動電土壌浄化技術の開発

2002 年度 実績報告書

• 研究課題/領域番号: 12650916
• 研究機関: 京都大学
• 研究代表者: 新苗 正和 京都大学, 工学研究科, 助教授 (50228128)
• 研究分担者: 青木 謙治 京都大学, 工学研究科, 教授 (80314227) ; 菅野 強 京都大学, 工学研究科, 助教授 (60026151)
• キーワード: 動電学 / 浄化 / 汚染土壌 / カドミウム / 錯形成反応 / EDTA / クエン酸 / 動水勾配

研究概要

本年度は、難透水性かつ緩衝性を示す地盤への動電学的手法の適用および比較的透水性の高い砂質粘土土壌における動水勾配併用による浄化効率の改善について実験的に検討を行った。
まず、緩衝性地盤への適用であるが、この場合陰極側から錯形成剤であるエチレンジアミン四酢酸(EDTA)またはクエン酸を土壌に浸透させることにより、土壌に強く収着した重金属であるカドミウムを間隙水に溶解させ、物質移動性を高めることによって陽極側でカドミウムを回収することを検討した。その結果、EDTAの方がクエン酸に比べて、カドミウムの浄化に効果的であること、浄化効率に錯形成剤濃度が強く影響し、濃度を高めることで浄化効率を大きく向上できることが明らかとなった。また、錯形成剤を土壌に十分浸透しカドミウムとの錯形成反応を促進する上で、印加電圧が強く影響し、50V/m以上の印加電圧を必要とすることが明らかになった。以上のことから、緩衝性地盤における重金属の浄化に対して錯形成反応を利用することは効果的であり、錯形成剤としてはEDTAが効果的であることが分かった。
一方、動電土壌浄化法と地下水揚水法の併用による浄化効率の促進については、カドミウムで汚染した透水係数が10^<-4>cm/sオーダの砂質粘土土壌を対象に検討した結果、動水勾配を1、2と作用させることにより土壌の酸性化が促進され、その結果浄化効率が40〜80%程度良くなることが実験的に明らかになった。動水勾配による移流による物質移動現象を併用することで、重金属の浄化を大きく改善できることが分かった。

研究成果

• [文献書誌] 新苗 正和: "Distributions of contaminants in electrokinetic processing of fine grained soils"Proceedings of the XXI International Mineral Processing Congress. Vo.B. B13/17-B13/23 (2000)
• [文献書誌] 新苗 正和: "一定印加電圧下での動電学的土壌浄化法におけるカドミウムの濃度分布"資源と素材. 116(10). 855-860 (2000)
• [文献書誌] 新苗 正和: "陰極槽のpHを中性に保持した下での動電学的手法による土壌からのカドミウムの浄化"資源と素材. 117(2). 127-132 (2001)
• [文献書誌] 新苗 正和: "動電学的手法による汚染土壌の浄化"資源処理技術. 48(2). 89-94 (2001)
• [文献書誌] 新苗 正和: "定電流密度条件下での動電学的手法による土壌からのカドミウムの浄化"資源と素材. 117(8). 653-657 (2001)
• [文献書誌] 新苗 正和: "電位-動水勾配併用による土壌からの汚染物質の浄化に関する一考察"資源処理技術. 48(3). 176-183 (2001)
• [文献書誌] 新苗 正和: "Removal of cadmium from clayey soil by electrokinetic method"Proceedings of the 6 th International Symposium on East Asian Resources Recycling Technology. 91-96 (2001)
• [文献書誌] 新苗 正和: "動電学的土壌浄化法によるカドミウム除去への錯形成反応の利用"資源と素材. 118(8). 559-563 (2002)
• [文献書誌] 新苗 正和: "Utilisation of complexation on removal of cadmium from soil by electrokinetic method"Proceedings of the XXII International Mineral Processing Congress. (受理済). (2003)