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ウルトラファインバブルのスケール防止機能の解明

研究課題

研究課題/領域番号 16K00586
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 環境技術・環境負荷低減
研究機関龍谷大学

研究代表者

奥田 哲士  龍谷大学, 理工学部, 准教授 (60343290)

研究期間 (年度) 2016-04-01 – 2019-03-31
研究課題ステータス 完了 (2018年度)
配分額 *注記
4,680千円 (直接経費: 3,600千円、間接経費: 1,080千円)
2018年度: 910千円 (直接経費: 700千円、間接経費: 210千円)
2017年度: 910千円 (直接経費: 700千円、間接経費: 210千円)
2016年度: 2,860千円 (直接経費: 2,200千円、間接経費: 660千円)
キーワードウルトラファインバブル / 除去 / 脆化 / 生成抑制 / スケール / ナノバブル / 尿石 / 付着強度 / 剥離 / ポーラス化 / 脆さ / 生成制御 / オゾン / 汚染物質除去
研究成果の概要

UFB(ウルトラファインバブル:ナノバブル)による尿石付着抑制・剥離効果として、人工尿を用いての尿石付着抑制効果の調査、および付着抑制効果の機構解明、さらに実トイレ排水を用いたUFB有無でのスケール蓄積や膜洗浄における比較試験を行った。尿石付着抑制試験では、人工尿を用いた数か月の試験から、スケールの脆化と洗浄効果向上の効果を持つことを明らかにした。洗浄についてはさらに浄水膜を用いた固形物の蓄積防止について検討し、実河川水を用いた試験よりUFBを洗浄液(蒸留水)に存在させた場合において、UFB無しに比べて顕著なファウラント除去効果を見出し、熱を併用した洗浄の有用性を定量的に明らかにした。

研究成果の学術的意義や社会的意義

本研究により、尿石が脆くなることで剥離性が向上することがわかり、配管や膜ファウリングなどの各種洗浄における蓄積性の汚れ(付着物)の抑制や剥離労力の削減が可能であることを実証した。そのメカニズムも検討したため、社会的意義として、通水方法や洗浄方法、またその条件の改善や最適化に資する知見を得た。学術的には、UFBによる個体生成時の脆化についての知見を蓄積でき、気液固の3相の界面反応の複雑さを解き明かす一片の知見を得た。

報告書

(4件)
  • 2018 実績報告書   研究成果報告書 ( PDF )
  • 2017 実施状況報告書
  • 2016 実施状況報告書
  • 研究成果

    (8件)

すべて 2019 2018 2017 2016

すべて 雑誌論文 (6件) (うち査読あり 4件) 学会発表 (2件) (うち国際学会 1件)

  • [雑誌論文] Long-term pilot plant study using direct chlorination for biofouling control of a chlorine-resistant polyamide reverse osmosis membrane2019

    • 著者名/発表者名
      Manalo Cervinia V.、Ohno Masaki、Nishimoto Sunao、Okuda Tetsuji、Nakai Satoshi、Nishijima Wataru
    • 雑誌名

      DESALINATION AND WATER TREATMENT

      巻: 138 ページ: 57-67

    • DOI

      10.5004/dwt.2019.23319

    • 関連する報告書
      2018 実績報告書
  • [雑誌論文] ウルトラファインバブルが尿石生成に及ぼす影響2018

    • 著者名/発表者名
      奥田哲士、松井知士、橋本くるみ、上田義勝、中井智司、西嶋渉
    • 雑誌名

      混相流

      巻: 31 ページ: 11-18

    • NAID

      130006731325

    • 関連する報告書
      2017 実施状況報告書
  • [雑誌論文] Enhancement Effects of Cationic Contaminants from Bacteria on Cake Layer Formation and Biofouling on an RO Membrane2017

    • 著者名/発表者名
      Shun Yamanouchi, Eri Nasuno, Masaki Ohno, Chigusa Okano, Ken-ichi Iimura, Tetsuji Okuda, Wataru Nishijima, and Norihiro Kato
    • 雑誌名

      Biotechnology and Bioprocess Engineering

      巻: 43 号: 3 ページ: 281-286

    • DOI

      10.1007/s12257-017-0093-4

    • 関連する報告書
      2017 実施状況報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] Effect of coexisting metal ions on the degradation of polyamide reverse osmosis membrane by hypochlorite treatment2016

    • 著者名/発表者名
      Cervinia V. Manalo, Masaki Ohno, Tetsuji Okuda, Satoshi Nakai, Wataru Nishijima
    • 雑誌名

      Journal of Water Environmental Technology

      巻: 15 ページ: 308-318

    • 関連する報告書
      2016 実施状況報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] Rapid novel test for the determination of biofouling potential on reverse osmosis membranes2016

    • 著者名/発表者名
      Cervinia V. Manalo, Masaki Ohno, Tetsuji Okuda, Satoshi Nakai, Wataru Nishijima
    • 雑誌名

      Water Science and Technology

      巻: 73 号: 12 ページ: 2978-2985

    • DOI

      10.2166/wst.2016.159

    • 関連する報告書
      2016 実施状況報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] Optimum reaction ratio of coal fly ash to blast furnace cement for effective removal of hydrogen sulfide2016

    • 著者名/発表者名
      Asaoka S., Okamura H., Kim K., Hatanaka Y., Nakamoto K., Hino K., Oikawa T., Hayakawa S., Okuda T.
    • 雑誌名

      Chemosphere

      巻: 168 ページ: 384-389

    • DOI

      10.1016/j.chemosphere.2016.10.070

    • NAID

      120005855980

    • 関連する報告書
      2016 実施状況報告書
    • 査読あり
  • [学会発表] Application and potential of Ultrafine Bubble2018

    • 著者名/発表者名
      Tetsuji Okuda
    • 学会等名
      6th International Conference & Exhibition on Asdvanced & Nano Materials
    • 関連する報告書
      2018 実績報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] 松井知士2018

    • 著者名/発表者名
      ナノバブルによるスケールの防止および除去
    • 学会等名
      化工学会
    • 関連する報告書
      2017 実施状況報告書

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公開日: 2016-04-21   更新日: 2020-03-30  

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