これまでの研究

第3期

平成28年度

「廃棄物処理プロセスより排出される副生塩のリサイクルに関する研究」
「焼却プロセスで使用される薬剤が埋立処分に与える影響と対策」
「飼養衛生管理基準等緊急啓発普及促進事業」
「公共関与型最終処分場早期安定化研究」
「管理型最終処分場早期安定化研究」

︎平成27年度研究成果発表会実施と成果報告書の作成
第8回エコスクール開催、展示会出展(NEW環境展、エコテクノ)、資環研通信発行
事業化支援

平成27年度

「焼却排ガス処理薬剤や飛灰処理キレートが埋立管理に与える影響と対策研究」
「焼却残渣主体の埋立地の前処理施設研究」
「隔膜法によるエコ次亜生成開発研究」
「埋立地からの資源回収研究」等

︎平成26年度研究成果発表会実施と成果報告書の作成
第7回エコスクール開催、展示会出展(NEW環境展、エコテクノ)、資環研通信発行
事業化支援

平成26年度

「焼却排ガス処理薬剤や飛灰処理キレートが埋立管理に与える影響と対策研究」
「BDFグリセリン廃液から製造した脱窒剤の実用化プロジェクト」
「焼却残渣主体の埋立地の前処理施設研究」
「隔膜法によるエコ次亜生成開発研究」
「埋立地からの資源回収研究」等

︎樋口所長が「平成26年度環境大臣表彰」を受ける
︎平成25年度研究成果発表会実施と成果報告書の作成
第6回エコスクール開催、展示会出展(NEW環境展、エコテクノ)、資環研通信発行
事業化支援

平成25年度

「放射能汚染廃棄物処理施設の長期管理手法に関する研究」
「焼却排ガス処理薬剤や飛灰処理キレートが埋立管理に与える影響と対策研究」
「廃棄物処理処分から排出される副生塩のリサイクルに関する研究」
「グリセリンのメタノール代替材リサイクル研究」
「有機汚泥の早期安定化研究」
「飛灰リサイクル研究」等

︎平成23年度研究成果発表会実施と成果報告書の作成
第5回エコスクール開催、展示会出展(NEW環境展、エコテクノ)、資環研通信発行
事業化支援

平成24年度

「廃棄物処理処分に伴い排出される副生塩のリサイクルに関する研究」
「放射能汚染廃棄物処理に関する研究」
「飛灰中のセシウム洗浄分離・回収に関する実証実験」
「熔解ダストのリサイクル研究」
「霧状酸化剤による環境修復研究」等

︎平成23年度研究成果発表会実施と成果報告書の作成
第4回エコスクール開催、展示会出展(NEW環境展、エコテクノ)、資環研通信発行
参加行事(ひびきエコフェスタ、北九州ビジネス交流会)
事業化支援

平成23年度

「熔解ダストのリサイクル研究」
「廃棄物処理処分に伴い排出される副生塩の再利用に関する研究」
「霧状酸化剤による環境修復研究」
「キレート剤が埋立処分に与える影響研究」等

︎産学官連携機関として運営開始(産学官連携の強化)大学機構改革
平成22年度研究成果発表会実施と成果報告書の作成
第3回エコスクール開催、展示会出展(NEW環境展、エコテクノ)
参加行事(ひびきエコフェスタ、エコライフステージ、九州エコフェア
 北九州ビジネス交流会)
事業化支援

平成22年度

「塩化水素ガス抑制型RPFの開発研究」
「廃石膏ボードのリサイクル研究」
「廃棄物処理処分に伴い排出される副生塩の再利用に関する研究」
「ミスト状酸化剤による環境修復研究」

︎平成25年度研究成果発表会実施と成果報告書の作成
第2回エコスクール開催、展示会出展(NEW環境展、エコテクノ、西日本総合機械展)
参加行事(ひびきエコフェスタ、エコスタイルタウン)、資環研通信発行
事業化支援
国際連携活動 環黄海圏学長フォーラム行事の一貫として
 日中韓大学院生対象「サマースクール」開催

平成21年度

「廃プラスチックの洗浄によるリサイクル研究」
「安定型最終処分場の早期安定化研究」
「ドライフォグを用いた環境修復研究」
「石膏ボードに起因する硫化水素対策研究」
「ケミカルオキシデーション法による埋立地の早期安定化研究」
「グリセリンリサイクル研究」
「環境負荷低減型埋立システム研究」(中国都市建設研究院との共同研究)
「RPF中の塩素低減薬剤の開発研究」

︎平成20年度研究成果発表会実施と成果報告書の作成
第1回エコスクール開催、展示会出展(NEW環境展、エコテクノ)、資環研通信発行
参加行事(エコスタイルタウン)
国際産学連携
 1.中国都市建設研究院との共同研究
 2.インドネシア共和国ゴワ市との環境協力MOU締結
文理融合の取り組み

