環境工学実験 （１組）

Experiments on Environmental Engineering （１組）

9976123

76CEEEH204

出口　浩

2023年度後期

月曜3限、月曜4限

創域理工学部　社会基盤工学科

Department of Civil Engineering, Faculty of Science and Technology

1.0単位

実験

Experiment

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ハイフレックス型授業/Hybrid-Flexible format

[概要]
　環境工学分野の話題のうち，水処理分野において，実験実習，講義を通して学習する．実験実習では，浄水，下水の単位操作に触れる．浄水では，凝集・塩素消毒，下水では，生物学的排水処理の仕組み・酸素移動・有機物指標をキーワードしている．実験実習の理解を深める講義では，実験実習で行った操作の原理や周辺知識について触れる．

[目的]
　環境施設工学１，２で扱う内容に関連する単位操作技術として，実験を通して学生自らが実際にその現象を確認し理解すること，またそれらに関わる実験式や諸係数を求めることができるようになることを第一の目的とする．また，実験実習や得られたデータを考察し，現場での想定ができるようになること，及び，わかりやすく簡潔にまとめ，相手に伝える能力を身につけることを第二の目的とする．

[到達目標]
1．標準活性汚泥法の構造を説明することができる．
2．気液での酸素移動の現象を説明することができる．
3．有機物指標(BOD，COD)測定ができ，その原理を含めて説明できる．
4．活性汚泥法による，有機物分解の仕組みが説明できる．
5．活性汚泥の管理指標(HRT，MLSS，SVI)が測定できる．
6．凝集剤を用いた沈降分離の現象が説明できる．
7．凝集剤の選定，濃度設定を，水質分析を通して行うことができる．
8．塩素消毒の現象を説明できる．
9．塩素消毒における塩素濃度の設定を行うことができる．
10．活性炭処理の現象を説明できる．
11．チームで協力してスムーズに実験を進め，結果を得ることができる．

12．文章をわかりやすく構成し，記述することができる．
13．図や表を用いて，実験データをわかりやすくまとめることができる．
14．実験結果の意味を解釈し，建設的な議論をすることができる．


※土木工学科が定める学習・教育目標には，次のように対応している．
　上記到達目標１．から１１．までは，主として関連する学習・教育目標の（F)に基づいている．また，１２．から１４．は学習・教育目標の（G)に基づいている．

（F)自分自身で，またはチームで協力しながら，土木工学に関する課題を見出し，与条件の下でそれを解決するための計画を立て，試行・検討・実行できるようになる．

（G）分かりやすく論理的に記述する力，プレゼンテーション力，建設的な議論ができる力を身につける．

他の関連する学習・教育目標：
目標（B)
土木工学のすべての主要専門分野(構造，材料，地盤，水理，環境，情報，計画）の基礎知識を習得するとともに，応用できるようになる．

目標（D)
土木技術が自然・社会に及ぼす影響・効果を理解し，その社会的役割と責任を認識し，技術者倫理に基づいて判断できるようになる．

技術者倫理/チーム力・デザイン能力/論理構成力

止むを得ない事情により遅刻・欠席する場合には，授業が始まる前までに授業担当の出口に直接電話連絡すること．病欠する場合には，次回出席日に，医師の診断書/ 医療機関の領収証を提出すること．

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環境施設工学１で学んだことの内，特に水処理について予習と復習をしておくこと．

浄水過程を詳細に記述出来るようにしておく．

下水処理過程を詳細に記述できるようにしておく．
下水処理過程では，BODが重要視されている．この水質指標が重要視される理由を考察しておくこと．

理解度確認テストを3回実施する．理解確認テストは，第1回100％，第2回100％，第3回100％の重みをもつ．その合計によって評価を行う．
但し,欠席の状況によっては（無断，本人不注意の遅刻など）当該分野の実験の補講および当該分野の理解確認テストを受けることが困難となる．

【フィードバックの方法】
各理解度確認テストは，すべて実験授業の講義内容と一致している．
提出したレポーを各試験時に返却する．レポートに求められているデータ整理関連の項目を再度確認すること．

・S：到達目標を十分に達成し、極めて優秀な成果を収めている
・A：到達目標を十分に達成している
・B：到達目標を達成している
・C：到達目標を最低限達成している
・D：到達目標を達成していない
・-：学修成果の評価を判断する要件を欠格している

・S：Achieved outcomes, excellent result
・A：Achieved outcomes, good result
・B：Achieved outcomes
・C：Minimally achieved outcomes
・D：Did not achieve outcomes
・-：Failed to meet even the minimal requirements for evaluation

Y

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特になし.

