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災害廃棄物由来の分別土有効利用における木くず等有機炭素含有量の評価(平成 28年度)
Evaluation of oraganic carbon content in recovered soil materials derived from disaster waste

予算区分
BE 環境-推進費(補助金)
研究課題コード
1516BE001
開始/終了年度
2015~2016年
キーワード(日本語)
災害廃棄物,有機炭素含有量,強熱温度,自然発火
キーワード(英語)
Disaster waste,Organic carbon content,Temperature on ignition loss,Spontaneous combusition

研究概要

災害廃棄物や津波堆積物由来の分別土には木くずや微少粒径の有機物が混入しており、その腐敗性等の理由から有効利用の妨げになっている。現在、強熱温度600℃減量値にて有機炭素含有量が判定されているが、600℃の強熱減量では有機物の他に土壌や石膏、カルシウム系化合物の結合水や結晶水も同時に揮発してしまうため、有機炭素含有量を過大評価している。土壌のみの600℃強熱減量値も数%となる。災害廃棄物の処理物である分別土の適正かつ合理的な有効利用を推進し、復興資材として利用される出口戦略を明確化するのであれば、正確・簡便かつ迅速に有機炭素含有量を把握すると同時に、含有有機物による環境影響を把握した上で、利用上許容される有機炭素含有量の閾値を決めることが求められる。さらに、多量の有機物を含有する場合、自然発火危険性も考慮する必要が出てくることから、実大規模の蓄熱発火ならびに浸透水水質の模擬土槽試験を実施し、評価結果を検証する。

研究の性格

  • 主たるもの:行政支援調査・研究
  • 従たるもの:技術開発・評価

全体計画

サブテーマ1:低有機炭素含有物に対する評価
災害廃棄物由来の分別土における有機炭素含有量の迅速かつ簡易な測定方法を提案するため、各種の分別土(津波堆積物由来も含む)と平常時の建設混合廃棄物ふるい下残さ、土壌(有機質土を含む)、人工的に作成した分別土(木くずを添加)などを用いた強熱減量試験を網羅的に実施する。強熱温度を150〜750℃、強熱時間を10〜360分の範囲で質量減量値を把握し、実際の有機物炭素含有量との比較を行う。
サブテーマ2:高有機炭素含有物に対する評価
従来、発火危険性は、発熱開始温度(C80試験)、自然発火温度(SIT試験)、発熱量(TAM試験)と、水素ガス発生量によって総合的に評価されてきた。発火危険性が極めて小さい場合、有機炭素含有量によって危険性を表現できる可能性があることから、発火危険性のスクリーニングの適否について検証する。また、危険性の大小2種類(有機炭素含有量の大小2種類)の試料を用いて、実大規模の蓄熱火災ならびに浸透水水質の土槽実証試験を実施する。

今年度の研究概要

サブテーマ1:低有機炭素含有物に対する評価
昨年度実施した約10種に追加して、ドロマイト等の無機物質が強熱減量値に及ぼす影響評価を追加する。また、高有機質土やローム等についても試験を実施する。昨年度の結果より、350℃以上の強熱が適切である可能性を考え、375℃、400℃の試験も追加して検討する。さらに、ガス発生ポテンシャル試験や水質汚濁成分への影響を取りまとめる。沈下特性を把握するため、圧縮試験を実施する。
?サブテーマ2:高有機炭素含有物に対する評価
サブテーマ1と同じ試料を用いて、熱重量−示差熱分析(TG-DTA試験)を実施する。蓄熱火災ならびに水質汚濁性を評価するための実大規模の土槽結果を取りまとめ、発熱状況等の把握を試みる。また、蓄熱発火(低温発火)の理論式を用いて、堆積高さと自然発火の関係を明らかにする。

外部との連携

千葉科学大学、立命館大学、長崎大学、工学院大学、消防大学校消防研究センター

課題代表者

遠藤 和人

  • 資源循環・廃棄物研究センター
    循環利用・適正処理処分技術研究室
  • 主任研究員
  • 工学博士
  • 土木工学
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担当者