世界初難分解性有機化合物PFOSの処理法の確立および産業応用のための大容量処理

• 研究課題/領域番号: 15K18023
• 研究種目: 若手研究(B)
• 配分区分: 基金
• 研究分野: 電力工学・電力変換・電気機器
• 研究機関: 熊本大学
• 研究代表者: 王 斗艶 熊本大学, パルスパワー科学研究所, 准教授 (30508651)
• 研究期間 (年度): 2015-04-01 – 2017-03-31
• 研究課題ステータス: 完了 (2016年度)
• 配分額: 4,160千円 (直接経費: 3,200千円、間接経費: 960千円); 2016年度: 780千円 (直接経費: 600千円、間接経費: 180千円); 2015年度: 3,380千円 (直接経費: 2,600千円、間接経費: 780千円)
• キーワード: 放電プラズマ / 難分解性有機化合物 / ナノ秒パルス放電 / パルスパワー / ナノ秒放電 / 大容量水処理 / 大容量処理 / 高効率化 / ナノ秒放電プラズマ

研究成果の概要

本研究は、パルス放電プラズマを用いて、難分解性有機化合物の大容量処理を目指したものである。まず、処理液供給方法を絶縁型シャワーヘッド式とすることで、化学的活性種をより多く生成する放電領域へ処理液溶液を接触させ、処理効率を向上した。次に、雰囲気ガスとして使用する酸素ガスの流量を二桁低減することに成功し、産業応用時の大容量処理において重要なキャリアガスの大幅節約を実現した。また、処理容器の並列化を図った結果、同じ処理率においては処理効率約1.5倍、処理速度約3倍という優れた性能を達成でき、目的としていた処理容量の向上を実現した。実験結果より算出した処理能力は、約4L/hとなる。

