JPH0716599A - 有害重金属等含有廃棄物の無害化安定化処理方法 - Google Patents
有害重金属等含有廃棄物の無害化安定化処理方法Info
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- JPH0716599A JPH0716599A JP5147600A JP14760093A JPH0716599A JP H0716599 A JPH0716599 A JP H0716599A JP 5147600 A JP5147600 A JP 5147600A JP 14760093 A JP14760093 A JP 14760093A JP H0716599 A JPH0716599 A JP H0716599A
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- Y02E50/30—Fuel from waste, e.g. synthetic alcohol or diesel
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- Processing Of Solid Wastes (AREA)
- Treatment Of Sludge (AREA)
Abstract
(57)【要約】
【目的】 有害重金属などを含む燃えがら、ダスト類及
び汚泥、廃液等をセメントによって無害化、安定化する
ことを目的とする。 【構成】 セメントに砂利、砂を混入し水を加えて水和
させ、再度、砂利、砂からセメント分を分離し、乾燥す
ることによって低ｐＨ化（１０程度）させた未水和を含
む水和セメント（ＯＣ）を得る。これにアルミナセメン
トを混入したものを主成分とする固化材を用い、有害重
金属などを含む燃えがら、ダスト類及び汚泥等と共に混
合し固化することにより、その重金属類を吸着し、有害
物を封じ込め無害化、安定化を図るものである。
び汚泥、廃液等をセメントによって無害化、安定化する
ことを目的とする。 【構成】 セメントに砂利、砂を混入し水を加えて水和
させ、再度、砂利、砂からセメント分を分離し、乾燥す
ることによって低ｐＨ化（１０程度）させた未水和を含
む水和セメント（ＯＣ）を得る。これにアルミナセメン
トを混入したものを主成分とする固化材を用い、有害重
金属などを含む燃えがら、ダスト類及び汚泥等と共に混
合し固化することにより、その重金属類を吸着し、有害
物を封じ込め無害化、安定化を図るものである。
Description
【０００１】
【産業上の利用分野】主として、「廃棄物の清掃及び処
理に関する法律」にいう有害性を有する燃えがら、ダス
ト類、汚泥など及び原子炉操業による液状廃棄物を最終
的に自然界に還元するためのセメント固化体への包埋に
よる無害化、安定化処理に関する。
理に関する法律」にいう有害性を有する燃えがら、ダス
ト類、汚泥など及び原子炉操業による液状廃棄物を最終
的に自然界に還元するためのセメント固化体への包埋に
よる無害化、安定化処理に関する。
【０００２】
【従来の技術】有害性の重金属含有廃棄物を最終的に自
然界に還元するために必要な安定化あるいは無害化の方
法には、セメントに包埋固化する方法や、ガラス化して
包埋する方法などがあるが、セメント固化による埋立て
が現在、有効な手段の一つとして最も多く実施されてい
る。
然界に還元するために必要な安定化あるいは無害化の方
法には、セメントに包埋固化する方法や、ガラス化して
包埋する方法などがあるが、セメント固化による埋立て
が現在、有効な手段の一つとして最も多く実施されてい
る。
【０００３】一般にセメント固化による有害物質の無害
化、安定化処理は、ポルトランドセメントが水和作用に
よって消石灰を生成し、高アルカリ性（ｐＨ＝１２〜１
３）を示すことを利用して不溶性の金属水酸化物を生成
させること、セメントの主成分であるケイ酸三石灰、ケ
イ酸二石灰、アルミン酸三石灰が水と混和することによ
って水和物を形成し、その水和生成物の表面電荷と重金
属イオンの相互作用による吸着現象が起きること及び、
その吸着作用と並行して水和物中のイオンあるいは基と
重金属イオンの置換が行われること、によるものであ
る。また、セメントは水和の進行に伴って透水係数が下
