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2013 年度 実績報告書

高効率熱回収と環境負荷低減を目指した新ごみ焼却排ガス処理システムの開発

研究課題

研究課題/領域番号 25289171
研究種目

基盤研究(B)

研究機関京都大学

研究代表者

高岡 昌輝  京都大学, 地球環境学堂, 教授 (80252485)

研究分担者 大下 和徹  京都大学, 地球環境学堂, 准教授 (90346081)
藤森 崇  京都大学, 地球環境学堂, 助教 (20583248)
研究期間 (年度) 2013-04-01 – 2016-03-31
キーワードエネルギー回収 / ごみ焼却 / 有害物質制御 / ダイオキシン類 / 重金属 / 窒素酸化物 / ダスト
研究概要

エネルギー安全保障や地球温暖化防止、環境負荷低減の観点からごみ発電の重要性は増している。しかしながら現在のごみ焼却施設においては、いくつかの高効率熱回収・発電対策はダイオキシン類排出低減方策とトレードオフの関係にある。
本研究では、従来からの排ガス処理システムを見直し、エネルギー回収を最大限にするとともに有害物質・ダストを制御する処理システムを開発することを目的としている。
平成25年度は、研究実施計画のうち、ダイオキシン類、ダスト、重金属に関する挙動把握および制御に関する一連の研究を推進した。特に、ダイオキシン類制御を想定した尿素添加実験は、当初計画では平成26年度に実施予定であったが大幅に進展し、抑制効果およびその機構に関する知見を得ることができた。尿素以外にもチオ尿素、キレート剤等によるダイオキシン類制御実験を実施した結果、複合的に添加した際に抑制効果が増加する傾向が新知見として明らかとなった。
ダストおよび重金属に関する研究は、当初予定のパイロットスケールの研究を変更し、実施設のデータをとることを行った。いくつかの都市ごみ焼却施設において排ガス採取および定量分析を実施した結果、ダストおよび重金属の除去効率、排出量推計、鉛およびカドミウムのインベントリに関する知見を得ることが出来た。
以上より、平成25年度は、対象とする測定項目を網羅的に測定実施することができたと同時に、当初予定以上にキャラクタリゼーションを中心とした化学形態、官能基等の構造に関する性質をも検討することができた

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

いくつかのターゲット物質があるが、ダイオキシン類の制御については、当初予定した以上の研究を進めており、研究の達成度は計画以上である。ダスト、重金属の制御については当初想定したパイロットの試験ではなく、実施設での調査を主体に行ったため、当初の研究目的は達成できているわけではなく、この点については平成26年度に行う予定である。以上を考慮して、現在までの達成度は、おおむね順調に進展していると自己評価する。

今後の研究の推進方策

平成25年度は尿素添加がダイオキシン類生成制御に与える影響について重点的に検討した。これについては、さらに追及する。重金属、ダストの制御については、実験室内実験が当初予定よりも遅れている項目もあるため、それらについて実施することにしている。そのため、平成26年度は科研費により研究員を雇用して強力に推進する。

次年度の研究費の使用計画

平成25年度は重金属、ダスト関連の研究について、実施設調査をメインに行い、実験室内実験関連の物品購入が抑制されたため、次年度使用額が生じた。
平成26年度は、実験室内実験を計画通り進めるとともに、より研究を積極的に進めるために、研究員を雇用する。そのため、翌年度分としては総額705万4690円を請求している。

  • 研究成果

    (8件)

すべて 2014 2013

すべて 雑誌論文 (4件) (うち査読あり 4件) 学会発表 (4件)

  • [雑誌論文] Coexistence of Cu, Fe, Pb, and Zn oxides and chlorides as a determinant of chlorinated aromatics generation in municipal solid waste incinerator fly ash2014

    • 著者名/発表者名
      Fujimori, T., Tanino, Y., Takaoka, M.
    • 雑誌名

      Environmental Science and Technology

      巻: 48 ページ: 85-92

    • DOI

      10.1021/es403585h

    • 査読あり
  • [雑誌論文] An assessment of dioxin contamination from the intermittent operation of a municipal waste incinerator in Japan and associated remediation2013

    • 著者名/発表者名
      Takeda, N., Takaoka, M.
    • 雑誌名

      Environmental Science and Pollution Research

      巻: 20 ページ: 2070-2080

    • DOI

      10.1007/s11356-012-1412-0

    • 査読あり
  • [雑誌論文] Thermochemical behavior of lead adjusting formation of chlorinated aromatics in MSW fly ash2013

    • 著者名/発表者名
      Fujimori, T., Tanino, Y., Takaoka, M.
    • 雑誌名

      Environmental Science and Technology

      巻: 47 ページ: 2169-2176

    • DOI

      10.1021/es303663r

    • 査読あり
  • [雑誌論文] Characterization of lead, chromium, and cadmium in dust emitted from municipal solid waste incineration plants2013

    • 著者名/発表者名
      Shiota, K., Imai, G., Oshita, K., Takaoka, M.
    • 雑誌名

      Journal of Physics: Conference Series

      巻: 430 ページ: 012095

    • DOI

      10.1088/1742-6596/430/1/012095

    • 査読あり
  • [学会発表] ガスエンジン排ガスによる焼却主灰促進エージング時のダイオキシン類処理特性2013

    • 著者名/発表者名
      藤森崇, 前田洋, 高岡昌輝
    • 学会等名
      第24回廃棄物資源循環学会研究発表会講演論文集
    • 発表場所
      札幌
    • 年月日
      20131102-20131104
  • [学会発表] 都市ごみガス化溶融施設から排出されるPM2.5等微小粒子の挙動2013

    • 著者名/発表者名
      辻本悠真,塩田憲司,大下和徹,高岡昌輝
    • 学会等名
      第24回廃棄物資源循環学会研究発表会講演論文集
    • 発表場所
      札幌
    • 年月日
      20131102-20131104
  • [学会発表] 芳香族有機塩素化合物の生成を左右するSO2ガスと銅化合物の熱化学反応2013

    • 著者名/発表者名
      藤森崇, 西本芳洋, 塩田憲司, 高岡昌輝
    • 学会等名
      第73回分析化学討論会
    • 発表場所
      函館
    • 年月日
      20130518-20130519
  • [学会発表] X線吸収微細構造を用いた窒素化合物による芳香族有機塩素化合物の生成抑制メカニズム2013

    • 著者名/発表者名
      中村まどか, 藤森崇, 塩田憲司, 西本芳洋, 高岡昌輝
    • 学会等名
      第73回分析化学討論会
    • 発表場所
      函館
    • 年月日
      20130518-20130519

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公開日: 2015-05-28  

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