鉱物誘導による都市ごみ焼却飛灰の早期土壌還元化

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前年度に引き続き、焼却飛灰中に含有する重金属化学形態の分析、焼却飛灰の粒子内・粒子間の不均一性評価を行った。走査型電子顕微鏡およびエネルギー分散型X線分析（SEM-EDX）を用いた重金属化学形態の分析では、結晶性、非晶性を問わず、個々の粒子レベルで優先的な化学形態やマトリクスとの結合状態を推定することができた。例えば、Cu, Fe, Mn, Ti, Znなどの重金属酸化物は、Al/Ca/Siを主体とするマトリクスと結合している形態であると推察された。以上のことから、これらの重金属酸化物の溶出性は、それらが結合しているAl/Ca/Siを主体とするマトリクスの溶出性にも支配されている可能性が示唆された。これに対して、亜鉛の塩化物態（ZnCl2, K2ZnCl4）やスピネル（ZnAl2O4, ZnFe2O4）は、Al/Ca/Siを主体とするマトリクスとは結合しておらず、粒子表面にKCl/NaClを主体とする集合体と共に付着している形態であると推察された。飛灰粒子の不均一性評価では、SEM-EDXを用いて粒子内・粒子間の不均一性を評価した。焼却飛灰は微粒子であるため均一であると考えられてきたが、粒子間のみならず同一粒子内おいても不均一性が大きいことを定量的に確認した。重金属の溶出性は、アルミニウム水和酸化物や炭酸カルシウムなど、Al/Ca/Siを主体とするマトリクスへの吸着などにより支配されることが知られている。よって、Al/Ca/Siを主体とするマトリクスの粒子内・粒子間の不均一性は、マイクロスケールレベルで重金属の溶出性に無視できない影響を及ぼしている可能性がある。