平成20年度

「廃プラスティックの洗浄によるリサイクル研究」
「安定型最終処分場の早期安定化研究」
「ドライフォグを用いた環境修復研究」
「石膏ボードに起因する硫化水素対策研究」
「ケミカルオキシデーション法による埋立地の早期安定化研究」

国際産学官連携による環境研究とビジネスセミナー
︎福岡大学環境修復技術移転セミナー
 釜山テクノパークと福岡大学研究推進部間で環境分野交流のMOU締結
展示会出展(NEW環境展、エコテクノ、産学連携フェア、エコプロダクツ)
 資環研通信発行
︎参加行事(エコスタイルタウン)
︎国際産学連携(中国都市建設研究院との共同研究)

第2期

第2期所長 中野勝之先生のことば ◀︎

平成14年4月〜平成20年3月

次世代型最終処分場技術

○研究の背景となる研究領域の進展状況等
近年、廃棄物の処理や再資源化に関わる法体系が急速に整備され、環境保全に対する社会の意識も深まり、廃棄物の発生抑制策が各方面で試みられている。しかし、大量生産・大量消費・大量廃棄が日常化した今日の社会では、ごみの発生抑制はにわかに実現し難く、依然として最終処分場を圧迫する原因となっている。加えて、近年は最終処分場の残余容量の逼迫と、新規用地獲得の難しさが深刻な社会問題となっており、既設処分場および処分場建設予定地周辺の住民との係争も恒常化している。解決が急務とされる最終処分場の問題に、1.硫化水素の発生原因の解明と抑制技術の開発、2.ダイオキシンをはじめとする環境汚染物質の挙動解析、3.浸出水に含まれる環境汚染物質の高度処理技術の開発、4.汚染土壌の修復および無害化・再資源化技術の開発、5.埋立廃棄物の安定化促進技術による埋立処分場廃止期間の短縮、等が挙げられる。このように廃棄物の最終処分場技術は安全な生活環境確保のためにも、土地有効活用のためにも不可欠の研究分野である。

○研究内容
1.最終処分場安定化促進技術
本研究所の有する大型実験槽(管理型処分場)は、我が国唯一の規模を誇る埋立実証実験施設である。平成12年度からは3年間の予定で環境省から委託された最終処分場の環境保全技術に関する研究を中心に、埋立廃棄物の種別に対する安定化プロセスに関する研究を行っている。第1期の研究において、埋立廃棄物の安定化(浸出水が下水排水基準値を下回ること)の主要因は、自然降雨による洗浄効果であることが明らかになった。そこで、第2期においては人工降雨による効果的水洗を活用した洗浄安定化法により、埋立地の早期安定化を試みる。加えて埋立地浸出水および処理水を用いた生態系への影響についても評価を行う。

2.廃棄物洗浄型埋立処理システム開発
1.で降雨による洗浄が廃棄物安定化に重要であることを述べた。2.では埋立廃棄物を機械洗浄することで、有害物質を多く含む微粒子成分や、多量に含まれる水溶性成分を物理的に除去する。含まれる有害物質は水処理施設により無害化処理を行う。一方、洗浄残滓については、埋立実証実験により安定化の促進状況を従来法と比較し評価を行なう。

3.資源保管型埋立システム開発
2.で分離された微粒子成分や水溶性成分は無害化の過程を経て工業用の無機塩、あるいはセラミックス原料として資源化を試みる。一方、洗浄残滓については高温で焼成してセメント原料としての資源化を試みる。この様に、処分場を資源の分別保管場所として位置付けた全物流システムを提案する。

○達成目標
最終処分場安定化促進技術では、最終処分場に投棄された廃棄物が自然に無害な物へと変化する過程を人為的に加速させることで周辺環境に与える影響を最小限に抑え、しかも無害化に要する期間を短縮する。廃棄物洗浄型埋立処理システム開発では、可溶性成分および微粒子成分の物理的分離技術により、埋立廃棄物の無害化・安定化を促進させる。資源保管型埋立システム開発では、埋立廃棄物を物理洗浄・無害化しその大部分を資源として分別保管できる様にすることで、現在の最終処分場を資源のストックヤードへの転換を図ることで、実質的な廃棄物の最終処分量を減量する。

○期待される研究成果
1.安全な生活環境確保に寄与する最終処分場技術について学術的知見を得ることができる。
2.汚染土壌修復技術に関して学術的知見を得ることができる。
3.地域住民から合意の得られる最終処分場技術を提案できる。
4.北九州市、福岡県などの地域環境政策に寄与する。
5.文部科学省、環境省、経済産業省等、国の環境政策に寄与する。
6.アジア諸国等への先導的役割を果たすことができる。

