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所属 |
工学教育研究部 工学科土木環境プログラム担当 |
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職名 |
准教授 |
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論文 【 表示 ／ 非表示 】
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CIS系太陽光パネルセルから分離された基板ガラスのコンクリート用細骨材としての環境安全性評価 査読あり
土手 裕, 原田 秀樹, 関戸 知雄
廃棄物資源循環学会論文誌 36 ( 0 ) 1 - 8 2025年
記述言語：日本語 掲載種別：研究論文（学術雑誌） 出版者・発行元：一般社団法人 廃棄物資源循環学会
CIS系廃太陽光パネルから分離された基板ガラスをコンクリート用細骨材として利用した場合の環境安全性を評価するために，基板ガラスの骨材試料および暴露環境における状態を模擬した試料（以後，利用模擬試料と呼ぶ）を対象に，含有量・溶出量試験を行なった。また，溶出液pHのセレン （Se） 溶出に与える影響についても検討した。その結果，利用模擬試料は，細骨材との体積置換率10％で含有量，溶出量ともに環境安全品質基準を満足したことから，基板ガラスの体積置換率10％以下で環境安全上利用可能であるといえた。また，骨材試料溶出量を用いて環境安全品質基準を満足する基板ガラス重量割合を予測できた。さらに，溶出液pHが10から13に増加するとCIS系廃太陽光パネル骨材試料からのSeの溶出率が6％から25％に増加し，pH増加によるSeの溶出促進が認められたが，体積置換率10％以下では，高pHによるCIS系廃太陽光パネル骨材からのSe溶出促進効果は小さかった。
DOI： 10.3985/jjsmcwm.36.1
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養豚廃水からのN、P、K 回収における反応物の沈降性に影響を与える因子 査読あり
土手 裕, 関戸 知雄
宮崎大学工学部紀要 53 27 - 34 2024年10月
記述言語：日本語 掲載種別：研究論文（学術雑誌） 出版者・発行元：宮崎大学工学部
The purpose of this study was to determine factors affecting the settleability of reactants in the recovery of nitrogen, phosphorus, and potassium from swine wastewater using batch reactor. The settling velocity was increased with increase in mixing rate and mixing time and kept constant after mixing time of 2 hours. The effect of GT on settling velocity was negligible. The settling velocity reached maximum of 0.75cm/min at GT of 2.7×105, mixing rate 50rpm and mixing time of 2hours. Phosphorus recovery rate was 100% under any mixing conditions. Nitrogen recovery rate was decreased with increase in mixing time. Potassium recovery rate and average of nitrogen and potassium recovery rate were decreased with increase in GT. At the highest setting velocity, potassium, nitrogen and average recovery rates of nitrogen and potassium were 95%, 84%, and 90%, respectively.
DOI： 10.34481/0002000812
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土手 裕, 関戸 知雄
宮崎大学工学部紀要 53 1 - 8 2024年10月
記述言語：日本語 掲載種別：研究論文（学術雑誌） 出版者・発行元：宮崎大学工学部
The purpose of this study was to clarify the leaching behavior and chemical form of lead in incinerated fly ash that was insolubilized with magnesium chloride, and to evaluate the difference in suppression of leaching from fly ash treated with magnesium chloride or existing insolubilizers, chelate and cement. For this purpose, sequential extraction tests were performed on the fly ash treated with magnesium chloride. In addition, pH-dependent tests were conducted on fly ash treated with magnesium chloride or existing insolubilizers. The leaching concentration of lead was decreased with the addition of magnesium. The leaching concentration of lead from fly ash treated with a magnesium addition rate of 1.0 mol/kg or more could meet the Japanese landfill standard of lead. The pH of leachate was decreased with the addition of magnesium. The reason for this decrease of pH could be that hydroxide ion was consumed by the reaction of magnesium ion with hydroxide ion to form magnesium hydroxide precipitate. Chlorine in magnesium chloride did not affect the insolubilization of lead in fly ash by the addition of magnesium chloride. The suppressive effect of magnesium treatment on lead leaching in case of decrease in pH was similar to that of chelate treatment, but inferior to that of cement treatment. It would be said that the mechanism of insolubilization of lead in fly ash treated with magnesium chloride was carbonation of lead in the curing and drying steps, in addition to the decrease of lead solubility due to decrease in pH by the addition of magnesium.
