排ガス洗浄スクラバー排水中の有害化学物質除去に関する研究

废气净化洗涤塔废水中有害化学物质去除研究

• 批准号: 22K04560
• 负责人: 山口 良隆
• 金额: $ 2.66万
• 依托单位: National Institute of Maritime, Port and Aviation Technology
• 依托单位国家: 日本
• 项目类别: Grant-in-Aid for Scientific Research (C)
• 财政年份: 2022
• 资助国家: 日本
• 起止时间: 2022-04-01 至 2025-03-31
• 项目状态: 未结题
• 来源: https://kaken.nii.ac.jp/grant/KAKENHI-PROJECT-22K04560/
• 关键词: 排ガス洗浄スクラバー; 多環芳香族炭化水素; 光触媒; その場処理; 有害化学物質削減; 湿式排ガス浄化システム; 排出削減

グローバルな舶用燃料の硫黄(Sulfur, S)分規制が実施され、排ガス中のS分除去のために海水等で排ガスを洗浄する湿式排ガス浄化システム(Exhaust Gas Cleaning System, EGCS)を使用する船舶が急増した。排ガスを洗浄したEGCS排水中には、発がん性物質を含む多種の多環芳香族炭化水素(Polycyclic Aromatic Hydrocarbons, PAHs)が含まれている。船外排水後にPAHsが海洋中のマイクロプラスチックと結びつき、魚類等の海洋生物の生体内に取り込まれて濃縮され、食物連鎖により、最終的に人間の健康リスクにつながることが懸念される。本研究はPAHsの海洋中への排出削減のため、光触媒によるPAHs分解に着目し、海水や強酸性での最適な触媒の種類や分解条件を明らかにし、EGCS排水中のPAHs処理を目標とする。本年度は、PAHs対象物質にフェナントレンを使用し、光触媒にTiO2を用いて、海水中に光照射を行い、PAHsの光触媒分解試験を行った。さらにフェナントレンの分解状態の評価を蛍光分析で行うために、触媒と実験溶液の分離を行う前処理方法の検討を実施した。その結果、非水系のメンブレンフィルターで、フェナントレンについて良い回収率が得られた。次に、フェナントレンを溶解させた海水にTiO2光触媒を入れて光照射を行い、フェナントレン由来の蛍光ピークが、照射時間とともに減少することが確認できた。TiO2光触媒の海水中における有機物分解の高活性化を行うために、300℃から700℃の間で系統的に触媒焼成を行った。さらに、焼成後触媒のキャラクタリゼーションとして、比表面積の計測を行った。触媒焼成により、未焼成のものより有機物分解の活性が向上したものが確認された。比表面計測では、焼成温度が高くなるほど比表面積が減少する傾向であった。

已经实施了全球硫法规，并使用湿排气清洁系统（EGC）的船舶数量清洁了用海水和其他水清洁排气的船只，以清除排气中的S。用废气洗涤的EGC废水中包含含有多种多环芳烃（PAH）的各种含有致癌物。人们担心PAH会在舷外排水后与海洋中的微型塑料有关，并将在海洋生物（如鱼类和集中的海洋生物的生物生物）中使用，从而导致食物链最终导致人类健康风险。为了减少PAH的排放到海洋中，这项研究的重点是PAHS的光催化分解，阐明了海水和强酸度的最佳催化剂和分解条件，并靶向EGCS废水中的PAHS治疗。今年，将该菲用作受PAHS的物质，并将TIO2用作光催化剂，并将光催化剂辐射到海水中，并进行了光催化剂分解测试。此外，为了通过荧光分析评估该菲的分解状态，研究了一种分离催化剂和实验溶液的预处理方法。结果，通过非水膜过滤器获得了良好的平服回收率。接下来，将TIO2光催化剂放在海水中，在该海水中溶解并用光照射，并证实，荧光峰源自稳态，随着照射时间而降低。为了实现TiO2光催化剂海水中有机物分解的高激活，系统地在300°C和700°C之间进行了催化剂钙化。此外，测量了特定的表面积作为钙化后催化剂的表征。证实，与未估计的催化剂相比，有机物分解的活性得到了改善。在特定的表面测量值中，射击温度越高，特定表面积往往越低。