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。