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臭素系難燃プラスチックの熱分解を利用した重金属含有汚泥の資源化に関する研究

Research Project

Project/Area Number 07F07415
Research Category

Grant-in-Aid for JSPS Fellows

Allocation TypeSingle-year Grants
Section外国
Research Field Recycling engineering
Research InstitutionTohoku University

Principal Investigator

OLESZEK-KUDLAK Sylwia Izabela (2009)  Tohoku University, 多元物質科学研究所, 研究支援者

中村 崇 (2007-2008)  Tohoku University, 多元物質科学研究所, 教授

Co-Investigator(Kenkyū-buntansha) OLESZEK-KUDLAK Sylwia Izabela  東北大学, 多元物質科学研究所, 外国人特別研究員
Project Period (FY) 2007 – 2009
Project Status Completed (Fiscal Year 2009)
Budget Amount *help
¥2,200,000 (Direct Cost: ¥2,200,000)
Fiscal Year 2009: ¥700,000 (Direct Cost: ¥700,000)
Fiscal Year 2008: ¥1,100,000 (Direct Cost: ¥1,100,000)
Fiscal Year 2007: ¥400,000 (Direct Cost: ¥400,000)
Keywords臭素系難燃剤 / 重金属 / 臭素化反応 / 臭素系難燃プラスチック / 熱分解
Research Abstract

本研究では、難処理廃棄物である重金属含有汚泥(めっきスラッジや廃水処理スラッジ)と低級廃プラスチックである臭素系難燃プラスチックを同時に処理・資源化するプロセスの開発を目指した基礎的検討を行う。本年度は、昨年度に引き続き同様の実験方法で、まずは臭素系難燃剤の熱分解ならびに各種金属酸化物(Sb_2O_3,ZnO,Cu_2O,Fe_2O_3,PbO)の臭素化揮発反応に及ぼす酸素ガスの影響を調査した。不活性ガス(ArまたはHe)に5%O_2を混合したガスを流通させて、TGによる反応解析ならびに小型反応炉を用いた実験を行った。小型炉実験では、石英製の反応管を用いて、アルゴンガスを一定量流しながら、TBBPAと金属酸化物の混合試料を加熱した。各温度(~1000℃)まで毎分10℃の昇温速度で加熱し、反応管の排ガス出口側に石英フィルターを設置して揮発生成物を回収した。また、ガス生成物は、水ならびにヘキサンでトラップして回収して、実験後の試料(固体残渣、フィルター揮発回収物、ガス水洗回収物、ガス有機溶媒回収物)の分析をXRD、EPMA、ICP、イオンクロマトグラフィ、GC-MSにより行い、詳細な反応機構の解明を行った。特に小型炉の実験では、プリント基板中の含有量が多い銅を調査した。実験では、酸化銅(Cu_2O)または金属銅(Cu)を混合して臭素化揮発反応を調査し、プリント基板やメッキ汚泥など銅を含有する廃棄物が臭素系難燃剤とともに銅製錬へのリサイクル原料として乾式処理された際の銅の挙動を解明した。引き続き、廃電子・電気機器ならびメッキ汚泥などのリサイクル原料に含有され、かつ、環境汚染物質である鉛の臭素化揮発挙動も詳細に調査した。実験は同様に酸化鉛(PbO)をTBBPAに混合して実験を行った。その後、臭素系難燃プラスチックならびに銅や貴金属を含有する廃電子・電気機器、同時に金属資源を含有する汚泥の乾式処理における各金属の臭素化挙動を整理し、効率的な乾式プロセスの提案を行った。

Report

(3 results)
  • 2009 Annual Research Report
  • 2008 Annual Research Report
  • 2007 Annual Research Report
  • Research Products

    (13 results)

All 2010 2009 2008 2007

All Journal Article (3 results) (of which Peer Reviewed: 3 results) Presentation (10 results)

  • [Journal Article] Studies on bromination and evaporation of antimony oxide during thermal treatment of tetrabromobisphenol A(TBBPA)2010

    • Author(s)
      Rzyman, M., Grabda, M., Oleszed-Kudlak, S., Shibata, E., Nakamura, T.
    • Journal Title

      Journal of Analytical and Applied Pyrolysis 88

      Pages: 14-21

    • Related Report
      2009 Annual Research Report
    • Peer Reviewed
  • [Journal Article] Influence of temperature and heating time on bromination of zinc oxide during thermal treatment with tetrabromobisphenol A2009

    • Author(s)
      Grabda, M., Oleszek-Kudlak, S., Shibata, E., Nakamura, T.
    • Journal Title

      Environmental Science and Technology 43

      Pages: 8936-8941

    • Related Report
      2009 Annual Research Report
    • Peer Reviewed
  • [Journal Article] Studies on Bromination and Evaporation of Zinc Oxide during Thermal Treatment with TBBPA2009

