生成ポテンシャルの評価を基軸とした亜酸化窒素の突発的発生現象の機構解明

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地球温暖化問題を背景に、水処理プロセス由来の温室効果ガスの排出量の削減が強く求められている。亜酸化窒素（N2O）は、強力な温室効果ガスであり、水処理プロセスから発生することが知られているものの、その生成機構は明らかにされていない。特に、プロセス中に突如として濃度が急上昇する現象－突発的発生－は、N2Oの生成機構の解明と削減手法の開発のために重要な現象である。以上をふまえ、本研究の目的は、水処理プロセスにおけるN2Oの突発的発生機構の明らかにすることとした。本研究では、３年間の研究において、１年目はN2O生成ポテンシャル評価手法の新規開発、２年目はN2O生成ポテンシャルと実生成量の乖離機構の解明、３年目はN2Oの突発的発生の再現、という段階的アプローチにより目的の達成を計画している。以上をふまえ、２年目はN2O生成ポテンシャル評価手法の新規開発に関する基礎的検討を行うとともに、実処理施設におけるN2O発生量調査を行った。具体的には、無終端水路を有する終末処理場において、異なる運転条件を設定し、N2O濃度の連続測定を行った。その結果、N2Oの突発的な発生には反応槽内の溶存酸素分布と流入水由来の有機物供給が支配的な因子であり、それらを基にした制御運転を行うことでN2Oの突発的発生が抑制できることを明らかにした。一方で、N2O生成ポテンシャルとN2O発生量の関係性は明らかではなく、引き続き検討が必要と判断された。３年目は、実処理場およびラボリアクターにおけるN2O濃度とN2Oの生成ポテンシャルの関係性の評価に注力する予定である。両者の関係性を明らかにし、N2Oの生成機構の解明と発生抑制技術の確立を目指す。