紫外発光ダイオードを用いた水処理装置の開発

2013 年度 研究成果報告書

• 研究課題/領域番号: 24760427
• 研究種目: 若手研究(B)
• 配分区分: 基金
• 研究分野: 土木環境システム
• 研究機関: 東京大学
• 研究代表者: 小熊 久美子 東京大学, 工学(系)研究科(研究院), 講師 (00361527)
• 研究期間 (年度): 2012-04-01 – 2014-03-31
• キーワード: 浄水処理 / 消毒 / 紫外線 / 発光ダイオード / UV-LED

研究概要

無水銀光源として注目される紫外線発光ダイオード（UV-LED）を備えた小型浄水消毒装置を試作し、その性能を微生物不活化実験により評価した。実験の結果、UV-LEDは水中微生物（大腸菌、大腸菌ファージ）の不活化に有効であること、特に発光ピーク波長265nmおよび280nmのUV-LED素子が消毒光源として有望であること、UV-LED素子の自己発熱が発光効率を低下させるため装置設計において放熱性に配慮を要すること、流水式装置では水の流動条件が不活化効果に著しく影響すること、などが明らかとなった。本研究により、UV-LEDを用いた水消毒装置の有効性と将来の研究・開発へ向けた課題が明らかとなった。

研究成果

• [雑誌論文] Comparison between chlorination and UV disinfection of untreated wastewater after disasters (2014)
  • 著者名/発表者名: Kumiko Oguma, Jatuwat Sangsanont, and Hiroyuki Katayama
  • 雑誌名: Journal of Water and Environment Technology 巻: (in press)
  • 査読あり
• [雑誌論文] Effects of Natural Organic Matter and Nitrate on the Behavior of NDMA during UV Irradiation and Chloramination (2014)
  • 著者名/発表者名: Hiroshi Sakai, Tatsuro Takamatsu, Kumiko Oguma, Michio Murakami, Koji Kosaka, Mari Asami, Satoshi Takizawa
  • 雑誌名: Journal of Water Supply : Research and Technology-AQUA 巻: (in press)
  • 査読あり
• [雑誌論文] Household Survey of Installation and Treatment Efficiency of Point-of-Use Water Treatment Systems in Hanoi, Vietnam (2014)
  • 著者名/発表者名: An Thuan Do, Keisuke Kuroda, Takeshi Hayashi, Tran Thi Viet Nga, Kumiko Oguma, Satoshi Takizawa
  • 雑誌名: Journal of Water Supply : Research and Technology-AQUA 巻: 63(2) ページ: 154-161
  • DOI: 10.2166/aqua.2013.011
  • 査読あり
• [雑誌論文] Application of UV light emitting diodes to batch and flow-through water disinfection systems (2013)
  • 著者名/発表者名: Kumiko Oguma, Ryo Kita, Hiroshi Sakai, Michio Murakami and Satoshi Takizawa
  • 雑誌名: Desalination 巻: 328 ページ: 24-30
  • 査読あり
• [雑誌論文] Effects of salinity on photoreactivation of Escherichia coli after UV disinfection (2013)
  • 著者名/発表者名: Kumiko Oguma, Kentaro Izaki and Hiroyuki Katayama
  • 雑誌名: Journal of Water and Health 巻: 11(3) ページ: 457-464
  • 査読あり
• [雑誌論文] 水中の共存物質がN-ニトロソジメチルアミンの紫外線分解と再生成に及ぼす影響 (2013)
  • 著者名/発表者名: 高松達朗、酒井宏治、小熊久美子、小坂浩司、浅見真理、滝沢智
  • 雑誌名: 水環境学会誌 巻: 36(6) ページ: 175-181
  • 査読あり
• [学会発表] 紫外発光ダイオード(UV-LED)を用いた外照式水処理装置の開発と性能評価 (2014)
  • 著者名/発表者名: 喜多諒、小熊久美子、酒井宏治、滝沢智
  • 学会等名: 第48回日本水環境学会年会
  • 発表場所: 東北大学、宮城県
  • 年月日: 2014-03-17
• [学会発表] 紫外発光ダイオードを利用した水の消毒 : 研究動向と将来展望 (2013)
  • 著者名/発表者名: 小熊久美子、喜多諒、酒井宏治、滝沢智
  • 学会等名: 第16回日本水環境学会シンポジウム
  • 発表場所: 琉球大学、沖縄県
  • 年月日: 2013-11-09
• [学会発表] Evaluation of Water Disinfection Systems using UV Light Emitting Diodes (2013)
  • 著者名/発表者名: Kumiko Oguma, Ryo Kita, Hiroshi Sakai, Michio Murakami, Satoshi Takizawa
  • 学会等名: World congress of International Ozone Association and International Ultraviolet Association
  • 発表場所: ラスベガス,アメリカ合衆国
  • 年月日: 2013-09-24
• [学会発表] A mathematical model to determine the fluence rate distribution in a UV reactor containing ultraviolet Light Emitting Diodes (2013)
  • 著者名/発表者名: James R. Bolton and Kumiko Oguma
  • 学会等名: World congress of International Ozone Association and International Ultraviolet Association
  • 発表場所: ラスベガス,アメリカ合衆国
  • 年月日: 2013-09-22
• [学会発表] UV disinfection : Current Status and Future Perspectives (2013)
  • 著者名/発表者名: Kumiko Oguma
  • 学会等名: IWA Aspire 2013 Workshop, International Water Association
  • 発表場所: 大田,韓国
  • 年月日: 2013-09-11