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J-GLOBAL ID：201402278348714538   整理番号：14A1476212

活性炭によるトリクロラミン除去機構:同位体ラベルトリクロラミンを用いた化学量論的解析と拡散-反応モデルによる理論的解析

Mechanisms of trichloramine removal with activated carbon: Stoichiometric analysis with isotopically labeled trichloramine and theoretical analysis with a diffusion-reaction model

著者 (6件)： SAKUMA Miki ,  MATSUSHITA Taku ,  MATSUI Yoshihiko ,  AKI Tomoko ,  ISAKA Masahito ,  SHIRASAKI Nobutaka
資料名： Water Research  (Water Research)
巻： 68  ページ： 839-848  発行年： 2015年01月01日 
JST資料番号： B0760A  ISSN： 0043-1354  資料種別： 逐次刊行物 (A)
記事区分： 原著論文  発行国： イギリス (GBR)  言語： 英語 (EN)

抄録/ポイント： 本研究では,強く不快な塩素臭を持つ水処理の副生成物であるトリクロラミンを,活性炭が除去する機構を調べた。実験室で調整した¹⁵Nラベルトリクロラミン溶液の活性炭処理前後での¹⁵Nの化学量論的物質収支は,活性炭によるトリクロラミン除去機構が吸着ではなく,むしろ,窒素ガスへの還元分解であることを明らかにした。トリクロラミンの表面分解速度定数と,活性炭粒子表面の塩基性官能基濃度の間に弱い正相関があり,トリクロラミンが,活性炭表面のスルフヒドリル基(-SH)により還元されたことを示唆した。トリクロラミンの効率的分解は,市販PACの粉末化の直径1μm未満への粉末化で調製した超微粉末(SPAC)により達成できた。遊離塩素の強い消毒能力が,トリクロラミン分解後も保持され,トリクロラミンと遊離塩素が同時に水中に存在する時でも,SPACは選択的にトリクロラミンを分解した。活性炭に接触後のトリクロラミン残存率は,1~5°Cの低水温度でやや増加した。こうした低温では,主要なトリクロラミン前駆体(アンモニア態窒素)の既存の除去法である生物処理は,効率が悪い。こうした低温でも,SPACは,トリクロラミン濃度を許容濃度に低下させた。本研究で開発した拡散反応モデルを用いた理論解析は,水温低下に伴う残留トリクロラミンの増加は,拡散物質移動速度の温度依存性というより,むしろ還元反応速度の温度依存性に起因することを明らかにした。Copyright 2014 Elsevier B.V., Amsterdam. All rights reserved. Translated from English into Japanese by JST.

シソーラス用語： 塩素殺菌 ,  副産物 ,  *ハロゲノアミン ,  *塩化物 ,  *活性炭 ,  活性炭処理 ,  *還元 ,  反応速度定数 ,  メルカプト基 ,  *除去 ,  *機構 ,  温度依存性 ,  モデル ,  物質収支 ,  標識化合物 ,  窒素15 ,  *用水処理 ,  臭気物質
準シソーラス用語： 塩素消毒 ,  消毒副生成物 ,  *トリクロラミン ,  *粉末活性炭 ,  スルフヒドリル基 ,  *除去機構 ,  反応拡散モデル ,  *飲用水処理

分類 (1件)： 用水の化学的処理  (SC02040E)

タイトルに関連する用語 (8件)： 活性炭 ,  トリクロラミン ,  同位体 ,  ラベル ,  解析 ,  拡散 ,  反応モデル ,  理論