著者

川西 琢也 福浦 清 花木 啓祐 林 良茂

出版者

金沢大学

雑誌

基盤研究(B)

巻号頁・発行日

1999

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本研究は,土壌浸透水からの硝酸態窒素を直接除去する技術の開発を目指すものである。土壌に,その場の浸透水量とほぼ等しい飽和透水係数をもった土壌(低透水性土壌層と呼ぶ)を設置し,その下層に硫黄等の電子供与体を投入しておくと,水が浸透した場合に,低透水性土壌層の水分飽和度が上昇し,酸素拡散が抑制される。開発上の一番の難点は低透水性土壌層をどのように調整するかという点にあったが,試行錯誤の結果,砂とシルト土壌を混合することにより,0.01md^<-1>〜0.lmd^<-1>程度の浸透水量に対応できることが明らかになった。低透水性土壌層として,宇ノ気産の砂と平均粒子径(メーカー値)0.01mmのシルトを3:1に混合したものを用い,内径0.15m,高さ0.8mのカラムを2本用意し,1本には低透水性土壌層と硫黄と中和剤である炭酸カルシウムを投入し,もう一本には,硫黄と炭酸カルシウムのみを投入,供給水量0.025,0.05,0.1md^<-1>で硝酸カリウムを添加して約20mg-Nl^1とした水道水を供給したところ,それぞれ79%,84%,94%の窒素除去率が得られた。このように,本研究で開発を目指していた方法についてはフィージビリティが示され,なおかつ,その最も重要なポイントである低透水性土壌層について,現場の代表的浸透水量に等しい飽和透水係数をもつ土壌を用いればよいこと,さらには,そのような土壌層を得るため,粒子径の異なる士壌を混合すればよいことなどが明らかとなった。また,土壌水流,酸素拡散に関するモデルを作成し,現場におけるパラメーターが得られれば,流量と酸素供給抑制効果との関係が計算できることを明らかにした。今後,実際の場への適用に関しては,流量変動にいかに対応するか,また,さらに低流量の場合にいかに窒素除去を行うかが課題となるが,まずは当面の目的をほぼ達成したと考えられる。

著者

川西 琢也 川島 博之 茅原 一之 鈴木 基之

出版者

公益社団法人 日本水環境学会

雑誌

水質汚濁研究 (ISSN:03872025)

巻号頁・発行日

vol.13, no.3, pp.180-188,162, 1990-03-10 (Released:2009-09-10)

参考文献数

13

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土壌浄化法の大きな問題点のひとつである目詰まりについて, その機構の解明と, 浸透不良を防ぐための排水供給量の推算を試みた。まず, 微生物が土壌透水係数に及ぼす影響を, カラム実験により実測した。土壌中の微生物密度には最大値が存在し, それに対応する最小の透水係数が求められた。次にトレンチを模擬した小型の実験装置で, 人工下水を定水頭差で浸透させ, 浸透水量の減少を追跡した。浸透水量は20日程度で定常状態となった。カラム実験の結果と, 土壌中の微生物分布, TOCのバランスから, 目詰まりの機構を明らかにした。さらに, 以上の知見をもとに数理モデルを作成し, 浸透不良を生じないための排水供給量を推算した。計算の結果, BOD100mg・l-1の排水に対して, 40l・m-1 (trench) day-1という許容排水供給量が得られた。

著者

林 良茂 川西 琢也 清水 宣明 藤原 保彦 中根 隆

出版者

公益社団法人 大気環境学会

雑誌

大気環境学会誌 (ISSN:13414178)

巻号頁・発行日

vol.31, no.2, pp.75-87, 1996 (Released:2011-11-08)

参考文献数

24

被引用文献数

1

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NO2-NO-N2-水溶液系半回分式吸収実験を1.5×102<PNO2<6.2×102Pa, 0.4<PNO<5.1Paの条件下で行い, 水溶液中の [NO2-],[NO3-] の経時変化を調べた。暴露時間の経過に伴う吸収速度の変化から, 吸収速度を支配する反応式を推定し, 反応機構の移り変わりを調べた。その結果, 反応は以下の機構で進行することが明らかとなった。N2O4 (g) (2NO2 (g)) +H2O (1) =2H++NO2-+NO3-NO (g) +NO2 (g) (N2O3 (g)) +H2O (1) =2H++2NO2-↓3/2N2O4 (g) (3NO2 (g)) +H2O (1) =2H++2NO3-+NO (g)NO2-+NO2 (g) =NO3-+NO (g)拡散支配領域でのデータとこの領域で適用できるDanckwertsの提示した速度式から液相反応 [A4/1], N2O4 (a) (2NO2 (a)) +H2O (1) =2H++NO2-+NO3-, の反応速度定数kA4/1を求めた。そして吸収液のpHの影響を調べた結果, kA4/1=1.85 [H+] -0.20の関係を得た。この関係式は, pH=5~13の水溶液中にNO2 (a), N2O4 (a) が共存する条件下において, 反応速度定数kA4/1を十分に表現している。