JP3228192B2 - 重金属含有灰の処理方法 - Google Patents
重金属含有灰の処理方法Info
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- JP3228192B2 JP3228192B2 JP22255597A JP22255597A JP3228192B2 JP 3228192 B2 JP3228192 B2 JP 3228192B2 JP 22255597 A JP22255597 A JP 22255597A JP 22255597 A JP22255597 A JP 22255597A JP 3228192 B2 JP3228192 B2 JP 3228192B2
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Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は重金属含有灰の処理
方法に係り、特に、重金属含有灰中の鉛、カドミウムな
どの重金属を安定に固定化（不溶化）してその溶出を確
実に防止する方法に関する。
方法に係り、特に、重金属含有灰中の鉛、カドミウムな
どの重金属を安定に固定化（不溶化）してその溶出を確
実に防止する方法に関する。
【０００２】
【従来の技術】都市ごみや産業廃棄物を焼却プラントで
焼却すると、焼却灰や燃焼廃ガスに同伴して飛灰が発生
する。この飛灰を捕捉するために、従来、バグフィルタ
や電気集塵機が設置され、集塵された飛灰や焼却灰は埋
立てられている。
焼却すると、焼却灰や燃焼廃ガスに同伴して飛灰が発生
する。この飛灰を捕捉するために、従来、バグフィルタ
や電気集塵機が設置され、集塵された飛灰や焼却灰は埋
立てられている。
【０００３】焼却灰にも飛灰にも鉛等の重金属が含まれ
ており、特に飛灰中には重金属が多く含まれている。こ
のため、飛灰は重金属固定化剤を用いて重金属の不溶化
処理、即ち溶出防止処理を行った後、埋め立てや地盤工
事等に適用する必要がある。また、焼却灰は一般に重金
属含有量が少なく、不溶化処理が行われない場合が多い
が、飛灰と同様な不溶化処理が行われることがある。
ており、特に飛灰中には重金属が多く含まれている。こ
のため、飛灰は重金属固定化剤を用いて重金属の不溶化
処理、即ち溶出防止処理を行った後、埋め立てや地盤工
事等に適用する必要がある。また、焼却灰は一般に重金
属含有量が少なく、不溶化処理が行われない場合が多い
が、飛灰と同様な不溶化処理が行われることがある。
【０００４】燃焼廃ガスは、通常、塩化水素、ＳＯｘ、
ＮＯｘ等の酸性ガスを含有しており、これらの酸性ガス
を除去するために、消石灰粉末を集塵前に噴霧する方法
（乾式処理）や、集塵後にアルカリ水溶液で洗煙する方
法（湿式処理）が実施されている。前者の乾式処理の場
合には、過剰に噴霧された強アルカリ性の消石灰が混入
してくるので、飛灰が強アルカリ性となる場合がある。
このため、乾式廃ガス処理が行われている飛灰は一般的
に「アルカリ飛灰」と呼ばれている。
ＮＯｘ等の酸性ガスを含有しており、これらの酸性ガス
を除去するために、消石灰粉末を集塵前に噴霧する方法
（乾式処理）や、集塵後にアルカリ水溶液で洗煙する方
法（湿式処理）が実施されている。前者の乾式処理の場
合には、過剰に噴霧された強アルカリ性の消石灰が混入
してくるので、飛灰が強アルカリ性となる場合がある。
このため、乾式廃ガス処理が行われている飛灰は一般的
に「アルカリ飛灰」と呼ばれている。
【０００５】一方、後者の湿式廃ガス処理が行われてい
る場合には、飛灰は消石灰の噴霧が行われていない条件
下で集塵されているので、多量の消石灰は含まれていな
いところより「中性飛灰」と呼ばれている。中性飛灰は
通常弱酸性であるが、弱アルカリ性になる場合もある。
これは都市ごみや産業廃棄物の焼却炉の場合に、ごみや
産業廃棄物の種類によっては焼却時生成した石灰が飛灰
に同伴するためである。従って、これらの中性飛灰の水
溶出液の液性は、「中性」と呼ばれてはいても、弱酸性
から弱アルカリ性まで、多様である。
る場合には、飛灰は消石灰の噴霧が行われていない条件
下で集塵されているので、多量の消石灰は含まれていな
いところより「中性飛灰」と呼ばれている。中性飛灰は
通常弱酸性であるが、弱アルカリ性になる場合もある。
これは都市ごみや産業廃棄物の焼却炉の場合に、ごみや
産業廃棄物の種類によっては焼却時生成した石灰が飛灰
に同伴するためである。従って、これらの中性飛灰の水
溶出液の液性は、「中性」と呼ばれてはいても、弱酸性
から弱アルカリ性まで、多様である。
【０００６】また、金属の精錬に用いられる電気炉ダス
トの場合には、精錬目的で添加された石灰が飛灰に同伴
して飛灰を弱アルカリ性とすることもある。このよう
に、これら中性飛灰の特性は多様であり、これら中性飛
灰を１０倍重量の水に加えて撹拌して得られる溶出水の
ｐＨは３から１０まで変化し得る。また、中性飛灰は、
同一焼却炉においても経時的に、組成・性状が大きく変
動するという特徴を有する。
トの場合には、精錬目的で添加された石灰が飛灰に同伴
して飛灰を弱アルカリ性とすることもある。このよう
に、これら中性飛灰の特性は多様であり、これら中性飛
灰を１０倍重量の水に加えて撹拌して得られる溶出水の
ｐＨは３から１０まで変化し得る。また、中性飛灰は、
