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平成4年度においては、クロマト法モーメント解析を応用して、生物活性炭層における有機物の吸着、生物分解及びそれらの相互作用を検討し、主に以下のような知見を得た。(i)易生物分解性物質の生物分解速度は、生物担体にかかわらず同一である。(ii)活性炭が担体の場合の見掛けの全有機物生物分解速度は、他の場合の約3倍と測定されたが、これは不可逆的に吸着する強吸着性成分が存在するためであり、可逆的に吸脱着する成分に関しては、その無機化速度には担体による差はない。(iii)競合吸着によって吸着容量が小さくなるものの完全に吸着容量を失うことはない。このように、原理的にはパルス応答モーメント解析によって、生物活性炭層内で生じる吸着と生物分解という現象をそれぞれ別々に定量的に評価することができる。
平成5年度においては、BAC処理におけるトリハロメタン前駆物質の挙動に関して、主に以下のような知見を得た。(i)BAC処理は原水中のトリハロメタン前駆物質が吸着や生物分解によって除去される機構と、微生物の代謝・自己消化等によって新規のトリハロメタン前駆物質が生成する機構の両方を合わせ持つ。特に、後者の制御はBACを上水処理に実用化する上で重要な課題となる。(ii)特に、微生物の自己消化に伴う分解生成物起源のトリハロメタン前駆物質の一部は、難生物分解性で活性炭への吸着性は高いことから、BAC処理水のトリハロメタン生成能はこの物質群の挙動に支配される。また、このようなトリハロメタン前駆物質の挙動を記述する数理モデルを構築した。
今後の研究の展開として、上記の物質群が活性炭に吸着された後の挙動(生化学反応や脱着)の解明がBAC処理そのものの本質の解明にもつながり、それを現モデルに組込むことによって、トリハロメタン制御から見たBACによる上水処理の合理的な設計・運転等が可能になろう。
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