4.3 植物を用いた水質浄化の実施例
5. 水質浄化植物データベース
5.1 はじめに
5.2 大阪大学が開発した水質浄化植物データベース
5.3 データベースの有用性
6. 植物を用いた水質浄化の課題

第5章 底質改善による水質浄化
1. 底泥置換覆砂工法
1.1 はじめに
1.2 底泥置換覆砂工法の原理と特徴
1.2.1 概要
1.2.2 室内水理実験
1.3 施工事例
1.3.1 諏訪湖実証実験
1.3.2 宍道湖試験工事
1.4 底泥置換覆砂工法の効果
1.4.1 底泥浄化の結果
1.4.2 底生生物環境の再生効果
1.5 まとめ

2. 高濃度薄層浚渫
2.1 技術開発の経緯と目的
2.2 「カレン工法」の概要
2.3 「カレン工法」の技術的特徴
2.3.1 ロータリーシェーバー式集泥機
2.3.2 自動浚渫運転制御システム
2.3.3 施工管理システム
2.4 「カレン工法」琵琶湖における施工例
2.4.1 工事概要
2.4.2 施工の流れ
2.4.3 施工
2.4.4 施工実績
2.4.5 施工状況写真

3. 底質改善剤(硝酸カルシウム錠剤)
3.1 はじめに
3.2 硝酸カルシウムによる底質改善の概要
3.2.1 技術の概要
3.2.2 開発の経緯
3.2.3 硝酸カルシウムの化学的特性
3.2.4 底質改善効果のメカニズムと事例紹介
3.2.5 施工方法
3.3 技術的課題と今後の展開

<材料・システム編>
第6章 水質浄化材料
1. 廃棄物利用の吸着材
1.1 本節の概要
1.2 水処理における吸着の役割と廃棄物利用の吸着材の意義
1.3 廃棄物利用の吸着材の実例
1.3.1 金属イオンの吸着除去材
1.3.2 有機物の吸着除去材
1.3.3 リン酸及びCOD一般の吸着除去
1.4 廃棄物利用の吸着材の試験方法
1.4.1 吸着等温式取得の試験方法
1.4.2 吸着等温式
1.4.3 汚濁物質の吸着に影響する諸条件
1.5 まとめ

2. ガラス発泡材
2.1 はじめに
2.1.1 ガラスびんリサイクルの現状
2.1.2 ガラス発泡材の特性と水質浄化用途への応用
2.2 ガラス発泡材の基本的特性及び水質浄化機能
2.2.1 ガラス発泡材の基本的特性
2.2.2 ガラス発泡材の水質浄化機能
2.3 適用例
2.3.1 コンクリート表面への設置例
2.3.2 水質浄化ユニット
2.3.3 ガラス発泡材を利用した人工浮島工『水萌』
2.4 おわりに

3. リン吸着コンクリート
3.1 環境水中におけるリンの現状
3.2 リン吸着コンクリートの特徴
3.3 リン吸着コンクリートのリン吸着特性
3.4 リン吸着コンクリートの今後の展開

第7章 水質浄化システム
1. 河川浄化システム
1.1 はじめに
1.2 浮遊ろ材式生物膜ろ過の原理
1.3 特徴
1.4 処理性能
1.5 実施例
1.5.1 河川浄化
1.5.2 池の浄化
1.5.3 下水の修景用水利用
1.6 おわりに

2. 電気分解法による環境汚染汚濁物質除去技術
2.1 はじめに
2.2 社会的環境規制の背景
2.3 マイクロウォーターシステム(R)の研究開発経緯
2.4 システム構成例及び電気分解処理メカニズム
2.5 マイクロウォーターシステム(R)省エネルギー型水環境浄化技術の応用範囲
2.6 20トン/D処理に必要な設置面積
2.7 実施例
2.8 既存技術と比べて、どのような点が先進的なのか、何が優れているのか
2.9 おわりに

3. 密度流拡散装置
3.1 はじめに
3.2 密度流拡散装置の特徴
3.3 密度流拡散装置の実施例
3.3.1 密度流拡散装置の概要
3.3.2 密度流拡散装置の設置場所
3.3.3 調査結果
3.3.4 まとめ
3.4 その他の実施例
3.5 おわりに

4. 噴流層式水処理システム
4.1 はじめに
4.2 噴流層式水処理システムの原理
4.2.1 寄生虫の卵・プランクトンの破壊による水処理
4.2.2 オゾン・酸素を利用した水処理
4.2.3 汚染地下水の水処理
4.4 まとめ

5. 超高速海水浄化システム
5.1 はじめに
5.2 システムの概要
5.3 実証試験の概要
5.3.1 実証システムの概要
5.3.2 実施内容
5.3.3 実証試験結果
5.4 まとめ
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