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2020 年度 実施状況報告書

表層吸引溶脱法の拡張による節水型除塩技術の確立

研究課題

研究課題/領域番号 19K06291
研究機関鳥取大学

研究代表者

猪迫 耕二  鳥取大学, 農学部, 教授 (60243383)

研究分担者 野波 和好  鳥取大学, 農学部, 教授 (20704795)
齊藤 忠臣  鳥取大学, 農学部, 准教授 (70515824)
研究期間 (年度) 2019-04-01 – 2022-03-31
キーワード除塩 / 塩類集積 / 乾燥地 / 農地修復
研究実績の概要

2020年度は,昨年度末に組みあがっ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の性能評価試験として,作業機による挿入部の押し込み試験と送水―吸引実験を行った.
押し込み試験では,砂質埴壌土の圃場において作業機による挿入部の押し込みを実施した.その結果,土壌の貫入抵抗が作業機の貫入力を上回るほど締め固められた地表面では,挿入部を押し込める深度に限界があり,限界に達すると作業機本体が浮き上がった.このことから,自重による挿入方式を見直す必要があることが明らかとなった.
圃場での挿入部の押し込みが困難であることが明らかとなったため,送水-吸引実験では.大型容器に充填した風乾状態,湿潤状態の土壌で評価試験を行った. 1サイクルを10秒給水,110秒吸引の計120秒とし5サイクルで1セットとした.供給水の回収率で性能を評価した.風乾土壌での実験では,1サイクル目の回収率が低く,3サイクル目で安定した,風乾状態では初期段階での土壌の吸引圧が装置のそれを上回るためと思われた.湿潤状態の実験では,給水量,回収水量ともに全サイクルを通してほぼ一定の値を示しており,システムの安定的な運転により供給水の回収率80%を維持できた.湿潤状態の土壌ではフィルターと土壌表面の接触が運転開始時から良好な状態で維持されたためと判断された.なお,挿入部が土壌表面に水平に差し込めなかった場合には,サイクルの途中で供給水が一か所に集中しパイピングによる水みちが形成され,供給水の回収が不可能となった.
本年度の実験により,開発した自走式除塩作業機と制御システムにより表層吸引溶脱装置を安定的に運転できることが確認できた.一方で,挿入部を所定の深さまで水平に押し込むためには作業機のアーム部をさらに改良する必要があることが明らかとなった.

現在までの達成度 (区分)
現在までの達成度 (区分)

3: やや遅れている

理由

自走式除塩作業機を組み上げ圃場実験を実施したが,挿入部を土壌に押し込むアーム部の構造にやや問題があり,機械的な改良が必要であることが明らかとなった.そのため,圃場実験を翌年に先送りし,自走式除塩作業機に実装した表層吸引溶脱装置の制御システムの性能評価試験を優先させた.そのため,圃場実験に着手できなかった.

今後の研究の推進方策

自走式除塩作業機のアーム部を改良し,挿入方法の改善を行う.ハード的な改良を行っている間に,模型実験と数値実験を行い,最適運転条件の探索を行う.ハード面の改良が終了した後に,すみやかに圃場実験を行う.なお,乾燥地を模擬した圃場実験を行うために2020年度に自走式除塩作業機を格納できるビニルハウスを建設した.最終年度はハウス内の模擬乾燥地圃場において自走式除塩作業機の性能評価と成果報告を行う.

次年度使用額が生じた理由

表層吸引溶脱装置を実装した自走式除塩作業機において,過度に乾燥した土壌の貫入抵抗が挿入部を接続したアームによって生み出される貫入力を越えていたため,アームの改良なしには圃場での実証実験ができないことが判明した.アームの改良を行うと運転制御システムの性能評価に割く時間が不足するため,圃場実験は翌年度に持ち越し,運転制御システムの性能評価試験を優先させた.そのため,2020年度に予定していた圃場実験用の物品費を支出できなかった.

  • 研究成果

    (3件)

すべて 2021 2020

すべて 雑誌論文 (1件) (うち査読あり 1件) 学会発表 (2件)

  • [雑誌論文] 表層吸引溶脱法による地表面からの塩分の除去2021

    • 著者名/発表者名
      猪迫耕二,犬持智,齊藤忠臣,竹下尚志
    • 雑誌名

      応用水文

      巻: 33 ページ: 41-50

    • 査読あり
  • [学会発表] 簡易蒸発法を用いた土壌水分保持曲線および不飽和透水係数の同時測定2021

    • 著者名/発表者名
      犬持智,猪迫耕二,齊藤忠臣,井上光弘
    • 学会等名
      第75回農業農村工学会中国四国支部講演会
  • [学会発表] 表層吸引溶脱法における最適運転条件の検討2020

    • 著者名/発表者名
      犬持智,猪迫耕二,齊藤忠臣,野波和好
    • 学会等名
      2020年度農業農村工学会大会講演会

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公開日: 2021-12-27  

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