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Application of advanced oxidation process combining microbubbles and plasma to decentralized low carbon sewage treatment facility

微泡与等离子体相结合的高级氧化工艺在分散式低碳污水处理设施中的应用

基本信息

批准号：
21K05879
负责人：
松山史憲
金额：
$ 2.66万
依托单位：
Sasebo National College of Technology
依托单位国家：
日本
项目类别：
Grant-in-Aid for Scientific Research (C)
财政年份：
2021
资助国家：
日本
起止时间：
2021-04-01 至 2024-03-31
项目状态：
已结题

来源：
https://kaken.nii.ac.jp/en/grant/KAKENHI-PROJECT-21K05879/
关键词：
促進酸化法液中放電プラズママイクロバブル水質浄化

项目摘要

本研究では，家庭用を想定した小型浄化槽の低炭素化を実現するために，独自設計の流体混合器を用いたマイクロバブルとプラズマを融合した促進酸化法を提案し研究を行ってきた．実用化のためには，気泡界面プラズマ形成機構の理解や高効率化と共に反応を制御することが必要不可欠である．そのため，プラズマ生成条件（印加電圧・電流、溶液ph、気泡径・量）と分解処理速度の関係性を実験により明らかにし，最終的には難分解性モデル物質分解反応の制御に挑む．本年度は昨年度に引き続き，高効率化を目指した装置内部の改良を行うとともに，処理液の物性による印加電圧・電流の違いを測定し，得られた成果は以下の3点である．(1)昨年度は，銅棒とその同心円状に設置されたワッシャーへと構造の改良を進めたが，さらに放電機構の検証を行い，ワッシャーのエッジ部を増加させることで，インジゴカルミン水溶液の酸化（脱色）実験において，脱色完了時間を3分短縮できた．(2)印加電圧とパルス数の処理効率への影響を調査するために，電流×電圧値とパルス数の積を一定にして比較実験を行った結果，処理効率に対しては印加電圧よりもパルス数がより支配的に作用することが分かった．(3)処理液の物性が印加電圧・電流に及ぼす影響を調査するため，人工海水をモデルに1～3％とその濃度を変化させて実験を行ったところ，電気伝導率が増加することと，表面張力の低下および気泡界面への影響により発生する気泡径が小さくなることから，水道水の場合に比べて1.4～2.2倍高い電圧を印加しなければプラズマ生成に至らないことが明らかとなった．

In this study, the household use of a miniature chemical tank, a low-carbon tank, a low-carbon tank, and a separate design of the fluid mixer were used to design the fluid mixer to promote the fusion of the fluid mixer and to promote the acidizing process. The formation mechanism of the bubble interface system understands that it is necessary for the high-rate system to control the temperature, and the generation conditions (Inca electric current, solution ph, bubble diameter) and decomposition speed, temperature, temperature and temperature. The most important decomposable materials are decomposed and controlled. This year, last year, it was introduced that the internal equipment of the equipment was improved, the physical properties of the equipment were improved, and the electrical current was measured. (1) the results of the test are as follows. (1) Last year. The machine is used to improve the performance of the machine, the machine is operated, the machine is operated, and the part of the machine is added to the machine. The equipment is acidified (decolorized) and the solution is acidified. After 3 minutes of decolorization, there is a short period of time. (2) the operating rate of the Inca electric power plant has a negative effect on the performance of the decolorization, and the results of the current × thermal cycle are positively compared to the results of the comparison. The operation rate is very high. (3) the physical properties of the liquid, the physical properties, the electrical current, the temperature, the The surface pressure is low, the bubble interface is sensitive, the bubble diameter is small, and the water supply is 1.4 times higher than that of 2.2 times higher than that of electrical equipment.