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2019 年度 実績報告書

バイオガス化施設における残留性有機汚染物質等の排出実態把握と排出制御法の構築

研究課題

研究課題/領域番号 17H01905
研究機関国立研究開発法人国立環境研究所

研究代表者

倉持 秀敏  国立研究開発法人国立環境研究所, 資源循環・廃棄物研究センター, 室長 (50353537)

研究分担者 前田 光治  兵庫県立大学, 工学研究科, 教授 (00264838)
小林 拓朗  国立研究開発法人国立環境研究所, 資源循環・廃棄物研究センター, 主任研究員 (10583172)
松神 秀徳  国立研究開発法人国立環境研究所, 資源循環・廃棄物研究センター, 主任研究員 (10639040)
研究期間 (年度) 2017-04-01 – 2020-03-31
キーワードバイオガス / 廃棄物再資源化 / メタン発酵 / 残留性有機汚染物質 / 多媒体モデル / 運命予測 / 分配係数 / 微生物分解
研究実績の概要

バイオガス製造施設における環境汚染物質の挙動把握では、これまで測定してきた環境汚染物質の挙動を基に、原料供給から最終排出物である排水及び固形残渣まで各処理プロセス内における環境汚染物質の物質フローを実際のプロセス処理量及び実測濃度から明らかにし、最終的な排出量とその割合を解析した。前年度までの環境汚染物質に加えて、新たにフッ素化合物を対象として、施設内におけるそれらの挙動を明らかにした。フッ素化合物は物性、つまり、疎水性によって排水もしくは固形残渣へ分配される割合が異なることが明らかとなった。
環境汚染物質の物性の測定と推算では、前年度に開発したヘンリー定数迅速測定装置の測定原理を応用し、固形残渣と排水の分配性に深く関わるオクタノール/水分配係数を迅速に測定する装置を開発し、既知の物性値を有する物質(標準物質)を測定し、開発装置の有用性と課題を整理した。また、挙動の把握や推定には、単純な気液等の分配だけでなく、水/溶解性有機炭素間分配係数(KDOC)が必要であることから、新たにリン系難燃剤に対してKDOCの測定を行った。さらに、環境汚染物質の物性の推定に有用な推算モデルの検討も行った。
メタン発酵施設における環境汚染物質の挙動を理解・予想するための多媒体モデルの開発では、多媒体モデルを実機施設の処理プロセス及び処理量を考慮して実機版へカスタマイズし、環境汚染物質の排出量を推定し、施設調査で得られた実測データと比較した。一部の物質については分解速度の影響で計算に問題があるものの、他の物質については推定値と実測値は概ね一致し、開発したモデルが定量的に環境汚染物質の挙動を再現できるモデルとして有用であることを示した。また、実測及び計算結果等を踏まえて、環境汚染物質濃度の排出低減策とその効果を示した。

現在までの達成度 (段落)

令和元年度が最終年度であるため、記入しない。

今後の研究の推進方策

令和元年度が最終年度であるため、記入しない。

  • 研究成果

    (9件)

すべて 2019 その他

すべて 国際共同研究 (1件) 学会発表 (8件) (うち国際学会 5件)

  • [国際共同研究] The University of Toronto(カナダ)

    • 国名
      カナダ
    • 外国機関名
      The University of Toronto
  • [学会発表] Effects of temperature on the degradation of poly-brominated diphenyl ethers in anaerobic digestion processes2019

    • 著者名/発表者名
      Shi C., Hu Y., Kobayashi T., Kuramochi H., Zhen-Ya ZHANG, Xu K-Q.
    • 学会等名
      39th International Symposium on Halogenated Persistent Organic Pollutants (DIOXON2019)
    • 国際学会
  • [学会発表] MEASUREMENT OF HENRY’S CONSTANTS OF POPS BY USING QCM METHOD2019

    • 著者名/発表者名
      Maeda K., Kuramochi H., Kobayashi T.
    • 学会等名
      39th International Symposium on Halogenated Persistent Organic Pollutants (DIOXON2019)
    • 国際学会
  • [学会発表] Concentrations and distribution of persistent organic chemicals at a commercial-scale food waste biogas plant2019

    • 著者名/発表者名
      Matsukami H., Kobayashi T., Kuramochi H.
    • 学会等名
      4th International Conference on Alternative Fuels, Energy and Environment
    • 国際学会
  • [学会発表] Understanding of the distribution behavior of organic pollutants in an anaerobic digestion of food waste2019

    • 著者名/発表者名
      Kuramochi H., Kobayashi T., Matsukami H.
    • 学会等名
      4th International Conference on Alternative Fuels, Energy and Environment
    • 国際学会
  • [学会発表] Development of a method for measuring Henry’s law constants of organic pollutants using a quartz crystal microbalance2019

    • 著者名/発表者名
      Maeda K., Kuramochi H., Kobayashi T.
    • 学会等名
      4th International Conference on Alternative Fuels, Energy and Environment
    • 国際学会
  • [学会発表] バイオガス製造施設におけるPOPs様物質に関する実態調査(第一報)2019

    • 著者名/発表者名
      松神秀徳, 小林拓朗, ZHANG Zhenyi, 倉持秀敏
    • 学会等名
      第28回環境化学討論会
  • [学会発表] 新規POPsの物理化学特性の把握と挙動推定2019

    • 著者名/発表者名
      倉持秀敏
    • 学会等名
      第30回廃棄物資源循環学会 研究発表会
  • [学会発表] QCM法によるPOPs類のヘンリー定数の測定2019

    • 著者名/発表者名
      山本涼太, 前田光治, 倉持秀敏, 新船幸二, 伊藤和宏, 山本拓司
    • 学会等名
      化学工学会 姫路大会2019

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公開日: 2021-01-27  

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