固体発酵中の空気含有ポロシティと透過性の関係

有機多孔質媒体の構造パラメータ、すなわち機械的強度、空気含有ポロシティ、空気透過性、エルグン粒径を測定するための実験装置が構築されました。これらのパラメータは、好気的バイコンバージョンシステムのエンジニアリングにおいて重要であり、13日間の容器内堆肥化前後のストローと飼料混合物について測定されました。ポロシティは、4つ（0日）および5つ（13日）の水分レベルで空気ピクノメトリーを用いて測定され、各水分レベルは異なる密度の範囲でテストされました。測定された湿ったばら密度は水分レベルに応じて変化しましたが、乾燥ばら密度は一般的に100から200 kg m(-3)の範囲でした。各水分/密度の組み合わせで、空気流量が0.001から0.05 m sec(-1)の範囲で圧力降下が測定され、これは集中的および広範な堆肥化で見られる空気流量の範囲を表します。測定された空気含有ポロシティは、バルク密度、水分、および有機物含量の測定から正確に予測されました。水分含量の増加に伴う空気含有ポロシティの減少は、明らかに微細粒子の凝集によって透過性の増加を伴いました。この凝集は、エルグン透過性関係から効果的な粒径を計算することによって定量化され、50%の水分で0.0002 mから79%の水分で0.0021 mへと増加しました。堆肥システムで報告されている空気流速の範囲は、特にテストされた高水分処理のために0.05 m s(-1)に近づく速度において、二次の抗力項を考慮する必要があります。マトリックスの計算された透過性は、空気含有ポロシティと水分の両方で変動し、10(-10)から10(-7) m2の範囲にありました。機械的強度特性評価は、空気含有ポロシティと多孔質媒体ベッドの透過性に対する圧縮の影響を予測する手段を提供しました。この調査の結果は、多孔質媒体理論を固体発酵に一般的な有機マトリックスに拡張し、定量的かつ機構的なエンジニアリング設計の枠組みを構築するのに役立ちます。