近年、世界各国で脱炭素化、資源循環の取組みとして再生可能エネルギーへの転換、各種製品原料のバイオマス化が検討されている。農業系バイオマスであるもみ殻は、我が国で年間約200万t発生しており、無機成分としてシリカを20％と高濃度に含むため、有効活用できれば資源循環と脱炭素化の両方に貢献できる。本研究では、テストプラントを用いて、もみ殻を水蒸気ガス化によりバイオシリカ材料を製造した。その結果、水蒸気ガス化により、シリカと炭素が複合化した多孔質かつ非晶質な生成したシリカを製造することができた。また、製造したシリカ材料について、吸着剤利用を想定し、臭気物質に対する吸着性能を評価したところ、幅広い臭気物質に対して吸着能があり、脱臭剤としての材料特性を有することが示された。

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溶融技術は塩化揮発、還元揮発による熱化学分離機能を有しており、塩化物や可燃物の存在により溶融対象物中のアルカリ金属、重金属を塩素化又は還元して揮散させ、溶融飛灰として濃縮分離することができる。そこで、都市ごみ焼却灰、下水汚泥、土壌の3種固形物を対象として、塩化物や可燃物添加によるセシウム揮散促進に関する調査を行い、90％以上の高効率でセシウムが分離可能であることを確認した。

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溶融炉の熱化学的分離に関する二種のラボ実験を実施した。 一つ目は『セシウム分離』に関する実験である。大震災以降、放射性セシウムの処理が喫緊の課題となっていることから、溶融処理によりセシウムの溶融飛灰側へ分離濃縮について調査を行った。 二つ目は『リン肥料利用』に関する実験である。下水汚泥溶融スラグリンは肥料利用することが可能であることからら、下水汚泥溶融スラグからのリン放出レベルを調査した。 その結果、分かったことは以下の通り。 _丸1_ 溶融処理によるセシウム分離は可能であり、塩素揮発を促進させる95％以上の高い分離効率が得られる。 _丸2_ 下水汚泥溶融スラグのP放出（溶出）レベルは、市販の遅効性リン肥料と同等レベルで有効利用可能である。

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近年、資源の枯渇、最終処分場の逼迫から、循環型社会を指向した法律体系が整備され、各種廃棄物のリサイクルが推進されている。溶融スラグについても、土木資材、建設資材としての有効利用が望まれており、2006年7月、コンクリート、アスファルト用骨材としての利用基準がJISとして定められた。 溶融スラグは、炉外排出と共に急冷されるため、一部に微結晶が存在するものの、大部分がガラス構造（不規則網目構造）を有している。したがって、溶融スラグからの鉛溶出現象を解明することは、多成分系酸化物ガラスの化学的耐久性、つまり19号含有試験については耐酸性、46号溶出試験については耐水性を解明することに他ならない。しかし、廃棄物溶融スラグの構成成分と化学的耐久性との関係について系統的な調査はなされておらず、未解明な部分が多い。そこで、本報では、溶融スラグの構成成分、特にアルカリ金属（Na）、アルカリ土類金属（Ca）、ハロゲン（Cl）が鉛溶出に与える影響について調査した。

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近年、資源の枯渇、最終処分場の逼迫から、循環型社会を指向した法律体系が整備され、各種廃棄物のリサイクルが推進されている。溶融スラグについても、土木資材、建設資材としての有効利用が望まれており、2006年7月、コンクリート、アスファルト用骨材としての利用基準がJISとして定められた。その主要件の一つが重金属、特に鉛の含有基準（<150 mg/kg）、溶出基準（<0.01 mg/L）である。 溶融処理は1300℃以上の高温熱処理であるため、低沸点重金属の鉛は大部分が炉内で揮散、分離され、溶融飛灰中に濃縮される。溶融スラグ中に残存した鉛についても、ガラス構造の一部として取り込まれるため、その溶出レベルは概して低い。しかし、極微量の溶出は不可避であり、その溶出機構が明らかではないため、プラント運転で極微量レベルの鉛溶出を制御できる状態には到っていない。 そこで、本報では、鉛溶出の影響因子として廃棄物中の未燃炭素に着目し、市販のガラス製品を混合した模擬試料を用いた試験と実際の焼却残さを用いた試験の両方を実施し、その影響について調査した。

