一般化熱力学モデルに基づく有機物分解反応と堆肥化過程の構造化シミュレーション

基于广义热力学模型的有机物分解反应及堆肥过程结构化模拟

• 批准号: 18656123
• 负责人: 石田 哲也
• 金额: $ 2.24万
• 依托单位: The University of Tokyo
• 依托单位国家: 日本
• 项目类别: Grant-in-Aid for Exploratory Research
• 财政年份: 2006
• 资助国家: 日本
• 起止时间: 2006 至 2007
• 项目状态: 已结题
• 来源: https://kaken.nii.ac.jp/en/grant/KAKENHI-PROJECT-18656123/
• 关键词: 廃棄物処理; 微生物; コンポスト; 堆肥化; 有機物分解; 熱力学; 自己切返し; 大規模処理

本研究の主たる成果は,以下の点に集約される.1.無機複合材料の硬化から劣化過程を時空間上で予測する熱力学連成解析システム「DuCOM」をベースに、微生物による有機物分解反応を逐一シミュレーション可能な「BioDuCOM」システムの構築に成功した.熱エネルギー,水分移動,および酸素移動と好気性微生物反応モデルを連成させることで,任意の形状,寸法,温度・湿度・通気に対する環境条件のもと,反応過程をシミュレーションするシステムである.限定された範囲ではあるが,温度,含水量,ならびに酸素を変化させた実験結果に基づきパラメータを設定することに成功した.モデルの一般化および高度化のためには更なる実験検証が必要であるものの,任意の廃棄物組成,温度,含水量,ならびに酸素供給量における反応を予測する数理モデルのプロトタイプを開発することに成功したのである.2.新しい原理に基づく有機系廃棄物のコンポスト化技術を提案した。最先端のコンクリート練混ぜ技術「MY-BOX」を改良・発展させ、コンポスト材料を対象とした重力駆動式かくはん・切返し装置「BioMY-BOX」を開発した。材料かくはん実験結果から,かくはん後の材料の均等性は手動かくはんと比べてほとんど差が認められなかった。ここで,かくはん工程に要する時間はわずか数秒であった。さらに,重力駆動型かくはん・切返し装置と発酵槽を鉛直直列に連結した自己切返し反応システム(STRシステム)を提案した。タイ王国における検証試験を通じて,STRシステムが妥当なかくはん・切返し性能を有すると共に,適切な発酵状態を実現することが明らかになった.

This study の main た は る results, the following point の に intensive さ れ る. 1. Inorganic composite の hardening か ら degradation process を space で be す る thermodynamics into analytic シ ス テ ム "DuCOM" を ベ ー ス に, microbial に よ る organic matter decomposition against 応 を one by one シ ミ ュ レ ー シ ョ ン may な "BioDuCOM シ ス テ ム built の に success Youdaoplaceholder0 た. Hot エ ネ ル ギ ー, moisture movement, お よ び acid element good mobile と 気 microbial 応 モ デ ル を connect さ せ る こ と で, arbitrary の shape, method, temperature, humidity, tong 気 に す seaborne る environmental conditions の も と, anti 応 process を シ ミ ュ レ ー シ ョ ン す る シ ス テ ム で あ る. Qualified さ れ た van 囲 で は あ る が, temperature, water content, な ら び に を acid element - the さ せ た be 験 results に づ き パ ラ メ ー タ を set す る こ と に successful し た. モ デ ル の generalization お よ び の empirically た め に は more な る be 験 検 card が necessary で あ る も の の, arbitrary の 廃 outcast, temperature, water content, な ら び に acid grain supply に お け る anti 応 を be す る mathematical モ デ ル の プ ロ ト タ イ プ を open 発 す る こ と に successful し た の で あ る. 2. New <s:1> <s:1> Principle に basis づく organic system 廃 waste <s:1> コ ポスト ポスト technology を proposal た た. Most apex の コ ン ク リ ー ト mixed ぜ practice improved, "MY - BOX" を 発 exhibition さ せ, コ ン ポ ス を ト materials like と seaborne し た 駆 gravity acting か く は ん, return し device "BioMY - BOX" を open 発 し た. Material か く は ん be 験 results か ら, か く は ん の material after は の equivalence manual か く は ん と than べ て ほ と ん ど poor が recognize め ら れ な か っ た. The project に will take する, わず わず, く, ん and ん several seconds であった. さ ら に, gravity 駆 moving type か く は ん, cutting back to し と 発 leaven slot を vertical array に link し た cut himself back し anti 応 シ ス テ ム (STR シ ス テ ム) を proposal し た. タ イ kingdom に お け る 検 certificate test を tong じ て, STR シ ス テ ム が appropriate な か く は ん, return し performance を have す る と に, appropriate な 発 leaven state を be presently す る こ と が Ming ら か に な っ た.

项目成果

An Innovative Composting : Self-Turning Reactor System and Gravitic Mixing Technology

创新堆肥：自转反应器系统和重力混合技术

• 期刊: Proceedings of XI International Waste Management and Landfill Symposium, Sardinia 2007 (will be published Oct2007)
• 作者: N.Bongochgetsakul;T.Ishida;P.Sungsomboon;T.Chaisonphob
• 通讯作者: T.Chaisonphob

Integrated Analytical System in Designing and Optimizing of Large-scale Compost System

大型堆肥系统设计与优化的综合分析系统

• 发表时间: 2006
• 期刊: Proceedings of 21st International Conference on Solid Waste Technology and Management, Philadelphia, USA
• 作者: Nattakorn Bongochgetsakul;Tetsuya Ishida
• 通讯作者: Tetsuya Ishida

種々のC/N比を有する有機物分解反応モデルの開発とコンポスト化過程のシュミレーション

不同C/N比的有机物分解反应模型开发及堆肥过程模拟

• 发表时间: 2007
• 作者: 中林儀光;Nattakorn Bongochgetsakul;石田哲也
• 通讯作者: 石田哲也

重力駆動式かくはん・切返し装置と自己切返し反応システムによる大規模コンポスト化装置の開発

利用重力驱动搅拌/翻转装置和自翻转反应系统开发大型堆肥设备

• 发表时间: 2007
• 作者: Nattakorn Bongochgetsakul;石田哲也
• 通讯作者: 石田哲也

A new analytical approach to optimizing the design of large-scale composting systems

• DOI: 10.1016/j.biortech.2007.04.016
• 发表时间: 2008-04-01
• 期刊: BIORESOURCE TECHNOLOGY
• 影响因子: 11.4
• 作者: Bongochgetsakul, Nattakorn;Ishida, Tetsuya
• 通讯作者: Ishida, Tetsuya