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Development of advanced oxidation process by fusion of microbubble and plasma for realization of low carbon septic tanks

Research Project

Project/Area Number 18K11743
Research Category

Grant-in-Aid for Scientific Research (C)

Allocation TypeMulti-year Fund
Section一般
Review Section Basic Section 64050:Sound material-cycle social systems-related
Research InstitutionSasebo National College of Technology

Principal Investigator

Matsuyama Fuminori  佐世保工業高等専門学校, 機械工学科, 准教授 (30435482)

Project Period (FY) 2018-04-01 – 2021-03-31
Project Status Completed (Fiscal Year 2020)
Budget Amount *help
¥4,290,000 (Direct Cost: ¥3,300,000、Indirect Cost: ¥990,000)
Fiscal Year 2020: ¥260,000 (Direct Cost: ¥200,000、Indirect Cost: ¥60,000)
Fiscal Year 2019: ¥2,080,000 (Direct Cost: ¥1,600,000、Indirect Cost: ¥480,000)
Fiscal Year 2018: ¥1,950,000 (Direct Cost: ¥1,500,000、Indirect Cost: ¥450,000)
Keywordsマイクロバブル / プラズマ / 水処理 / 促進酸化法 / 液中放電 / 水質浄化
Outline of Final Research Achievements

In this study, energy conservation advanced oxidation process by fusion of microbubble and plasma, which can be driven by a household bath pump, was proposed and evaluated for usefulness and practical feasibility.
The results show that the number of discharges had a greater effect on the decolorization process than the applied voltage. Secondly, in order to form a plasma on a group of bubbles in liquid, relatively large bubbles close to 1 mm were required. In addition, the decolorization efficiency increase with increasing the number of electrodes, but the relationship was not proportional. Furthermore, the decomposition of acetic acid was confirmed by using argon as the supply gas.

Academic Significance and Societal Importance of the Research Achievements

家庭用100[v]コンセントから駆動可能な本プロセスは、従来の促進酸化法に比べて安価で容易に導入できるため、低炭素社会を推進する上で有用性が高い。また、反応が溶液中のオンサイトで実現・完結するため安心で処理性能が高く、普及と整備が望まれている浄化槽を始めとした小規模な排水処理への応用が可能である。さらに、殺菌・脱色効果も同時に認められるため、有機物分解のみならず多方面への応用が期待される。加えて、液中の気泡群へのプラズマ形成において、気泡径は比較的大きめなマイクロサイズが有効であり、印加電圧の大きさよりも放電の回数が支配的に酸化処理へ影響を及ぼす傾向が見られ、本システム設計の指針となる。

Report

(4 results)
  • 2020 Annual Research Report   Final Research Report ( PDF )
  • 2019 Research-status Report
  • 2018 Research-status Report
  • Research Products

    (6 results)

All 2020 2019

All Presentation (6 results)

  • [Presentation] 流体混合装置とプラズマを用いた促進酸化法の応用性に関する研究2020

    • Author(s)
      濱崎由光,廣川虎太郎,松山史憲,中島賢治,城野祐生
    • Organizer
      日本機械学会2020年度年次大会
    • Related Report
      2020 Annual Research Report
  • [Presentation] 流体混合装置とプラズマを用いた促進酸化法による有機染料脱色に及ぼす電極の影響2020

    • Author(s)
      廣川虎太朗 , 濱崎由光 , 松山史憲 , 中島賢治 , 城野祐生
    • Organizer
      日本機械学会2020年度年次大会
    • Related Report
      2020 Annual Research Report
  • [Presentation] 気液沿面放電を伴う流体混合装置を利用した促進酸化法に関する研究2020

    • Author(s)
      松山史憲, 梅﨑智暉, 中島賢治, 城野祐生
    • Organizer
      日本混相流学会 混相流シンポジウム 2020
    • Related Report
      2020 Annual Research Report
  • [Presentation] 気液界面放電を伴うマイクロバブルを利用した水処理に関する研究2019

    • Author(s)
      松山史憲,梅﨑智暉,中島賢治,城野祐生
    • Organizer
      第24回動力・エネルギー技術シンポジウム2019
    • Related Report
      2019 Research-status Report
  • [Presentation] 気液界面放電を伴うマイクロバブルを利用した促進酸化法に関する研究2019

    • Author(s)
      松山史憲,梅﨑智暉,中島賢治,城野祐生
    • Organizer
      日本混相流学会混相流シンポジウム2019
    • Related Report
      2019 Research-status Report
  • [Presentation] 気液界面放電を伴うマイクロバブル発生装置に関する研究2019

    • Author(s)
      梅﨑 智暉,松山 史憲,中島 賢治,城野 祐生
    • Organizer
      日本機械学会 九州支部 九州学生会第50回学生員卒業研究発表会
    • Related Report
      2018 Research-status Report

URL: 

Published: 2018-04-23   Modified: 2022-01-27  

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