2017 Fiscal Year Annual Research Report
Effects of microbubble addition on the sophistication of solid/liquid separation processes
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15H04176
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| Research Institution | Osaka Prefecture University |
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Principal Investigator |
岩田 政司 大阪府立大学, 工学(系)研究科(研究院), 教授 (10151747)
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| Co-Investigator(Kenkyū-buntansha) |
田中 孝徳 大阪電気通信大学, 工学部, 講師 (30581889)
安田 昌弘 大阪府立大学, 工学(系)研究科(研究院), 教授 (40264808)
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| Project Period (FY) |
2015-04-01 – 2018-03-31
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| Keywords | 気泡径 / 加圧溶解方式 / プリコート濾過 |
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| Outline of Annual Research Achievements |
本研究は，固液分離操作に対するマイクロバブルの添加効果を調査することを目的としている。
前年度に引き続き，加圧溶解式マイクロバブル発生機によりマイクロバブル含有水を調製し，マイクロバブルの挙動を調査した。発生機より放出されたマイクロバブル含有水は，水槽に貯められ，再び発生器のポンプに吸い込まれ循環する発生方式である。マイクロバブル含有水を石英セルや血球計算板などの容器壁と接触させ，容器の表面に付着した気泡を対象として，気泡径の分布の経時変化ならびに個々の気泡の大きさの経時変化を詳細に調査した。加圧溶解式マイクロバブル発生機の吐き出し圧力が高いほど石英セルに付着した気泡のメジアン径は小さくなった。臨界直径以下の気泡は収縮し，臨界直径以上の気泡は膨張するが，その収縮・膨張挙動は，マイクロバブル含有水の自由界面と気泡との距離にも依存することが明らかとなった。溶存空気濃度の経時変化ならびにそれと連動した気泡径の経時変化を記述できる理論式を導出し，実測結果と良好に一致することを示した。
マイクロバブル含有水をポリメチルメタクリレート粒子懸濁液と混合すると，臨界直径以下の気泡に付着した粒子はマイクロバブルの収縮に伴い，互いに接近し凝集する。しかしながら，この気泡の収縮過程は，粒子が付着していない気泡に比べ，かなり遅い過程であることが分かった。したがって，マイクロバブルによる凝集効果を期待する場合には，十分な処理時間をとる必要がある。
珪藻土を用いたプリコート濾過におけるプリコート層の調製時に，マイクロバブル含有水を用いると，プリコート層の寿命が飛躍的に伸びることを確認した。プリコート条件を整えることにより，有効濾過面積が劇的に増加し，このことがプリコート層の寿命の延長ならびに濾過対象物の抑留能力の増加につながることを示した。
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| Research Progress Status |
29年度が最終年度であるため、記入しない。
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| Strategy for Future Research Activity |
29年度が最終年度であるため、記入しない。
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