同一焼却炉においても経時的に、組成・性状が大きく変
動するという特徴を有する。
【０００７】この電気炉ダスト及び、飛灰や焼却灰の溶
融炉から排出される溶融飛灰は、特に、鉛やカドミウム
等の重金属を多く含有する傾向にある。
融炉から排出される溶融飛灰は、特に、鉛やカドミウム
等の重金属を多く含有する傾向にある。
【０００８】従来、これらの重金属含有灰の処理方法と
しては、溶融法、セメント固化法、酸抽出法或いはその
他の溶媒による抽出法、薬剤処理法などが提案されてい
るが、設備、運転管理、処理コスト等の面から薬剤処理
法が重視されている。
しては、溶融法、セメント固化法、酸抽出法或いはその
他の溶媒による抽出法、薬剤処理法などが提案されてい
るが、設備、運転管理、処理コスト等の面から薬剤処理
法が重視されている。
【０００９】薬剤処理法としては、重金属含有灰に重金
属固定化剤と水を添加して混練し、重金属を水難溶性の
化合物に変えることによって重金属を不溶化（固定化）
させる方法が一般的に行われている。
属固定化剤と水を添加して混練し、重金属を水難溶性の
化合物に変えることによって重金属を不溶化（固定化）
させる方法が一般的に行われている。
【００１０】この目的で用いられる重金属固定化剤とし
ては、リン酸又はその水溶性塩であるリン酸系化合物と
各種のジチオカルバミン酸である液体キレートとが知ら
れている。
ては、リン酸又はその水溶性塩であるリン酸系化合物と
各種のジチオカルバミン酸である液体キレートとが知ら
れている。
【００１１】例えば、飛灰は飛灰と焼却灰の混合物の水
酸化カルシウムの存在下で特定量の水溶性リン酸又はそ
の塩を添加して、カドミウム及び鉛の溶出を防止する方
法（特公平４−６１７１０号公報）が提案されている。
酸化カルシウムの存在下で特定量の水溶性リン酸又はそ
の塩を添加して、カドミウム及び鉛の溶出を防止する方
法（特公平４−６１７１０号公報）が提案されている。
【００１２】リン酸系重金属固定化剤が中性飛灰に用い
られる場合には従来、アルカリ金属／リン酸のモル比が
１〜４のリン酸塩を灰に対して一定量添加する方法が行
われている。この添加量は予め重金属固定化試験によっ
て設定される。即ち、重金属固定効果がｐＨによって異
なるため、鉛、カドミウムが溶出しにくいｐＨ範囲６〜
１２、が達成されるようにアルカリ金属／リン酸のモル
比と添加量が設定されてきた（特開平７−１５５７２５
号公報）。
られる場合には従来、アルカリ金属／リン酸のモル比が
１〜４のリン酸塩を灰に対して一定量添加する方法が行
われている。この添加量は予め重金属固定化試験によっ
て設定される。即ち、重金属固定効果がｐＨによって異
なるため、鉛、カドミウムが溶出しにくいｐＨ範囲６〜
１２、が達成されるようにアルカリ金属／リン酸のモル
比と添加量が設定されてきた（特開平７−１５５７２５
号公報）。
【００１３】同様に、液体キレートを用いる場合にも効
果がｐＨによって異なり、予め重金属固定化剤試験によ
って設定した一定量を灰に添加する方法が行われてき
た。
果がｐＨによって異なり、予め重金属固定化剤試験によ
って設定した一定量を灰に添加する方法が行われてき
た。
【００１４】
【発明が解決しようとする課題】しかし、上記の従来法
により重金属含有灰の処理を行う場合には、次のような
問題点があった。
により重金属含有灰の処理を行う場合には、次のような
問題点があった。
【００１５】即ち、本発明者らの検討によれば、中性飛
灰は、表１に示す如く、アルカリ飛灰と同様、その組成
・性状が経時的に大きく変動する。このため、従来の方
法では、リン酸系重金属固定化剤を用いても、液体キレ
ートを用いても、一定量の添加では、常時適正なｐＨ範
囲に保つことができない場合がある。このような場合に
は、処理した灰から埋め立て基準値を超えた重金属が溶
出してくることになる。これを避けるために、常時重金
属固定化剤を十分過剰に添加することは、処理コストが
増大し、好ましくない。このため、この変動に対応し
て、重金属固定化剤の添加量の調整が行われてきた。例
えば、リン酸系重金属固定化剤を使用する場合には、灰
の組成・性状の変動に合わせて、アルカリ金属／リン酸
のモル比及び／又は添加量を適宜調整する必要があっ
た。また、液体キレートを使用する場合にも、同様に効
果がｐＨによって異なるので、添加量の調整が必要であ
った。
灰は、表１に示す如く、アルカリ飛灰と同様、その組成
・性状が経時的に大きく変動する。このため、従来の方
法では、リン酸系重金属固定化剤を用いても、液体キレ
ートを用いても、一定量の添加では、常時適正なｐＨ範
囲に保つことができない場合がある。このような場合に
は、処理した灰から埋め立て基準値を超えた重金属が溶
出してくることになる。これを避けるために、常時重金
属固定化剤を十分過剰に添加することは、処理コストが
増大し、好ましくない。このため、この変動に対応し
て、重金属固定化剤の添加量の調整が行われてきた。例
えば、リン酸系重金属固定化剤を使用する場合には、灰
の組成・性状の変動に合わせて、アルカリ金属／リン酸
のモル比及び／又は添加量を適宜調整する必要があっ
た。また、液体キレートを使用する場合にも、同様に効
果がｐＨによって異なるので、添加量の調整が必要であ
った。
【００１６】
【表１】
【００１７】また、従来法により、鉛やカドミウムなど
の重金属を特に多く含有する溶融飛灰又は電気炉ダスト
