2022 Fiscal Year Annual Research 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 Metropolitan University |
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Principal Investigator |
水谷 聡 大阪公立大学, 大学院工学研究科, 准教授 (80283654)
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| Co-Investigator(Kenkyū-buntansha) |
貫上 佳則 大阪公立大学, 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 |
実埋立地からの浸出水に含まれる有機キレート剤の挙動の実態調査として，都市ごみ焼却残渣を主に埋め立てた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，1年半以上に渡って採水し，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。2種類のキレート薬剤ともに硝化阻害性が確認されたが，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，硝化阻害性も弱まることがわかった。
キレート薬剤の溶出挙動を把握し，理論的に検討するため，キレート薬剤と鉛（Pb），亜鉛（Zn），銅（Cu），カドミウム（Cd），カルシウム（Ca）との錯体生成定数を推定した。錯体生成定数の大きさの順番は，Cu＞Pb＞Cd＞Znであり，遷移元素の安定度系列を示すIrving-Williamsの系列と一致していた。Caは，は0.4 mol/Lの薬剤を添加しても錯体を形成しなかった。また求めた錯体生成定数を用いて環告13号法中における錯体生成量を計算し，Cu，Pb，Cd，Zn各元素含有量がPbの不溶化に与える影響を評価した。飛灰中の各元素の含有量が変化したときに，Pb平衡濃度が埋立基準値を満たすために必要な薬剤添加率を推定した。CuとPbの含有量が変化すると必要なキレート薬剤量は増加するが，CdやZnの含有量は，Pbの溶出抑制にほとんど影響を与えないと考えられた。また，近年の研究報告例でのCuとPbの含有量の変動を考慮すると，薬剤の添加率を5wt%とすれば，飛灰中の重金属含有量が高い施設でも，環告13号法で評価する限り，Pbの溶出は抑制可能であると考えられた。
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