| 研究課題/領域番号 |
21K18736
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| 研究種目 |
挑戦的研究(萌芽)
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| 配分区分 | 基金 |
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| 審査区分 |
中区分22:土木工学およびその関連分野
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| 研究機関 | 北海道大学 |
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研究代表者 |
松井 佳彦 北海道大学, 工学研究院, 名誉教授 (00173790)
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| 研究分担者 |
松下 拓 北海道大学, 工学研究院, 教授 (30283401)
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| 研究期間 (年度) |
2021-07-09 – 2024-03-31
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| 研究課題ステータス |
完了 (2023年度)
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| 配分額 *注記 |
6,370千円 (直接経費: 4,900千円、間接経費: 1,470千円)
2022年度: 3,380千円 (直接経費: 2,600千円、間接経費: 780千円)
2021年度: 2,990千円 (直接経費: 2,300千円、間接経費: 690千円)
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| キーワード | 環境技術 / 環境材料 / 土木環境工学 / 反応・分離工学 / 水資源 |
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| 研究開始時の研究の概要 |
マンガンや鉄は河川水など多くの水道水原水に含まれ、数μg/Lレベルの低濃度であっても配水管等に析出し黒い水や赤水の原因となる。本研究では活性炭を粒径が１μｍまで微粉化し，塩素などの酸化剤を介して酸化の触媒や酸化剤そのものとして利用し，２価マンガンなどの酸化・不溶化する新しい処理法の可能性を検討する。触媒作用をさらに検討し、酸化力を有する活性炭について検討する。
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| 研究成果の概要 |
本研究では、新しい水中マンガンイオン（Mn2+）の除去方法として、粒径1μm程度の微粉化活性炭（微粉炭）と遊離塩素を膜ろ過工程の前に添加する触媒酸化法を検討した。活性炭によるマンガンの塩素触媒酸化とその除去速度機構を解明し，除去速度式を定式化し，除去速度に影響を及ぼす因子を明らかにした．さらに、塩素などの酸化剤が共存の必要性の有無や，活性炭を吸着剤として併用する場合の問題点とその解決策を示した．
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| 研究成果の学術的意義や社会的意義 |
マンガン(Mn)由来の水道水の着色は利用者からの苦情の主要な原因の一つであり、Mnは重要な処理対象物質の１つである。しかしながら、近年普及が進む浄水処理法である膜ろ過では水道原水中の溶解性の2価マンガンイオン(Mn2+)を除去することはできないなか，本研究では膜ろ過浄水法に適したMn除去法を提案できた．さらに、これまで微粉炭や活性炭によるMn2+の触媒酸化は知られておらず、浄水処理におけるMn2+除去法としての適用性も検討されておらず，それらの点においても意義がある。
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