| 研究課題/領域番号 |
11650798
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| 研究種目 |
基盤研究(C)
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| 配分区分 | 補助金 |
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| 応募区分 | 一般 |
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| 研究分野 |
反応・分離工学
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| 研究機関 | 静岡大学 |
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研究代表者 |
内田 重男 静岡大学, 工学部, 教授 (10023194)
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| 研究分担者 |
前澤 昭礼 静岡大学, 工学部, 助手 (20209365)
岡村 静致 静岡大学, 工学部, 教授 (20022014)
WARSITO 静岡大学, 工学部, 非常勤研究員
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| 研究期間 (年度) |
1999 – 2000
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| 研究課題ステータス |
完了 (2000年度)
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| 配分額 *注記 |
3,600千円 (直接経費: 3,600千円)
2000年度: 600千円 (直接経費: 600千円)
1999年度: 3,000千円 (直接経費: 3,000千円)
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| キーワード | 廃水処理 / 超音波 / 光酸化触媒 / 凝集 / 界面活性剤 |
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| 研究概要 |
バッチ式の反応器を用いて、光触媒として二酸化チタンを用いた光酸化法と超音波法との併用処理について検討した。連続処理、すなわち光酸化処理でTOC濃度をかなり低くした後、超音波を照射すると、TOC濃度はわずかであるが減少した。しかし、完全無機化を達成することはできなかった。これは濃度がかなり低いため、キャビティに捕捉される確率がかなり低くなり、反応があまり起こらないためと考えられる。同時処理した場合には、撹拌速度が遅いと超音波の界面活性剤の分解速度への影響はほとんど見られなかった。その理由として、超音波の定在波により光触媒粒子が束縛され、触媒粒子の運動性が減少し、反応確率が低下するためと考えられる。従って、撹拌速度を増加させると、界面活性剤の分解速度はかなり向上した。
触媒懸濁液にガラスビーズ(GB)を適量添加し、低周波の超音波を照射すると、触媒粒子とGBが凝集することを見いだした。そこで、この超音波による凝集についてさらに検討を行った。GBの添加量が少ない(二酸化チタン量の0〜2倍)場合、二酸化チタン粒子は凝集しないか、凝集したとしても極少量であった。4倍、8倍の場合は、二酸化チタンは凝集し沈降した。GB添加量による凝集は、Brant-Hiedemannの理論に従うことがわかった。
このように超音波を用いて凝集させた二酸化チタンは高周波(200KHz)の超音波を照射することにより、再分散することがわかった。この再分散させた二酸化チタンの光触媒活性を調べたところ、多少活性が低くなった。これはGBと衝突することにより凝集するので、その際に二酸化チタンの形状が変化し細孔が閉塞されたためと考えられる。
以上の結果から、低周波数の超音波振動子が設置された凝集・沈降槽と高周波数の超音波振動子と紫外線ランプが設置された再分散・処理槽からなる2槽式のハイブリッド処理装置を提案した。
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