を処理する場合には、次のような問題があった。
の重金属を特に多く含有する溶融飛灰又は電気炉ダスト
を処理する場合には、次のような問題があった。
【００１８】即ち、キレート剤による方法では、キレー
ト剤は等当量の重金属と反応するため、キレート剤添加
量が多くなり、処理コストが高騰する。また、多量のキ
レート剤を添加した場合でも、苛酷な溶出環境では重金
属の溶出を防止し得ない場合がある。
ト剤は等当量の重金属と反応するため、キレート剤添加
量が多くなり、処理コストが高騰する。また、多量のキ
レート剤を添加した場合でも、苛酷な溶出環境では重金
属の溶出を防止し得ない場合がある。
【００１９】一方、特公平４−６１７１０号公報記載の
水溶性リン酸又はその塩を添加する方法では、ｐＨ調整
のために水酸化カルシウムを用いているが、重金属の溶
出防止効果が最も高いｐＨ範囲に調整するための水酸化
カルシウム添加量の制御が難しく、薬注操作が煩雑であ
るという問題があった。即ち、ｐＨ調整のための添加量
の幅が狭く、水酸化カルシウム添加量がわずかに少なく
ても多くても水溶性リン酸又はその塩による重金属溶出
防止効果が得られず、特に、過剰添加によるｐＨ上昇の
問題がある。
水溶性リン酸又はその塩を添加する方法では、ｐＨ調整
のために水酸化カルシウムを用いているが、重金属の溶
出防止効果が最も高いｐＨ範囲に調整するための水酸化
カルシウム添加量の制御が難しく、薬注操作が煩雑であ
るという問題があった。即ち、ｐＨ調整のための添加量
の幅が狭く、水酸化カルシウム添加量がわずかに少なく
ても多くても水溶性リン酸又はその塩による重金属溶出
防止効果が得られず、特に、過剰添加によるｐＨ上昇の
問題がある。
【００２０】本発明は、灰の組成・性状の経時変動によ
る添加量の調整という問題点を解決し、一定量の薬剤添
加によって常時最適のｐＨ値９〜１０を保持し、処理を
安定化させることで重金属固定化剤の注入管理を簡易化
する重金属含有灰の処理方法を提供することを目的とす
る。
る添加量の調整という問題点を解決し、一定量の薬剤添
加によって常時最適のｐＨ値９〜１０を保持し、処理を
安定化させることで重金属固定化剤の注入管理を簡易化
する重金属含有灰の処理方法を提供することを目的とす
る。
【００２１】本発明はまた、特に、鉛、カドミウム等の
重金属を多く含有する溶融飛灰又は電気炉ダストを容易
かつ低コストで処理して含有される重金属を安定に固定
化し、その溶出を確実に防止することができる溶融飛灰
又は電気炉ダストの処理方法を提供することを目的とす
る。
重金属を多く含有する溶融飛灰又は電気炉ダストを容易
かつ低コストで処理して含有される重金属を安定に固定
化し、その溶出を確実に防止することができる溶融飛灰
又は電気炉ダストの処理方法を提供することを目的とす
る。
【００２２】
【課題を解決するための手段】本発明の重金属含有灰の
処理方法は、重金属含有灰に重金属固定化剤とｐＨ調整
剤とを添加する重金属含有灰の処理方法において、該重
金属固定化剤としてリン酸、リン酸二水素ナトリウム、
リン酸水素二ナトリウム及び液体キレートよりなる群か
ら選ばれる１種又は２種以上を添加し、該ｐＨ調整剤と
して水酸化マグネシウム及び酸化マグネシウムよりなる
群から選ばれる１種又は２種を添加し、カルシウム化合
物を添加しないことを特徴とする。
処理方法は、重金属含有灰に重金属固定化剤とｐＨ調整
剤とを添加する重金属含有灰の処理方法において、該重
金属固定化剤としてリン酸、リン酸二水素ナトリウム、
リン酸水素二ナトリウム及び液体キレートよりなる群か
ら選ばれる１種又は２種以上を添加し、該ｐＨ調整剤と
して水酸化マグネシウム及び酸化マグネシウムよりなる
群から選ばれる１種又は２種を添加し、カルシウム化合
物を添加しないことを特徴とする。
【００２３】このように、ｐＨ調整剤として、弱アルカ
リ性でかつｐＨ緩衝力の強い中和剤を用いることによっ
て、重金属固定化剤の効果が安定化し、固定化のための
処理操作を簡易化することができる。
リ性でかつｐＨ緩衝力の強い中和剤を用いることによっ
て、重金属固定化剤の効果が安定化し、固定化のための
処理操作を簡易化することができる。
【００２４】この重金属含有灰としては、都市ごみ又は
産業廃棄物焼却炉の中性飛灰、又は焼却灰、或いは、溶
融炉の中性飛灰又は製鋼電気炉の中性飛灰（ダスト）が
挙げられる。
産業廃棄物焼却炉の中性飛灰、又は焼却灰、或いは、溶
融炉の中性飛灰又は製鋼電気炉の中性飛灰（ダスト）が
挙げられる。
【００２５】本発明の重金属含有灰の処理方法の好まし
い一実施態様は、重金属含有灰に重金属固定化剤とｐＨ
調整剤とを添加する重金属含有灰の処理方法において、
該重金属含有灰が溶融飛灰又は電気炉ダストであり、重
金属固定化剤としてリン酸、リン酸二水素ナトリウム及
びリン酸水素二ナトリウムよりなる群から選ばれる１種
又は２種以上を用い、ｐＨ調整剤として水酸化マグネシ
ウムを用いることである。
い一実施態様は、重金属含有灰に重金属固定化剤とｐＨ
調整剤とを添加する重金属含有灰の処理方法において、
該重金属含有灰が溶融飛灰又は電気炉ダストであり、重
金属固定化剤としてリン酸、リン酸二水素ナトリウム及
びリン酸水素二ナトリウムよりなる群から選ばれる１種
又は２種以上を用い、ｐＨ調整剤として水酸化マグネシ
ウムを用いることである。
【００２６】本発明は、従来の問題点を解決すべく、リ
ン酸又はその水溶性塩等の重金属固定化剤とｐＨ調整剤
