JP2013024659A - Odor diffusion simulation method and odor diffusion simulation device - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は、大気に排出された臭気の拡散をシミュレーションする臭気拡散シミュレーション方法および臭気拡散シミュレーション装置に関する。 The present invention relates to an odor diffusion simulation method and an odor diffusion simulation apparatus for simulating diffusion of odors discharged into the atmosphere.
臭気(とくに悪臭)の外部への拡散に対する対策を講ずるためには、あるいは、臭気の拡散状況を把握するためには、臭気拡散シミュレーションを実施する必要がある。地方自治体は、悪臭防止の観点から敷地境界での臭気指数の基準を定めており、一定規模の施設は、その基準を満たすことが義務付けられ、環境への影響を評価する必要がある。 In order to take measures against the spread of odors (especially offensive odors) to the outside, or to grasp the odor diffusion state, it is necessary to carry out an odor diffusion simulation. Local governments have established standards for odor index at site boundaries from the viewpoint of preventing malodors, and facilities of a certain scale are obliged to meet the standards, and the impact on the environment must be evaluated.
臭気(悪臭)のもととなる物質は、通常の大気汚染物質と異なり、化学反応によって、その濃度や成分が変わる物質が多い。そのため、多種類の臭気物質が相加、相乗されることによって、人の嗅覚に強く感じられる悪臭(複合臭による悪臭)が生じることがある。従って、臭気拡散シミュレーションでは、このような複合臭による悪臭を、とくに考慮しておく必要がある。 Substances that cause odor (bad odor) are different from ordinary air pollutants, and many substances whose concentration and components change due to chemical reaction. For this reason, by adding and synergizing various kinds of odorous substances, a bad odor (a bad odor due to a composite odor) that is strongly felt in human olfaction may occur. Therefore, in the odor diffusion simulation, it is particularly necessary to take into account such a bad odor due to the composite odor.
特許文献1には、臭気(悪臭)物質濃度を測定し、その測定した結果を、臭いの特性によって感覚的に捉えることを可能にした臭気強度で評価する技術が開示されている。しかしながら、特許文献1では、複合した悪臭物質の化学反応による二次的な生成物質や分解物質の影響、あるいは、悪臭物質の成分比の変化については考慮されていない。
また、悪臭に関する環境アセスメントに関するシミュレーション方法が「臭気指数2号規制基準」(例えば、非特許文献1参照)および「生活環境影響評価の調査指針」(例えば、非特許文献2参照)の中に示されている。これら非特許文献1,2では、悪臭物質の拡散予測に、一般の大気汚染物質と同じ拡散計算の手法であるプルーム・パフモデルが用いられている。プルーム・パフモデルでは、比較的簡単な数値計算を行うことによって、大気汚染物質の濃度を計算することができる。
In addition, simulation methods related to environmental assessment regarding bad odor are shown in “Odor Index No. 2 Regulation Standard” (for example, see Non-Patent Document 1) and “Guidelines for Investigation of Impact on Living Environment” (for example, see Non-Patent Document 2). Has been. In these
また、非特許文献1,2に示されたシミュレーション方法では、臭気(悪臭)の特徴を考慮するため、プルーム・パフモデルのパラメータを調整することが行われ、さらに、複合臭を人の感覚で評価するための臭気濃度が用いられている。しかしながら、そこでは、複合臭を人の感覚から捉えた臭気濃度の拡散として評価されているため、実際の悪臭物質の化学変化による濃度変化や成分の変化は考慮されていない。
In addition, in the simulation methods shown in
物質の化学変化を考慮した大気拡散シミュレーションモデルとして、独立行政法人産業技術総合研究所が開発した「ADMER(Atmospheric Dispersion Model for Exposure and Risk assessment)」(例えば、非特許文献3参照)がある。「ADMER」では、物質の化学変化による濃度減衰を考慮して拡散予測が行われる。濃度減衰は、拡散予測を行う物質に分解係数を設定し、物質の拡散予測する時間の進行とともに、化学反応による物質の分解する割合が高くなるという考えに基づく概念である。しかしながら、「ADMER」では、単一物質の濃度減衰だけが計算され、化学変化による二次的な生成物質や分解物質の影響については考慮されていない。 As an atmospheric dispersion simulation model that takes into account chemical changes in substances, there is "ADMER (Atmospheric Dispersion Model for Exposure and Risk Assessment)" developed by the National Institute of Advanced Industrial Science and Technology (see, for example, Non-Patent Document 3). In “ADMER”, diffusion prediction is performed in consideration of concentration attenuation due to chemical change of a substance. Concentration decay is a concept based on the idea that a decomposition coefficient is set for a substance for which diffusion prediction is performed, and the rate at which the substance is decomposed by a chemical reaction increases with the progress of the diffusion prediction time of the substance. However, in “ADMER”, only the concentration decay of a single substance is calculated, and the influence of secondary generated substances and decomposed substances due to chemical changes is not considered.
以上のように従来における臭気拡散シミュレーションでは、悪臭物質が拡散する過程で化学変化し、二次的に生成される物質の影響については、ほとんど考慮されていない。しかしながら、悪臭は、通常、複数の臭気物質から発生する複合臭である。複合臭の臭気濃度は、各臭気物質それぞれから発生する臭気の臭気濃度の和になるとは限らない。臭気には、相互作用があるので、複合臭の臭気濃度は、臭気物質の種類、組み合わせ、成分比などにより、大きくもなり、また、小さくもなる。従って、臭気拡散シミュレーションには、臭気物質の成分およびその成分比をできるだけ現実に近い値を算出することが求められている。 As described above, in the conventional odor diffusion simulation, the influence of a substance that is chemically changed in the process of malodorous substance diffusion and is secondarily generated is hardly taken into consideration. However, malodor is usually a complex odor generated from a plurality of odorous substances. The odor concentration of the composite odor is not always the sum of the odor concentrations of the odors generated from each odor substance. Since the odor has an interaction, the odor concentration of the composite odor becomes larger or smaller depending on the kind, combination, component ratio, etc. of the odor substance. Therefore, in the odor diffusion simulation, it is required to calculate the values of the components of the odor substance and the component ratio as close to reality as possible.
そこで、本発明の目的は、臭気物質が拡散する過程において、化学変化によりその成分および成分比が変化することを考慮し、より現実に忠実な臭気濃度を算出することが可能な臭気拡散シミュレーション方法および臭気拡散シミュレーション装置を提供することにある。 Therefore, an object of the present invention is to consider an odor diffusion simulation method capable of calculating a more realistic odor concentration in consideration of the fact that components and component ratios change due to chemical changes in the process of odor substance diffusion. And providing an odor diffusion simulation apparatus.
