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報告書

酸素過飽和電子線照射法による汚泥脱離液処理の研究

細野 雅一; 新井 英彦; 藍沢 正樹*; 下岡 敏雄*; 山本 一郎*; 清水 建*; 杉山 昌*

JAERI-M 93-007, 35 Pages, 1993/02

JAERI-M-93-007.pdf:1.23MB

下水汚泥の脱水工程等から生じる汚泥脱離液は、生物によっては分解されにくい有機成分を含んでいるため、通常の活性汚泥法では処理が困難である。本研究では、3気圧までの加圧下で酸素を過飽和に溶解させた後に電子線照射を連続的に行うことが可能な試験装置を用いて、汚泥脱離液の処理法を検討した。まず、アゾ染料(Acid Red 265)の230nmにおける吸光度の減少に対する溶存酸素濃度の効果を調べ、酸素3気圧加圧では12kGyまで十分な酸素の供給ができることを示した。次いで、皮革工場廃水から生じた汚泥脱離液について処理試験を行った。この試験では前処理により亜硝酸を除去したが、この処理により化学的酸素要求量(COD)は200mg/lから53mg/lに低減した。この前処理済液を酸素飽和状態で照射し、生分解度の変化を調べた。その結果、7kGy照射後、生物処理を行うことによりCODは30mg/lに低減された。

論文

Decoloration and degradation of azo dye in aqueous solution supersaturated with oxygen by irradiation of high energy electron beams

細野 雅一; 新井 英彦; 藍沢 正樹*; 山本 一郎*; 清水 建*; 杉山 昌*

Applied Radiation and Isotopes, 44(9), p.1199 - 1203, 1993/00

https://doi.org/10.1016/0969-8043(93)90064-H
 被引用回数：22 パーセンタイル：86.77(Chemistry, Inorganic & Nuclear)

電子線照射により水中の有機物を効率よく酸化分解させる方法として、予じめ1~3気圧の加圧下で酸素を高濃度に溶解させてから照射する方法をアゾ染料(Acid Red)水溶液を用いて検討した。その結果、溶存酸素濃度を高めると、照射による芳香環の開裂、全有機炭素の減少が効果的に起き、特に3気圧加圧の場合、5~14kGyの照射に必要な酸素が供給されたことが明らかとなった。

論文

Radiolysis of dyes in aqueous solutions, 5; Bimolecular rate constants for reactions of azo and anthraquinone dyes with (NCS)$$_{2}$$$$^{-}$$

鈴木 伸武

Journal of Nuclear Science and Technology, 16(3), p.221 - 222, 1979/00

https://doi.org/10.3327/jnst.16.221
 被引用回数：1

Acid Red265(アゾ染料)およびAcid Blue40(アントラキノン染料)とNCS$$^{-}$$を含んだ亜酸化窒素飽和水溶液の放射線分解によって生成するラジカルアニオン、(NCS)$$_{2}$$$$^{-}$$、との2分子反応速度定数をTryptophanとの競争反応を利用して決定した。与えられたAcid Red265およびAcid Blue40と(NCS)$$_{2}$$$$^{-}$$との反応速度定数はそれぞれ3.8$$times$$10$$^{8}$$M$$^{-}$$$$^{1}$$$$_{S}$$$$^{-}$$$$^{1}$$および5.1$$times$$10$$^{8}$$M$$^{-}$$$$^{1}$$$$_{S}$$$$^{-}$$$$^{1}$$および5.1であった。

論文

The effects of halide ions on the radiation-induced decoloration of azo and anthraquinone dyes in N$$_{2}$$O-saturated aqueous solutions

鈴木 伸武; 徳永 興公; 鷲野 正光

Bulletin of the Chemical Society of Japan, 51(5), p.1337 - 1340, 1978/05

https://doi.org/10.1246/bcsj.51.1337
 被引用回数：5

G(-Dye)はN$$_{2}$$O飽和水溶液においてはOHラジカルの有効な捕捉剤であるBr$$^{-}$$およびI$$^{-}$$の添加によって著しく増加した。すなわち、G(-Dye)はBr$$^{-}$$およびI$$^{-}$$の添加によってAcid Red265の場合には1.46(無添加)から1.85(at10mMBr$$^{-}$$)および1.76(at1mMI$$^{-}$$)に増加し、Acid Blue40の場合には0.51(無添加)から2.07(at10mMBr$$^{-}$$)および1.84(at1mMI$$^{-}$$)に増加した。しかしながら、G(-Dye)は窒素飽和水溶液においてはBr$$^{-}$$およびI$$^{-}$$の添加によって減少した。このようなN$$_{2}$$O飽和水溶液におけるBr$$^{-}$$およびI$$^{-}$$の添加によるG(-Dye)の増加は主にBr$$^{-}$$(orI$$^{-}$$)+OH$$rightarrow$$Br(orI)+OH$$^{-}$$,Br(orI)+Br$$^{-}$$(orI$$^{-}$$)$$Leftrightarrow$$Br$$_{2}$$$$^{-}$$(orI$$_{2}$$$$^{-}$$)によって生成されるラジカルアニオンBr$$_{2}$$$$^{-}$$およびI$$_{2}$$$$^{-}$$の染料分子のring-structureに対する攻撃に起因するものであると結論した。一方、G(-Dye)はN$$_{2}$$O飽和水溶液においてはCl$$^{-}$$の添加によって変化しなかった。これはCl$$_{2}$$$$^{-}$$の生成速度が中性水溶液においては非常におそいためであろう。

