| 研究課題/領域番号 |
24360215
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| 研究種目 |
基盤研究(B)
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| 研究機関 | 京都大学 |
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研究代表者 |
水野 忠雄 京都大学, 工学研究科, 助教 (00422981)
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| 研究分担者 |
越後 信哉 京都大学, 工学研究科, 准教授 (70359777)
西村 文武 京都大学, 工学研究科, 准教授 (60283636)
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| 研究期間 (年度) |
2012-04-01 – 2015-03-31
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| キーワード | オゾン / 水処理 / 反応特性 / 反応組込型流動モデル / 有機物分画 |
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| 研究概要 |
実験室規模の反応装置として、回分式および半回分式反応装置の設計・構築を行った。主に回分式による評価に焦点を当てるとともに、比較を目的として純水系に加えて、一部対象水系としての河川水を用いた実験を前倒しして行った。回分式反応装置については、十分な精度で繰り返し性の高い実験が可能な手法を確立できた。特に、これまでOHラジカルに関する情報取得のために添加されていたp-CBAに関して反応系への影響がほぼないことを実験的に示すことができた。また、初期に急激に消費されるオゾンとその後に緩やかに消費されるオゾンについて、緩やかな反応を一次反応として評価し、そこから急激な反応によるオゾン消費量を推定する手法の提案と初期評価を行った。本評価により、オゾン注入率が低いほうが、初期のオゾン消費量が多いこと、緩やかな反応の速度定数が大きいことが分かった。また、OHラジカルについては、濃度としては低いものの、オゾンとの比率が高いことが分かった。今後は、本手法を複数回同じ採取場所の水に対して適用するとともに、異なる場所での水にも適用し一般化を図る。オゾン指標としては、主にオゾンとの反応によって除去されると考えられる物質および物質群に関しては、オゾン消費量を指標とすることで概ね評価可能と考えられる一方、多段階で反応が進行する臭素酸イオンの生成については、オゾン注入率を変えた場合、同じオゾン消費量であっても生成濃度が異なること、さらには、オゾン注入率が低い場合には生成が認められない一方、同程度のオゾン消費量でもオゾン注入率が高くなることで臭素酸イオンの生成が認められることを明らかにした。このことから臭素酸イオンに関しては、総括的な評価ではなく速度論的な評価が必要であると考えられた。以上のように、焦点を当てるべき論点や評価手法を提案できたことから、連続系の評価や比較を行うための基盤を確立できた。
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| 現在までの達成度 (区分) |
現在までの達成度 (区分)
2: おおむね順調に進展している
理由
回分実験への焦点化および対象水系実験の前倒しなど、一部年度間課題の入れかえを行ったところがあるが、各種評価のための指標の提案やその適応性に関する評価ができており、25年度以降の研究推進に対しても方向性を見いだせていることから、おおむね順調に進展していると考えている。
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| 今後の研究の推進方策 |
対象水を同じくして、回分実験、半回分実験、またできる限り前倒しをして連続実験による結果の比較を行うことによって、実験系の違いによるデータの有用性・限界性、独自性・相互性・補完性の実験的検討と科学的解明を進める。また、対象水を複数用意することによって、水質として評価すべき項目についても明らかにする。反応〓〓型オゾン接触流動モデルについてもできるだけ早い段階でプロトタイプを作成する。
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| 次年度の研究費の使用計画 |
昨年度は、回分実験に焦点を当てたこともあり、必要試薬類が少なくて済んでいる。今後は対象水としての種類を増加させるとともに、必要試薬類の量も増加することからこれらに費用を当てる。また、モデル化についても基本習得のため費用発生も少なかったが、ソフトウェアの有効活用に資するセミナーへの参加を通じて旅費、セミナー費の支出が見込まれる。また、実処理上の調査などにより実態をより熟知するために旅費による支出が見込まれる。
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