マイクロバブルの特性と活用法について

マイクロバブルの特性とその活用

■マイクロバブルの 特性とその活用

「マイクロバブル」は、目に見えないほどの小さな気泡です。 

普通の 泡は、金魚のエアーポンプのように(下図イラスト左側)水中で ブクブクして 水面に上

がっていきます。それに対して、マイクロバブルは、あまりに小さいため 浮かび上がる浮力が小

さく水中にとどまってしまい、傍目に水が白く濁ったように見えます。

泡は同じ体積でみると 小さきほど表面積が増えるのと、表面張力が強くなるため他の物質を吸着

する力が強くなります。また、泡自体が『負』に帯電し他の+の電荷を帯びた異物(有害物質

など)と吸着し電荷を奪い取ります。 

この泡、時間が経つと次第に収縮し消滅してしまいますが、その過程で 泡に高温、高圧の状態が

生まれます。このエネルギーが有害物質を分解するのです。つまり、燃やすと同じ酸化作用がち

さな気泡できています(圧壊現象)。

イメージ図(出典:産総研高橋正好氏)

マイクロバブルを活用した理由

OH ラジカル・・・活性酸素と呼ばれる分子種のなかでは最も反応性、酸化力が 強くあらわれる

 

象です。 気泡により水中の酸素量は高く維持(溶存酸素量)され、小さなかたまりで 溶け込

 

んでいる水中の有害溶解物は、マイクロバブルの力でより細かく分解(クラスター化)されてい

 

きます。

水の腐敗や汚泥化防止、水質浄化に役立ち、受水タンク、配管等の 洗浄になるものと考えていま

す。私どもは、創業以来 これらの特性である酸化促進現象などを活用し、当初、高性能な湿式ス

クラバで、有害物質の処理に 役立つ装置の開発を行ってきました。特に、有害物質とマイクロバ

ブルとの高効率の接触と接触時間を出来るだけ多く、長く保てるよう、また、物質の比重値、空

気抵抗値などを考え、風速2,5mほどで装置内でサイクロン状態を作り、遠心分離を働かせ側

壁、底プレート板等に衝撃をもって叩きつけることで強制的に分解(圧壊現象)を生じさせるら

れると考えています。この仕組みを『ジオシリーズ』として一般産業分野において活用が出来

る可能性を求めています。 

 

下は、塗料がマイクロバブルに触れると性質が瞬間に変化することを示しています。

塗料を水に入れるとベットリとした状態で、これを手ですくうと手に付いてしまいます     

塗料はいくら洗っても 簡単には取れず、工業石けんが必要になります 

マイクロバブル水に触れた塗料は、瞬間にサラサラの粉状になり、触っても手に付きません   

水で洗い流すときれい
に洗い流れていきます

   湿式スクラバー、ベンチュリーなどの方式は塗料を水に力ずくで混ぜ込んでいます。     オーバースプレーされた塗料は、発生源で捕集し処理することが悪臭や粉じん飛散を     防ぐ方法と考えています。


← ↑ ベンチュリー方式では、塗料

がヘドロ状態になるまで水で撹

拌されています。スラッジは一部

乾燥してダクトやファンに付着

後戸外へ排出されていきます。  

マイクロバブルと塗料がどのような接触をして、どのエリアで反応を起こすのか透明な装置を作りテストを繰り返しながら最適化を確認してきました(2009年秋)。


赤色の塗料をスプレーガンで噴霧し、装置の中に吸い込ませていきます          

白く見えるマイクロバブルと赤色の塗料がサイクロン状態の中で接触し撹拌されている状態     


現在の装置は、ステンレス製で中を見ることはできません。      

ご教授頂いている機関

「当社は、装置開発で、マイクロバブルの研究者、産業技術総合研究所 高橋正好氏の 指導を仰いでいます。参考:独立行政法人 産業技術総合研究所 環境管理部門 高橋正好氏ホームページ  「小さな泡の不思議な世界」    

注:説明に必要な情報や図等は、参照させて頂いております。

研究開発プロジェクト実証実験

神奈川県産業労働局 産業部産業振興課

実証実験に参加しています。