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海洋植物プランクトン増殖を目的とした製鋼スラグからの有用元素抽出技術の開発

Research Project

Project/Area Number 14750594
Research Category

Grant-in-Aid for Young Scientists (B)

Allocation TypeSingle-year Grants
Research Field Metal making engineering
Research InstitutionTohoku University

Principal Investigator

三木 貴博  東北大学, 大学院・工学研究科, 助手 (30312606)

Project Period (FY) 2002 – 2004
Project Status Completed (Fiscal Year 2004)
Budget Amount *help
¥3,900,000 (Direct Cost: ¥3,900,000)
Fiscal Year 2004: ¥800,000 (Direct Cost: ¥800,000)
Fiscal Year 2003: ¥900,000 (Direct Cost: ¥900,000)
Fiscal Year 2002: ¥2,200,000 (Direct Cost: ¥2,200,000)
Keywords地球温暖化 / 炭酸ガス / 植物プランクトン / スラグ / 海水 / 栄養成分 / 結晶相 / 相安定図
Research Abstract

植物プランクトンの増殖にはさまざまな塩類や元素が必要であり、それらの成分がバランスよく海水に溶存しているときに、植物プランクトンの増殖効率は高くなる。大部分の種類の海洋植物プランクトンは、単細胞とみなせ、夏場などの好気象条件下では、一日で1,2回細胞分裂を起こし、極めて早く増殖するのが特徴である。そのときプランクトンが体内に取り込む栄養素は、元素比でFe:P:Si:N:C:O=0.001:1:15:16:106:212(Redfield's ratio)である。すなわち、鉄を海水中に1モル供給し、これを全てプランクトン増殖に利用できたとすると、その体内にCO_2を106000モル吸収できることになる。しかし、実際の海洋においては、海域により、増殖のために必要な栄養元素が極端に不足しており、それらの貧栄養素の供給が律速となり、増殖するのが困難となっている。
プランクトンの成長・増殖を促進させるために有用成分を海水中へ加える際には、海水への各元素の添加技術が重要課題となる。本研究では、鉄鋼スラグからの栄養成分溶出挙動およびメカニズムを解明し、海水中の栄養元素が適正な濃度比で存在させるような技術開発をおこなう。また、製鋼スラグから有害元素が溶出しないような安定化技術の開発を行う。
複合結晶相からの海水中への成分溶出試験
平成16年度は、複合結晶相を人工的に合成し、人工海水中への溶出試験を行った。海水中有害元素濃度およびpHの経時変化を測定し、海水中への成分溶出速度および飽和溶解度を測定した。また、複数の結晶相がスラグ中に存在した条件での、有害元素の溶解挙動を明らかにした。

Report

(3 results)
  • 2004 Annual Research Report
  • 2003 Annual Research Report
  • 2002 Annual Research Report
  • Research Products

    (12 results)

All 2004 Other

All Journal Article (3 results) Publications (9 results)

  • [Journal Article] Dissolution Behavior of Nutrition Elements from Steelmaking Slag into Seawater2004

    • Author(s)
      Takayuki FUTATSUKA
    • Journal Title

      ISIJ International 44(4)

      Pages: 753-753

    • Related Report
      2004 Annual Research Report
  • [Journal Article] Dissolution Behavior of Environmentally Regulated Elements from Steelmaking Slag into Seawater2004

    • Author(s)
      Takahiro MIKI
    • Journal Title

      ISIJ Internatioanl 44(4)

      Pages: 762-762

    • NAID

      110008107430

    • Related Report
      2004 Annual Research Report
  • [Journal Article] Elution Mechanism of Fluorine from Steelmaking Slag into Seawater2004

    • Author(s)
      Takahiro MIKI
    • Journal Title

      ISIJ Internatioanl 44(5)

      Pages: 935-935

    • Related Report
      2004 Annual Research Report
  • [Publications] 二塚貴之: "製鋼スラグから人工海水への成分溶出挙動"鉄と鋼. 89(4). 382 (2003)

    • Related Report
      2003 Annual Research Report
  • [Publications] 三木貴博: "海水中相安定図を用いたスラグ成分溶出挙動の解析"鉄と鋼. 89(4). 388 (2003)

    • Related Report
      2003 Annual Research Report
  • [Publications] Takahiro MIKI: "Numerical Analysis on Si Deoxidation of Molten Ni and Ni-Cu Alloy by Quadratic Formalism"Materials Transactions. 44(9). 1817 (2003)

    • Related Report
      2003 Annual Research Report
  • [Publications] Kazuki Morita: "THERMODYNAMICS ON SOG-SILICON REFINING"Intermetallics. 11(11-12). 1111 (2003)

    • Related Report
      2003 Annual Research Report
  • [Publications] Takayuki FUTATSUKA: "Dissolution Behavior of Nutrition Elements from Steelmaking Slag into Seawater"ISIJ International. (印刷中). (2004)

    • Related Report
      2003 Annual Research Report
  • [Publications] Takahiro MIKI: "Dissolution Behavior of Environmentally Regulated Elements from Steelmaking Slag into Seawater"ISIJ International. (印刷中). (2004)

    • Related Report
      2003 Annual Research Report
  • [Publications] 三木貴博: "製鋼スラグを用いた大気中炭酸ガス固定化"まてりあ. 41(11). 755 (2002)

    • Related Report
      2002 Annual Research Report
  • [Publications] 二塚貴之: "製鋼スラグから人工海水への成分溶出挙動"鉄と鋼. 89(4). (2003)

    • Related Report
      2002 Annual Research Report
  • [Publications] 三木貴博: "海水中相安定図を用いたスラグ成分溶出挙動の解析"鉄と鋼. 89(4). (2003)

    • Related Report
      2002 Annual Research Report

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Published: 2002-04-01   Modified: 2016-04-21  

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