2010 Fiscal Year Annual Research Report
ガスの透気性と吸着性を同時に満たす土壌脱臭槽の土壌構造デザイン
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22380135
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| Research Institution | Tokyo University of Agriculture and Technology |
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Principal Investigator |
東城 清秀 東京農工大学, 大学院・農学研究院, 教授 (40155495)
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| Co-Investigator(Kenkyū-buntansha) |
斎藤 広隆 東京農工大学, 大学院・農学研究院, 准教授 (70447514)
須永 薫子 都留文科大学, 文学部, 非常勤講師 (10405087)
帖佐 直 東京農工大学, 大学院・農学研究院, 准教授 (10355597)
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| Keywords | 土壌脱臭 / 土壌微細構造 / ガス移動 / 透気性 / ガス吸着 |
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| Research Abstract |
土壌脱臭法は装置構造が簡便で製造コスト・運転コストの安価な手法であるが、メンテナンスを怠ると容易に通気性能や脱臭性能が変動するため、臭気の苦情も多く、課題を残してきた。申請者らは、土壌槽に通気するガスの透気性を精密に測定するシステムを開発し、取り扱いが難しい黒ボク土について、土壌含水率と透気性の密接な関係を透気係数によって示した。本研究では、黒ボク土に有機物などの補助剤を加えて構造化することで、ガスの透気性とガス成分の吸着性を同時に満足し、安定的な性能と稼働エネルギーを節減できる新たな土壌槽を提案する。また、その構造的特徴を物質移動シミュレーションによって明らかにするとともに、構造化の優位性を微細形態学的観察や空気流動イメージング解析により示すことを目的としている。
実規模に近いサイズの土壌サンプルのガス透気性を測定できるように透気性試験装置を改造した。黒ボク土を供試して、ダルシー式が成り立つ範囲の通気圧力を確認した。供試土壌の充填後に水の吸水と排水操作を加えたサンプルに通気し、通気過程で減少する土壌水分、通気風量、通気圧力の変化データを連続的に収集し、土壌水分と透気係数の関係を明らかにした。土壌中を空気が通過する際に土壌粒子が動的に変動する状態を観察する仕組みについて検討した。また、土壌の微細構造変化を観察するため、モデル土壌および実際の土壌で採取したハードロームの不攪乱試料を用いて連続薄片を作成した。
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