DOI： 10.34481/0002000809
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モルタル骨材としてのCIS 系廃太陽光パネルの環境安全性評価 査読あり
土手 裕, 原田 秀樹, 関戸 知雄
宮崎大学工学部紀要 53 9 - 16 2024年10月
記述言語：日本語 掲載種別：研究論文（学術雑誌） 出版者・発行元：宮崎大学工学部
To evaluate the environmental safety of waste CIS photovoltaic panels mainly consisted of substrate glass as aggregate for mortar, he JIS A 5011-1 leaching and content tests were conducted for the aggregate and use-simulated samples of waste CIS photovoltaic panels. Use-simulated samples were prepared by replacing sand in the mortar by waste CIS photovoltaic panels: replacement rates by waste CIS photovoltaic panels were 0, 0.1, 1, 10 and 100%. In addition, the possibility of landfill disposal of waste CIS photovoltaic panels was investigated by using JLT13. The JIS content test results showed that waste CIS photovoltaic panels satisfied environmentally sound quality standard of all harmful items for aggregate and all use-simulated samples. The JIS leaching test results showed that aggregate and a use-simulated sample 100% replaced by waste CIS photovoltaic panels did not satisfy environmentally sound quality standard of selenium. However, use-simulated samples less than or equal to 10% replacement rate by waste CIS photovoltaic panels satisfied environmentally sound quality standard of leaching concentration of selenium. These results indicated that waste CIS photovoltaic panels could be used as aggregate for mortar under the conditions of less than or equal to 10% replacement rate by waste CIS photovoltaic panels. It was found that the mixing of waste CIS photovoltaic panels with cement might causes acceleration of selenium leaching from waste CIS photovoltaic panels during the leaching and content tests. Waste CIS photovoltaic panels could not be disposed of in a Controlled final landfill site without intermediate treatment because the selenium leaching concentration of the waste CIS photovoltaic panels were 0.36mg/L, which did not satisfy the landfill standard of 0.3mg/L.
DOI： 10.34481/0002000810
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外部濃度がセメント固化の易溶解性物質溶出量に及ぼす影響
土手裕，関戸知雄
宮崎大學工學部紀要 51 2023年10月
記述言語：日本語 掲載種別：研究論文（大学，研究機関等紀要）
書籍等出版物 【 表示 ／ 非表示 】
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インバース・マニュファクチャリング ハンドブック
インバース・マニュファクチャリングフォーラム監修 （ 担当： 共著）
丸善株式会社 2004年3月
記述言語：日本語 著書種別：学術書
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循環型社会構築の戦略
田中信壽，田中勝 編著 （ 担当： 共著）
中央法規出版 2002年3月
記述言語：日本語 著書種別：学術書
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廃棄物処理総論
田中勝 監訳代表（ 担当： 共著）
エヌ・ティーエス 1998年6月
記述言語：日本語 著書種別：学術書
MISC 【 表示 ／ 非表示 】
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Valorization of post-consumer plastic packaging into a composite material
関戸 知雄
Proceedings of International Exchange and Innovation Conference on Engineering & Sciences (IEICES) 9 441 - 446 2023年10月
記述言語：英語 掲載種別：速報，短報，研究ノート等（学術雑誌） 出版者・発行元：九州大学大学院総合理工学府
Because of its strength and simplicity, many producers prefer to package their products with various forms of plastic. The use of plastic for packaging has increased significantly due to the change in lifestyle, which has subsequently led to an increase in plastic packaging waste. However, approximately 50% of plastics are produced in disposable single-use applications. Meaning, most of them are used as once-of products and in a short space of time, they become solid waste. From the environmental preservation perspective, recycling plastic waste can save natural resources and decrease energy consumption. Among the various types of recycling management approaches, the reuse of recycled plastic material in the construction sector is considered one of the environmentally friendly recycling methods. This approach will help reduce the depletion of natural resources used as raw materials for cement production.
DOI： 10.5109/7158037
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湿原を含む家畜埋却地周辺の環境モニタリング(<特集>2010年口蹄疫-残された課題を中心に-)
鈴木祥広，竹下伸一，関戸知雄，稲垣仁根
日本草地学会誌 58 ( 4 ) 269 - 276 2013年1月
記述言語：日本語 掲載種別：記事・総説・解説・論説等（学術雑誌） 出版者・発行元：日本草地学会
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ドイツにおける埋立地に関する基準と廃棄物処理の動向
関戸知雄、土手裕
廃棄物学会誌 19 ( 1 ) 31 - 40 2008年1月
記述言語：日本語 掲載種別：研究発表ペーパー・要旨（全国大会，その他学術会議） 出版者・発行元：廃棄物学会
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Sekito T., Matsuto T., Tanaka N.