がり岩石の値に近づく。したがって、時間と共に溶出が
減少する傾向にあり、重金属類などの物理的封じ込めの
目的が果たされる。しかし、水和と共に遊離石灰が増え
高アルカリ性（ｐＨ１３程度）になった場合には不溶化
した水酸化物（鉛、六価クロムなど）及びシアンが再溶
出するという不安定要素がある。
化、安定化処理は、ポルトランドセメントが水和作用に
よって消石灰を生成し、高アルカリ性（ｐＨ＝１２〜１
３）を示すことを利用して不溶性の金属水酸化物を生成
させること、セメントの主成分であるケイ酸三石灰、ケ
イ酸二石灰、アルミン酸三石灰が水と混和することによ
って水和物を形成し、その水和生成物の表面電荷と重金
属イオンの相互作用による吸着現象が起きること及び、
その吸着作用と並行して水和物中のイオンあるいは基と
重金属イオンの置換が行われること、によるものであ
る。また、セメントは水和の進行に伴って透水係数が下
がり岩石の値に近づく。したがって、時間と共に溶出が
減少する傾向にあり、重金属類などの物理的封じ込めの
目的が果たされる。しかし、水和と共に遊離石灰が増え
高アルカリ性（ｐＨ１３程度）になった場合には不溶化
した水酸化物（鉛、六価クロムなど）及びシアンが再溶
出するという不安定要素がある。
【０００４】また、セメントへの包埋に先立って、有害
重金属類を含んだ廃棄物の無害化のための化学処理が施
されることがあるが、そのための化学処理剤として鉄塩
あるいは硫化剤が添加されている。これらの添加剤はセ
メントの水和反応や硬化を著しく阻害する傾向にあるの
で、この添加剤の選定と適用量については慎重な対応が
必要であった。
重金属類を含んだ廃棄物の無害化のための化学処理が施
されることがあるが、そのための化学処理剤として鉄塩
あるいは硫化剤が添加されている。これらの添加剤はセ
メントの水和反応や硬化を著しく阻害する傾向にあるの
で、この添加剤の選定と適用量については慎重な対応が
必要であった。
【０００５】一方、発電所などで使用されている原子炉
はその操業中にぼう硝及びホウ酸のナトリウム塩を含有
する放射性の液体が排出される。これを無害化、安定化
するためには次のような処理が行われていた。
はその操業中にぼう硝及びホウ酸のナトリウム塩を含有
する放射性の液体が排出される。これを無害化、安定化
するためには次のような処理が行われていた。
【０００６】すなわち、ドラム缶中に普通セメントとバ
ーミキュライトの混合物を投入し、ドラム缶中を減圧し
ながら放射性廃液をこのドラム缶中に注入し、セメント
に吸水させ固化するものである。例えば、ＮＵマンドシ
ール法においては、ほう酸のナトリウム塩（ホウ素とし
て２００００ｐｐｍ程度）を含む放射性廃液１００リッ
ターを、あらかじめドラム缶中に装填した吸収固化材１
８５ｋｇに吸収させ固化していた。
ーミキュライトの混合物を投入し、ドラム缶中を減圧し
ながら放射性廃液をこのドラム缶中に注入し、セメント
に吸水させ固化するものである。例えば、ＮＵマンドシ
ール法においては、ほう酸のナトリウム塩（ホウ素とし
て２００００ｐｐｍ程度）を含む放射性廃液１００リッ
ターを、あらかじめドラム缶中に装填した吸収固化材１
８５ｋｇに吸収させ固化していた。
【０００７】また、発電所などの冷却水路には多くの魚
介類、藻類が付着し、あるいはこれらの死骸が腐敗、堆
積して汚泥となり、冷却水路の正常な機能を阻害する。
したがって、定期的にこれらを除去することか必要にな
る。この除去された付着生物や汚泥の処分は自社所有地
内に埋設する方法もとられているが、自社内処分地の確
保に限界があり、社外の埋立て地に頼らざるを得ない。
しかし、汚泥の状態では異臭を放ち埋立て地までの運搬
が困難であり、また、脱水等の安定化処理をしなければ
埋立て地への投棄も許されない。また、安価な安定化処
理としてセメント固化処理があるが海水及び多量の有機
物を含むためセメントの硬化を阻害し処理が困難であ
る。
介類、藻類が付着し、あるいはこれらの死骸が腐敗、堆
積して汚泥となり、冷却水路の正常な機能を阻害する。
したがって、定期的にこれらを除去することか必要にな
る。この除去された付着生物や汚泥の処分は自社所有地
内に埋設する方法もとられているが、自社内処分地の確
保に限界があり、社外の埋立て地に頼らざるを得ない。
