研究課題
申請者らのこれまでの研究の結果、全く新しい非塩素系殺菌技術として、独自技術である『超音波を用いたマイクロバブル生成技術』を用いてオゾンをマイクロバブル化し、液体中を効果的に殺菌する手法を開発した。この方法では別の非塩素系殺菌技術である『オゾン殺菌』の化学的殺菌効果と『超音波殺菌』の物理的殺菌効果が一度のプロセスで得られ、高い殺菌効果を示すことがこれまでの研究で明らかになっている。本年度は主に『超音波オゾンマイクロバブルによる促進酸化効果の検証』と『殺菌能力評価』を中心に研究を行った。まず、『超音波オゾンマイクロバブル』は、超音波による殺菌効果とオゾンによる殺菌効果を足し合わせた以上の強い殺菌効果を示しており、この殺菌効果の増強はマイクロバブル中のオゾンが強制振動することによって分解し、ラジカル生成が促進されているためと思われる。したがって本年度はラジカル発生時にルミノールが発光することを利用して発光強度によるラジカル発生量の定性的な検証や、ボルツマンフィットを用いたオゾンの液中への溶解量および水中での分解量の算出を行なった。その結果、超音波をオゾンマイクロバブルに加えることによりラジカル生成量が明らかに増加していることを検証した。また、『超音波オゾンマイクロバブル』の殺菌能力評価として、純水中および不純物含有水中の大腸菌、純水中の枯草菌芽胞および一般生菌に対する不活化効果の検証を行った。その結果、超音波オゾンマイクロバブル処理は、従来のオゾン気泡を供給する処理や超音波のみを加える処理に比べ、いずれの菌においても不活化効果が最も高かった。純水中の大腸菌においては、オゾン分子の直接酸化が不活化の主要因であることを実験より示し、不純物含有水中の大腸菌、純水中の枯草菌芽胞および一般生菌においては、自己分解時に生成されるラジカルの間接酸化が不活化の主要因であることを実験より示した。
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Journal of the Japanese Society for Experimental Mechanics
巻: 11 ページ: 116-121
Proceedings of 6th International Symposium on Advanced Science and Technology in Experimental Mechanics
巻: 1(CD-ROM) ページ: 87