とを併用して、鉛、カドミウムを特に多く含む溶融飛灰
又は電気炉ダストや各種の重金属含有灰（以下、これら
を「原灰」と称する場合がある。）を処理するに当り、
重金属固定化剤による重金属溶出防止効果を最大限に発
揮し得るｐＨ範囲及びこのｐＨ範囲に容易に調整するこ
とができるｐＨ調整剤について検討した結果、重金属固
定化剤による重金属溶出防止効果は、飛灰及び電気炉ダ
ストの場合にはｐＨ８．５〜１０の範囲で最も高く、ま
た、溶融飛灰の場合にはｐＨ９〜１０の範囲で最も高
く、また、このｐＨ範囲に調整するためには、水酸化マ
グネシウム（Ｍｇ（ＯＨ）２）、酸化マグネシウム（Ｍ
ｇＯ）が有効であるとの知見を得、この知見に基いて達
成されたものである。
ン酸又はその水溶性塩等の重金属固定化剤とｐＨ調整剤
とを併用して、鉛、カドミウムを特に多く含む溶融飛灰
又は電気炉ダストや各種の重金属含有灰（以下、これら
を「原灰」と称する場合がある。）を処理するに当り、
重金属固定化剤による重金属溶出防止効果を最大限に発
揮し得るｐＨ範囲及びこのｐＨ範囲に容易に調整するこ
とができるｐＨ調整剤について検討した結果、重金属固
定化剤による重金属溶出防止効果は、飛灰及び電気炉ダ
ストの場合にはｐＨ８．５〜１０の範囲で最も高く、ま
た、溶融飛灰の場合にはｐＨ９〜１０の範囲で最も高
く、また、このｐＨ範囲に調整するためには、水酸化マ
グネシウム（Ｍｇ（ＯＨ）２）、酸化マグネシウム（Ｍ
ｇＯ）が有効であるとの知見を得、この知見に基いて達
成されたものである。
【００２７】本発明においては、重金属固定化剤として
用いるリン酸（Ｈ３ＰＯ４）、リン酸二水素ナトリウム
（ＮａＨ２ＰＯ４）、リン酸水素二ナトリウム（Ｎａ２
ＨＰＯ４）からリン酸イオン（ＰＯ４ ３−）が遊離し、
これが原灰中のカチオン、アニオン成分と結合して鉛ヒ
ドロキシアパタイト（Ｐｂ５（ＰＯ４）３ＯＨ）や鉛ク
ロロピロモルファイト（Ｐｂ５（ＰＯ４）３Ｃｌ）など
の難溶性化合物を形成することで、その溶出を防止す
る。
用いるリン酸（Ｈ３ＰＯ４）、リン酸二水素ナトリウム
（ＮａＨ２ＰＯ４）、リン酸水素二ナトリウム（Ｎａ２
ＨＰＯ４）からリン酸イオン（ＰＯ４ ３−）が遊離し、
これが原灰中のカチオン、アニオン成分と結合して鉛ヒ
ドロキシアパタイト（Ｐｂ５（ＰＯ４）３ＯＨ）や鉛ク
ロロピロモルファイト（Ｐｂ５（ＰＯ４）３Ｃｌ）など
の難溶性化合物を形成することで、その溶出を防止す
る。
【００２８】このような溶出防止効果が最も有効に発揮
されるｐＨ範囲はｐＨ９〜１０であるが、本発明におい
てｐＨ調整剤として用いるＭｇ（ＯＨ）２，ＭｇＯは、
このｐＨ範囲でのｐＨ緩衝性により、原灰の種類に応じ
て最も好ましいｐＨ範囲に容易にｐＨ調整することがで
きる。
されるｐＨ範囲はｐＨ９〜１０であるが、本発明におい
てｐＨ調整剤として用いるＭｇ（ＯＨ）２，ＭｇＯは、
このｐＨ範囲でのｐＨ緩衝性により、原灰の種類に応じ
て最も好ましいｐＨ範囲に容易にｐＨ調整することがで
きる。
【００２９】
【発明の実施の形態】以下に本発明を詳細に説明する。
【００３０】本発明の方法においては、原灰に、重金属
固定化剤として、Ｈ３ＰＯ４等のリン酸，リン酸二水素
ナトリウム（ＮａＨ ２ ＰＯ ４ ），リン酸水素二ナトリウ
ム（Ｎａ ２ ＨＰＯ ４ ）の１種又は２種以上（以下「リン
酸系重金属固定化剤」と称する場合がある。）、或い
は、各種のジチオカルバミン酸又はその水溶性塩等の１
種又は２種以上の液体キレートを添加し、また、ｐＨ調
整剤としてＭｇ（ＯＨ）２，ＭｇＯの１種又は２種以上
を添加して混合する。
固定化剤として、Ｈ３ＰＯ４等のリン酸，リン酸二水素
ナトリウム（ＮａＨ ２ ＰＯ ４ ），リン酸水素二ナトリウ
ム（Ｎａ ２ ＨＰＯ ４ ）の１種又は２種以上（以下「リン
酸系重金属固定化剤」と称する場合がある。）、或い
は、各種のジチオカルバミン酸又はその水溶性塩等の１
種又は２種以上の液体キレートを添加し、また、ｐＨ調
整剤としてＭｇ（ＯＨ）２，ＭｇＯの１種又は２種以上
を添加して混合する。
【００３１】原灰に対する重金属固定化剤の添加量は、
通常、原灰１００重量部に対して１〜２５重量部、望ま
しくは５〜２０重量部である。なお、上記リン酸系重金
属固定化剤及び液体キレートは各々単独で用いても２種
以上を併用しても良い。
通常、原灰１００重量部に対して１〜２５重量部、望ま
しくは５〜２０重量部である。なお、上記リン酸系重金
属固定化剤及び液体キレートは各々単独で用いても２種
以上を併用しても良い。
【００３２】特に、原灰が溶融飛灰又は電気炉ダストで
ある場合、上記リン酸系重金属固定化剤を原灰１００重
量部に対してＨ３ＰＯ４換算量で１〜２５重量部、特に
５〜２０重量部とするのが好ましい。
ある場合、上記リン酸系重金属固定化剤を原灰１００重
量部に対してＨ３ＰＯ４換算量で１〜２５重量部、特に
５〜２０重量部とするのが好ましい。
【００３３】一方、Ｍｇ（ＯＨ）２，ＭｇＯのｐＨ調整
剤は、処理物の溶出液のｐＨが９〜１０となるように添
加するが、本発明で用いるｐＨ調整剤は、そのｐＨ緩衝
性により、幅広い添加量で容易にｐＨ９〜１０に調整す
ることができる。これらのｐＨ調整剤は、原灰１００重
量部に対して１〜６０重量部、特に１〜４０重量部添加
して、当該ｐＨに調整するのが好ましい。
剤は、処理物の溶出液のｐＨが９〜１０となるように添
