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水道原水及び廃水中硝酸性窒素の電解還元処理法

研究課題

研究課題/領域番号 07555173
研究種目

基盤研究(B)

配分区分補助金
応募区分展開研究
研究分野 土木環境システム
研究機関山梨大学

研究代表者

中村 文雄  山梨大学, 工学部, 教授 (60077203)

研究分担者 三宅 酉作  オルガノ株式会社, 地球環境部, 部長(研究職)
研究期間 (年度) 1995 – 1997
研究課題ステータス 完了 (1997年度)
配分額 *注記
2,900千円 (直接経費: 2,900千円)
1997年度: 600千円 (直接経費: 600千円)
1996年度: 1,000千円 (直接経費: 1,000千円)
1995年度: 1,300千円 (直接経費: 1,300千円)
キーワード硝酸性窒素 / 電気分解 / 電解還元 / 廃水処理 / 塩素イオンの再生利用 / 交換樹脂再生廃液
研究概要

1、研究目的;本研究では、硝酸性窒素濃度が高い地下水及びイオン交換再生廃液に対して電気的還元処理を行い、硝酸を含有する水の無害化と、塩素ガスを回収利用することを目的とした
2、平成7年度の研究成果の概要
主として、処理対象となる水の水質特性把握の検討等を行った。その結果、(1)甲府盆地の地下水にはNO^-_3、Cl^-、SO^<2->_4、HCO^-_3等が含有され、NaCLによる再生廃水中には、g/1単位の高濃度のCl^-、SO^<2->_4、NO^-_3が含有されることを明らかにした。
3、平成8年度の研究成果の概要
反応生成物および物質収支の検討、共存陰イオンの電解過程での挙動等を明らかにすることを目的とした。その結果、(1)NO^-_3の電解還元は陰極でのみ生起し、還元過程でNO^-_2,NH^+_4を生成し、系外にN_2、NO、NH_3を放出することが認められた。(2)硝酸性窒素の電解還元と同時に H_2Oの電気分解も生起し、陰極での発生ガスの大部分はH_2、陽極ではO_2が大部分を占めるが、その割合は硝酸塩濃度に依存する。(3)Cl^-は酸化されてCl_2やHC10等を形成するが、SO^<2->_4、CO^<2->_3等は電解を受けないものと考えられた。
4、平成9年度の研究成果の概要
負荷電流や電解時間と電解効率との関係、電解過程におけるエネルギー損失の推定等について検討したが、その結果、(1)NO^-_3の還元(減少)率は負荷電流値にほぼ比例し、NO^-_2は1A以下の低負荷電流時にのみ生成され、NH^+_4負荷電流が高くなるほど多く生成された。(2)温度上昇という形で電力量の損失が生じている。特に、高負荷電流での電解開始後間もなくは、全消費電力量の約60%近くが電解液の温度上昇に使用されている事が明らかになった。

報告書

(4件)
  • 1997 実績報告書   研究成果報告書概要
  • 1996 実績報告書
  • 1995 実績報告書
  • 研究成果

    (14件)

すべて その他

すべて 文献書誌 (14件)

  • [文献書誌] 中村 文雄、渡辺 潤一: "硝酸性窒素の電解還元における窒素の挙動" 第46回全国水道研究発表会講演概要集. 4-61. 198-199 (1995)

    • 説明
      「研究成果報告書概要(和文)」より
    • 関連する報告書
      1997 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] 風間、中村、坂本: "硝酸イオン選択性樹脂による硝酸性窒素汚染地下水の処理" '95年電気化学秋季大会、. 2L09. 253-253 (1995)

    • 説明
      「研究成果報告書概要(和文)」より
    • 関連する報告書
      1997 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] 和久 広丈, 中村 文雄: "硝酸性窒素の電解還元効率に及ぼす負荷電流、電力量の影響" 土木学会第5回年次学術講演会概要集(7部). VII-219. 436-437 (1997)

    • 説明
      「研究成果報告書概要(和文)」より
    • 関連する報告書
      1997 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] 中村、風間、坂本: "イオン交換樹脂による硝酸イオンの除去(第1報)" 水道協会雑誌、. 66(11). 15-23 (1997)

    • 説明
      「研究成果報告書概要(和文)」より
    • 関連する報告書
      1997 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] 風間、中村、坂本: "イオン交換樹脂による硝酸イオンの除去(第2報)" 水道協会雑誌、. 66(12). 9-19 (1997)

    • 説明
      「研究成果報告書概要(和文)」より
    • 関連する報告書
      1997 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] F.Nakamura, J.Watanabe: "Behavior of N in the cource of electrolysis of Nitrate" 46th annual conf.of JWWA. 4-6. 198-199 (1995)

    • 説明
      「研究成果報告書概要(欧文)」より
    • 関連する報告書
      1997 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] F.Kazama, F.Nakamura Y.Sakamoto: "Treatment of underground water by Ntrate selective ion-exchage resin." '95 conf.of Electro-Chemistry. 2L09. 253 (1995)

    • 説明
      「研究成果報告書概要(欧文)」より
    • 関連する報告書
      1997 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] H.Waku, F.Nakamura: "Effects of electric current and electric power on the reduction of nitrate" 52th annual conf.of JSCE. VII-219. 436-437 (1997)

    • 説明
      「研究成果報告書概要(欧文)」より
    • 関連する報告書
      1997 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] F.Nakamura, F.Kazama Y.Sakamoto: "Removal of Nitrate-ion by ion-exchang resin (report 1)" Jour.of JWWA. 66 (11). 15-23 (1997)

    • 説明
      「研究成果報告書概要(欧文)」より
    • 関連する報告書
      1997 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] F.Kazama, F.Nakamura Y.Sakamoto: "Removal of Nitrate-ion by ion-exchang resin (report 1)" Jour.of JWWA. 66 (12). 9-19 (1997)

    • 説明
      「研究成果報告書概要(欧文)」より
    • 関連する報告書
      1997 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] 和久広丈 中村文雄: "硝酸性窒素の電解還元効率に及ぼす負荷電流、電力量の影響" 土木学会第5回年次学術講演会概要集(7部). VII-219. 436-437 (1998)

    • 関連する報告書
      1997 実績報告書
  • [文献書誌] 和久広丈 中村文雄: "硝酸性窒素の電解還元効率に及ぼす電極面積の影響" 土木学会第54回年次学術講演会. (発表予定). (1998)

    • 関連する報告書
      1997 実績報告書
  • [文献書誌] 中村文雄 和久広丈: "硝酸性窒素の電解還元効率に及ぼす付加電流の影響" 全国水道研究発表大会. (予定). (1998)

    • 関連する報告書
      1996 実績報告書
  • [文献書誌] 中村文雄: "電解還元効率に及ぼす硝酸性窒素濃度の影響" 全国水道研究発表大会. (予定). (1996)

    • 関連する報告書
      1995 実績報告書

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公開日: 1995-04-01   更新日: 2016-04-21  

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