2017 Fiscal Year Annual Research Report
International R & D on Innovative Measurement Technology to Build Fine Bubble Science
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17H03447
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| Research Institution | Keio University |
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Principal Investigator |
寺坂 宏一 慶應義塾大学, 理工学部(矢上), 教授 (00245606)
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| Co-Investigator(Kenkyū-buntansha) |
藤岡 沙都子 慶應義塾大学, 理工学部(矢上), 講師 (50571361)
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| Project Period (FY) |
2017-04-01 – 2020-03-31
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| Keywords | 気泡 / ファインバブル / ウルトラファインバブル / マイクロバブル / 分離 / オゾン |
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| Outline of Annual Research Achievements |
１．ウルトラファインバブル(UFB)の緩慢凍結濃縮、貯蔵および分離
従来法では分離できない水中のUFBを、本研究で開発した緩慢凍結融解法によって分離できることを確認した。本分離性能に及ぼす凍結速度（冷却速度）と解凍速度の影響を実験的に調べ、十分緩慢な速度でUFB水を凍結させるとUFBのみをほぼ分離できることを明らかにした。
２．オゾンファインバブルによる殺菌性能評価
空気にオゾンを含入させたガスを微細化させたオゾンマイクロバブルを大腸菌を含んだ培養液中に分散させ、オゾン酸化力による大腸菌殺菌を試験した。オゾンファインバブル水ではオゾン溶解水に比べてラジカル生成由来による大腸菌の死滅速度の向上が見られた。
３．ファインバブルの国際共同研究
2017年5月上旬に富山市で気泡に関連した3rd Internatoinal Symposium on Multiscale Multiphase Process Engineeringが開催された。この際に来日したドイツ・ハンブルク工科大学のSchlueter教授（研究協力者）やブラウンシュヴァイク工科大学Krull教授（研究協力者）と共に日独共同研究成果を発表するとともに、今後の共同研究のプランニングを討論した。一方、5月下旬～8月末までカナダ・ダルハウジー大学に滞在し、オゾンファインバブルを活用した工業排水処理の第一人者であるAl Taweel教授（研究協力者）とともに北米でのファインバブル実用化について議論を行った。Schlueter教授・Krull教授（ドイツ）、Al Taweel教授(カナダ)および本研究グループ間で国際ファインバブルコンソーシアム設立に合意した。
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| Current Status of Research Progress |
Current Status of Research Progress
2: Research has progressed on the whole more than it was originally planned.
Reason
平成２９年度取得予定であった「溶存窒素・酸素計」の購入前の性能確認試験で当初予期していなかったサンプル中の副成分の影響が出たため、測定方法の再調整が必要となり購入が次年度に繰り越された。しかし上記装置は本年度予備実験に使用される計画で、主なデータ収集は次年度に予定されていたため研究の進捗には殆ど影響はなく、順調に進展した。これは当初から申請された３年計画の研究内容が、予期せぬ問題が生じても回避できるように十分に練られていたことを示している。
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| Strategy for Future Research Activity |
「溶存窒素・酸素計」はサンプルの調製法を見直すことで、副成分の影響を回避できることが既に明らかになったので、次年度購入し以下の内容を実施する。
マイクロバブルの水中への溶解収縮速度に比べ液中でのガス拡散速度は遅く、気泡消滅後高濃度な点が生じると予測される。そこでマイクロチャネルを用いて、水溶液中でマイクロバブルの溶解収縮速度と消滅後の液中のガス成分の濃度分布測定を行い、水中の溶存ガス高濃度スポットを調べる。またマイクロ気泡塔を用いてマイクロバブル上昇中の溶解挙動を高速度ビデオで観測して理論的に解析する。液体中の気泡観測技術についてはドイツ・ハンブルク工科大学のSchlueter教授（研究協力者）を訪問して議論する。
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