高濃度炭酸ガス、有機酸雰囲気におけるセメント固化体からの重金属溶出に関する研究

• Project/Area Number: 08650653
• Research Category: Grant-in-Aid for Scientific Research (C)
• Allocation Type: Single-year Grants
• Section: 一般
• Research Field: Civil and environmental engineering
• Research Institution: University of Miyazaki
• Principal Investigator: 土寺 裕 宮崎大学, 工学部, 助教授 (30264360)
• Project Period (FY): 1996
• Project Status: Completed (Fiscal Year 1996)
• Budget Amount: ¥900,000 (Direct Cost: ¥900,000); Fiscal Year 1996: ¥900,000 (Direct Cost: ¥900,000)
• Keywords: セメント固化処理 / カドミウム / 鉛 / 反復溶出試験 / 有機酸 / 高濃度炭酸ガス / 中性化

Research Abstract

本研究では、重金属を含むセメント固化体が高濃度有機酸による低pH条件で高濃度炭酸ガスに暴露される条件で反復溶出実験を行い、重金属の総溶出量を測定し、重金属の種類による溶出のしやすさを明らかにすると同時に、水酸化物沈殿・炭酸塩沈殿平衡反応を仮定した解析を行い、溶出してこない重金属の保持機構を推定した。得られた結果は以下の通りである。
1.カドミウム
カドミウムの挙動は次の通りである。(1)高アルカリ条件では、カドミウムは溶出しない。(2)炭酸暴露条件ではpHは急激に中性まで低下する。カドミウムの低濃度の溶出が見られた。(3)低pH条件では、pHの低下に伴い速やかに全量が溶出した。
この結果と沈殿平衡の解析結果から、カドミウムについては、高pHでは水酸化物生成によって、炭酸暴露条件では炭酸生成によって保持されていることが明らかとなった。
2.鉛
鉛の挙動は以下の通りである。(1)高アルカリ条件では、鉛は実験初期に溶出が見られるが、その後は溶出しない。(2)炭酸暴露条件では、鉛は溶出しなかった。(3)低pH条件ではpHの低下に伴い、溶出が見られたが、実験終了時に20%残存した。
鉛については、炭酸暴露化での不溶化については沈殿平衡で説明できたが、高アルカリでの挙動や、pHで一部が不溶化している事は説明できず、沈殿生成以外の固定化機構の存在が示唆された。