メカノケミカル処理を利用した土壌固化体の合成

2001 Fiscal Year Annual Research Report

• Project/Area Number: 13650821
• Research Institution: Ichinoseki National College of Technology
• Principal Investigator: 二階堂 満 一関工業高等専門学校, 物質化学工学科, 助教授 (30218094)
• Keywords: メカノケミカル効果 / 乾式粉砕 / 土壌固化 / エトリンガイト

Research Abstract

主原料として、産業副産物となる破棄予定の土壌(アルミナ成分含有)を用い、それにセッコウ、生石灰、硫酸アルミニウムなどの試薬を添加。遊星型ボールミルで乾式混合粉砕を行い、成形・加水養生して固化体を作製する。固化体の強度(圧縮強度)やアルカリ溶出、重金属イオン溶出に及ぼす粉砕の効果を知る。今年度はエトリンガイト生成系にて実験を行い以下のような結果を得る。
1)粉砕処理(1時間)することで圧縮強度は大きく上昇し、未粉砕産物のものより約5倍になる。
2)エトリンガイトを生成すると圧縮強度は大きく上昇。ただし、アルカリ溶出は大きくなる。つまり、エトリンガイトを生成させるためには、アルカリ性に保つ必要がある。
3)農業用などにこの再生土壌を使用する場合、アルカリ溶出は少ない方が良い。低アルカリ性にするために、硫酸アルミニウムの添加を試みた。その結果、硫酸アルミニウムを多目に添加すると低アルカリ性(中性)になる。しかし、エトリンガイトの生成はなく圧縮強度も弱くなる。
4)酸化マグネシウム、硫酸第一鉄、硫酸第二鉄等の試薬添加も検討したが、強度上昇には効果がない。
5)重金属であるカドミウム(今回はカドミウムを微量添加し固化体を作製する)の溶出に関しては、固化体のpHが大きく関与し、固化体強度あるいはエトリンガイト生成量との相関性は得られなかった。