第１回　 環境工学実験　　　 実施予定の実験の意義，目的，原理および（または）理論の説明
　ガイダンス 　　 を行う．併せて分析機器，分析器具の説明，試薬類の取り扱いに
　 　　　　　　　　　　　 ついての説明および注意を行う．各学生のレベルで緊急時の対応
　　　　 　 　　　　 　がとれる．

第2回　　ジャーテスト　　　　河川水に凝集剤を添加し，フロック形成，沈降分離捜査を実際に行い，
　 (実験)　　　　　　　　観察する．分析により評価を行う．これらを他者に説明できる．

第3回　　塩素処理テスト　　河川水に塩素を添加することで，塩素の残留状況，不連続点の生じる
　　　　　 (実験)　　　　　　　 条件とアンモニア性窒素が除去される過程を理解し，他者に説明できる．
　　　　　　　　　　　　　
第4回　　浄水場見学　　　　浄水場を見学し，実験講義で学んだ単位操作の実際を理解し，他者に
　　　　　　　　　　　　　　　　　説明できる．

第5回　　理解達度の確認(１)　浄水操作，固液分離の考え，沈殿効率改善の工学的手法などが理解
　　　　　　　　　　　　 　出来，他者に説明できる．

第6回　　総括酸素移動容　 試薬により，脱酸素した水に，空気を吹き込んで供給し，酸素が空
　　　　　　量係数の実験　　 気中から水中に移動する状態を計測する．この水中への酸素の輸送
　　　　　　　　　　　　　　　　　　 を総括酸素移動容量係数をKla として算出する．酸素移動の現象を
　　　　　　　　　　　　　　　　　　 理解し，その内容を他者に説明できる．
　　　　　　　　　　　　　 作製した室内実験装置の運転を開始する．

第7回　　有機物指標　　　 下・廃水処理の分野および河川では有機物指標としてＢＯＤを用い，
　　　　　　(演習1) 　　　湖沼など閉鎖性水域および海域ではＣＯＤを用いている意味を理解
　　　　　　　　　　　　　　　　　　し，他者に説明できる．下水の有機物指標と処理場設計
　　　　　 の概念の関を理解し，他者に説明できる．

第8回　　有機物指標の　 　 河川水および下水処理場の流入水，人工河川水について，ＢＯＤ，
　　　　　　実験(1)　　　　　　　ＣＯＤの測定を行う．ＢＯＤ，ＣＯＤの測定原理，方法を理解し，他者に
　　　　　　　　　　　　　　　　　　説明できる．
　　　　　　　　　　　　
第9回　　有機物指標の 　 ＢＯＤの測定ができる．またそれを他者に説明できる．　　　　　　
実験(2)　 　　　　　　

第10回　　到達度の確認(2) 活性汚泥法，総括酸素移動容量係数が有する工学的な意味を説明で
　　　　　　　　　　　　　　　　　　きる．有機物指標の計測原理を他者に説明できる．
　　　　　　　　　　　　　　　　　　廃水処理施設の簡単な有機物負荷計算を理解し，他者に説明できる．　　


第11回　活性汚泥による　　人工下水を用い，これを微生物の作用で好気的に浄化する室内実験
　　　　　　浄化反応のテスト　装置を運転し，有機物の浄化されてゆく過程を計測により把握する．
　　　　　　(実験)　 有機物の経時的な変化を表す半理論式を適合させ，反応係数を算出
　　　　　　　　　　　　 　 する．また，装置の管理指標となる専門用語を理解し，他者に説明でき
　　　　　　　　　　　　　 る．全体を通して，廃水の生物学的処理法の概要を 他者に説明できる．
　　　　　　　　　　　　　
第12回　活性汚泥装置の　 作成した活性汚泥装置について，構成や運転状況，有機物除去能力の
　　　　　　評価／下水処理　総合的な評価ができる．
　　　　　　場見学

第13回　活性汚泥法に関　実験データの解釈，有機物指標との関連とその専門用語を理解し，他者に
　　　　　　する演習　　　　　　　説明できる
　　　　　
　　　　　　　　　　　
第14回　到達度の確認(3) 標準活性汚泥法の処理フローを描き，詳細を説明できる．簡単な負荷の
　　　　　　　　　　　　　　　　　　計算，活性汚泥法の運転に係る汚泥収支の計算ができる．

第15回　授業の総括　　　 　これまでの授業内容を再度確認し，獲得した知識の定着を確実なものに
　　　　　　　　　　　　　　　　　　できる．

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特になし