Waste Management 27 ( 10 ) 2007年7月
記述言語：日本語 掲載種別：記事・総説・解説・論説等（大学・研究所紀要） 出版者・発行元：Waste Management
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畜舎排水処理施設におけるエストロゲンの実態調査
鈴木祥広、中村孝洋、小山久男、関戸知雄、土手裕、増田純雄
水処理技術 47 ( 1 ) 17 - 22 2006年1月
記述言語：日本語 掲載種別：研究発表ペーパー・要旨（全国大会，その他学術会議） 出版者・発行元：日本水処理技術研究会
講演・口頭発表等 【 表示 ／ 非表示 】
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宮崎県を事例とした溶融分離技術を利用した廃棄物資源循環モデルの提案
関戸知雄、肴倉宏史、井上繁則
全国都市清掃研究発表会 2025年2月5日 一般社団法人 廃棄物資源循環学会
開催年月日： 2025年2月5日
記述言語：日本語 会議種別：口頭発表（一般）
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Challenges and Opportunities in Community-Based Waste Management: A Case Study from Dadaprejo Village, Indonesia 国際会議
Muktiningsih Satwika Desantina, Sekito Tomoo, Dote Yutaka
廃棄物資源循環学会研究発表会講演集 2024年9月 一般社団法人 廃棄物資源循環学会
開催年月日： 2024年9月9日 - 2024年9月11日
記述言語：英語 会議種別：口頭発表（一般）
Inadequate waste management poses significant risks to public health and the environment, particularly in lower-income countries. Community-Based Waste Management (CBWM) initiatives in Indonesia and similar regions empower local communities to manage waste, yielding benefits such as reduced governmental burdens, extended landfill lifespans, environmental mitigation, and economic gains through recycling. This study examines the CBWM system in Dadaprejo Village, Batu, Indonesia, focusing on the TPS 3R Dadaprejo Mandiri (DM-TPS). The research includes a waste composition survey conducted over five periods from 2021 to 2023 and a questionnaire on resident waste sorting behavior. Findings reveal that the village generates approximately 180 tons of waste monthly, with 9.98% of resources recovered. Organic waste constitutes 46% of the waste stream, and nearly 40% of waste has potential for recycling. Survey results indicate positive resident opinions on waste separation but highlight barriers such as perceived uncleanliness and time constraints. The study underscores the need for comprehensive strategies integrating technological solutions, stakeholder collaboration, and community education to enhance CBWM effectiveness and sustainability. Further research is recommended to identify and address limiting factors in resident engagement and operational efficiency.
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農業系廃プラスチックの排出実態と排出量予測に関する研究
森 勇輔, 関戸 知雄, 土手 裕
廃棄物資源循環学会研究発表会講演集 2024年9月 一般社団法人 廃棄物資源循環学会
開催年月日： 2024年9月9日 - 2024年9月11日
記述言語：英語 会議種別：口頭発表（一般）
Inadequate waste management poses significant risks to public health and the environment, particularly in lower-income countries. Community-Based Waste Management (CBWM) initiatives in Indonesia and similar regions empower local communities to manage waste, yielding benefits such as reduced governmental burdens, extended landfill lifespans, environmental mitigation, and economic gains through recycling. This study examines the CBWM system in Dadaprejo Village, Batu, Indonesia, focusing on the TPS 3R Dadaprejo Mandiri (DM-TPS). The research includes a waste composition survey conducted over five periods from 2021 to 2023 and a questionnaire on resident waste sorting behavior. Findings reveal that the village generates approximately 180 tons of waste monthly, with 9.98% of resources recovered. Organic waste constitutes 46% of the waste stream, and nearly 40% of waste has potential for recycling. Survey results indicate positive resident opinions on waste separation but highlight barriers such as perceived uncleanliness and time constraints. The study underscores the need for comprehensive strategies integrating technological solutions, stakeholder collaboration, and community education to enhance CBWM effectiveness and sustainability. Further research is recommended to identify and address limiting factors in resident engagement and operational efficiency.