環境汚染物質の無害化および廃棄物の再資源化技術

○研究の背景となる研究領域の進展状況等
近年、廃棄物の処理やリサイクルに関する法律が次々に整備され、環境保全を意識した資源循環型社会が形成されつつある。排出者の責任が問われる社会になり、廃棄物への関心も高まり、従来処理・処分されていた廃棄物も資源として見直され、リサイクルの対象となっている。しかし、廃棄物には何らかの環境汚染要因が含まれており、リサイクルには廃棄物の無害化処理工程が必要不可欠である。ところが、廃棄物に含まれる化学物質には、構造や性質が既知の物質ばかりでなく、化学構造や生体への影響、物性等が不明な物質や、難分解性の物質も多く含まれており、これら全てに対応できる十分な技術はまだ完成していない。

○研究内容
1.焼却灰の無害化と再利用技術
管理型処分場に埋立処分されている焼却灰を洗浄脱塩および無害化処理することで、不溶性部分は土木資材やセメント原料、セラミックス原料として、可溶性部分は洗浄液からは塩類を回収し工業塩として有効利用を図る。これにより焼却灰の大部分を資源化可能にする。また生物モニタリングにより安全性の評価を行う。

2.汚染土壌修復技術の開発 
PCBおよびDXN汚染土壌の浄化技術と分解メカニズムの解明を行い、PCB については薬剤による分解除去技術、DXNについては微生物による分解除去技術の実用化を図る。石油汚染土壌の浄化については物理洗浄と生物浄化技術の双方を取り込み実用化を図る。

3.大気圏・水圏の有害物質分解技術
大気中に含まれる微量有害物質の無害化実験、環境水および排水中に含まれる内分泌攪乱化学物質など有害物質の光触媒と促進酸化法の組合わせによる浄化技術の実験を行い、実装置の設計に関する基礎的知見を得る。

4.有機系廃棄物の無害化と再利用技術
古紙や食品残滓などの有機系バイオマス廃棄物の無害化と再利用技術の開発を行う。特に、古紙や木質を利用する発泡体の開発に取組み、断熱材、遮音材、緩衝材等への加工技術の実用化を目指す。

○達成目標
焼却灰の無害化と再利用技術では、焼却灰の洗浄脱塩により回収濃縮した可溶性の塩類は無害化の後工業用塩として、また脱塩後の不溶性残滓は無機材料、例えば不焼成タイル等として実用化を目指す。汚染土壌修復技術開発は、廃棄物埋立地や工場跡地などの汚染土壌を視野に入れ、土壌汚染対策法の施行を踏まえた実用技術開発を行う。大気圏・水圏の有害物質分解技術は、光触媒法と促進酸化法を組合わせた操作による微量有害物質の分解技術を、現場の要求に応じた形態で実用化を図る。有機系廃棄物の無害化と再利用技術では、古紙および木質系バイオマスを発泡体に加工することで多用途の製品開発を行う。

○期待される研究成果
1.安全な生活環境を確保する学術的知見を得ることができる。
2.汚染土壌浄化法の施行を見据え、土地再利用(地価や土地取引)問題への対策技術に
  関して学術的知見を得ることができる。
3.住民の安心できる環境浄化技術を提供することができる。
4.再資源化技術により、最終処分量の減量化、焼却に伴う有害物質の発生抑制、
  天然資源の有効利用等に貢献出来る。
5.環境情報を公開することにより、環境教育の促進に寄与できる。

第1期

第1期所長 花嶋正孝先生のことば ◀︎

平成9年4月〜平成14年3月

1.資源循環システム

1.1)大型実験槽を用いた研究として「浸出水からの酸・アルカリ回収」では、埋立地浸出水中の高濃度無機塩類をED(電気透析膜)により処理し、さらに処理工程により生成する濃縮廃液をBP(バイポーラ膜)によって酸とアルカリに分離して回収することが可能となった。
さらに、回収された酸・アルカリ液を再び水処理プラントのpH 制御等に利用することで従来廃棄物として処分されていた塩類を再利用することが可能となった。

1.2)同じく大型実験槽を用いた研究として「浸出水処理に伴う濃縮廃液の無害化および塩回収」がある。これは、埋立地浸出水をRO(逆浸透膜)により脱塩処理を行い、濃縮液を回収する。この濃縮液に含まれる有害物質は加熱還元法で分解し、無害化された塩を回収することに成功した。さらに、回収した塩は工業用塩としての用途があり、従来廃棄物として処分されていた塩類を資源化することに成功した。
この二つの研究により、最終処分場の浸出水を水道水並みに高度処理し、かつ処理副産物である濃縮塩の有効利用を図ることが可能なった。以上の実証実験で得られた結果は、すでに各自治体の最終処分場における水処理プラントに組み込まれ、実機として稼働している。また、これらの技術は北九州から発進され、全国に普及した技術として我が国の浸出水処理および再利用技術の向上に貢献した。

