Silviase/jgov_v1.4_full_ann huggingface dataset:
高い値となったが, 回収率の平均値としては 10% 以内の誤差に収まっており, 複数個の平均で濃度を測定する限りは問題ないと考えた。

##### 4.2.1.2 同一サンプルの繰り返し測定試験

この実験では, 本研究で用いた試料の中でも, 前処理の酸分解過程で溶け残りがないサンプルである溶融飛灰 E を選択し, テルル共沈法を用いた結果と, HP 分解のみを用いた結果の二つを比較するために, 計 8 回の濃度測定を行い, その平均やばらつきを比較した。8 回測定の結果を表 4.2.1 に示した。

表4.2.1 8回繰り返し測定の結果

Au	Pd	Pt
HP	Te	HP	Te	HP	Te
Ave(mg/kg)	1.55	1.16	0.232	0.110	0.0590	0.0184
SD(mg/kg)	0.276	0.116	0.0895	0.00772	0.0163	0.00168
RSD(%)	17.8	10.0	38.6	7.03	27.7	9.16
MAX(mg/kg)	1.94	1.38	0.385	0.121	0.0950	0.0211
MIN(mg/kg)	1.12	0.953	0.0987	0.0970	0.0396	0.0154

測定平均値に着目すると, Au, Pd, Pt のすべての元素において, テルル共沈法を前処理として用いた濃度測定結果が HP 分解の値よりも小さくなった。これは, 主に, テルル共沈を用いることにより, ICP-MS に正の誤差を与える干渉物質が除去されたことに起因すると考えられた。

また, 相対標準偏差に着目すると, AuはHP分解が17.8%であるのに対し, テルル共沈法は10.0%, PdはHP分解が38.6%であるのに対し, テルル共沈法は7.03%, PtはHP分解が27.7%であるのに対し, テルル共沈は9.16%となった。すべての金属に関してテルル共沈を用いた結果のほうがばらつきは小さく, テルル共沈法による実験結果は, 精度が高いと考えられた。

##### 4.2.1.3 テルル共沈法と NAA 分析結果との結果比較

ここでは, テルル共沈法を前処理として用いた濃度測定結果とNAAの測定結果を比較した。なお, テルル共沈法の結果は焼却灰, 焼却飛灰は3回, それ以外は全て2回測定の平均値を用いた。NAAの結果に関しては, 同一サンプルを2つ測定し, その測定値の平均を用いた。また, それぞれのNAAサンプルの濃度については都市ごみ焼却飛灰の標準物質であるBCRの量を2段階に変化させたものを検量線のための試料として用い, 未知試料の濃度をこの2段階のBCRでそれぞれ算出し, その平均値を用いた。それぞれの方法で測定したAu濃度を表4.2.2に示す。また, X軸にテルル共沈法により求めたAu濃度, Y軸にNAAの測定で求めた濃度をとったものを図4.2.1に示す。近似直線の傾きは0.773, R²値は0.923となった。この近似曲線の傾きは, NAAの濃度測定値
はテルル共沈法による濃度の約8割程度となることを示している。しかし，表4.2.2においてそれぞれの要素を確認すると，14サンプル中10個のサンプルにおいてNAAの濃度測定値はテルル共沈の測定濃度よりも大きいことからサンプルによる偏りがあると考えられた。この近似直線の傾きは施設Cの廃熱ボイラダスト(テルル共沈濃度:38.1mg/kg, NAA濃度:29.1mg/kg)，施設Dの廃熱ボイラダスト(テルル共沈濃度:49.8mg/kg, NAA濃度:22.3mg/kg)や施設Aの下水污泥溶融飛灰(テルル共沈濃度:88.6mg/kg, NAA濃度:73.0mg/kg)など，高濃度のサンプルに大きく依存している。NAAの測定に用いた2つのBCRのAu含有量は約1mg/kgであり，絶対量としてこれらの測定試料よりも小さかったこともその原因として考えられる。したがって，Auをこれらの試料と同じオーダーで含む既知試料をBCRに加えて用いるか，BCRの絶対量を増やしたものをひとつ加えて検量線を引くなどの工夫をすれば，高濃度サンプルにおいても整合性が得られるものと推測する。

続いて, 都市ごみ焼却残渣 4 試料の HP 分解を前処理とした ICP 質量分析による Au 濃度と NAA

表 4.2.3 HP 分解と NAA の Au 測定濃度(mg/kg)

HP	NAA
烧却灰B1	1.58	0.917
烧却飛灰D1	0.554	1.11
溶融飛灰O	0.588	1.14
ガス化溶融飛灰I	0.383	1.59

表 4.2.2 Au 濃度測定結果の比較(mg/kg)

試料名	Au濃度
Te	NAA
焼却灰B1	0.708	0.917
焼却飛灰D1	0.427	1.11
ガス化溶融飛灰O	0.886	1.14
ガス化溶融飛灰I	0.852	1.59
施設A:下水污泥溶融飛灰	9.63	8.53
施設B:空気予熱機前段	13.6	16.0
施設B:空気予熱機後段	35.8	36.2
施設B:廃熱ボイラダスト	38.7	29.1
施設C:廃熱ボイラダスト	88.6	73.0
施設D:炉内ダスト(下段)	0.573	0.788
施設D:炉内ダスト(中段)	0.426	1.01
施設D:炉内ダスト(上段)	7.67	9.76
施設D:空気予熱機	9.44	9.74
施設D:廃熱ボイラダスト	49.8	22.3

図4.2.1 テルル共沈法と

図 4.2.2 HP 分解と NAA の Au 濃度比較(mg/kg)
の測定濃度を表4.2.3に示す。さらに，X軸にHP分解により求めたAu濃度，Y軸にNAAの測定で求めた濃度をとったものを図4.2.2に示す。この図に着目すると，HP分解によるAu測定濃度とNAAによるAu測定濃度には相関が見られないことがわかる。HP分解による測定濃度の相対標準偏差は焼却灰B1，焼却飛灰D1，溶融飛灰O，溶融飛灰Iでそれぞれ32.0%，6.88%，46.9%，27.0%となっており，試料によってばらつきが大きいものが存在する。これは，HP分解の際に用いる混酸のみではAuが完全に溶解しないことなどが原因で生じたものと考えられた。

##### 4.2.1.4 都市ごみ焼却残渣の測定結果比較

焼却灰(n=8)に対して行ったテルル共沈法を用いた結果と, それを用いない HP を用いた酸分解の結果の比較を表 4.2.4 に, 焼却飛灰(n=7)の結果を表 4.2.5 に, 溶融飛灰(n=12)の結果を表 4.2.6 に示す。

表 4.2.4 焼却灰の濃度測定結果(mg/kg)

