2021 Fiscal Year Research-status Report
過剰に添加された重金属安定化キレート薬剤は最終処分場の安全弁か汚濁源か？
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20K04755
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| Research Institution | Osaka City University |
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Principal Investigator |
水谷 聡 大阪市立大学, 大学院工学研究科, 准教授 (80283654)
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| Co-Investigator(Kenkyū-buntansha) |
貫上 佳則 大阪市立大学, 大学院工学研究科, 教授 (90177759)
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| Project Period (FY) |
2020-04-01 – 2023-03-31
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| Keywords | 有機キレート剤 / 都市ごみ焼却飛灰 / 重金属 / カラム試験 / 最終処分場 / 浸出水 / 内水ポンド |
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| Outline of Annual Research Achievements |
キレート処理された焼却飛灰からのキレート薬剤の溶出挙動を把握するために，乾式の排ガス処理を行った都市ごみ焼却飛灰に対して，ジエチルアミン系のキレート薬剤を添加した模擬処理灰を作成した。薬剤の添加率は，飛灰重量に対して1，3，5，10，15％と大きく設定した。含水率はキレート薬剤と蒸留水を合わせて質量比で30wt%になるように調整し，15分程度混練した後48時間養生した。この試料に，液固比50までの下向流式カラム試験（蒸留水溶媒，流速10mL/h）を行い，得られた溶出液のpH，キレート薬剤濃度をHPLC/UVで，金属類（Pb，Cu，Cd，Cr，Zn，Mn，Fe，Ca，Na）濃度をICP-OESで，全有機炭素濃度を全有機炭素計でそれぞれ測定した。キレート薬剤の溶出量は概して添加量の増加とともに増加した。また，キレート薬剤の溶出は初期に高く，その後は低下するものの，累積L/S=10を超えても継続したことから，キレート薬剤は最終処分場で長期的に溶出し続けることが示唆された。また同じ液固比のシリアルバッチ試験の結果と比べると，低液固比ではバッチ試験での溶出量が多く，高液固比ではカラム試験での溶出量が多い現象が確認された。
並行して実埋立地からの浸出水に含まれる有機キレート剤の実態把握も行った。主に都市ごみ焼却残渣を埋め立てた3カ所の海面処分場の浸出水・内水ポンド・接触酸化槽・硝化槽等から，2週間に1度，7ヶ月間に渡って採水し，ジエチルアミン系およびピペラジン系キレート剤の濃度を調査するとともに，硝化阻害性について検討した。硝化阻害の程度は，キレート薬剤濃度から推定されるレベルと比べて高く，内水ポンドから浸出水処理過程を経る中でキレート薬剤は分解処理されているとの初年度の成果と併せて考えると，キレート薬剤の分解生成物が硝化阻害に寄与していることが示唆された。
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| Current Status of Research Progress |
Current Status of Research Progress
2: Research has progressed on the whole more than it was originally planned.
Reason
ほぼ予定通りに進んでいる。具体的には，初年度はバッチ試験で，2年目にはカラム試験を行って過剰に添加された飛灰からのキレート薬剤の溶出挙動を把握した。実埋立地での浸出水の調査も継続できている。
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| Strategy for Future Research Activity |
初年度はバッチ試験で，2年目にはカラム試験を行って過剰に添加された飛灰からのキレート薬剤の溶出挙動を把握した。最終年度は，模擬汚染浸出水を通水することで，過剰に添加されたキレート薬剤と重金属類との相互作用を確認する。本実験は，ジエチルアミン系のキレート薬剤のみならず，ピペラジン系のキレート薬剤についても行う予定である。
実処分場の浸出水でのキレート薬剤の挙動調査については，陸上埋立地を追加することを検討している。またキレート薬剤の分解生成物による硝化阻害性について，継続して検討する予定である。
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Research Products
(6 results)
