膜処理とUV/光触媒処理におけるウイルス・微量化学物質の除去特性の解明

阐明膜处理和紫外线/光催化剂处理中病毒和微量化学物质的去除特性

• 批准号: 22K18043
• 负责人: 竹内 悠
• 金额: $ 2.91万
• 依托单位: Kyoto University
• 依托单位国家: 日本
• 项目类别: Grant-in-Aid for Early-Career Scientists
• 财政年份: 2022
• 资助国家: 日本
• 起止时间: 2022-04-01 至 2025-03-31
• 项目状态: 未结题
• 来源: https://kaken.nii.ac.jp/en/grant/KAKENHI-PROJECT-22K18043/
• 关键词: 下水再利用; 膜処理; 光触媒; 微量化学物質; ウイルス; UV-LED

本研究の目的は、下水再利用の安全性の向上に資する新たな促進酸化処理プロセスの開発である。光触媒を担持したセラミック膜と紫外線（UV）照射を組み合わせた促進酸化処理（UV/光触媒/膜処理）に着目し、酸化力に優れるOHラジカルを効率的に生成する光触媒とUV波長の組み合わせを検討した。また、従来の下水処理では除去されない微量化学物質を対象に、異なるUV波長におけるUV/光触媒/膜処理での除去性を評価した。UV/光触媒/膜処理での光触媒ごとのOHラジカル生成効率を比較すると、TiO2、(SiO2)(TiO2)、SrTiO3の順に高い結果となった。光触媒担持量2.0 mg/cm2において、TiO2を担持したリアクターでは(SiO2)(TiO2) を担持したリアクターの約20倍のMSA生成濃度が得られ、高いOHラジカル生成効率を示すことが明らかとなった。また、254 nm、265 nm、310 nmのUV波長領域では、いずれのリアクターにおいても波長ごとのOHラジカル生成効率に差異は見られなかった。UV/TiO2/膜処理での微量化学物質の分解除去性を評価するため、下水処理水中の残存が懸念されるDEETを対象に純水系における分解除去実験を行った。光触媒を担持していない膜処理およびUV/膜処理ではDEETは除去されなかったのに対し、UV/TiO2/膜処理では70-82%の除去率が得られたことから、DEETの除去に対するUV/TiO2/膜処理の有効性がうかがえた。

The purpose of this study is to に, to ensure the safety of wastewater reuse, to する, to newly たな, to promote acidification treatment, プロセス, and to develop である. Photocatalytic を bear hold し た セ ラ ミ ッ ク membrane と ultraviolet (UV) irradiation を group み close わ せ た promote acidification 処 principle (UV/photocatalytic membrane 処 principle) に with mesh し, acidification に optimal れ る OH ラ ジ カ ル を sharper rate に generated す る photocatalytic と UV wavelengths の み close わ せ を beg し 検 た. ま た, 従 to の water 処 で は remove さ れ な い を trace chemical substances like に seaborne, different な る UV wavelength に お け る UV/photocatalytic membrane 処 Richard で の eliminate sexual を review 価 し た. UV/photocatalytic membrane 処 Richard で の photocatalytic ご と の OH ラ ジ カ ル generated を sharper rate comparison す る と, TiO2, (SiO2) (TiO2), SrTiO3 の shun に high い results と な っ た. Photocatalytic bear a volume of 2.0 mg/cm2 に お い て, TiO2 を bear hold し た リ ア ク タ ー で は (SiO2) (TiO2) を bear hold し た リ ア ク タ ー の is about 20 times の MSA が to generate concentration ら れ, high い OH ラ ジ カ ル generated を sharper rate shown す こ と が Ming ら か と な っ た. ま た, 254 nm, 265 nm, 310 nm の UV wavelength domain で は, い ず れ の リ ア ク タ ー に お い て も wavelength ご と の OH ラ ジ カ ル generated に sharper rate difference は see ら れ な か っ た. UV/TiO2 membrane 処 Richard で の の decomposition to remove trace chemicals sex を review 価 す る た め の, launching 処 water remaining が suspense さ れ る DEET を like に seaborne pure water system に お け る decomposition to remove be 験 を line っ た. Photocatalytic を bear hold し て い な い membrane 処 Richard お よ び UV/membrane 処 Richard で は DEET は remove さ れ な か っ た の に し seaborne, UV/TiO2 membrane 処 で は 70-82% の removing rate が ら れ た こ と か ら, DEET の remove に す seaborne る UV/TiO2 membrane 処 Richard の have sharper sex が う か が え た.

项目成果

Potential of integrated membrane and TiO2-based advanced oxidation processes for greywater reclamation

集成膜和基于 TiO2 的高级氧化工艺用于灰水回收的潜力

• 发表时间: 2023
• 作者: H. Takeuchi;R. Homma;Y. Onodera;A. Noda;S. Sameshima;Y. Arai and F. Nishimura
• 通讯作者: Y. Arai and F. Nishimura

Technical University of Munich(ドイツ)

慕尼黑工业大学（德国）