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化学反応器としてのマイクロバブルの可能性とその応用に関する研究

研究課題

研究課題/領域番号 15K05781
研究種目

基盤研究(C)

配分区分基金
応募区分一般
研究分野 流体工学
研究機関筑波大学

研究代表者

金子 暁子  筑波大学, システム情報系, 准教授 (40396940)

研究分担者 阿部 豊  筑波大学, システム情報系, 教授 (10241720)
連携研究者 竹村 文男  産業技術総合研究所, エネルギー環境部門省エネルギー研究部門, 研究部門長 (20313041)
研究協力者 新井 香裕  筑波大学, 大学院システム情報工学研究科
井上 裕三  筑波大学, 大学院システム情報工学研究科
藤井 啓太  筑波大学, 大学院システム情報工学研究科
研究期間 (年度) 2015-04-01 – 2018-03-31
研究課題ステータス 完了 (2017年度)
配分額 *注記
4,940千円 (直接経費: 3,800千円、間接経費: 1,140千円)
2017年度: 1,430千円 (直接経費: 1,100千円、間接経費: 330千円)
2016年度: 1,690千円 (直接経費: 1,300千円、間接経費: 390千円)
2015年度: 1,820千円 (直接経費: 1,400千円、間接経費: 420千円)
キーワードマイクロバブル / ベンチュリ管 / 環境負荷低減 / レジスト除去技術 / 濁水除去技術 / ゼータ電位 / 混相流 / ベンチュリ管式微細気泡発生装置 / レジスト除去 / 濁水処理 / 環境負荷低減技術
研究成果の概要

オゾンを用いたフォトレジスト除去技のため、ベンチュリ管式オゾンマイクロバブルの洗浄効果について研究を実施し、本研究で提案するシステムにより、流速およびオゾン水濃度の影響を強く受け、既存手法に比べて、約2~4倍高い洗浄速度を有することがわかった。
ベンチュリ管内に水、空気および凝集剤を流した際の凝集剤の微粒化と濁水処理効果について、ベンチュリ管を通過させることで凝集剤の微粒化を実現し、効果的な凝集・沈降を実現した。凝集剤の輸送において、ベンチュリ管により生成された気泡の効果が示された。さらに、気泡、凝集剤、土砂間のゼータ電位が適切に作用することで濁水処理に効果を及ぼす可能性を示した。

報告書

(4件)
  • 2017 実績報告書   研究成果報告書 ( PDF )
  • 2016 実施状況報告書
  • 2015 実施状況報告書
  • 研究成果

    (25件)

すべて 2018 2017 2016 2015 その他

すべて 雑誌論文 (2件) (うち査読あり 2件、 オープンアクセス 2件、 謝辞記載あり 1件) 学会発表 (21件) (うち国際学会 7件) 備考 (2件)

  • [雑誌論文] ベンチュリ管式微細気泡生成を用いた凝集剤の微粒化および輸送2018

    • 著者名/発表者名
      井上裕三,金子暁子,竹村文男,池昌俊,阿部豊
    • 雑誌名

      混相流

      巻: 32 号: 1 ページ: 89-96

    • DOI

      10.3811/jjmf.32.89

    • NAID

      130006731385

    • ISSN
      0914-2843, 1881-5790
    • 年月日
      2018-03-15
    • 関連する報告書
      2017 実績報告書
    • 査読あり / オープンアクセス
  • [雑誌論文] オゾンマイクロバブルを用いた高機能洗浄技術2016

    • 著者名/発表者名
      新井香裕,阿部豊,金子暁子,池昌俊
    • 雑誌名

      混相流

      巻: 30 号: 3 ページ: 288-295

    • DOI

      10.3811/jjmf.30.288

    • NAID

      130005421468

    • ISSN
      0914-2843, 1881-5790
    • 関連する報告書
      2016 実施状況報告書
    • 査読あり / オープンアクセス / 謝辞記載あり
  • [学会発表] ベンチュリ管内の気泡微細化に伴う圧力波の伝播挙動2018

    • 著者名/発表者名
      藤井啓太,金子暁子,阿部豊,池昌俊
    • 学会等名
      日本機械学会関東支部第24期総会・講演会
    • 関連する報告書
      2017 実績報告書
  • [学会発表] ベンチュリ管によるオゾンマイクロバブルを用いた脱脂洗浄技術2018

