産業廃棄物処理におけるサスペンジョン流動の動的特性に関する研究

1998 年度 実績報告書

• 研究課題/領域番号: 09355038
• 研究機関: 秋田大学
• 研究代表者: 佐藤 博 秋田大学, 工学資源部, 教授 (00006694)
• 研究分担者: 今井 忠男 秋田大学, 工学資源学部, 助手 (00250895) ; 崔 玉順 秋田大学, 工学資源学部, 講師 (20292360) ; 杉本 文男 秋田大学, 工学資源学部, 助教授 (80124585)
• キーワード: 粒状産業廃棄物 / サズペンジョン流動 / モニタリング / 画像解析 / 圧力損失 / 流動様式 / 堆積限界速度 / 傾斜管路

研究概要

1. 管路内を流れる固体粒子の流動状態が直接目視観察し得ない状況においても、特別な機器を増設せずに、コンピュータで計測データを処理することによって、その流動状態を視覚的な画像として監視するソフトウェアを開発し、その有効性を、画像解析システムを用いた実験により確認した。
なお、開発されたソフトウェアならびに計算方法を用いると、平均流速、吐出し濃度、粒子径などの値が電圧信号として計測されるとき、実際の固体粒子の流動状態に極めて近い模擬的な動画として、流れの状態を把握し得ることから、本研究で提示したモニタリングシステムは実用性の高いものであることが明らかとなった。
2. 粒状固形物スラリーの水力勾配の計算式として、懸濁流修正モデルの式を提案し、その式を用いた計算結果と実験結果とを比較することによって、正確な水力勾配を算定するためにはa)流動様式を数値化すること、b)分配係数の導入が不可欠であること等を明らかにした。
3. ストロボビジョンスコープシステムを用いて管路内の粒子の挙動を解析し、堆積限界速度に及ぼす粒子径、吐出し濃度、輸送管路の傾斜角の影響を実験的に調べた結果、理論的な解析モデルは一部修正される必要があることを明らかにした。

研究成果

• [文献書誌] Cui,Y.,Sato,H.,Sugimoto,F.and Tozawa,Y.: "A Monitoring System for the Slurry Flow in Horizontal Pipes with-Personal Computers" Proceedings of the 3rd International Conference on Materials Engineering for Resources, October 26-28, Akita. 99-100 (1998)
• [文献書誌] 崔 玉順、池田 航、倉 僚太郎、前田 啓彰、佐藤 博、佐藤 勇: "粒状固形物スラリーの流動様式と水力勾配" 平成11年度資源・素材学会 研究・業績発表講演要旨集. 発表予定. (1999)
• [文献書誌] Angel, V.M., Sato, H., Cui, Y., Sato, I: "An Empirical Estimation of Critical Deposit Velocity of Settling Slurry in Inclined Pipes" 平成11年度資源・素材学会 研究・業績発表講演要旨集. 発表予定. (1999)
• [文献書誌] 佐藤 博、竹村 昌太、崔 玉順、杉本 文男、今井 忠男、佐藤 勇: "資料分析に基づく産業廃棄物のパイプライン輸送システムの可能性調査" 平成11年度資源・素材学会 研究・業績発表講演要旨集. 発表予定. (1999)
• [文献書誌] 竹村 昌太、崔 玉順、杉本 文男、今井 忠男、佐藤 勇、佐藤 博: "パイプライン輸送を前提とした下水汚泥焼却灰前処理技術開発" 平成11年度資源・素材学会 研究・業績発表講演要旨集. 発表予定. (1999)