しかし、汚泥の状態では異臭を放ち埋立て地までの運搬
が困難であり、また、脱水等の安定化処理をしなければ
埋立て地への投棄も許されない。また、安価な安定化処
理としてセメント固化処理があるが海水及び多量の有機
物を含むためセメントの硬化を阻害し処理が困難であ
る。
【０００８】
【発明が解決しようとする課題】一般にセメントに微細
な粒子を混入させるとセメント鉱物の結晶生成を阻害
し、セメントの固化を妨害するためにコンクリートやモ
ルタルに使用する骨材は水に不溶で、ある一定以上の大
きさの粒度が要求され、したがって、粘土などの微粒は
使用できないことはよく知られている。
な粒子を混入させるとセメント鉱物の結晶生成を阻害
し、セメントの固化を妨害するためにコンクリートやモ
ルタルに使用する骨材は水に不溶で、ある一定以上の大
きさの粒度が要求され、したがって、粘土などの微粒は
使用できないことはよく知られている。
【０００９】有害性重金属などを含む燃えがら、ダスト
類の廃棄物は、その粒度が数μｍから数十μｍものが多
く単純にセメントにより固化できるものばかりではな
い。また、汚泥には多量の水分が含まれセメントの固化
を阻害する事になる。
類の廃棄物は、その粒度が数μｍから数十μｍものが多
く単純にセメントにより固化できるものばかりではな
い。また、汚泥には多量の水分が含まれセメントの固化
を阻害する事になる。
【００１０】さらに、都市ごみの清掃工場や産業廃棄物
中間処理工場から排出される電気集塵灰は塩化カルシウ
ム、塩化マグネシウム等の潮解性物質、塩化ナトリウ
ム、硫酸カルシウム、塩化カリウム、硫酸ナトリウム等
の吸湿性塩類が含まれているため、これをセメントに混
合することによってセメントの固化が困難になる。した
がって、従来の重金属類を包含した電気集塵灰の包埋に
は高価な特殊セメントを使用しなければならなかった。
中間処理工場から排出される電気集塵灰は塩化カルシウ
ム、塩化マグネシウム等の潮解性物質、塩化ナトリウ
ム、硫酸カルシウム、塩化カリウム、硫酸ナトリウム等
の吸湿性塩類が含まれているため、これをセメントに混
合することによってセメントの固化が困難になる。した
がって、従来の重金属類を包含した電気集塵灰の包埋に
は高価な特殊セメントを使用しなければならなかった。
【００１１】また、原子炉操業より排出される放射性廃
液のドラム缶への注入固化処理に関しては、その廃液が
ホウ酸のナトリウム塩を高濃度に含んでいるためにセメ
ントの硬化速度を著しく遅延させ、したがって廃液を注
入後数日間は移動もできず、２８日強度でようやく１５
ｋｇｆ／ｃｍ2が得られるなど作業能率は悪かった。
液のドラム缶への注入固化処理に関しては、その廃液が
ホウ酸のナトリウム塩を高濃度に含んでいるためにセメ
ントの硬化速度を著しく遅延させ、したがって廃液を注
入後数日間は移動もできず、２８日強度でようやく１５
ｋｇｆ／ｃｍ2が得られるなど作業能率は悪かった。
【００１２】
【課題を解決するための手段】本発明に係る無害化、安
定化処理においてその要部をなす混和材は以下のもので
ある。すなわち、砂と混合されたセメントを一旦水和さ
せ、再度砂を除去し、これによって得られたセメント分
を水槽内に浸漬貯留し、その後これを濾過、乾燥するこ
とによって得られる低ｐＨ化（１０程度）した未水和物
を含むセメント水和物である。
定化処理においてその要部をなす混和材は以下のもので
ある。すなわち、砂と混合されたセメントを一旦水和さ
せ、再度砂を除去し、これによって得られたセメント分
を水槽内に浸漬貯留し、その後これを濾過、乾燥するこ
とによって得られる低ｐＨ化（１０程度）した未水和物
を含むセメント水和物である。
【００１３】廃棄物の無害化、安定化処理は、このよう
に作製された混和材１０％以上をアルミナセメントに混
合してこれに電気集塵灰、汚泥などの廃棄物を混入し、
適量の水を加えて凝結固化させるものである。これによ
ってアルミナセメントなどの特殊セメントの使用量を減
少させると共に、有害重金属類を効率よくセメント及び
混和材に吸着させ無害化、安定化を図るものである。
に作製された混和材１０％以上をアルミナセメントに混
合してこれに電気集塵灰、汚泥などの廃棄物を混入し、
適量の水を加えて凝結固化させるものである。これによ
