太陽エネルギを利用した塩類を含む農業用水の淡水化技術に関する研究

1999 Fiscal Year Annual Research Report

• Project/Area Number: 10660246
• Research Institution: Tokyo University of Agriculture
• Principal Investigator: 玉木 浩二 東京農業大学, 地域環境科学部, 教授 (70011921)
• Co-Investigator(Kenkyū-buntansha): 田島 淳 東京農業大学, 地域環境科学部, 講師 (30188239) ; 加藤 雅義 東京農業大学, 地域環境科学部, 講師 (20078223) ; 吉村 正敬 東京農業大学, 地域環境科学部, 助教授 (30078141) ; 樹野 淳也 東京農業大学, 地域環境科学部, 助手 (40297594)
• Keywords: 塩類土壌 / 太陽エネルギー / 農業用水 / 太陽熱蒸留 / 水蒸気灌がい / 溜池 / 脱塩 / タイ

Research Abstract

本研究では,塩類土壌地域における太陽エネルギーによる農業用水の取得方法について,太陽熱蒸留システムに着目し研究を行った.昨年度までの研究結果より,蒸発効率を向上させるためには,蒸発部と凝縮部を分離し温度差を大きくすることが有効であることがわかった.そこで,蒸発部と凝縮部を分離させたシステムを開発した.このシステムでは,蒸発部で発生した湿り空気を凝縮部である土壌に直接送気し凝縮させる.この凝縮方法を水蒸気灌漑と呼ぶこととした.
本年度は,現地調査及びプロトタイプによる基礎実験を行い,次のような結論を得た.
(1)凝縮装置の実験より,凝縮量は湿り空気と凝縮槽との温度差に関係し指数関数的に増加することが認められた.
(2)湿り空気と凝縮部の温度差を大きく保つことが重要であり,そのためには,湿り空気の温度を上げることや,凝縮部の温度を下げることが考えられる.湿り空気の温度を上げるためには,熱損失を極力少なくする工夫や集熱器などと組み合わせることが有効と思われる.また,凝縮部の温度を下げるためには強制冷却や,土壌深部への低熱源の利用が有効と思われる.
(3)以上のような問題点を解決すると,塩類を多量に含んだ溜池水の脱塩が効率よく行うことができ,農業への有効利用が図れるであろう.さらに,地下水位を制御する太陽電池駆動の排水ポンプなどと組み合わせることにより,生物生産活動を通してタイ東北部のような塩類土壌の修復に役立つことが期待される.