HP分解	Te共沈法
濃度	相对標準偏差	濃度	相对標準偏差
最小值	最大值	平均值	最小值	最大值	平均值	最小值	最大值	平均值	最小值
Pd	0.0553	0.836	0.472	4.64	37.6	20.3	<0.00875	0.393	0.131	1.89
Pt	<0.0222	0.155	0.0953	9.46	31.0	20.6	0.0225	0.226	0.0771	0.359
Au	0.176	2.67	1.22	11.8	135	53.8	0.107	1.68	0.521	1.21

表 4.2.5 焼却飛灰の濃度測定結果(mg/kg)

HP分解	Te共沈法
濃度	相对標準偏差	濃度	相对標準偏差
最小值	最大值	平均值	最小值	最大值	平均值	最小值	最大值	平均值	最小值
Pd	0.126	1.25	0.595	4.46	134	29.1	0.0426	0.116	0.0789	4.50
Pt	0.0671	1.40	0.465	7.60	47.4	21.1	0.0446	0.128	0.0700	4.41
Au	0.358	0.726	0.526	6.88	40.2	21.3	0.202	0.661	0.348	0.535

表 4.2.6 溶融飛灰の濃度測定結果(mg/kg)

HP分解	Te共沈法
濃度	相对標準偏差	濃度	相对標準偏差
最小值	最大值	平均值	最小值	最大值	平均值	最小值	最大值	平均值	最小值
Pd	0.109	0.922	0.455	1.19	56.9	17.5	<0.00875	0.503	0.193	1.58
Pt	<0.0222	0.242	0.109	2.55	26.5	13.1	0.0130	0.321	0.102	1.84
Au	0.151	1.76	0.753	10.3	105	40.8	0.215	1.39	0.825	0.535

まず，金属ごとにテルル共沈法を用いた結果とHP分解の結果を比較していくことにする。Pdについて，テルル共沈法の平均濃度を1としたときのHP分解の濃度は，焼却飛灰(7.54)>焼却灰(3.61)>溶融飛灰(2.36)となった。Ptについては焼却飛灰(6.64)>焼却灰(1.23)>溶融飛灰(1.08)となった。Auについては焼却灰(2.35)>焼却飛灰(1.51)>溶融飛灰(0.913)となった。すべての金属において溶融飛灰の値が最も低くなった。また，Auに関しては一番大きいものでも2.35となっており，テルル共沈法の測定結果とHP分解の結果に差は小さかった。Pdに関しては灰の種類にかかわらずHP分解の場合比較的濃度が過大に測定される傾向があった。これは焼却残渣の中に含まれるICP質量分析時における干渉物質として働く元素が他の金属に比べて多いことが原因と考えられた。
同位体などを考慮して藤森 $ ^{3)} $ が調査した干渉物質を以下に述べる。Pd(105)に関しては，Cu，Y，Srが $ ^{65}Cu^{40}Ar^{+} $ ， $ ^{89}Y^{16}O^{+} $ ， $ ^{88}Sr^{16}O^{1}H^{+} $ が $ ^{105}Pd^{+} $ と誤認識される元素であり，Ptに関しては $ ^{179}Hf^{16}O^{+} $ ，Auに関しては $ ^{179}Ta^{16}O^{+} $ が挙げられている。ArはICP質量分析の際にキャリアガスとして用いられる元素であり，またCuに関しても焼却残渣中の濃度はZnやPbに匹敵するオーダーで存在しているため，比較的低濃度でしか焼却残渣に存在しないSr，Y，を含む多原子イオンよりも影響が大きいと考えられる。また，質量数106にCdがあり，質量数106のPdも同位体比27.3%で存在しているが，今回測定に用いたPdの質量数は，同位体比で22.3%存在している質量数105のPdを用いたため，干渉元素とはなり得なかったと考えられる。テルル共沈法の平均Pt濃度を1としたときのHP分解のPt濃度に着目すると，焼却飛灰のみ6.64と，他の焼却灰(1.23)，溶融飛灰(1.08)と比べ値が大きくなった。本実験では測定していないが，Ptと質量数が等しい干渉物質である $ ^{179}Hf^{16}O^{+} $ の原因物質となるHf(179)の濃度が焼却飛灰において，他と比べ高いことが可能性として示唆された。

次に, 相対標準偏差について評価する。表 4.2.4～4.2.6 を見ると, 相対標準偏差が比較的大きいものは, HP 分解に関しては焼却灰の Au(53.8%), 溶融飛灰の Au(40.8%)であったが, 他はテルル共沈法と HP 分解の測定結果の両方において概ね約 20%以下であった。HP 分解の相対標準偏差が 40%を超えるものは焼却灰, 溶融飛灰の 2 つあり, その元素はともに Au であった。これは, HP 分解に用いる混酸では Au が溶けにくく, 固形物としてろ過により取り除かれてしまうことで, それぞれの測定値がばらついたことが考えられた。

HP 分解による濃度を X 軸, テルル共沈法による濃度を Y 軸として都市ごみ焼却残さ全 27 サンプルの Pd, Pt, Au 濃度の測定結果をプロットしたものをそれぞれ図 4.2.3, 図 4.2.4, 図 4.2.5 に示す。なお, 近似直線を引くときの切片は 0 とした。

図 4.2.3 より, Pd 濃度の近似直線の傾きは 0.243 であり, テルル共沈法の濃度が HP 分解の濃度の約 0.243 倍程度となることを示しているが, 全体として HP 分解の濃度が大きくなる傾向はあり, 相関係数 R は 0.262 となり, わずかであるが正の相関があると言えた。

次に, 図 4.2.4 に関して, ニつの Pt 濃度測定結果の相関係数を求めたところ, 0.00561 となり, これら二つの測定結果に相関関係は見

図 4.2.3 HP 分解とテルル共沈法の Pd 濃度比較(mg/kg)

られなかった。特に, HP 分解による Pt 濃度が 0.4mg/kg を超える 3 点の存在の影響が大きいと考え
られた。これら3つの試料はすべて焼却飛灰であり，前述のテルル共沈法とHP分解のPt濃度比較の部分にて言及したとおり，干渉要因となる元素Hf(179)の濃度が焼却飛灰だけ大きいことに起因すると考えられた。また，この3点を除外して，原点を通過する近似直線を引いたところ，傾きは0.846，相関係数は0.713となった。この近似直線は，テルル共沈法によるPt濃度がHP分解によるPt濃度の約0.85倍となることを示しており，Pdと比較すると測定濃度の差異は小さかった。

図 4.2.5 の Au に関して, まず Pt と同じく相関係数を求めたところ, 0.403 となり, ある程度の傾向はみられるものの, 相関があるとはいえなかった。

以下にこれまでの結果を総括して各元素に対する HP 分解を前処理とする濃度測定と, テルル共沈法を前処理とする濃度測定を比較, 評価する。

Au に関しては平均値の観点からは濃度の差が大きかった焼却灰で HP 分解が, テルル共沈法の 2.35 倍とそれほどの誤差が見られなかったが, 相対標準偏差の観点か

図 4.2.4 HP 分解とテルル共沈法の Pt 濃度比較(mg/kg)

図 4.2.5 HP 分解とテルル共沈法の Au 濃度比較(mg/kg)

