都市ゴミ焼却炉灰中の有害重金属を無害化・再資源化するための基礎研究

2000 Fiscal Year Annual Research Report

• Project/Area Number: 11650769
• Research Institution: Chiba Institute of Technology
• Principal Investigator: 雀部 実 千葉工業大学, 工学部, 教授 (00016370)
• Co-Investigator(Kenkyū-buntansha): 山下 智司 千葉工業大学, 工学部, 助教授 (80118710)
• Keywords: 都市ゴミ / 焼却炉灰 / 重金属酸化物 / 塩化ビニル / 鉛 / 銅 / 亜鉛 / クロム / カドミウム

Research Abstract

都市ゴミ焼却炉残灰中の有害重金属酸化物、CdO,Cu_2O,Cr_2O_3,PbO,ZnOを塩化ビニルと共に加熱処理し、発生した金属塩化物を回収して還元し、高純度金属として再利用できるかどうかを確認することを目的とする研究である。
前年度に試薬重金属酸化物と試薬塩化ビニル(CH_2CHCl)は反応することを明らかにした。しかし、酸化物量に対し相当多量の塩化ビニルを作用させても重金属を100%近くまで除去することはできなかった。これは塩化ビニルが加熱初期の段階で未反応のまま気化してしまうためであった。
本年度は塩化ビニルの除去率を向上させる事を目的とした。このため塩化ビニルを小分けにして装置内に投入するという方法を試みた。酸化物はこれまでと同様に単味で使用した。その結果除去率を向上させる事ができた。すなわち装置内に投入する酸化物をすべて塩化させるのに必要な塩化ビニル量を1当量とした時、酸化物と1当量の塩化ビニルを同時に投入後、10分毎に塩化ビニルのみを1当量づつさらに追加投入すると除去反応が進行した。10分毎に6回の追加投入を行った時、酸化物の除去率はPbは100%、Znは90%、Cuは95%、Cdは85%、Crは70%という結果を得た。加熱温度は600,700,800℃を試みたが温度が高いほど除去率は高く、アレニウスタイプの反応を仮定して除去率を温度の関数として記述できた。
今後、除去率100%に至っていない酸化物を100%にするための方法の検討と、CaO-SiO_2-Al_2O_3に目的酸化物を混入し、濃度の薄い場合の除去濃度の限界値を検討しこれが規制値をクリアしているかどうかを検討する。さらに、複数種類の酸化物の共存状態での除去反応を調べる。

Research Products

• [Publications] M.Sasabe H.Itakura: "Estimation of CO_2 Emissions from World Steel Industry and Japanese Steel Industry in the 2050 Calendar Year and a Proposed Proceure for Decreasing Those"ICSS 2000,Osaka,Japan,ISIJ. 1. 105-110 (2000)
• [Publications] 雀部実 他: "改訂6版 金属便覧"丸善. 1182 (2000)