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溶融スラグと環境土壌とで19号（酸溶解）試験、46号（水溶出）試験を実施した時の各種元素の溶出挙動を比較すると共に、実際に10年間、一定pHで水中静置した溶融スラグ、環境土壌からの溶出データについて報告した。 その結果、分かったことは以下の通り。 _丸1_ 溶融スラグ、環境土壌共に19号試験、46号試験での溶出レベルは低かったが、溶融スラグは単一ガラス相、環境土壌は複数鉱物の集合体であるため、溶出挙動が異なった。 _丸2_ 10年間水中静置における溶出割合は、46号試験での溶出割合と概ね同レベルであり、46号試験の妥当性が示唆された。

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　近年、各種廃棄物のリサイクルが社会的取組みとして推進されている。溶融スラグについても骨材としての有効利用が望まれており、2006年に定められたコンクリート、アスファルト用骨材としてのJIS基準を安定的に満足することが溶融システムを導入する上での必要最低条件となっている。 　廃棄物溶融スラグは、一部に結晶が存在するものの、大部分はガラスである。工業ガラスについては主要組成と化学的耐久性との関係に関する知見は多いが、溶融スラグについては骨格組成と鉛溶出との関係について未解明な部分が多い。前報1)では、溶融スラグ中のアルカリ金属及びアルカリ土類金属が鉛溶出に悪影響を及ぼすことが分かった。そこで本報では、溶融スラグに各種骨格元素を添加して再溶融し、そのスラグの溶出試験を実施することにより、骨格組成と鉛溶出挙動との関係を系統的に調査した。

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溶融技術は、固形物を1,300～1,400℃で溶かすことで、固形物中のセシウムを塩素化して揮散させ、溶融飛灰として分離、濃縮することができる。本発表では、除去土壌等の減容化について分級処理と高度処理（溶融）の組合せを想定し、分級後の除去土壌を模擬した細粒土壌を処理対象物とし、溶融技術によるプラント実証評価を行った。その結果、プラント処理でもセシウムの高効率分離が可能であること、スラグ（浄化物）は土木資材として環境安全性、資材品質を満足すること、No.1 BF灰（濃縮物）は水溶性でセシウムの湿式二次濃縮が容易であること等が示された。

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We have been developing a technology that gasifies biomass, and methanol is synthesized from the carbon monoxide and the hydrogen contained in product gas. We achieved the carbon conversion ratio and the cold-gas efficiency of roughly 95% and 65%, while we assured steady operation.

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Melting of bottom ash discharged from waste incinerators enables, - Detoxification of harmful substances in the ash due to its high melting temperatures of higher than 1300 °C. - Reduction of the amount of landfilled waste due to the volume reduction of ash transformed to slag. - Recycling of resources extracted from fly ash. However, bottom ash to be melted containing little inflammable substances does not contribute to melting. It is therefore one of the most important things in melting furnaces to cut fuel cost, which leads to the running cost cut. Waste plastics are actively recycled according to the Containers and Packaging Recycling Law but unrecyclable plastics are landfilled.These landfilled waste plastics, if used as part of the melting fuel, would be able to save fuel and reduce landfilled waste. As a result, this plan may solve the above mentioned problems simultaneously. This paper shows how we applied the waste plastics to a rotating surface melting furnace as an auxiliary fuel with verification test results and some practical use instances.

