活性炭吸着

したイオン交躁処理法の処増フローシートの一例を図5にホ. す｡廃水はまず清惟炭上さ‡に入I)ここで有機物を除去した後,. 塩酸. 原水. 原水槽. 30. 脱水機. ∩>. 0. 2. (こぎ) ...

1 PFAS に関する今後の対応の方向性 令和５年７月・PFAS に対する総合戦略検討専門家会議 PFAS（ペルフルオロアルキル化合物及びポリフルオロアルキル化合物の総称、参考資 料...

いて、PFOS や PFOA など数種類の PFAS の最大除去率が 90％以上であったことを. 示しつつも、その除去率は粉末活性炭の投与量、粒子径、接触時間等の要因 ...

① 短鎖PFAS処理の課題 （膜処理）. 「膜処理」による除去率. コストダウンに向けた研究が必要. 膜処理であれば、C4でも高い除去率を達成できる. 0.0. 0.2.

#### 環境研究総合推進費 終了研究成果報告書の概要 本報告書は、残留性有機汚染物質（POPs）とその候補物質（ポリ塩化ナフタレン（PCNs）、有機フッ素化合物（PFASs）、ヘキサクロロブタジエン（HCBD）、ヘキサブロモシクロドデカン（HBCD）、ジコホル）が最終処分場から浸出する実態の把握、適切な分析法の開発、長期的な溶出予測手法の構築を目的とした研究成果をまとめたものです。研究は、地方独立行政法人 大阪府立環境農林水産総合研究所を研究代表機関とし、公益財団法人 ひょうご環境創造協会、公立大学法人 大阪市立大学、国立研究開発法人 国立環境研究所が分担機関として参画し、令和元年度から令和３年度にかけて実施されました。 #### 分析法開発と実態把握 本研究では、河川水と比較して有機物濃度、塩分濃度、pHが高い最終処分場の浸出水に対応できるPOPs等の分析法を構築しました。 * **PCNsの分析法**: ダイオキシン類分析の公定法（JIS K 0312）の改良により、ダイオキシン類とPCNs（全75異性体）の同時測定が可能な高分解能ガスクロマトグラフ質量分析計（GC-HRMS）を用いた汎用性の高い分析法を確立しました。 * **PFASsの分析法**: 高有機物濃度の浸出水でもPFOA・PFOSの定量下限値5 ng/Lを達成できるよう、メタノール洗浄の追加や固相抽出カートリッジ（Oasis WAX for PFAS analysisなど）の比較検討を行い、液体クロマトグラフ質量分析計（LC-MS/MS）による分析法を確立しました。特に短鎖PFASsの回収率向上に課題があるものの、活性炭カラムによるクリーンアップで改善が見られました。前駆物質であるテロマー類（FT-OHs）やスルホンアミド類（FOSA、FOSE）、GenXの分析法も確立し、一部試料からの検出を確認しています。 * **HCBD、ジコホル、HBCDの分析法**: HCBDについてはパージアンドトラップ-ガスクロマトグラフ質量分析（P&T-GC/MS）法による1,4-ジオキサン、VOCとの同時分析法を、ジコホルについてはGCライナーにガラスウールを使用しないGC-MS/MS法を、HBCDについてはジクロロメタンによる液液抽出とLC-MS/MSを組み合わせた分析法をそれぞれ構築しました。 #### POPsの濃度実態と浸出水処理過程での除去 全国の産業廃棄物および一般廃棄物管理型埋立処分場19埋立区画からの浸出水においてPOPs等の濃度実態が調査されました。 * **PCNsの濃度実態**: DiCNs-OcCN（2～8塩素化PCNs）濃度は8.0〜12,000 pg/Lの範囲で検出され、MoCNs-PeCNs（1～5塩素化PCNs）が主に検出されました。産業廃棄物処分場浸出水の方が一般廃棄物処分場よりも約10倍高濃度で、製品由来の異性体の割合が高い傾向が見られました。PCNs濃度と濁度、TOC、DOC、COD、TNの間には正の相関が認められましたが、埋立開始年代との明確な関係は見られませんでした。木くずを含有する処分場で濃度が高い傾向が見られました。 * **PFASsの濃度実態**: PFCAsおよびPFSAsの濃度は、産業廃棄物処分場で30～27000 ng/L、一般廃棄物処分場で3.0～280 ng/Lと、産業廃棄物処分場の方が高濃度でした。