ってアルミナセメントなどの特殊セメントの使用量を減
少させると共に、有害重金属類を効率よくセメント及び
混和材に吸着させ無害化、安定化を図るものである。
【００１４】また、廃棄物が液体または液体を多量に含
む物であるときには、混和材とアルミナセメントの混合
物に保水材を混入することによって吸水性を高め、凝固
効率の向上を図ったものである。
む物であるときには、混和材とアルミナセメントの混合
物に保水材を混入することによって吸水性を高め、凝固
効率の向上を図ったものである。
【００１５】
【実施例１】まず、本発明に係る混和材は次のような製
造方法により得るものである。すなわち、セメント１に
対して砂２〜３（重量比）の割合で混合し、さらに水を
加えることによってスラリー化し水和反応を起こさせ
る。セメントが固化しない段階において分級機によりこ
のスラリーから砂を分離、除去する。残余のセメントス
ラリーを水槽中で攪拌（固化を防止）しながら貯留する
ことによって低ｐＨ化（１０程度）させ、その後脱水、
乾燥して粉体を回収する。このように部分水和過程を経
て回収した未水和を含む水和セメント粉体が混和材であ
る（以後、この混和材をＯＣと略記する）。このような
処理によってカルシウムシリケートの緻密な結晶構造が
析出し、したがって比表面積の大きな混和材となること
に特徴を有する。このＯＣは原料としてのセメントの種
類によって化学成分、物理的性質は若干異なるが標準的
なものの一例を普通セメントと対比して表１、２に示
す。
造方法により得るものである。すなわち、セメント１に
対して砂２〜３（重量比）の割合で混合し、さらに水を
加えることによってスラリー化し水和反応を起こさせ
る。セメントが固化しない段階において分級機によりこ
のスラリーから砂を分離、除去する。残余のセメントス
ラリーを水槽中で攪拌（固化を防止）しながら貯留する
ことによって低ｐＨ化（１０程度）させ、その後脱水、
乾燥して粉体を回収する。このように部分水和過程を経
て回収した未水和を含む水和セメント粉体が混和材であ
る（以後、この混和材をＯＣと略記する）。このような
処理によってカルシウムシリケートの緻密な結晶構造が
析出し、したがって比表面積の大きな混和材となること
に特徴を有する。このＯＣは原料としてのセメントの種
類によって化学成分、物理的性質は若干異なるが標準的
なものの一例を普通セメントと対比して表１、２に示
す。
【００１６】
【表１】
【００１７】
【表２】
【００１８】この表１、２に示されるように、ＯＣは普
通セメントに比べ、粉末度（比表面積）が２倍以上で、
したがって吸水性が大きく、重金属などの吸着性もよく
（図３）、かつ、セメント材料としての水硬性を若干残
しており弱い固化物とすることができる。化学成分的に
は、強熱減量、酸不溶解分、ＳｉＯ2 、Ａｌ2Ｏ3 、Ｍｇ
Ｏが普通セメントに比べ増加しており、ＣａＯ、Ｆｅ2Ｏ
3が減っている。これらは、セメントが砂と水分とを加
えて混合され、水和反応がなされている段階で遊離石灰
が析出し、この水酸化カルシウムが脱水処理時に流失
し、かつ、微砂が残存しているためである。
通セメントに比べ、粉末度（比表面積）が２倍以上で、
したがって吸水性が大きく、重金属などの吸着性もよく
（図３）、かつ、セメント材料としての水硬性を若干残
しており弱い固化物とすることができる。化学成分的に
は、強熱減量、酸不溶解分、ＳｉＯ2 、Ａｌ2Ｏ3 、Ｍｇ
Ｏが普通セメントに比べ増加しており、ＣａＯ、Ｆｅ2Ｏ
3が減っている。これらは、セメントが砂と水分とを加
えて混合され、水和反応がなされている段階で遊離石灰
が析出し、この水酸化カルシウムが脱水処理時に流失
し、かつ、微砂が残存しているためである。
【００１９】
【表３】
【００２０】また、混和材の第二の製造方法は次のとお
りである。すなわち、生コンクリートの混練用プラント
やコンクリートミキサー車のタンクを洗浄した際に排出
する骨材、セメント混入廃液（セメントスラッジと呼ば
れている）を回収し、前記のＯＣ製造工程すなわち、砂
利、砂等の骨材を除去し、残余のセメントスラリーを水
中で攪拌をしながら貯留し、次いで脱水、乾燥をするこ
とにより得るものである。経済的にはこのような生コン
クリートの生産、使用現場からの排出セメントスラッジ
