パルス大電力処理後水が植物栽培や水中生物の生存に与える影響の評価
Project/Area Number |
22K12479
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Research Category |
Grant-in-Aid for Scientific Research (C)
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Allocation Type | Multi-year Fund |
Section | 一般 |
Review Section |
Basic Section 64050:Sound material-cycle social systems-related
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Research Institution | Niigata Institute of Technology |
Principal Investigator |
今田 剛 新潟工科大学, 工学部, 教授 (60262466)
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Project Period (FY) |
2022-04-01 – 2025-03-31
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Project Status |
Granted (Fiscal Year 2022)
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Budget Amount *help |
¥4,030,000 (Direct Cost: ¥3,100,000、Indirect Cost: ¥930,000)
Fiscal Year 2024: ¥1,040,000 (Direct Cost: ¥800,000、Indirect Cost: ¥240,000)
Fiscal Year 2023: ¥1,690,000 (Direct Cost: ¥1,300,000、Indirect Cost: ¥390,000)
Fiscal Year 2022: ¥1,300,000 (Direct Cost: ¥1,000,000、Indirect Cost: ¥300,000)
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Keywords | パルス大電力 / 水処理 / 植物栽培 / 生体影響 |
Outline of Research at the Start |
パルス大電力を水中に注入すると水が瞬時に加熱され微細泡が発生する。微生物や菌類が、この泡が破裂する際に生ずる衝撃波に暴露されると不活化され水が浄化処理される。この処理法の研究開発状況は微生物の不活化の特性解明や実証実験が中心であり、循環する水環境の保全を鑑みた処理水の二次利用まで含めた学術的で系統的な検証は不十分である。本研究では処理後の水が他の水中生物の生存環境に与える影響評価や植物栽培への適用の可否について吟味することを目的とする。パルス大電力注入と処理水の化学的および物理的な性質の関係の解明を行い、その後、実際の処理水が水中生物の生存環境や植物栽培に与える影響を検討する。
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Outline of Annual Research Achievements |
パルス大電力を水中に印加することにより水中の菌類や微生物を不活化処理できることが知られている。本研究では、この処理した後の水(処理後水と呼ぶ)が他の水中生物の生存環境に与える影響評価や植物栽培への適用の可否について吟味することを目的とし、パルス大電力注入と処理後水の化学的および物理的な性質の関係の解明、実際の処理水が水中生物の生存環境や植物栽培に与える影響の検討を進めている。 今年度は、パルス大電力による処理後水の生成装置の製作を中心に研究を実施した。装置は、パルス大電力の水中への印加状況を可視化観測するため透明アクリルパイプで水の格納部を構成し、その容積は2000mlとした。パルス大電力の印加電極(電極間隔:0.25mm)の数は正5角形配置で5本または正6角形配置で6本とし、パルス大電力の効果領域が隣の電極と重なることなく広範囲に効率的にパルス大電力を水中に注入できる構造としたものを完成させた。また、各電極に設置するパルス大電流観測用のロゴスキーコイルも製作し、較正試験を行った。 本装置をパルス大電力電源(電圧:0~15kV、電流:260A、パルス幅:0.5~3.5μs、最大パルス繰り返し数:10pps(pulse per second)に接続して電気特性を吟味した。純水を装置に注水した場合、12kV以上の電圧で絶縁破壊が起こり始め、回路インピーダンスに則する200A程度のパルス電流が流れた。電極での放電発光を観察したところ、1回のパルス大電力の印加あたり、5本または6本の電極中、2~3本の電極でのパルス大電力の同時注入が確認された。なお、各電極間の電流は2倍程度の差異(バラツキ)が観測された。
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Current Status of Research Progress |
Current Status of Research Progress
3: Progress in research has been slightly delayed.
Reason
世界的な材料不足により処理後水の生成装置の製作に係る部材調達に遅れが生じたため、装置の完成が当初計画より遅くなった。このため、装置の電気特性の計測の一部(電力やエネルギーの評価)が未実施である。
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Strategy for Future Research Activity |
未実施である処理後水の生成装置の電力やエネルギーの評価を最優先で行い、また、2年目の計画で予定している処理後水の化学的および物理的性質の特定も遅滞のなきよう実施し、今後、時間を要するパルス大電力処理後水による植物栽培や生物飼育の研究につなげていく。
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Report
(1 results)
Research Products
(1 results)