三相流動層によるフェノール廃水の基礎的な生物処理実験を小型のカラムを用いて行い, 生物処理特性を評価した。粒状担体として用いた活性炭BACとCB濾材は, 石英砂・豊浦砂に比べ, 流動層における生物膜の付着が早く, ほとんどの場合, 1週間以内で均一な付着が認められた。本実験の範囲内では, フェノール処理は生物膜体積よりも生物膜表面積に依存した。このことから, 押し出し流れを仮定した生物処理特性の評価式を導いた結果, 本実験の範囲内において, フェノール処理はみかけ上0次反応として取り扱えることがわかった。すなわち, 単位時間当りのフェノール全処理量は, 生物膜厚みおよび担体の種類 (活性炭BACおよびCB濾材) にかかわらず, 直接的に生物膜全表面積に比例した。また, 濃度変動による短時間の過負荷に対しては活性炭の吸着作用は効果的であるが, 長時間の過負荷に対してまでは担体の吸着作用の利点は認めがたかった。

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多摩川 (調布堰) において河川水中のLASの測定を1984年6月から1985年8月の間2週間に1回の頻度で行い, 以下の知見を得た。1) 平水時のLAS濃度は, 17～484μg・l^-1, 年平均222±131μg・l^-1であった。LAS濃度は冬季に高く夏季に低かった。また, LAS組成も季節変化を示し, 夏季には冬季に比べて長鎖同族体と外置換異性体の割合が低かった。これらの季節変化は, 夏季にLASの微生物分解が活発なためと推察された。2) 河川水中のLASの0.8%～27.7%が懸濁態であった。懸濁態LASの組成は堆積物中のものに類似していた。また, 懸濁物1g当りの濃度は堆積物中のものよりも高かった。このことから, 懸濁物が堆積物へのLASの移行の担い手となっていると考えられた。3) 増水時のLASの通過量は平水時に比べて多い傾向にあった。これは, 河床に堆積していたLASの再懸濁, 懸濁物・堆積物からのLASの溶出等によるものと考えられた。

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近年, 良質で豊富な水道原水の確保が困難となり, 有機性汚染の進行した水源から取水して水道水を供給することを余儀なくされている所が多くなってきている。こうした水源を持つ浄水場では現在多用されている急速濾過法のような標準的な浄水方法のみでは, 飲料水の質的な安全性を保障することが難しくなりつつある。
そこで, 活性炭の持つ物理的吸着性と生物酸化が同時に期待できる生物活性炭処理法について実験プラントを設置して, 従来から用いられている砂濾過法と対応しながら, 生物活性炭処理法を実用化するうえでの問題点を明らかとするとともに, その汚染物質除去効果および除去機構について検討した。
その結果, 1.懸濁物質の除去では, 濾過材に生物が付着すると活性炭, 濾過砂ともに抑留可能な懸濁物質量, 濾過持続時間は著しく減少する。懸濁物質の質, 濾過速度の違いにかかわらず濾過持続時間, 総懸濁物質抑留量ともに生物濾過砂よりも生物活性炭の方が優れている。
2.アンモニア性窒素の除去に関しては, 濾過速度では遅い系の方が, また, 濾過材では濾過砂より活性炭の方が水温の影響を受け難い。硝化細菌の硝化速度は濾過砂に比して活性炭の方が速い。与条件でのNH₄-Nの負荷は2mg・l^-1程度まで可能である。
3.溶存鉄, 溶存マンガンの除去では, 生物濾過砂, 生物活性炭ともに溶存鉄は良く除去できるが, 溶存マンガンに関しては両種の濾過材ともに除去できない。
等のことが明らかとなった。

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前報では生物活性炭処理法による懸濁物質やアンモニア性窒素等, 無機性汚染物質の除去効果について従来から用いられている砂濾過方法と対応づけながら検討した。その結果, 濾過砂にして活性炭は懸濁物質やアンモニア性窒素等に対して優れた除去機能を有しており, 濾過材として用い得ることが明らかとなった。
そこで, 本論文では生物活性炭による各種有機性汚染物質の除去機能について, 前報と同様に砂濾過処理方式と対応づけながら検討した。
その結果, 1.TOC, 過マンガン酸カリウム消費量, 蛍光強度発現物質のいずれについても, 濾過材では濾過砂よりも活性炭, 濾過速度では遅い系の方が除去効果が優れている。2.生菌数, 呼吸活性からみた細菌の現存量は生物濾過砂, 生物活性炭ともにほぼ同等である。3.細菌の抑止態からみると活性炭よりも濾過砂の方が優れており, また, 活性炭では系内で異種の細菌が増殖し, それらが濾過水中にリークしてくる。4.活性炭の破過定常後においてもTHMFP, TOXFPの除去に関して, 活性炭は濾過砂よりも優れている。
これらの要因として生物が著しく寄与しているものと推察される。すなわち, (1) 活性炭と濾過砂では付着している生物叢が異なる, (2) 活性炭に付着した生物が物理的な吸着座の再生に寄与している, 等々である。
前報および本論文の結果から, 生物活性炭処理法は有機性汚染を受けた水道原水の浄水方法として有効である。

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