バブルカラムリアクターを用いたAOP法による地下水からの有機塩素化合物の除去

2003 年度 実績報告書

• 研究課題/領域番号: 14550755
• 研究機関: 早稲田大学
• 研究代表者: 平田 彰 早稲田大学, 理工学部, 教授 (00063610)
• 研究分担者: 常田 聡 早稲田大学, 理工学部, 助教授 (30281645)
• キーワード: 有機塩素化合物 / テトラクロロエチレン / 促進酸化法 / 地下水浄化 / バブルカラムリアクター / 過酸化水素

研究概要

気相中の有機塩素化合物を酸化分解除去するための気泡塔光反応器(UV-バブルカラムリアクター)を開発し,ガス吸収と酸化反応が同時に起こる現象を数学モデルを用いて解析した。モデル汚染物質として用いたテトラクロロエチレン(PCE)の液相への吸収速度および酸化分解速度は,見かけの反応速度定数(kapp)と容量係数(KLa)の比を用いた反応モデルでシミュレートできることがわかった。また,テトラクロロエチレン(PCE)ガス流量および過酸化水素濃度がPCE分解速度に及ぼす影響を実験的に評価し,さらに操作条件の最適値を求めるために,応答曲面モデル法を用いて統計学的解析を行った。本論文では全部で9通りの操作条件について実験データを取り,それらを代入し,描かれる等高線からPCE分解速度に及ぼす影響を調べた。その結果,全体的な傾向として,PCEガス流量1.5L/min以下においては過酸化水素濃度の影響が大きく,一方,PCEガス流量が1.5L/min以上では,PCEガス流量の影響が大きいことが示された。この統計学的解析により,PCEガスの分解速度が最大であり,かつリアクター出口におけるPCE濃度が最小になる操作条件は,PCEガス流量1.2~1.5L/min,過酸化水素濃度0.001~0.004mol/Lの範囲に存在していることが明らかとなった。

研究成果

• [文献書誌] D.Alibegic, S.Tsuneda, A.Hirata: "UV-Bubble Column Reactor for Photolytic Removal of Tetrachloroethylene (PCE) from the Vapor Phase."J.Chem.Eng.Jpn.. 36(2). 178-186 (2003)
• [文献書誌] D.Alibegic, S.Tsuneda, A.Hirata: "Oxidation of Tetrachloroethylene in a Bubble Column Photochemical Reactor Applying the UV/H2O2 Technique"The Canadian Journal of Chemical Engineering. 81(3-4). 733-740 (2003)
• [文献書誌] D.Alibegic, S.Tsuneda, A.Hirata: "Photooxidation of PCE in Gas Phase in UV-Bubble Column Reactor with H2O2"Water Intelligence Online. on line. (2003)
• [文献書誌] D.Alibegic, S.Tsuneda, A.Hirata: "Oxidation of CVOCs in a UV-Buble Column Photochemical Reactor Applying the UV/H2O2 Technique"Proc.Regional Symposium on Chemical Engineering 2003. CD-ROM, C9. 1-9 (2003)