ブラウン管パネルガラス粉末および貝殻粉末を原料とした造粒焼結体を用いたリン再循環利用システム
ブラウン管パネルガラス粉末70wt%および貝殻粉末30wt%を混合したものを粒径φ5mmに加圧造粒後, 650°Cにて20分間焼成することで, 高いリン吸着能を有する焼結体を作成した。作成した焼結体のリン吸着能を評価するため, 畜産排水を活性汚泥法にて処理した排水（3～30mgPO4-P/Lを含む）を対象とし, この被処理水に焼結体を投入し, 経時的に焼結体中リン含有率を測定した。その結果, リン含有率は処理開始後9週で約0.45wt%-P2O5で飽和に達した。前処理として不織布を用いて被処理水中の懸濁物質（以下SS分とする）を除去すると, リン含有率は処理開始2週で最大値（約0.45wt%-...
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| Published in | 人間と環境 Vol. 41; no. 2; pp. 17 - 27 |
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| Main Authors | , , , , , , , , , , , |
| Format | Journal Article |
| Language | Japanese |
| Published |
日本環境学会
2015
|
| Subjects | |
| Online Access | Get full text |
| ISSN | 0286-438X 2186-2540 |
| DOI | 10.5793/kankyo.41.2_17 |
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| Abstract | ブラウン管パネルガラス粉末70wt%および貝殻粉末30wt%を混合したものを粒径φ5mmに加圧造粒後, 650°Cにて20分間焼成することで, 高いリン吸着能を有する焼結体を作成した。作成した焼結体のリン吸着能を評価するため, 畜産排水を活性汚泥法にて処理した排水（3～30mgPO4-P/Lを含む）を対象とし, この被処理水に焼結体を投入し, 経時的に焼結体中リン含有率を測定した。その結果, リン含有率は処理開始後9週で約0.45wt%-P2O5で飽和に達した。前処理として不織布を用いて被処理水中の懸濁物質（以下SS分とする）を除去すると, リン含有率は処理開始2週で最大値（約0.45wt%-P2O5）に達した。焼結体のリン吸着反応は被処理水中のSS分によって阻害されることが確認された。排水中SS分による孔隙閉塞による影響で, 焼結体内部の吸着サイトが有効に機能していない可能性が示された。排水処理試験済のリンを保持した焼結体からのリン回収を行った。排水処理試験後の焼結体をK2SO4水溶液（0.8w/v%, pH7.0）でリンを交換溶出後, 溶出液にリンと等モルのCaCl2を添加するともにNaOHを添加しpH11.5に調整することでリン酸カルシウム沈澱として回収した。回収したリン酸カルシウムの溶解性による区分では可溶性リン酸が主成分であることが確認された。このリン酸カルシウムの施肥効果についてホウレンソウを対象として検討した。土壌中トルオーグリン酸量の向上効果は市販リン酸肥料（過リン酸石灰, 重焼リン, 熔成リン肥）と同程度であった。ホウレンソウの生育におよぼす肥料効果は他の3種類のリン酸肥料と同等であった。植物体リン酸含有率におよぼす分離リン酸カルシウムの影響は他の3種類のリン酸肥料と比較して中間的な効果であった。以上の結果から, ブラウン管パネルガラスおよび貝殻粉末を原料とするリン吸着能を有する焼結体の製造が可能であった。この焼結体は排水中のリン酸を吸着し, 放出する機能を持ち, 繰り返し使用可能である。これらはガラスリサイクル・排水処理・リン酸肥料の再資源化の3つのサブシステムからなるリン再循環利用システムであり, 資源環境問題に貢献できる新技術である。 |
