| Project/Area Number |
22K18833
|
|---|
| Research Category |
Grant-in-Aid for Challenging Research (Exploratory)
|
| Allocation Type | Multi-year Fund |
|---|
| Review Section |
Medium-sized Section 22:Civil engineering and related fields
|
|---|
| Research Institution | Kyushu University |
|---|
Principal Investigator |
KUBA Takahiro 九州大学, 工学研究院, 教授 (60284527)
|
|---|
| Co-Investigator(Kenkyū-buntansha) |
藤林 恵 九州大学, 工学研究院, 助教 (70552397)
|
|---|
| Project Period (FY) |
2022-06-30 – 2024-03-31
|
| Project Status |
Completed (Fiscal Year 2023)
|
| Budget Amount *help |
¥6,370,000 (Direct Cost: ¥4,900,000、Indirect Cost: ¥1,470,000)
Fiscal Year 2023: ¥2,600,000 (Direct Cost: ¥2,000,000、Indirect Cost: ¥600,000)
Fiscal Year 2022: ¥3,770,000 (Direct Cost: ¥2,900,000、Indirect Cost: ¥870,000)
|
|---|
| Keywords | セシウム / プラズマ処理 / 炭化物 / 活性炭 / 吸着 / ドライ賦活化プロセス |
|---|
| Outline of Research at the Start |
原子力災害時に発生する汚染水を緊急に処理するために、セシウム吸着剤をストックしておくことを提案する。竹炭や活性炭といった粒状炭化物に酸性官能基を効率的に導入できるプラズマ処理装置の開発を目指す。ドライ状態で、吸着剤の性能がどの程度維持し得るのか (吸着能維持性)、また、そのバックアップ性を評価することで、再賦活化の必要性や有効性を検討する。また、平常時は、福島第一原子力発電所で日々大量に発生する廃水等の吸着処理に伴う、減量化・減溶化が不可能なゼオライトなどの放射性廃棄物が最終処分地の容量を圧迫している。炭化物は焼却することで大幅な減溶化が可能であり、本研究は、この解決にもつながる。
|
| Outline of Final Research Achievements |
Researchers are looking to find an effective adsorbent for the Cs (cesium) removal from wastewater or natural environment. Among the different adsorbents, functional activated carbon (AC) demonstrated a significant result for Cs removal. However, chemical treatment on AC is always difficult and environmentally unfriendly. Therefore, plasma treatment on AC to make it functionalized is one of the alternative choices.
In this study, AC was treated with plasma under oxygen atmosphere by changing effect of its material, specific surface area and particle size, and also distance between electrodes of plasma processor, followed by Cs adsorption batch test. This study concludes that the adsorbent material and particle size, and also distance between electrodes and voltage are critical parameters in plasma treatment for utilizing Cs adsorption and that the specific surface area of the sample has no effect on the amount of Cs adsorption.
|
| Academic Significance and Societal Importance of the Research Achievements |
当研究室では、多くの実績を有するゼオライトのCs吸着能に匹敵し得る竹炭・木炭の化学的賦活化手法を確立したことから、竹炭・木炭・活性炭といった炭化物の持つメリット、すなわち、焼却により最終処分量の大幅減容化に応用できる。一方で、化学的賦活化の欠点 (長時間・高コスト・比表面積減少、ウェットプロセスであるが故に廃水の処理費が必要) を補う新たな手法として、大気圧非平衡プラズマによる賦活化手法に着目した。これはドライプロセスであることから、緊急時のバックアップ吸着剤として長期保存が可能であること、また、再度の賦活化も容易であることが予想され、実際に、それを実験的に証明した。
|
