生物活性炭を用いた水処理における吸着と生物分解の役割に関する研究

生物活性炭在水处理中吸附和生物降解作用的研究

• 批准号: 07780473
• 负责人: 亀屋 隆志
• 金额: $ 0.64万
• 依托单位: Nagaoka University of Technology
• 依托单位国家: 日本
• 项目类别: Grant-in-Aid for Encouragement of Young Scientists (A)
• 财政年份: 1995
• 资助国家: 日本
• 起止时间: 1995 至 无数据
• 项目状态: 已结题
• 来源: https://kaken.nii.ac.jp/grant/KAKENHI-PROJECT-07780473/
• 关键词: 生物活性炭; 粒状活性炭; 吸着; 生物分解; 生物再生; 生物膜; 水処理; フミン質

本研究では,フミン質等の有機物を多く含むモデル表流水を用いて,水処理用生物活性炭カラムにおける吸着と生物分解の役割を検討した。生物活性炭における有機物の除去機構は生物効果,吸着効果,生物再生効果の3つであり,それぞれの速度論的役割について以下の結論を得た。(1)生物膜効果:砂カラムの通水実験結果から,活性炭表面に付着・形成した生物膜で分解可能な成分は,モデル表流水中の全有機物成分の約42%であり,接触時間20min程度の処理でほぼ完全に除去された。また,安定した生物膜について,生物濃度込みの生物分解速度定数が実験的にカラムの各位置(任意の接触時間の位置)ごとに得られ,これより推定したカラム内の微生物濃度は3,200mg-C/L〜240mg-C/Lと妥当な値であった。(2)吸着効果:十分に砂カラムで処理した水を活性炭カラムに通水し,生物膜効果の影響を無視して吸着による除去のみを解析した。物質移動容量係数から求めた粒内拡散律速の場合の有効拡散係数は10^<-10>cm^2/s〜10^<-11>cm^2/sとなり,回分実験より求めた値とほぼ一致した。(3)生物再生効果:(生物再生量)=(一度吸着した量) -(吸着して蓄積している量)=(活性炭での除去量)-(砂での除去量)-(細孔容積減少量から求めた吸着量)を求め,この経時測定から生物再生速度定数を計算したところ約0.02(1/d)となり,吸着成分が1日あたり約2%分解されることにより活性炭が生物再生されていたことがわかった。

This study で は, フ ミ ン quality such as の を く more contain organic matter む モ デ ル table water を い て, water 処 principle with biological activated carbon カ ラ ム に お け る sorption と biolysis cut を の service beg し 検 た. Biological activated carbon に お け る の to remove organic matter institutions は biological unseen fruit, smoking a sharper fruit, biological regeneration unseen fruit の 3 つ で あ り, そ れ ぞ れ の cutting speed of service に つ い て following の conclusion を た. (1) biofilm unseen fruit: sand カ ラ ム の water be 験 results か ら, に pay the DE formation on the surface of activated carbon し た biofilm may な composition は で decomposition, モ デ ル table の の all organic ingredients in the water about 42% で あ り, degree of contact time 20 min の 処 Richard で ほ ぼ に completely remove さ れ た. ま た, settle し た biofilm に つ い て, biological concentration 込 み の biological decomposition rate constant が be 験 of に カ ラ ム の each location (arbitrary の contact time の location) ご と に have ら れ, こ れ よ り presumption し た カ ラ ム は の microorganism concentration in 3200 mg - C/L ~ 240 mg - C/L と appropriate な numerical で あ っ た. (2) the unseen fruit: is very に sand カ ラ ム で 処 Richard し た を activated carbon water カ ラ ム に water し to biofilm unseen fruit の influence を ignore し て sorption に よ る remove の み を parsing し た. Material moving capacity coefficient か ら o め た intragranular company spread law of speed の の occasions have sharper company, dispersion coefficient は 10 ^ < - > 10 cm ^ 2 / s ~ 10 ^ < - > 11 cm ^ 2 / s と な り, back to the points be 験 よ り o め た numerical と ほ ぼ consistent し た. (3) Biological regeneration effect :(biological regeneration amount)=(amount absorbed at one point た た) - (sorption し て accumulation し て い る) = (activated carbon で の remove) - (sand で の remove) - (pore volume reduction か ら o め た sorption amount) を め, こ の 経 when measured か ら biological regeneration speed constant を computing し た と こ ろ about 0.02 (1 / d) と な り, sorption composition が 1 あ た り about 2% decomposition さ れ る こ と に よ り activated carbon Youdaoplaceholder0 biological regeneration されて た た とがわ った った った.