を使用するのが良策である。
りである。すなわち、生コンクリートの混練用プラント
やコンクリートミキサー車のタンクを洗浄した際に排出
する骨材、セメント混入廃液（セメントスラッジと呼ば
れている）を回収し、前記のＯＣ製造工程すなわち、砂
利、砂等の骨材を除去し、残余のセメントスラリーを水
中で攪拌をしながら貯留し、次いで脱水、乾燥をするこ
とにより得るものである。経済的にはこのような生コン
クリートの生産、使用現場からの排出セメントスラッジ
を使用するのが良策である。
【００２１】このようにして作製したＯＣの使用方法
は、市販セメントにその量の１０％ないし３倍程度の量
のＯＣを添加（及び処理対象によっては保水材を混入）
し、さらに電気集塵灰、燃えがら、汚泥、廃水等及び水
を加えて混合し、適宜の型枠に流し込んで凝縮、固化さ
せるものである。表２に示すようにＯＣの凝結水量が９
０％と非常に大きく、集塵灰等の処理においては追加水
量はセメント単独の場合よりもかなり多くを必要とする
が、汚泥などの多量の水分を有するものを混合固化する
場合には追加の水は少量又はしなり、かつ固化時間も短
縮される。
は、市販セメントにその量の１０％ないし３倍程度の量
のＯＣを添加（及び処理対象によっては保水材を混入）
し、さらに電気集塵灰、燃えがら、汚泥、廃水等及び水
を加えて混合し、適宜の型枠に流し込んで凝縮、固化さ
せるものである。表２に示すようにＯＣの凝結水量が９
０％と非常に大きく、集塵灰等の処理においては追加水
量はセメント単独の場合よりもかなり多くを必要とする
が、汚泥などの多量の水分を有するものを混合固化する
場合には追加の水は少量又はしなり、かつ固化時間も短
縮される。
【００２２】従来より含水率の高い汚泥などの固化処理
の方法として、型枠を使用せずにセメントと汚泥をロー
タリードライヤーに投入して回転しながら加熱、乾燥し
て砂粒状に固化する手法がある。これに対して本発明に
係るＯＣをセメントに混入し水分の多い汚泥（粉塵でも
よい）を混合した場合、追加する水量を調節して適当な
フロー値とすればロータリードライヤーの加熱を必要と
せずに砂粒状に固化できる。これにより処理経費は大幅
に軽減される。
の方法として、型枠を使用せずにセメントと汚泥をロー
タリードライヤーに投入して回転しながら加熱、乾燥し
て砂粒状に固化する手法がある。これに対して本発明に
係るＯＣをセメントに混入し水分の多い汚泥（粉塵でも
よい）を混合した場合、追加する水量を調節して適当な
フロー値とすればロータリードライヤーの加熱を必要と
せずに砂粒状に固化できる。これにより処理経費は大幅
に軽減される。
【００２３】ＯＣを市販セメントの混和材として用い、
有害性重金属類を含む電気集塵灰を包埋した実施例の１
を市販セメント単独のものと比較して表４〜６に示す。
ここに使用した有害性重金属含有廃棄物としては都市ご
みの焼却炉から回収された電気集塵灰（以下ＥＰと略
記）で、その化学成分を表４に、重金属等の含有量を表
５に、その溶出試験結果を表６に示す。このＥＰの粒径
はほぼ４４μｍ以下と非常に細かいものであった。
有害性重金属類を含む電気集塵灰を包埋した実施例の１
を市販セメント単独のものと比較して表４〜６に示す。
ここに使用した有害性重金属含有廃棄物としては都市ご
みの焼却炉から回収された電気集塵灰（以下ＥＰと略
記）で、その化学成分を表４に、重金属等の含有量を表
５に、その溶出試験結果を表６に示す。このＥＰの粒径
はほぼ４４μｍ以下と非常に細かいものであった。
【００２４】
【表４】
【００２５】
【表５】
【００２６】
【表６】
【００２７】市販のセメントとして、普通ポルトランド
セメント（ＮＣと略記、以下同じ）、早強ポルトランド
セメント（ＶＣ）、ジェットセメント（ＪＣ）、超早強
セメント（ＳＣ）、アルミナセメント（ＡＣ）を使用
し、セメント包埋の性能を比較するためのモールドはＪ
ＩＳ Ａ １１３２に基づいて５０Ф×１００ｍｍの圧
縮用型枠を用いた。ＥＰに、その３５、５０、６５％に
あたる市販セメントを混入して固化したときの包埋強度
を表７に、またＥＰに市販セメントとＯＣの比率を３
５：６５、５０：５０、６５：３５としたものをＥＰの
量の６０％混入し固化したときの包埋強度を表８に示
す。なお、水セメント比（Ｗ／Ｐ）は同一のフロー値
