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2021 年度 実績報告書

土壌の溶融に伴う有害元素の揮発挙動の解析と選択的除去プロセスの設計指針の構築

研究課題

研究課題/領域番号 19K05565
研究機関岡山大学

研究代表者

難波 徳郎  岡山大学, 環境生命科学学域, 教授 (80218073)

研究分担者 崎田 真一  岡山大学, 環境管理センター, 准教授 (50379814)
紅野 安彦  岡山大学, 環境生命科学学域, 准教授 (90283035)
研究期間 (年度) 2019-04-01 – 2022-03-31
キーワード汚染土壌 / 放射性セシウム / 重金属元素 / 溶融揮発処理 / 塩化物添加効果
研究実績の概要

(1)Cs揮発実験:粒径を75μm以下に分級した市販の真砂土に,非放射性CsであるCs2CO3を添加し1350℃で60min溶融し模擬汚染土壌を作製した。開口部面積の異なるB1るつぼ(15.9cm2)と5Bボート(20.4cm2)を使用し,Cs揮発が起こる界面の表面積の違いによるCs揮発挙動を調べた。B1るつぼを用いた場合,模擬汚染土壌6 gに対して融剤と塩化物を添加した。溶融後B1るつぼ,5Bボートに残った固体残渣(スラグ)を回収した。回収したスラグ中のCsを蛍光X線分析装置(XRF)で定量分析し,揮発率を算出した。Cs揮発率が高くなる処理条件は以下の通りであることが明らかとなった。溶融時に用いる容器:5Bボート > B1るつぼ,融点降下剤:Li2CO3 > Na2CO3 > Ca(OH)2,塩化物:CaCl2 > MgCl2 > NaCl > KCl
(2)重金属元素(Pb, Cd, Cr)の揮発実験:市販の真砂土に,CdO,PbO,Cr2O3を加え,1350℃,60 minで溶融し,模擬汚染土壌を作製した。融剤(Li2CO3),塩化物(MgCl2・6H2O)を添加して高温で溶融することで,模擬汚染土壌中の各重金属元素の揮発実験を行った。その結果,以下の知見を得た。・重金属元素(Pb, Cd)は,塩化物添加による揮発促進効果が得られる。・添加する融剤は少ないときほど,また塩化物は多いときほど,揮発率が高くなる。・Pb, Cd揮発促進効果の高い塩化物は順にMgCl2 > CaCl2 > NaCl。・Crは塩化物添加による揮発促進効果が低い。

  • 研究成果

    (3件)

すべて 2021

すべて 学会発表 (3件) (うち国際学会 1件、 招待講演 1件)

  • [学会発表] 塩化揮発法による土壌中のCs の揮発挙動2021

    • 著者名/発表者名
      藤堂元喜,崎田真一,紅野安彦,難波徳郎
    • 学会等名
      日本セラミックス協会 第3回資源・環境関連材料部会討論会
  • [学会発表] 土壌中のセシウムの揮発挙動に及ぼす溶融条件の影響評価2021

    • 著者名/発表者名
      藤堂元喜,崎田真一,紅野安彦,難波徳郎
    • 学会等名
      日本セラミックス協会 ガラス及びフォトニクス材料討論会
  • [学会発表] Development of new chemical recycling method of inorganic wastes by using property of glass (Invited) (Okayama University)2021

    • 著者名/発表者名
      T. Nanba, Y. Benino, S. Sakida
    • 学会等名
      14th Pacific Rim Conference on Ceramic and Glass Technology (PACRIM 14)
    • 国際学会 / 招待講演

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公開日: 2022-12-28  

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