2021 Fiscal Year Annual Research Report
Upgrade recycling with unused phosphoric acid and construction waste calcium salts.
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18K11721
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| Research Institution | National Institute of Technology, Toyama College |
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Principal Investigator |
高松 さおり 富山高等専門学校, その他部局等, 准教授 (10547855)
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| Co-Investigator(Kenkyū-buntansha) |
豊嶋 剛司 富山高等専門学校, その他部局等, 准教授 (60447076)
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| Project Period (FY) |
2018-04-01 – 2022-03-31
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| Keywords | 未利用リン資源 / 廃石膏ボード / リン酸水素カルシウム二水和物（DCPD） / ハイドロキシアパタイト（HAp） / フッ素アパタイト（FAp） / アンモニアガス吸着 |
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| Outline of Annual Research Achievements |
下水処理プロセス等から発生する未利用リン資源と建設系廃棄物である廃石膏ボードの石膏粒子からハイドロキシアパタイト（HAp）を合成し，廃水中に含まれるフッ化物イオン（F－）をHApの悪臭吸着機能強化材として活用することにより，1）下水処理プロセスから生じる有機性廃棄物中の有用資源であるリンの回収と，2）建設業から排出される廃石膏ボードのリサイクル，3）畜産業における悪臭問題という3つの課題を解決し，廃棄物の新たな価値創出に寄与するリサイクルシステムの構築を目指した。本研究の検討事項および結果を以下に記述する。
(1)種々のpHにおけるリン酸塩溶液とセッコウからのリン酸カルシウム塩合成
下水汚泥の焼却灰から抽出可能な2000 mg/L のリン酸イオンを含む水溶液のpHを中性から弱アルカリ性に変化させることにより，リン酸水素カルシウム（DCPD）と二水セッコウを含む固相の合成ができることがわかった．DCPDと二水セッコウからなる固相は，同様の研究で得られたHApより高いF－除去特性を示した．前項で得られたフッ素アパタイト（FAp）は，悪臭物質であるアンモニアに対して優れた吸着特性を示すことがわかった．
(2)DCPDとセッコウ，HApのハイブリッド材料の合成
前項のDCPDとセッコウの合成後に溶液のpHを上昇させることでDCPDとセッコウ，HApのハイブリット材料が得られた．さらに，pHの上昇に要する時間を長くするとHApの量が増加することが分かった．DCPDとセッコウにHApをハイブリット化させることでF－との反応に要する誘導時間が減少し，その時間はHApの量が増加するほど短くなった．
以上の結果より，建設廃棄物である廃セッコウボードに加え複数の排水処理で問題となる処理後汚泥の削減の効果が期待できる，いわば一石三鳥のリサイクルプロセスの実現が可能となることが見いだされた.
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