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浸出水中Ca濃度の経年変化予測
土手 裕, 関戸 知雄
廃棄物資源循環学会研究発表会講演集 2024年9月 一般社団法人 廃棄物資源循環学会
開催年月日： 2024年9月9日 - 2024年9月11日
記述言語：日本語 会議種別：口頭発表（一般）
浸出水のCa濃度の経年変化を焼却残渣のCa溶出量と浸出水量から予測することを目的として，主灰とキレート処理飛灰に対して各種溶出試験を行うとともに，既存の最終処分場から得られたデータをもとに浸出水Ca濃度の経時変化を予測するためのシナリオを作成した．その結果，浸出水中におけるCa濃度の実測値と計算値の決定係数は比較的良い一致を示したことから (決定係数:0.73)，今回作成した溶出シナリオにより，浸出水中Ca濃度を予測できる可能性が示された．また，今回の溶出シナリオを用いてR5年度に埋立を終了したとした場合のCa濃度を予測した結果，浸出水処理におけるCa除去処理が必要なくなる濃度に達するまでに35年を要することが予想された．
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クリンカアッシュ中ホウ素の溶出量変動とその要因解明に関する研究
福田 理人, 関戸 知雄, 土手 裕
廃棄物資源循環学会研究発表会講演集 2023年 一般社団法人 廃棄物資源循環学会
開催年月日： 2023年
記述言語：日本語 会議種別：口頭発表（一般）
石炭ボイラー底部から発生するクリンカアッシュ(CA)には土壌環境基準に定められるホウ素が含まれており，有効利用の障害となっている．本研究ではCA中に含まれるホウ素の溶出量変動の要因を明らかにするため，ボイラー燃焼条件や他の溶解性元素との関係性を明らかにすることを試みた．溶出量試験，全含有量試験の結果，ホウ素溶出量とカルシウムおよび硫酸イオン溶出量に正の相関があることが確認された．また，ボイラー燃焼条件や強熱減量とホウ素溶出量の変動には明確な関係は示されなかった．PHREEQCによる飽和指数計算から，ホウ素はGypsum中に吸着等によって取り込まれていることが示唆され，Gypsumの含有量変動がCA中ホウ素溶出量に影響を与えていると考えられた．
科研費（文科省・学振・厚労省）獲得実績 【 表示 ／ 非表示 】
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インドネシアのごみ銀行と集団回収による家庭ごみ資源回収システムの評価
研究課題/領域番号：16K12661 2016年04月 - 2018年03月
科学研究費補助金 挑戦的萌芽研究
担当区分：研究代表者
本研究では，インドネシア・マラン市を事例とし，ごみ銀行および集団回収による資源回収システムという２つの家庭ごみからの資源回収の方式に対して，住民の満足度，協力度，資源回収率，コストバランス，物質フローを明らかにする。これらの資源回収システムは，ここ数年，インドネシアで提案・実践され，自治体も資金援助をしている。しかし，それぞれの方式に対しての研究はこれまでに実施されておらず，非効率な資源回収方法が展開されている非常に可能性が高い。本研究の結果により，今後東南アジアで実施するべき資源回収方式を明らかにすることができ，資源の循環に貢献すると期待される。
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口蹄疫等による家畜の大量埋却処分地から発生する環境負荷発生量予測に関する研究
研究課題/領域番号：23560648 2011年04月 - 2014年03月
科学研究費補助金 基盤研究(C)
担当区分：研究代表者
平成22年度に宮崎県で発生した口蹄疫を背景に、大量の家畜を埋却処分した埋却地から発生する汚染物質による環境影響について、実験により明らかにする。実験では、カラム実験、バッチ分解実験により汚染物質（浸出水による有機汚濁物質、腐敗性ガス）の発生速度、発生量を明らかにする。数値モデルでは、特に地下水への影響について考慮し、2次元の不飽和浸透式と、有機物および窒素化合物の分解・吸着による減衰を考慮した物質移動式により、埋却地下部から浸透した汚染物質の挙動を予測する。以上の結果を適切な埋却方法提案につなげる。
その他競争的資金獲得実績 【 表示 ／ 非表示 】
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インドネシアのごみ銀行に参加する家庭のごみ分別率と参加意識に関する研究
2014年11月 - 2015年10月
民間財団等 公益財団法人ユニベール財団研究助成
担当区分：研究代表者 資金種別：競争的資金
インドネシアのごみ銀行に参加する家庭のごみ分別率と参加意識に関する調査研究。
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都市ごみ溶融スラグの重金属含有量と溶出量変動に関する研究
2010年11月
民間財団等 国際研究集会参加助成金
担当区分：研究代表者 資金種別：競争的資金
第3回バイオマス及び廃棄物からンエネルギー回収に関する国際シンポジウム参加助成