論文

The degradation of azo dye in aqueous solutions by high intensity electron beam

鈴木 伸武; 宮田 定次郎; 作本 彰久; 橋本 昭司; 川上 和市郎

Int.J.Appl.Radiat.Isot., 29(2), p.103 - 108, 1978/02

https://doi.org/10.1016/0020-708X(78)90031-5
 被引用回数：24

高強度電子線によるアゾ染料(Acid Red 265)水溶液の分解に関する研究を流通系で行ない、酸素バブリング溶液について、種々の反応条件下で吸収スペクトル変化、脱色率(at 542 nm)、吸光度減少率(at 230 nm)、pH度化、および溶存酸素量と線量との関係を明らかにした。流通系における電子線による脱色反応Schemeは回分系におけるガンマ線による脱色反応Schemeと同様であった。酸素は発色団の破壊には必ずしも必要でなく、置換芳香環の破壊には必須であった。60ppm染料水溶液の場合、染料分子の骨格破壊の目的のためには溶液中の溶存酸素量は約30ppm以上に保っておくことが必要であった。

論文

The effect of NCS- on the radiation-induced decoloration of azo and anthraquinone dyes in N$$_{2}$$O-saturated aqueous solutions

鈴木 伸武; 堀田 寛

Bulletin of the Chemical Society of Japan, 50(6), p.1441 - 1444, 1977/06

https://doi.org/10.1246/bcsj.50.1441
 被引用回数：9

亜酸化窒素飽和アゾ染料(Acid Red 265)およびアントラキノン染料(Acid Blue 40)水溶液の放射線誘起脱色反応に対するNCS$$^{-}$$の添加効果の研究を行なった。亜酸化窒素飽和水溶液においては、G(-Dye)はOHラジカルの有効な捕捉剤であるNCS$$^{-}$$の添加によって著しく増加した。すなわち、G(-Dye)はAcid Red 265については1mM NCS$$^{-}$$の添加によって1.46から2.10に増加し、Acid Blue 40については0.51から1.51に増加した。しかしながら、窒素飽和水溶液においてはG(-Dye)はNCS$$^{-}$$の添加によって減少した。このような亜酸化窒素飽和水溶液におけるNCS$$^{-}$$の添加によるG(-Dye)の増加は主にNCS$$^{-}$$+OH$$rightarrow$$NCS+OH$$^{-}$$,NCS+NCS$$^{-}$$$$Leftrightarrow$$(NCS)$$_{2}$$$$^{-}$$によって生成されるラジカルアニオン(NCS)$$_{2}$$$$^{-}$$の染料分子のring-structureに対する攻撃に起因するものであることを結論した。

論文

The Radiation-induced degradation of azo dyes in aqueous solutions

鈴木 伸武; 長井 武司*; 堀田 寛; 鷲野 正光

Int.J.Appl.Radiat.Isot., 26(12), p.726 - 730, 1975/12

https://doi.org/10.1016/0020-708X(75)90129-5

Acid Red265(アゾ染料)の放射線水相酸化の研究を行なった。脱色反応は反応初期において、first-order kineticsに従った。脱色のG値は線量率、染料濃度、酸素の有無には無関係で1.00$$pm$$0.04であり、N$$_{2}$$O、H$$_{2}$$O$$_{2}$$の添加で増加した。照射染料水溶液の吸収スペクトルを観測すると、6.4$$times$$10$$^{4}$$rad以下では等吸収点が存在し、one radiation induced productの生成を示唆した。6.4$$times$$10$$^{4}$$rad以上では等吸収点は消失した。アゾ染料の脱色反応は水の放射線分解の一次生成ラジカルであるOHラジカルの発色団に対する攻撃によって誘起され、Acid Red265とOHラジカルとの反応速度定数はpH6.4で8.1$$times$$10$$^{9}$$M$$^{-}$$$$^{1}$$sec$$^{-}$$$$^{1}$$、pH2.1で9.3$$times$$10$$^{9}$$M$$^{-}$$$$^{1}$$sec$$^{-}$$$$^{1}$$であった。一方、酸素飽和水溶液中のpHは照射時間とともにいちじるしく低下し、水溶液中の全有機炭素量は減少した。

論文

The Radiation-induced decoloration of Azo Dye in aqueous solution

鈴木 伸武; 長井 武司*; 堀田 寛; 鷲野 正光

Bulletin of the Chemical Society of Japan, 47(7), p.2158 - 2163, 1975/07

Acid Red 265水溶液の放射線脱色反応に対するアルコールの効果を調べた。窒素飽和水溶液ではG(-Dye)はアルコールの添加によって著しく増加し、2mMn$$^{-}$$ブタノールの添加によって1.83(無添加の場合1.00)まで増加した。一方、酸素飽和水溶液ではG(-Dye)は少量のアルコールによって著しく減少した。両水溶液におけるアルコールの添加効果、すなわちG(-Dye)はアルコールとOHラジカルとの反応性の順であった。窒素飽和水溶液におけるG(-Dye)の増加はアルコールとOHラジカルとの反応によって生成するアルコールラジカル(RCHOH)の染料に対する攻撃に起因している。酸素飽和水溶液においては、RCHOHは酸素とすばやく反応し、染料と反応しない過酸化物を生成する。種々の添加剤との競争反応から、Acid Red265とOHラジカルの反応速度定数は9.3$$pm$$1.4$$times$$10$$^{9}$$M$$^{-}$$$$^{1}$$sec$$^{-}$$$$^{1}$$であった。SCN$$^{-}$$、グルコース、フェノールの添加効果についても調べた。

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