加するが、本発明で用いるｐＨ調整剤は、そのｐＨ緩衝
性により、幅広い添加量で容易にｐＨ９〜１０に調整す
ることができる。これらのｐＨ調整剤は、原灰１００重
量部に対して１〜６０重量部、特に１〜４０重量部添加
して、当該ｐＨに調整するのが好ましい。
【００３４】本発明の方法は、原灰に重金属固定化剤及
びｐＨ調整剤を添加して水で混練することにより実施さ
れるが、この場合、水の添加量は混練作業性の面から適
宜決定され、一般には原灰１００重量部に対して１０〜
４０重量部とされる。この場合、水、重金属固定化剤及
びｐＨ調整剤の添加順序や添加形態に特に制限はなく、
これらは別々に添加しても良く、水と重金属固定化剤は
重金属固定化剤の水溶液として添加しても良い。また、
ｐＨ調整剤は粉末のまま添加しても良く、水スラリーと
して或いは重金属固定化剤水溶液のスラリーとして添加
しても良い。
びｐＨ調整剤を添加して水で混練することにより実施さ
れるが、この場合、水の添加量は混練作業性の面から適
宜決定され、一般には原灰１００重量部に対して１０〜
４０重量部とされる。この場合、水、重金属固定化剤及
びｐＨ調整剤の添加順序や添加形態に特に制限はなく、
これらは別々に添加しても良く、水と重金属固定化剤は
重金属固定化剤の水溶液として添加しても良い。また、
ｐＨ調整剤は粉末のまま添加しても良く、水スラリーと
して或いは重金属固定化剤水溶液のスラリーとして添加
しても良い。
【００３５】
【実施例】［実施例１〜８及びそれに対する比較例１〜
１１］ 以下の実施例１〜８及び比較例１〜１１で原灰として用
いた都市ごみの清掃工場焼却設備で発生した溶融飛灰
（原灰Ａ）及び製鋼会社電気炉で発生したダスト（原灰
Ｂ）の重金属含有量は、下記表２に示す通りである。
１１］ 以下の実施例１〜８及び比較例１〜１１で原灰として用
いた都市ごみの清掃工場焼却設備で発生した溶融飛灰
（原灰Ａ）及び製鋼会社電気炉で発生したダスト（原灰
Ｂ）の重金属含有量は、下記表２に示す通りである。
【００３６】
【表２】
【００３７】実施例１〜４，比較例１〜１０ 原灰Ａ１００重量部にＮａ２ＨＰＯ４を１２重量部（Ｈ
３ＰＯ４として８重量部）添加し、更に、Ｍｇ（ＯＨ）
２ 又はＣａ（ＯＨ）２を表３に示す所定量添加した後
（比較例１では添加せず）、水２０重量部を添加して小
型混練機で混練した。
３ＰＯ４として８重量部）添加し、更に、Ｍｇ（ＯＨ）
２ 又はＣａ（ＯＨ）２を表３に示す所定量添加した後
（比較例１では添加せず）、水２０重量部を添加して小
型混練機で混練した。
【００３８】得られた混練物について、環境庁告示１３
号試験に準じた溶出試験を行い、結果を表３に示した。
号試験に準じた溶出試験を行い、結果を表３に示した。
【００３９】また、Ｍｇ（ＯＨ） ２ の添加量と溶出液の
ｐＨとの関係を図１に示した。
ｐＨとの関係を図１に示した。
【００４０】
【表３】
【００４１】また、原灰Ａ１００重量部に水２０重量部
を添加して混練したもの（比較例６）、及び、三洋化成
工業（株）製のジチオカルバミン酸系キレート剤を表４
に示す量添加し、更に水２０重量部を添加して混練した
もの（比較例７〜１０）についても同様に溶出試験を行
い、結果を表４に示した。
を添加して混練したもの（比較例６）、及び、三洋化成
工業（株）製のジチオカルバミン酸系キレート剤を表４
に示す量添加し、更に水２０重量部を添加して混練した
もの（比較例７〜１０）についても同様に溶出試験を行
い、結果を表４に示した。
【００４２】
【表４】
【００４３】表３及び図１より、ｐＨ調整剤としてＭｇ
（ＯＨ） ２ を４０重量部添加することで容易にｐＨを１
０前後に調整することができ、リン酸系重金属固定化剤
の固定化効果が有効に発揮され、少量のリン酸系重金属
固定化剤によりＰｂの溶出を０．０５ｍｇ／Ｌ未満に防
止することができることがわかる。なお、ｐＨ調整剤と
してＣａ（ＯＨ）２を用いる場合には、Ｃａ（ＯＨ）２
の添加量によりｐＨが大きく変化し、注入制御が難し
い。
（ＯＨ） ２ を４０重量部添加することで容易にｐＨを１
０前後に調整することができ、リン酸系重金属固定化剤
の固定化効果が有効に発揮され、少量のリン酸系重金属
固定化剤によりＰｂの溶出を０．０５ｍｇ／Ｌ未満に防
止することができることがわかる。なお、ｐＨ調整剤と
してＣａ（ＯＨ）２を用いる場合には、Ｃａ（ＯＨ）２
の添加量によりｐＨが大きく変化し、注入制御が難し
い。
【００４４】また、表４より市販キレート剤により鉛の
溶出を防止するためには、原灰１００重量部に対して２
０重量部の市販キレート剤が必要となり、処理コストが
高騰することが予想される。
溶出を防止するためには、原灰１００重量部に対して２
０重量部の市販キレート剤が必要となり、処理コストが
高騰することが予想される。
【００４５】更に、実施例３及び比較例１，６〜１０で
得られた混練物を、酸性雨等の苛酷な溶出環境を想定し
たオランダのトータルアベイラビリティ法（ＮＥＮ７３
４１）による溶出試験に供し、溶出液中のＰｂ濃度を測
定し、処理灰重量当りのＰｂ溶出量を求め、結果を表５
に示した。
得られた混練物を、酸性雨等の苛酷な溶出環境を想定し
たオランダのトータルアベイラビリティ法（ＮＥＮ７３
４１）による溶出試験に供し、溶出液中のＰｂ濃度を測
定し、処理灰重量当りのＰｂ溶出量を求め、結果を表５
に示した。
【００４６】
【表５】
【００４７】表５より、市販キレート剤では、苛酷な溶
