磁気処理と生物処理を組み合わせたリン、有機物除去に関する研究

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湖沼、閉鎖水域での富栄養化の原因物質の一つである窒素、リンの除去方法は技術的にはほぼ完成されている。しかし、実際の下・廃水処理場では技術的、経済性の問題から、窒素、リン除去装置が付加されていないのが現状である。申請者は、^<17>O核磁気共鳴(NMR)スペクトルから得られる半値幅が磁気処理装置内の流速の増加と共に低下し、水のクラスターが小さくなることを明らかにした。さらに、廃水中に鉄イオンが存在すると磁気処理によりリン酸イオンが不溶解のリン酸鉄となりリン除去の可能が予想された。従って、磁気処理と生物処理を組み合わせた廃水処理では、廃水中に硫酸第一鉄、水酸化カルシウムを添加した廃水に磁気をかけることにより、磁気処理では不溶解のリン酸鉄、リン酸カルシウムが生成し、回転円板法では不溶解化したリン化合物が付着生物膜に吸着され、廃水中のリンと有機物除去を同時に行うことが可能である。本論文では、磁気処理と生物処理を組み合わせたリン除去の実験を行い、鉄添加量とリン酸イオン濃度との関係、生物膜内に取り込まれたリン形態、生物処理における有機物除去効果の実験を行い、次のような結果を得た。1)流入原水中の鉄イオン濃度が4mg/lではRBCの流出水のリン酸イオン濃度が1.5mg/lとなり、4mg/l以上の鉄イオン添加は必要ないことが分かる。2)磁気処理水では時間の経過とともにリン酸イオンが減少し、磁気処理がリンの不溶解化を進ませていることが確認できた。3)RBC付着生物膜のX線回折分析の結果により、付着生物膜内には非晶質の安定したリン酸鉄、アンモニア等のアモルファスの存在を確認した。