超音波を用いた排水中VOCの高速分離・完全無害化システム

• 研究課題/領域番号: 20560713
• 研究種目: 基盤研究(C)
• 配分区分: 補助金
• 応募区分: 一般
• 研究分野: 反応工学・プロセスシステム
• 研究機関: 名古屋大学
• 研究代表者: 安田 啓司 名古屋大学, 工学研究科, 准教授 (80293645)
• 研究期間 (年度): 2008 – 2010
• 研究課題ステータス: 完了 (2010年度)
• 配分額: 4,550千円 (直接経費: 3,500千円、間接経費: 1,050千円); 2010年度: 1,040千円 (直接経費: 800千円、間接経費: 240千円); 2009年度: 1,820千円 (直接経費: 1,400千円、間接経費: 420千円); 2008年度: 1,690千円 (直接経費: 1,300千円、間接経費: 390千円)
• キーワード: 反応装置 / 排水処理 / 超音波霧化 / 超音波周波数 / 表面張力 / 粘度 / 超音波キャビテーション / パルス波 / 重ね合わせ / 反応速度 / 音圧 / 粒子速度 / 微粒子添加 / 流動 / 液滴発生量 / 液柱 / 蒸発 / 超音波場の重ね合わせ / KI水溶液

研究概要

水中の揮発性有機化合物を超音波霧化により分離し、分離された有機物質を超音波キャビテーションにより分解する装置の開発を行なった。超音波霧化による分離挙動は液面での有機物質濃度に支配された。超音波周波数が高いほど、霧化流量は低くなり、液滴発生数は高くなった。2つのパルス波超音波を反応器内で重ね合わせる反応器を開発し、反応速度が従来よりも60%高くなった。本装置により水中のVOCを効率的に分離・分解できることが明らかとなった。