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低空気比 (0.2-0.5) の条件で流動床式ごみガス化炉の層温度, 炉出口ガス温度, 熱分解ガスの生成量およびチャーの生成量を精度良く予測できる熱計算モデルを開発した. 流動床式ガス化炉では, 層温度および炉出口ガス温度が所定の範囲になるように設計することが重要である. 完全燃焼を仮定した既存の熱計算モデルは広く使用されているが, 空気比0.2-0.5程度の雰囲気下で運転されるガス化炉に対しては, 温度を精度良く予測できないという問題があった. そこで, 本研究では, ごみ処理量1 t/dの実験炉において, ごみ固形化燃料 (RDF) を用い, 水分量や空気比をパラメータにとり, 層温度, 炉出口ガス温度, 熱分解ガス組成などの各種特性データを取得し, 得られたデータを詳細に解析することにより熱計算モデルを新たに構築した. さらに, 本熱計算モデルの精度を検証するため, ごみ処理量4.5 t/dの実験炉において, 1 t/d炉とは組成の異なるRDFを使用した実験を行い, 層温度および炉出口ガス温度を実用上十分な精度で予測できることを確認した.

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溶融炉内での低沸点重金属揮散メカニズムとしては、(1)処理物中の塩化物による塩化揮発効果、(2)処理物中の可燃物による還元揮発効果、(3)炉内ガス還元雰囲気による還元揮発効果、の三つがある。各因子の影響の程度については既往の知見があるが、それらを横断した系統的な調査は行われていない。そこで、焼却灰に各種塩化物、可燃物を段階的に添加した試料を溶融して重金属、アルカリ金属の揮散率を測定し、それぞれの揮散促進効果及び同時添加した場合の相乗効果について調査した。

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廃棄物溶融スラグの骨格組成と鉛溶出との関係について、ラボ実験により、ガラス骨格組成の異なるスラグについて鉛溶出挙動を調査した結果、以下のことが明らかになった。 1.鉛の19号含有濃度は「スラグ中の鉛全含有濃度」と「スラグの骨格強度」により決まると考えられる。「スラグの骨格強度」は「骨格脆弱度」（[SiO2＋Al2O3]／[CaO＋Na2O＋K2O] 重量比）で評価できる。 2.鉛の46号溶出濃度については、アルカリ酸化物割合が概ね35％以下と低く、溶出液pHが8以下となるスラグの溶出リスクが高いと考えられる。 そこで本報では、実施設（実証施設含む）から発生する様々な廃棄物溶融スラグ及び鉄鋼スラグについて分析を実施し、ラボ試験結果と同様の傾向が見られるかを検証した。

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The Western Cordillera of Ecuador consists of Cretaceous crustal fragments of oceanic plateaux and superimposed insular arcs, which were accreted to the northwestern South American margin during the Late Cretaceous and Paleocene. Slices of high-grade metabasites, ultramafic rocks, gabbros and basalts, unmetamorphosed radiolarian cherts and scarce garnet-bearing metasediments were randomly exhumed along Miocene to Recent transcurrent faults crosscutting the Western Cordillera. The basalts show geochemical characteristics of oceanic plateau basalts (flat REE patterns, La/Nb = 0.85). The gabbros differ from the basalts in having lower REE levels, positive Eu anomalies, and negative Nb and Ta anomalies; they are interpreted as resulting from arc magmatism. The amphibolites and banded amphibolites have major and trace element chemistry similar to that of oceanic plateau basalts (flat REE patterns, La/Nb = 0.86) or to cumulate gabbros. The granulite shares with oceanic plateaus similar trace element chemistry (flat REE patterns, La/Nb < 1) and ε_Ndi values (+7.6). Continent-derived metasediments are depleted in heavy REE (La/Y = 4.8) and have a negative Eu anomaly. Foliated lherzolites, melagabbronorites and pyroxenites consist of serpentinized olivine + cpx + opx ± Ca-plagioclase. Lherzolites, melagabbronorites and pyroxenites are LREE depleted with positive Eu anomalies, while the harzburgite displays a U-shaped REE pattern. The trace element abundances of the ultramafic rocks are very low (0.1 to 1 times the chondritic and primitive mantle values). The ultramafic rocks represent fragments of depleted mantle, deformed cpx-rich cumulate, and continental lithospheric mantle or mantle contaminated by subduction-fluid. Except the scarce quartz-rich metasediments, all these rocks likely represent remnants of accreted oceanic crustal fragments and associated depleted mantle. Since these samples were randomly sampled at depth by the fault, we propose that the Western Cordillera and its crustal root are mainly of oceanic nature.