出環境では鉛の溶出を防止し得ないことがわかる。
出環境では鉛の溶出を防止し得ないことがわかる。
【００４８】これに対し、本発明の方法によれば、日本
の溶出試験方法である環境庁告示１３号試験での埋立地
の溶出基準値を満足するだけではなく、厳しい溶出環境
においても重金属の溶出を防止することができる。
の溶出試験方法である環境庁告示１３号試験での埋立地
の溶出基準値を満足するだけではなく、厳しい溶出環境
においても重金属の溶出を防止することができる。
【００４９】実施例５〜８，比較例１１ 原灰Ｂ１００重量部にＮａ２ＨＰＯ４を５重量部添加
し、更に、Ｍｇ（ＯＨ） ２ を表６に示す所定量添加した
後（比較例１１では添加せず）、水１０重量部を添加し
て小型混練機で混練した。
し、更に、Ｍｇ（ＯＨ） ２ を表６に示す所定量添加した
後（比較例１１では添加せず）、水１０重量部を添加し
て小型混練機で混練した。
【００５０】得られた混練物について、環境庁告示１３
号試験に準じた溶出試験を行い、結果を表６に示した。
号試験に準じた溶出試験を行い、結果を表６に示した。
【００５１】また、Ｍｇ（ＯＨ） ２ の添加量と溶出液の
ｐＨとの関係を図２に示した。
ｐＨとの関係を図２に示した。
【００５２】
【表６】
【００５３】表６及び図２より、ｐＨ調整剤としてＭｇ
（ＯＨ） ２ を１０重量部程度添加することで容易にｐＨ
を約９〜９．５に調整することができ、リン酸系重金属
固定化剤による固定化効果でＰｂの溶出を０．０５ｍｇ
／Ｌ未満に防止することができることがわかる。
（ＯＨ） ２ を１０重量部程度添加することで容易にｐＨ
を約９〜９．５に調整することができ、リン酸系重金属
固定化剤による固定化効果でＰｂの溶出を０．０５ｍｇ
／Ｌ未満に防止することができることがわかる。
【００５４】［実施例９〜２９及びそれに対する比較例
１２〜１９］ 以下の実施例９〜２９及び比較例１２〜１９で原灰とし
て用いた産業廃棄物工場より発生した一般焼却飛灰（原
灰Ｃ、原灰Ｅ）及び製鋼会社の電気炉飛灰（ダスト）
（原灰Ｄ）の重金属含有量は、下記表７に示す通りであ
る。
１２〜１９］ 以下の実施例９〜２９及び比較例１２〜１９で原灰とし
て用いた産業廃棄物工場より発生した一般焼却飛灰（原
灰Ｃ、原灰Ｅ）及び製鋼会社の電気炉飛灰（ダスト）
（原灰Ｄ）の重金属含有量は、下記表７に示す通りであ
る。
【００５５】
【表７】
【００５６】実施例９〜１１，比較例１２ 原灰Ｃ１００重量部にＨ３ＰＯ４を２．５重量部添加
し、更に、Ｍｇ（ＯＨ） ２ を表８に示す所定量添加した
後（比較例１２では添加せず）、水３０重量部を添加し
て小型混練機で混練した。
し、更に、Ｍｇ（ＯＨ） ２ を表８に示す所定量添加した
後（比較例１２では添加せず）、水３０重量部を添加し
て小型混練機で混練した。
【００５７】得られた混練物について、環境庁告示１３
号試験に準じた溶出試験を行い、結果を表８に示した。
号試験に準じた溶出試験を行い、結果を表８に示した。
【００５８】
【表８】
【００５９】表８に示されるように、ｐＨ調整剤として
Ｍｇ（ＯＨ）２を１０重量部程度添加することにより、
溶出液のｐＨを９付近に調整することができ、Ｐｂの溶
出値を０．０５ｍｇ／Ｌ未満に抑えることができた。
Ｍｇ（ＯＨ）２を１０重量部程度添加することにより、
溶出液のｐＨを９付近に調整することができ、Ｐｂの溶
出値を０．０５ｍｇ／Ｌ未満に抑えることができた。
【００６０】実施例１２〜１８，比較例１３ 原灰Ｄ１００重量部にＮａ２ＨＰＯ４を５重量部（Ｈ３
ＰＯ４として３．５重量部）添加し、更に、Ｍｇ（Ｏ
Ｈ）２ 又はＭｇＯを表９に示す所定量添加した後（比較
例１３では添加せず）、水１０重量部を添加して小型混
練機で混練した。
ＰＯ４として３．５重量部）添加し、更に、Ｍｇ（Ｏ
Ｈ）２ 又はＭｇＯを表９に示す所定量添加した後（比較
例１３では添加せず）、水１０重量部を添加して小型混
練機で混練した。
【００６１】得られた混練物について、環境庁告示１３
号試験に準じた溶出試験を行い、結果を表９に示した。
号試験に準じた溶出試験を行い、結果を表９に示した。
【００６２】
【表９】
【００６３】表９に示されるように、ｐＨ調整剤として
Ｍｇ（ＯＨ）２ 又はＭｇＯを５重量部以上添加すること
により、溶出液のｐＨを９．５付近に調整することがで
き、Ｐｂの溶出値を０．０５ｍｇ／Ｌ未満に抑えること
ができた。
Ｍｇ（ＯＨ）２ 又はＭｇＯを５重量部以上添加すること
により、溶出液のｐＨを９．５付近に調整することがで
き、Ｐｂの溶出値を０．０５ｍｇ／Ｌ未満に抑えること
ができた。
【００６４】実施例１９〜２６，比較例１４ 原灰Ａ１００重量部に液体キレート（ジエチルジチオカ
ルバミン酸（純分３５重量％））を２重量部添加し、更
に、Ｍｇ（ＯＨ）２ 又はＭｇＯを表１０に示す所定量添
加した後（比較例１４では添加せず）、水３０重量部を
添加して小型混練機で混練した。
ルバミン酸（純分３５重量％））を２重量部添加し、更
に、Ｍｇ（ＯＨ）２ 又はＭｇＯを表１０に示す所定量添
加した後（比較例１４では添加せず）、水３０重量部を
添加して小型混練機で混練した。
【００６５】得られた混練物について、環境庁告示１３
号試験に準じた溶出試験を行い、結果を表１０に示し
た。
号試験に準じた溶出試験を行い、結果を表１０に示し
た。
【００６６】
【表１０】
【００６７】表１０に示されるように、ｐＨ調整剤とし
