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2015 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 藤森 崇  京都大学, 地球環境学堂, 助教 (20583248)
大下 和徹  京都大学, 地球環境学堂, 准教授 (90346081)
研究期間 (年度) 2013-04-01 – 2016-03-31
キーワードごみ焼却 / 有害物質制御 / ダイオキシン類 / 水銀 / エネルギー回収
研究実績の概要

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。したがって、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にしている。
今年度は、ダイオキシン類の制御に関する研究としては昨年度に引き続き、再合成を抑制するための機構解明を重点的に実施し、水蒸気がダイオキシン類再合成に与える影響及び炭素の影響について実験的に検討し、論文として公表(Journal of Hazardous Materials)するとともに、学会等で報告した。
さらに今後、水銀に関する水俣条約の発効により排ガス規制がなされることから、活性炭吸着層における水銀除去に関する実験を昨年度に引き続き実施した。通常の市販の活性炭に対して、140℃の排ガス温度を想定して実験するとともに、塩化物と硫化物を含浸させた活性炭を作成し、金属水銀の吸着性能を調べた。さらに、生じている反応機構を固相側の水銀、硫黄、塩素の化学形態変化をX線吸収端微細構造により明らかにした。特に、塩化物の担持量との関係を調べることにより、水銀の吸着性能を確認した。また、水銀含有ばいじんの溶出性に関する検討も行い、最終的なばいじんの処理処分に関する検討も行った。
最後に、本システムでは低温熱回収技術を導入することを検討しているため、バイナリー発電や熱電素子の実施事例を調査し、導入ケースの熱回収量および発電量を試算し、エネルギー回収側面からの定量的評価を実施した。

現在までの達成度 (段落)

27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

27年度が最終年度であるため、記入しない。

次年度使用額が生じた理由

27年度が最終年度であるため、記入しない。

次年度使用額の使用計画

27年度が最終年度であるため、記入しない。

  • 研究成果

    (15件)

すべて 2016 2015 その他

すべて 国際共同研究 (1件) 雑誌論文 (5件) (うち査読あり 2件、 オープンアクセス 1件、 謝辞記載あり 1件) 学会発表 (9件) (うち国際学会 5件、 招待講演 2件)

  • [国際共同研究] 北京航空航天大学(中国)

    • 国名
      中国
    • 外国機関名
      北京航空航天大学
  • [雑誌論文] Synergetic Inhibition of Thermochemical Formation of Chlorinated Aromatics by Sulfur and Nitrogen Derived from Thiourea: Multielement Characterizations2016

    • 著者名/発表者名
      Fujimori, T.; Nakamura, M.; Takaoka, M.; Shiota, K.; Kitajima, Y.
    • 雑誌名

      Journal of Hazardous Materials

      巻: 311 ページ: 43-50

    • DOI

      10.1016/j.jhazmat.2016.02.054.

    • 査読あり / 謝辞記載あり
  • [雑誌論文] 廃棄物の熱処理とエネルギー回収を取り巻く最新動向・展望について2016

    • 著者名/発表者名
      高岡昌輝
    • 雑誌名

      都市清掃

      巻: 69 ページ: 112-118

  • [雑誌論文] 下水汚泥焼却熱によるバイナリー発電2016

    • 著者名/発表者名
      高岡昌輝
    • 雑誌名

      環境システム計測制御学会

      巻: 20 ページ: 35-38

  • [雑誌論文] Emission of Particulate Matter 2.5 (PM2.5) from Sewage Sludge Incinerators in Japan2015

    • 著者名/発表者名
      Kenji Shiota, Masaki Takaoka, Shuji Yamaguchi, Kazuyuki Oshita
    • 雑誌名

      Drying technology

      巻: 33 ページ: 1286-1294

    • DOI

      10.1080/07373937.2015.1026977

    • 査読あり / オープンアクセス
  • [雑誌論文] 廃棄物焼却炉等,都市静脈系施設からの微小粒子状物質排出傾向2015

    • 著者名/発表者名
      塩田憲司, 大下和徹, 藤森崇, 高岡昌輝.
    • 雑誌名

      環境システム計測制御学会誌

      巻: 19 ページ: 49-53

  • [学会発表] Mercury species in activated carbon with added potassium sulfide or calcium chloride2015