本発明に係る臭気拡散シミュレーション方法および装置は、複数の複合臭気のそれぞれに対し、その複合臭気の成分物質の成分比と大気拡散濃度と臭気濃度とが対応付けられて構成された複合臭気濃度データを蓄積した複合臭気濃度データベースにアクセス可能な演算処理装置を用いて、排出源から排出される臭気の拡散をシミュレーションする臭気拡散シミュレーション方法および装置であって、(1)前記演算処理装置は、気象データおよび排出源データを入力し、前記排出源データで指定される臭気を構成する排出物質が化学反応せずに大気中を移流拡散する計算モデルに基づき、前記排出源から離れた計算対象地点における前記排出物質の大気拡散濃度および移流時間を算出する移流拡散濃度計算処理と、(2)前記算出した移流時間中に前記排出物質が化学反応するとき残留する前記排出物質の大気拡散濃度である残留濃度を算出し、前記移流拡散濃度計算処理で計算した前記排出物質の大気拡散濃度から前記残留濃度を差し引いた差分量を、前記化学反応による前記排出物質の大気拡散濃度の濃度減衰量として算出する化学反応濃度減衰量計算処理と、(3)前記化学反応により生成された生成物の成分比を算出するとともに、その算出した成分比と前記濃度減衰量とに基づき、前記生成物の大気拡散濃度を算出し、前記算出した前記生成物の大気拡散濃度と前記排出物質の残留濃度とに基づき、前記排出物質の移流拡散および化学反応により生成された複合臭気の成分比および大気拡散濃度を算出する複合臭気成分計算処理と、(4)前記複合臭気濃度データベースに蓄積された複合臭気データから、前記排出物の移流拡散および化学反応により生成された複合臭気と同じ成分を有する複合臭気の複合臭気データを抽出し、その抽出した複合臭気データを用いた重回帰分析によって得られる、複合臭気の成分比と大気拡散濃度とから臭気濃度を予測する予測式に、前記排出物の移流拡散および化学反応により生成された複合臭気の成分比および大気拡散濃度を代入して、前記計算対象地点における前記複合臭気の臭気濃度を算出する複合臭気濃度計算処理と、を実行することを特徴とする。 The odor diffusion simulation method and apparatus according to the present invention is a composite odor concentration data configured by associating the component ratio of each component substance of the composite odor, the atmospheric diffusion concentration, and the odor concentration with respect to each of the plurality of composite odors. An odor diffusion simulation method and apparatus for simulating the diffusion of odors discharged from an emission source using an arithmetic processing apparatus that can access a composite odor concentration database that stores therein, (1) the arithmetic processing apparatus includes: Based on a calculation model that inputs data and emission source data, and the emission substances that constitute the odor specified in the emission source data advect and diffuse in the atmosphere without a chemical reaction, at a calculation target point away from the emission source Advection diffusion concentration calculation processing for calculating the atmospheric diffusion concentration and advection time of the emission material, and (2) the calculated advection time The residual concentration, which is the atmospheric diffusion concentration of the emission material remaining when the emission material chemically reacts, is calculated, and the residual concentration is subtracted from the atmospheric diffusion concentration of the emission material calculated in the advection diffusion concentration calculation process. A chemical reaction concentration attenuation amount calculation process for calculating the difference amount as a concentration attenuation amount of the atmospheric diffusion concentration of the emission material due to the chemical reaction; and (3) calculating a component ratio of the products generated by the chemical reaction. The atmospheric diffusion concentration of the product is calculated based on the calculated component ratio and the concentration attenuation amount, and the emission material is calculated based on the calculated atmospheric diffusion concentration of the product and the residual concentration of the emission material. A composite odor component calculation process for calculating a component ratio and an atmospheric diffusion concentration of the composite odor generated by the advection diffusion and chemical reaction of (4) the composite odor concentration database; From the accumulated composite odor data, the composite odor data of the composite odor having the same components as the composite odor generated by the advection diffusion and chemical reaction of the emission is extracted, and the multiple regression analysis using the extracted composite odor data Substituting the component ratio and atmospheric diffusion concentration of the composite odor produced by the advection diffusion and chemical reaction of the exhaust into the prediction formula for predicting the odor concentration from the component ratio and atmospheric diffusion concentration of the composite odor obtained by And a composite odor concentration calculation process for calculating an odor concentration of the composite odor at the calculation target point.
本発明によれば、臭気物質が拡散する過程において、化学変化によりその成分および成分比が変化することを考慮し、より現実に忠実な臭気濃度を算出することができる臭気拡散シミュレーションが可能となる。 According to the present invention, it is possible to perform an odor diffusion simulation capable of calculating a more realistic odor concentration in consideration of changes in the components and component ratio due to chemical changes in the process of odor substance diffusion. .
以下、本発明の実施形態について、図面を参照して詳細に説明する。 Hereinafter, embodiments of the present invention will be described in detail with reference to the drawings.
図1は、本発明の実施形態に係る臭気拡散シミュレーション装置の構成の例を示した図である。図1に示すように、臭気拡散シミュレーション装置100は、キーボードやマウスなどからなる入力装置10と、半導体メモリやハードディスク装置などからなる記憶装置20と、マイクロプロセッサ集積回路などからなる演算処理装置30と、液晶ディスプレイなどからなる表示装置40と、を含んで構成される。
FIG. 1 is a diagram showing an example of the configuration of an odor diffusion simulation apparatus according to an embodiment of the present invention. As shown in FIG. 1, an odor diffusion simulation apparatus 100 includes an
そして、記憶装置20上には、作業用DB(Database)21、化学反応濃度減衰率DB22、化学反応分解率・合成率DB23、複合臭気濃度DB24などのデータベースが構成され、また、演算処理装置30上には、移流拡散濃度計算部31、化学反応濃度減衰量計算部32、複合臭気成分計算部33、複合臭気濃度計算部34などの機能ブロックが構成される。
On the storage device 20, a database such as a work DB (Database) 21, a chemical reaction concentration
ここで、記憶装置20上に構成される作業用DB21は、入力装置10を介して入力される予測条件、気象データ、排出源条件など演算処理に用いられる各種データや、演算処理結果のデータを記憶するデータベースである。また、化学反応濃度減衰率DB22は、実験データや文献情報などから得られた排出物質の濃度減衰率、化学反応式、化学反応式構成率、残留濃度計算式などが予め蓄積されたデータベースである。
Here, the work DB 21 configured on the storage device 20 stores various data used for calculation processing such as prediction conditions, weather data, and emission source conditions input via the
また、化学反応分解率・合成率DB23は、実験データや文献情報などから得られた物質の化学反応式、物質の分解率、物質の合成率、物質の判定濃度、化学反応式構成率などが予め蓄積されたデータベースである。また、複合臭気濃度DB24は、実験データや文献情報などから得られた複合臭気の成分比、複合臭気の大気拡散濃度、複合臭気の臭気濃度などが予め蓄積されたデータベースである。
The chemical reaction decomposition rate /
一方、演算処理装置30上に構成された移流拡散濃度計算部31は、作業用DB21に記憶されている入力データ(予測条件、気象データ、排出源条件など)を、排出源から排出された排出物質が化学反応せずに大気中を移流拡散する計算モデル(例えば、プルーム・パフモデルなど)に適用して、排出物質の移流拡散計算を行い、予め定められた計算対象地点における排出物質の大気拡散濃度および移流時間を算出する。
On the other hand, the advection diffusion
また、化学反応濃度減衰量計算部32は、移流拡散濃度計算部31で算出した移流時間中に、排出物質が大気などと化学反応した後に残留する排出物質の大気拡散濃度である残留濃度を算出する。さらに、化学反応濃度減衰量計算部32は、移流拡散濃度計算部31で計算した排出物質の大気拡散濃度から、前記算出した残留濃度を差し引いた差分量を、化学反応による排出物質の大気拡散濃度の濃度減衰量として算出する。
In addition, the chemical reaction concentration attenuation
また、複合臭気成分計算部33は、化学反応分解率・合成率DB23に蓄積されているデータを用いて、排出物質の化学反応による生成物の成分比を算出する。そして、その算出した成分比と、化学反応濃度減衰量計算部32で算出した濃度減衰量と、に基づき、化学反応による生成物の大気拡散濃度を算出する。さらに、複合臭気成分計算部33は、その化学反応による生成物の大気拡散濃度と排出物質の残留濃度とに基づき、排出物質の移流拡散および化学反応により生成された複合臭気について、その成分比と大気拡散濃度とを算出する。
In addition, the composite odor
また、複合臭気濃度計算部34は、複合臭気濃度DB24に蓄積されている複合臭気データから、排出物の移流拡散および化学反応により生成された複合臭気と同じ成分を有する複合臭気についての複合臭気データを抽出し、その抽出した複合臭気データを用いて重回帰分析を行い、複合臭気の成分比と大気拡散濃度とから臭気濃度を予測する予測式を求める。そして、複合臭気成分計算部33で算出した排出物の移流拡散および化学反応により生成された複合臭気の成分比および大気拡散濃度を、その予測式に代入して、当該計算対象地点における複合臭気の臭気濃度を算出する。
In addition, the composite odor
さらに、演算処理装置30上に構成された図示しない臭気濃度分布作成部は、複合臭気濃度計算部34を用いて算出した、所定の地域の多数の計算対象地点における臭気濃度に基づき、臭気濃度分布図を作成し、その作成した臭気濃度分布図を地形図または地勢図に重ね合わせて表示装置40に表示する。
Further, an odor concentration distribution creating unit (not shown) configured on the arithmetic processing device 30 is based on the odor concentration distribution at a number of calculation target points in a predetermined area calculated by using the composite odor
なお、これらの機能ブロックの機能は、演算処理装置30が予め記憶装置20に格納されている所定のプログラムを実行することによって実現される。すなわち、臭気拡散シミュレーション装置100は、演算処理装置30と記憶装置20とを備えた、いわゆるコンピュータによって実現される。その場合、そのコンピュータは、互いにネットワークなどで通信可能に接続された複数のコンピュータであってもよい。そして、記憶装置20上に構成される各データベースがそれぞれ別のコンピュータに含まれるとしてもよい。 Note that the functions of these functional blocks are realized by the arithmetic processing device 30 executing a predetermined program stored in the storage device 20 in advance. That is, the odor diffusion simulation apparatus 100 is realized by a so-called computer including the arithmetic processing device 30 and the storage device 20. In that case, the computer may be a plurality of computers connected to each other via a network or the like. Each database configured on the storage device 20 may be included in a separate computer.