1.3)「水資源の活用に関する研究-逆浸透膜による下水処理水の工業用水化」においては、下水処理場の処理水をさらに逆浸透膜で処理することで塩類や有機成分を効率的に除去でき、工業用として十分に要求を満たす水質の処理水を得ることに成功した。これにより、下水処理水の水資源としての再生利用が可能となった。

1.4)「焼却残査のコンクリートへの有効利用に関する研究」では、現在埋立処分されている焼却灰を、セメント原料として利用できる条件を満たすまで処理し、再生コンクリートとして利用することに成功した。これにより、従来埋立処分されていた焼却灰の資源化が可能となったばかりでなく、全国的に不足している最終処分場用地確保問題の解決策の一つとすることが可能になった。

1.5)「生ごみからの生分解プラスチックの生産」においては厨芥や有機性廃棄物の搾汁を乳酸発酵させ、そこから回収濃縮した乳酸を化学重合させて生分解性のあるポリ乳酸を生産することに成功した。有機系廃棄物の処理技術としては非常にユニークな生物化学プロセスの完成と物質生産技術が確立できた。

1.6)「チタニア/シリカによるPETを含む廃プラスチックの油化」では、従来不可能であったチタニア系触媒によるPETの油化に成功し、軽油と同等品質の油の生産に成功した。

2.環境制御システム

2.1)「最終処分場浸出水管理に関する研究」は、最終処分場のトラブル要因の一つである浸出水について、その流出機構を解析し、最終処分場の水収支についてとりまとめたもので、特に我が国の降水量特性について解析し、地域により降水量特性に応じた浸出水管理方法を提案した。

2.2)「最終処分場の立地選定プロセスと遮水システムからみた立地評価」は、同じく最終処分場のトラブル要因である立地問題と遮水システムについて考察したもので、最終処分場の立地選定手法と立地特性に応じた遮水システムのあり方について提案した。この二つの成果は、各自治体の処分場整備事業手法として活用されており、また、この成果の一部は「廃棄物最終処分場整備の計画・設計要領」((社)全国都市清掃会議)に掲載された。

2.3)「埋立前処理システムと高機能最終処分場システムによる埋立廃棄物トータル処理システムの開発」は、埋立廃棄物の資源化と埋立地の早期安定化を目的とし、埋立前処理として焼却灰の物理的分級と加水磨砕処理を行い、有害物質を多く含む微粒子成分を効率的に除去することで、焼却灰の土木資材としての資源化方法を確立した。また、埋立処分場技術として人工降雨環境下における埋立物の早期安定化を可能とし、処分場廃止までの期間を大幅に短縮できる結果を得た。また、この成果は一部の自治体において採用され現在建設中である。

2.4)「鋼板遮水システム最終処分場に関する実証実験結果について」では、処分場の遮水材や被覆施設に鋼板を使用することで、遮水機能の信頼性を飛躍的に向上させ、また腐食性の塩類を含む過酷な埋立環境下においても十分な防錆効果を維持できることを明らかにし、新たな処分場建設技術を確立した。この研究についても九州の自治体で採用され現在建設中である。

2.5)「最終処分場情報管理システムに関する研究」は、GISを用いて廃棄物の発生、運搬、処理、処分を管理するステムであり、合理的処理を行なうことが可能となった。

2.6)「バイオマス廃棄物の有効利用による有害物質の分離・除去」では、ミカン搾汁粕やキチン・キトサンなどの廃棄物を用いて水中の重金属を吸着除去する基礎実験と、埋立地浸出水処理への応用に成功した。

2.7)「飛灰中のダイオキシン類無害化処理に関する研究」は、都市ごみ焼却時に発生する飛灰に薬剤を添加し、従来法よりもより低温で加熱処理することによりダイオキシン類を分解できることを見いだし、ダイオキシン類の処理に要するエネルギー投入量を大幅に削減できることを明らかにした。
2.8)「最終処分場浸出水の促進酸化処理に関する研究」は、最終処分場浸出水にオゾンや紫外線などを用いて酸化処理効率を高めることで、 ダイオキシン類をはじめとした難分解性有害物質の分解効率を高めた水処理システムを構築することができた。
2.9)「チタニア応用光触媒プロセス浸出水に含まれる有害有機化合物の分解処理に関する基礎的研究」では、酸化チタンを用いた光分解機能を埋立地浸出水に応用し、そこに含まれる複数の微量有害有機物質を分解除去する技術の確立と分解機能の解明を行った。

関連研究会

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