2019 Fiscal Year Annual Research Report
Application of anion removal agent derived from iron and steel slag to waste water treatment and contaminated soil treatment
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17K00630
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| Research Institution | Kansai University |
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Principal Investigator |
村山 憲弘 関西大学, 環境都市工学部, 教授 (90340653)
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| Co-Investigator(Kenkyū-buntansha) |
林 順一 関西大学, 環境都市工学部, 教授 (60247898)
松岡 光昭 関西大学, 環境都市工学部, 助教 (00778160)
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| Project Period (FY) |
2017-04-01 – 2020-03-31
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| Keywords | 鉄鋼スラグ / 陰イオン交換体 / リサイクル / 有害陰イオン種 / オキソ酸陰イオン |
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| Outline of Annual Research Achievements |
前年度までに、①鉄鋼スラグ浸出液からのLDH（層状複水酸化物、以降スラグLDHと表記）の合成とその物性評価、②スラグLDHを用いた陰イオン種の除去特性の解明、③カラム法による連続除去操作への展開、④有害陰イオンの不溶化（再溶出防止）におよぼす各種処理方法の効果について、基礎的な工学的知見を得た。最終年度に当たる平成３１年度では、上記の①～④にて確立されたスラグLDHに関する様々な技術を総合的に駆使して、主にカラム法による有害陰イオン種（水溶液中のヒ素、ホウ素、クロム、セレン）の連続除去・溶出操作の最適化・高効率化について検討を行った。
前述の様々な有害陰イオン種に対する除去能や再溶出性に関する膨大な実験データを蓄積することができた。これらの実験データ自体が大変貴重なものであると考えている。蓄積された実験データを用いて、実際の有害陰イオン種の排水処理や汚染土壌処理で想定される条件を適当に設定し、回分操作や連続操作などでそれぞれ処理する場合にどのような除去・固定化性能が得られるかという化学工学的視点から検討した。例えば、各種除去操作において排水基準値をクリアするために必要なスラグLDHの量を算出したり、有害イオン種が固定化された土壌が酸性雨にさらされた場合に有害イオン種が再溶出される量を推定した。有害陰イオン種に対する除去・固定化能について、試薬ベースのLDHとの比較を行った。この種の解析結果を系統的に整理するとともに、解析結果に対する実験室レベルでの実証試験を行った。
３年間の研究期間を通じて得られた一連の研究結果より、スラグLDHを用いて有害陰イオン種の希薄水溶液や汚染土壌に対して排水基準や溶出基準に対応できるような優れた除去プロセスを確立できる可能性が見い出されたと考えている。
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