2019 Fiscal Year Research-status Report
Establishment of water-saving salt removal system by extension of the surface suction leaching method
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19K06291
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| Research Institution | Tottori University |
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Principal Investigator |
猪迫 耕二 鳥取大学, 農学部, 教授 (60243383)
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| Co-Investigator(Kenkyū-buntansha) |
野波 和好 鳥取大学, 農学部, 准教授 (20704795)
齊藤 忠臣 鳥取大学, 農学部, 准教授 (70515824)
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| Project Period (FY) |
2019-04-01 – 2022-03-31
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| Keywords | 除塩 / 塩類集積 / 乾燥地 / 農地修復 |
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| Outline of Annual Research Achievements |
表層吸引溶脱法では，少量の水を土壌表面に供給した少量の水で部分的に集積した塩を溶解し，その溶液が下層に流下する前に吸引溶脱する．これを1サイクルとして，所定の除塩率が得られるまで給水と吸引を繰り返す．本法で効率的な除塩を行うには，この給水と吸引に関する諸条件を最適に決定する必要がある．
2019年度は，表層吸引溶脱法の最適運転条件を決定するために水分・溶質移動プログラムであるHYDRUS-2D/3Dを用いた数値実験を行った．本法では，水と塩の移動は土壌表層に限定される．そこで，数値実験では，直径40㎝，高さ50㎝の表層土壌領域を対象に，給水過程と吸引過程における水と塩の挙動を精査した．計算では，土壌カラム上端に表層吸引溶脱装置の直径30㎝の土壌挿入部の設置を想定した．上部境界条件として，土壌挿入部と土壌との境界に時間変動の圧力水頭を与え，給水時に-1㎝，吸引時に-1000cmとして，給水時間を3通り，吸引時間を6通りに変化させた．下部境界条件は自由排水条件とした．土壌カラム側面への水分移動はないものと仮定した．本装置の運転時間は比較的短いため，挿入部外の地表面からの蒸発はないものとした． 土壌塩分の初期条件として表層2㎝の塩の集積層を想定した．実験結果は表層土壌の除塩率80％に達した時の給水量，運転サイクル数で評価した．その結果，節水的な運転を行うには，短い給水時間と長い吸引時間の組み合わせが良いことが明らかとなった．しかし，給水時間と吸引時間の間には最適な組み合わせが存在し，長すぎる吸引時間は逆に給水量の増大をもたらすことが明らかとなった．数値実験の結果，15秒給水に対して600秒の吸引時間が最適との結果を得た．
また，拡張した表層吸引溶脱装置を実装した自走式除塩作業機を開発し，試作機を組み立てた．さらに，本装置の運転制御に必要な可変圧力制御装置の設計を行った．
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| Current Status of Research Progress |
Current Status of Research Progress
3: Progress in research has been slightly delayed.
Reason
最適条件の探索は予定通りに実施できたが，表層吸引溶脱装置を実装した自走式除塩作業機の開発に時間を要したため，除塩装置の制御システムの試作に着手できなかった．
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| Strategy for Future Research Activity |
自走式除塩作業機の組み立てと制御システムの設計までは実施できているので，速やかに除塩装置の制御システムの試作を行う．次いで，製作した試作機を用いて模擬塩類集積土壌における除塩性能の評価試験を行い，2019年度に決定した最適条件の検証を行う．
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| Causes of Carryover |
表層吸引溶脱装置を実装した自走式除塩作業機の開発に時間を要したため，除塩装置の制御システムの試作に着手できず，そのための物品費が支出できなかった．作業機の開発の目途はついたので，速やかに制御システム構築のための物品を購入する．
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Research Products
(1 results)
