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2013 年度 実施状況報告書

固定発生源からのPM2.5質量濃度測定のための自動吸引条件最適化システムの開発

研究課題

研究課題/領域番号 24510040
研究機関石川工業高等専門学校

研究代表者

和田 匡司  石川工業高等専門学校, その他部局等, 講師 (00413766)

研究分担者 川除 佳和  石川工業高等専門学校, その他部局等, 助教 (90552547)
キーワードPM2.5 / 固定発生源 / 排ガス測定 / バーチャルインパクター
研究概要

近年、我が国でも大気中PM2.5の環境基準が新設された。固定発生源からのPM2.5排出濃度の測定法についてバーチャルインパクタ法が国際規格化された。一方で、解決すべき問題がいくつかあることも分かっている。最も重要な課題は、理想的な環境下での分離性能は保証されているものの、実プラントでの測定になると十分な分離精度を発揮できないケースがあることであった。そこで本研究では排ガス条件をリアルタイムにフィードバックして自動的に吸引条件を最適化できるシステムの開発することにより分級性能低下問題の解決を目指す。
本年度は吸引ノズル口径可変システムの設計・製作に取り組んだ。バーチャルインパクタの場合、吸引ノズルの径を変えて対応する必要がある。変動する実排ガス中で等速吸引を維持させるため、煙道内の条件を常時監視しながらそのデータを取り込み、自動で吸引ノズルの口径を調整するシステムを設計した。吸引ノズルの調整薄い金属プレートを巻いた形にし、チェーンにより絞り量により口径調整する仕組みとした。試作品を作成し、モデルエアロゾルを用いた運転試験を行い作動確認・改良を行い本システム導入による効果について検討した。ソフト面では煙道内条件モニタリング環境整備について取り組んだ。自動制御について当初の予定以上に汎用性の高い環境整備に成功した。

現在までの達成度 (区分)
現在までの達成度 (区分)

2: おおむね順調に進展している

理由

今年度予定の吸引ノズル口径可変システムの試作品は完成した。昨年度、試験用施設の整備が間に合わず、保留となっていた実排ガスを用いての吸引流量自動調整システムの評価は今年度行うことができた。口径可変システムの実排ガスを用いての評価はスケジュール上、次年度に繰り越した。

今後の研究の推進方策

次年度は自動吸引流量管理システム、吸引ノズル口径可変システムを組み合わせ、自動吸引条件最適化システムを製作する。更に、実稼動のプラントでPM2.5測定を行い作動確認する(測定協力実績・見込みのある石炭燃焼プラント・廃棄物処理場を予定)。また、測定はこれまでのアナログ流量調整のものとパラレルで行い、本システム導入による効果について評価検討する。更に、現場での問題点や改善すべき点の調査を行うとともに、プラントの種類による影響(排ガス種類・ダスト濃度など)を検討する。以上の道筋で最終的に自動吸引条件最適化システムの完成を目指す。

次年度の研究費の使用計画

予定していた試験の遅れに伴う繰り越しである。試験消耗品として計上していた分。
次年度に繰り越した試験の消耗品費として活用する予定である。

  • 研究成果

    (5件)

すべて 2014 2013 その他

すべて 雑誌論文 (1件) (うち査読あり 1件) 学会発表 (4件) (うち招待講演 1件)

  • [雑誌論文] 固定発生源におけるエアロゾルの生成と排出挙動2014

    • 著者名/発表者名
      神谷秀博、並木則和塚田まゆみ、Wuled Lenggoro、和田匡司、野田直樹、牧野尚夫、峰島知芳、W.W.Szymanski
    • 雑誌名

      エアロゾル研究

      巻: 29(S1) ページ: 27-37

    • 査読あり
  • [学会発表] 工場からどのぐらい出てるの? ~PM2.5の「測り方」~2013

    • 著者名/発表者名
      加藤あずさ、寺田智子、和田匡司
    • 学会等名
      エコプロダクツ2013
    • 発表場所
      東京
    • 年月日
      20131212-20131214
  • [学会発表] PM2.5に対する有効なフィルタ構造の検討2013

    • 著者名/発表者名
      和田匡司、金岡千嘉男
    • 学会等名
      粉体工学会,秋季研究発表会
    • 発表場所
      大阪
    • 年月日
      20131008-20131009
  • [学会発表] 固定発生源煙道内でのPM2.5排出濃度測定手法

    • 著者名/発表者名
      和田匡司
    • 学会等名
      第11回全国高専テクノフォーラム
    • 発表場所
      名古屋
  • [学会発表] 固定発生源煙道内でのPM2.5排出濃度測定手法

    • 著者名/発表者名
      和田匡司
    • 学会等名
      グリーンイノベーション研究会
    • 発表場所
      富山
    • 招待講演

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公開日: 2015-05-28  

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