2013 Fiscal Year Annual Research Report
多孔質膜／イオン交換クローズド抽出システムによる土壌からのリン回収
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23360336
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| Research Institution | Yokohama National University |
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Principal Investigator |
松本 幹治 横浜国立大学, 工学研究院, 名誉教授 (30011224)
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| Co-Investigator(Kenkyū-buntansha) |
中村 一穂 横浜国立大学, 工学研究院, 准教授 (30323934)
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| Project Period (FY) |
2011-04-01 – 2014-03-31
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| Keywords | リン / 土壌 / 抽出 / バイポーラ膜 |
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| Research Abstract |
リンは農作物の生産に不可欠な資源であるが、施肥されたリン量の約8割は土壌中の金属イオンと結合し、植物が直接利用できない難溶性の形態として土壌中に蓄積されているが、効率的にリンを回収する技術は確立されていない。本研究では、土壌中からのリン回収を目的として、酸・塩基によるリン抽出条件や塩から酸・塩基の製造が可能であるバイポーラ膜電気透析法を用い、リン抽出装置開発を行った。抽出平衡実験では、各種酸アルカリ水溶液(HCl, HNO3, H2SO4, NaOH, KOH, NH3aq)と土壌を三角フラスコ内で混合・撹拌してリンを抽出した。抽出液中のリン, Al, Ca, Feの濃度はモリブデンブルー法、ICP-AESを用いた。バイポーラ膜電気透析実験では、各種塩からの酸・アルカリの製造特性と土壌スラリーを装置内で循環したときの挙動について検討した。
リン抽出率は王水による抽出量を基準として算出した。pH 2以下およびpH 11以上でリンが抽出され、用いた抽出液種類による差異は確認されなかった。また、抽出液中元素分析の結果、酸によりAl, Ca, Feが溶出され、塩基によってはAlの溶出が確認された。酸側ではAl, Ca, Feと結合していたリンが抽出され、塩基側ではAlとの化合物由来のリンが抽出されたと考えられる。バイポーラ膜電気透析実験では、土壌の投入によりpH 7付近でpH変化の停滞が観察され、土壌スラリー濃度が高い程、停滞時間が長く、生成される酸・塩基濃度は低くなる傾向があったが、スラリーの液中のリン濃度は抽出平衡関係から予測される値にほぼ一致した。これらの検討結果より、酸・アルカリによるリンの抽出平衡の特性、バイポーラ膜電気透析法により土壌からのリン抽出が可能であることが示された。
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| Current Status of Research Progress |
Reason
25年度が最終年度であるため、記入しない。
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| Strategy for Future Research Activity |
25年度が最終年度であるため、記入しない。
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