てＭｇ（ＯＨ）２又はＭｇＯを５重量部以上添加するこ
とにより、溶出液のｐＨを９．０〜９．５に調整するこ
とができ、Ｐｂの溶出値を０．０５ｍｇ／Ｌ未満に抑え
ることができた。
てＭｇ（ＯＨ）２又はＭｇＯを５重量部以上添加するこ
とにより、溶出液のｐＨを９．０〜９．５に調整するこ
とができ、Ｐｂの溶出値を０．０５ｍｇ／Ｌ未満に抑え
ることができた。
【００６８】実施例２７〜２９，比較例１５〜１９ 原灰Ｅ１００重量部にＮａ２ＨＰＯ４とＭｇ（ＯＨ） ２
とを表１１に示す所定量添加した後（ただし、比較例１
５では無添加、比較例１６〜１９ではＮａ ２ ＨＰＯ ４ の
み添加）、水３０重量部を添加して小型混練機で混練し
た。
とを表１１に示す所定量添加した後（ただし、比較例１
５では無添加、比較例１６〜１９ではＮａ ２ ＨＰＯ ４ の
み添加）、水３０重量部を添加して小型混練機で混練し
た。
【００６９】得られた混練物について、環境庁告示１３
号試験に準じた溶出試験を行い、結果を表１１に示し
た。
号試験に準じた溶出試験を行い、結果を表１１に示し
た。
【００７０】
【表１１】
【００７１】表１１に示されるように、Ｎａ２ＨＰＯ４
単独処理の場合には、５重量部の添加では添加量が不足
し、溶出液のｐＨが低すぎ、添加量が２０重量部では過
剰添加となり、ｐＨが高すぎ、共にＰｂの固定化効果が
不十分となる場合があることがわかる。これに対して、
Ｍｇ（ＯＨ）２５重量部以上を併用すれば、Ｎａ２ＨＰ
Ｏ４５重量部の添加によって、ｐＨが約９〜１０に保持
され、安定したＰｂの固定化効果が得られる。
単独処理の場合には、５重量部の添加では添加量が不足
し、溶出液のｐＨが低すぎ、添加量が２０重量部では過
剰添加となり、ｐＨが高すぎ、共にＰｂの固定化効果が
不十分となる場合があることがわかる。これに対して、
Ｍｇ（ＯＨ）２５重量部以上を併用すれば、Ｎａ２ＨＰ
Ｏ４５重量部の添加によって、ｐＨが約９〜１０に保持
され、安定したＰｂの固定化効果が得られる。
【００７２】
【発明の効果】以上詳述した通り、本発明の重金属含有
灰の処理方法によれば、次のような効果が奏される。
灰の処理方法によれば、次のような効果が奏される。
【００７３】 灰の性状が変動しても、安定した重金
属固定効果が得られる。 重金属固定化剤のみで処理
する場合に必要な、灰の性状変化に対応した重金属固定
化剤の組成又は添加量の調整が不要になり、重金属の不
溶化処理操作が簡単になる。 重金属固定化剤の過剰
添加の必要がなくなり、重金属の不溶化処理コストが低
減できる。
属固定効果が得られる。 重金属固定化剤のみで処理
する場合に必要な、灰の性状変化に対応した重金属固定
化剤の組成又は添加量の調整が不要になり、重金属の不
溶化処理操作が簡単になる。 重金属固定化剤の過剰
添加の必要がなくなり、重金属の不溶化処理コストが低
減できる。
【００７４】特に、下記効果のもとに、鉛、カドミウム
などの重金属を多く含有する溶融飛灰又は電気炉ダスト
中の重金属を安定に固定化してその溶出を確実に防止す
ることができる。
などの重金属を多く含有する溶融飛灰又は電気炉ダスト
中の重金属を安定に固定化してその溶出を確実に防止す
ることができる。
【００７５】 重金属固定化剤による溶出防止効果を
有効に発揮させることができる。 より、重金属固
定化剤添加量が少なくて足り、処理コストの低減を図る
ことができる。 ｐＨ調整剤がｐＨ９〜１０でｐＨ緩
衝性を有するため、過剰添加によるｐＨ上昇の問題がな
いことから、煩雑な注入量管理が不要となる。 ｐＨ
調整剤によるｐＨ緩衝性と重金属固定化剤による固定化
効果で苛酷な溶出環境においても重金属の溶出を確実に
防止することができる。
有効に発揮させることができる。 より、重金属固
定化剤添加量が少なくて足り、処理コストの低減を図る
ことができる。 ｐＨ調整剤がｐＨ９〜１０でｐＨ緩
衝性を有するため、過剰添加によるｐＨ上昇の問題がな
いことから、煩雑な注入量管理が不要となる。 ｐＨ
調整剤によるｐＨ緩衝性と重金属固定化剤による固定化
効果で苛酷な溶出環境においても重金属の溶出を確実に
防止することができる。
【図１】実施例１〜４及び比較例１におけるｐＨ調整剤
の添加量とｐＨとの関係を示すグラフである。
の添加量とｐＨとの関係を示すグラフである。
【図２】実施例５〜８及び比較例１１におけるｐＨ調整
剤の添加量とｐＨとの関係を示すグラフである。
剤の添加量とｐＨとの関係を示すグラフである。
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (56)参考文献 特開 平８−52446（ＪＰ，Ａ) 特開 平８−173929（ＪＰ，Ａ) 特開 平１−262978（ＪＰ，Ａ) 国際公開96／19263（ＷＯ，Ａ１) (58)調査した分野(Int.Cl.7，ＤＢ名) B09B 3/00 304 A62D 3/00 C09K 3/00
Claims (3)
- 【請求項１】 重金属含有灰に重金属固定化剤とｐＨ調
整剤とを添加する重金属含有灰の処理方法において、該重金属固定化剤としてリン酸、リン酸二水素ナトリウ
ム、リン酸水素二ナトリウム及び液体キレートよりなる
群から選ばれる１種又は２種以上を添加し、 該ｐＨ調整剤として水酸化マグネシウム及び酸化マグネ
シウムよりなる群から選ばれる１種又は２種を添加し、 カルシウム化合物を添加しない ことを特徴とする重金属
