• Search Research Projects
  • Search Researchers
  • How to Use
  1. Back to previous page

Thermal treatment of polybrominated diphenyl ethers (PBDEs) and the formation of dioxins

Research Project

Project/Area Number 19F19404
Research Category

Grant-in-Aid for JSPS Fellows

Allocation TypeSingle-year Grants
Section外国
Review Section Basic Section 64020:Environmental load reduction and remediation-related
Research InstitutionKyoto University

Principal Investigator

高岡 昌輝  京都大学, 工学(系)研究科(研究院), 教授 (80252485)

Co-Investigator(Kenkyū-buntansha) ZHANG MENGMEI  京都大学, 工学(系)研究科(研究院), 外国人特別研究員
Project Period (FY) 2019-10-11 – 2022-03-31
Project Status Declined (Fiscal Year 2021)
Budget Amount *help
¥2,400,000 (Direct Cost: ¥2,400,000)
Fiscal Year 2021: ¥600,000 (Direct Cost: ¥600,000)
Fiscal Year 2020: ¥1,200,000 (Direct Cost: ¥1,200,000)
Fiscal Year 2019: ¥600,000 (Direct Cost: ¥600,000)
KeywordsDecaBDE / Thermal treatment / Hexabromobenzene / PCDD/F / PVC / Formation / Organohalogen pollutants / PBDE / Deca-BDE / undesirable by-products / PXDD/F / thermal treatment
Outline of Research at the Start

Polybrominated diphenyl ethers (PBDE) are a class of widely used brominated flame retardants and new Persistent Organic Pollutants under the Stockholm Convention. Thermal treatment is regarded as the most efficient and direct method. This research is aimed to gain a comprehensive knowledge of the thermal decomposition behavior of PBDE, to study the emission characteristics of undesirable by-products during the thermal processes and explore the suppressive techniques, and to investigate the potential reaction mechanisms.

Outline of Annual Research Achievements

ポリ臭化ジフェニルエーテルの一つとして新規POPsに指定されているデカブロモジフェニルエーテル(DecaBDE)の熱処理試験を行った。再現性も含めて評価した結果、熱処理に必要な最低限の要件である850℃、滞留時間2秒で分解率が99.9999%という結果が得られた。副生成物としては、NonaBDE(BDE-207およびBDE-206)、OctaBDE(BDE-197およびBDE-196)、およびヘキサブロモベンゼン(HBB)は、高温(900、950、1000℃)で発生が抑制できた。しかし、HBBは酸素濃度0%において多量に生成するため、注意が必要であった。発生量を比較するとDecaBDE、NonaBDE、OctaBDEの順であったことから、10臭素化物 → 9臭素化物 → 8臭素化物といった逐次的な脱臭素化反応が生じていると示唆された。
臭素化物の熱処理に関連した研究として、ザンビアにおける野焼き土壌における臭素化物の挙動を調べた。HBBについては、参照土壌よりも野焼き土壌の方が統計的にも高いことがわかった。いくつかのサンプルにおいて比較的濃度が高いDecaBDEが検出されたが、他の4臭素化~9臭素化物の濃度はほとんど検出されなかった。これらの結果はさらなる分析結果の検討余地がある。
さらに、塩化ビニルで被覆された銅線の野焼き等でのダイオキシン類汚染で懸念されることから、塩化ビニルで被覆された銅線の野焼きを模擬した実験によりどのような生成経路によりダイオキシン類が生成されうるかを調べた結果をまとめ、Chemosphereに論文として投稿し、掲載された。

Research Progress Status

翌年度、交付申請を辞退するため、記入しない。

Strategy for Future Research Activity

翌年度、交付申請を辞退するため、記入しない。

Report

(2 results)
  • 2020 Annual Research Report
  • 2019 Annual Research Report
  • Research Products

    (9 results)

All 2021 2020 2019 Other

All Int'l Joint Research (2 results) Journal Article (1 results) (of which Int'l Joint Research: 1 results,  Peer Reviewed: 1 results) Presentation (6 results) (of which Int'l Joint Research: 3 results)

  • [Int'l Joint Research] 浙江大学(中国)

    • Related Report
      2020 Annual Research Report
  • [Int'l Joint Research] Zhejiang University(中国)

    • Related Report
      2019 Annual Research Report
  • [Journal Article] Formation pathways of polychlorinated dibenzo-p-dioxins and dibenzofurans from burning simulated PVC-coated cable wires2021

    • Author(s)
      Zhang, M; Fujimori, T.; Shiota, K.; Li, X.; Takaoka, M.
    • Journal Title

      Chemosphere

      Volume: 264 Pages: 128542-128542

    • DOI

      10.1016/j.chemosphere.2020.128542

    • Related Report
      2020 Annual Research Report
    • Peer Reviewed / Int'l Joint Research
  • [Presentation] Characteristics of Metal(loid)s, Chlorine and Brominated Flame Retardants in Soil from MSW Open Dumping and Burning Site in Kabwe, Zambia2021

    • Author(s)
      Zhang, M.; Fujimori, T.; Nakayame, M. M. Shouta; Shiota, K.; Nakata, H.; Ishizuka, M.; Yabe, J.; Takaoka, M.
    • Organizer
      3R International Scientific Conference on Material Cycles and Waste Management (3RINCs)
    • Related Report
      2020 Annual Research Report
    • Int'l Joint Research
  • [Presentation] Contamination of Metal(loid)s and Chlorine in Soil from an Open Dumping and Burning Site of Municipal Solid Waste in Kabwe, Zambia2020

    • Author(s)
      Zhang, M.; Fujimori, T.; Nakayama, MM, S.; Shiota, K.; Nakata, H.; Ishizuka, M.; Takaoka, M.
    • Organizer
      環境化学オンライン研究発表会
    • Related Report
      2020 Annual Research Report
  • [Presentation] Characteristics of Chlorine and Metal(loid)s in Residue and Soil from an Open Dumping and Burning Site of Municipal Solid Waste in Kabwe, Zambia2020

    • Author(s)
      Zhang, M.; Fujimori, T.; Nakayama, MM, S.; Shiota, K.; Nakata, H.; Ishizuka, M.; Takaoka, M.
    • Organizer
      第31回廃棄物資源循環学会研究発表会講演論文集
    • Related Report
      2020 Annual Research Report
  • [Presentation] ごみ焼却主灰に含まれる鉄系廃棄物に関する細分類調査2020

    • Author(s)
      毛嘉鈺, 塩田憲司, 日下部武敏, Zhang Mengmei, 藤森崇, 大下和徹, 高岡昌輝
    • Organizer
      第31回廃棄物資源循環学会研究発表会講演論文集
    • Related Report
      2020 Annual Research Report
  • [Presentation] Mechanistic Study on Bromination of Carbon and Formation of PBDD/Fs by Copper Bromide2020

    • Author(s)
      Fujimori, T.; Takaoka, M.; Tong, C. ; Li, X. ; Zhang, M.
    • Organizer
      15th China-POPs Forum
    • Related Report
      2020 Annual Research Report
    • Int'l Joint Research
  • [Presentation] Thermochemical formation of PCDD/F from open burning of cable2019

    • Author(s)
      Zhang M, Fujimori T, Shiota K and Takaoka M
    • Organizer
      3rd International Chemical Hazard Symposium
    • Related Report
      2019 Annual Research Report
    • Int'l Joint Research

URL: 

Published: 2019-10-15   Modified: 2024-03-26  

Information User Guide FAQ News Terms of Use Attribution of KAKENHI

Powered by NII kakenhi