| 研究課題/領域番号 |
14550538
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| 研究種目 |
基盤研究(C)
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| 配分区分 | 補助金 |
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| 応募区分 | 一般 |
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| 研究分野 |
土木環境システム
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| 研究機関 | 北見工業大学 |
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研究代表者 |
海老江 邦雄 北見工業大学, 工学部, 教授 (10001223)
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| 研究期間 (年度) |
2002 – 2003
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| 研究課題ステータス |
完了 (2003年度)
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| 配分額 *注記 |
3,400千円 (直接経費: 3,400千円)
2003年度: 1,300千円 (直接経費: 1,300千円)
2002年度: 2,100千円 (直接経費: 2,100千円)
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| キーワード | STI(吸引時間比) / 凝集沈殿 / ろ過 / 高効率化 / G_R値(急速撹拌強度) / T_R値(急速撹拌時間) / ポリ塩化アルミニウム(PAC) / ポリシリカ鉄(PSI) / 急速ろ過 / ポリシリカ鉄凝集剤(PSI) / 吸引時間比(STIまたはSTR) / 急速撹拌強度(G_R値) / ゼータ電位 / 微フロック径 / 凝集沈澱 / 吸引時間比(STI値 / 急速撹拌強度(GR値) |
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| 研究概要 |
浄水処理における粒子分離の高効率化を目的とした今回の研究から、以下の知見及び成果を得た。
1)浄水処理の評価指標には、殆どの場合において濁度のみが使用されてきたが、残留凝集剤量と高い相関性を示す吸引時間STR(=STI)をも加えて凝集沈澱の処理性を評価すべきである。また、その有用性を実験によって証明した。
2)急速撹拌強度G_R値150s^<-1>及びその継続時間T_R値1minのもとで、凝集剤注入率を上昇させて浄水処理を行なう従来法では、十分にSTRを低下させることができないために、ろ過継続時間を確保することが難しくなる。また、凝集剤注入率が高くなるために、多量の浄水汚泥が発生する。
3)凝集沈澱処理水の濁度及びSTRの両方を十分に低減化(T_R値5minに固定)させるためには、G_R値を使用する凝集剤の最適値にまで高めることが重要である。凝集剤としてPACを用いる場合には、濁度処理に対してG_R値450s^<-1>及びSTR処理に対してG_R値、1,000s^<-1>、また、PSI-3を使用する場合には、濁度処理に対してG_R値650s^<-1>及びSTR処理に対して1,350s^<-1>が最適値となることを示した。
4)急速撹拌の直後に採水して、微フロックの径、円形率、及びゼータ電位を測定した。その結果、G_R値を最適撹拌条件に近づけるほど、微フロックの径は小さく、円形率は大きくなること、また、多量の凝集剤が微フロック内に取り込まれて、微フロックのゼータ電位の上昇と高密化を惹き起こすことが分かった。このような微フロックの性状変化が処理性の改善をもたらすことを示した。
5)G_R値及びT_R値の両方を変動させて形成した微フロックを対象に直接砂ろ過を行い、その処理性を調べた。その結果、急速撹拌直後におけるろ過原水のSTRが最小となるG_R値750s^<-1>及びT_R値7min(G_R・T_R値315,000)付近において、ろ過損失水頭が小さく、ろ過水濁度が最も改善されることを明らかにした。
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