バイオマス燃焼炉からのナノ粒子排出を抑制するポンプレス集じん装置の開発

• 研究課題/領域番号: 25550054
• 研究種目: 挑戦的萌芽研究
• 配分区分: 基金
• 研究分野: 環境技術・環境負荷低減
• 研究機関: 金沢大学
• 研究代表者: 畑 光彦 金沢大学, 環境デザイン学系, 准教授 (00334756)
• 研究分担者: 古内 正美 金沢大学, 環境デザイン学系, 教授 (70165463)
• 連携研究者: 大谷 吉生 金沢大学, 自然システム学系, 教授 (10152175) ; 関口 和彦 埼玉大学, 理工学研究科, 准教授 (50312921)
• 研究期間 (年度): 2013-04-01 – 2015-03-31
• 研究課題ステータス: 完了 (2014年度)
• 配分額: 3,770千円 (直接経費: 2,900千円、間接経費: 870千円); 2014年度: 1,170千円 (直接経費: 900千円、間接経費: 270千円); 2013年度: 2,600千円 (直接経費: 2,000千円、間接経費: 600千円)
• キーワード: バイオマス燃焼 / 集じん / ナノ粒子 / エアロゾル / 大気汚染 / 充填層フィルタ / 薪ストーブ / 薪ボイラー / バイオマス

研究成果の概要

ポンプレス集じん装置の開発にあたり，繊維層フィルタより捕集効率が低いが安価で耐久性が高い充填層フィルタ技術を応用し，ドラフト気流のみで駆動するPM0.1を50%以上捕集する可能性を検討した。
基礎実験から，従来のろ過理論との整合性を確認し，設定目標を満たす条件を発見した。また，薪ストーブの燃焼温度と排ガス流速の関係を調査し，これも従来の理論との整合性を確認した。この温度条件と捕集効率から，ポンプレス集じん装置が十分実現可能であることが確認されたため，その設計条件をもとに装置を設計・試作し，基礎実験を行った。