（１３５〜１５０ｍｍ）が得られるように調節した。こ
の結果ＮＣ、ＶＣ、ＢＣはモールディング後１時間程度
で膨張を起こし、硬化しなかったので記載していない。
セメント（ＮＣと略記、以下同じ）、早強ポルトランド
セメント（ＶＣ）、ジェットセメント（ＪＣ）、超早強
セメント（ＳＣ）、アルミナセメント（ＡＣ）を使用
し、セメント包埋の性能を比較するためのモールドはＪ
ＩＳ Ａ １１３２に基づいて５０Ф×１００ｍｍの圧
縮用型枠を用いた。ＥＰに、その３５、５０、６５％に
あたる市販セメントを混入して固化したときの包埋強度
を表７に、またＥＰに市販セメントとＯＣの比率を３
５：６５、５０：５０、６５：３５としたものをＥＰの
量の６０％混入し固化したときの包埋強度を表８に示
す。なお、水セメント比（Ｗ／Ｐ）は同一のフロー値
（１３５〜１５０ｍｍ）が得られるように調節した。こ
の結果ＮＣ、ＶＣ、ＢＣはモールディング後１時間程度
で膨張を起こし、硬化しなかったので記載していない。
【００２８】
【表７】
【００２９】
【表８】
【００３０】表７、表８に示すようにＡＣ−１００（Ａ
Ｃが１００％）はＥＰとの比率がいずれの場合にも強度
が大きく、水に崩壊することもなく良好であり、次いで
ＡＣにＯＣを混入したＡＣ−６５−６０、ＡＣ−５０−
６０、ＡＣ−３５−６０が強度、崩壊性共に良好であっ
た。ＳＣ−１００、ＪＣ−１００、ＬＣ−１００のそれ
ぞれ３５、５０、６５は水に崩壊し、ＳＣ−５０−６
０、ＳＣ−６５−６０、ＪＣ−３５、５０、６５のそれ
ぞれはやや崩壊する程度に改善された。廃棄物処理に関
して水に崩壊する固化材を用いて包埋することを禁止し
た規定はなく、したがって上記の固化物はこの用途に使
用することが可能である。しかし、少なくともセメント
固化物の強度が１０ｋｇｆ／ｃｍ2以上のもので、か
つ、水に崩壊しないものをもって自然界に還元できるも
のとすべきであろう。
Ｃが１００％）はＥＰとの比率がいずれの場合にも強度
が大きく、水に崩壊することもなく良好であり、次いで
ＡＣにＯＣを混入したＡＣ−６５−６０、ＡＣ−５０−
６０、ＡＣ−３５−６０が強度、崩壊性共に良好であっ
た。ＳＣ−１００、ＪＣ−１００、ＬＣ−１００のそれ
ぞれ３５、５０、６５は水に崩壊し、ＳＣ−５０−６
０、ＳＣ−６５−６０、ＪＣ−３５、５０、６５のそれ
ぞれはやや崩壊する程度に改善された。廃棄物処理に関
して水に崩壊する固化材を用いて包埋することを禁止し
た規定はなく、したがって上記の固化物はこの用途に使
用することが可能である。しかし、少なくともセメント
固化物の強度が１０ｋｇｆ／ｃｍ2以上のもので、か
つ、水に崩壊しないものをもって自然界に還元できるも
のとすべきであろう。
【００３１】このような基準を満たすものについての重
金属溶出量試験成績を表９に示した。ＡＣに５０％のＯ
Ｃを混入したものは鉛の溶出について若干性能が劣るも
のの、その他においてはＡＣ１００％のセメント材と同
様の性能が得られ自然界に還元しても十分な安全性、安
定性が得られることがわかった。現在、大阪府下の公的
な埋立て処分地において投棄を許容している鉛の溶出量
は１．０ｍｇ／ｌ以下であり、表９はその基準に十分合
格するものである。
金属溶出量試験成績を表９に示した。ＡＣに５０％のＯ
Ｃを混入したものは鉛の溶出について若干性能が劣るも
のの、その他においてはＡＣ１００％のセメント材と同
様の性能が得られ自然界に還元しても十分な安全性、安
定性が得られることがわかった。現在、大阪府下の公的
な埋立て処分地において投棄を許容している鉛の溶出量
は１．０ｍｇ／ｌ以下であり、表９はその基準に十分合
格するものである。
【００３２】
【表９】
【００３３】セメント固化材でＥＰを包埋固化したとき
のＯＣ混入量と強度及び脱型時間との関係を表１０に示
した。ＡＣ１００％で包埋するときの脱型可能時間が２
時間であるのに対し、ＯＣを混入した固化材では３０分
ないし１時間短縮された。
のＯＣ混入量と強度及び脱型時間との関係を表１０に示
した。ＡＣ１００％で包埋するときの脱型可能時間が２
時間であるのに対し、ＯＣを混入した固化材では３０分
ないし１時間短縮された。
【００３４】
【表１０】
【００３５】
【実施例２】実施例の２として、本発明の固化材による