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| AbstractList | ブラウン管パネルガラス粉末70wt%および貝殻粉末30wt%を混合したものを粒径φ5mmに加圧造粒後, 650°Cにて20分間焼成することで, 高いリン吸着能を有する焼結体を作成した。作成した焼結体のリン吸着能を評価するため, 畜産排水を活性汚泥法にて処理した排水（3～30mgPO4-P/Lを含む）を対象とし, この被処理水に焼結体を投入し, 経時的に焼結体中リン含有率を測定した。その結果, リン含有率は処理開始後9週で約0.45wt%-P2O5で飽和に達した。前処理として不織布を用いて被処理水中の懸濁物質（以下SS分とする）を除去すると, リン含有率は処理開始2週で最大値（約0.45wt%-P2O5）に達した。焼結体のリン吸着反応は被処理水中のSS分によって阻害されることが確認された。排水中SS分による孔隙閉塞による影響で, 焼結体内部の吸着サイトが有効に機能していない可能性が示された。排水処理試験済のリンを保持した焼結体からのリン回収を行った。排水処理試験後の焼結体をK2SO4水溶液（0.8w/v%, pH7.0）でリンを交換溶出後, 溶出液にリンと等モルのCaCl2を添加するともにNaOHを添加しpH11.5に調整することでリン酸カルシウム沈澱として回収した。回収したリン酸カルシウムの溶解性による区分では可溶性リン酸が主成分であることが確認された。このリン酸カルシウムの施肥効果についてホウレンソウを対象として検討した。土壌中トルオーグリン酸量の向上効果は市販リン酸肥料（過リン酸石灰, 重焼リン, 熔成リン肥）と同程度であった。ホウレンソウの生育におよぼす肥料効果は他の3種類のリン酸肥料と同等であった。植物体リン酸含有率におよぼす分離リン酸カルシウムの影響は他の3種類のリン酸肥料と比較して中間的な効果であった。以上の結果から, ブラウン管パネルガラスおよび貝殻粉末を原料とするリン吸着能を有する焼結体の製造が可能であった。この焼結体は排水中のリン酸を吸着し, 放出する機能を持ち, 繰り返し使用可能である。これらはガラスリサイクル・排水処理・リン酸肥料の再資源化の3つのサブシステムからなるリン再循環利用システムであり, 資源環境問題に貢献できる新技術である。 |
| Author | 田中, 真美 坂本, 浩介 平井, 和彦 小山, 秀美 南, 晴文 高橋, 知己 中澤, 亮二 佐々, 木直里 阪口, 員一 金牧, 彩 山崎, 文男 松浦, 里江 |
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| PublicationTitle | 人間と環境 |
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| References | 4) 国土交通省都市・地域整備局下水道部（2010）『下水道におけるリン資源化の手引き』，1-106頁. 5) 越野正義（1994）「リン酸肥料」日本ペドロジー学会編『土壌・植物栄養・環境事典』博友社，256-257頁. 1) 北海道共同石灰株式会社（2003）平成14年度循環型社会構築促進技術実用化開発事業補助事業結果報告書『廃棄物であるホタテ貝殻を原料とする高品位軟質炭酸カルシウムの製造技術の工業化』15-16頁. 10) 立花秀夫（2005）「軽量盛土工の歴史と分類」長谷川昌弘編『環境土構造工学[2.施工技術編]』，電気書院，202-203頁. 9) 中澤亮二・小山秀美・佐々木直里・荻原明・都竹進・西野芳紀・越智健一・須永竹英（2011b）「下水処理水を対象とした薄型テレビガラス発泡体のリン酸吸着能の評価」『東京都立産業技術研究センター研究報告』，第6号，30-33頁. 13) 柳田友隆・江耀宗（1994）「火山灰土壌のリン酸吸収係数におよぼす焼成温度および添加物の影響」，『日本土壌肥料学会誌』，第65巻第2号，171-174頁. 14) 農林水産省農業環境技術研究所（1992）「4.2.3バナドモリブデン酸アンモニウム法，4.2 リン（リン酸）」『肥料分析法』，http://www.famic.go.jp/ffis/fert/sub6_data/bunsekihou.html#OM4.2.3，2014年11月4日閲覧. 6) 丸川純・浅利美鈴・酒井伸一（2009）「ブラウン管テレビの退蔵・廃棄モデルとアナログ放送停波の影響 」，『廃棄物資源循環学会研究発表会講演論文集』，第20巻，167-168頁. 15) 東京都下水道局（2010）「平成22年度区部水再生センターにおける流入水質・放流水質（24時間試験平均値）（浮間・新河岸）」，http://www.gesui.metro.tokyo.jp/gijyutou/fukyu/m10nendata/22kubun7.htm，2014年11月4日閲覧. 