また、演算処理装置30は、コンピュータのいわゆるCPU(Central Processing Unit)に限定されるものではなく、前記の移流拡散濃度計算部31、化学反応濃度減衰量計算部32、複合臭気成分計算部33、複合臭気濃度計算部34などの機能を実現するものであれば、FPGA(Field Programmable Gate Array)などで構成された専用の制御回路であってもよい。
Further, the arithmetic processing unit 30 is not limited to a so-called CPU (Central Processing Unit) of a computer, and the advection diffusion
また、記憶装置20上に格納されている作業用DB21、化学反応濃度減衰率DB22、化学反応分解率・合成率DB23および複合臭気濃度DB24は、それぞれ異なるコンピュータの記憶装置20上に構成されていても構わない。そして、これらのデータベースは、演算処理装置30と同じコンピュータの記憶装置20上に構成されていても、ネットワークを介した他のコンピュータの記憶装置20上に構成されていても、演算処理装置30からアクセス可能であればよい。
Further, the
続いて、図2は、本発明の実施形態に係る臭気拡散シミュレーションの全体処理フローの例を示した図である。臭気拡散シミュレーションは、演算処理装置30上に構成された各機能ブロックによって実現される。 Subsequently, FIG. 2 is a diagram illustrating an example of the entire processing flow of the odor diffusion simulation according to the embodiment of the present invention. The odor diffusion simulation is realized by each functional block configured on the arithmetic processing device 30.
図2に示すように、演算処理装置30は、まず、入力装置10を介して臭気拡散シミュレーションのための予測条件データ(予測対象地域の基準点の緯度、経度、X方向予測範囲、Y方向予測範囲、X方向予測メッシュ数、Y方向予測メッシュ数など)を入力し(ステップS1)、作業用DB21に格納する。次に、演算処理装置30は、入力装置10を介して気象データ(風向、風速、大気安定度など)を入力し(ステップS2)、作業用DB21に格納する。次に、演算処理装置30は、入力装置10を介して臭気物質の排出源データ(排出源の位置、排出口形状、排出量、温度、排出速度、排出物質など)を入力し(ステップS3)、作業用DB21に格納する。
As shown in FIG. 2, the arithmetic processing device 30 first uses the
続いて、演算処理装置30は、移流拡散濃度計算部31の機能として、移流拡散濃度計算処理を実行する(ステップS4)。すなわち、演算処理装置30は、作業用DB21に格納された予測条件データ、気象データおよび排出源データに基づき、プルーム・パフモデル(非特許文献1など参照)を用いて、臭気濃度計算対象地点(以下、単に、対象地点という)における排出物質の大気拡散濃度および移流時間を算出し、その大気拡散濃度および移流時間を作業用DB21に保存する。なお、プルーム・パフモデルでは、排出物質は、単に、移流拡散するだけであって、排出物質が大気などと化学反応することは仮定されていない。
Subsequently, the arithmetic processing device 30 executes an advection diffusion concentration calculation process as a function of the advection diffusion concentration calculation unit 31 (step S4). That is, the arithmetic processing unit 30 uses the plume / puff model (see
次に、演算処理装置30は、化学反応濃度減衰量計算部32の機能として、化学反応濃度減衰量計算処理を実行する(ステップS5)。すなわち、演算処理装置30は、ステップS4の移流拡散濃度計算処理で算出した排出物質の大気拡散濃度と、排出源データに含まれる排出物質について化学反応濃度減衰率DB22から読み出した当該排出物の濃度減衰率データ、化学反応式、化学反応式構成率および残留濃度計算式の各データと、を用いて対象地点における化学反応による排出物質の濃度減衰量を算出し、作業用DB21に保存する。なお、この化学反応濃度減衰量計算処理のさらに詳細な処理フローについては、図3などを参照して、別途、説明する。
Next, the arithmetic processing unit 30 executes a chemical reaction concentration attenuation amount calculation process as a function of the chemical reaction concentration attenuation amount calculation unit 32 (step S5). That is, the arithmetic processing unit 30 reads the atmospheric diffusion concentration of the emission material calculated in the advection diffusion concentration calculation process of step S4 and the concentration of the emission material read from the chemical reaction concentration
次に、演算処理装置30は、複合臭気成分計算部33の機能として、複合臭気成分計算処理を実行する(ステップS6)。すなわち、演算処理装置30は、ステップS5の化学反応濃度減衰量計算処理で算出した排出物質の濃度減衰量と、化学反応分解率・合成率DB23から読み出した物質の化学反応式、分解率および合成率のデータと、を用いて、排出物質の移流および化学反応によって生成された複合臭気の成分比および大気拡散濃度を算出し、作業用DB21に格納する。なお、この複合臭気成分計算処理のさらに詳細な処理フローについては、図6などを参照して、別途、説明する。
Next, the arithmetic processing unit 30 performs a composite odor component calculation process as a function of the composite odor component calculation unit 33 (step S6). That is, the arithmetic processing unit 30 calculates the concentration attenuation amount of the discharged substance calculated in the chemical reaction concentration attenuation amount calculation process in step S5, and the chemical reaction formula, decomposition rate, and synthesis of the substance read from the chemical reaction decomposition rate / synthesis rate DB23. Using the rate data, the component ratio and the atmospheric diffusion concentration of the composite odor generated by the advection and chemical reaction of the emission material are calculated and stored in the
次に、演算処理装置30は、複合臭気濃度計算部34の機能として、複合臭気濃度計算処理を実行する(ステップS7)。すなわち、演算処理装置30は、複合臭気濃度DB24に蓄積されている複合臭気の成分比と大気拡散濃度と複合臭気濃度とからなる複合臭気のデータについて重回帰分析を行い、得られた重回帰の予測式にステップS6の複合臭気成分計算処理で算出した複合臭気の成分比および大気拡散濃度を代入して、当該複合臭気濃度を算出し、算出した複合臭気濃度を作業用DB21に格納する。なお、この複合臭気濃度計算処理のさらに詳細な処理フローについては、図12などを参照して、別途、説明する。
Next, the arithmetic processing unit 30 executes a composite odor concentration calculation process as a function of the composite odor concentration calculator 34 (step S7). That is, the arithmetic processing unit 30 performs multiple regression analysis on the composite odor data including the component ratio of the composite odor accumulated in the composite
続いて、図3〜図5を参照して、化学反応濃度減衰量計算部32による化学反応濃度減衰量計算処理の詳細について説明する。ここで、図3は、化学反応濃度減衰量計算部32による化学反応濃度減衰量計算処理の処理フローの例を示した図、図4は、化学反応濃度減衰率DB22の構成の例を示した図、図5は、化学反応による排出物質の濃度減衰の様子を残留濃度と移流時間との関係グラフで示した図である。
Next, details of the chemical reaction concentration attenuation amount calculation processing by the chemical reaction concentration attenuation
図3に示すように、演算処理装置30は、化学反応濃度減衰量計算処理(図2ステップS5)において、まず、化学反応濃度減衰率DB22から、ステップS3(図2参照)の排出源データで指定された排出物質に対応付けられた化学反応式、化学反応式構成率、濃度減衰率、残留濃度計算式の各データを読み出す(ステップS51)。 As shown in FIG. 3, in the chemical reaction concentration attenuation amount calculation process (step S5 in FIG. 2), the arithmetic processing unit 30 first uses the emission source data in step S3 (see FIG. 2) from the chemical reaction concentration attenuation rate DB22. Each data of the chemical reaction formula, chemical reaction formula composition rate, concentration decay rate, and residual concentration calculation formula associated with the designated emission material is read (step S51).
