2019 Fiscal Year Annual Research Report
Study on the treatment of osmium-containing waste liquid/solid using supercritical fluids
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17K00593
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| Research Institution | The University of Tokyo |
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Principal Investigator |
布浦 鉄兵 東京大学, 環境安全研究センター, 准教授 (40444070)
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| Project Period (FY) |
2017-04-01 – 2020-03-31
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| Keywords | オスミウム / 超臨界水酸化 / 超臨界二酸化炭素抽出 / 廃棄物処理 / 四酸化オスミウム |
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| Outline of Annual Research Achievements |
本研究は、極めて高い毒性を持ち、尚且つ希少な貴金属資源であるにもかかわらず、世界的に無害化・回収固定技術の確立されていないオスミウム含有廃棄物について、超臨界水及び超臨界二酸化炭素を複合利用した新規処理技術を開発することが目的である。
まず各種模擬オスミウム廃棄物の超臨界水酸化反応特性を検討し、オスミウム化合物の酸化挙動及び各種共存物質の影響を明らかにした。特に、有機物が系内に共存する場合の酸化挙動に関して、オスミウム化合物と共存有機物との相互作用を定量的に明らかにし、双方がともに酸化される条件を見出した。
同時に、四酸化オスミウムの超臨界二酸化炭素抽出に関する検討を行い、水系からの四酸化オスミウムの抽出特性を速度論的解析を通じて明らかにした。また、昨年度までの検討で顕在化した回収効率に関する課題を解決するとともに、四酸化オスミウムの回収挙動についても速度論的検討によって明らかにした。
加えて、超臨界水酸化処理の代替として超音波照射処理の適用可能性についても検討を行い、超音波照射下におけるオスミウム化合物・共存有機物の酸化挙動を定量的に明らかにした。
以上の検討結果から、オスミウムを含有する廃棄物について、超臨界水酸化及び超臨界二酸化炭素抽出を併用することにより、廃棄物中のオスミウム濃度を充分に低減し、且つ、有価物である四酸化オスミウムを効率的に回収することが可能であることを示した。本研究の成果は、従来技術では処理困難であるオスミウム廃棄物について新規処理プロセスの確立につながる社会的意義の大きい有益な知見である。加えて、超臨界流体中でのオスミウムの挙動に関しては、筆者の研究以外にこれまでに検討報告例が無く、物質合成や反応工学の分野にも貢献し得る学術的に重要な意義のある知見である。
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