2016 Fiscal Year Research-status Report
水熱酸化法をベースとする複合プロセスによる有機ハロゲン汚染水の高度処理技術の開発
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15K00585
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| Research Institution | Osaka City University |
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Principal Investigator |
米谷 紀嗣 大阪市立大学, 大学院工学研究科, 准教授 (80295683)
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| Project Period (FY) |
2015-04-01 – 2018-03-31
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| Keywords | 廃棄物処理 / 触媒・化学プロセス / 水質浄化 / 水熱酸化 / キャビテーション |
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| Outline of Annual Research Achievements |
昨年度に引き続き、水熱酸化法とキャビテーションを複合化した有害汚染物質処理プロセスの開発を行った。チタン製管状反応器の入口側にノズル径50μmのベンチュリ管を接続し、水熱酸化分解とキャビテーションによる分解が同時に進行するようにした。この反応器を用い、模擬汚染物質である3,4-ジクロロフェノールとフェノールの分解挙動について調査した。反応温度200℃、流量8 ml/minに設定し、12 mMの過酸化水素を酸化剤として添加した模擬汚染物質を含む水溶液を反応器に流通させた。出口側に設置した背圧弁によりベンチュリ管下流圧力を0.1～15 MPaの範囲で制御した。処理後の分解率とTOCをそれぞれHPLCとTOC計で測定した。比較実験としてベンチュリ管のない条件で同様の実験を行った。以上の結果、3,4-ジクロロフェノールとフェノールのいずれの場合でも、下流圧力1.6～12.2 MPaの範囲でベンチュリ管の設置による汚染物質分解率およびTOC除去率の10%程度の向上が認められた。キャビテーションの発生を特徴づけるキャビテーション数（C)を計算したところ、ベンチュリ管によりキャビテーションが発生していると考えられる下流圧力範囲と、分解率向上が認められた圧力範囲が一致した。さらに、コンデンサーマイクとオーディオインターフェイスを用いて反応管付近の音響スペクトルを測定し、キャビテーションの発生の有無を確認した。その結果、上記の下流圧力範囲でのみ特徴的な40 KHz付近の高周波音響の発生が観測され、キャビテーションの発生と圧壊によって生じた音響であると帰属した。以上の結果より、水熱酸化法とキャビテーションを複合化することで、有害汚染物質の分解を促進することが可能であることを示すことができた。
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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
水熱酸化法と他の促進酸化法を複合化して、より高度な汚染物質分解技術を開発することが本研究の目的である。今回の結果によりキャビテーションとの複合プロセスが有用であることが示されたことから、目的の1つは達成され、概ね順調に進展していると判断した。
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| Strategy for Future Research Activity |
これまでの研究により、水熱酸化法とキャビテーションの複合化が有用であることが示された。引き続き、水熱酸化法と他の促進参加の複合プロセスの開発を進める計画であり、2017年度にはUV法、オゾン処理法との複合プロセスについて検討する予定である。
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| Causes of Carryover |
在庫の試薬を使用したことにより、当初予定していた試薬のうち一部の購入が不要となったため。
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| Expenditure Plan for Carryover Budget |
学会発表を当初予定より増やすことを計画しており、その旅費にあてる予定である。
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