促進酸化法（AOP）

促進酸化法（AOP）とは

促進酸化法（AOP：Advanced Oxidation Processes）は、水中の難分解性有機物や有害物質を分解するための高度な水処理技術です。主に強力な酸化剤や紫外線を用いて反応性の高いヒドロキシルラジカル（·OH）を生成し、これにより有機物を無害な物質に分解します。AOPは、従来の処理法では除去が難しい微量の有機汚染物質に対して非常に効果的です。

促進酸化法の測定原理

促進酸化法は、以下のステップで実施されます：

酸化剤の導入
• 処理する水にオゾン、過酸化水素などの酸化剤を導入します。
活性種の生成
• 酸化剤が紫外線や鉄イオンと反応し、ヒドロキシルラジカルなどの高反応性の活性種を生成します。
汚染物質の酸化分解
• 生成されたヒドロキシルラジカルが水中の有機物や有害物質と反応し、それらを無害な物質（CO₂、H₂Oなど）に分解します。

促進酸化法の種類

AOPにはいくつかの方法があります。以下に代表的なものを示します：

オゾン/UV法
• オゾン/UV法は、オゾンと紫外線を組み合わせてヒドロキシルラジカルを生成する方法です。オゾン（O₃）は強力な酸化剤として知られており、水中で有機物と反応して分解しますが、オゾン単独では一部の難分解性物質を完全に分解するのが難しい場合があります。紫外線（UV）はオゾンを光分解し、より反応性の高いヒドロキシルラジカル（·OH）を生成します。これにより、オゾンとUVの相乗効果で有機物の分解効率が大幅に向上します。オゾン/UV法は、特に難分解性有機物や微量汚染物質の除去に効果的です。
オゾン/過酸化水素法
• オゾン/過酸化水素法では、オゾンと過酸化水素（H₂O₂）を併用してヒドロキシルラジカルを生成します。オゾンは水中で過酸化水素と反応し、強力な酸化力を持つヒドロキシルラジカルを生成します。この方法は、オゾンの酸化能力を過酸化水素の存在によってさらに強化し、難分解性物質の分解を促進します。オゾン/過酸化水素法は、化学工業廃水や製薬工場からの廃水処理において有効であり、広範囲の有機汚染物質を迅速に分解することができます。
UV/過酸化水素法
• UV/過酸化水素法は、紫外線と過酸化水素を使用してヒドロキシルラジカルを生成する方法です。過酸化水素は強力な酸化剤であり、紫外線照射により分解され、ヒドロキシルラジカルを生成します。この方法は、紫外線のエネルギーによって過酸化水素が分解されるため、生成されるヒドロキシルラジカルの量が多く、高い分解効率が得られます。UV/過酸化水素法は、特に水中の微量汚染物質や残留農薬の除去に効果的であり、飲料水の高度処理にも利用されています。
フェントン法
• フェントン法は、過酸化水素と鉄イオン（Fe²⁺）を反応させてヒドロキシルラジカルを生成する方法です。この反応は、フェントン試薬と呼ばれ、鉄イオンが触媒として働き、過酸化水素を分解してヒドロキシルラジカルを生成します。フェントン法は、他のAOPと比較してコストが低く、比較的簡単に実施できるため、広く利用されています。ただし、処理後に残る鉄イオンの除去が必要であり、処理システムの設計には注意が必要です。フェントン法は、染料廃水や石油化学廃水などの処理に特に有効です。