一般廃棄物最終処分場の浸出水の有機フッ素化合物及びその水処理
千葉県環境研究センター

○清水 明

栗原 正憲

大石 修

吉澤 正

杉山 寛

Perfluoro Organic Compounds in Leachate and Waste Water Treatment, by Akira SHIMIZU, Masanori KURIHARA,Osamu OOISHI, Tadashi YOSHIZAWA, Hiroshi SUGIYAMA(Chiba Pref. Env. Res. Center)２ 調査方法２・１ 調査時期及び対象処分場
調査 対象 処分 場は千 葉県 内市 町村 等の設置・運 営している 21 処分場とし、2009 年 9, 12 月と 2010 年 2 月に調査を実施した。
２・２ 分析項目及び分析方法
PFCs の分析は、Oasis WAX で抽出し LC/MS/MS で測定する既報の方法で行った ３) 。調査対象の PFCs は、
表 1 に示す 11 種のパーフルオロカルボン酸類(PFCAs)と、5 種のパーフルオロスルホン酸類(PFSAs)とした。
２・３ 調査内容
各処分 場の浸出水、及び放流水を採 水した。 また、活性炭吸着処理を行っている施設については、活性炭吸着処理に供給される水も採水した。

膜処理を行っている施設が 1 つあった(施設番号 16)。
３・２ 浸出水
各処分場の浸出水の PFCs 濃度を図
図 1 に示した。
PFCs の施設毎の総濃度は 26～2,650 ng/L、幾何平均値 467 ng/L であり、7 施設で 1,000 ng/L を超えていた。
いずれの施設の浸出水でも PFSAs よりも PFCAs 濃度の方が高く、PFCs の総濃度に占める PFSAs の濃度組成の割合は、高くても 32%であった。
表1

調査対象有機フッ素化合物

Symbol
PFBN
PFPeA
PFHxA
PFHpA
PFOA
PFNA
PFDA
PFUdA

CompoundPerfluoro-n-butanoic acid
Perfluoro-n-pentanoic acid
Perfluoro-n-hexanoic acid
Perfluoro-n-heptanoic acid
Perfluoro-n-octanoic acid
Perfluoro-n-nonanoic acid
Perfluoro-n-decanoic acid
Perfluoro-n-undecanoic acid

3000

PFCs Concentration (ng/L)

はじめに筆者らが PFOS 及び PFOA の千葉県内公共用水域の水 質 実 態 調 査 を実 施 したところ、一 部 の水 域 から 数 百
ng/L の濃度でそれらが検出された １)２) 。発生源の追跡調査も実施しているが、産業系排水が原因と推定される千葉港八幡地区(通称、市原港)のような水 域 はあるものの、他の水域では原因となる発生源はいまだに判明していない。
その調査の過程で、一般廃棄物最終処分場(以下、処分場という)の浸出水から 1,000 ng/L を越える有機フッ素化合物(PFCs)が検出された。これらの PFCs は埋立地の廃棄物から徐々に溶出していると考えられ、今後も環 境 への放 出 負 荷 量 は、大 幅 に減 少 することはないと推測される。
ここでは PFCs の埋立地からの浸出水の実態、及びその水処理施設での処理状況を調査したので報告する。

2500

SymbolPFDoA
PFTrDA
PFTeDA
PFBS
PFHxS
PFHpS
PFOS
PFDS

Compound
Perfluoro-n-dodecaoic acid
Perfluoro-n-tridecanoic acid
Perfluoro-n-tetradecanoic acid
Perfluoro-n-butanesulfoic acid
Perfluoro-n-hexanesulfoic acid
Perfluoro-n-heptanesulfoic acid
Perfluoro-n-octanesulfoic acid
Perfluoro-n-decanesulfoic acidPFSAsPFCAs

2000
1500
1000
500
0

1 2 3 4 5 6

図17 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 20 21
Facility No.

浸出水中の PFCs 濃度

100%80%

Ratio

１60%
40%
20%
0%
1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 20 21
Facility No.

図2

浸出水中の PFCAs 組成

100100
RemovalRemovalrate(%)
rate(%)

３ 調査結果及び考察
３・１ 処分場及び水処理施設の概況
調査した全 21 処分場(施設番号 1～21)の埋立開始
時期は 1971～2006 年で、1980 年代に埋立が開始された処分場が 10 施設と最も多く、調査時に埋立が終了している処分場は 8 施設あった。埋立容量は 12,000～405,800m3 であり、主な埋立物は不燃物、焼却灰、破砕残渣であったが、1 施設(施設番号 15)はスラグ及び溶融飛灰を埋め立てていた。多くの施設の水処理は、主に凝集沈殿、生物処理が行われていた。高度処理としては、活性炭処理やキレート処理が付加されていた。また、RO

