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オリーブ工場の廃水を再利用して、ソーラーフォトフェントンのようなプロセスで自治体の廃水中の優先物質を除去することを可能にした
Olive mill wastewater reuse to enable solar photo-Fenton-like processes for the elimination of priority substances in municipal wastewater treatment plant effluents.
PMID: 32621187 DOI: 10.1007/s11356-020-09721-0.
抄録
オリーブ工場廃水（OMW）は、そのポリフェノール含有量の高さから、太陽熱光フェントン法での鉄の合成キレート剤に代わる、興味深い革新的な天然の代替品として注目されており、日当たりの良い国で一般的に見られる廃水を有効活用している。本研究の目的は、テルブトリン、クロルフェンビンホス、ジクロフェナク、ペンタクロロフェノールなどの再毒性のある微生物汚染物質を除去するためにOMWを再利用することであった。高希釈OMW（1:1500）は、円周中性pHで溶液中の鉄を維持するために採用されました。反応速度は従来の光フェントン法に比べて遅いが、鉄-ポリフェノール錯体が中性pHで不安定であるため、80%の微小汚染物質の分解が達成された。pH4付近（フォトフェントンの最適pH2.8よりもかなり優れている）では、Fe-ポリフェノール錯体の安定性が促進され、他のプロセスとカップリングすることなく、1ステップで80%のマイクロコンタミント分解を達成するという目標に到達するために必要な太陽紫外線エネルギーが25倍も低くなりました。微酸性のpHで光フェントンを作動させることで、自然排水と混合するだけで最小限のpH調整が可能となり、作物の灌漑に処理水を再利用することが可能となることを初めて提案した。グラフィカルアブストラクト。
Olive mill wastewater (OMW) appears as an interesting and innovative natural alternative to synthetic chelating agents of iron in solar photo-Fenton processes at circumneutral pH due to its high polyphenol content, valorizing wastewater typically found in sunny countries. The aim of this work was the reuse of OMW for the elimination of other recalcitrant microcontaminants: terbutryn, chlorfenvinphos, diclofenac, and pentachlorophenol. Highly diluted OMW (1:1500) was employed to keep the iron in solution at circumneutral pH. Eighty percent degradation of microcontaminants was achieved, although the reaction rate was slow compared with conventional photo-Fenton process, due to Fe-polyphenol complex instability at neutral pH. At pH around 4 (considerable superior to the photo-Fenton optimal pH 2.8), Fe-polyphenol complex stability was promoted: solar UV energy required was 25 times lower to reach the objective of 80% microcontaminants degradation, which was attained in a single step, without coupling with other processes. Operating photo-Fenton at slightly acidic pH was proposed for the first time for possible reuse of treated wastewater in crop irrigation, requiring minimum pH adjustment by simply mixing it with natural wastewater. Graphical abstract.