廃棄物焼却施設におけるボイラ過熱器管付着灰中重金属類の XAFS 解析

抄録

　廃棄物焼却施設のボイラ過熱器管に付着する灰には重金属類（Zn、Pb、Cu）が含まれており、ボイラ過熱器管の高温腐食を誘引する。本研究ではその反応機構を明らかにするため、放射光Ｘ線マイクロ・ナノビームを用いた元素マッピングおよび XAFS 測定を実施し、反応界面における重金属類の挙動を直接観察した。その結果、Zn と Cu は腐食反応界面よりも試験片側に濃縮し、Pb は反応界面よりも灰層側に濃縮していることが明らかとなった。化学形態としては、Zn はスピネル型の複合酸化物（ZnCr₂O₄、ZnFe₂O₄）を、Pb は低融点の溶融塩（ZnCl₂-KCl-PbCl₂）を形成していた。これらの結果は、重金属種ごとに異なる腐食促進機構を示唆しており、ボイラ過熱器管の腐食メカニズム解明に向けた重要な基盤データとなる。