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2018 年度 実績報告書

液-気-化学連成場における地盤内のファインバブル挙動の解明

研究課題

研究課題/領域番号 16H04411
研究機関日本大学

研究代表者

竹村 貴人  日本大学, 文理学部, 教授 (30359591)

研究分担者 濱本 昌一郎  東京大学, 大学院農学生命科学研究科(農学部), 准教授 (30581946)
斎藤 広隆  東京農工大学, (連合)農学研究科(研究院), 教授 (70447514)
研究期間 (年度) 2016-04-01 – 2019-03-31
キーワードファインバブル / 二酸化炭素 / 移流・分散
研究実績の概要

これまでに行なわれている地盤工学分野でのファインバブルの研究の大半は汚染物質の浄化(分離)能力やCO2態FBの地盤内での中和性・貯留性に注目したものであり,ファインバブルの地盤内移動機構に関しては,学術的に十分理解されていない点が多い.さらに,FBの移動領域の推定や持続性の予測に活用できるモデル構築に関する研究も極めて少ないのが現状である.そのため,本研究では,ファインバブル(気泡径 数十nm~数十0μm)を用いて,固・液界面におけるファインバブルの吸着・脱離・捕捉現象,気泡態ファインバブルの液相における溶解平衡反応と間隙水中イオン類との化学反応,気泡態および溶存態ファインバブルの物質移動としての移流・分散現象に焦点を当て,気・液・化学連成場におけるFBの地盤内移動モデル構築することを目的とした室内試験及び原位置試験を行い,ファインバブルの挙動についての解明を試みた.平成30年度は,実地盤への適用と解析手法の確立に関する研究を行なった.原位置試験より二酸化炭素含有バブルの地下での挙動は比抵抗探査にて追随できる可能性を示した.また,透水ー化学連成挙動として二酸化炭素バブルの移流分散解析を行うため,必要な定数として,各種気体(空気,二酸化炭素,酸素)のファインバブルが各種pH条件下で移流分散に必要となる土粒子の吸着挙動をまとめ.また,各pH条件下でのFBの存在寿命を示した.これらの定数を用いて,二酸化炭素注入後のpH,ECの変化の予測を行うことができた,しかしながら鉱物化など長期的な化学的挙動に関しては不十分である.

現在までの達成度 (段落)

平成30年度が最終年度であるため、記入しない。

今後の研究の推進方策

平成30年度が最終年度であるため、記入しない。

  • 研究成果

    (8件)

すべて 2018 その他

すべて 国際共同研究 (1件) 雑誌論文 (1件) 学会発表 (6件) (うち国際学会 1件)

  • [国際共同研究] ジオサイエンス・オーストラリア(オーストリア)

    • 国名
      オーストリア
    • 外国機関名
      ジオサイエンス・オーストラリア
  • [雑誌論文] 地盤工学分野へのマイクロ・ナノバブルの利活用2018

    • 著者名/発表者名
      濱本昌一郎,竹村貴人,鈴木健一郎
    • 雑誌名

      地盤工学会誌

      巻: 66 ページ: 66-67

  • [学会発表] An experimental study of migration of CO2 included micro-nano bubble water in shallow aquife2018

    • 著者名/発表者名
      Takemura, T., Suzuki, K., Okuzawa, K., Hamamoto, S.
    • 学会等名
      American Geophysical Union, Fall Meeting 2018, abstract #H43E-2444
    • 国際学会
  • [学会発表] 微細気泡泥水ボーリング工法におけるファインバブル挙動の研究2018

    • 著者名/発表者名
      上田正人,竹村貴人
    • 学会等名
      日本応用地質学会研究発表会
  • [学会発表] 飽和多孔質体におけるナノバブル挙動:ナノバブル水の化学的特性および共存コロイド粒子の影響2018

    • 著者名/発表者名
      濱本昌一郎,荻田翔,二瓶直登,竹村貴人,西村拓
    • 学会等名
      第69回コロイドおよび界面化学討論会
  • [学会発表] pHおよびイオン強度が多孔質体中のナノバブル移動特性に与える影響2018

    • 著者名/発表者名
      濱本昌一郎,二瓶直登,竹村貴人,西村拓
    • 学会等名
      日本マイクロ・ナノバブル学会第7回学術総会
  • [学会発表] 多孔質媒体中における微細気泡およびコロイド粒子の同時移動に関する研究2018

    • 著者名/発表者名
      荻田翔,濱本昌一郎,竹村貴人,鈴木健一郎,西村拓
    • 学会等名
      第53回地盤工学研究発表会
  • [学会発表] Effects of solution chemistry on nano bubbles transport in saturated porous media,2018

    • 著者名/発表者名
      Hamamoto, S., Ejiri, A., Dang, T.Q., Nihei, N., Takemura, T., Suzuki, K., Bradford, S. A., Nishimura, T.
    • 学会等名
      ACS Fall 2018 National Meeting

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公開日: 2019-12-27  

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