ここで、化学反応濃度減衰率DB22は、図4に示すように、排出物質に対して、その排出物質に関係する複数の化学反応式が対応付けられ、さらに、そのそれぞれの化学反応式に対して、濃度減衰率、化学反応構成率、残留濃度計算式などが対応付けられて構成される。なお、図4の例では、排出物質としては、NOxだけが例示され、そのNOxに対し、3種の化学反応が進行することが示されている。
Here, as shown in FIG. 4, in the chemical reaction concentration
次に、図3において、演算処理装置30は、プルーム・パフモデルによって算出した排出物質の大気拡散濃度、移流時間(図2、ステップS4参照)、および、ステップS51で読み出した排出物質の化学反応式、濃度減衰率、残留濃度計算式(図4参照)を用いて、当該排出物質の化学反応後の残留濃度を算出する(ステップS52)。 Next, in FIG. 3, the arithmetic processing unit 30 calculates the chemical reaction formula of the emission substance read out in step S51 and the atmospheric diffusion concentration of the emission substance calculated by the plume / puff model, the advection time (see step S4 in FIG. 2). Then, using the concentration attenuation rate and residual concentration calculation formula (see FIG. 4), the residual concentration after the chemical reaction of the emission material is calculated (step S52).
ここで、排出物質の大気拡散濃度をC0、濃度減衰率をkd、移流時間をtとすると、例えば、NOx→NO2+O2という化学反応による時刻tにおける排出物質NOxの残留濃度Ctは、次の式(1)によって表される。なお、C0≧0,Ct≧0,t≧0であるとする。
Ct=C0・exp(−kd・t) (1)
Here, assuming that the atmospheric diffusion concentration of the emission material is C 0 , the concentration decay rate is k d , and the advection time is t, for example, the residual concentration of the emission material NO x at the time t due to a chemical reaction of NO x → NO 2 + O 2. C t is represented by the following formula (1). Note that C 0 ≧ 0, C t ≧ 0, and t ≧ 0.
C t = C 0 · exp (−k d · t) (1)
この式(1)による濃度減衰後の残留濃度Ctと移流時間tとの関係は、例えば、図5に示すグラフで表される。すなわち、移流時間tの経過とともに、NOx→NO2+O2という化学反応が進行し、NOxの残留濃度は減少する。一方、この化学反応で生成されるNO2およびO2の濃度は増加する(図示せず)。 The equation (1) the relationship between the residual concentration C t and advection time t after the density attenuation by, for example, represented by the graph shown in FIG. That is, as the advection time t elapses, a chemical reaction of NO x → NO 2 + O 2 proceeds, and the residual concentration of NO x decreases. On the other hand, the concentrations of NO 2 and O 2 produced by this chemical reaction increase (not shown).
再び、図3を参照すると、演算処理装置30は、ステップS52で算出した各化学反応式による化学反応後の残留濃度、および、ステップS51で化学反応濃度減衰率DB22から読み出した化学反応式構成率を用いて、対象地点における排出物質の残留濃度を算出し(ステップS53)、作業用DB21に格納する。
Referring to FIG. 3 again, the arithmetic processing unit 30 determines the residual concentration after the chemical reaction according to each chemical reaction equation calculated in step S52 and the chemical reaction equation composition rate read from the chemical reaction concentration
次に、演算処理装置30は、ステップS3で算出した対象地点における排出物質の大気拡散濃度と、ステップS53で算出した対象地点における排出物質の化学反応後の残留濃度との差から、対象地点における排出物質の濃度減衰量を算出し(ステップS54)、作業用DB21に格納する。
Next, the arithmetic processing unit 30 calculates the difference between the atmospheric diffusion concentration of the emission material at the target point calculated in step S3 and the residual concentration after the chemical reaction of the emission material at the target point calculated in step S53. The concentration attenuation amount of the discharged substance is calculated (step S54) and stored in the
続いて、図6〜図8を参照して、複合臭気成分計算部33による複合臭気成分計算処理の詳細について説明する。ここで、図6は、複合臭気成分計算部33による複合臭気成分計算処理の処理フローの例を示した図、図7は、図6の複合臭気成分計算処理で用いられ、作業用DB21に記憶される生成物成分データの構成の例を示し図、図8は、化学反応分解率・合成率DB23の構成の例を示した図である。
Subsequently, the details of the composite odor component calculation process by the composite odor
図6に示すように、複合臭気成分計算処理では、演算処理装置30は、まず、その処理で用いられる生成物とその成分比とその大気拡散濃度とからなる生成物成分データの初期値を設定し(図7(a)参照)、作業用DB21に格納する(ステップS61)。すなわち、生成物成分データにおいて、生成物の初期値は、排出物質そのものであり、成分比の初期値は、排出物質の成分比で表され、大気拡散濃度は、化学反応濃度減衰量計算処理で算出された排出物質の濃度減衰量(図3、ステップS54参照)で表される。ちなみに、図7(a)では、排出物質はNOxだけであるとし、その成分比の初期値は、1.00とされている。 As shown in FIG. 6, in the composite odor component calculation process, the arithmetic processing unit 30 first sets an initial value of product component data composed of a product used in the process, its component ratio, and its atmospheric diffusion concentration. (See FIG. 7A) and stored in the work DB 21 (step S61). That is, in the product component data, the initial value of the product is the emission material itself, the initial value of the component ratio is represented by the component ratio of the emission material, and the atmospheric diffusion concentration is calculated by the chemical reaction concentration attenuation calculation process. It is represented by the calculated concentration attenuation amount of the emission material (see FIG. 3, step S54). Incidentally, in FIG. 7A, it is assumed that the emission material is only NOx, and the initial value of the component ratio is 1.00.
次に、演算処理装置30は、作業用DB21から生成物成分データ(生成物、成分比、大気拡散濃度)を読み出す(ステップS62)。さらに、演算処理装置30は、化学反応分解率・合成率DB23から、ステップS62で読み出した生成物成分データに含まれる生成物について、その生成物の分解および合成に係る物質の物質名、化学反応式、判定濃度を読み出す(ステップS63)。
Next, the arithmetic processing unit 30 reads product component data (product, component ratio, atmospheric diffusion concentration) from the work DB 21 (step S62). Further, the arithmetic processing unit 30 obtains, from the chemical reaction decomposition rate /
ここで、化学反応分解率・合成率DB23は、図8に示すように、物質の分解および合成に係る物質の物質名、その物質の判定濃度(臭気として考慮すべき濃度の最小値)、分解および合成化学反応式、分解して生じる物質の分解率、合成反応に用いられる物質の合成率などのデータによって構成されている。
Here, as shown in FIG. 8, the chemical reaction decomposition rate /
次に、図6において、演算処理装置30は、ステップS63で化学反応分解率・合成率DB23から読み出したデータの中に、大気拡散濃度が判定濃度より大きく、かつ、分解または合成の化学反応式を有する物質が存在するか否かを判定する(ステップS64)。
Next, in FIG. 6, the arithmetic processing unit 30 has an atmospheric diffusion concentration larger than the determination concentration in the data read from the chemical reaction decomposition rate /
そして、その判定条件に該当する物質が存在する場合には(ステップS64でYes)、演算処理装置30は、その該当する物質の中から、化学反応により成分比を変化させる着目物質を選択し(ステップS65)、さらに、その着目物質の分解または合成の化学反応式を、ステップS63で化学反応分解率・合成率DB23から読み出したデータの中から1つ選択する(ステップS66)。
And when the substance applicable to the determination conditions exists (it is Yes at step S64), the arithmetic processing unit 30 selects the target substance which changes a component ratio by chemical reaction from the applicable substance ( In step S65), one chemical reaction formula for decomposition or synthesis of the target substance is selected from the data read from the chemical reaction decomposition rate /
次に、演算処理装置30は、選択した化学反応式に基づき、その化学反応によって変化した生成物の成分比を算出する(ステップS67)。なお、この成分比の算出処理については、図9〜図11を用いて、別途、詳しく説明するが、その処理の中では、作業用DB21に記憶されている生成物成分データ(生成物、成分比、大気拡散濃度)は、適宜、更新される。
Next, the arithmetic processing unit 30 calculates the component ratio of the product changed by the chemical reaction based on the selected chemical reaction formula (step S67). The component ratio calculation process will be described in detail separately with reference to FIGS. 9 to 11. In this process, product component data (product, component, etc.) stored in the
