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2022 年度 実績報告書

廃プラスチックの焼却が有機ハロゲン化合物の非意図的生成に与える影響

研究課題

研究課題/領域番号 20H04353
研究機関龍谷大学

研究代表者

藤森 崇  龍谷大学, 先端理工学部, 准教授 (20583248)

研究分担者 三宅 祐一  横浜国立大学, 大学院環境情報研究院, 准教授 (40425731)
江口 哲史  千葉大学, 予防医学センター, 講師 (70595826)
研究期間 (年度) 2020-04-01 – 2023-03-31
キーワードプラスチック / 焼却 / 有機ハロゲン化合物 / 非意図的生成 / 影響評価
研究実績の概要

本課題最終年度はこれまで得られたデータをもとに、プラスチックの種類と有機塩素化合物との関係性を統合・整理した。最終的に、本研究では塩素を含まない11種類のプラスチックサンプルにNaClと銅を、塩素を含む2種類のプラスチックには銅のみを添加し、それぞれ850℃での焼却試験を行った。発生した試料残渣、石英管内部の微粒子およびグラスウール、トルエントラップで捕集した排ガスについて、ポリ塩化ジベンゾ-p-ダイオキシン類(PCDDs)、ポリ塩化ジベンゾフラン類(PCDFs)、ポリ塩化ビフェニル類(PCBs)、クロロベンゼン類(CBzs)等の有機ハロゲン化合物の発生量を求め、熱重量示差熱分析によりプラスチックの燃焼挙動について調べた。さらにフッ素化ポリマーについては焼却試験で発生したPFAS等のフッ素化合物の分析を行った。焼却試験の結果から、塩素を含まないプラスチックにもNaClを添加し、焼却することで芳香族有機塩素化合物が生成する可能性が示唆された。塩素を含むプラスチックの方が、数倍から数万倍、発生量が大きかったが、発生量や同族体分布といった観点から塩素を含まないプラスチックでも構造の違いにより発生傾向が異なると考えられた。塩素を含まないプラスチックの中で最も塩素化ダイオキシン類の生成量が大きかったのはポリエチレンテレフタレート(PET)であった。一方最も小さかったのはポリテトラフルオロエチレン(PTFE)であった。またTG-DTAの結果から、プラスチックは約200から700℃の範囲で分解挙動を示したが、PETや、同様に発生量の大きかったポリカーボネート(PC)は焼却中に安息香酸やフェノールに分解されるためダイオキシン類が生成されやすかったと考えられ、これらと同様に主鎖にベンゼン環と酸素原子を含むプラスチックに着目する必要がある。

現在までの達成度 (段落)

令和4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4年度が最終年度であるため、記入しない。

  • 研究成果

    (5件)

すべて 2022

すべて 雑誌論文 (1件) (うち査読あり 1件、 オープンアクセス 1件) 学会発表 (4件) (うち国際学会 2件)

  • [雑誌論文] Evaluation of the Formation of Chlorinated Dioxins from the Incineration of Various Types of Plastic2022

    • 著者名/発表者名
      Terada, A.; Fujimori, T.; Takaoka, M.
    • 雑誌名

      Organohalogen Compounds 82 (2021)

      巻: 82 ページ: 17-20

    • 査読あり / オープンアクセス
  • [学会発表] PM2.5-bound polycyclic aromatic hydrocarbons and their halogenated derivatives in Japan and Bangladesh2022

    • 著者名/発表者名
      Yuichi Miyake, Qi Wang, Masahiro Tokumura, Takashi Amagai
    • 学会等名
      42th International Symposium on Halogenated Persistent Organic Pollutants (DIOXIN 2022), New Orleans, USA.
    • 国際学会
  • [学会発表] A high-sensitive analytical method of particulate polycyclic aromatic hydrocarbons (PAHs) and halogenated PAHs using thermal separation probe coupled to gas chromatograph-triple quadrupole mass spectrometer2022

    • 著者名/発表者名
      Tetsuya Takikawa, Qi Wang, Kazushi Noro, Yuichi Miyake, Takashi Amagai
    • 学会等名
      International Society of Exposure Science (ISES) 2022
    • 国際学会
  • [学会発表] プラスチックの違いが無機塩素混合焼却時のダイオキシン類の発生挙動に与える影響2022

    • 著者名/発表者名
      藤森崇, 寺田彩乃, 高岡昌輝.
    • 学会等名
      第30回環境化学討論会(環境化学物質3学会合同大会)
  • [学会発表] プラスチック焼却時の塩素の存在形態及び触媒反応による塩素化多環芳香族炭化水素類の生成機構解析2022

    • 著者名/発表者名
      王斉, 三宅祐一, 徳村雅弘, 雨宮敬史, 寺田彩乃, 藤森崇.
    • 学会等名
      第30回環境化学討論会(環境化学物質3学会合同大会)

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公開日: 2023-12-25  

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