Investigation of neutralization mechanism of incinerated ash landfill layer by highly dissolved solution of carbon dioxide

高溶解度二氧化碳溶液对焚烧灰填埋层的中和机理研究

基本信息

批准号：
20K12227
负责人：
宮脇健太郎
金额：
$ 2.5万
依托单位：
Meisei University
依托单位国家：
日本
项目类别：
Grant-in-Aid for Scientific Research (C)
财政年份：
2020
资助国家：
日本
起止时间：
2020-04-01 至 2024-03-31
项目状态：
已结题

项目摘要

高溶存二酸化炭素（CO2）水を用いた焼却灰中和反応に関する検討を継続した。今年度，ウルトラファインバブル（UFB）を用いたCO2の水への溶存については，UFBの長時間（ビーカーレベルでは少なくとも2日程度）の存在についてはレーザー光を用いた目視での確認は行えているものの，CO2溶存量自体は通常の溶解度程度となることが確認できた。UFB生成ノズルを用い生成した高溶存CO2水（CO2-UFB水）をカラム充填焼却灰層に流下させた試験を実施した（カラム試験）。浸透流出する浸出水pHは，純水流下と比較し早めにかつ大きく低下することが確認できた。またカラム試験終了後の焼却灰の溶出試験を実施し，pHが試験前焼却灰，純水流下焼却灰に比較し低下することが確認でき，焼却灰自体の中和が進行したことは確認できた。カラム試験終了後の焼却灰の表面を電子顕微鏡SEMにより観察したが，明確な炭酸カルシウム結晶成長などは確認できなかった。また試験的に一部のみX線回折（XRD）により化合物の推定も試み，カルサイト（CaCO3）のピークがやや増加する傾向が認められた。現在，継続して各種試験を実施中である。研究分担者の本年度実績としては，焼却灰由来の浸出液に対する二酸化炭素吸収速度の検討を実施し、pHと二酸化炭素吸収速度との間には相関性があること、調整池等に比較して間隙水の方が吸収速度が速いことがわかった。現在、実験結果との比較から温度依存性を有する可能性があったことから、二酸化炭素吸収速度に対する温度依存性試験の検討を進めている。

我们继续研究使用高溶解二氧化碳（CO2）水的焚烧灰中和反应。今年，关于使用超细气泡（UFB）将CO2溶解在水中，我们在很长一段时间内（在烧杯水平至少2天）都无法使用激光目视确认UFB的存在。，证实溶解的CO2量本身与正常溶解度处于相同水平。进行了一项试验，其中使用 UFB 发生喷嘴产生的高度溶解的 CO2 水（CO2-UFB 水）向下流入柱状填充的焚烧灰层中（柱状试验）。经证实，渗透和流出的渗滤液的pH值比纯水流动时更早且更大程度地降低。另外，柱试验完成后，对焚烧灰进行洗脱试验，证实与试验前的焚烧灰以及纯水下的焚烧灰相比，pH值有所下降，无法证实了焚烧灰本身的中和作用已经进展。柱测试完成后，使用电子显微镜（SEM）观察焚烧灰的表面，但没有观察到明显的碳酸钙晶体生长。此外，我们尝试通过X射线衍射（XRD）来估计一些化合物，发现方解石（CaCO3）的峰有轻微增加的趋势。目前正在持续进行各种测试。共同研究人员今年的研究结果包括对焚烧灰中的渗滤液的二氧化碳吸收率进行的研究，该研究揭示了pH值与二氧化碳吸收率之间存在相关性，并且pH值与二氧化碳吸收率之间存在相关性。和二氧化碳的吸收速度，并且发现水的吸收速度更快。我们目前正在考虑对二氧化碳吸收率进行温度依赖性测试，与实验结果进行比较表明，存在温度依赖性的可能性。