らは HP 分解による濃度のばらつきが大きいことがわかった。HP 分解を前処理として Au 濃度を測定する際は測定サンプル数を増やすなどの工夫が必要であろうと考えられた。また，テルル共沈法は NAA 測定濃度との比較において明確に濃度が一致してはいなかったが R² 値は 0.923 と強い正の相関が見られた。また，テルル共沈法と HP 分解の濃度測定結果に相関が見られなかったことも考慮すると，Au 濃度測定においてテルル共沈法は HP 分解よりも優れた前処理と言えた。

Pt に関しては特に焼却飛灰において HP 分解の濃度はテルル共沈法よりも約 7 倍大きく測定されることがわかった。さらに, HP 分解による Pt 濃度が 0.4mg/kg を超える焼却飛灰 3 試料を除外したもので HP 分解とテルル共沈法の相関を見ると, 相関係数 0.713 の近似直線が得られた。したがって,
焼却灰および溶融飛灰のPtの濃度を測定するときはどちらの前処理を用いてもそれほど差は見られないが，焼却飛灰のPt濃度測定を行う際はテルル共沈法を用いる方がよいことがわかった。Pdに関しては，灰の種類にかかわらずPtよりもHP分解において過大に測定される傾向が大きいことがわかった。HP分解とテルル共沈法に相関関係は見られなかったことと，HP分解のPd濃度測定結果がPt，Auと比較して最も過大に測定される傾向があったことから，HP分解を前処理とすると干涉元素の影響を多大に受けることが考えられるため，テルル共沈法を用いるのが最適であると考えられた。

#### 4.2.2 HP 分解(Ag, Sb)

ここでは, HP を用いた酸分解を前処理として用いた Ag, Sb の測定結果と NAA の測定結果を比

較した。なお，HP 分解の結果は焼却灰，焼却飛灰は3回，それ以外は全て2回測定の平均値，NAAの結果に関しては，同一サンプルを2つ測定し，その測定値の平均を用いた。また，それぞれのサンプルの濃度においてはBCR2つを用いた濃度換算値の平均値をその値としている。それぞれの方法で測定したSb，Ag濃度を表4.2.7に示す。また，X軸にHP分解により求めた濃度，Y軸にNAAの測定で求めた濃度をとったものをSb，Agにおいてそれぞれ図4.2.6，図4.2.7に示す。

表 4.2.7 Sb,Ag の濃度測定結果の比較(mg/kg)

Sb	Ag
HP	NAA	HP	NAA
烧却飛灰C1	675	653	61.1	56.7
烧却飛灰C2	542	610	55.7	70.1
烧却飛灰D1	239	555	64.8	58.4
溶融飛灰L	437	385	70.9	33.1
溶融飛灰N	588	519	76.8	29.7
中央:空気予熱機前段	106	93.8	209	218
中央:空気予熱機後段	154	153	100	324
下水污泥烧却灰P	10.9	59.4	12.9	51.1
下水污泥烧却灰Q	9.89	34.0	92.5	31.8
下水污泥烧却灰R	13.3	24.1	30.5	31.8
下水污泥烧却灰S	10.1	10.3	92.4	32.3
下水污泥烧却灰T	8.27	10.9	57.2	219
下水污泥烧却灰U	16.1	18.8	41.8	21.2
下水污泥烧却灰V	12.3	10.9	36.0	42.1
下水污泥烧却灰W	12.5	13.7	25.7	33.6

図 4.2.6 Sb 濃度の比較(mg/kg)

図 4.2.7 Ag 濃度の比較(mg/kg)
まず, Sb に関しては, 近似直線の傾きは 1.02, $ R^{2} $ 値は 0.873 となった。このクロスチェックの結果より, 2 つの測定方法による濃度の誤差は大きくなく, HP 分解を前処理として用いた濃度測定結果は信頼してよいものと考えられた。

Ag に関しては, 近似直線の傾きは 1.16, $ R^{2} $ 値は 0.264 となった。傾きは 1 に非常に近い値を示しており, 二つの測定方法による濃度測定結果は比較的近い傾向がある。しかし, $ R^{2} $ 値は小さくなっており, ばらつきは大きい。この原因として, 測定方法での前処理が考えられる。本測定のように前処理の酸の一部に王水を用いた ICP 質量分析では AgCl や AgBr などの溶け残りが発生し, 測定値にばらつきができるため, 6M の塩酸を用いてクロロ錯体として Ag を溶解させる Ag 単独測定のための前処理方法も提案されており $ ^{4} $ , より信頼できる測定にはさらなる工夫の余地があると言える。また, NAA 測定においても約 65mg/kg の BCR の 2 点検量による測定値であるため, Ag 濃度が高い試料については, 今後 BCR を増やすなどの工夫をする余地がある。本研究では Sb の測定と同時に HP 分解で前処理をして測定した濃度を用いることにした。

### 4.3 廃棄物熱処理残渣の貴金属賦存量の推定

本節では, 本研究の対象元素である貴金属である金, 銀, 白金, パラジウムとレアメタルであるアンチモンの各種都市ごみ焼却残渣(都市ごみ焼却灰, 都市ごみ焼却飛灰, 都市ごみ灰溶融飛灰, 都市ごみガス化溶融飛灰)および下水汚泥焼却灰の濃度を測定し, 年間に排出される都市ごみ焼却残渣の各金属の賦存量および供給ポテンシャルを推定することを目的とした。濃度測定の前処理は, 金, 白金, パラジウムの3元素はテルル共沈法, 銀, アンチモンに関してはHP分解を用いた。なお, アンチモンの都市ごみ焼却飛灰のデータに関しては, 試料量の都合上, 焼却飛灰A, B1を除いた5つの濃度のデータを検討した。

#### 4.3.1 都市ごみ焼却残渣の濃度測定結果

表 4.3.1 に Au, Ag, Pt, Pd, Sb の灰種別の濃度, 相対標準偏差, 最大値, 最小値を示す(焼却灰: n=8, 焼却飛灰: Sb は n=5, それ以外は n=7, 灰溶融飛灰: n=5, ガス化溶融飛灰: n=7)。また, それぞれの金属について, 試料毎の各金属の平均濃度比較を図 4.3.1～図 4.3.5 に示す。さらに, 比較のために表 4.3.2 $ ^{5)} $ , $ ^{6)} $ , $ ^{7)} $ , $ ^{8)} $ に, 既存文献の測定データをまとめたものを示す。なお, Pd および Ag の溶融飛灰に関しては国立環境研究所の報告データ $ ^{8)} $ , Sb のデータに関しては鄭らのデータ $ ^{7)} $ , 白金の焼却灰および灰溶融飛灰に関しては濱岡のデータ $ ^{6)} $ , それ以外は樋口らのまとめたデータ $ ^{5)} $ を記載した。
表4.3.1 各種灰総合データ

