水中微小気泡内放電による水質環境の改善

2001 年度 実績報告書

• 研究課題/領域番号: 12305018
• 研究機関: 佐賀大学
• 研究代表者: 山部 長兵衛 佐賀大学, 理工学部, 教授 (30093082)
• 研究分担者: 林 信哉 佐賀大学, 理工学部, 助手 (40295019) ; 猪原 哲 佐賀大学, 理工学部, 講師 (90260728) ; 佐藤 三郎 佐賀大学, 科学技術共同開発センター, 助教授 (80264141) ; 古部 敏也 岩尾磁器工業(株), 企画開発室, 研究員
• キーワード: 水中気泡内放電 / 水処理 / オゾン / オゾナイザ / 活性ラジカル / OHラジカル / 脱色 / パルスパワー

研究概要

本研究は、水中に発生させた微小気泡(約1mmの径)内にパルスパワー発生技術により生じた高電圧パルスを印加して放電を発生させることにより、オゾン、酸素原子、H_2O_2およびOHラジカルなどの活性ラジカルを発生することから始まる。更に、これらの活性ラジカルを用いて上水、下水などの水処理に利用し、その可能性を調べることである。その結果、次のことが明らかとなった。
(1)原料ガスに酸素を用いて、精製水中の実験において、気泡内放電により生成したオゾンのうち、水槽から排出されたガス中のオゾン濃度は最大で約6.42g/Nm^3であった。一方、水中オゾン濃度は約0.3mg/lであった。
(2)発光分光法によりOHラジカルの生成を確認し、電源部充電電圧の増加とともにOHラジカルも比例的に増加した。
(3)H_2O_2濃度は放電継続時間を増加すると比例的に増加した。
(4)青色を呈するインジゴカルミン水溶液が本方式により脱色することが確かめられた。

研究成果

• [文献書誌] 見市知昭, 林信哉, 猪原哲, 佐藤三郎, 山部長兵衛: "水中気泡内放電によるオゾン生成"電気学会 論文誌. A121・5. 448-452 (2001)
• [文献書誌] N.Hayashi, C.Yamabe et al.: "Treatment of Volatile Organic Compound by Positive Streamer Corona Using a Series Gap"Jpn.J.Appl.Phys. (part1). 40・10. 6104-6108 (2001)
• [文献書誌] Joanna Pawlat, Chobei Yamabe et al.: "Studies on Electrical Discharge Effects in a Foaming Environment"Jpn.J.Appl.Phys. (part1). 40・12. 7061-7066 (2001)
• [文献書誌] Hee-sung AHN, Chobei YAMABE, et al.: "Fundamental Investigation on Ozone Generation Characteristics Using Superimposed Discharge"プラズマ応用科学. 9. 120-127 (2001)
• [文献書誌] Seiji Baba, Chobei Yamabe, et al.: "Method of Ozonation Scheme"The 15th Ozone World Congress. I. 77-81 (2001)
• [文献書誌] Tomoaki Miichi, Chobei Yamabe et al.: "Generation of radicals using discharge inside bubbles in water for water treatment"The 15th Ozone World Congress. III. 148-155 (2001)