次に、演算処理装置30は、ステップS63で化学反応分解率・合成率DB23から読み出したデータの中に、着目物質の分解または合成について、別の化学反応式が存在するか否かを判定し(ステップS68)、別の化学反応式が存在する場合には(ステップS68でYes)、ステップS66へ戻り、ステップS66では、それまでの処理で選択されていない化学反応式を選択し、ステップS67以下の処理を再度実行する。また、別の化学反応式が存在しない場合には(ステップS68でNo)、演算処理装置30は、ステップS62へ戻り、ステップS62以下の処理を再度実行する。
Next, the arithmetic processing unit 30 determines whether another chemical reaction formula exists for the decomposition or synthesis of the target substance in the data read from the chemical reaction decomposition rate /
一方、ステップS64の判定において、その判定条件に該当する物質が存在しない場合には(ステップS64でNo)、そのとき作業用DB21記憶されている生成物成分データ(生成物、成分比、大気拡散濃度)と化学反応濃度減衰量計算処理(図3、ステップS53参照)で算出した排出物質の残留濃度とに基づき、移流拡散した排出物質と排出物質の化学反応により生成された生成物とを含んでなる臭気物質の成分比および大気拡散濃度を算出する(ステップS69)。
On the other hand, in the determination in step S64, if no substance corresponding to the determination condition exists (No in step S64), the product component data (product, component ratio, atmospheric diffusion) stored in the
すなわち、ここでいう臭気物質には、この時点まで移流拡散し残留している排出物質、および、排出物質の大気などとの化学反応による生成物が含まれる。また、排出物質の化学反応による生成物についての生成物、成分比、大気拡散濃度は、この時点で作業用DB21に記憶されている生成物成分データによって表される(図7(b)の例を参照)。
In other words, the odorous substance mentioned here includes exhausted substances remaining after advection and diffusion up to this point, and products resulting from chemical reaction of the emitted substances with the atmosphere. Further, the product, the component ratio, and the atmospheric diffusion concentration of the product resulting from the chemical reaction of the emission material are represented by the product component data stored in the
図9は、図6の複合臭気成分計算処理における化学反応生成物成分比算出処理(図6、ステップS67)の詳細な処理フローの例を示した図である。図9において、演算処理装置30は、まず、ステップS66で選択した化学反応式の化学反応状態が「分解」であるか否かを判定し(ステップS671)、化学反応状態が「分解」である場合には(ステップS671でYes)、着目物質の分解反応後の生成物の成分比を算出し(ステップS672)、一方、化学反応状態が「分解」でない、つまり、「合成」である場合には(ステップS671でNo)、着目物質の合成反応後の生成物の成分比を算出する(ステップS673)。なお、ステップS672およびステップS673のさらに詳細な処理フローの例については、図10、図11を参照して、別途、詳しく説明する。 FIG. 9 is a diagram showing an example of a detailed process flow of the chemical reaction product component ratio calculation process (FIG. 6, step S67) in the composite odor component calculation process of FIG. In FIG. 9, the arithmetic processing unit 30 first determines whether or not the chemical reaction state of the chemical reaction formula selected in step S66 is “decomposition” (step S671), and the chemical reaction state is “decomposition”. In this case (Yes in step S671), the component ratio of the product after the decomposition reaction of the target substance is calculated (step S672). On the other hand, when the chemical reaction state is not “decomposition”, that is, “synthesis”. (No in step S671), the component ratio of the product after the synthesis reaction of the target substance is calculated (step S673). An example of a more detailed processing flow of steps S672 and S673 will be separately described in detail with reference to FIGS.
次に、演算処理装置30は、ステップS672、S673での計算結果を反映した生成物成分データを記憶した作業用DB21から、すべての生成物の大気拡散濃度および成分比を読み出し(ステップS674)、読み出したすべての生成物の大気拡散濃度の和がステップS5で計算した濃度減衰量と等しいか否かを判定する(ステップS675)。
Next, the processor 30 reads the atmospheric diffusion concentration and the component ratio of all the products from the
ステップS675における判定の結果、すべての生成物の大気拡散濃度の和が濃度減衰量と等しくない場合には(ステップS675でNo)、演算処理装置30は、ステップS674で読み出した生成物の成分比を用いて、生成物の大気拡散濃度の和とステップS5で計算した濃度減衰量が等しくなるように、生成物の大気拡散濃度を補正し(ステップS676)、作業用DB21(生成物成分データ)を更新し、図9の処理を終了する。また、ステップS675における判定の結果、すべての生成物の大気拡散濃度の和が濃度減衰量と等しい場合には(ステップS675でYes)、そのまま図9の処理を終了する。 As a result of the determination in step S675, when the sum of the atmospheric diffusion concentrations of all products is not equal to the concentration attenuation amount (No in step S675), the arithmetic processing unit 30 determines the component ratio of the products read in step S674. Is used to correct the atmospheric diffusion concentration of the product so that the sum of the atmospheric diffusion concentration of the product and the concentration attenuation calculated in step S5 are equal (step S676), and the work DB 21 (product component data) And the process of FIG. 9 is terminated. If the result of determination in step S675 is that the sum of atmospheric diffusion concentrations of all products is equal to the concentration attenuation amount (Yes in step S675), the processing in FIG.
図10は、図9の化学反応生成物成分比算出処理におけるステップS672の詳細な処理フローの例を示した図である。図10において、演算処理装置30は、まず、ステップS66(図6参照)で選択した化学反応式について、化学反応式分解率・合成率DB23から分解率を読み出す(ステップS6721)。次に、演算処理装置30は、その読み出した化学反応式の分解率と、着目物質の大気拡散濃度から、分解反応後の生成物の成分比および大気拡散濃度を計算する(ステップS6722)。
FIG. 10 is a diagram showing an example of a detailed processing flow of step S672 in the chemical reaction product component ratio calculation processing of FIG. In FIG. 10, the arithmetic processing unit 30 first reads out the decomposition rate from the chemical reaction equation decomposition rate /
次に、演算処理装置30は、分解反応後の生成物が作業用DB21の生成物成分データに含まれているか否かを判定し(ステップS6723)、含まれている場合には(ステップS6723でYes)、ステップS6722で算出した分解反応後の生成物の成分比および大気拡散濃度を用いて、作業用DB21の生成物成分データにおける当該生成物の成分比および大気拡散濃度を更新する(ステップS6724)。
Next, the processor 30 determines whether or not the product after the decomposition reaction is included in the product component data of the work DB 21 (step S6723), and if included (in step S6723). Yes), the component ratio and atmospheric diffusion concentration of the product in the product component data of the
一方、ステップS6723の判定で、分解反応後の生成物が作業用DB21の生成物成分データに含まれていない場合には(ステップS6723でNo)、演算処理装置30は、当該生成物を作業用DB21の生成物成分データに登録する(ステップS6725)。次に、演算処理装置30は、ステップS6722で算出した分解反応後の生成物の成分比および大気拡散濃度を用いて、作業用DB21の生成物成分データにおける当該生成物の成分比および大気拡散濃度を更新する(ステップS6726)。
On the other hand, when it is determined in step S6723 that the product after the decomposition reaction is not included in the product component data of the work DB 21 (No in step S6723), the arithmetic processing unit 30 uses the product for work. Register in the product component data of DB21 (step S6725). Next, the arithmetic processing unit 30 uses the component ratio and atmospheric diffusion concentration of the product after the decomposition reaction calculated in step S6722 to use the component ratio and atmospheric diffusion concentration of the product in the product component data of the
図11は、図9の化学反応生成物成分比算出処理におけるステップS673の詳細な処理フローの例を示した図である。図11において、演算処理装置30は、まず、ステップS66(図6参照)で選択した化学反応式について、化学反応式分解率・合成率DB23から合成率を読み出し(ステップS6731)、さらに続けて、作業用DB21(生成物成分データ)からその選択した化学反応式による合成の化学反応に用いられる物質の成分比、大気拡散濃度を読み出す(ステップS6732)。次に、演算処理装置30は、ステップS6731で読み出した化学反応式の合成率と、着目物質の大気拡散濃度と、ステップS6732で読み出した合成に用いられる物質の成分比および大気拡散濃度から、合成反応後の生成物の成分比および大気拡散濃度を算出する(ステップS6733)。