項目	Pd	Pt	Au	Ag	Sb
焼却灰	平均濃度(mg/kg)	0.118	0.0777	0.521	20.9	90.0
(n=8)	標準偏差(mg/kg)	0.114	0.0650	0.477	18.8	78.7
最大值(mg/kg)	0.393	0.226	1.68	51.2	316
最小值(mg/kg)	0.00214	0.0225	0.107	4.35	34.0
焼却飛灰	平均濃度(mg/kg)	0.0914	0.0604	0.348	56.0	453
(Sb:n=5, Others:n=7)	標準偏差(mg/kg)	0.0591	0.0335	0.144	19.1	165
最大值(mg/kg)	0.225	0.128	0.661	79.2	675
最小值(mg/kg)	0.0449	0.0192	0.202	18.0	239
溶融飛灰(灰溶融)	平均濃度(mg/kg)	0.0715	0.0434	0.829	40.9	567
(n=5)	標準偏差(mg/kg)	0.0579	0.0540	0.384	17.6	649
最大值(mg/kg)	0.139	0.128	1.17	69.1	2090
最小值(mg/kg)	0.0050	0.0130	0.215	23.5	11.4
溶融飛灰(ガス化溶融)	平均濃度(mg/kg)	0.287	0.116	0.770	67.5	426
(n=7)	標準偏差(mg/kg)	0.141	0.0880	0.303	41.5	166
最大值(mg/kg)	0.503	0.321	1.39	131	688
最小值(mg/kg)	0.147	0.0272	0.313	8.36	244

図 4.3.1 試料毎の Pd 平均濃度比較(mg/kg)

図 4.3.2 試料毎の Pt 平均濃度比較(mg/kg)

図 4.3.3 試料毎の Au 平均濃度比較(mg/kg)

図 4.3.4 試料毎の Ag 平均濃度比較(mg/kg)

Pd の濃度に関しては, ガス化溶融飛灰(0.287mg/kg) > 焼却灰(0.118mg/kg) > 焼却飛灰(0.0914mg/kg) > 灰溶融飛灰(0.0715mg/kg) となった。この結果は同じ白金族元素の Pt と同じ傾向であった。これらの金属は貴金属であり, 融点は Pd, Pt それぞれ 1550℃, 1770℃ と共通して融点が高
図 4.3.5 試料毎の Sb 平均濃度比較(mg/kg)

表 4.3.2 既存文献の濃度測定データ(mg/kg)

n	烧却灰	n	烧却飛灰	n	灰溶融飛灰	n	方又化溶融飛灰	鉱石品位5)
Pd	1	135)	1	125)	16	108)	10	2.98)	0.2-3.2
Pt	1	0.1066)	1	0.195-0.45)	1	0.08046)	-	0.19-4.53
Au	1	0.5-0.8665)	1	0.5-0.5645)	-	-	5
Ag	1	9.15)	1	245)	16	1008)	10	388)	3.1-494
Sb	18	677)	7	3527)	2	4707)	10	-	12100

いことが，飛灰よりも焼却灰の濃度が高い原因の一つであると考えられた。また，同様の理由で灰溶融飛灰にもそれほど移行しないことが考えられた。また，特に濃度が大きかったガス化溶融飛灰の最大値と最小値の差は約3.4倍であり，他の試料と比べて採取場所による濃度の固体差は小さく，Pdの回収源としては比較的安定した濃度を示した。また，焼却灰，焼却飛灰，灰溶融飛灰，ガス化溶融飛灰の文献値はそれぞれ12mg/kg，11mg/kg，10mg/kg，2.9mg/kgとなっており，ガス化溶融飛灰以外の傾向は一致していた。しかしながら，ガス化溶融飛灰は本研究での測定濃度よりオーダーが一桁大きく，それ以外の焼却灰，焼却飛灰，灰溶融飛灰はオーダーが二桁大きかった。この原因として，PdのICP質量分析の際の干渉物質となるCuAr⁺の構成元素であるCuを除去しない前処理方法やYO⁺の構成元素となる内標準物質Yを，表4.3.2に掲載した文献の測定では用いていることが考えられた。

Pt の濃度に関しては, 前述の Pd と同じくガス化溶融飛灰(0.116mg/kg) > 焼却灰(0.0777mg/kg) > 焼却飛灰(0.0604mg/kg) > 灰溶融飛灰(0.0434mg/kg) となった。各試料の濃度の大きさは Pd と同じ傾向を示し, その要因も同じ白金族である Pd と同様であると考えられた。ただし, 最大値と最小値の間にはオーダーが一桁変わるほどの差があり, Pd と比べるとそれぞれの試料の採取場所による濃度の個体差は大きく, Pt 回収源として考えた場合は, 比較的不安定であると言えた。また, 焼却灰, 焼却飛灰, 灰溶融飛灰, ガス化溶融飛灰の文献値はそれぞれ 0.106mg/kg, 0.195-0.4mg/kg, 0.0804mg/kg, データなし, となっており, これらの濃度は本研究の測定濃度とオーダーは一致していた。この原因として, Pt の ICP 質量分析の際の干渉物質である $ HfO^{+} $ の構成元素である Hf の試料
中の存在量が濃度測定に影響を与えるほど大きくなかった可能性が示唆された。なお，Hfの焼却残渣中濃度に関しては，肴倉らの報告では，都市ごみ焼却灰，焼却飛灰，溶融飛灰ともに0.25mg/kg以下であり $ ^{23)} $ ，国内需給 $ ^{11)} $ を見ても2006年は年間2,300kgと需要は少なく，さらにその約90%は用途として原子炉制御棒に用いられており，内標準物質であるY(肴倉らの報告では，2.5~12.6mg/kg $ ^{23)} $ )やベースメタルであり飛灰に濃縮される傾向があるCuと比較すれば低濃度であることが推測できる。

Au の濃度に関しては，灰溶融飛灰(0.829mg/kg)>ガス化溶融飛灰(0.770mg/kg)>焼却灰(0.521mg/kg)>焼却飛灰(0.348mg/kg)となった。Au 濃度は Pd や Pt とは違い，灰溶融飛灰の濃度が大きく，ガス化溶融飛灰とほぼ同じ平均濃度なった。この原因として，Pd，Pt の融点は 1550℃，1770℃であるのに対し，Au は 1064.4℃と比較的容易に融解するために溶融炉に投入した灰中の Au が溶融飛灰に移行しやすいことが考えられた。また，焼却灰，焼却飛灰の文献値はそれぞれ 0.5-0.866mg/kg，0.5-0.564mg/kg となっており，これは本研究の測定濃度と一致していた。Au の ICP 質量分析の際の干渉物質として TaO+があるが，Ta に関しても Pt の干渉物質の構成元素である Hf と同様に肴倉らの報告では 0.25mg/kg 以下と報告されており $ ^{23)} $ ，Cu や Y と比較すると試料中の存在量が測定に影響を与えるほど大きくはないと考えられた。

