余剰汚泥の減容化

フォトフェントン反応を用いた余剰汚泥の減容化

標準活性汚泥法では、排水中の有機物質の分解に伴い、余剰に増殖した活性汚泥 (余剰汚泥)が発生します。この余剰汚泥の発生量が非常に多く、日本の産業廃棄物総排出量のおよそ半分を占めています。そのため、有効な余剰汚泥の減容化プロセスの開発が求められています。

本研究では、余剰汚泥のフォトフェントン反応による減容化を行いました。フォトフェントン反応による余剰汚泥の減容化のメカニズムの概略図をFig. 1に示します。

Fig. 1 フォトフェントン反応による余剰汚泥減容化のメカニズムの概略図

フォトフェントン反応により、余剰汚泥中の微生物の細胞膜を分解しますと、細胞質が溶出し、溶出した細胞質はフォトフェントン反応によってさらに酸化分解され、最終的には余剰汚泥を完全に無機化できることを確認しました。下の図に、処理前と処理後の余剰汚泥の比較の写真を示します。

Fig. 2 処理前と処理後の余剰汚泥の比較

参考資料 (より詳しく知りたい人は参照してください)

• 徳村 雅弘, Innovative water treatment system coupled with energy production using photo-Fenton reaction, 2010. (Link) (フォトフェントン反応を含めた促進酸化法（AOP法）についての基礎が書いてあります [無料でダウンロードできます])
• Masahiro Tokumura, Mizuyo Sekine, Maki Yoshinari, Hussein T. Znad and Yoshinori Kawase, Photo-Fenton process for excess sludge disintegration, Process Biochem., 42, 627-633, 2007. (Link) (フォトフェントン反応により余剰汚泥を減容化した結果についての情報が書いてあります)
• Masahiro Tokumura, Hisato Katoh, Takashi Katoh, Hussein. T. Znad and Yoshinori Kawase, Solubilization of Excess Sludge in Activated Sludge Process using the Solar Photo-Fenton Reaction, J. Hazard. Mater., 162, 1390-1396, 2009. (Link) (太陽光を用いたフォトフェントン反応により余剰汚泥を減容化した結果についての情報が書いてあります)