| 研究課題/領域番号 |
17K06623
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| 研究機関 | 福岡大学 |
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研究代表者 |
柳瀬 龍二 福岡大学, 環境保全センター, 教授 (20131849)
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| 研究分担者 |
佐野 彰 福岡大学, 工学部, 助教 (90432070)
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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 | 水銀廃棄物 / 埋立処分 / 水銀流出特性 / 水銀廃棄物の埋立手法 |
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| 研究実績の概要 |
2013年10月に採択された「水銀に関する水俣条約」に伴い、廃水銀や水銀使用製品産業廃棄物及び水銀汚染物に対する処理・処分に関する国内法が整備・強化されている。これら水銀廃棄物の埋立処分に関する基準において、廃水銀は硫化し固型化することが義務付けられている。また、硫化水銀を硫黄ポリマーで固型化処理することも提唱されている。このように水銀廃棄物の中間処理法の前提条件が法的に規制される中、中間処理された水銀廃棄物の埋立処分に伴う埋立特性は十分に把握されていない。
本研究は廃水銀等を硫化処理した硫化水銀とそのセメント固化物を対象に、埋立処分を想定した埋立実験槽を作成し、水銀の埋立地系外への流出（浸出水への流出や水銀の大気拡散）や、埋立地における水銀収支等について長期に亘る埋立特性を検討する。また、水銀廃棄物の基礎実験から水銀特性（溶出特性や気化特性）を把握し、埋立時の中間処理物のリスク低減化を検討する。そして、水銀廃棄物の埋立処分における水銀の流出抑制手法の最適な条件を総合的に提案する。
研究は埋立実験槽を用いた水銀廃棄物の長期的な埋立特性の把握(1：埋立実験)と、水銀廃棄物の特性を把握(2：基礎実験)の実験から構成した。(1)は3種類の水銀廃棄物（黒色硫化水銀やその固化物）を埋立処分した場合、埋立構造（準好気性と嫌気性）の違いや、埋立廃棄物（燃え殻単独又は燃え殻と汚泥の混合廃棄物）の違いなどの諸条件下で、浸出水への水銀の流出特性や埋立実験槽上から水銀の気化特性など把握し、水銀の排水基準や環境基準等の法規制等と比較検討し、水銀廃棄物の適切な埋立手法を検討する。(2)は水銀廃棄物を埋立処分における中間処理物の前提条件を把握するため、水銀廃棄物自体の基礎実験を行い、水銀廃棄物からの水銀流出に与える種々の影響因子を検討する。
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| 現在までの達成度 (区分) |
現在までの達成度 (区分)
2: おおむね順調に進展している
理由
（１）埋立実験（水銀廃棄物の長期的な埋立特性）：本埋立実験は埋立実験槽12基を用いて、埋立5年間に亘る長期的な水銀廃棄物の埋立特性を検討し、本年度は埋立51ヶ月間の実験結果をまとめた。①黒色硫化水銀と廃棄物を完全混合した埋立は、埋立構造に関係なく排水基準を超える高い濃度で長期間浸出水に流出し埋立不適ある。②黒色硫化水銀を埋立実験槽の中央部に一塊で埋立てた場合は、準好気性は埋立初期の対応次第で埋立地の上層域に埋立可能である。嫌気性の場合は長期に亘って環境基準を超えることから埋立不適である。③黒色硫化水銀のセメント固化物を実験槽中央部に埋立処分した場合は、嫌気性が埋立初期の対応方法で埋立可能である。準好気性の場合は埋立手法として適していた。④埋立実験槽上部から気化水銀として大気拡散するケースは、黒色硫化水銀と廃棄物の完全混合した場合のみであり、廃棄物中に水銀廃棄物が存在する場合は廃棄物によって大気拡散が抑制される傾向にある。⑤黒色硫化水銀のメチル化は準好気性埋立やセメント固化物では起きていない。⑥埋立51ヶ月間に埋立地系外へ流出した水銀流出率は最大でも0.1％以下であり、水銀廃棄物中の大部分の水銀が埋立地内に残存していることが確認できた。
（２）基礎実験（水銀廃棄物の基本特性）：黒色硫化水銀やそのセメント固化物の埋立処分において、埋立処分の前段で洗浄処理による水銀リスク低減化と、埋立処分後に埋立廃棄物と接触した場合を想定し、水銀溶出への影響を検討した。①黒色硫化水銀に対するｐH、陽イオン・陰イオン及び酸化剤の影響及び水銀の気化は未洗浄よりも洗浄後の方が排水基準や環境基準を満足できた。②セメント固化物は洗浄後ですべての条件で環境基準を満足するなど、水銀のリスク低減に効果的であった。
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| 今後の研究の推進方策 |
令和元年度は本研究の3年目に当たり、本研究の取りまとめを行う。
（１）埋立実験では埋立5年間経過（令和1年9月）後に埋立実験槽を解体し、埋立実験槽内の水銀の移動特性や水銀収支を検討し、水銀廃棄物の埋立特性を把握する。
（２）水銀廃棄物の基礎実験では、水銀廃棄物の法的な対応（固化手法）の中で、前年度の黒色硫化水銀のセメント固化物と同様の実験を、「黒色硫化水銀の硫黄ポリマーによる固化物」について実施する。
本研究は3年間の研究成果を基に、水銀廃棄物からの水銀流出リスク低減に必要な埋立管理手法を、①中間処理物（水銀廃棄物の固形化等）の埋立条件、②埋立地の埋立構造の提案、③水銀廃棄物の埋立位置と埋立方法の提案、④水銀廃棄物のための埋立廃棄物の選定等を提案する。
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