産業廃棄物からの機能性材料製造プロセスの開拓とその有効利用分野の開拓

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1、各種廃棄物焼却灰と使用済みペットボトルから機能性吸着剤の合成と下水処理分野での応用:都市ゴミ焼却灰と飛灰、焼却灰溶融スラグ、石炭飛灰、下水汚泥焼却灰及びペットボトルを利用して、種々の多孔質吸着剤を合成した。環境省告示13号にしたがって、吸着剤中からの重金属の溶出性を調べた結果、その溶出性は灰単独の場合と比べて大幅に削減した。また、吸着剤中からのCd,CrとPbの溶出量は排水基準値以下であった。吸着剤の比表面積は115-485m^2/gであり、CdとPbに対する吸着容量はそれぞれ13-20g/kgと1.5-19g/kgであった。2、都市下水汚泥脱水ケーキによる活性炭の開発:H_2SO_4、H_3PO_4、ZnCl_2の賦活による下水汚泥脱水ケーキから種々の活性炭を合成した。賦活剤の種類によって、合成した炭化物のマイクロ構造は異なり、これは賦活のメカニズムが異なると示唆されている。H_2SO_4とH_3PO_4の賦活により合成した活性炭中にやや高濃度の硫黄とリンが残存したことが判明した。これらの元素は金属類と結合して難溶性の金属化合物として存在していると考えられる。活性炭の比表面積は289-555m^2/gでった。また、環境省告示13号に準じて、各種活性炭中から重金属の溶出性を調べた結果、Cr,Cd,Pbの溶出量は工業排水の環境基準値以下であった。3、下水汚泥脱水ケーキとバイオマスによる良質活性炭の開発:下水汚泥脱水ケーキにバイオマスを導入し、ZnCl_2の賦活によよ高品質の炭化物を開発した。合成した種々の活性炭の比表面積を調べたところ、下水汚泥単独の炭化物と比べておが粉と稲もみの添加およびZnCl_2の賦活処理により活性炭の比表面積はそれぞれ3.5と4.8倍増加した。稲もみの添加による合成した活性炭の比表面積はもっとも大きかった。おが粉の添加により合成した炭素物の炭素の含量は稲もみ添加の活性炭よりやや高かったが、その比表面積は低かった。これは稲もみ中の炭素に対するZnCl_2の賦活効果はおが粉中の炭素より大きいことが示唆している。