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高度循環型社会に向けた廃棄物の品質管理技術システムの開発(平成 25年度)
Development of quality control engineering system of wastes towards an advanced sound material-cycle society

予算区分
AQ センター調査研究
研究課題コード
1115AQ038
開始/終了年度
2011~2015年
キーワード(日本語)
廃棄物,品質分類,中間処理,最終処分,数値埋立モデル
キーワード(英語)
waste, quality classification, intermediate treatment, landfill, landfill modeling

研究概要

循環型社会の構築が進むにつれ,処理処分される廃棄物と循環利用される資源の峻別と流動が複雑になり、従来の20品目のみではより高度,適正かつ効率的な廃棄物の循環利用や最終処分場等の維持管理が困難となりつつある。循環利用および処分のために廃棄物の品質を管理する技術システムの導入が急務である。本研究では,高度循環型社会に向けた廃棄物管理戦略を提示するため、廃棄物の資源価値,環境負荷ならびに処理費用に着目して分類を見直し,その品質を制御・管理する,物流管理技術および埋立類型から成る技術システムを構築する。

研究の性格

  • 主たるもの:技術開発・評価
  • 従たるもの:行政支援調査・研究

全体計画

(1)廃棄物/循環資源の新しい分類体系の構築:廃棄物素材の資源価値,埋立処分後の環境負荷,分離回収・無害化のための費用を整理し,廃棄物/循環資源の新しい分類体系を示す。資源価値は重点研究プロジェクトの成果を利用する。環境負荷は有機物の分解性と生態毒性に着目して,埋立後の長期挙動を模擬する溶出・培養試験系を確立する。費用の評価には基盤研究で検討する廃棄物ストリームデータベースを利用する。
(2)中間処理を拠点とした物流管理技術の開発:中間処理を廃棄物/循環資源の物流拠点と位置づけ,より価値の高い資源を分離回収し,残さを無害化する選別・品質変換技術と,IT技術を利用した廃棄物物流における情報管理技術を開発する。選別・品質技術は,小粒径の夾雑物の混入防止および分離に着目し,搬入物の手選別と比重差の高度化を行う。IT技術を援用し、廃棄物フロー、中間処理技術、循環資源フロー、処理処分施設の位置情報等を総合的に管理するシステムを構築する。また,最適な技術導入を促すため,費用を動因とした産業廃棄物の物流モデルを開発する。
(3)埋立材料の品質に着目した埋立類型の構築と環境負荷低減技術の開発:廃棄物の資源価値、埋立材としての物性および環境負荷を制御因子とし,保管,土地造成,早期安定化を目的とした廃棄物の埋立類型を提示する。想定される埋立廃棄物の安定化挙動に係るパラメータを実験系および現場観測にて評価する。これらを用いて,ヘテロジニアスな場である埋立地において,有機物及び有害物の移動・溶出・分解等の長期挙動を再現する数値埋立モデルを構築し,提案技術をテストすることで,埋立類型の具体的な技術仕様を示す。

今年度の研究概要

(1)埋立廃棄物からの長期的な溶出特性について、溶出試験方法とその溶出量が意味するところを整理し、数値埋立モデルの境界条件として取り入れることで将来挙動に及ぼす影響を評価する。焼却残さの混合埋立が廃棄物のガス発生に与える阻害要因を検証するとともに、ガス発生ポテンシャルを踏まえて廃棄物混合による環境負荷と安定化促進効果の観点で総合的に評価し、将来負荷を考慮した廃棄物分類に対する基礎情報を得る。
(2)これまで実施してきた廃棄物フロー把握手法(中間処理、発生源、最終処分を含む)を、他県に援用することで、産業廃棄物の物流情報の拡充を進めると共に、中間処理技術に着目したサブスタンスフローに関する実証試験を行い、建設系廃棄物や災害廃棄物における中間処理技術の最適化へ向けた知見を得る。
(3)廃棄物処分場の埋立戦略の一つとして、焼却飛灰セメント固型化埋立を提案し、固型化方法と重金属類の長期的な溶出抑止効果の関係を、テストピースに対する乾湿繰返しや凍結溶解などの劣化促進試験によって評価する。また、長期溶出挙動については、数値埋立モデルと連携することで将来的な負荷総量の考え方についてとりまとめる。また、埋立物からの金属生物の溶出挙動として、微生物反応による移動性の変化について検討する。溶出挙動や分解反応、移動、沈殿等を考慮し、ヘテロジニアスな環境下での物質移動評価方法の開発と併せ、埋立地の安定化評価・予測手法に向けた検討を進める。

外部との連携

共同研究機関:埼玉県環境科学国際センター、千葉県環境研究センター、神奈川県環境科学センター、北海道大学、京都大学、九州大学、福岡大学、日本工業大学

関連する研究課題

課題代表者

山田 正人

  • 福島支部
    汚染廃棄物管理研究室
  • 室長
  • 京都大学博士(工学)
  • 工学,生物工学,化学工学
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担当者