Ag 濃度に関しては，ガス化溶融飛灰(67.5mg/kg)>焼却飛灰(56.0mg/kg)>灰溶融飛灰(40.9mg/kg)>焼却灰(20.9mg/kg)となった。また，相対標準偏差は焼却灰が一番大きかった。最大値と最小値を比較すると，焼却灰とガス化溶融飛灰は一桁オーダーが違い，焼却灰やガス化溶融飛灰は試料の採取場所による濃度の個体差が比較的大きくなったが，焼却飛灰，灰溶融飛灰は約3～4倍の範囲に収まった。

Ag の濃度測定は, 焼却灰, 焼却飛灰, 共に今回の行った前処理は文献と同じく混酸を用いた HP 分解であったため, 測定における違いは内標準物質であった。本研究では Rh を用いたのに対し, 文献では Y を用いていた。測定結果を比較すると, 文献での灰溶融飛灰とガス化溶融飛灰の濃度はそれぞれ 100mg/kg, 38mg/kg, 本研究の濃度測定ではそれぞれ 40.9mg/kg, 67.5mg/kg となった。どちらの溶融飛灰に関しても文献と本研究の濃度の差異は約 2～2.5 倍程度であり, 試料採取場所による個体差によるものが大きく, 内標準物質 Y は干渉元素ではないため影響していないと考えられた。

Sb の濃度に関しては，灰溶融飛灰(567mg/kg)>焼却飛灰(453mg/kg)>ガス化溶融飛灰(426mg/kg)>焼却灰(90.0mg/kg)となった。また，相対標準偏差は灰溶融飛灰が一番大きくなった。最大値と最小値を比較すると，焼却灰と灰溶融飛灰は一桁オーダーが違ったが，焼却飛灰，ガス化溶融飛灰は約3倍程度の差に収まった。Sb に関しても文献と本研究における測定方法の違いは内標準物質であったが，Ag と同様 Y は Sb の干渉元素とはならないため影響はないと考えられた。
#### 4.3.2 下水污泥焼却灰の濃度測定結果

表4.3.3 に下水污泥焼却灰8サンプルにおける金，銀，白金，パラジウム，アンチモン濃度を示す。なお，濃度測定における前処理方法は4.3節と同じである。さらに，Pd濃度と他の4元素の濃度の相関係数を表4.3.4に示す。参考として都市ごみ焼却残さの相関係数も併せて示した。下水污泥焼却灰はPd濃度とPt濃度の相関係数が0.956となり，非常に強い相関を示した。都市ごみ焼却残渣のPd濃度とPt濃度の相関も0.515であり他の元素と比べると高い数値であった。汚泥焼却灰は都市ごみよりも白金族元素であるPd，Ptを同時に回収しやすいと言え，回収源としてより適していると考えられた。なお，Pd以外の4元素においてそれぞれの相関を調べたが特に相関関係にある元素は見られなかった。

表 4.3.3 下水污泥焼却灰の濃度測定結果 (mg/kg)

Pd	Pt	Au	Ag	Sb
下水污泥烧却灰P	1.35	0.293	4.14	12.9	10.9
下水污泥烧却灰Q	1.45	0.239	1.64	92.5	9.89
下水污泥烧却灰R	2.30	0.428	2.13	30.5	13.3
下水污泥烧却灰S	3.42	0.450	2.90	92.4	10.1
下水污泥烧却灰T	4.30	0.497	3.48	57.2	8.27
下水污泥烧却灰U	1.09	0.227	1.78	41.8	16.1
下水污泥烧却灰V	4.96	0.568	4.44	36.0	12.3
下水污泥烧却灰W	4.42	0.596	3.10	25.7	12.5
平均(mg/kg)	2.91	0.412	2.95	48.6	11.7
標準偏差(SD)	1.56	0.144	1.05	29.9	2.42
相对標準偏差(RSD)	53.4	34.9	35.5	61.5	20.8
最大值(mg/kg)	4.96	0.596	4.44	92.5	16.1
最小值(mg/kg)	1.09	0.227	1.64	12.9	8.27

表 4.3.4 各試料の Pd 濃度と他金属濃度の相関係数

Pt	Au	Ag	Sb
污泥烧却灰	0.956	0.585	-0.0331	-0.309
都市ごみ烧却残渣	0.515	0.181	0.416	0.100

続いて, 都市ごみ焼却残渣と污泥焼却灰の種類別の Pd, Pt, Au, Ag, Sb 濃度および相対標準偏差を表 4.3.5, 図 4.3.6, 図 4.3.7, 図 4.3.8, 図 4.3.9, 図 4.3.10 に示す。

まず濃度に着目すると, Pd, Pt, Au に関してはどれも下水污泥焼却灰の濃度が最も大きく都市ごみ焼却残渣よりも豊富であった。Ag に関しては都市ごみと同程度のオーダーで含まれていた。Sb に関しては都市ごみと比較すると濃度は小さかった。Sb の下水污泥焼却灰濃度が小さくなった理由として, 主な使用用途は難燃助剤であるため, 下水污泥よりも都市ごみ中に流入してくるものの方が多

表 4.3.5 各種試料の濃度および相対標準偏差

濃度(mg/kg)	相対標準偏差(%)
污泥焼却灰	焼却灰	焼却飛灰	灰溶融飛灰	ガス化溶融飛灰	污泥焼却灰	焼却灰	焼却飛灰	灰溶融飛灰	ガス化溶融飛灰
Pd	2.91	0.118	0.0914	0.0715	0.287	53.4	96.4	64.7	80.9	49.0
Pt	0.412	0.0777	0.0604	0.0434	0.116	34.9	83.7	55.4	124	75.6
Au	2.95	0.521	0.348	0.829	0.770	35.5	91.6	41.4	46.3	39.3
Ag	48.6	20.9	56.0	40.9	67.5	61.5	90.1	34.1	42.9	61.5
Sb	11.7	90.0	453	329	426	20.8	87.5	36.3	115	39.0
図 4.3.6 各試料の Pd 濃度比較(mg/kg)

図 4.3.7 各試料の Pt 平均濃度比較(mg/kg)

図 4.3.8 各試料の Au 濃度比較(mg/kg)

図 4.3.9 各試料の Ag 平均濃度比較(mg/kg)

図 4.3.10 各試料の Sb 濃度比較

いことが考えられた。各金属のマテリアルフローなどと併せた考察に関しては賦存量および供給ポテンシャルの試算の節で述べることにする。

表 4.3.5 の各試料の相対標準偏差に着目すると, すべての元素において, 汚泥焼却灰は都市ごみ焼却灰よりも相対標準偏差が小さくなった。したがって, 汚泥焼却灰は都市ごみ焼却灰と比較して
採取地による個体差が小さく，資源的価値は安定していると言えた。また，金属ごとに見ても，下水汚泥焼却灰の相対標準偏差はPt，Au，Sbが一番小さく，Pdはガス化溶融飛灰に次いで小さく，銀はやや大きく焼却飛灰，灰溶融飛灰に次いで小さかった。Au，Ptは濃度も大きく，かつばらつきも小さいので，下水汚泥焼却灰は安定してこれらの金属の回収源となる可能性を持っていると言えた。前処理方法を工夫することでさらにこれらの金属を濃縮できれば有価物回収資源としてのシステムを確立することも可能であると考えられた。