研究成果

• [雑誌論文] Ultrasonic Atomization Amount for Different Frequencies (2011)
  • 著者名/発表者名: 安田啓司、本間裕幸、徐崢、朝倉義幸、香田忍
  • 雑誌名: Japanese Journal of Applied Physics VoL50,印刷中
  • NAID: 210000070941
  • 査読あり
• [雑誌論文] 超音波霧化の原理と分離特性 (2011)
  • 著者名/発表者名: 安田啓司
  • 雑誌名: エアロゾル研究 26巻、1号 ページ: 5-10
  • NAID: 130000655174
• [雑誌論文] Ultrasonic Atomization Amount for Different Frequencies (2011)
  • 著者名/発表者名: 安田啓司
  • 雑誌名: Japanese Journal of Applied Physics 巻: 50(未定)
  • NAID: 210000070941
  • 査読あり
• [雑誌論文] Enhancement of Sonochemical Reaction by Dual-pulse Ultrasound (2011)
  • 著者名/発表者名: 安田啓司
  • 雑誌名: Japanese Journal of Applied Physics 巻: 50(未定)
  • NAID: 210000070925
  • 査読あり
• [雑誌論文] 超音波霧化の原理と分離特性 (2011)
  • 著者名/発表者名: 安田啓司
  • 雑誌名: 日本エアロゾル学会 巻: 26(未定)
  • NAID: 130000655174
• [雑誌論文] 超音波霧化量の定量化 (2011)
  • 著者名/発表者名: 安田啓司
  • 雑誌名: 超音波TECHNO 巻: 23(未定)
• [雑誌論文] ソノケミストリーの環境浄化への応用-水環境の改善・修復- (2010)
  • 著者名/発表者名: 安田啓司、香田忍
  • 雑誌名: 日本音響学会誌 66巻、7号 ページ: 325-330
• [雑誌論文] Optimization of Sonochemical Reactors by Measuring Impedance of Transducer and Sound Pressure in Solution (2010)
  • 著者名/発表者名: 安田啓司
  • 雑誌名: Journal of Chemical Engineering of Japan 巻: 43 ページ: 1008-1013
  • NAID: 10028157624
  • 査読あり
• [雑誌論文] ソノケミストリーの環境浄化への応用 -水環境の改善・修復- (2010)
  • 著者名/発表者名: 安田啓司
  • 雑誌名: 日本音響学会誌 巻: 66 ページ: 325-330
• [雑誌論文] 超音波化学反応性能に及ぼす攪拌機の影響 (2010)
  • 著者名/発表者名: 安田啓司
  • 雑誌名: 超音波TECHNO 22 ページ: 44-46
• [雑誌論文] Effect of Agitation Condition on Performance of Sonochemical Reaction (2009)
  • 著者名/発表者名: K.Yasuda
  • 雑誌名: Jpn. J. Appl. Phys 48
  • NAID: 210000067138
  • 査読あり
• [雑誌論文] 超音波による化学物質の分解と反応器の開発 (2009)
  • 著者名/発表者名: 安田啓司
  • 雑誌名: The Chemical Times 212 ページ: 2-7
• [雑誌論文] 超音波を利用する物質分解 (2008)
  • 著者名/発表者名: 安田啓司
  • 雑誌名: 化学工学会誌 72 ページ: 625-627
  • NAID: 10024389748
• [雑誌論文] Development of a Large Sonochemical Reactor at a High Frequency (2008)
  • 著者名/発表者名: Y. Asakura, K. Yasuda, D. Kato, Y. Kojima, S. Koda
  • 雑誌名: Chemical Engineering Journal 41 ページ: 339-343
  • 査読あり
• [学会発表] Development of Large-scale Sonochemical Reactors at High Frequency (2010)
  • 著者名/発表者名: 安田啓司、朝倉義幸、香田忍
  • 学会等名: 2010 International Chemical Congress of Pacific Basin Societies.
  • 発表場所: Hawaii, USA
  • 年月日: 2010-12-16
• [学会発表] Effect of Frequency on Droplet Generation of Ultrasonic Atomization (2010)
  • 著者名/発表者名: 安田啓司
  • 学会等名: 2010 International Chemical Congress of Pacific Basin Societies
  • 発表場所: Hawaii Convention Center(ハワイ)
  • 年月日: 2010-12-16
• [学会発表] Development of Large-scale Sonochemical Reactors at High Frequency (2010)
  • 著者名/発表者名: 安田啓司
  • 学会等名: 2010 International Chemical Congress of Pacific Basin Societies
  • 発表場所: Hawaii Convention Center(ハワイ)
  • 年月日: 2010-12-16
• [学会発表] ディアルパルス超音波を用いた超音波化学反応の促進 (2010)
  • 著者名/発表者名: 徐崢、安田啓司
  • 学会等名: 第31回超音波エレクトロニクスの基礎と応用に関するシンポジウム
  • 発表場所: 明治大
  • 年月日: 2010-12-07
• [学会発表] Effect of Frequency on Ultrasonic Atomization (2010)
  • 著者名/発表者名: 安田啓司
  • 学会等名: 31th Symposium on Ultrasonic Electronics
  • 発表場所: 明治大学(東京都)
  • 年月日: 2010-12-07
• [学会発表] Enhancement of Sonochemical Reaction by Dual-Pulse Ultrasound (2010)
  • 著者名/発表者名: 安田啓司
  • 学会等名: 31th Symposium on Ultrasonic Elcctronics
  • 発表場所: 明治大学(東京都)
  • 年月日: 2010-12-07
• [学会発表] 超音波霧化に及ぼす溶媒種の影響 (2010)
  • 著者名/発表者名: 安田啓司
  • 学会等名: 第19回ソノケミストリー学会
  • 発表場所: 東京工業大学(東京都)
  • 年月日: 2010-10-21
• [学会発表] 矩形型ソノリアクターにおける反応特性に及ぼす操作条件の影響 (2010)
  • 著者名/発表者名: 安田啓司
  • 学会等名: 第19回ソノケミストリー学会
  • 発表場所: 東京工業大学(東京都)
  • 年月日: 2010-10-21
• [学会発表] Enhancement of Sonochemical Effect by Superposition of Pulsed Ultrasound (2010)
  • 著者名/発表者名: 安田啓司
  • 学会等名: 第19回ソノケミストリー学会
  • 発表場所: 東京工業大学(東京都)
  • 年月日: 2010-10-21
• [学会発表] Amount of Droplet Generation in Ultrasonic Atomization (2010)
  • 著者名/発表者名: 安田啓司
  • 学会等名: The 13th Asia Pacific Confederation of Chemical Engineering Congress
  • 発表場所: Howard International House(台北)
  • 年月日: 2010-10-08
• [学会発表] Amount of Droplet Generation in Ultrasonic Atomization (2010)
  • 著者名/発表者名: 安田啓司、本間裕幸、朝倉義幸、香田忍
  • 学会等名: The 13th Asia Pacific Confederation of Chemical Engineering Congress
  • 発表場所: Taipei, Taiwan
  • 年月日: 2010-10-07
• [学会発表] 超音波霧化量に及ぼす周波数と溶液種の影響 (2010)
  • 著者名/発表者名: 安田啓司
  • 学会等名: 化学工学会 第42回秋季大会
  • 発表場所: 同志社大学(京都府)
  • 年月日: 2010-09-08
• [学会発表] 超音波照射により発生する液滴量に及ぼす超音波周波数の影響 (2010)
  • 著者名/発表者名: 安田啓司
  • 学会等名: 日本混相学会年会講演会2010
  • 発表場所: 静岡大学(静岡県)
  • 年月日: 2010-07-17
• [学会発表] 超音波により生じる液滴発生量の定量化 (2010)
  • 著者名/発表者名: 安田啓司、本間裕幸
  • 学会等名: 化学工学会 第75年会
  • 発表場所: 鹿児島大学(鹿児島県)
  • 年月日: 2010-03-20
• [学会発表] 超音波照射により生じる液滴発生量の定量化 (2009)
  • 著者名/発表者名: 本間裕幸、安田啓司
  • 学会等名: 第87期 日本機械学会流体工学部門 講演会
  • 発表場所: 名古屋工業大学(愛知県)
  • 年月日: 2009-11-08
• [学会発表] Effect of Agitation Condition on Performance of Sonochemical Rbaction (2008)
  • 著者名/発表者名: K. Yasuda, K. Matsuura, H. Horizoe
  • 学会等名: 29th Symposium on Ultrasonic Electronics
  • 発表場所: Sendai, Japan
  • 年月日: 2008-11-13
• [図書] Handbook on Applications of Ultrasound : Sonochemistry for Sustainability, Taylor & Francis, Cap.22, Development of Sonochemical Reactor (2011)
  • 著者名/発表者名: 安田啓司、香田忍
  • 出版者: 印刷中
• [図書] Handbook on Applications of Ultrasound : Sonochemistry for Sustainability (Cap.22 Development of Sonochemical Reactor) (2011)
  • 著者名/発表者名: 安田啓司
  • 出版者: Taylor & Francis(未定)
• [備考]
  • URL: http://www.nuce.nagoya-u.ac.jp/L10/