廃棄スラグによる土壌酸性度の補正効果

Scientific Reports volume 12、記事番号: 16042 (2022) この記事を引用

1297 アクセス

2 引用

メトリクスの詳細

世界的な傾向は、環境に優しい改良された新素材を見つけることです。 2030アジェンダの持続可能な開発と廃棄物管理法により、環境への影響を引き起こし、埋め立て地での大量のスラグの処分が継続されており、より効果的なリサイクルの必要性が注目されています。 ガラツィ地域では 30 年以上にわたり重工業が操業しており、廃棄スラグを効率的に管理するには生態学的教育が必要です。 農地資源は世界的に問題となっており、この調査研究を通じて、埋め立て地に捨てられた高炉スラグと廃スラグの混合物が土壌の酸性度を改善し、作物の収量を増加させるのに役立つことが示されました。 調査された 3 つの異なるスラグ サンプルの化学的、構造的、形態学的特性が、農業におけるリサイクルのために評価されました。 結果は、埋め立て地に捨てられたスラグ廃棄物と水砕冶金スラグの得られた混合物が、影響を受けた土地を救うのに使用できることを示しました。 そこで、蛍光X線分析装置による元素分析により、土壌・スラグ混合物の組成に最適な重量比を求めた。 得られた混合物は、中酸性土壌に相当する土壌pH = 5.2と、土壌特性を改善するための酸性土壌の改善プロセスに有益な強塩基性として相当するスラグpH = 12.5の間のバランスを示します。

これまでの鉄鋼産業は、環境保護の監視を行わずに特定の品質と量の鉄鋼を生産するように設計されており、その結果、副産物 (スラグ) が大量に増加することになりました。 埋め立て地での大量のスラグの廃棄は環境への影響を引き起こし、より効果的なリサイクルの必要性が注目を集めています1。 さらに、投棄されたスラグで埋め尽くされた土地は、心血管系や呼吸器系の健康問題の観点から人間の健康に悪影響を与える環境要因の重要な汚染源となっている2、3、4。

製鉄所から出るさまざまな廃棄スラグには、高炉スラグ (BFS) およびリンツ・ドナウィッツ (LD) 転炉スラグがあります。 これらのスラグの組成は発生源によって異なりますが、シリカ、アルミナ、鉄、石灰、マグネシアなどの酸化物から構成されています5。 長年にわたり、工業化の急速な成長により、スラグ貯蔵場、占有農地、シルトの堆積した河川に堆積した冶金スラグの量は膨大な量に達しました6。

過去 10 年間にわたり、コストの上昇と埋立地の処理能力の減少を裏付ける環境規制の増加により、鉄鋼業界は廃棄物の処理を最小限に抑え、廃棄スラグの資源回収と再利用の方法を模索する必要に迫られてきました。 現在、高炉や製鉄工程から出るスラグは、セメント、路盤材、地盤改良材、土木資材、肥料などとして市場性のある製品として扱われており、廃棄物として埋立処分されるのはごく一部です。 鉄鋼の製造中には、ステンレス鋼が 1 トン生産されるごとに 1 トンのスラグ廃棄物が生成されます7。 天然資源の節約、CO2 排出量の削減、エネルギー消費量の削減における重要な貢献の 1 つは、リサイクルの実践に基づいた社会を形成するためのスラグの持続可能な使用です。 EU のプログラム HORIZON 2020 の主な目的は、冶金廃棄物から資源を回収してリサイクルし、友好的な生態経済を支援することです8,9,10。

特に、ルーマニア南東部に位置するガラティ最大の総合製鉄工場は、冶金製品製造のリーダーであり、現在の鉄鋼生産能力は年間 300 万トンで、将来的にはその生産量を増加する能力があります。 。 ガラツィ製鉄所は 1968 年からの歴史があり、敷地面積 1,600 ヘクタールで、年間 800 万トンを超える鉄鋼を生産し、従業員数は 12,000 人でした。 ガラティ製鉄所のスラグ集積場は、表面積 110 ヘクタール、占有容量 7,000 万トンのスラグを持っています。 スラグ集積場は2009年に閉鎖されましたが、廃棄スラグはリサイクルされず、現在は高さ60メートルとなっています。