#### 4.3.3 賦存量の推定

表4.3.6に, それぞれの都市ごみ焼却残さの測定濃度平均, 年間発生量, 各金属の年間総需要, そしてそれらを用いて計算した年間の都市ごみ焼却残渣の各金属の賦存量と供給ポテンシャルを示す。なお, 焼却飛灰の発生量は, 直接焼却処理量の3%程度 $ ^{9} $ であるので, 2009年の直接焼却処理量 $ ^{10} $ の3%として計算した。さらに, 焼却灰は2009年の焼却残渣発生量 $ ^{10} $ から焼却飛灰発生量とガス化溶融飛灰発生量を減算したものを用いた。なお, ガス化溶融飛灰が焼却残渣に含まれることは確認済みである。また, 各種溶融飛灰発生量に関しては, 溶融施設を対象として行われたアンケート調査結果に基づき推計された $ ^{8} $ 。国内需要量は2009年度統計 $ ^{11} $ を参照した。

表 4.3.6 年間の都市ごみ焼却残渣の各金属の賦存量と供給ポテンシャル

(A)含有量(mg/kg)	(B)年間賦存量(t/y)	(C)国内総需要(t/y)	供給ポテンシャル[(B)/(C)]×100(%)
焼却灰a1(8試料平均)	焼却飛灰a2(7試料平均)	灰溶融飛灰a3(5試料平均)	ガス化溶融飛灰a4(7試料平均)	焼却残渣(=P1×a1+P2×a2)	溶融飛灰(=P1×a3+P2×a4)
Pd	0.131	0.0914	0.0714	0.280	0.553	0.0423	63	0.944
Pt	0.0777	0.0604	0.0434	0.129	0.334	0.0201	39	0.908
Au	0.521	0.348	0.829	0.822	2.18	0.161	109	2.15
Ag	20.9	56.0	40.9	83.8	131	13.8	1393	10.4
Sb	103	453	329	426	828	91.4	8102	11.4
Pb	568	2200	30500	3040	4263	2213	289000	2.24
Zn	2940	13900	56800	17100	24665	5677	524000	5.79

P1=3496千t 焼却灰の発生量，P2=1035千t 焼却飛灰の発生量，P3=59千t 灰溶融飛灰の発生量，P4=136千t ガス化溶融飛灰の発生量

表 4.3.7 に, 年間の下水污泥焼却灰の測定濃度平均, 年間発生量, 各金属の年間総需要, そしてそれらを用いて計算した年間の賦存量と供給ポテンシャルを示す。下水污泥焼却灰の年間発生量は 291,800 トンとした $ ^{12)} $ 。なお, 計算方法は都市ごみの年間供給ポテンシャルと同じとし, 参考にベースメタルである亜鉛と鉛の供給ポテンシャルを計算したものも併せて示した。以下, 金属ごとにそれぞれの賦存量や供給ポテンシャルに関して考察していくことにする。

表 4.3.7 年間の汚泥焼却灰の各金属の賦存量と供給ポテンシャル

含有量(mg/kg)	賦存量(t/年)	国内総需要(t/年)	供給ポテンシャル(%)
Pd	2.91	0.849	63	1.35
Pt	0.412	0.120	39	0.308
Au	2.95	0.861	109	0.790
Ag	48.6	14.2	1393	1.02
Sb	11.7	3.40	8102	0.0420
Pb	73.8	21.5	289000	0.00745
Zn	5500	1605	524000	0.306
まず，都市ごみにおいて既存文献と濃度測定結果が一番かけ離れていた Pd に関しては，焼却残渣，溶融飛灰を併せた供給ポテンシャルは約 0.9%，下水汚泥焼却灰の供給ポテンシャルは約 1.35%となった。下水汚泥焼却灰に関して供給ポテンシャルが高くなった理由について考察する。2章で示した Pd の主な用途を参照すると，国内需要の約 5 割を自動車触媒が占めており(31 トン)，歯科材料が 14 トンと続き，さらに電気製品が 6 トンとなっている。したがって，歯科材料から下水への流入や，自動車触媒や電気製品の生産過程の工場排水などへ Pd が混入している可能性が示唆された。なお，この試算に用いた各種焼却残渣発生量，年間国内需要量などの数値と既存文献の Pd 濃度を用いて仮に供給ポテンシャルを試算した場合，焼却残渣のみで約 95%，溶融飛灰で約 1.6%となった。Pd の主な用途が自動車触媒や歯科材料であり，それらが都市ごみ中へ混入する可能性は極めて少ないことを考慮すると，これらの値は非現実的な数値であると思われ，本研究の供給ポテンシャルが比較的妥当な数値であると考えられた。このように，ある有用金属が高濃度で含まれると示唆されたときには実際の需要量やマテリアルフローによる廃棄物へのその金属の混入可能性などを総合的に検討する必要がある。

Pt に関しては都市ごみ，下水污泥焼却灰の供給ポテンシャルはそれぞれ約 0.9%，約 0.3% となり，都市ごみ焼却残さのポテンシャルが下水污泥焼却灰を上回った。マテリアルフローを見ると，白金の年間国内需要 39 トン(2009 年)のうち 15 トンは触媒，次いで電気製品が 7 トン，宝飾品が 6 トンと続く。Pd と同様に，下水污泥への主な流入源としてこれら製品の工場排水が考えられた。また，都市ごみへの流入はベースメタルと比較しても少なく，小型電子機器や使用済み携帯電話のリサイクルが整備されていくと今後もさらに流入は少なくなることが予想される。

Au に関しては都市ごみ，下水污泥焼却灰の供給ポテンシャルはそれぞれ約 2.2%，約 0.79% となった。主な使用用途を見ると，年間国内需要 109 トンのうち，約 5 割を電気通信機，機械部品 55 トンが占めていた。Pd，Pt と同様下水污泥に流入する Au の多くはこれらの製品の生産，メッキ工程の過程などに発生する工場排水に含まれている可能性が示唆された。また，都市ごみ焼却残渣の供給ポテンシャルは約 2.2% であり，下水污泥よりも焼却処理に持ち込まれる廃棄物に Au が流入する割合が高いことがわかった。しかし，今後小型電化製品や使用済み携帯電話のリサイクルが進むとすればこの傾向は弱まると考えられた。また，都市ごみ焼却残渣の中で最も濃度大きかった灰溶融飛灰の 0.829mg/kg は金の鉱石品位である約 5mg/kg $ ^{11} $ の約 17% 程度であった。さらに，溶融飛灰は蒸留水で洗浄することによって塩類を除去し，減容効果が期待できることから，水洗を施すことで鉱石品位に到達する可能性があるため，コストのかからない水洗処理での資源化の可能性が示唆された。