含有灰の処理方法。 - 【請求項２】 請求項１の方法において、該重金属含有
灰が、都市ごみ又は産業廃棄物焼却炉の中性飛灰、溶融
炉灰又は製鋼電気炉の中性飛灰或いは、都市ごみ又は産
業廃棄物焼却炉の焼却灰であることを特徴とする重金属
含有灰の処理方法。 - 【請求項３】 請求項１又は２の方法において、ｐＨ
８．５以上となるように該ｐＨ調整剤を添加することを
特徴とする重金属含有灰の処理方法。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP22255597A JP3228192B2 (ja) | 1996-08-19 | 1997-08-19 | 重金属含有灰の処理方法 |
Applications Claiming Priority (3)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP8-217188 | 1996-08-19 | ||
| JP21718896 | 1996-08-19 | ||
| JP22255597A JP3228192B2 (ja) | 1996-08-19 | 1997-08-19 | 重金属含有灰の処理方法 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH10113641A JPH10113641A (ja) | 1998-05-06 |
| JP3228192B2 true JP3228192B2 (ja) | 2001-11-12 |
Family
ID=26521874
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP22255597A Expired - Lifetime JP3228192B2 (ja) | 1996-08-19 | 1997-08-19 | 重金属含有灰の処理方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP3228192B2 (ja) |
Families Citing this family (7)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2001334227A (ja) * | 2000-05-26 | 2001-12-04 | Okutama Kogyo Co Ltd | 重金属含有廃棄物の安定化処理方法 |
| FR2817858B1 (fr) * | 2000-12-13 | 2003-02-07 | Solvay | Procede pour l'inertage d'une cendre, pouzzolane artificielle obtenue au moyen dudit procede |
| KR20030043309A (ko) * | 2001-11-27 | 2003-06-02 | 장영옥 | 소각 비산재 속에 함유되어 있는 중금속을 안정화하는 방법 |
| KR100442924B1 (ko) * | 2001-12-03 | 2004-08-02 | 장영옥 | 중금속 안정화제 및 이를 이용하여 중금속 함유 폐기물을안정화하는 방법 |
| JP3980533B2 (ja) * | 2003-07-11 | 2007-09-26 | 株式会社竹中工務店 | 有害金属汚染廃棄物からの有害金属の溶出防止方法 |
| JP4821109B2 (ja) * | 2004-11-08 | 2011-11-24 | 栗田工業株式会社 | 重金属含有灰の処理方法 |
| JP4893059B2 (ja) * | 2006-03-28 | 2012-03-07 | 栗田工業株式会社 | 焼却施設の排ガスおよび飛灰の処理方法 |
Citations (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| WO1996019263A1 (en) | 1994-12-21 | 1996-06-27 | Conversion Systems, Inc. | Buffering of cementitious hazardous waste compositions containing electric arc furnace dust |
-
1997
- 1997-08-19 JP JP22255597A patent/JP3228192B2/ja not_active Expired - Lifetime
Patent Citations (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| WO1996019263A1 (en) | 1994-12-21 | 1996-06-27 | Conversion Systems, Inc. | Buffering of cementitious hazardous waste compositions containing electric arc furnace dust |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPH10113641A (ja) | 1998-05-06 |
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