循環水の紫外線処理を考慮した微生物および化学線量計の検討
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22K12480
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| Research Category |
Grant-in-Aid for Scientific Research (C)
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| Allocation Type | Multi-year Fund |
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| Section | 一般 |
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| Review Section |
Basic Section 64050:Sound material-cycle social systems-related
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| Research Institution | Osaka Sangyo University |
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Principal Investigator |
高浪 龍平 大阪産業大学, デザイン工学部, 准教授 (00440933)
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| Co-Investigator(Kenkyū-buntansha) |
橋口 亜由未 岡山大学, 環境生命自然科学学域, 助教 (00805195)
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| Project Period (FY) |
2022-04-01 – 2025-03-31
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| Project Status |
Granted (Fiscal Year 2023)
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| Budget Amount *help |
¥4,030,000 (Direct Cost: ¥3,100,000、Indirect Cost: ¥930,000)
Fiscal Year 2024: ¥780,000 (Direct Cost: ¥600,000、Indirect Cost: ¥180,000)
Fiscal Year 2023: ¥1,560,000 (Direct Cost: ¥1,200,000、Indirect Cost: ¥360,000)
Fiscal Year 2022: ¥1,690,000 (Direct Cost: ¥1,300,000、Indirect Cost: ¥390,000)
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| Keywords | 紫外線分解 / 紫外線消毒 / 水銀フリー / 深紫外線光源 / 大腸菌 / 不活化 / 光回復 / 化学線量計 / 紫外線処理 / 微生物線量計 / 循環水浄化技術 / プラズマUV |
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| Outline of Research at the Start |
感染症対策による衛生管理ニーズの急激な高まりにより、紫外線技術が注目されている。法改正により、水道における紫外線処理が地表水にも適用が可能となったことで、紫外線処理の利活用は、さらに増えると考えられる。従来の紫外線処理で用いられる低圧水銀ランプでは、細菌の不活化機構が明らかとなっている一方、水銀を用いない深紫外線光源における細菌の不活化機構は明確ではない。
本研究では、水銀フリーの深紫外線光源における細菌の不活化機構や有機物の分解特性を明らかにし、微生物線量計および化学線量計に関する知見を得ることで基礎的な課題を解決し、システム設計に向けた基礎的な知見を構築する。
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| Outline of Annual Research Achievements |
本研究は、衛生管理ニーズにより注目される紫外線処理技術において、水銀フリーの深紫外線光源による細菌の不活化機構や有機物の分解特性を明らかにし、微生物線量計および微生物線量計を代替する化学線量計に関する知見を得ることにより、水銀フリーの深紫外線光源を用いた水処理システムの基礎的な知見を構築することが目的である。
令和５年度においては、微生物線量計の開発と化学線量計の開発について検討を行った。
微生物線量計の開発として、【課題a】光回復現象の検討結果から、プラズマUVは核酸損傷に加えて，光回復酵素などの損傷も引き起こしていることが示唆された。このため、【課題b】不活化機構においては、プラズマUVによる核酸損傷に加え、光回復酵素が損傷するかについて検討を行った。現時点において十分な結果が得られていないため、検討を継続している。
化学線量計の開発として、【課題c】ヨウ素法の検討結果から、「ヨウ化物/ヨウ素酸法」による測定は可能であるが、量子収率の低い「ウリジン法」でも十分な測定が可能であった。このため、【課題d】フミン酸の分解は、「ウリジン法」により照射線量を確認して検討を行った。ウリジン法により、十分な線量を照射する条件において、フミン酸の分解は見られなかった。照射前後のフミン酸溶液の吸収スペクトルにおいて低分子化が見られるものの大きな変化はなく、難分解であることが確認された。このため、【課題f】フミン酸等の分解においては、フミン酸が夾雑物として存在した場合における化学線量計（ウリジン法）への影響について検討を行う予定である。
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| Current Status of Research Progress |
Current Status of Research Progress
2: Research has progressed on the whole more than it was originally planned.
Reason
本研究は令和4年度から令和6年度を期間とする研究であり、今年度は2年目にあたる。【課題a】から【課題f】の6つを設定し、令和5年度末において、【課題a】から【課題d】の4つの課題に着手し、良好な結果を得ている。このため、研究の進捗として、「おおむね順調に進展している」と判断した。
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| Strategy for Future Research Activity |
令和5年度までに得られた【課題a】から【課題d】の結果について検証を行いつつ、低透過率水での評価として、【課題e】フミン酸等を含有する低透過率水における生物線量計の適用、【課題f】フミン酸を含有する低透過率水の化学線量計の適用に着手し、水処理システムの簡易評価方法の確立を目指す。
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Report
(2 results)
Research Products
(6 results)
