水中フミン質の特性解析に基づく地域特性に適合した高度浄水処理システムの最適化

1999 Fiscal Year Annual Research Report

• Project/Area Number: 10044161
• Research Category: Grant-in-Aid for Scientific Research (B)
• Research Institution: Hiroshima University
• Principal Investigator: 岡田 光正 広島大学, 工学部, 教授 (70124336)
• Co-Investigator(Kenkyū-buntansha): 藤江 幸一 豊橋技術科学大学, 工学部, 教授 (30134836) ; 国かね 幸一 国立公衆衛生院, 水道工学部, 部長 (90083740)
• Keywords: フミン質 / キャラクタリゼーション / オゾン / 活性炭 / 親水性 / 凝集剤 / モリンガ / 生分解性

Research Abstract

水中フミン質のキャラクタリゼーション、ならびに活性炭や天然素材等への吸着性、酸化処理、生物処理反応性の解析に基づいて、天然素材から開発した水処理剤を利用して様々な特性のフミン質を含む水道原水の高度浄水処理システムを地域特性に応じて最適化するための手法ならびに技術を確立することを目的として下記のような研究を実施した。
(1) 技術的キャラクタリゼーション手法の開発:水中フミンを親疎水性、官能基、分子量等の化学的なキャラクタリゼーションを行い、オゾンによる酸化分解性と生分解性の変化を評価した。その結果、オゾン処理では親水性と生分解性が増加した。しかし、オゾンと生分解の繰り返しを行っても、疎水性有機物は減少するものの、生分解できない親水性有機物が蓄積することがわかった。
(2) 水中フミン調査:広島県三永貯水池を対象にして、水中フミンの化学的なキャラクタリゼーション手法の開発を行った。
(3) フィリピンで生産されるモリンガ種子を採取し、安全かつ安価な水処理材料の開発を行った。塩抽出という手法を用いることにより、徒来より活性の高い粒子に対する凝集活性成分を発見した。その精製も行ったが、従来と異なる凝集成分であった。また、別の抽出方法によってフミン質を除去できる活性成分も見出した。
(4) 広島県三永水源地に設置したパイロットプラント、すなわち通常の浄水処理システム(比較対照ならびに予備処理施設)、生物活性炭反応装置、オゾン反応装置等からなる高度浄水処理パイロットプラントを用いて浄水処理システムにおける水中フミン質の挙動を分析した。その結果、低分子量の水中フミン質が活性炭の有害化学物質除去能を低下させることが明らかになった。しかし、その吸着飽和には5年以上の長期間がかかり、生物活性炭でも安定して有害化学物質が除去できることを明らかにした。

Research Products

• [Publications] Mitsumasa Okada: "Comparison of ozonation and ACPs combined with biodegradation for removal THM precursors in treated sewage efents"Water Sci. technol.. 38・7. 179-186 (1999)
• [Publications] Mitsumasa Okada: "Effect of HRT and MLSS on THM precursor removal in the activated sludge process"Water Research. 33・1. 131-136 (1999)
• [Publications] Mitsumasa Okada: "Improvement of extraction method of coagulation acti component from Moringa cleifeya seed"Water Research. 33・15. 3373-3378 (1999)