2014 Fiscal Year Research-status Report
超音波周波数の最適化と気液界面反応を応用した難分解性有機汚染物質の高効率分解手法
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26340057
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| Research Institution | Saitama University |
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Principal Investigator |
関口 和彦 埼玉大学, 理工学研究科, 准教授 (50312921)
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| Project Period (FY) |
2014-04-01 – 2017-03-31
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| Keywords | 超音波照射 / 超音波霧化 / 短波長紫外光 / 過フッ化化合物 / 分解率 / 分解生成物 / 無機化率 / 促進酸化法 |
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| Outline of Annual Research Achievements |
実施した研究概要
本年度は、気液相における難分解性汚染物質の分解が可能な新たな反応器設計を行うとともに、液相系の難分解性汚染物質に対して200kHz超音波ならびに短波長紫外光（185 nmを3 %含む主波長254 nmのUV光：UV254+185）を用いた分解実験を行い、その分解特性の把握を行った。
得られた成果
まずは、熱分解に効果的な周波数である200 kHzと霧化に効果的な周波数である2.4MHzの2種類が設置可能で、気相、液相の汚染物質の分解挙動が評価可能なステンレス製バッチ系反応器の作製を行った。本年度は液相系の難分解性物質の評価が主であることから、反応器下部には出力100 Wの200 kHz超音波振動子を設置し、反応器側面からはUV254+185ランプを2 本挿入し、超音波およびUV光を試料溶液に直接照射できる形とした。難分解性汚染物質として水との親和性が異なる3種類の過フッ化化合物を選択し、その分解挙動の調査を行った。その結果、OHラジカルによる酸化処理が困難な疎水性過フッ化化合物であっても超音波キャビテーションを利用することで、それらを完全に分解できることが明らかとなった。また、UV光による直接光分解を併用することで、分解中間生成物の分解、さらに無機化を促進できることも明らかとなった。分解中間生成物の低分子化に伴い、揮発性の過フッ化化合物が一部生成される可能性が示唆されたが、これら気相汚染物質については今後、超音波霧化を併用した気相処理技術の導入などで解決できるものと考えられ、次年度の気相汚染物質の分解実験において並行して検討することとした。
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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
本年度計画では、気液相における難分解性汚染物質の分解が可能な新たな反応器設計と液相系における難分解性汚染物質の分解挙動の把握となっており、概ねその通り遂行できたため。
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| Strategy for Future Research Activity |
次年度は当初の計画通り、平成26年度に液相反応系として評価を行った新型反応器を用い、揮発性有機化合物(VOC)ガスの分解率を評価する予定である。VOCガスの分解実験においては、水溶性の分解生成物が多量に生成するため、この分解生成物の生成ならびに分解挙動についてもきちっと把握する。また、ミストへの捕捉状況、反応器内での分解挙動については、水中濃度を連続的に測定することで水中における無機化速度を評価する。
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[Presentation] Evaluation of chemical reactivity for VOC gas on the ultrasonic mist and the influence of frequency on mist generation2014
Author(s)
K. Sekiguchi, T. Kudo, T. Namiki, N. Namiki, K. Azuma, H. Tamura, Y. Suwa, N. Kagi, S. Fujii, T. Shimura
Organizer
23rd International Symposium on Contamination Control
Place of Presentation
Coex Convention Center（Seoul, Korea）
Year and Date
2014-10-14
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