水素を用いた硝酸汚染地下水の原位置(In situ)脱窒法の開発

1997 Fiscal Year Annual Research Report

• Project/Area Number: 08650639
• Research Institution: Gunma University
• Principal Investigator: 榊原 豊 群馬大学, 工学部, 助教授 (80143204)
• Keywords: 原位置浄化法 / 硝酸イオン / 地下水 / 脱窒反応 / 電極 / H_2 / バイオリメディエーション

Research Abstract

水素を用いた原位置(In Situ)脱窒法の処理効率を向上させることを目的として、栄養塩類無添加条件下における脱窒性能に及ぼす電極の形状と配置等の影響について検討した。その結果、電極材料として炭素電極及び金属電極が使用できるが、脱窒効率は電極形状とその配置に大きく影響されることが分かった。特に、金属電極を地下水流れ方向に配置すると、分極によって帯水層内のpHがアルカリ側に大きくシフトし脱窒反応が阻害される場合があることがわかった。したがって、帯水層が電場の影響を受けないような電極配置(例えば電極を流れに対して直交して配置)にするか、または通電密度を下げ低窒素負荷条件に適用するか、あるいは炭素材の使用等が有効であると考えられた。
また、帯水層内の硝酸イオン濃度分布や電位分布を表す二次元数理モデルを構築し、実験結果と比較した結果、帯水層内の脱窒反応は系内の硝酸イオン、水素ガス等の移流、分散及び泳動過程に大きく影響されることが分かった。また、モデルは実測値の傾向を良好に表すが、貧栄養下のポプレーションダイナミックスについての研究がさらに必要であることを指摘した。

Research Products

• [Publications] Y.Sakakibara: "An In-situ Deritrification with an Application of Electric Current" Proc.of IAWQ Asian-Pacific Regional Conference ASIAN Water Qual'97. 1. 234-244 (1997)
• [Publications] 榊原 豊: "生物膜電極を用いた窒素除去に関する研究" 浄化槽研究. 9(2). 3-9 (1997)