技術内容の詳細

整理番号 st041
テーマ名 超音波特殊反応場を利用した懸濁液中微粒子の沈殿方法
研究担当者
及び連絡先
大川 浩一:秋田大学 工学資源学部地球資源学科 助教
連絡先:秋田大学 産学連携推進機構コーディネーター 森川 茂弘
  E-mail:morikawa@crc.akita-u.ac.jp
研究の概要 超音波照射により水溶液中にキャピティを生成し圧破することで、水および溶存空気からOH、H、Nラジカル等を生成し、それらの結合によりできる硝酸、過酸化水素を酸化剤として使用することで、懸濁液中の微粒子を沈殿させ純粋な状態で回収する。
JST主催新技術説明会(秋田大学;2008.02.22.)で発表
開発の目的 採石場において発生する切削粉末等が混入した懸濁液から、凝集剤等の薬剤を用いずに粉石を沈殿分離し、純粋な鉱石として取り出し、新たな資源として有効活用する。
構成する
技術要素
・コロイド粒子の性質をゼータ電位想定で把握する。
・高周波数超音波を懸濁液に照射して硝酸や過酸化水素をつくる。
・pH調整により懸濁液から鉱石を沈殿分離する。
研究の背景
及び動向
鉱石には重金属など有用な鉱物が含まれている。他方、砕石はそれ自体でも、敷材に添加して鶏舎の消臭と堆肥化に使用したり、湿度を調整する壁材として活用するなど用途は広い。しかしながら、従来は採石場での廃水は凝集沈殿剤を添加して処理しているため資源としての有効活用は望めず、産業廃棄物として廃棄せざるを得なかった。この廃液のゼータ電位を測ったところ、pH4付近まで下げると砕石が沈殿することが分かり、更に、廃液に高周波数の超音波を照射すると硝酸や過酸化水素が発生しpH調整用に使用が可能であることも分かった。
適用可能な
用途
・溶液中の粒子に対して、酸化・還元を利用して沈殿物が得られるので、酸化・還元剤の添加量が削減可能となる。
・周波数を変更することで、粉砕作用や殺菌作用が見込めるため、微細粒子を必要とする素材・材料分野や微生物や菌などを含んだ溶液の殺菌沈殿などを必要とする分野への利用が考えられる。
市場での
優位性
・薬品や生物処理を必要としない廃液処理方法
・純粋な沈殿物が回収できるため資源として有効活用できる
実用化への
課題
・反応条件変更(超音波振動数や出力、濃度、溶液、溶液温度等)による効果の検討
・設備の大型化

シーズ技術一覧へもどる