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The friction coefficient between wheel and rail affects curving performance significantly. For example, low friction coefficient leads wheel slip and skid, otherwise high friction coefficient leads derailment and wheel/rail wear. In these friction coefficients, the authors focus on the friction coefficient of flange of outside wheel of leading axle, because the friction of this part is very important for the wear of flange and rail side. First capability of finding the friction of this part was investigated in the bench test, and next the way for identifying friction coefficient of this part was developed by using Multi Body Dynamic (MBD)simulation. Furthermore, as an application example, we propose a method to prevent from flange wear and estimate.

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Melting technique is one of useful high-temperature treatments carried at 1300-1400℃. Using the technique, Cs can be separated in high efficiency from different solids degreasing their volume significantly. In our previous laboratory melting test, a high Cs volatilization ratio had been obtained for various solid wastes containing non-radioactive Cs. Therefore, in this study, we conducted a demonstration plant test (3 t/day) for soil, biomass incineration ash, etc. containing non-radioactive Cs. As a result, regardless of the kind of solid sample, Cs volatilization ratio increased by the addition of CaCl_2 even in the plant scale test. The Cs volatilization ratio in the presence of combustible vegetation was higher than that without the combustibles. Increasing the amount of additive reagent and vegetation achieved 99.9% of the Cs volatilization ratio. Next, we conducted a laboratory melting test for soil containing radioactive Cs. As a result, the volatilization ratio of radioactive Cs with the addition of CaCl_2 was the almost same as that of non-radioactive Cs, this shows the influenced factor by the addition of CaCl_2 was not the volatilization amount of Cs but the gas-liquid distribution ratio of Cs. Furthermore, we carried out a feasibility study on applying the melting technique to the treatment of decontamination wastes. As a result, it was estimated that total 30 years' cost (from intermediate treatment to final disposal) was the lowest in the case of applying the melting technology to the treatment of only fine soil and the ash of combustibles.

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ポリビニルアルコール(PVA)水溶液を油中で球状に懸濁させたものをエピクロロヒドリン(ECH)で橋かけして親水性ゲルを得た。分子量の異なるエチレングリコールのオリゴマーやデキストランのような水溶性物質を,ゲルを充テシしたカラムを通して溶出することによってその透過性を試験した。その結果,PVA水溶液中のPVAの濃度が減少するにしたがって排斥限界分子量が増大し,分子量2×106までの物質の分画に有効であった。一方,PVA球状粒子を酢酸ビニル球状粒子から二段ケン化法によって合成する方法を開発し,これを非溶媒または筆塚溶媒中でジイソシアナート類およびECHにより橋かけした。得られた親水性ゲル(TG,HG,ENG,EGゲル)は排斥限界分子量が約1.5×104であり,溶出液のpHが変化しても膨潤度は変わらなかった。 AG系ゲルは高分子量域の分画にTG,HG,ENG,EGゲルは低分子量域の分画に適当であった。補正曲線の中央の直線部分の勾配α値はゲルの合成方法によって差が認められた。

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Small-Scale biomass power plant with Stirling engine (STE) was developed in this R&D. In wood powder combustion test, air ratio could be down to 1.1 without increasing CO and unburned carbon. Combustion efficiency was higher than 99.9% at air ratio of 1.1. NOx emission was 100 ppm (6%O₂) at air ratio of 1.1, and 200 ppm (6%O₂) at air ratio of 2.5. As results of start-up and shut-down tests, operating performance and safety were quite excellent. It looks easy to establish a full-automatic control and operation system. Ash fouling problem in the heater head of STE was clearly found during wood powder burning. As a result, higher dust loading, higher combustion temperature, and also higher STE inlet gas temperature result larger amount of ash deposit. That is, potassium in wood fuel evaporates in burner zone, and it is accumulated at the surfaces of STE heater tubes. Ca, Si and another ash components are accumulated with together at this moment at the tube surfaces. At the final stage, continuous operation of about 7 hours with cyclone collector was carried out reducing ash fouling. We calculated energy balance, power generation efficiency is 20% in case that preheating air temperature is 600℃.

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