Ag に関しては都市ごみ, 下水汚泥焼却灰の供給ポテンシャルはそれぞれ 10.6%, 1.02%となった。また, 銀の鉱石品位は 3.1～494mg/kg であり $ ^{11)} $ , どちらの焼却残渣も濃度はこれに収まっていた。Ag
が使われる主な製品として写真感光材料があり, 2009 年では総需要 1393 トンのうち 445 トンを占める。都市ごみ焼却残さ中の Ag は廃棄された印画紙に含まれる Ag 由来のものが多いと考えられたが, デジタルカメラの普及によって今後この流入量はさらに減っていくものと思われる。実際に 2007 年には 1069 トンが写真感光材料として使われていたが 2009 年には約 4 割まで落ちている。その他の Ag の用途として, 展伸材(134 トン)や接点(109 トン)などが挙げられるが, 展伸材は主に銀器や装身具として用いられており, 下水汚泥への流入は考えにくい。石油化学の銀触媒として用いられるものや, 電気製品の製造工程での工場排水などがその由来であると考えられた。また, 近年では生活, 住環境に伴い抗菌材等への使用も増加傾向にあり今後さらに排水への流入増加も考えられる。

Sb に関しては都市ごみ，下水汚泥焼却灰の供給ポテンシャルはそれぞれ 11.4%，0.042%となった。賦存量で考えると都市ごみ焼却残渣のポテンシャルは高かったが，都市ごみ焼却残渣の濃度は 103～453mg/kg であり，これは鉱石品位である 12100mg/kg $ ^{11} $ と比較すると非常に小さく，濃度の点からは資源的価値は高くないと考えられた。アンチモンを含む製品としては難燃助剤が最も多く，年間 3757 トンが出荷されている $ ^{11} $ 。難燃助剤は各種プラスチック，ゴム，繊維，塗料などに用いられており，それらの廃棄物の大部分が都市ごみ焼却残渣に流入していることが都市ごみの Sb 供給ポテンシャルが高くなっている原因と考えられた。

### 4.4 下水污泥溶融施設における Au の挙動

第 2 章の文献調査で触れたように, 長野県諏訪市で発生する下水汚泥溶融飛灰には Au が 1.89g/kg の高濃度で含まれていることがわかっており, 実際に年間 1,000 万円を超える高額で金属精錬会社に売却が行われている。そこで, 本節では 3 箇所の下水汚泥溶融施設においてサンプリングした試料中の Au 濃度を測定し, 溶融過程での挙動を調査し, 下水汚泥溶融飛灰以外の溶融施設で発生する廃棄物についての Au 含有量を把握することを目的として濃度測定を行った。

まず，初めに施設のフロー図と各部の温度を示し，それぞれの箇所で排出される試料の発生量とAu濃度を施設ごとに表にまとめた。各施設の試料の投入量および発生量は，稼働期間中に発生した量を稼働日数で割った，単純日換算とした。ただし，投入汚泥は高温で溶融処理されて揮発分が質量として減少するため，物質収支を計算するときに強熱減量：VTS(Volatile Total Solids)，TS(Total Solids)を考慮する必要がある。投入汚泥の溶融後に残る灰分は式(4.3)によって求めた。

$$ 灰分 (t)= 脱水ケーキ投入量 (t)\times0.01\left\{(100- 含水率 )\times(100-VTS/TS\times100)\right\} $$

さらに, コークスと消石灰についても, $ 10^{\circ}C/min $ の速度で試料の質量減少分(TG)を測定し, $ 1400^{\circ}C $ まで上がってから 30 分置いたときの TG から灰分を式(4.4)によって求めた。
灰分(t)=试料投入量(t)×[{加热前试料重量(mg)-TG(mg)}÷加热前试料重量(mg)] (4.4)

その他の投入物については全量無機分として減量しないと考えた。さらに，投入汚泥や碎石などに含まれる金が発生物にどのように分布するのかを把握し，それぞれの発生物の資源的価値に関して考察した。

#### 4.4.1 施設 B

図 4.4.1 に施設 B のフロー図と各場所における温度を示す。また，施設から提供されたデータを元に，投入量および発生量を単純日換算したものと，それぞれの場所でサンプリングした試料中 Au 濃度を表 4.4.1 に示す。濃度は 2 回測定の平均値をその値とした。なお，フロー図中に記載している。サンプリング試料のうち湿式電気集塵機ダストに関しては発生量データがなかったため記載していない。また，表 4.4.1 には施設 B の投入物，発生物の灰分ベースのデータを示す。投入脱水ケーキの Au 濃度は，脱水ケーキを 105℃ の乾燥機で約一日乾燥させた後に測定した Au 濃度に乾燥前後の質量比で補正したものを示した。また，投入物と発生物それぞれの合計値と，投入物と発生物中

図 4.4.1 汚泥溶融施設 B のフロー図

表 4.4.1 施設 B の投入物，発生物の各種データ

施設B	項目	灰分量(t/day)	Au濃度(mg/kg)	Au量(g/day)
INPUT	脱水污泥	3.41 (66.5)	0.33	21.9
コークス	2.28 (10.3)	0.0226	0.233
消石灰	0.907	0.467	0.423
石灰石	0.589	0.100	0.104
碎石	0.0570	0.059	0.00337
合計	7.24	—	22.7
OUTPUT	炉内ダスト	0.105	0.344	0.0360
スラグ	5.04	0.428	2.16
空気予熱器ダスト(前段)	0.0380	9.63	0.442
空気予熱器ダスト(後段)	13.6
廃熱ポイラーダスト	0.0504	35.8	1.80
スクラバ排水中SS	0.00374	9.82	0.0367
合計	5.24	—	4.48
に含まれる Au の合計値を計算したものも併せて示した。脱水污泥, コークスの灰分量は, 括弧内の値は, 投入ベースでの値である。図 4.4.1 の各場所における温度に着目すると, 溶融炉内の温度が最も高温であり, そこからは溶融工程を進んでいくごとに温度は徐々に低くなっていく。また, 表 4.4.1 の各場所で採取される試料ごとの Au 濃度と併せて見ていくと, 溶融排ガス処理工程を進んでいくごとに発生物中の Au 濃度は高くなる傾向にあり, 溶融炉から発生する炉内ダスト, スラグ中の Au 濃度は約 0.3～0.4mg/kg 程度であったが, 空気予熱機から発生するダストの濃度は約 9～14mg/kg であり, 一番濃度が高いものは廃熱ボイラダストの 35.8mg/kg であった。また, 発生量は多くないがスクラバ排水中 SS も Au 濃度は 9.82mg/kg と高かった。

表 4.4.1 の単純日換算の投入量と発生量に関して考察する。投入物である脱水ケーキ, コークスの灰分および砕石, 石灰石の合計は 7.24t/日となった。また, 固形発生物の合計は 5.24t/日となり, 物質収支を見ると投入量が発生量の約 1.4 倍となり, 概ね収支はあっていた。投入量と発生量の差の原因として, 炉内付着物などの計算に含まれていない発生物などが考えられた。