    • Author(s)
      M. Grabda, S. Oleszek-Kudlak, M. Rzyman, E. Shibata, T. Nakamura
    • Journal Title

      Environ. Sci. Technol. 43

      Pages: 1205-1210

    • Related Report
      2008 Annual Research Report
    • Peer Reviewed
  • [Presentation] Bromination and Evaporation of Antimony Oxide During Thermal Decomposition of TBBPA2009

    • Author(s)
      Rzyman, M., Oleszek-Kudlak, S., Grabda, M., Shibata, E., Nakamura, T.
    • Organizer
      The 10th International Symposium on East Asian Resources Recycling Technology(EARTH 2009)
    • Place of Presentation
      Jejudo, Korea
    • Year and Date
      2009-11-03
    • Related Report
      2009 Annual Research Report
  • [Presentation] Kinetics of bromination of ZnO during thermal treatment of TBBPA and Vaporization of formed products under inert atmosphere and in presence of oxygen2009

    • Author(s)
      Oleszek-Kudlak, S., Grabda, Shibata, E., M., Rzyman, M., Nakamura, T.
    • Organizer
      The 10th International Symposium on East Asian Resources Recycling Technology(EARTH 2009)
    • Place of Presentation
      Jejudo, Korea
    • Year and Date
      2009-11-03
    • Related Report
      2009 Annual Research Report
  • [Presentation] Pyrolysis study of mixtures TBBPA woth various metal oxides2009

    • Author(s)
      Olesek-Kudlak, S., Grabda, M., Rzyman, M., Shibata, E., Nakamura, T.
    • Organizer
      資源・素材2009(札幌)
    • Place of Presentation
      札幌
    • Year and Date
      2009-09-09
    • Related Report
      2009 Annual Research Report
  • [Presentation] Bromination of ZnO during thermal treatment of TBBPA-effect of temperature and time2009

    • Author(s)
      Grabda, M., Oleszek-Kudlak, S., Rzyman, M., Shibata, E., Nakamura, T.
    • Organizer
      Sustainability through Resource Conservation and Recycling
    • Place of Presentation
      Cape Town, South Africa
    • Year and Date
      2009-04-05
    • Related Report
      2009 Annual Research Report
  • [Presentation] Bromination of heavy metal oxides during thermal decomposition of tetrabromobi sphenol A2009

    • Author(s)
      Olesek-Kudlak, S., Grabda, M., Rzyman, M., Shibata, E., Nakamura, T.
    • Organizer
      Sustainability through Resource Conservation and Recycling
    • Place of Presentation
      Cape Town, South Africa
    • Year and Date
      2009-04-05
    • Related Report
      2009 Annual Research Report
  • [Presentation] Effect of oxygen on bromination reaction of heavy metal oxides during thermal decomposition of TBBPA2009

    • Author(s)
      S. Oleszek-Kudlak, M. Grabda, M. Rzyman, E. Shibata, T. Nakamura
    • Organizer
      資源・素材学会春季大会
    • Place of Presentation
      千葉工大
    • Year and Date
      2009-03-26
    • Related Report
      2008 Annual Research Report
  • [Presentation] Kinetics studies on the bromination of ZnO by products of thermal decomposition of TBBPA2009

    • Author(s)
      M. Grabda, S. Oleszek-Kudlak, M. Rzyman, E. Shibata, T. Nakamura
    • Organizer
      資源・素材学会春季大会
    • Place of Presentation
      千葉工大
    • Year and Date
      2009-03-26
    • Related Report
      2008 Annual Research Report
  • [Presentation] 臭素系難燃剤の熱分解と重金属酸化物の臭素化反応2008

    • Author(s)
      柴田悦郎, オレシェククドラク, シルビア, グラブダ, マリウシュ, ジーマン, ミハウ, 中村崇
    • Organizer
      第19回廃棄物学会研究発表会
    • Place of Presentation
      京都大学
    • Year and Date
      2008-11-21
    • Related Report
      2008 Annual Research Report
  • [Presentation] Bromination of Sb_2O_3 during thermal decomposition of TBBPA2008

    • Author(s)
      M. Rzyman, M. Grabda, S. Oleszek-Kudlak, E. Shibata, T. Nakamura
    • Organizer
      資源・素材学会秋季大会
    • Place of Presentation
      仙台国際センター
    • Year and Date
      2008-10-09
    • Related Report
      2008 Annual Research Report
  • [Presentation] Theoretical and experimental investigations on bromination reactions of heavy metal oxides2007

    • Author(s)
      S. Oleszek-Kudlak
    • Organizer
      The 5th Japan/Korea International Symposium on Resources Recycling and Materials Science
    • Place of Presentation
      北九州
    • Year and Date
      2007-12-20
    • Related Report
      2007 Annual Research Report

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Published: 2007-04-01   Modified: 2024-03-26  

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