FIG. 11 is a diagram showing an example of a detailed processing flow of step S673 in the chemical reaction product component ratio calculation processing of FIG. In FIG. 11, the arithmetic processing unit 30 first reads the synthesis rate from the chemical reaction rate decomposition rate /
次に、演算処理装置30は、合成反応後の生成物が作業用DB21の生成物成分データに含まれているか否かを判定し(ステップS6734)、含まれている場合には(ステップS6734でYes)、ステップS6733で算出した合成反応後の生成物の成分比および大気拡散濃度を用いて、作業用DB21の生成物成分データにおける当該生成物の成分比および大気拡散濃度を更新する(ステップS6735)。
Next, the arithmetic processing unit 30 determines whether or not the product after the synthesis reaction is included in the product component data of the work DB 21 (step S6734), and if included (in step S6734). Yes), using the component ratio and atmospheric diffusion concentration of the product after the synthesis reaction calculated in step S6733, the component ratio and atmospheric diffusion concentration of the product in the product component data of the
一方、ステップS6734の判定で、合成反応後の生成物が作業用DB21の生成物成分データに含まれていない場合には(ステップS6734でNo)、演算処理装置30は、当該生成物を作業用DB21の生成物成分データに登録する(ステップS6736)。次に、演算処理装置30は、ステップS6733で算出した合成反応後の生成物の成分比および大気拡散濃度を用いて、作業用DB21の生成物成分データにおける当該生成物の成分比および大気拡散濃度を更新する(ステップS6737)。
On the other hand, if it is determined in step S6734 that the product after the synthesis reaction is not included in the product component data in the work DB 21 (No in step S6734), the arithmetic processing unit 30 uses the product for work. Register in the product component data of DB21 (step S6736). Next, the arithmetic processing unit 30 uses the component ratio and atmospheric diffusion concentration of the product after the synthesis reaction calculated in step S6733, and the component ratio and atmospheric diffusion concentration of the product in the product component data of the
続いて、図12、図13を参照して、複合臭気濃度計算部34による複合臭気濃度計算処理(図2、ステップS7参照)の詳細について説明する。ここで、図12は、複合臭気濃度計算部34による複合臭気濃度計算処理の処理フローの例を示した図、図13は、複合臭気濃度DB24の構成の例を示した図である。
Next, with reference to FIG. 12 and FIG. 13, the details of the composite odor concentration calculation process (see FIG. 2, step S7) by the composite
演算処理装置30は、まず、複合臭気濃度DB24から、複合臭気成分計算処理(図2、ステップS6)で得た複合臭気と同じ成分で構成されている複合気体の複合臭気濃度データを抽出する(ステップS71)。 First, the arithmetic processing unit 30 extracts composite odor concentration data of a composite gas composed of the same components as the composite odor obtained in the composite odor component calculation process (FIG. 2, step S6) from the composite odor concentration DB 24 ( Step S71).
ここで、複合臭気濃度DB24は、図13に示すように、様々な複合気体(複合臭気)について、その複合気体の成分比と大気拡散濃度と臭気濃度とを対応付けた複合臭気濃度データを蓄積したデータベースである。なお、複合臭気濃度DB24に蓄積された複合臭気濃度データは、実験によって求めた実験データであってもよく、公開された文献などに記載された文献データであってもよい。さらには、本実施形態に係る臭気拡散シミュレーション装置100などによって計算された計算結果データであってもよい。また、ここでいう複合気体の臭気濃度は、通常、臭気判定士など人によって判定された数値である。
Here, as shown in FIG. 13, the composite
また、図13の例では、複合気体の例は、実験データ、文献データ、計算結果データそれぞれについて1つずつしか記載されていないが、その複合気体の種類は多数あり、成分が同じ複合気体についても、その成分比や大気拡散濃度が異なるものが多数蓄積されているものとする。 In the example of FIG. 13, only one example of the composite gas is described for each of the experimental data, the literature data, and the calculation result data. However, there are many types of the composite gas, and the composite gas has the same component. However, a large number of components having different component ratios and atmospheric diffusion concentrations are accumulated.
従って、図12のステップS71の処理では、複合臭気濃度DB24の中から、本実施形態における複合臭気(すなわち、排出源から排出される排出物質およびその排出物質が化学変化した生成物を含む気体)と同じ成分を有する複合気体(複合臭気)についての複合臭気濃度データが抽出される。
Therefore, in the process of step S71 of FIG. 12, the composite odor in the present embodiment (that is, a gas containing a discharge substance discharged from the discharge source and a product in which the discharge substance is chemically changed) from the composite
そこで、演算処理装置30は、ステップS71で抽出した(複合気体(複合臭気)の成分比、大気拡散濃度および臭気濃度からなる)複合臭気濃度データに対して重回帰分析を適用し、複合臭気の成分比および大気拡散濃度から臭気濃度を求める重回帰予測式を導出する(ステップS72)。 Therefore, the arithmetic processing unit 30 applies multiple regression analysis to the composite odor concentration data (consisting of the component ratio of the composite gas (composite odor), the atmospheric diffusion concentration, and the odor concentration) extracted in step S71, A multiple regression prediction formula for obtaining the odor concentration from the component ratio and the atmospheric diffusion concentration is derived (step S72).
ここで、重回帰分析は、複数の変数(説明変数)の分布値から別の変数(目的変数)の値を予測する手法であり、説明変数をX1〜Xn、目的変数をYとしたとき、目的変数Yの値は、重回帰分析の基本式(以下、重回帰予測式という)である式(2)によって予測される。
Y=b0+b1・X1+b2・X2+・・・+bn・Xn ・・・(2)
Here, the multiple regression analysis is a technique for predicting the value of another variable (objective variable) from the distribution values of a plurality of variables (explanatory variables), where the explanatory variables are X 1 to X n and the objective variable is Y. At this time, the value of the objective variable Y is predicted by Expression (2), which is a basic expression of multiple regression analysis (hereinafter referred to as multiple regression prediction expression).
Y = b 0 + b 1 · X 1 + b 2 · X 2 +... + B n · X n (2)
なお、重回帰予測式(2)において、b0,b1,・・・,bnは、偏回帰係数と呼ばれ、周知の一般的な重回帰分析処理によって求められる。従って、本実施形態の場合、説明変数X1〜Xnには、複合臭気の成分比および大気拡散濃度が該当し、目的変数Yには、臭気濃度が該当する。よって、複合臭気の成分比および大気拡散濃度が既知であれば、その複合臭気の臭気濃度は、重回帰予測式(2)によって算出することができる。 In the multiple regression prediction formula (2), b 0 , b 1 ,..., B n are called partial regression coefficients and are obtained by a known general multiple regression analysis process. Therefore, in the case of the present embodiment, the component ratio and the atmospheric diffusion concentration of the composite odor correspond to the explanatory variables X 1 to X n , and the odor concentration corresponds to the objective variable Y. Therefore, if the component ratio and the atmospheric diffusion concentration of the composite odor are known, the odor concentration of the composite odor can be calculated by the multiple regression prediction equation (2).
そこで、演算処理装置30は、複合臭気成分計算処理(図2、ステップS6)で算出した複合臭気の成分比および大気拡散濃度を重回帰予測式(2)に代入することにより、当該複合臭気の臭気濃度を算出する(ステップS73)。次に、演算処理装置30は、以上の処理によって算出した複合臭気の成分比、大気拡散濃度および臭気濃度からなる複合臭気のデータを複合臭気濃度DB24に登録する(ステップS74)。 Therefore, the arithmetic processing unit 30 substitutes the composite odor component ratio and the atmospheric diffusion concentration calculated in the composite odor component calculation process (FIG. 2, step S6) into the multiple regression prediction formula (2), thereby The odor concentration is calculated (step S73). Next, the arithmetic processing unit 30 registers the composite odor data including the component ratio of the composite odor, the atmospheric diffusion concentration and the odor concentration calculated by the above processing in the composite odor concentration DB 24 (step S74).