8) 中澤亮二・小山秀美・荻原明・都竹進・西野芳紀・越智健一・須永竹英（2011a）「薄型テレビパネルガラスを原料としたガラス発泡体のリン酸吸着特性」『人間と環境』第 37巻第1号，11-16頁. 3) 亀和田国彦（2000）「水溶性陽イオン，陰イオン」日本土壌肥料学会編『土壌環境分析法』博友社，205頁. 7) 中澤亮二・小山秀美（2009）「ガラス発泡体のリン酸吸着能の改良とその特性」『東京都立産業技術研究センター研究報告』第4号，1-6頁. 11) 多賀光彦・那須淑子（1994）『地球の化学と環境』三共出版，145頁. 2) 加藤哲郎（1992）「肥料の主成分」藤原俊六郎編『土壌肥料用語辞典』農文協，211-212頁. 12) 和崎淳（2010）「リンの吸収，輸送，蓄積」，間藤徹編，『植物栄養学第2版』，文永堂出版，105-106頁. |
| References_xml | – reference: 9) 中澤亮二・小山秀美・佐々木直里・荻原明・都竹進・西野芳紀・越智健一・須永竹英（2011b）「下水処理水を対象とした薄型テレビガラス発泡体のリン酸吸着能の評価」『東京都立産業技術研究センター研究報告』，第6号，30-33頁. – reference: 2) 加藤哲郎（1992）「肥料の主成分」藤原俊六郎編『土壌肥料用語辞典』農文協，211-212頁. – reference: 11) 多賀光彦・那須淑子（1994）『地球の化学と環境』三共出版，145頁. – reference: 3) 亀和田国彦（2000）「水溶性陽イオン，陰イオン」日本土壌肥料学会編『土壌環境分析法』博友社，205頁. – reference: 10) 立花秀夫（2005）「軽量盛土工の歴史と分類」長谷川昌弘編『環境土構造工学[2.施工技術編]』，電気書院，202-203頁. – reference: 5) 越野正義（1994）「リン酸肥料」日本ペドロジー学会編『土壌・植物栄養・環境事典』博友社，256-257頁. – reference: 12) 和崎淳（2010）「リンの吸収，輸送，蓄積」，間藤徹編，『植物栄養学第2版』，文永堂出版，105-106頁. – reference: 7) 中澤亮二・小山秀美（2009）「ガラス発泡体のリン酸吸着能の改良とその特性」『東京都立産業技術研究センター研究報告』第4号，1-6頁. – reference: 8) 中澤亮二・小山秀美・荻原明・都竹進・西野芳紀・越智健一・須永竹英（2011a）「薄型テレビパネルガラスを原料としたガラス発泡体のリン酸吸着特性」『人間と環境』第 37巻第1号，11-16頁. – reference: 6) 丸川純・浅利美鈴・酒井伸一（2009）「ブラウン管テレビの退蔵・廃棄モデルとアナログ放送停波の影響 」，『廃棄物資源循環学会研究発表会講演論文集』，第20巻，167-168頁. – reference: 13) 柳田友隆・江耀宗（1994）「火山灰土壌のリン酸吸収係数におよぼす焼成温度および添加物の影響」，『日本土壌肥料学会誌』，第65巻第2号，171-174頁. – reference: 15) 東京都下水道局（2010）「平成22年度区部水再生センターにおける流入水質・放流水質（24時間試験平均値）（浮間・新河岸）」，http://www.gesui.metro.tokyo.jp/gijyutou/fukyu/m10nendata/22kubun7.htm，2014年11月4日閲覧. – reference: 1) 北海道共同石灰株式会社（2003）平成14年度循環型社会構築促進技術実用化開発事業補助事業結果報告書『廃棄物であるホタテ貝殻を原料とする高品位軟質炭酸カルシウムの製造技術の工業化』15-16頁. – reference: 4) 国土交通省都市・地域整備局下水道部（2010）『下水道におけるリン資源化の手引き』，1-106頁. – reference: 14) 農林水産省農業環境技術研究所（1992）「4.2.3バナドモリブデン酸アンモニウム法，4.2 リン（リン酸）」『肥料分析法』，http://www.famic.go.jp/ffis/fert/sub6_data/bunsekihou.html#OM4.2.3，2014年11月4日閲覧. |
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