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【本学研究者情报】

〇工学研究科土木工学専攻　助教　大石若菜

【発表のポイント】

• 人口减少社会を见据え、下水道の集中型と分散型の最适な组み合わせを定量的に导くことができる新たな枠组みを提案しました。
• 费用?温室効果ガス排出量?バイオガス回収量を统合的に评価し、费用と环境负荷を同时に低减できることを明らかにしました。
• 本成果は、安全性と快适性を维持しつつ、持続可能で高効率な下水処理システムの构筑に资するものです。

【概要】

埼玉県八潮市で発生した道路陥没事故は、暮らしを支える基盘である上下水道インフラが老朽化により危机的な状况にあることを浮き彫りにしました。施设の老朽化が进む一方で人口减少が加速する将来において、谁一人取り残さずに上下水道サービスを维持するためには、従来の"大规模集中型"の仕组みだけに依存せず、地域の人口规模に応じて"集中型"と"分散型"の汚水処理技术を柔软に组み合わせたシステムを実装していくことが求められます。さらに、公众卫生の向上、浸水防止、水质保全に加え、脱炭素社会への贡献など、多様な社会的要请にも対応する必要があります。

东北大学大学院工学研究科の大石若菜助教、水谷大二郎准教授らは、スウェーデン農業科学大学（Swedish University of Agricultural Sciences）との共同研究により、既存の大規模下水道インフラの縮小（ダウンサイジング）と分散型技術の導入を組み合わせた最適な「集中分散ベストミックス」を導出する新たな数理モデルを構築しました。

本研究は、人口减少社会における下水道インフラ更新のあり方を世界に先駆けて示したものであり、长期的な人口动态を见据えた计画的なダウンサイジングと数理的根拠に基づく技术选択により、日常生活における安全性と快适性を维持しつつ、高効率かつ全体最适化された下水処理システム构筑に资する成果です。

本成果は12月11日に、水分野の学術誌Water Researchに掲載されました。

図1. 世帯あたりの更新?維持管理費用と世帯密度の関係。個別処理と集合処理の交点は、両システムの費用が均衡する世帯密度である。均衡点よりも低い世帯密度では個別処理、均衡点よりも高い世帯密度では集合処理が経済的であることを示しており、「下水道を更新する上での世帯密度の目安」と解釈できる。この図から、下水道の更新には、人口減少率が高いほど施設使用開始時点において高い世帯密度が必要であることがわかる。

【论文情报】

タイトル：Adapting Sanitation Systems to Demographic Transitions: Optimizing Hybrid Configurations of Sewered and Non-Sewered Solutions
著者：Wakana Oishi*, Daijiro Mizutani, Yuto Nakazato, Jennifer McConville, Daisuke Sano
*责任着者：东北大学大学院工学研究科　助教　大石若菜
掲載誌：Water Research
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详细（プレスリリース本文）

问い合わせ先

（研究に関すること）
东北大学大学院工学研究科
助教　大石 若菜
Email: wakana.oishi.d1*tohoku.ac.jp（*を@に置き換えてください）

（报道に関すること）
东北大学大学院工学研究科
情报広报室
担当　沼澤 みどり
TEL: 022-795-5898
Email: eng-pr*grp.tohoku.ac.jp（*を@に置き換えてください）