谷口 省吾

Even though O3/H2O2 based AOP has been proven to be an effective polishing treatment for sewage effluent, some of organic compounds were still found after treatment as the TOC value of treated sample was around 1 mg/L. In pursue of identifying these remaining substances, High Performance HPSEC-OCD was used to determine range of AMW of the remaining substances. In this study, four HPSEC-OCD results were observed and compared: (a) sewage effluent before AOP, (b) after ozone only treatment, (c) after ozonation with hydrogen peroxide addition in the beginning, (d) after ozonation with hydrogen peroxide continuously added. HPSEC-OCD chromatograms show that biopolymer in AMW range of 30,000 Da and LMW neutrals in AMW range of 500 Da were removed in all cases. However, humic substances and building blocks in AMW range of 2,700 and 2,000 Da are only removed in presence of hydrogen peroxide. LMW acids in which has AMW range of 1,100-1,200 Da were found irremovable. Furthermore, concentration in this AMW range increased after all treatment. The increase was hypothesized to be by-products of AOP reactions with larger molecules.

本研究は、回分式実験によりオゾンと4種の人工甘味料の反応量論について検討した。初期人工甘味料濃度を0.2 mmol/L、オゾン水濃度を0.0015〜0.0096 mmol/Lとして2分間反応させた。スクラロースについてはほとんど分解せず、オゾンの減少も少なかったことからほとんど反応が起こっていないと考えられた。サッカリン二水和物、アスパルテーム、アセスルファムカリウムは、オゾン1 molに対して、それぞれ0.92 mol、ア0.67 mol、1.1 mol分解することが確認できた。

本研究は、回分式実験装置を用いたオゾン酸化による人工甘味料の分解に関する基礎的な検討で、オゾン消費量に対する人工甘味料分解量を確認することを目的とした。実験に供した人工甘味料は、サッカリンナトリウム二水和物とした。100 mLのサッカリンナトリウム二水和物0.1 mmol/Lを試水とし、実測値が7.8 mg/Lのオゾン水と超純水を合わせて50 mL分を試水中に注入して150 mLとし、2分攪拌して実験を行った。実験の結果、オゾン1 molに対してサッカリンナトリウム二水和物0.5 mol分解した。

本論文は、環境中の蓄積が懸念される人口甘味料を対象として、オゾン/過酸化水素処理による分解実験を行った。実験に供した人工甘味料は、サッカリンナトリウム二水和物、スクラロース、アスパルテームおよびアセスルファムカリウムの4種である。いずれの人工甘味料もオゾン単独でTOCとして分解は確認できたが、促進酸化法とすることでより速く分解することがわかった。またLC/MS/MSによる測定から、いずれの人工甘味料も10分以内に消失しており、その一部は有機物の副生成物となっていることが確認できた。

本論文は前報の第二報として、下水終末処理場の生物学的処理水を対象として、半回分式実験装置を用いたオゾン/過酸化水素促進酸化法による有機物分解の特性をとりまとめた。第二報では、過酸化水素添加方法を前報と同じく初期に添加する方法に加え、初期に添加して消失する頃に再度添加する方法、定量ポンプで連続添加する方法で行い、TOC分解速度、オゾン消費速度、過酸化水素消費速度で評価した。TOC濃度が7〜8 mg/Lであった試水では、実験時間が40分で連続添加が最も低い3.0 mgC/Lまで低下した。