| 研究課題/領域番号 |
17K06564
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| 研究機関 | 愛知工業大学 |
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研究代表者 |
中村 吉男 愛知工業大学, 工学部, 教授 (90784538)
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| 研究分担者 |
肴倉 宏史 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 (70331973)
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| 研究期間 (年度) |
2017-04-01 – 2020-03-31
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| キーワード | 津波堆積物 / 難透水性材料 / カラム試験 / 透水係数 / 溶出特性 |
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| 研究実績の概要 |
津波堆積物分別土砂の有効利用に向けた環境安全性の評価手法の確立が求められている。本研究では、利用形態を念頭に置いた分別土砂の環境安全性の評価の鍵を握る重金属等の溶出評価手法の構築を目標とする。具体的には、分別土砂の粒度組成と締固め状態に着目し、透水性が著しく低下した材料（以下、難透水性材料と称する）にも適用できるカラム試験装置を試作し、従来型の上向流カラム試験法（以下、従来型カラム試験法と称する）との比較実験と浸透解析を通じて、分別土砂地盤に含まれる重金属等の有害物質の”環境受容性”を判断するための新たな試験方法の開発を目指すものである。研究初年度においては、難透水性材料用のカラム試験機（以下、試作カラム試験機と称する）を開発する前段として、人工分別土砂を生成して従来型カラム試験機を用いて溶媒の通水速度の変化に伴う溶出挙動を把握した。人工分別土砂については、締固め土の透水性を支配する因子の一つである細粒分含有率と粘土含有率に着目し、粘土（クレーサンド）と砂（5号珪砂）の混合割合により細粒分含有率と粘土含有率をコントロールすることとした。また、粘土と砂を混合する際、焼ミョウバンを添加しこれを有害物質と見立てて均質混合してカラム試験通水試を行い、溶出液の電気伝導度の変化を測定して有害物質（ミョウバン）の溶出特性を評価した。通水速度の変化に伴う有害物質（ミョウバン）の溶出特性は、通水速度が速くなるに従って、電気伝導率の低下量が減少する傾向にあり、土壌と溶媒の接触時間が短くなることが影響していることが示唆された。締固め度を変化させ透水性を変化させ同様な試験を行い、データを蓄積して、難透水性材料に適用できるカラム試験装置の開発の基礎データとした。
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| 現在までの達成度 (区分) |
現在までの達成度 (区分)
3: やや遅れている
理由
当初計画における初年度の成果は、難透水性材料用のカラム通水試験装置を試作し試験手順の試案提示を目標としていたが、研究の進捗状況は、前述したように試験材料の選定と従来型試験による基礎データの蓄積に留まっており、試験機の試作まで至らなった。
初年度の基礎データの蓄積により、次年度の早期段階で試験装置を製作し、実験成果を上げることにより当初計画の進捗状況まで回復できるものと考えている。
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| 今後の研究の推進方策 |
試作機の加圧型定量供給装置による作用圧力は、浸透フラックス（F）と動水勾配（I）の関係より決定されるが、圧力の大きさによっては試験体とカラムの境界部に沿った漏水が懸念される。その場合には、三軸試験装置を応用した試験方法、遠心場でのカラム通水試験などの検討を行う必要がある。
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| 次年度使用額が生じた理由 |
初年度の研究成果は、試験材料の選定と従来型試験による基礎データの蓄積に留まっており、試験機の試作まで至らず試験機の開発費用の支出が生じなかった。次年度は、本年度の成果に基づき試験機の製作が確定しており計画通りの予算の執行を行いたいと考えている。
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