逆浸透膜を用いた廃棄物処分場浸出水の処理における有害物質の阻止から見た膜の選択

反渗透膜处理垃圾渗滤液从阻隔有害物质角度进行膜选择

基本信息

批准号：
09750634
负责人：
浦瀬太郎
金额：
$ 1.34万
依托单位：
The University of Tokyo
依托单位国家：
日本
项目类别：
Grant-in-Aid for Encouragement of Young Scientists (A)
财政年份：
1997
资助国家：
日本
起止时间：
1997 至 1998
项目状态：
已结题

项目摘要

廃棄物処分場中の有害物質として何が含まれるかについて、前年に引き続き、管理型処分場4カ所(うち、2カ所は、産業廃棄物中心)および安定型処分場3カ所について、浸出水の化学分析を行った。揮発性画分、不揮発性画分には、ビスフェノールAなど、前年度に検出されkものとほぼ同じ傾向であった。また、金属類については、ICP/MSを用いた調査をやり直した結果、前年度までに比べ、より正しい計測結果が得られた。ヒ素は、ヒ酸、亜ヒ酸、有機のヒ素化合物(カコジル酸など)の形態をとるが、逆浸透・ナノろ過での阻止率のpH依存性の解析から、それらの物質のイオンとしての価数、およびイオンサイズが重要な阻止率決定要因であることが明らかになった。逆浸透膜・ナノろ過膜の表面でのドナン平衡、膜の中での輸送について詳細なモデルを構築し、ヒ素化合物の阻止現象について詳細な記述に成功した。一方、分子サイズと阻止率との関係についてであるが、分子量という一元的な阻止率基準では、逆浸透膜・ナノろ過膜における阻止現象を十分に表せないことがわかった。分子幅という概念によれば、やや予測性は向上するものの、ベンゼン環を持つ溶質の阻止率は、概して糖類の阻止率より小さいことがわかった。浸出水で問題となるビスフェノールAなども、阻止率の低くなるグループであることがわかった。分子構造シミュレーションによる分子の大きさの評価も行ったかが、分子の大きさ以外の因子、すなわち、膜と溶質との相互作用が阻止率に影響を与えていることが明らかになった。

继去年之后，我们对废弃物处理场的有害物质含量进行了调查，对4个控制处理场（其中2个主要含有工业废弃物）和3个稳定处理场的渗滤液进行了化学分析。双酚A等挥发性和非挥发性组分的变化趋势与去年检测到的几乎相同。此外，通过使用ICP/MS重新进行金属调查，与去年相比，获得了更准确的测量结果。砷以砷酸、亚砷酸盐和有机砷化合物（二甲胂酸等）的形式存在，但对反渗透和纳滤中截留率的 pH 依赖性分析表明，这些物质作为离子的价值已确定很明显，数量和离子大小是决定废品率的重要因素。我们构建了反渗透膜和纳滤膜表面唐南平衡以及膜内传输的详细模型，并成功详细描述了砷化合物的抑制现象。另一方面，关于分子大小与截留率之间的关系，发现单一的分子量截留率标准并不能充分代表反渗透膜和纳滤膜中的截留现象。尽管分子宽度的概念在一定程度上提高了可预测性，但人们发现带有苯环的溶质的截留率通常低于糖类的截留率。研究还发现，渗滤液中存在问题的双酚A等物质的抑制率较低。虽然分子大小是通过分子结构模拟来评估的，但很明显，分子大小以外的因素，即膜与溶质之间的相互作用，会影响截留率。