促進酸化処理法による下水二次処理水中の環境ホルモン等新種有害物質処理法の開発

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オゾンを用いた促進酸化処理法では、有機化合物はオゾン、あるいはヒドロキシルラジカル(HO・)によって分解される。本研究では、まず、環境ホルモン様物質のうち、プラスチック添加剤の一種であるフタル酸ジ-n-ブチル(DBP)と、天然エストロジェンである17β-エストラジオール(E2)について、オゾンおよびHO・に対する反応速度定数を測定した。DBPのオゾンとHO・との反応速度定数はそれぞれ<0.21/(M・s)および5.3(±0.4)x10^9 1/(M・s)で、DBPはHO・によって分解されることがわかった(HO・との反応速度定数はDBP-d_4に対しての値)。一方、E2のオゾンとの反応速度定数は7.1(±2.5)x10^4(非解離型)、1.3(±0.2)x10^9(解離型)1/(M・s)、HO・との反応速度定数は9.2(±0.8)x10^9 1/(M・s)(非解離型)であり、通常の処理水のpH範囲ではE2はオゾンによって速やかに分解されることが示された。次に、2種の下水二次処理水にDBP-d_4を添加し、オゾン/過酸化水素処理によるDBP-d_4の分解に対する下水二次処理水中の溶存有機物質の影響について検討した。その分解速度はオゾン初期濃度や過酸化水素添加量によって異なったが(DBP-d_4初期濃度:0.03〜0.14μmol/mgC(溶存有機物質のDOCあたり))、それぞれ4〜34μmol/mgCおよび14〜36μmol/mgCの場合、DBP-d_4の分解は残存率で評価でき、かつ、オゾン消費量と関係していることが示された。オゾン消費量が7μmol/mgC程度までの範囲では、DBP-d_4はほとんど分解されず、7μmol/mgC以上になると、オゾン消費量に対して指数関数的に減少した。2種の下水二次処理水について90%分解に必要なオゾン消費量は、22〜23μmol/mgCであった。