2010 Fiscal Year Annual Research Report
液化ジメチルエーテルによる底質中PCBs・ダイオキシン類の除去プロセスの構築
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20360244
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| Research Institution | Ritsumeikan University |
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Principal Investigator |
武田 信生 立命館大学, 総合理工学研究機構, 教授 (20026256)
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| Co-Investigator(Kenkyū-buntansha) |
大下 和徹 京都大学, 工学研究科, 助教 (90346081)
高岡 昌輝 京都大学, 工学研究科, 准教授 (80252485)
吉原 福全 立命館大学, 理工学部, 教授 (30174999)
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| Keywords | 有害化学物質 / 水質汚濁・土壌汚染防止・浄化 / ジメチルエーテル / ポリ塩化ビフェニル / ダイオキシン類 / 溶媒抽出 / 常温 / 汚染底質 |
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| Research Abstract |
本研究は、都市河川・港湾の底質固形分に、ポリ塩化ビフェニル類(PCBs)などの有害化学物質が濃縮されていることが多いが、汚染底質の根本的処理に、多くのエネルギーが必要となる状況に鑑み、新しい溶媒として液化ジメチルエーテル(液化DME)を用いた汚染底質中のPCBs、およびダイオキシン類の抽出除去プロセスを構築することを目的とした。
平成22年度は、汚染底質から液化DMEにより抽出された分離液中PCBsについて、Fenton反応による分解無害化を検討した。また最終的に、これまで構築したシステム全体について物質収支を明らかにし、LCE解析、LCCO_2解析を行って、既存技術との比較を行った。以下に得られた主な成果を示す。
・抽出処理後の底質が、PCBs暫定除去基準値、およびダイオキシン類の環境基準を満たす条件になるように、10分の浸漬時間で3バッチの条件で抽出した分離液(PCBs濃度:約3904μg/L)をここでの分解実験に用いた。種々の実験の結果、反応時間を120分とし、Fe^<2+>:H_2O_2=30mM:1000mMの条件で、30分間隔で4回試薬を添加することで、PCBsの排水基準を満たすことができた。
・これまでの結果を総合した本プロセスの最適条件、および比較対象として、回転焼成式分解法、還元加熱法+金属Na分散体法、真空加熱法等の7種の底質中ダイオキシン類の無害化技術と比較する形で、エネルギー消費量、LCCO_2解析を行った。その結果、ダイオキシン類1mg-TEQ分解あたりの処理エネルギー、処理時のCO_2排出量は、本プロセスで、1.36GJ、526.3kg-CO_2であり、比較対象中最低値を示した還元加熱法+金属Na分散体法との組合せ処理法で、8.41GJ、761.4kg-CO_2となり、本プロセスの優位性(省エネルギー性)が示された。
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