2014 Fiscal Year Annual Research Report
噴霧二相流によるマイクロ界面プラズマ反応を活用した汚染浄化
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12J09008
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| Research Institution | Tohoku University |
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Principal Investigator |
柴田 智弘 東北大学, 大学院工学研究科, 特別研究員(DC1)
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| Keywords | 水処理 / プラズマ / 機能性流体 / 混相流 / 蒸気 |
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| Outline of Annual Research Achievements |
水質汚染問題の解決は世界的に急務の課題となっており、添加物等を用いないプラズマによる水処理技術に注目が集まっている。特に、反応性の高いOHラジカルなどのフリーラジカルを活用する高度水処理に難分解性有機物分解の期待が寄せられている。本研究はプラズマにより生成したフリーラジカルを効果的に活用するため溶液を蒸気として放電空間に導入する水処理方法に関して、同軸形状のDBDチューブを作成し、水処理実験を行った。本処理方法に関して、1. プラズマリアクターの基礎特性、2. 液体物性変化、3. 難分解性有機物分解の3点について実験を行った。
1. プラズマリアクターの基礎特性
作成したプラズマリアクターの基礎特性として消費電力やOHラジカルの生成に関して導入する液体流量変化に対して計測を行った。本リアクターの消費電力は概ね数ワット程度と非常に小電力であり導入液体流量の増加とともに上昇する。また、分光計測からOHラジカルの生成が確認され、アルゴンの発光強度に対する相対発光強度は、液体流量の増加とともに上昇する。
2. 液体物性変化
純水を処理対象とすると、本処理方法によって最大900mg/l程度の非常に高濃度の過酸化水素が生成される。過酸化水素は主にフリーラジカルの再結合反応により生成することから、OH等のフリーラジカルが高効率に処理溶液と反応していると考えられる。
3. 水中有機物分解
分解対象として、難分解性有機物である酢酸を用い分解実験を行った。分解率は最大で70%程度を示し、フリーラジカルによる難分解性有機物の分解可能性が示唆された。分解率は導入する液体流量の増加とともに減少するが、分解効率は液体流量とともに上昇する。
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| Research Progress Status |
本研究課題は平成26年度が最終年度のため、記入しない。
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| Strategy for Future Research Activity |
本研究課題は平成26年度が最終年度のため、記入しない。
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