PFTeA
PFTrA
PFDoA
PFUdA
PFDA
PFNA
PFOA
PFHpA
PFHxA
PFPeA
PFBA

80
8060604040202000-20-20

PFOA PFOS
PFOS
PFOA
1011
1112
1213
1314
1415
1516
1617
1718
1819
1920
2021
21
11 22 33 44 55 66 77 88 99 10
Facility No.
No.
Facility

図3
図３

PFOS 及び及び PFOAPFOA の除去率の除去率
PFOS

知見を得ることができたが、活性炭に吸着した PFCs やRO 膜から発生する汚濁水に含まれる PFCs が、その後どのように処理されるのか確認できていないことが、課題として残されている。

Number of facility

126420-1010-50

50-100 100-200 200-400 400-800

Concentration range of PFOA (ng/L)

図4PFOA 濃度による頻度分布 (浸出水，放流水)

Number of facility

20Raw water
Discharge

16128400-55-1010-20 20-30 30-40 40-50

50-Concentration range of PFOS (ng/L)

PFOS 濃度による頻度分布 (浸出水，放流水)1209060
300-30-60

111317181921

Removal rate(%)

図5PFBA PFPeA PFHxA PFHpA PFOA PFNA PFDA

図61209060300-30-60PFCAs の除去率
111317181921PFBSPFHxS

図7PFHpS

PFOS

PFSAs の除去率

【参考文献】
1)

まとめ
千葉県内における一般廃棄物最終処分場埋立地からの浸出水中の PFCs の実態調査を行い、処分場水処理施設での処理状況を調査した。浸出水中からは高濃度の PFCs が検出されたが、活性炭吸着処理や RO 膜処理が PFCs の除去対策として、一定程度有効に機能していることがわかった。
このように、高度処理による PFCs の除去については

Raw water
Discharge

1080

Removal rate(%)

浸出水中の PFCAs の濃度組成比を、図図 2 に示した。
調査対象の処分場のうち 19 施設において、PFCAs の濃度全体に占める PFOA の濃度組成の割合が最も高かった。PFOA は半数以上の 12 施設で 200 ng/L を超えて検出され、最高濃度は 619 ng/L、幾何平均値は 158 ng/Lであった。PFBA～PFHpA、PFNA それぞれの最高濃度も 200 ng/L を超えていたが、それらの幾何平均値は 26～42 ng/L と PFOA よりもかなり低い値であり、ほとんどの処分場の浸出水で、PFOA の濃度が高いことが示された。
PFNA の濃度組成比が高い 2 施設(施設番号 19、20)と施設番号 21 は同じ地区にある処分場であるが、埋立年代が古い時期(古い順で、19→20→21)の施設ほど、PFNA の濃度が高い傾向であった。
PFSAs では、一部の処分場で 100 ng/L を超す PFOS、PFBS、PFHxS が検出されたが、3 物質それぞれの平均値(算術)は 23～27 ng/L であり、PFOA のように多くの施設で高濃度検出される PFSAs はなかった。
３・３ 水処理の状況
図 3 に処分場の水処理における PFOA、PFOS の除去率を示した。RO 膜処理を行っている施設(施設番号 16)と、定期的な活性炭の交換を行っている(施設番号に○印)
ほとんどの施設では、除去率が高い傾向であった。これ
らの処理を行っていない施設番号 7 の処分場でも見かけ上は良好な除去率であったが、凝集沈殿処理の後にラグーンがあり、電 気 伝 導 率の測 定 などにより、雨 水 等の混入による希釈があった可能性が高いと考えられた。
処分場の浸出水と放流水を PFOS、PFOA 濃度により区分したときの施設数の頻度分布を図
図 4 、55 に示した。
水処理により PFOS 濃度が 10 ng/L を超える施設は 3 施設だけとなったが、PFOA の放流水中濃度が 50 ng/L 以上は 8 施設あり、200 ng/L 以上の施設も 1 施設あった。
これは、PFOA の浸出水濃度が PFOS より高濃度であること、PFOA の活性炭への吸着が PFOS より弱いためと考えられた。また、6 施設における PFCs の活性炭吸着処理による除去率を、 図 6 、77 に示した。PFCAs は炭素鎖の短いものから破過が始まり、PFOA も除去率の低い施設があった。PFSAs は 1 施設で PFBS の溶出が起こっていたが、他は PFCAs ほど明確な破過は少なく、PFOS の除去率の低下は認められなかった。これらのことから、スルホン酸基を持つ PFSAs の方が PFCAs より、活性炭に強く吸着していることが推察された。
４

吉澤 正，清水 明，宇野健一 (2009) 有機フッ素化合物の千葉県内公共用水域における汚染実態－PFOS 及び PFOA－，
千葉県環境研究センター年報第 7 号，210-215.

2)

清水 明，栗原正憲，吉澤 正，宇野健一 (2010) 千葉県港湾部における有機フッ素化合物の実態，千葉県環境研究センター年報第8号，193-198.

3)栗原正憲，吉澤 正，清水 明，宇野健一 (2010) 海水中 PFCsの前処理、測定条件の検討，千葉県環境研究センター年報
第 8 号，185-192