このように、本実施形態では、臭気拡散シミュレーション装置100で算出した複合臭気の成分比、大気拡散濃度および臭気濃度からなる複合臭気のデータを複合臭気濃度DB24に登録するようにしているので、重回帰分析で利用可能なデータが、順次、増加することとなり、それに伴って、重回帰予測式(2)で予測される複合臭気の臭気濃度の精度が向上する。
As described above, in the present embodiment, since the composite odor data including the component ratio, the atmospheric diffusion concentration, and the odor concentration of the composite odor calculated by the odor diffusion simulation apparatus 100 is registered in the composite
なお、演算処理装置30は、以上のようにして求めた対象地点における臭気濃度を、地形図または地勢図と合成して、表示装置40表示する処理を行うが、ここでは、その処理の説明を省略する。
The arithmetic processing unit 30 performs processing for displaying the
以上、本実施形態によれば、排出源から排出された排出物質(臭気物質)は、移流拡散される間に大気などとの化学反応により、その大気拡散濃度が減衰するとともに、その化学反応による生成物の成分比および大気拡散濃度を算出し、その結果得られる複合臭気の臭気濃度を計算している。従って、本実施形態では、従来のプルーム・パフモデルなどに比べ、より現実に近い高精度の臭気濃度を得ることができる。 As described above, according to the present embodiment, the emission substance (odor substance) discharged from the emission source attenuates the atmospheric diffusion concentration due to the chemical reaction with the atmosphere while being advected and diffused, and the chemical reaction The product component ratio and atmospheric diffusion concentration are calculated, and the odor concentration of the resulting composite odor is calculated. Therefore, in the present embodiment, it is possible to obtain a highly accurate odor concentration that is closer to reality than in a conventional plume / puff model.
10 入力装置
20 記憶装置
21 作業用DB
22 化学反応濃度減衰率DB
23 化学反応分解率・合成率DB
24 複合臭気濃度DB
30 演算処理装置
31 移流拡散濃度計算部(移流拡散濃度計算手段)
32 化学反応濃度減衰量計算部(化学反応濃度減衰量計算手段)
33 複合臭気成分計算部(複合臭気成分計算手段)
34 複合臭気濃度計算部(複合臭気濃度計算手段)
40 表示装置
100 臭気拡散シミュレーション装置
10 Input device 20
22 Chemical reaction concentration decay rate DB
23 Chemical reaction decomposition rate and synthesis rate DB
24 Compound odor concentration DB
30
32 Chemical reaction concentration attenuation calculation section (Chemical reaction concentration attenuation calculation means)
33 Compound odor component calculation part (Compound odor component calculation means)
34 Complex odor concentration calculation unit (Compound odor concentration calculation means)
40 display device 100 odor diffusion simulation device
Claims (6)
前記演算処理装置は、
気象データおよび排出源データを入力し、前記排出源データで指定される臭気を構成する排出物質が化学反応せずに大気中を移流拡散する計算モデルに基づき、前記排出源から離れた計算対象地点における前記排出物質の大気拡散濃度および移流時間を算出する移流拡散濃度計算処理と、
前記算出した移流時間中に前記排出物質が化学反応するとき残留する前記排出物質の大気拡散濃度である残留濃度を算出し、前記移流拡散濃度計算処理で計算した前記排出物質の大気拡散濃度から前記残留濃度を差し引いた差分量を、前記化学反応による前記排出物質の大気拡散濃度の濃度減衰量として算出する化学反応濃度減衰量計算処理と、
前記化学反応により生成された生成物の成分比を算出するとともに、その算出した成分比と前記濃度減衰量とに基づき、前記生成物の大気拡散濃度を算出し、前記算出した前記生成物の大気拡散濃度と前記排出物質の残留濃度とに基づき、前記排出物質の移流拡散および化学反応により生成された複合臭気の成分比および大気拡散濃度を算出する複合臭気成分計算処理と、
前記複合臭気濃度データベースに蓄積された複合臭気データから、前記排出物の移流拡散および化学反応により生成された複合臭気と同じ成分を有する複合臭気の複合臭気データを抽出し、その抽出した複合臭気データを用いた重回帰分析によって得られる、複合臭気の成分比と大気拡散濃度とから臭気濃度を予測する予測式に、前記排出物の移流拡散および化学反応により生成された複合臭気の成分比および大気拡散濃度を代入して、前記計算対象地点における前記複合臭気の臭気濃度を算出する複合臭気濃度計算処理と、
を実行すること
を特徴とする臭気拡散シミュレーション方法。 Computation that allows access to a complex odor concentration database that accumulates complex odor concentration data that is configured by associating the component ratio of the complex odor components, atmospheric diffusion concentration, and odor concentration with each of multiple complex odors An odor diffusion simulation method for simulating diffusion of odor discharged from an emission source using a processing device,
The arithmetic processing unit includes:
A calculation target point that is distant from the emission source based on a calculation model in which meteorological data and emission source data are input, and emission substances constituting the odor specified by the emission source data are advected and diffused in the atmosphere without a chemical reaction Advection diffusion concentration calculation processing for calculating the atmospheric diffusion concentration and advection time of the emission material in
A residual concentration, which is an atmospheric diffusion concentration of the exhaust material remaining when the exhaust material chemically reacts during the calculated advection time, is calculated, and the atmospheric diffusion concentration of the exhaust material calculated in the advection diffusion concentration calculation process is used to calculate the residual concentration. A chemical reaction concentration attenuation amount calculation process for calculating a difference amount obtained by subtracting the residual concentration as a concentration attenuation amount of the atmospheric diffusion concentration of the emission material due to the chemical reaction;
The component ratio of the product generated by the chemical reaction is calculated, the atmospheric diffusion concentration of the product is calculated based on the calculated component ratio and the concentration attenuation amount, and the calculated atmosphere of the product is calculated. Based on the diffusion concentration and the residual concentration of the emission material, a composite odor component calculation process for calculating the component ratio and the atmospheric diffusion concentration of the composite odor generated by advection diffusion and chemical reaction of the emission material,
From the composite odor data accumulated in the composite odor concentration database, the composite odor data of the composite odor having the same components as the composite odor generated by the advection diffusion and chemical reaction of the emission is extracted, and the extracted composite odor data The prediction formula for predicting the odor concentration from the component ratio of the composite odor and the atmospheric diffusion concentration obtained by the multiple regression analysis using the odor, the component ratio of the composite odor generated by the advection diffusion and chemical reaction of the emission and the atmosphere Complex odor concentration calculation processing for substituting diffusion concentration and calculating the odor concentration of the complex odor at the calculation target point;
An odor diffusion simulation method characterized in that
複数の物質のそれぞれに対し、その物質が大気中で反応する化学反応式、その化学反応により残留する前記物質の大気拡散濃度を算出する残留濃度計算式、その残留濃度計算式で用いられている濃度減衰率、および、前記物質についての前記化学反応式の化学反応構成率が対応付けられて構成された化学反応濃度減衰率データを蓄積した化学反応濃度減衰率データベースに、さらに、アクセス可能に構成され、
前記化学反応濃度減衰量計算処理において、前記排出物質の残留濃度を算出するとき、前記化学反応濃度減衰率データベースから前記排出物質についての前記化学反応濃度減衰率データを読み出し、その化学反応濃度減衰率データに含まれる化学反応式と残留濃度計算式と濃度減衰率と化学反応構成率とを用いて、前記排出物質の残留濃度を算出すること
を特徴とする請求項1に記載の臭気拡散シミュレーション方法。 The arithmetic processing unit includes:
For each of a plurality of substances, the chemical reaction formula in which the substance reacts in the atmosphere, the residual concentration calculation formula for calculating the atmospheric diffusion concentration of the substance remaining by the chemical reaction, and the residual concentration calculation formula are used. The chemical reaction concentration decay rate database that stores the chemical reaction concentration decay rate data that is configured by associating the concentration decay rate with the chemical reaction composition rate of the chemical reaction formula for the substance is further configured to be accessible. And
In the chemical reaction concentration attenuation amount calculation process, when calculating the residual concentration of the emission material, the chemical reaction concentration attenuation rate data for the emission material is read from the chemical reaction concentration attenuation rate database, and the chemical reaction concentration attenuation rate is read. 2. The odor diffusion simulation method according to claim 1, wherein the residual concentration of the emission material is calculated using a chemical reaction formula, a residual concentration calculation formula, a concentration decay rate, and a chemical reaction composition rate included in the data. .
