水中ウイルス物理除去における表面特性の影響および支配的因子の探索

表面性质的影响和寻找物理去除水中病毒的主导因素

• 批准号: 21J13089
• 负责人: 安井 碧
• 金额: $ 0.96万
• 依托单位: The University of Tokyo
• 依托单位国家: 日本
• 项目类别: Grant-in-Aid for JSPS Fellows
• 财政年份: 2021
• 资助国家: 日本
• 起止时间: 2021-04-28 至 2023-03-31
• 项目状态: 已结题
• 来源: https://kaken.nii.ac.jp/en/grant/KAKENHI-PROJECT-21J13089/
• 关键词: ウイルス; 膜ろ過; 表面相互作用; 拡張DLVOモデル; 表面特性; 凝集膜ろ過

本年度はウイルスの疎水性評価のために、ミシガン州立大学にてウイルス表面の接触角測定および疎水性の指標としての表面エネルギーの算出を行った。MS2、Qβ、phiX、phi6の四種類のウイルスの精製サンプルに対して測定と計算を行い、ウイルスごとの疎水性の違いを明らかにし、数値的に疎水性を評価することに成功した。これまで吸着試験での吸着量などでしか比較ができていなかったウイルスの疎水性に具体的な数値を与えた。さらに前年度に測定したウイルスのゼータ電位の値とこの疎水性の評価結果を用いて静電相互作用と疎水性相互作用を算出し、拡張DLVO理論により相加的に評価することでウイルスと膜の間の表面相互作用の算出を行った。本研究で用いた拡張DLVOモデルとは、ファンデルワールス相互作用、静電相互作用、疎水性相互作用の三種類の相互作用を実測値から算出し、その和によってエネルギー的に安定なウイルスと膜間の距離を求められる手法である。これによって、どのウイルスと膜、水質の組み合わせでエネルギー的に最もウイルスが取れやすいのかを考察した。拡張XDLVOモデルの結果とそれぞれのウイルスの簡易膜ろ過試験での結果を比較し、表面相互作用がウイルスの膜ろ過除去率に及ぼす影響を評価した。前年度および本年度の研究成果をInternational Water Association(IWA)主催のウェビナー“Advancements in Microbiological Safety for Potable Water Reuse”にて発表した。さらにIWA World Water Congress and Exhibitionにてポスター発表を、第57回日本水環境学会年会にて口頭発表を行った。

This year's はウイルスの疎 Water Evaluation 価のために, ミシガガン State University にてウイルス Table The contact angle of the surface is determined by the water-based index and the surface contact angle is calculated. Measurement and calculation of four types of MS2, Qβ, phiX, and phi6 refined products行い, ウイルスごとの疎水性のviolation いを明らかにし, numerological value of に疎水性をreview価することに成した.これまでsorption test験でのsorption amountなどでしかComparison of ができていなかったウイルスの疎water-based にspecific なnumerical valueを and えた.さらにPrevious year's measurement of したウイルスのゼータpotential の〤とこの疎 Water-based evaluation results を Used いてElectrostatic interaction and 疎Water-based interaction Use を to calculate し and 拡 Zhang DLVO theory to add に 価 す る こ と で ウ イ ル ス と film の の surface interaction の calculate を row っ た. This study used three types of interactions: DLVO DLVO filter, fluorocarbon interaction, electrostatic interaction, and aqueous interaction. The interaction method is used to calculate the distance between the membranes of the し, その and によってエネルギー.これによって, どのウイルスと membrane, water quality group み合わせでエネルギー's もウイルスがtakes れやすいのかをinvestigationした.拡sheetXDLVOモデルのRESULTSをComparison し, Surface interaction がウイルスのfilm ろOverremoval rate に and ぼすEffect を価した. The research results of the previous year and this year are published by the International Water Association (IWA) "Advancements in Microbiological Safety for Potable Water Reuse".さらにIWA World Water Congress and Exhibitionにてポスター発表を、The 57th Annual Meeting of the Japan Water Environment Society にて口発表を行った.

项目成果

ウイルスのMF膜ろ過除去におけるゼータ電位の効果

Zeta电位对MF膜过滤去除病毒的影响

• 发表时间: 2022
• 作者: 安井碧;片山浩之
• 通讯作者: 片山浩之

Applicability of pepper mild mottle virus and cucumber green mottle mosaic virus as process indicators of enteric virus removal by membrane processes at a potable reuse facility

辣椒轻度斑驳病毒和黄瓜绿斑驳花叶病毒作为饮用水再利用设施中膜工艺去除肠道病毒的工艺指标的适用性

• DOI: 10.1016/j.watres.2021.117735
• 发表时间: 2021
• 期刊: Water Research
• 影响因子: 12.8
• 作者: Yasui Midori;Iso Hikaru;Torii Shotaro;Matsui Yasuhiro;Katayama Hiroyuki
• 通讯作者: Katayama Hiroyuki

Michigan State University(米国)

密歇根州立大学（美国）

Virus Rejection by MF, IF and RO Measured at a Potable Reuse Facility

在饮用水再利用设施中通过 MF、IF 和 RO 测量的病毒排斥情况

• 发表时间: 2021
• 作者: Midori Yasui;Hikaru Iso;Shotaro Torii;Yasuhiro Matsui;Hiroyuki Katayama
• 通讯作者: Hiroyuki Katayama

ウイルスの膜ろ過除去における表面相互作用の影響の拡張DLVOモデルによる評価

使用扩展 DLVO 模型评估表面相互作用对膜过滤去除病毒的影响

• 发表时间: 2023
• 作者: Koki Nishimura;Kenichiro tateishi;Tomohiro Uesaka;Nobuo Kimizuka1;Nobuhiro Yanai,;安井碧，Volodymyr Tarabara，片山浩之
• 通讯作者: 安井碧，Volodymyr Tarabara，片山浩之