    • 著者名/発表者名
      石島菜央,藤井啓太,金子暁子,阿部 豊
    • 学会等名
      関東学生会第57回学生員卒業研究発表講演会
    • 関連する報告書
      2017 実績報告書
  • [学会発表] ベンチュリ管式微細気泡生成装置を用いた凝集剤の微粒化と濁水処理2017

    • 著者名/発表者名
      井上裕三
    • 学会等名
      日本機械学会関東支部第23期総会・講演会
    • 発表場所
      東京理科大学,葛飾キャンパス(東京都葛飾区)
    • 年月日
      2017-03-16
    • 関連する報告書
      2016 実施状況報告書
  • [学会発表] ベンチュリ管内の気泡流を利用した洗浄における可視化計測2017

    • 著者名/発表者名
      藤井啓太
    • 学会等名
      日本機械学会関東支部第56回学生員卒業研究発表講演会
    • 発表場所
      東京理科大学,葛飾キャンパス(東京都葛飾区)
    • 年月日
      2017-03-16
    • 関連する報告書
      2016 実施状況報告書
  • [学会発表] ベンチュリ管式微細気泡生成装置による凝集剤の微粒化と濁水処理2017

    • 著者名/発表者名
      井上裕三
    • 学会等名
      SATテクノロジー・ショーケース2017
    • 発表場所
      つくば国際会議場(茨城県つくば市)
    • 年月日
      2017-01-31
    • 関連する報告書
      2016 実施状況報告書
  • [学会発表] 円盤間狭領域における二相流動構造の可視化計測2017

    • 著者名/発表者名
      藤井啓太
    • 学会等名
      SATテクノロジー・ショーケース2017
    • 発表場所
      つくば国際会議場(茨城県つくば市)
    • 年月日
      2017-01-31
    • 関連する報告書
      2016 実施状況報告書
  • [学会発表] Atomization of Coagulant and Turbid Water Treatment by MicrobubbleGenerator with a Venturi Tube2017

    • 著者名/発表者名
      Yuzo INOUE, Akiko KANEKO, Fumio TAKEMURA, Masatoshi IKE, Yutaka ABE
    • 学会等名
      The 9th JSME-KSME Thermal and Fluids Engineering Conference
    • 関連する報告書
      2017 実績報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] Measurement of Sound Speed of Bubbly Flows with a High Void Fraction in a Venturi Tube2017

    • 著者名/発表者名
      Keita Fujii, Tetsuya Kanagawa, Shinichiro Uesawa, Akiko Kaneko, Yutaka Abe,
    • 学会等名
      The 9th JSME-KSME Thermal and Fluids Engineering Conference
    • 関連する報告書
      2017 実績報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] Propagation Characteristics of Acoustic Waves in Non-Dilute Bubbly Flows in a Venturi Tube2017

    • 著者名/発表者名
      Keita Fujii, Tetsuya Kanagawa, Akiko Kanneko, Yutaka Abe, and Shinichiro Uesawa
    • 学会等名
      the 3rd International Symposium on Multiscale Multiphase Process Engineering
    • 関連する報告書
      2017 実績報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] ベンチュリ管式微細気泡生成装置を用いた凝集剤の微粒化および輸送2017

    • 著者名/発表者名
      井上裕三,金子暁子,竹村文男,池昌俊,阿部豊
    • 学会等名
      混相流シンポジウム2017
    • 関連する報告書
      2017 実績報告書
  • [学会発表] ベンチュリ管を用いたマイクロバブル生成におけるボイド率と圧力波伝播速度2017

    • 著者名/発表者名
      藤井啓太,上澤伸一郎,金子暁子,金川哲也,阿部豊
    • 学会等名
      混相流シンポジウム2017
    • 関連する報告書
      2017 実績報告書
  • [学会発表] 円盤間狭領域における二相流動の可視化計測2016

    • 著者名/発表者名
      藤井啓太
    • 学会等名
      日本分析化学会関東支部・同茨城地区分析技術交流会
    • 発表場所
      いばらき量子ビーム研究センター(茨城県那珂郡東海村)
    • 年月日
      2016-12-02
    • 関連する報告書
      2016 実施状況報告書
  • [学会発表] Liquid Film Thickness And Interfacial Wave Propagate in Venturi Scrubber for Filtered Venting2016

