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2012 年度 実施状況報告書

低炭素社会に貢献する土質系廃棄物の二酸化炭素固定化の可能性調査

研究課題

研究課題/領域番号 23656294
研究機関茨城大学

研究代表者

小峯 秀雄  茨城大学, 工学部, 教授 (90334010)

キーワード廃棄物 / リサイクル / 二酸化炭素 / 吸着 / 地球温暖化 / 低炭素社会
研究概要

平成24年度は,各種廃棄物のCO2固定化特性を定量的かつ詳細に調査するために,昨年度のバッチ試験を中心とした実験に加えて,一定流量通気型CO2固定化試験を実施した.また,昨年度の結果を踏まえて,有効な廃棄物材料として製鋼スラグを抽出し,本材料を中心に実験的検討を進めた.その結果,大気圧下において,初期濃度が4500mg/LのCO2を0.05 mg/Lで供試体に通気した場合において,エージング製鋼スラグは0.03 g-CO2/g-slagのCO2を固定することが,実験的に明らかになった.また,未エージング製鋼スラグは0.04 g-CO2/g-slagのCO2を固定することが可能であった.
さらに,CO2固定化メカニズムの推察について,X線回折および炭酸塩含有量試験によって推察した.その結果,固定化されたCO2は,ほぼ全量が炭酸カルシウムとして存在していることが明らかとなった.また,アベイラビリティ試験によって得られたCa溶出量に基づいたCO2固定化量の評価を行った.これより,本研究のCO2固定化試験では,エージング製鋼スラグおよび未エージング製鋼スラグは,それぞれのもつCa量の約23%および約20%に値するCO2を固定することが分かった.
以上の実験結果とメカニズムに関する推察に基づき,カルシウムの溶出量からCO2固定化量を予測する方法を提案した.
したがって,平成24年度までの研究成果から,CO2固定化特性を有する製鋼スラグを有効利用していくことで,温室効果ガスの削減および循環型社会の形成に寄与することの可能性を明らかにした.

現在までの達成度 (区分)
現在までの達成度 (区分)

1: 当初の計画以上に進展している

理由

CO2固定に有効な材料として,製鋼スラグを特定でき,さらには,カルシウムの溶出量からCO2固定化量を予測する方法を研究開始2年目でおおよそ構築できたことは,当初の計画よりも半年程度早く進展したと考えている.

今後の研究の推進方策

CO2固定に有効な材料として抽出した製鋼スラグの新しい有効利用フローを最終年度に提示する.有効利用方法の概念を具体的に提示し,CO2固定化層として利用する際の層厚設計法を,平成24年度までに得られたメカニズム解明研究の成果に基づいて提案する.
さらには,CO2固定化層としての利用を終了し,新たな利用に移行するフローを提案する.CO2固定化後の製鋼スラグの新たな利用方法として期待されるのが,重金属吸着材としての利用である.建設現場等で掘削された重金属汚染土の保管のために,従来の吸着材の代わりに利用することが期待されることから,鉛を事例として,その吸着効果を実験的に調査し,有効性を確認する.

次年度の研究費の使用計画

CO2固定化後の製鋼スラグの鉛吸着実験に必要となる実験用具を購入するとともに,研究成果発表のための出張旅費として使用する.

  • 研究成果

    (8件)

すべて 2013 2012 その他

すべて 雑誌論文 (3件) (うち査読あり 3件) 学会発表 (3件) (うち招待講演 1件) 備考 (2件)

  • [雑誌論文] 浄水汚泥に含まれる有機物の分解とせん断特性の関係に関する基礎的研究2013

    • 著者名/発表者名
      渡邊保貴,小峯秀雄,安原一哉,村上哲,豊田和弘
    • 雑誌名

      土木学会論文集C(地圏工学)

      巻: Vol. 69, No. 1 ページ: 58-69

    • 査読あり
  • [雑誌論文] 平成23年(2011年)東北地方太平洋沖地震の被災状況から観た新たな環境地盤工学に関する課題と予察的考察2012

    • 著者名/発表者名
      小峯秀雄,村上哲,安原一哉,渡邊保貴,御代田早紀,藤田圭介,多田恵一
    • 雑誌名

      地盤工学ジャーナル(東北地方太平洋沖地震特集号)

      巻: Vol. 7, No. 1 ページ: 151-161

    • 査読あり
  • [雑誌論文] 浄水汚泥の保水性に及ぼす陽イオン溶出の影響2012

    • 著者名/発表者名
      渡邊保貴,小峯秀雄,安原一哉,村上哲,豊田和弘
    • 雑誌名

      土木学会論文集C(地圏工学)

      巻: Vol. 68, No. 2 ページ: 286-296

    • 査読あり
  • [学会発表] 高炉スラグおよび製鋼スラグの二酸化炭素固定化量と生成炭酸塩量の定量的評価2012

    • 著者名/発表者名
      海野円,小峯秀雄,村上哲,瀬戸井健一
    • 学会等名
      土木学会第67回年次学術講演会
    • 発表場所
      名古屋大学
    • 年月日
      20120900
  • [学会発表] 高炉スラグおよび製鋼スラグによる二酸化炭素固定化量の定量的評価と炭酸塩生成に関する定性的評価2012

    • 著者名/発表者名
      海野円,小峯秀雄,村上哲,瀬戸井健一
    • 学会等名
      第47回地盤工学研究発表会
    • 発表場所
      八戸工業大学
    • 年月日
      20120714-20120716
  • [学会発表] 平成23年(2011年)東北地方太平洋沖地震の被災状況から観た新たな環境地盤工学に関する課題と予察的考察

    • 著者名/発表者名
      小峯秀雄
    • 学会等名
      地盤工学会による東日本大震災に関するシンポジウム~何がわかったか,何をなすべきか.地盤工学会からの第二次提言~
    • 発表場所
      四谷区民ホール
    • 招待講演
  • [備考] 茨城大学研究者情報総覧

    • URL

      http://info.ibaraki.ac.jp/scripts/websearch/index.htm

  • [備考] 小峯秀雄のHP

    • URL

      http://wwwgeo.civil.ibaraki.ac.jp/komine/

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公開日: 2014-07-24  

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