また, Au の物質収支に関しても, 投入物中が 22.7g/day, 発生物中が 4.48g/day となり, 投入物中の Au が発生物の約 5 倍程度となった。この原因として, 一番発生物中の Au 量に寄与している脱水ケーキの Au 濃度が採取した部分によってばらつきが大きいことなどが推測された。

#### 4.4.2 施設 C

図 4.4.2 に施設 C のフロー図と各場所における温度を示す。また, 表 4.4.2 に施設から提供されたデータを元に投入量および発生量を灰分ベースで単純日換算したものと, それぞれの場所でサンプリングした試料中の Au 濃度を示す。また, 表 4.4.2 には投入物と発生物それぞれの合計値と, 投入物と発生物中に含まれる Au の合計値を計算したものも示す。乾燥污泥, コークスの灰分量は, 括弧内の値は, 投入ベースでの値である。施設 C では湿式電気集塵機から発生するダストは非常に量が少なくサンプリングできなかった。図 4.4.2 に着目すると, 施設 B と同じく溶融排ガス工程を進んでいくごとに温度は徐々に低くなっていくことがわかる。また, 炉内温度は 1400℃と最も高温であり, こ

図 4.4.2 汚泥溶融施設 C のフロー図
表 4.4.2 施設 C の投入物，発生物の各種データ

施設C	項目	灰分量(t/day)	Au濃度(mg/kg)	Au量(g/day)
INPUT	乾燥污泥	4.73(24.4)	0.122	2.97
鉄粉	0.248	0.0387	0.00958
合計	4.98	—	2.98
OUTPUT	スラグ	3.745	3.61	13.5
廃熱ポイラダスト	0.00813	38.7	0.314
スクラバ排水SS	0.00124	43	0.0534
合計	3.75	—	13.9

れは3 施設の中で最も高かった。また, 表4.4.2の各場所で採取される試料ごとのAu濃度と併せて見ていくと, 溶融炉から行程を進んでいくごとに発生物中のAu濃度は高くなる傾向にあり, 溶融炉から発生するスラグの濃度は3.61mg/kgであったが, 産熱ボイラダストの濃度は38.7mg/kgであり, 非常に高濃度でAuが濃縮されていた。さらに, スクラバ排水SS中のAu濃度は43.0mg/kgであり産熱ボイラダストを上回る高濃度でAuが濃縮されていた。

表 4.4.2 の単純日換算の投入量と発生量に関して考察する。施設 C の投入の約 95% は乾燥ケーキの灰分が占めていた。また，発生物に関してはスラグが約 75% を占めていた。物質収支としては，投入量合計が 4.98t に対して発生量合計が 3.75t と概ね収支は合っていた。

Au の物質収支に関しては, 投入物中が約 3g/日, 発生物中が約 14g/日となり, 発生物が投入物の 4 倍以上となった。この原因として, 一番発生物中の Au 量に寄与しているスラグの Au 濃度が採取した部分によってばらつきが大きいことが考えられた。実際に今回 2 回測定で行ったスラグ濃度は相対標準偏差が約 40%であり, これは測定する試料による誤差として他の試料と比べても大きかった。

#### 4.4.3 施設 D

図 4.4.3 に施設 D のフロー図と各場所における温度を示す。今回サンプリングを行ったスクラバ排水のろ過残渣は，湿式 EP，および排煙処理塔において，どちらもほとんど残らなかったため，固形分の Au 濃度は測定できなかった。また，施設から提供されたデータを元に，投入量および発生量を

図 4.4.3 汚泥溶融施設 D のフロー図
表4.4.3 施設Dの投入物，発生物の各種データ

施設D	項目	灰分量(t/day)	Au濃度(mg/kg)	Au量(g/day)
INPUT	乾燥污泥+消石灰	5.84 (26.9)	0.0599	1.61
コークス	0.589 (6.28)	0.0233	0.146
石灰石	0.323	0.0729	0.0421
碎石	0.187	0.139	0.0260
合計	6.94	—	1.83
OUTPUT	炉内ダスト	0.119	2.89	0.345
スラグ	4.25	2.37	10.07
空気予熱器ダスト	0.0203	9.44	0.19
廃熱ポイラーダスト	0.0230	49.8	1.14
廃熱ポイラー整備排水SS	0.00000197	153	0.0003
スクラバ排水(湿式EP)SS	0.0039	N.A.	—
スクラバ排水(排煙処理塔)SS	0.0018	N.A.	—
合計	4.42	—	11.8

灰分ベースで単純日換算したものと, それぞれの場所でサンプリングした試料の Au 濃度を表 4.4.3 に示す。また, 表 4.4.3 には投入物と発生物それぞれの合計値と, 投入物と発生物中に含まれる Au の合計値を計算したものも示す。乾燥污泥, コークスの灰分量は, 括弧内の値は, 投入ベースでの値である。

まず, 投入量と発生量に着目すると, 投入量合計の約 45%を投入乾燥ケーキの灰分が占めていた。また, 発生量に関しては 9 割以上をスラグが占めている。灰分の物質収支は投入量合計約 7t に対して発生量合計が約 4.5t と, 概ね整合していた。また, Au 濃度に関しては炉内ダスト 2.89mg/kg, 空気予熱機ダスト 9.44mg/kg, 産熱ボイラダスト 49.8mg/kg, 産熱ボイラ整備排水中の固形分 153mg/kg となり, 施設 B, C と同じく溶融排ガス処理工程を進むごとに発生物中 Au 濃度が濃縮される傾向となった。

Au の物質収支に関しては, 投入物中が約 1.8g/日, 発生物中が約 12g/日となり, 発生物が投入物の 5 倍以上となった。この原因としては施設 C と同じく, 一番発生物中の Au 量に寄与しているスラグの Au 濃度が採取した部分によってばらつきが大きいことなどであると推測された。

#### 4.4.4 総括

まず, 本項で測定した主要な投入物, 発生物の一日あたりの質量と Au 濃度を整理したものを表4.4.4に示す。施設 B の投入汚泥は発生量, Au 濃度ともに, 乾燥ケーキベースに換算して示している。平均濃度を見ると, 産熱ボイラダストが 41.4mg/kg と一番大きかった。なお, 廃棄物からの金回収

表 4.4.4 主要な投入物，発生物の一日あたりの重量と Au 濃度

発生量(t/日)	濃度(mg/kg)
施設B	施設C	施設D	平均	施設B	施設C	施設D	平均
投入污泥(乾燥ケーキ)	14.6	24.4	26.9	22.0	1.48	0.122	0.0599	0.554
スラグ	5.04	3.75	3.56	4.12	0.428	3.61	2.37	2.14
廃熱ポイラダスト	0.0504	0.00813	0.023	0.0272	35.8	38.7	49.8	41.4
スクラバ排水SS	0.00374	0.00124	0.00587	0.00362	9.82	43.0	-	26.4