各種産業から廃棄される有害汚泥の無害化、安定化処理
例を表１１に示す。ここで用いた供試サンプルはすべて
セメント単独では固化が困難なものである。例えば、通
常ダスト類は水処理などの安定化処理が行われない。し
たがって、アルカリ性になると再溶出するＣＮなどが含
まれる場合には無害化が困難であり、多量に含まれる炭
素はセメントの硬化を阻害し、強度が得られない。顔料
の製造工程から出るＰｂ／Ｃｒ系の汚泥は、特にＰｂの
含有量が高く、セメントの硬化を著しく阻害し、強度が
得られなく、アルカリになるとＰｂは溶出する。Ａｓ系
のダクト堆積物は無害化処理の最も困難なもので、通
常、５０倍以上に希釈し、特殊な固化処理が行われてい
る。実験室汚泥はＨｇの含有、溶出が非常に高いので無
害化処理が困難であり、通常、１００倍以上に希釈して
他の固化処理物との併合処理が行われている。
各種産業から廃棄される有害汚泥の無害化、安定化処理
例を表１１に示す。ここで用いた供試サンプルはすべて
セメント単独では固化が困難なものである。例えば、通
常ダスト類は水処理などの安定化処理が行われない。し
たがって、アルカリ性になると再溶出するＣＮなどが含
まれる場合には無害化が困難であり、多量に含まれる炭
素はセメントの硬化を阻害し、強度が得られない。顔料
の製造工程から出るＰｂ／Ｃｒ系の汚泥は、特にＰｂの
含有量が高く、セメントの硬化を著しく阻害し、強度が
得られなく、アルカリになるとＰｂは溶出する。Ａｓ系
のダクト堆積物は無害化処理の最も困難なもので、通
常、５０倍以上に希釈し、特殊な固化処理が行われてい
る。実験室汚泥はＨｇの含有、溶出が非常に高いので無
害化処理が困難であり、通常、１００倍以上に希釈して
他の固化処理物との併合処理が行われている。
【００３６】このように、通常のセメントのみでは硬化
しないか、あるいは非常に硬化しにくい有害汚泥類を、
吸水性の大きいＯＣをアルミナセメントに混合すること
によって固化が容易となった。この場合、無害化をより
確実にするために添加剤による化学処理を併用したにも
拘わらず硬化し、しかも脱型時間が短縮され、水に対す
る耐崩壊性もよく十分な強度が得られ、固化後の重金属
等の溶出も極めて僅かとなり無害化、安定化処理方法と
して良好なことが判った。
しないか、あるいは非常に硬化しにくい有害汚泥類を、
吸水性の大きいＯＣをアルミナセメントに混合すること
によって固化が容易となった。この場合、無害化をより
確実にするために添加剤による化学処理を併用したにも
拘わらず硬化し、しかも脱型時間が短縮され、水に対す
る耐崩壊性もよく十分な強度が得られ、固化後の重金属
等の溶出も極めて僅かとなり無害化、安定化処理方法と
して良好なことが判った。
【００３７】
【表１１】
【００３８】
【実施例３】原子炉の操業により排出されるホウ酸のナ
トリウム塩を含有する放射性液体の模擬溶液（ホウ素と
して３００００ｐｐｍ）を、普通セメント１７０ｋｇ、
バーミキュライト２１ｋｇを投入したドラム缶に減圧注
入を行った。これは従来方法であり、模擬溶液１００リ
ットルが注入可能であった。ホウ素はセメントの固化を
遅延させることはよく知られる所であり、この実験にお
いても固化のために一週間は静置しておく必要があっ
た。
トリウム塩を含有する放射性液体の模擬溶液（ホウ素と
して３００００ｐｐｍ）を、普通セメント１７０ｋｇ、
バーミキュライト２１ｋｇを投入したドラム缶に減圧注
入を行った。これは従来方法であり、模擬溶液１００リ
ットルが注入可能であった。ホウ素はセメントの固化を
遅延させることはよく知られる所であり、この実験にお
いても固化のために一週間は静置しておく必要があっ
た。
【００３９】これに対して、ＡＣを３０％、ＯＣを７０
％を混合した固化材に、保水材として２ｍｍ以下に破砕
したケイ酸カルシウム保温材（ＪＩＳ Ａ ９５１０に
規定されるもの）を同量（重量比）混合し、これをドラ
ム缶に５８．１ｋｇ投入し、そこに模擬溶液としてホウ
素濃度５００００ｐｐｍ（濃度が高くなると硬化はより
困難になる）の溶液を減圧注入した。この方法において
は１５０リッターの溶液が注入可能で、しかも、溶液注
入後３時間で固化し、この後ドラム缶の移動が可能であ
り、従来方法よりも処理水量が多くなることが判明し
た。
