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2021 年度 研究成果報告書

パーフルオロアルキル物質(PFAS)の高吸着性と低脱離性を兼ね備えた新規活性炭

研究課題

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研究課題/領域番号 20K22425
研究種目

研究活動スタート支援

配分区分基金
審査区分 0303:土木工学、社会システム工学、安全工学、防災工学およびその関連分野
研究機関北海道大学

研究代表者

PAN LONG  北海道大学, 工学研究院, 博士研究員 (90884007)

研究期間 (年度) 2020-09-11 – 2022-03-31
キーワード微粉化活性炭 / 脱着 / 微量汚染物質 / 2-メチルイソボルネオール / 浸漬膜ハイブリッドシステム / 等価バックグラウンド化合物 / 2成分分岐型細孔拡散モデル / 細孔内に拡散性
研究成果の概要

活性炭(AC)を付ける浸漬膜ハイブリッドシステム(SMHS)を使用して、微量汚染物質代表物質である2-メチルイソボルネオール(MIB)に関する吸着・脱着の研究を行った。
微量汚染物の高い除去率を維持するためだけでなく、脱着リスクを低減するためにも、破過濃度が低いうちにAC交換することが望ましい。AC粒子の細孔内におけるMIB分子の拡散性は、短時間で著しく減少した。この減少は、天然有機物(NOM)を含む凝集剤処理水によるSMHS内のファウリングが原因と考えられ。MIB分子の拡散性減少は汚染期間中のMIB除去率が低下し、無汚染期間中のMIB脱着率も阻害し、放流MIB濃度が高くならないように影響する。

自由記述の分野

環境創生工学

研究成果の学術的意義や社会的意義

粉末活性炭への微量汚染物質の吸脱着特性の解析により、長期間使用された活性炭に存在する吸着汚染物質が著しく脱着する危険性を明らかにし、理論モデルとプログラムシミュレーションにより微量汚染物質の吸脱着の拡散移動特性を明らかにし、生産実用化のための注意事項を提案する。
また、粉末活性炭と微粉化活性炭を同じ使用条件で微量汚染物質の吸着・脱着特性を比較し、凝集剤の使用の有無が実験結果に与える影響についても検討した。

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公開日: 2023-01-30  

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