    • 著者名/発表者名
      Masaki Takaoka, Akira Sano, Kenji Shiota, Daisuke Hamaguchi
    • 学会等名
      Pacifichem 2015
    • 発表場所
      Honolulu, Hawai, USA
    • 年月日
      2015-12-15 – 2015-12-20
    • 国際学会
  • [学会発表] Energy Recovery from Municipal Solid Waste Incineration in Japan2015

    • 著者名/発表者名
      Masaki Takaoka, Tadashi Yokoyamda
    • 学会等名
      Pacifichem 2015
    • 発表場所
      Honolulu, Hawai, USA
    • 年月日
      2015-12-15 – 2015-12-20
    • 国際学会 / 招待講演
  • [学会発表] Current Trend of Waste to Energy in Japan2015

    • 著者名/発表者名
      Masaki Takaoka
    • 学会等名
      China-Japan Joint Seminar on Wastewater Resource Reclamation and Reuse in the Course of Urbanization
    • 発表場所
      Shenzhen, China
    • 年月日
      2015-12-06 – 2015-12-06
    • 国際学会
  • [学会発表] 都市静脈系施設からのPM2.5の排出挙動2015

    • 著者名/発表者名
      高岡昌輝
    • 学会等名
      第59回生活と環境全国大会
    • 発表場所
      京都テルサ(京都府京都市)
    • 年月日
      2015-10-20 – 2015-10-22
    • 招待講演
  • [学会発表] 都市ごみ焼却飛灰中の金属触媒によるダイオキシン類等の生成に対する水蒸気の影響2015

    • 著者名/発表者名
      林星辰, 藤森崇, 高岡昌輝
    • 学会等名
      第26回廃棄物資源循環学会研究発表会講演論文集
    • 発表場所
      九州大学(福岡県福岡市)
    • 年月日
      2015-09-02 – 2015-09-04
  • [学会発表] 都市ごみ焼却飛灰中の炭素分子構造が芳香族塩素化合物の生成に与える影響2015

    • 著者名/発表者名
      戸田朝子, 藤森崇, 高岡昌輝, 西村智椰, 林星辰
    • 学会等名
      第26回廃棄物資源循環学会研究発表会講演論文集
    • 発表場所
      九州大学(福岡県福岡市)
    • 年月日
      2015-09-02 – 2015-09-04
  • [学会発表] 促進エージングによる都市ごみ焼却主灰中鉛の不溶化機構の解明2015

    • 著者名/発表者名
      植浦大樹, 高岡昌輝, 大下和徹, 藤森崇, 塩田憲司, 前田洋, 國松俊佑
    • 学会等名
      第26回廃棄物資源循環学会研究発表会講演論文集
    • 発表場所
      九州大学(福岡県福岡市)
    • 年月日
      2015-09-02 – 2015-09-04
  • [学会発表] Effect of Carbon Nanomaterials on the Formation of Chlorinated Aromatics in MSWI Fly Ash2015

    • 著者名/発表者名
      Fujimori, T.; Toda, A.; Takaoka, M.; Nishimura, C.; Lin, X.
    • 学会等名
      Dioxin 2015 - 34th International Symposium on Halogenated Persistent Organic Pollutants
    • 発表場所
      Sao Paulo, Brazil
    • 年月日
      2015-08-23 – 2015-08-28
    • 国際学会
  • [学会発表] Removal of mercury in sulfuric acid production process of ISP zinc smelting2015

    • 著者名/発表者名
      Takaoka M. Hamaguchi D., Shinmura R., Sekiguchi T., Tokuichi H.
    • 学会等名
      The 12th International Conference on Mercury as a Global Pollutant (ICMGP)
    • 発表場所
      Jeju, Korea
    • 年月日
      2015-06-14 – 2015-06-19
    • 国際学会

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公開日: 2017-01-06  

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