日本の浸出水中のPFOA、PFOS、PFHxS濃度は海外の処分場と比較して一桁低い値であり、これは埋立前に行われる焼却処理が高温下で多くのPFASsを分解しているためと推察されています。埋立開始年代とPFOA、PFOS、PFHxS濃度の変遷には、規制による製造・使用の変化が反映されている可能性が示唆されました。 * **浸出水処理施設における除去**: * **PCNs**: 凝集沈殿処理でDiCNs、TrCNs、TeCNs、PeCNsの平均除去率はそれぞれ47%、67%、87%、80%と効果的に除去されました。活性炭吸着処理では高い除去率が得られ、PCNsはMDL以下またはMDL近傍まで減少しました。 * **PFASs**: 凝集処理と生物処理（活性汚泥処理）での除去率はPFASsの種類によって-10%～87%と幅があり、除去効率は低い傾向でした。一方、活性炭吸着処理では、PFHxA、PFHpA、PFOA、PFNA、PFBS、PFOSが90%以上の高い除去率で効果的に除去されました。RO膜処理では短鎖（C4-C9）PFCAsとPFSAsの平均除去率は99%以上でした。しかし、これらの処理で捕捉されたPFASsは、分解されなければ廃棄物として最終処分場に戻る可能性があるため、分解できる処理工程の実証が不可欠と指摘されています。 #### 溶出挙動の解明と長期予測シミュレーション * **PCNsの溶出挙動と吸着特性**: 国内の焼却残渣34種類における全PCNs含有量は48～1,800,000 pg/gと幅広く、低塩素化物が主流でした。ダイオキシン対策の加熱脱塩素化処理がPCNsのリスク低減にも有効であることが確認されました。拡散チューブ試験により、焼却飛灰中のPCNsの有効拡散係数は最大でも2.3×10⁻¹³～2.9×10⁻¹³ m²/sと推定され、溶出挙動は拡散よりも移流の影響が大きいことが示唆されました。バッチ試験ではフミン酸がPCNsの溶出促進因子の一つであることを確認し、カラム実験にフミン酸溶液を溶媒として採用した結果、フミン酸の存在が高塩素化物の溶出を促進することが示されました。PCNsの累積溶出率は非常に低く（含有量の0.004～0.007%程度）、長期間にわたる溶出継続の可能性が示唆されました。 * **PFASsの吸着特性と挙動に及ぼす微生物反応**: 文献調査から、PFASsの排出挙動は固相の有機炭素含有量に加え、炭素鎖長に大きく影響を受けると推測されました。PCNsの固相（カオリン、真砂土、赤土）に対する分配係数（log Kd）は、塩素数が増加するにつれて高くなる傾向が見られ、有機炭素含有量が高いほど分配係数が高くなりました。微生物分解によるPFOAやPFOSの生成経路も整理されており、最終処分場条件下での微生物反応がPFASsの挙動に影響を及ぼす可能性が指摘されています。 * **数値シミュレーションによる長期挙動予測**: PFASsについては、1次元移流分散解析により、炭素鎖数による挙動の違いが示されました。短鎖PFCAs（PFBA(C4), PFHxS(C6)）は比較的早く浸出水に排出される一方、長鎖PFCAs（PFDA(C10)）は処分場内に留まる可能性が示唆されました。PCNsについては、カラム溶出試験結果を用いた覆蓋型一般廃棄物最終処分場のシミュレーションにより、保護土や中間覆土の吸着性能が将来的なPCNs排出に影響することが分かりました。特に、塩素数の小さいMoCNsやDiCNsは、処分場廃止後も長期にわたり系外へ排出される可能性があることが示唆されました。 #### 環境政策等への貢献 本研究成果は、環境省の令和3年度POPs廃棄物の検定方法等策定業務において、PFOA、PFOS、PFHxSの分析法構築に関する知見が分析法ガイドラインの作成に活用されました。また、PFOA、PFOS含有廃棄物の処理に関する技術的留意事項の策定においても貢献が見込まれています。これにより、最終処分場の長期的な適正管理に資する分析法や挙動予測に関する知見が提供されました。