Removal of Cesium in Soil Solution by Zeolite Produced from Fly Ash
| Project/Area Number |
21K12290
|
|---|
| Research Category |
Grant-in-Aid for Scientific Research (C)
|
| Allocation Type | Multi-year Fund |
|---|
| Section | 一般 |
|---|
| Review Section |
Basic Section 64020:Environmental load reduction and remediation-related
|
|---|
| Research Institution | Niigata University |
|---|
Principal Investigator |
狩野 直樹 新潟大学, 自然科学系, 准教授 (00272857)
|
|---|
| Co-Investigator(Kenkyū-buntansha) |
後藤 淳 新潟大学, 研究推進機構, 助教 (90370395)
原田 直樹 新潟大学, 自然科学系, 教授 (50452066)
金 熙濬 新潟大学, 自然科学系, 教授 (50242045)
三嶋 謙二 筑波大学, 計算科学研究センター, 研究員 (60758415)
|
|---|
| Project Period (FY) |
2021-04-01 – 2024-03-31
|
| Project Status |
Granted (Fiscal Year 2021)
|
| Budget Amount *help |
¥4,160,000 (Direct Cost: ¥3,200,000、Indirect Cost: ¥960,000)
Fiscal Year 2023: ¥1,300,000 (Direct Cost: ¥1,000,000、Indirect Cost: ¥300,000)
Fiscal Year 2022: ¥1,430,000 (Direct Cost: ¥1,100,000、Indirect Cost: ¥330,000)
Fiscal Year 2021: ¥1,430,000 (Direct Cost: ¥1,100,000、Indirect Cost: ¥330,000)
|
|---|
| Keywords | フライアッシュ / ゼオライト / 土壌溶出液 / 放射性セシウム |
|---|
| Outline of Research at the Start |
福島第一原子力発電所事故以降，放射性セシウム(Cs)等により汚染した土壌の除染過程において生じた除染土壌の減容化が重要な課題となっている。減容化におけるプロセスとして，放射性Csを水溶液中に溶出させ固液分離をした後，適当な吸着剤を用いて吸着・除去して土壌から取り除く手法が考えられる。吸着剤として，吸着・除染効率に加え，吸着後の処理・廃棄に際しての環境への低負荷，廃材の有効利用，処分後の長期安定性の観点からフライアッシュ由来のゼオライトに着目した。本研究では，フライアッシュ由来のゼオライトを用いて安価で効率的で安全性の高いCs除去法を構築し，土壌の再利用および除染土壌の減容化を目指す。
|
| Outline of Annual Research Achievements |
当該年度は，土壌からのセシウム分離に関する基礎実験および水溶液中からのセシウム吸着技術に関する基礎実験を中心に行った。
土壌からのセシウム分離では，溶剤として塩酸を用いたが，塩酸濃度，処理温度や処理時間などを変化させて放射性セシウム除去率を検討した。除去率および実用化に向けた経済性などを考慮し，塩酸（2mol/L）を用いて50-75℃で2-4時間の処理時間で行った。処理時間が長くなると徐々に除去率が上昇した。
水溶液中からのセシウム吸着においては，吸着剤の原料物質として地質材料（原料としてのフライアッシュとスラグを含む）を用いた。アルカリ水溶液中で水熱処理することによりセシウム吸着剤としてのゼオライトを調製し，X線回折(XRD), 走査型電子顕微鏡-エネルギー分散型X線分析装置 (SEM-EDX), BET比表面積等により特性評価を行った。その後，セシウム標準溶液を使って，水溶液中のpH，振とう時間，温度，金属の初期濃度，吸着剤の投与量や共存イオンの影響等を変化させながら行い，吸着に関する最適条件を検討した。本実験において，フライアッシュ系地質材料は，セシウムの最大吸着容量として89.32mg/gが得られ，分配係数も高い値が得られた。
吸着後の処理・廃棄に際しての環境への低負荷，廃材の有効利用，処分後の長期安定性の観点からも，本研究で創製した地質材料をベースにしたフライアッシュ由来の吸着剤は，セシウムの有用な吸着剤（固定化）になりうると考えられる。
|
| Current Status of Research Progress |
Current Status of Research Progress
2: Research has progressed on the whole more than it was originally planned.
Reason
「研究実績の概要」で述べたように，今後の実用化に向けた実験室レベルでの基礎データをある程度取ることができ，複数の論文や学会発表も行ったので，概ね順調と考えている。
|
| Strategy for Future Research Activity |
まずは，2021年度において行った実験室レベルでの基礎実験を継続して行い，各プロセスにおける最適条件などの探索や問題点などを把握する。その後，本研究の手法や得られた結果についての有効性を明確に定量的に示すとともに実証試験及び実用化の検討を行う予定である。
|
Report
(1 results)
Research Products
(11 results)
