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焼却飛灰中の重金属の溶出と回収・分離法の開発

研究課題

研究課題/領域番号 15310057
研究種目

基盤研究(B)

配分区分補助金
応募区分一般
研究分野 環境技術・環境材料
研究機関徳島大学

研究代表者

冨田 太平  徳島大学, 工学部, 教授 (50035622)

研究分担者 杉山 茂  徳島大学, 工学部, 助教授 (70175404)
加藤 雅裕  徳島大学, 工学部, 講師 (80274257)
藪谷 智規  徳島大学, 工学部, 助手 (80335786)
研究期間 (年度) 2003 – 2004
研究課題ステータス 完了 (2004年度)
配分額 *注記
13,300千円 (直接経費: 13,300千円)
2004年度: 2,000千円 (直接経費: 2,000千円)
2003年度: 11,300千円 (直接経費: 11,300千円)
キーワードIncinerator fly ash / Heavy Metal / Leaching / Immlobilization / Hollow fiber / Permeation / Hydrogenphosphates / Coprecipitation / Heavy metal / Percolation / Extraction / Immobilization / Calcium hydroxyapatite / Removal of metal ions
研究概要

1.焼却飛灰の組成分析と飛灰からの重金属の溶出
蛍光X線分析装置(平成15年度購入)によって試料飛灰の元素分析を行った。Ca,K,Naが多く含まれ、Znは0.5mol%,CuとPbは約0.03mol%と微量含まれることが分かった。溶離液として塩酸、硝酸、酢酸を用い、単通法とバッチ法によってCu,Zn,Pbの溶出挙動を調べた。
何れの方法においても、Znは用いた全ての溶離液によってよく溶出された。一方、Pbは0.25M,0.5Mの塩酸および0.25Mの硝酸によってよく溶出された、しかし、0.5Mの硝酸および0.1-0.5Mの酢酸によっては僅かに溶出された。Cuは塩酸よりも硝酸や酢酸によってよく溶出された。
2.中空糸膜と水溶性キレートポリマーを用いた金属イオンの回収速度
本回収法において、金属イオン(Cu(II)、La(III))の膜透過速度を求めた。総括物質移動係数に対する液流速および撹絆速度の影響を考慮して求めたCu(II)およびLa(III)のポリアクリロニトリル製中空糸膜内有効拡散係数はそれぞれ3.3×10^<-9>m^2.s^<-1>、2.5×10^<-9>m^2.s^<-1>であった。水溶性キレートポリマー溶液中に浸した中空糸膜の中空部に金属イオン溶液を流す単通法において、内径0.4mm,外径1.2mm、長さ110cmの中空糸膜では滞留時間約5分で98%以上のイオンの除去が可能であることが分かった。
3.金属イオンの固定化
リン酸-水素ナトリウム、カリウム、マグネシウム、およびカルシウムを用いると、短時間に水溶液中から2価の重金属であるPb,Cd,Co,Cuを固定化回収することができた。また、カルシウムヒドロキシアパタイトによって4価のTiおよびZrを固定化回収できることを示した。

報告書

(3件)
  • 2004 実績報告書   研究成果報告書概要
  • 2003 実績報告書
  • 研究成果

    (14件)

すべて 2005 2004 2003 その他

すべて 雑誌論文 (13件) 文献書誌 (1件)

  • [雑誌論文] Immobilization of aqueous tetravalent cations of titanium and zirconium with calcium hydroxyapatite2005

    • 著者名/発表者名
      Shigeru Sugiyama
    • 雑誌名

      Colloid and Surfaces A

      ページ: 187-192

    • 説明
      「研究成果報告書概要(和文)」より
    • 関連する報告書
      2004 研究成果報告書概要
  • [雑誌論文] 焼却飛灰に含まれる重金属の酸による溶出挙動2005

    • 著者名/発表者名
      金 明吉
    • 雑誌名

      分離技術会年会2005技術・研究発表会 (6月発表予定)

    • 説明
      「研究成果報告書概要(和文)」より
    • 関連する報告書
      2004 研究成果報告書概要
  • [雑誌論文] Immobilization of aqueous tetravalent cations of titanium and zirconium with calcium hydroxyapatite2005

    • 著者名/発表者名
      S.Sugiyama, S.Tanimoto, K.Fukuda, K.Kawashiro, T.Tomida, H.Hayashi
    • 雑誌名

