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超音波エネルギーを用いた地中内揮発性有機溶剤の浄化手法の開発

研究課題

研究課題/領域番号 17K06559
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 地盤工学
研究機関熊本大学

研究代表者

椋木 俊文  熊本大学, 大学院先端科学研究部(工), 准教授 (30423651)

研究期間 (年度) 2017-04-01 – 2020-03-31
研究課題ステータス 完了 (2019年度)
配分額 *注記
4,810千円 (直接経費: 3,700千円、間接経費: 1,110千円)
2019年度: 910千円 (直接経費: 700千円、間接経費: 210千円)
2018年度: 1,820千円 (直接経費: 1,400千円、間接経費: 420千円)
2017年度: 2,080千円 (直接経費: 1,600千円、間接経費: 480千円)
キーワード超音波 / 油 / 乳化 / X線CT / 画像解析 / 油汚染 / 粒状材料 / 浄化 / 間隙構造 / CT / 可視化 / 地盤汚染
研究成果の概要

乳化は油と水が化学的・物理的変化によって混ざり合う現象である.超音波の微振動は物質を細分化することで水と油を乳化させる.研究代表者は,一般に油汚染浄化処理後にも残留する油汚染地盤を対象に新しい浄化工法を提案することを目的として,超音波による乳化現象に着目し,地盤材料内部の乳化した油の量の測定法と浄化効率の評価について検討してきた.これまでの研究で予備検討として実施した超音波振動実験中に供試体内部から赤色に染色された残留油が超音波照射後に供試体内部から水と油が乳化した様子が確認できた.これらの観察結果から超音波を用いた残留油による地盤汚染の浄化手法の可能性を見出した.

研究成果の学術的意義や社会的意義

特に砂質系地盤材料中に残存し、不動化に近い状態の油を浄化するためには、汚染地盤を取り出して浄化した後に埋め戻す方法が一番確実であるが、地中深い状態では、そのような方法は様々な障害があることから、新しい手法として超音波を使った地盤浄化手法を検討した。地盤材料中にも超音波が伝達し十分な水の供給があれば、土中内部でも乳化作用を起こさせることができることは、X線CTを使った画像解析によっても定量的に確認することができた。超音波発生装置の高度化と浄化対象域の水循環システムを構築することが、実用化に向けて次のステップと考える。

報告書

(4件)
  • 2019 実績報告書   研究成果報告書 ( PDF )
  • 2018 実施状況報告書
  • 2017 実施状況報告書
  • 研究成果

    (8件)

すべて 2020 2018 2017 その他

すべて 国際共同研究 (3件) 学会発表 (5件)

  • [国際共同研究] The University of Auckland(ニュージーランド)

    • 関連する報告書
      2018 実施状況報告書
  • [国際共同研究] The University of Larrane/The Grenoble University, Alps(フランス)

    • 関連する報告書
      2018 実施状況報告書
  • [国際共同研究] Grenoble University, Alps/The University of Larraine(フランス)

    • 関連する報告書
      2017 実施状況報告書
  • [学会発表] X線CTを用いた超音波による乳化作用を利用した残留油浄化の評価(発表確定)2020

    • 著者名/発表者名
      敷田慎太郎
    • 学会等名
      第55回地盤工学会全国大会
    • 関連する報告書
      2019 実績報告書
  • [学会発表] 画像解析による超微細気放水を用いた油汚染地盤浄化機構の解明2020

    • 著者名/発表者名
      羊 嘉曦
    • 学会等名
      第55回地盤工学会全国大会
    • 関連する報告書
      2019 実績報告書
  • [学会発表] 屈折率の等価性を利用した粒状体の間隙内ガス挙動の可視化2018

    • 著者名/発表者名
      村田 宗一郎
    • 学会等名
      平成29年度土木学会西部支部
    • 関連する報告書
      2017 実施状況報告書
  • [学会発表] 画像解析を用いた異なる温度条件下における砂中の有機溶剤の挙動の評価2017

    • 著者名/発表者名
      竹中 亮
    • 学会等名
      平成29年度土木学会全国大会
    • 関連する報告書
      2017 実施状況報告書
  • [学会発表] CT画像解析による水分保持曲線の評価のための画素寸法の検討2017

    • 著者名/発表者名
      福島大介
    • 学会等名
      平成29年度土木学会全国大会
    • 関連する報告書
      2017 実施状況報告書

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公開日: 2017-04-28   更新日: 2021-02-19  

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