| 研究概要 |
高圧水中ウォータージェットにより誘起されるキャビテーションの有機化合物に対する基礎的な分解能力を明らかにすることを目的として,H17年度に開発した高圧水中ウォータージェット分解実験装置を用いて水深300m相当までの環境圧力下でシュウ酸の分解実験を行い,その分解能に及ぼす吐出圧力,環境圧力およびノズル開角の影響を調査した.また,従来の超音波振動子による方法で得られた結果との分解効率の比較も行なった.本研究で得られた主な知見は以下のようである.
1.水中ウォータージェットにより誘起されるキャビテーションにより水深300m相当までの高圧水中下においてもシュウ酸の分解が可能である.
2.いずれの環境圧力においても,吐出圧力が大きいほどシュウ酸の分解速度が大きい.また,いずれの吐出圧力においても,環境圧力が小さいほどシュウ酸の分解速度が大きい.これは,吐出圧力が大きく,環境圧力が小さいほど水中ウォータージェットにより誘起されるキャビテーションの量が増大し,その結果,より多くのラジカルが生成されるためである.従って,環境圧力が大きい原位置においても吐出圧力を大きくすることで,分解速度の向上が可能である.
3.本研究で用いたノズルでシュウ酸の分解速度が最も大きかったのは,開角が全角で60°のホーン型ノズルであった.これは,水中ウォータージェットにより生ずるキャビテーションの量がノズルの開角に依存しており,開角が全角で60°の時に生ずるキャビテーション量が最も大きくなるためと考えられる.
4.超音波振動子法に比べ水中ウォータージェットを用いる本方法の方が単位エネルギー当たりの分解量が格段に大きい.従って,本方法は超音波振動子法に比べ少ないエネルギーで効率よく分解を行なうことができる.
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