    • 著者名/発表者名
      Yasuhiro Nakao
    • 学会等名
      10th Korea-Japan Symposium on Nuclear Thermal Hydraulics and Safety
    • 発表場所
      メルパルク京都(京都府京都市)
    • 年月日
      2016-11-27
    • 関連する報告書
      2016 実施状況報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] ベンチュリ管式微細気泡生成装置によるアロフェンの微粒化2016

    • 著者名/発表者名
      井上裕三
    • 学会等名
      混相流シンポジウム2016
    • 発表場所
      同志社大学(京都府京都市)
    • 年月日
      2016-08-08
    • 関連する報告書
      2016 実施状況報告書
  • [学会発表] Experimental study on atomization of allophane with micro bubbles2016

    • 著者名/発表者名
      Yuzo Inoue
    • 学会等名
      9th International Conference on Multiphase Flow
    • 発表場所
      Palazzo dei Congressi (Firenze, Italy)
    • 年月日
      2016-05-22
    • 関連する報告書
      2016 実施状況報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] Experimental study on atomization of allophane with micro bubbles2016

    • 著者名/発表者名
      Yuzo INOUE, Yoshihiro ARAI, Akiko KANEKO, Fumio TAKEMURA, Masatoshi IKE, Tetsuya KANAGAWA, Yutaka ABE
    • 学会等名
      9th International Conference on Multiphase Flow
    • 発表場所
      フィレンツェ,イタリア
    • 年月日
      2016-05-22
    • 関連する報告書
      2015 実施状況報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] ベンチュリ管式微細気泡生成装置を用いたアロフェンの微粒化2016

    • 著者名/発表者名
      井上裕三,金子暁子,竹村文男,金川哲也,池 昌俊,阿部豊
    • 学会等名
      日本機械学会関東学生会第55回学生員卒業研究発表講演会
    • 発表場所
      東京工業大学(東京都目黒区)
    • 年月日
      2016-03-10
    • 関連する報告書
      2015 実施状況報告書
  • [学会発表] ベンチュリ管式微細気泡によるアロフェン微粒化に関する研究2015

    • 著者名/発表者名
      井上祐三,金子暁子,竹村文男,池昌俊,金川哲也,阿部豊
    • 学会等名
      日本分析化学会関東支部 第12回茨城地区分生技術交流会
    • 発表場所
      いばらき量子ビーム研究センター(茨城県那珂郡)
    • 年月日
      2015-12-04
    • 関連する報告書
      2015 実施状況報告書
  • [学会発表] ベンチュリ管式オゾンマイクロバブル生成法を用いたレジスト洗浄技術2015

    • 著者名/発表者名
      新井香裕,阿部豊,金子暁子,金川哲也,藤森憲,池昌俊
    • 学会等名
      日本分析化学会関東支部 第12回茨城地区分生技術交流会
    • 発表場所
      いばらき量子ビーム研究センター(茨城県那珂郡)
    • 年月日
      2015-12-04
    • 関連する報告書
      2015 実施状況報告書
  • [学会発表] ベンチュリ管式オゾンマイクロバブルを用いたレジスト除去に関する研究2015

    • 著者名/発表者名
      新井香裕,阿部豊,金子暁子,金川哲也,藤森憲,池昌俊
    • 学会等名
      混相流シンポジウム2015
    • 発表場所
      高知工科大学(高知県香美市)
    • 年月日
      2015-08-04
    • 関連する報告書
      2015 実施状況報告書
  • [学会発表] Development of removal technology using ozone microbubble with a Venturi tube2015

    • 著者名/発表者名
      Yoshihiro Arai, Yutaka Abe, Akiko Kaneko, Tetsuya Kanagawa, Ken Fujimori, Masatoshi Ike
    • 学会等名
      ASME--JSME--KSME Joint Fluids Engineering Conference (AJK2015-FED)
    • 発表場所
      ソウル,韓国
    • 年月日
      2015-07-25
    • 関連する報告書
      2015 実施状況報告書
    • 国際学会
  • [備考] 筑波大学システム情報工学研究科 熱流体制御・計測研究室

    • URL

      http://www.kz.tsukuba.ac.jp/~abe/

    • 関連する報告書
      2017 実績報告書
  • [備考] 熱流体制御計測研究室

    • URL

      http://www.kz.tsukuba.ac.jp/~abe/

    • 関連する報告書
      2016 実施状況報告書 2015 実施状況報告書

URL: 

公開日: 2015-04-16   更新日: 2019-03-29  

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