研究成果

• [雑誌論文] Behavior of Pulsed Streamer Discharge in a Wire-Plate Electrode with varied Gap Distances (2017)
  • 著者名/発表者名: K. Nakamura, D. Wang, T. Namihira
  • 雑誌名: International Journal of Plasma Environmental Science & Technology 巻: 印刷中
  • 査読あり
• [雑誌論文] Influence of Pulsed Electric Field to Leaf Lettuce Evaluated on Chlorophyll Fluorescence Measurement Using Pulsed-Amplitude-Modulated Fluorometer (2016)
  • 著者名/発表者名: T. Sonoda, Y. Higashi, Y. Yamada, D. Wang, T. Namihira, H. Akiyama
  • 雑誌名: International Journal of Plasma Environmental Science & Technology 巻: 未定
  • 査読あり / オープンアクセス
• [雑誌論文] Generation of Atmospheric-Pressure Dry- and Mist- Plasma Jets and Their Effects on HeLa Cells (2016)
  • 著者名/発表者名: T. Sonoda, K. Umeda, D. Wang, T. Namihira, and H. Akiyama
  • 雑誌名: Plasma Medicine 巻: 未定
  • 査読あり / オープンアクセス
• [雑誌論文] 2.5パルス電界印加を活用した植物の生育促進、4.3干潟海洋有害生物のパルスパワー駆除 (2015)
  • 著者名/発表者名: 王斗艶
  • 雑誌名: 電気学会技術報告「パルスパワーおよび放電の農水系利用」 巻: 1350
  • 査読あり
• [雑誌論文] ナノ秒パルス電源とそのスイッチング技術 (2015)
  • 著者名/発表者名: 王斗艶，浪平隆男，秋山秀典
  • 雑誌名: 静電気学会誌 巻: Vol.39, No.6 ページ: 230-236
  • 査読あり
• [雑誌論文] Decomposition of Toluene Using Nanosecond- Pulsed-Discharge Plasma Assisted With Catalysts (2015)
  • 著者名/発表者名: A. Ogasawara, J. Han, K. Fukunaga, J. Wang, D. Wang, T. Namihira, M. Sasaki, H. Akiyama, and P. Zhang
  • 雑誌名: IEEE Transactions on Plasma Science 巻: Vol.43, No.10 ページ: 3461-3469
  • 査読あり / 国際共著
• [学会発表] Applications to Plants and Marine Products Industry Using Pulsed High Voltages and Plasmas (2017)
  • 著者名/発表者名: D. Wang
  • 学会等名: 34th Symposium on Plasma Precessing (SPP34) / The 29th Symposium on Plasma Science for Materials
  • 発表場所: Sapporo, Japan
  • 年月日: 2017-01-16
  • 招待講演
• [学会発表] Pulsed Power Technology and Its Applications (2017)
  • 著者名/発表者名: D. Wang
  • 学会等名: 3rd IOP Publishing Young Researchers' Meeting: Frontiers in Fundamental and Applied Physics
  • 発表場所: Tokyo, Japan
  • 国際学会 / 招待講演
• [学会発表] FUNDAMENTAL PROPERTIES OF ORGANIC ACID TREATMENT IN WATER DROPLETS BY A NANOSECOND PULSED DISCHARGE IN ATMOSPHERIC OXYGEN (2016)
  • 著者名/発表者名: S. KODAMA
  • 学会等名: 21th International Conference on Gas Discharges and their Applications
  • 発表場所: Nagoya, Japan
  • 年月日: 2016-09-11
  • 国際学会
• [学会発表] EFFECTS OF WIRE DIAMETER ON PULSED STREAMER DISCHARGE USING WIRE-PLATE ELECTRODE (2016)
  • 著者名/発表者名: YUSEI NAGATA
  • 学会等名: 21th International Conference on Gas Discharges and their Applications
  • 発表場所: Nagoya, Japan
  • 年月日: 2016-09-11
  • 国際学会
• [学会発表] ADSORPTION EFFECT ON TOLUENE REMOVAL USING NANOSECOND PULSED DISCHARGE PLASMA ASSISTED WITH MNOX CATALYSTS (2016)
  • 著者名/発表者名: A. OGASAWARA
  • 学会等名: 21th International Conference on Gas Discharges and their Applications
  • 発表場所: Nagoya, Japan
  • 年月日: 2016-09-11
  • 国際学会
• [学会発表] DEVELOPMENT OF HIGH VOLTAGE MICROSECOND PULSE CHARGER USING SI-THYRISTOR FOR NANOSECOND PULSE DISCHARGE SYSTEM (2016)
  • 著者名/発表者名: T. MIYAZAKI
  • 学会等名: 21th International Conference on Gas Discharges and their Applications
  • 発表場所: Nagoya, Japan
  • 年月日: 2016-09-11
  • 国際学会
• [学会発表] OPTIMIZING REACTOR DESIGN FOR OZONE GENERATION USING NANOSECOND PULSED DISCHARGE PLASMA BY TAGUCHI METHOD (2016)
  • 著者名/発表者名: S. KORI
  • 学会等名: 21th International Conference on Gas Discharges and their Applications
  • 発表場所: Nagoya, Japan
  • 年月日: 2016-09-11
  • 国際学会
• [学会発表] POSITIVE AND NEGATIVE POLARITIES OF NANOSECONDS PULSED DISCHARGE IN COMPRESSED AIR (2016)
  • 著者名/発表者名: H. SATO
  • 学会等名: 21th International Conference on Gas Discharges and their Applications
  • 発表場所: Nagoya, Japan
  • 年月日: 2016-09-11
  • 国際学会
• [学会発表] Persistent organic pillutants treatment in wastewater using nano-seconds pulsed non-thermal plasma (2016)
  • 著者名/発表者名: S. KODAMA
  • 学会等名: 10th International Symposium on Non-Thermal/Thermal Plasma Pollution Control Technology and Sustainable Energy
  • 発表場所: Florianopolis, Brazil
  • 年月日: 2016-09-01
  • 国際学会
• [学会発表] Ozone generation by nanoseconds pulsed discharge in compressed air (2016)
  • 著者名/発表者名: H. Sato
  • 学会等名: 10th International Symposium on Non-Thermal/Thermal Plasma Pollution Control Technology and Sustainable Energy
  • 発表場所: Florianopolis, Brazil
  • 年月日: 2016-09-01
  • 国際学会
• [学会発表] Air Pollution Control Using Nanoseconds Pulsed Discharge Plasma (2015)
  • 著者名/発表者名: Junkai Han, Akihiko Ogasawara, Jinlong Wang, Douyan Wang, Takao Namihira, Mitsuru Sasaki, Hidenori Akiyama and Pengyi Zhang
  • 学会等名: The 4th International Conference on Environmental Simulation and Pollution Control
  • 発表場所: Beijing, China
  • 年月日: 2015-11-02
  • 国際学会
• [学会発表] Dependence of MnOx Catalyst Position on Toluene Decomposition using Nanosecond Pulsed Discharge Plasma (2015)
  • 著者名/発表者名: Junkai Han, Akihiko Ogasawara, Jinlong Wang, Douyan Wang, Takao Namihira, Mitsuru Sasaki, Hidenori Akiyama and Pengyi Zhang
  • 学会等名: ICRP-9/GEC-68/SPP-33
  • 発表場所: Hawaii, USA
  • 年月日: 2015-10-12
  • 国際学会