光触媒による畜産活性汚泥処理水の脱色効果

• 研究機関名: 京都府畜産技術センター
• 研究分担: 経営・指導部
• 研究期間: 完H17
• 年度: 2005
• 摘要: １．目的：家畜尿の活性汚泥処理をした処理水は茶色い色を呈しているため、処理施設の設置について住民への了解が得られにくい。光触媒は水、酸素の存在下で紫外線照射により強力な酸化作用を引き出すことが知られており、そのような性質を利用した防汚、抗菌、消臭、有害物質の分解などの用途で開発、商品化が行われている。そこで今回、活性汚泥処理水の脱色に光触媒の持つ酸化作用がどのような効果をもつのか、特に実用施設への適応を想定した場合、プレートに担持した光触媒が活性汚泥処理水に対して現実的な脱色速度を有しているのか、その点について検討した。; ２． 方法：; (1) 供試排水：当センターの養豚排水処理施設（回分式活性汚泥法）から排出された処理水を、実験日に採取して30分エアレーションしてから供試した。; (2) 光触媒担持プレート：用いた光触媒プレートはチタン製のエキスパンドメタル網（以下網状プレート）と板状のチタンプレート（以下板状プレート）（厚さ各1mm）に酸化チタンを担持したもの（(有)イールド社製）で、1枚100×100mmのものを各2枚用いた。対照区には同じ大きさのアルミプレートを用いた。; (3) 装置：プラスチック製の浅型容器に光触媒を担持したプレートを2 枚敷き、チューブポンプで浅型容器内の250mlの供試排水を循環した。また循環中に100mlビーカー内でエアレーションを続けて、光触媒プレートは1～2mmの浸漬深となるようプレートの高さを調節した。紫外線照射は20Wのブラックライト蛍光管（東芝 FL20S-BLB）2本を用いて、プレートからの距離を調節して光量が1.0mW/cm2となるよう設置した。; (4) 分析方法：実験開始前と終了後の化学的酸素要求量（COD）について、下水試験法（1984年版）に従って分析した。また、色度については上水試験法(2001年版)に従って、開始から2時間毎に5mlずつサンプリングして、吸光光度計（島津自記分光光度計 UV-2100）を用いて波長390nm付近で吸光度を測定した。; ３． 結果の概要：; (1)開始時と終了時の水質（COD）の測定結果は、いずれの光触媒プレートの場合も、 CODは終了後少し上昇する傾向にあった。; (2)試験開始より2時間毎の色度の変化; (3)実験結果より得られた色度cの対数を時間tに対してプロットして、最小二乗法により直線回帰式を求めたところ、網状プレートで ln c = -0.1324t + 4.3199、板状プレートで ln c = -0.1093t + 4.2765となり、網状プレートの方がわずかに高い脱色速度を示した。; (4)半減期は網状プレートで5.2時間であった。; (5)母豚80頭規模の一貫経営の養豚場を想定して試算すると、汚水処理で1日15m3の処理水が排水されるとすれば、0.02m2の6万倍に当たる1200m2のプレートを敷き詰める水路を配置し、1日循環して流水すれば、約半分に色度が改善されることがわかった。; 4． 成果の活用：京都府畜産技術センター試験研究成績第2号（2005) 掲載
• 研究対象: 共通
• 専門: 環境
• 部門: 共通
• カテゴリ: 経営管理 茶 豚