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難分解性物質分解の高速化に向けた水面上誘電体バリア放電による水処理技術の開発

研究課題

研究課題/領域番号 16K06226
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 電力工学・電力変換・電気機器
研究機関徳島大学

研究代表者

寺西 研二  徳島大学, 大学院社会産業理工学研究部(理工学域), 准教授 (80435403)

研究分担者 下村 直行  徳島大学, 大学院社会産業理工学研究部(理工学域), 教授 (90226283)
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
4,940千円 (直接経費: 3,800千円、間接経費: 1,140千円)
2018年度: 650千円 (直接経費: 500千円、間接経費: 150千円)
2017年度: 1,040千円 (直接経費: 800千円、間接経費: 240千円)
2016年度: 3,250千円 (直接経費: 2,500千円、間接経費: 750千円)
キーワード誘電体バリア放電 / 難分解性物質 / 水処理 / 酢酸 / OHラジカル
研究成果の概要

放電プラズマによる難分解性物質分解の高速化と高効率化を目的とし,放電空間の大面積化が可能な誘電体バリア放電(DBD)による水処理技術の開発を行った。本水処理装置は,難分解性物質を含む処理水を平板電極表面上に水膜として供給し,水膜表面でDBDを発生させて難分解性物質を分解する構造である。電極表面上の水膜形成に重要な電極間距離調整機構を構築し,水処理装置の操作性向上を図った。アルゴンを放電ガスとし,放電ギャップ長を短くすることでインジゴカルミン水溶液の脱色ならびに酢酸の分解効率を向上させることができた。脱色ならびに分解効率の向上は,短ギャップ化によるOHラジカルの生成促進が要因の一つと結論づけた。

研究成果の学術的意義や社会的意義

本研究では,アルゴンガスを用いた誘電体バリア放電(DBD)を,薄膜状に形成した処理対象水面上で生成し,ギャップ長を短くすることで,難分解性物質の分解効率を向上させることができた。今後は目的・用途に応じて水処理装置の大規模化を行うことで,難分解性物質分解の高速化や,OHラジカルを効率よく生成できる放電ガスを模索することで,さらなる分解効率向上が期待できる。これにより,放電プラズマによる水処理技術の早期実用化に貢献できる可能性がある。

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

    (5件)

すべて 2019 2017 その他

すべて 学会発表 (4件) (うち国際学会 1件) 備考 (1件)

  • [学会発表] 模擬空気を原料とした誘電体バリア放電水処理装置による酢酸の分解2019

    • 著者名/発表者名
      寺西 研二,米沢 昌紘,長濱 蒼,浜田 俊輔,下村 直行,鈴木 進
    • 学会等名
      平成31年電気学会全国大会
    • 関連する報告書
      2018 実績報告書
  • [学会発表] アルゴン誘電体バリア放電によるインジゴカルミン水溶液の脱色特性2017

    • 著者名/発表者名
      寺西 研二,村田 啓輔,米沢 昌紘,下村 直行
    • 学会等名
      平成29年電気学会全国大会
    • 発表場所
      富山大学(富山県富山市)
    • 年月日
      2017-03-15
    • 関連する報告書
      2016 実施状況報告書
  • [学会発表] Decomposition of Acetic Acid Solution by Dielectric Barrier Discharge2017

    • 著者名/発表者名
      Kenji Teranishi, Murata Keisuke, Yonezawa Masahiro and Naoyuki Shimomura
    • 学会等名
      33rd International Conference on Phenomena in Ionized Gases
    • 関連する報告書
      2017 実施状況報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] 水面上で生成したアルゴン誘電体バリア放電による酢酸の分解2017

    • 著者名/発表者名
      米沢 昌紘, 村田 啓輔, 寺西 研二, 下村 直行
    • 学会等名
      平成29年度電気関係学会四国支部連合大会
    • 関連する報告書
      2017 実施状況報告書
  • [備考] 徳島大学 研究者総覧

    • URL

      http://pub2.db.tokushima-u.ac.jp/ERD/person/155803/profile-ja.html

    • 関連する報告書
      2018 実績報告書 2017 実施状況報告書 2016 実施状況報告書

URL: 

公開日: 2016-04-21   更新日: 2020-03-30  

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