複数の物質のそれぞれに対し、その物質の分解反応の化学反応式とその分解反応によって生成される物質の分解率とを含んでなる分解率データ、および、前記分解反応によって生成された物質による合成反応の化学反応式とその合成反応によって生成される生成物の合成率とを含んでなる合成率データ、を対応付けて構成された化学反応分解率・合成率データを蓄積した化学反応分解率・合成率データベースに、さらに、アクセス可能に構成され、
前記複合臭気成分計算処理において、前記生成物の成分比を算出するとき、前記化学反応分解率・合成率データベースから前記排出物に対応付けられた化学反応分解率・合成率データを読み出し、前記化学反応分解率・合成率データに含まれる前記排出物質の分解反応で生成される生成物の分解率と、前記分解反応で生成された生成物による合成反応によって生成される生成物の生成率とを用いて、前記生成物の成分比を算出すること
を特徴とする請求項2に記載の臭気拡散シミュレーション方法。 The arithmetic processing unit includes:
For each of a plurality of substances, decomposition rate data including a chemical reaction formula of the decomposition reaction of the substance and a decomposition rate of the substance generated by the decomposition reaction, and synthesis by the substance generated by the decomposition reaction Chemical reaction decomposition rate, which is a combination of chemical reaction decomposition rate and synthesis rate data composed by associating the chemical reaction formula of the reaction and the synthesis rate data including the synthesis rate of the product generated by the synthesis reaction The composition rate database is further configured to be accessible,
In the composite odor component calculation process, when calculating the component ratio of the product, the chemical reaction decomposition rate / synthesis rate data associated with the emission is read from the chemical reaction decomposition rate / synthesis rate database, and the chemical The decomposition rate of the product generated by the decomposition reaction of the emission material included in the reaction decomposition rate / synthesis rate data, and the generation rate of the product generated by the synthesis reaction by the product generated by the decomposition reaction The odor diffusion simulation method according to claim 2, wherein a component ratio of the product is calculated.
気象データおよび排出源データを入力し、前記排出源データで指定される臭気を構成する排出物質が化学反応せずに大気中を移流拡散する計算モデルに基づき、前記排出源から離れた計算対象地点における前記排出物質の大気拡散濃度および移流時間を算出する移流拡散濃度計算手段と、
前記算出した移流時間中に前記排出物質が化学反応するとき残留する前記排出物質の大気拡散濃度である残留濃度を算出し、前記移流拡散濃度計算手段で計算した前記排出物質の大気拡散濃度から前記残留濃度を差し引いた差分量を、前記化学反応による前記排出物質の大気拡散濃度の濃度減衰量として算出する化学反応濃度減衰量計算手段と、
前記化学反応により生成された生成物の成分比を算出するとともに、その算出した成分比と前記濃度減衰量とに基づき、前記生成物の大気拡散濃度を算出し、前記算出した前記生成物の大気拡散濃度と前記排出物質の残留濃度とに基づき、前記排出物質の移流拡散および化学反応により生成された複合臭気の成分比および大気拡散濃度を算出する複合臭気成分計算手段と、
前記複合臭気濃度データベースに蓄積された複合臭気データから、前記排出物の移流拡散および化学反応により生成された複合臭気と同じ成分を有する複合臭気の複合臭気データを抽出し、その抽出した複合臭気データを用いた重回帰分析によって得られる、複合臭気の成分比と大気拡散濃度とから臭気濃度を予測する予測式に、前記排出物の移流拡散および化学反応により生成された複合臭気の成分比および大気拡散濃度を代入して、前記計算対象地点における前記複合臭気の臭気濃度を算出する複合臭気濃度計算手段と、
を備えたこと
を特徴とする臭気拡散シミュレーション装置。 For each of a plurality of composite odors, a composite odor concentration database that stores composite odor concentration data configured by associating the component ratio of the component substances of the composite odor, the atmospheric diffusion concentration, and the odor concentration is provided. An odor diffusion simulation device for simulating the diffusion of odor discharged from
A calculation target point that is distant from the emission source based on a calculation model in which meteorological data and emission source data are input, and emission substances constituting the odor specified by the emission source data are advected and diffused in the atmosphere without a chemical reaction Advection diffusion concentration calculating means for calculating the atmospheric diffusion concentration and advection time of the emission material in
The residual concentration, which is the atmospheric diffusion concentration of the exhaust material remaining when the exhaust material chemically reacts during the calculated advection time, is calculated, and the atmospheric diffusion concentration of the exhaust material calculated by the advection diffusion concentration calculating means is used to calculate the residual concentration. A chemical reaction concentration attenuation amount calculating means for calculating a difference amount obtained by subtracting the residual concentration as a concentration attenuation amount of the atmospheric diffusion concentration of the emission material due to the chemical reaction;
The component ratio of the product generated by the chemical reaction is calculated, the atmospheric diffusion concentration of the product is calculated based on the calculated component ratio and the concentration attenuation amount, and the calculated atmosphere of the product is calculated. A composite odor component calculation means for calculating a component ratio and an atmospheric diffusion concentration of a composite odor generated by advection diffusion and chemical reaction of the exhaust material based on a diffusion concentration and a residual concentration of the exhaust material;
From the composite odor data accumulated in the composite odor concentration database, the composite odor data of the composite odor having the same components as the composite odor generated by the advection diffusion and chemical reaction of the emission is extracted, and the extracted composite odor data The prediction formula for predicting the odor concentration from the component ratio of the composite odor and the atmospheric diffusion concentration obtained by the multiple regression analysis using the odor, the component ratio of the composite odor generated by the advection diffusion and chemical reaction of the emission and the atmosphere A composite odor concentration calculating means for substituting a diffusion concentration and calculating an odor concentration of the composite odor at the calculation target point;
An odor diffusion simulation apparatus characterized by comprising:
前記化学反応濃度減衰量計算手段は、
前記排出物質の残留濃度を算出するとき、前記化学反応濃度減衰率データベースから前記排出物質についての前記化学反応濃度減衰率データを読み出し、その化学反応濃度減衰率データに含まれる化学反応式と残留濃度計算式と濃度減衰率と化学反応構成率とを用いて、前記排出物質の残留濃度を算出すること
を特徴とする請求項4に記載の臭気拡散シミュレーション装置。 For each of a plurality of substances, the chemical reaction formula in which the substance reacts in the atmosphere, the residual concentration calculation formula for calculating the atmospheric diffusion concentration of the substance remaining by the chemical reaction, and the residual concentration calculation formula are used. A chemical reaction concentration attenuation rate database that accumulates chemical reaction concentration attenuation rate data configured to correspond to the concentration attenuation rate and the chemical reaction composition rate of the chemical reaction formula for the substance;
The chemical reaction concentration decay amount calculating means is:
When calculating the residual concentration of the emission material, the chemical reaction concentration attenuation rate data for the emission material is read from the chemical reaction concentration attenuation rate database, and the chemical reaction formula and the residual concentration included in the chemical reaction concentration attenuation rate data are read. The odor diffusion simulation apparatus according to claim 4, wherein the residual concentration of the emission substance is calculated using a calculation formula, a concentration decay rate, and a chemical reaction composition rate.
前記複合臭気成分計算手段は、
前記生成物の成分比を算出するとき、前記化学反応分解率・合成率データベースから前記排出物に対応付けられた化学反応分解率・合成率データを読み出し、前記化学反応分解率・合成率データに含まれる前記排出物質の分解反応で生成される生成物の分解率と、前記分解反応で生成された生成物による合成反応によって生成される生成物の生成率とを用いて、前記生成物の成分比を算出すること
を特徴とする請求項5に記載の臭気拡散シミュレーション装置。 For each of a plurality of substances, decomposition rate data including a chemical reaction formula of the decomposition reaction of the substance and a decomposition rate of the substance generated by the decomposition reaction, and synthesis by the substance generated by the decomposition reaction Chemical reaction decomposition rate, which is a combination of chemical reaction decomposition rate and synthesis rate data composed by associating the chemical reaction formula of the reaction and the synthesis rate data including the synthesis rate of the product generated by the synthesis reaction A synthesis rate database is further provided.
The complex odor component calculating means is:
When calculating the component ratio of the product, the chemical reaction decomposition rate / synthesis rate data associated with the emission is read from the chemical reaction decomposition rate / synthesis rate database, and the chemical reaction decomposition rate / synthesis rate data is read. A component of the product using a decomposition rate of a product generated by a decomposition reaction of the contained emission substance and a generation rate of a product generated by a synthesis reaction by a product generated by the decomposition reaction The odor diffusion simulation apparatus according to claim 5, wherein the ratio is calculated.
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