      Colloids and Surfaces A : Physicochem.Eng.Aspects 252

      ページ: 187-192

    • 説明
      「研究成果報告書概要(欧文)」より
    • 関連する報告書
      2004 研究成果報告書概要
  • [雑誌論文] Immobilization of aqueous tetravalent cations of titanium and zirconium with calcium hydroxyapatite2005

    • 著者名/発表者名
      Shigeru Sugiyama
    • 雑誌名

      Colloid and Surfaces A 252

      ページ: 187-192

    • 関連する報告書
      2004 実績報告書
  • [雑誌論文] 焼却飛灰に含まれる重金属の酸の溶出挙動2005

    • 著者名/発表者名
      金 明吉
    • 雑誌名

      分離技術会年会2005技術・研究発表会 (6月発表予定)

    • 関連する報告書
      2004 実績報告書
  • [雑誌論文] 焼却飛灰に含まれる重金属の溶出2004

    • 著者名/発表者名
      金 明吉
    • 雑誌名

      化学工学会 山口下関大会要旨集

      ページ: 144-144

    • 説明
      「研究成果報告書概要(和文)」より
    • 関連する報告書
      2004 研究成果報告書概要
  • [雑誌論文] 焼却飛灰に含まれる重金属の溶出2004

    • 著者名/発表者名
      金明吉, 福本裕介, 王陸軍, 加藤雅裕, 冨田太平
    • 雑誌名

      化学工学会 山口下関大会 要旨集

      ページ: 124-124

    • 説明
      「研究成果報告書概要(欧文)」より
    • 関連する報告書
      2004 研究成果報告書概要
  • [雑誌論文] 焼却飛灰に含まれる重金属の溶出2004

    • 著者名/発表者名
      金 明吉
    • 雑誌名

      山口下関大会 要旨集(化学工学会)

      ページ: 144-144

    • 関連する報告書
      2004 実績報告書
  • [雑誌論文] Immobilization of Aqueous Heavy Metal Cation with Phosphates and Sulfates2003

    • 著者名/発表者名
      Shigeru Sugiyama
    • 雑誌名

      Bulletin of the Chemical Society of Japan 76(12)

      ページ: 2419-2422

    • NAID

      10013931941

    • 説明
      「研究成果報告書概要(和文)」より
    • 関連する報告書
      2004 研究成果報告書概要
  • [雑誌論文] Mass-Transfer Rate in a Method Using a Water-Soluble Chelating Polymer and a Microporous Hollow Fiber Membrane for Recovering Metal Ions2003

    • 著者名/発表者名
      Kazuya Tokuda
    • 雑誌名

      Journal of ECOTECHNOLOGY RESEARCH 9(3)

    • 説明
      「研究成果報告書概要(和文)」より
    • 関連する報告書
      2004 研究成果報告書概要
  • [雑誌論文] Immobilization of Aqueous Heavy Metal Cations with Phosphates and Sulfates2003

    • 著者名/発表者名
      S.Sugiyama, M.Fujisawa, T.Koizumi, S.Tanimoto, K.Kawashiro, T.Tomida, H.Hayashi
    • 雑誌名

      The Chemical Society of Japan 76(12)

      ページ: 2419-2422

    • NAID

      10013931941

    • 説明
      「研究成果報告書概要(欧文)」より
    • 関連する報告書
      2004 研究成果報告書概要
  • [雑誌論文] Mass Transfer Rate in a Water-Soluble Chelating Polymer and a Microporous Hollow Fiber Membrane for Recovering Metal Ions2003

    • 著者名/発表者名
      K.Tokuda, J.Saita, M.Katho, T.Tomida
    • 雑誌名

      Journal of ECOTECHNOLOGY RESEARCH 9(3)

    • 説明
      「研究成果報告書概要(欧文)」より
    • 関連する報告書
      2004 研究成果報告書概要
  • [雑誌論文] 焼却飛灰に含まれる重金属の酸による溶出挙動

    • 著者名/発表者名
      金明吉, 福本裕介, 加藤雅裕, 堀河俊英, 冨田太平
    • 雑誌名

      分離技術会年会2005技術・研究発表会 2005年6月(発表予定)

    • 説明
      「研究成果報告書概要(欧文)」より
    • 関連する報告書
      2004 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] Shigeru Sugiyama: "Immobilization of Aqueous Heavy Metal Cation with Phosphates and Sulfates"Bulletin of the Chemical Society of Japan. 76,12. 2419-2422 (2003)

    • 関連する報告書
      2003 実績報告書

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公開日: 2003-04-01   更新日: 2016-04-21  

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