2018 Fiscal Year Annual Research Report
Prevention Mechanism of Scale Accumulation by Ultrafine bubbles
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16K00586
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| Research Institution | Ryukoku University |
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Principal Investigator |
奥田 哲士 龍谷大学, 理工学部, 准教授 (60343290)
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| Project Period (FY) |
2016-04-01 – 2019-03-31
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| Keywords | ナノバブル / ウルトラファインバブル / スケール / 尿石 / 剥離 / ポーラス化 / 脆化 |
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| Outline of Annual Research Achievements |
本年度も人工尿を作成し数か月の通水試験でスケールを作成、剥離試験などを行った。ウルトラファインバブル（UFB、ナノバブル）は水道水中と蒸留水中に発生させ、人工尿と1：1に希釈し通水用の液とした。UFBは蒸留水中に気液混合せん断方式の発生装置で生成した。スケール付着面としてステンレス板（3×6 ㎝）を流路に設置し、液を循環させた（流速 約2 m/min）。初期立ち上げ時は12日後、その後は3、4日間隔で9割程度の水を交換することを約120日間実施した。ステンレス板に付着したスケールを、超音波洗浄機を用いた28 kHzで1分、5分、また、ブラシ1分の強度にて蒸留水中で段階的に剥離し、剥離物を除去量として秤量、洗浄後の板上のスケール剥離面積も計測した。これ以外にも、メカニズム解明のため、塩の溶解速度の測定などを調査した。
蒸留水系列での種々の剥離法（強度）での除去量をみると、UFBを添加した場合には、ブラシ洗浄に比べて洗浄強度が弱い短時間の超音波洗浄で大部分が除去でき、脆いスケールであると推察された。ブラシ洗浄後のスケール残さの被覆率を画像解析ソフトで解析してみると、UFB添加系では、スケールをほとんど除去できているのに対し、UFBの無い系では、超音波洗浄、ブラシ洗浄でも約4 割のスケールが除去できなかったため、UFBによりスケール付着力が低下することが確認できた。再現性の高い蒸留水で脆化が確認できたため、UFBの効果があることを確認できたことと、他の溶解試験等ではUFBの影響が見られなかったことから、メカニズムの考察も行え、UFBによるスケールのポーラス化、脆化の可能性が高いと結論付けた。
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