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2010 Fiscal Year Annual Research Report

マイクロバブル技術による水質浄化・水環境蘇生機構に関する研究

Research Project

Project/Area Number 22656110
Research InstitutionTokuyama College of Technology

Principal Investigator

大成 博文  徳山工業高等専門学校, 土木建築工学科, 教授 (30045041)

Keywordsマイクロバブル / マイクロバブル水 / 水質浄化 / 植物活性 / 気体固定 / 水環境 / ダム貯水池 / 浄水場池
Research Abstract

マイクロバブルおよびマイクロバブル水の物理化学的特性を解明するとともに、閉鎖水域における水質浄化と水環境蘇生に関する実験的研究を行い、次の具体的成果を得た。
(1)マイクロバブルの画像解析を詳しく検討した結果、その収縮過程において、マイクロバブルは、約10ヘルツの周波数で収縮と膨張を繰り返しながら、収縮速度を増大させる。
(2)マイクロバブルの収縮過程の振動現象は、マイクロバブル内の負電位増加、自発光と結び付く高温高圧化現象の引き金になり、結果として固有の化学反応特性を出現させた。
(3)(2)の反応を伴うマイクロバブルとマイクロバブル水を植物に供給することによって、植物活性が誘起されることを明らかにした。また、その活性を利用した水耕栽培では、1.5~2倍の成長促進を実現するとともに、窒素系肥料の大幅削減(従来の半分)、野菜の抜群の美味しさ向上が実現された。
(4)浄水場池の水質浄化を行い、アオコなど藻類の出現を防止するとともに、その水質向上によってオオカナダモなどの湖底植物の大量繁茂が実現し、さらに、その繁茂で水質浄化機能が増大した。
(5)中型のダム貯水池下層の無酸素水域の水質浄化を行う小型で軽量、コンパクトな水質浄化装置を開発し、現場実験において、マイクロバブルの高溶解性、水平拡散性などを確かめた。しかし、2010年の夏、秋の異常高温が原因で、ダム貯水池の4分の3が強く無酸素化したために、ダム貯水池全域の水質浄化を十分に行うには至らなかった。
(6)マイクロバブル技術を日本酒づくりに適用し、2009年、2010年度のモンドセレクション最高金賞、全国酒類コンクール第1位という「世界一」、「日本一」を実現させた(岩国市M酒造)。
以上のように、マイクロバブルとマイクロバブル水の物理化学的解明とそれらを踏まえた技術的適用によって、広範囲の分野と現場での水質および各種技術改善と水環境の蘇生が達成された。

  • Research Products

    (15 results)

All 2011 2010

All Journal Article (2 results) (of which Peer Reviewed: 2 results) Presentation (13 results)

  • [Journal Article] 高専におけるブレイクスルー技術の開発課題2011

    • Author(s)
      大成博文、秦隆志、井上哲雄
    • Journal Title

      日本高専学会誌

      Volume: 16-3(掲載予定)

    • Peer Reviewed
  • [Journal Article] 高専・技術科学連携における今日的課題2011

    • Author(s)
      大成博文、秦隆志
    • Journal Title

      日本高専学会誌

      Volume: 16-3(掲載予定)

    • Peer Reviewed
  • [Presentation] 技術力調査の目的、教育目標、今日的課題2011

    • Author(s)
      大成博文
    • Organizer
      豊橋技術科学大学高専連携共同研究シンポジウム
    • Place of Presentation
      豊橋技術科学大学
    • Year and Date
      2011-03-25
  • [Presentation] 新しい高専教育の課題と技術科学大学連携2011

    • Author(s)
      大成博文
    • Organizer
      豊橋技術科学大学高専連携共同研究シンポジウム
    • Place of Presentation
      豊橋技術科学大学
    • Year and Date
      2011-03-25
  • [Presentation] マイクロバブルが切り拓く新産業革命2010

    • Author(s)
      大成博文
    • Organizer
      高知元気プロジェクト
    • Place of Presentation
      高知高専
    • Year and Date
      2010-12-02
  • [Presentation] 未来材料としてのマイクロバブルの可能性を探る2010

    • Author(s)
      大成博文
    • Organizer
      第3回環境・エネルギーイノベーションフォーラム
    • Place of Presentation
      徳山工業高等専門学校
    • Year and Date
      2010-11-27
  • [Presentation] 未来材料としてのマイクロバブルの機能性2010

    • Author(s)
      大成博文
    • Organizer
      新化学発展協会
    • Place of Presentation
      新化学発展協会
    • Year and Date
      2010-11-09
  • [Presentation] 未来材料としてのマイクロバブルの可能性2010

    • Author(s)
      大成博文
    • Place of Presentation
      熊本高専
    • Year and Date
      2010-11-05
  • [Presentation] 高専・技術科学大学連携の基盤形成における今日的課題2010

    • Author(s)
      大成博文
    • Organizer
      第16回日本高専学会年会講演会
    • Place of Presentation
      長岡科学技術大学
    • Year and Date
      2010-08-27
  • [Presentation] マイクロバブルの温泉効果2010

    • Author(s)
      大成博文, ほか4名
    • Organizer
      土木学会中国支部2010年度学術講演会
    • Place of Presentation
      徳山工業高等専門学校
    • Year and Date
      2010-05-15
  • [Presentation] マイクロバブルの物理化学的特性2010

    • Author(s)
      大成由音、大成博文
    • Organizer
      土木学会中国支部2010年度学術講演会
    • Place of Presentation
      徳山工業高等専門学校
    • Year and Date
      2010-05-15
  • [Presentation] マイクロバブルの収縮・溶解特性2010

    • Author(s)
      吉村治輝、大成博文
    • Organizer
      土木学会中国支部2010年度学術講演会
    • Place of Presentation
      徳山工業高等専門学校
    • Year and Date
      2010-05-15
  • [Presentation] マイクロバブルによる野菜の水耕栽培2010

    • Author(s)
      橋本幸彦、大成博文
    • Organizer
      土木学会中国支部2010年度学術講演会
    • Place of Presentation
      徳山工業高等専門学校
    • Year and Date
      2010-05-15
  • [Presentation] マイクロバブルによるペット洗浄2010

    • Author(s)
      佐藤雅紀、大成博文
    • Organizer
      土木学会中国支部2010年度学術講演会
    • Place of Presentation
      徳山工業高等専門学校
    • Year and Date
      2010-05-15
  • [Presentation] 高速旋回ミストシャワーの開発2010

    • Author(s)
      大成博音、大成博文
    • Organizer
      土木学会中国支部2010年度学術講演会
    • Place of Presentation
      徳山工業高等専門学校
    • Year and Date
      2010-05-15

URL: 

Published: 2012-07-19  

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