Sterilization of mold by ozoneless barrier discharge using water column electrodes and its application to hydroponics

水柱电极无臭氧阻挡放电霉菌灭菌及其在水培中的应用

• 批准号: 22K04067
• 负责人: 門脇 一則
• 金额: $ 2.66万
• 依托单位: Ehime University
• 依托单位国家: 日本
• 项目类别: Grant-in-Aid for Scientific Research (C)
• 财政年份: 2022
• 资助国家: 日本
• 起止时间: 2022-04-01 至 2026-03-31
• 项目状态: 未结题
• 来源: https://kaken.nii.ac.jp/grant/KAKENHI-PROJECT-22K04067/
• 关键词: 水柱電極; 誘電体バリア放電; 高導電性水溶液; 殺菌; 水耕栽培; 高電圧; 放電; 菌類

水耕栽培における高導電性の養液中に残存する真菌や細菌を，オゾンを発生させない放電技術で不活化させる。本手法が栽培溶液中の菌類に対する殺菌効果を有する一方で，生産物である野菜類がオゾンによる成長阻害を引き起こされないことを実験的に明らかにする。肥料を含む栽培養液は高い導電性を有するがゆえに，養液中で放電プラズマを進展させることは困難である。そこで本研究では，放水用ノズルから細線状に吐出された養液を水柱電極として用い，これとガラスバリアとのギャップ間で放電を引き起こすという手法を提案する。本手法が独創的であることの理由のもう一つは，死滅の機序について，電流由来なのかあるいはラジカル由来なのかについて議論することができる点にある。システムを回路的に見れば，負荷は水抵抗，空気ギャップとガラスのコンデンサである。抵抗値，キャパシタンス，角周波数をパラメータとすれば，これらの調整により水で消費される熱エネルギーと，プラズマ中の荷電粒子群に投入されるエネルギーの比を変更できる。１年目，水柱電極を用いた放電現象の基礎特性を把握することを目的として，青色染料（インジゴカルミン水溶液）を模擬溶液として，染料脱色のエネルギー効率に対する導電率の影響を調べた。一般的な放電処理では導電率の上昇とともにエネルギー効率は低下する。これに対し本手法を用いた場合には導電率とエネルギー効率との関係はV字特性を示し，導電率がある値以上になると，導電率の上昇とともにエネルギー効率も上昇する傾向が認められた。このようなV字特性を示す理由を，等価回路モデルを用いて説明した。次に，大腸菌を含む塩化ナトリウム水溶液を用いて，殺菌処理能力を調査した。その結果，塩化ナトリウム濃度の上昇に伴い大腸菌殺菌に要する時間が短縮されるという興味深い実験事実を得た。

In hydroponic culture, fungi and bacteria remain in the highly conductive culture solution, and the process of fermentation and fermentation is not activated. The method can be used for preventing the growth of wild vegetables in culture solution. The fertilizer contains high conductivity in the culture medium. In this study, a method for discharging water from a water column electrode in the form of a thin line was proposed. This technique is original, and the reason for death is opposite. The mechanism of death is opposite. The origin of current is opposite. The origin of current is opposite. The discussion is opposite. In the case of the circuit, the load is resistant to water, and the air pressure is high. The number of charged particles in the charged particles is adjusted according to the change in the number of angular waves. In the past year, the basic characteristics of water column electrode were grasped, and the influence of cyan dye (aqueous solution) on conductivity was adjusted. The conductivity of a common metal is increased and the conductivity is decreased. In this case, the conductivity of the material is higher than that of the material. The reason why the V character is used is explained in the following way: In addition, the ability of E. coli to treat bacteria was investigated by using aqueous solutions containing E. coli. As a result, the increase in the concentration of Escherichia coli was accompanied by a shortening of the time required for the production of Escherichia coli.

项目成果

水柱電極を用いた誘電体バリア放電による食塩水中の大腸菌の殺菌

使用水柱电极进行介质阻挡放电对盐水中的大肠杆菌进行灭菌

• 发表时间: 2022
• 作者: 片岡 洋志，弓達 新治，尾崎 良太郎;野澤 彰;門脇 一則;片岡 洋志，弓達 新治，尾崎 良太郎，野澤 彰，門脇 一則
• 通讯作者: 片岡 洋志，弓達 新治，尾崎 良太郎，野澤 彰，門脇 一則

トマト種子内部に侵入したかいよう病菌に対する誘電体バリア放電の殺菌効果

介质阻挡放电对侵入番茄种子的溃疡病菌的杀菌效果

• 发表时间: 2022
• 作者: 片岡 洋志，弓達 新治，尾崎 良太郎;野澤 彰;門脇 一則;片岡 洋志，弓達 新治，尾崎 良太郎，野澤 彰，門脇 一則;菊川 穂高，弓達 新治，尾崎 良太郎，野澤 彰，松岡 啓太，瓦 朋子，門脇 一則
• 通讯作者: 菊川 穂高，弓達 新治，尾崎 良太郎，野澤 彰，松岡 啓太，瓦 朋子，門脇 一則

Effect of Conductivity on Dye Decolorization by Dielectric Barrier Discharge Using a Water Column Electrode

电导率对水柱电极介质阻挡放电染料脱色的影响

• DOI: 10.1541/ieejfms.143.123
• 发表时间: 2023
• 期刊: IEEJ Transactions on Fundamentals and Materials
• 作者: 高橋 達也;弓達 新治;尾崎 良太郎;門脇 一則
• 通讯作者: 門脇 一則

水柱電極を用いた誘電体バリア放電による色素の脱色に対する導電率の影響

电导率对水柱电极介质阻挡放电染料脱色的影响

• 发表时间: 2022
• 作者: 片岡 洋志，弓達 新治，尾崎 良太郎;野澤 彰;門脇 一則;片岡 洋志，弓達 新治，尾崎 良太郎，野澤 彰，門脇 一則;菊川 穂高，弓達 新治，尾崎 良太郎，野澤 彰，松岡 啓太，瓦 朋子，門脇 一則;高橋 達也，弓達 新治，尾崎 良太郎，門脇 一則
• 通讯作者: 高橋 達也，弓達 新治，尾崎 良太郎，門脇 一則

水中のクモノスカビ胞子の不活化処理における水上パルス放電とオゾンバブリングとの比較

水中脉冲放电与臭氧鼓泡灭活水中蜘蛛霉菌孢子的比较

• 发表时间: 2023
• 作者: 片岡 洋志，弓達 新治，尾崎 良太郎;野澤 彰;門脇 一則
• 通讯作者: 門脇 一則