混合金属酸化物アノードを用いた合成尿の電気酸化・消毒と分子状水素生成の可能性

要約

混合金属酸化物アノードを用いた電気酸化法により合成尿（SU）の分解・消毒を検討し、副産物として分子状水素ガスの回収可能性を評価した。pH、電流密度、N/Cl比などの操作変数がCOD除去率およびエネルギー消費に与える影響を応答曲面法で解析した結果、8.8時間でCOD87.25%、TOC85.88%の除去が達成された。大腸菌の完全不活化は45分で実現し、光電気触媒の併用により処理時間は6時間に短縮された。アノードは100回リサイクル後も安定性を維持し、経済分析ではCOD除去コストが0.85ドル/kgと算出された。

メカニズム

混合金属酸化物アノードによる電気酸化において、光電気触媒効果を組み合わせることでCODおよびTOCの分解が促進され、陰極側で分子状水素が副生する。