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地方都市に見るごみ発生量の決定要因解明と発生抑制手段の提案
2008年10月 - 2009年09月
民間財団等 平成２０年度ニッセイ財団 環境問題 研究助成
担当区分：研究代表者 資金種別：競争的資金
ごみ発生量が小さい地域と大きい地域について、そこでくらす住民の環境問題への意識や行動、ごみ組成、ごみ発生量との関係を明らかにする。その結果から、1)都市によりごみ発生原単位が大きく異なる要因を解明し、2)その解析結果をごみ発生抑制を実践するための知恵としてまとめ、人間活動と環境が持続するためのライフスタイルの提案を行うことを目的とする。
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鶏ふん焼却灰を原料としたりん化合物の回収
2006年05月 - 2007年03月
民間財団等 財団法人九州産業技術センター産学連携戦略・次世代産業創出事業
担当区分：研究代表者 資金種別：競争的資金
鶏ふん焼却灰から酸を用いて含有するりんを抽出し、溶液にアルカリを加えることによってりんを含む化合物を回収する。本研究では、回収のための条件と生成したりん化合物の化合形態や化学的特性を明らかにする。
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廃棄物処理技術者育成プログラム開発
2004年12月 - 2005年12月
文部科学省 海外先進教育研究実践支援プログラム
担当区分：研究代表者 資金種別：競争的資金
Humburg-Harburg工科大学（TUHH）において，EUのプロジェクト，Asia-Linkプログラムのひとつである，TETRAWAMA（廃棄物処理に関する高度教育のための学習モジュール開発）プロジェクトについて調査研究および協力を行う．本年度は，学習モジュールの開発途上国への支援推進ツールとしての実効性や適用範囲について調査を行う．また，個別技術として，生ごみおよび下水汚泥の混合嫌気性発酵処理技術の研究を行う．いくつかのモデル廃棄物を件形成発酵させ，廃棄物の質や処理条件のバリエーションに対する発生ガス量等の影響を明らかにする．実験より，学習モジュールへの組み込みの可能性や発展途上国への適用可能性について検討を行う．また，EU圏内の廃棄物処理に関する代表的な研究機関で行われている発展途上国に適応可能な処理技術に関する研究状況を調査する
受託研究受入実績 【 表示 ／ 非表示 】
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小丸川水系渡川ダムの堆積土砂を有効利用した流域土砂生産抑制による新しい総合土砂管理の検討
2021年05月 - 2023年03月
国土交通省九州地方整備局 一般受託研究
入江 光輝、末次 大輔、福林 良典、関戸 知雄、光田 靖
担当区分：研究分担者 受託研究区分：一般受託研究
共同研究実施実績 【 表示 ／ 非表示 】
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令和６年度環境イノベーション支援事業（テーマ名：解体系廃石膏ボード由来石膏粉利用カルシウム系肥料製造のための基礎実験調査）
2024年09月 - 2025年03月
環境土壌クリニック 国内共同研究
担当区分：研究代表者 共同研究区分：国内共同研究
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処理困難な多種類の産業廃棄物を利用した固形燃料（RPF)の製造のための基礎実験型調査
2023年09月 - 2024年08月
株式会社塩川産業 国内共同研究
担当区分：研究代表者 共同研究区分：国内共同研究
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宮崎県の廃棄物資源循環戦略の提案
2022年04月 - 2024年03月
一般社団法人 宮崎県産業資源循環協会 国内共同研究
担当区分：研究代表者 共同研究区分：学内共同研究
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多種類の不燃性産業廃棄物を活用した路盤材およびブロックの開発
2020年09月 - 2021年03月
株式会社塩川産業 国内共同研究
担当区分：研究代表者 共同研究区分：国内共同研究
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多種類の不燃性産業廃棄物を活用した骨材開発可能性の基礎実験調査
2020年04月 - 2020年06月
株式会社塩川産業 国内共同研究
担当区分：研究代表者 共同研究区分：国内共同研究
研究・技術シーズ 【 表示 ／ 非表示 】
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廃棄物焼却残渣の有効利用と環境安全性評価に関する研究
産業活動で発生する廃棄物の循環利用に関する研究
途上国の資源循環と廃棄物処理戦略に関する研究技術相談に応じられる関連分野：・廃棄物の有効利用と環境安全性評価
メッセージ：廃棄物の循環利用を促進するために、工学や社会科学的視点から研究を行っています。