研究成果

• [雑誌論文] Development of PM0.1 Personal Sampler for Evaluation of Personal Exposure to Aerosol Nanoparticles (2015)
  • 著者名/発表者名: T. Thongyen, M. Hata, A. Toriba, T. Ikeda, H. Koyama, Y. Otani, M. Furuuchi
  • 雑誌名: Aerosol and Air Quality Research 巻: 15 号: 1 ページ: 180-187
  • DOI: 10.4209/aaqr.2014.05.0102
  • 査読あり
• [雑誌論文] Characteristics of nanoparticles emitted from burning of biomass fuels (2014)
  • 著者名/発表者名: M. Hata, J. Chomanee, T. Thongyen, L. Bao, S. Tekasakul, P. Tekasakul, Y. Otani, M. Furuuchi
  • 雑誌名: Journal of Environmental Sciences 巻: 26 号: 9 ページ: 1913-1920
  • DOI: 10.1016/j.jes.2014.07.005
  • 査読あり
• [雑誌論文] Chemical characteristics of size-resolved aerosols in winter in Beijing (2014)
  • 著者名/発表者名: K. Sun, Y. Qu, Q. Wu, T. Han, J. Gu, J. Zhao, Y. Sun, Q. Jiang, Z. Gao, M. Hu, Y. Zhang, K. Lu, S. Nordmann, Y. Cheng, L. Hou, H. Ge, M. Furuuchi, M. Hata, X. Liu
  • 雑誌名: Journal of Environmental Sciences 巻: 26 号: 8 ページ: 1641-1650
  • DOI: 10.1016/j.jes.2014.06.004
  • 査読あり
• [雑誌論文] 慣性フィルターサンプラーを用いた大気中超微小粒子捕集時における有機ガス吸着量の評価 (2014)
  • 著者名/発表者名: 桜井 健治, 関口 和彦, 王 青躍, 古内 正美, 畑 光彦
  • 雑誌名: エアロゾル研究 巻: 29 ページ: 119-123
  • NAID: 130004837986
  • 査読あり
• [学会発表] Emission Loads from Agricultural Residue Burning in Thailand (2014)
  • 著者名/発表者名: W. Phairuang, K. Fukae, S. Uehara, M. Hata, M. Furuuchi
  • 学会等名: International Aerosol Conference (IAC2014)
  • 発表場所: 釜山
  • 年月日: 2014-08-28 – 2014-09-02
• [学会発表] Development of a High Volume Particle Size Classifier for Nanopartic (2014)
  • 著者名/発表者名: Z. Tong, T. Thongyen, A. Toriba, M. Hata, L. Bao, Y. Otani, M. Furuuchi, T. Ikeda, H. Koyama
  • 学会等名: International Aerosol Conference (IAC2014)
  • 発表場所: 釜山
  • 年月日: 2014-08-28 – 2014-09-02
• [学会発表] Monitoring of Aerosol Nanoparticles using a Condensation Particle Counter with PM0.1 Inertial Filter (2014)
  • 著者名/発表者名: T. Thongyen, M. Hata, T. Ikeda, H. Koyama, Y. Otani, M. Furuuchi
  • 学会等名: International Aerosol Conference (IAC2014)
  • 発表場所: 釜山
  • 年月日: 2014-08-28 – 2014-09-02
• [学会発表] Granular Bed Filtration of Nanoparticles Emitted from Biomass Burning (2014)
  • 著者名/発表者名: M. Furuuchi and M. Hata
  • 学会等名: 5th International Conference on Nanotechnology: Fundamentals and Applications (ICNFA'14)
  • 発表場所: プラハ
  • 年月日: 2014-08-11 – 2014-08-13
• [学会発表] Online Marketing of Concentrations of Aerosol Nanoparticles and Associated Black Carbon Using CPC and Black Carbon Monitor with PM0.1 Inertial Filter (2014)
  • 著者名/発表者名: T. Thongyen, M. Hata, Y. Otani, M. Furuuchi, T. Ikeda, H. Koyama
  • 学会等名: 5th International Conference on Nanotechnology: Fundamentals and Applications (ICNFA'14)
  • 発表場所: プラハ
  • 年月日: 2014-08-11 – 2014-08-13
• [学会発表] PM0.1 High Volume Air Sampler for Ambient Nanoparticles (2014)
  • 著者名/発表者名: T. Zhang, T. Thongyen, A. Toriba, M. Hata, L. Bao, Y. Otani, T. Ikeda, H. Koyama, and M. Furuuchi
  • 学会等名: Conference on Aerosol Technology 2014 (AT2014)
  • 発表場所: カールスルーエ
  • 年月日: 2014-06-16 – 2014-06-18
• [学会発表] PM0.1 Personal Sampler for Evaluation of Personal Exposure to Aerosol Nanoparticles (2014)
  • 著者名/発表者名: M. Furuuchi, T. Thongyen, M. Hata, L. Bao, A. Toriba, T. Ikeda, H. Koyama, and Y. Otani
  • 学会等名: Conference on Aerosol Technology 2014 (AT2014)
  • 発表場所: カールスルーエ
  • 年月日: 2014-06-16 – 2014-06-18
• [学会発表] Development of a high volume particle size classifier for collecting nanoparticles (2014)
  • 著者名/発表者名: Z. Tong, T. Thongyen, A. Toriba, M. Hata, L. Bao, Y. Otani, M. Furuuchi, T. Ikeda, H. Koyama
  • 学会等名: 7th World Congress on Particle Technology (WCPT7)
  • 発表場所: 北京
  • 年月日: 2014-05-19 – 2014-05-22
• [学会発表] Development and Application of a Personal Sampler for Evaluation of Personal Exposure to PM0.1 (2014)
  • 著者名/発表者名: T. Thongyen, M. Hata, A. Toriba, L. Bao, T. Ikeda, H. Koyama, Y. Otani, M. Furuuchi
  • 学会等名: 7th World Congress on Particle Technology (WCPT7)
  • 発表場所: 北京
  • 年月日: 2014-05-19 – 2014-05-22
• [学会発表] Environmental Loads from Biomass Combustion related to Agriculture and Agro-industries in Thailand (2014)
  • 著者名/発表者名: W. Phairuang, K. Fukae, S. Uehara, M. Hata, M. Furuuchi
  • 学会等名: 7th World Congress on Particle Technology (WCPT7)
  • 発表場所: 北京
  • 年月日: 2014-05-19 – 2014-05-22
• [学会発表] Measurement of Nano-particle Size Distribution generated from Wood Biomass Combustion (2014)
  • 著者名/発表者名: M. Hata, P. Tekasakul, S. Tekasakul, L. Bao, M. Furuuchi
  • 学会等名: 7th World Congress on Particle Technology (WCPT7)
  • 発表場所: 北京
  • 年月日: 2014-05-19 – 2014-05-22
• [学会発表] Size distribution of nanoparticles from small scale biomass combustions (2014)
  • 著者名/発表者名: 畑 光彦
  • 学会等名: International Conference of PM2.5 & Energy Security 2014
  • 発表場所: 同志社大学
• [学会発表] 木質バイオマス燃焼起源ナノ粒子の生成挙動と特性に関する考察 (2013)
  • 著者名/発表者名: 畑 光彦
  • 学会等名: 日本エアロゾル学会第30回エアロゾル科学・技術研究討論会
  • 発表場所: 京都大学
• [学会発表] インベントリ分析に基づくバイオマス燃焼の環境影響評価 (2013)
  • 著者名/発表者名: 深江恒佑
  • 学会等名: 日本エアロゾル学会第30回エアロゾル科学・技術研究討論会
  • 発表場所: 京都大学
• [学会発表] 大流量PM 0.1 サンプラの開発 (2013)
  • 著者名/発表者名: 畑 光彦
  • 学会等名: 日本エアロゾル学会第30回エアロゾル科学・技術研究討論会
  • 発表場所: 京都大学