本研究では、新機能を有するナノセラミックスを微量有害有機物の処理に適用するための新規水処理技術の開発を行った。まず、TiCあるいはTiCにイリジウム(Ir)を分散させた粉末を原料として、燃焼合成法により透水性を有する多孔質セラミックスを合成した。同セラミックスは導電性と溶質吸着能を有することから、これを電極として微量有害有機物の分離(吸着)と分解を同時に行う処理法について検討した。医薬品類18種類の混合溶液について試験したところ、12種類については5分から120分の処理時間で分解し、本法が医薬品類のような難分解性物質の分解に有効であることが明らかになった。超難分解な有機フッ素化合物(PFOA:Perfluorooctanoic AcidとPFOS:Perflu-orooctane Sulfonate)に対して同法を適用したところ、各々84%と99%の除去率が得られた。排水中のこれらの物質について既報分解例はほとんど無く、本法がPFOAおよびPFOSの除去に有力な新手法となりうる重要な知見を得た。また、同セラミック多孔体をフィルター状に加工し、微量有害有機物の分離・分解同時処理を行う「ろ過型電気分解装置」を初めて開発し、医薬品類について処理試験を行った。その結果、溶質の約20%がセラミックスに吸着しながら電気分解が進行し、多くの医薬品類について高除去率が得られことがわかった。さらに、ナノセラミックスが有する光触媒機能に着目し、高強度光触媒繊維による微量有害有機物分解特性について考究し、2,4-ジクロロフェノキシ酢酸(2,4-D)についてCO_2までにいたる分解機序を明らかにするとともに、医薬品類の分解にも適用可能であることを明らかにした。上述した成果の内、とくにろ過型電気分解装置に関する研究は特許申請にもつながり、新しい水処理技術の開発に道を拓くものとして特筆できる。
- 著者
- 藤川 陽子 菅原 正孝 濱崎 竜英 米田 大輔 南 淳志 杉本 裕亮 岩崎 元
- 出版者
- 大阪産業大学
- 雑誌
- 大阪産業大学人間環境論集 (ISSN:13472135)
- 巻号頁・発行日
- vol.9, pp.261-276, 2010-03
地下水中に自生するバクテリアを用いた亜ヒ酸・砒酸・鉄・マンガン・アンモニア同時除去の生物ろ過システムの開発を行ってきた。様々なバクテリアのうち,鉄バクテリア(溶解性の鉄及びマンガンを生物学的に酸化し,これらを酸化物として沈積させるバクテリア)および硝化菌が著者らの生物ろ過システムでは大きな役割を果たす。この報告では2004年以来の生物ろ過のパイロット試験結果を概括する。目的は砒素の効率的除去を達成するための最適運転条件探索である。