％を混合した固化材に、保水材として２ｍｍ以下に破砕
したケイ酸カルシウム保温材（ＪＩＳ Ａ ９５１０に
規定されるもの）を同量（重量比）混合し、これをドラ
ム缶に５８．１ｋｇ投入し、そこに模擬溶液としてホウ
素濃度５００００ｐｐｍ（濃度が高くなると硬化はより
困難になる）の溶液を減圧注入した。この方法において
は１５０リッターの溶液が注入可能で、しかも、溶液注
入後３時間で固化し、この後ドラム缶の移動が可能であ
り、従来方法よりも処理水量が多くなることが判明し
た。
【００４０】このようにして固化したセメントの一軸圧
縮強度（材令１週間）は１５ｋｇｆ／ｃｍ2以上であ
り、これは科学技術庁告示第２号固体廃棄物の技術基準
の第４条３号に合格するものであり、水に対する崩壊性
もなく良好であった。
縮強度（材令１週間）は１５ｋｇｆ／ｃｍ2以上であ
り、これは科学技術庁告示第２号固体廃棄物の技術基準
の第４条３号に合格するものであり、水に対する崩壊性
もなく良好であった。
【００４１】なお、この発明における保水材とはケイ酸
塩を主成分とする多孔質材料（例えばバーミキュライ
ト、パーライト、ケイ酸カルシウム保温材等）を指すも
ので、ケイ酸カルシウム保温材等については使用後の廃
材、切断くずも含まれる。
塩を主成分とする多孔質材料（例えばバーミキュライ
ト、パーライト、ケイ酸カルシウム保温材等）を指すも
ので、ケイ酸カルシウム保温材等については使用後の廃
材、切断くずも含まれる。
【００４２】
【実施例４】貝殻、魚介類の死骸を含む海水性スラッジ
は多量の海水を含みセメントの硬化を著しく阻害するこ
とは前述のとおりである。このような海水性スラッジの
無害化、安定化は次のように処理する。すなわち、硬化
材はＯＣ及びＡＣを等量混合し、さらにその混合物と同
量の保水材を加えたもので、この硬化材に海水性スラッ
ジを等量（重量比）混入、混練して固化させる。この処
理による固化物は埋立て用として処分することも、また
焼却することも可能であり、焼却の場合には固化強度が
弱くてもよく、したがってスラッジの混合比率を大きく
することが可能であり、また、焼却後の灰が保水材、固
化材として再度使用できるので最終的な廃棄物としては
極めて少量となる。
は多量の海水を含みセメントの硬化を著しく阻害するこ
とは前述のとおりである。このような海水性スラッジの
無害化、安定化は次のように処理する。すなわち、硬化
材はＯＣ及びＡＣを等量混合し、さらにその混合物と同
量の保水材を加えたもので、この硬化材に海水性スラッ
ジを等量（重量比）混入、混練して固化させる。この処
理による固化物は埋立て用として処分することも、また
焼却することも可能であり、焼却の場合には固化強度が
弱くてもよく、したがってスラッジの混合比率を大きく
することが可能であり、また、焼却後の灰が保水材、固
化材として再度使用できるので最終的な廃棄物としては
極めて少量となる。
【００４３】
【発明の効果】市販の上記各種セメントを単独で使用し
た場合、ＡＣを除くすべてのものが凝固時に膨張する傾
向にあり、ＮＣ、ＢＣ、ＶＣの膨張は特に大きく硬化し
ない。これに対し、ＯＣの添加によって膨張が防止され
る傾向にあり、特に、ＡＣとの組み合わせにより、高強
度を期待しなければ十分に使用に耐え、したがってＡＣ
の配合比を低下させることができ、安価な包埋処理がで
きる。
た場合、ＡＣを除くすべてのものが凝固時に膨張する傾
向にあり、ＮＣ、ＢＣ、ＶＣの膨張は特に大きく硬化し
ない。これに対し、ＯＣの添加によって膨張が防止され
る傾向にあり、特に、ＡＣとの組み合わせにより、高強
度を期待しなければ十分に使用に耐え、したがってＡＣ
の配合比を低下させることができ、安価な包埋処理がで
きる。
【００４４】また、ＯＣを添加するためにセメントの硬
化時間が短縮され、処理対象物によっては即時脱型が可
能で処理時間の短縮と処理作業面積の効率化が図られ
る。
化時間が短縮され、処理対象物によっては即時脱型が可
能で処理時間の短縮と処理作業面積の効率化が図られ
る。
【００４５】ＯＣは通常のセメントより比表面積が大き
く、したがって、その表面電荷も大きく重金属イオンの
相互作用による吸着性能がよくなった。
く、したがって、その表面電荷も大きく重金属イオンの
相互作用による吸着性能がよくなった。
【００４６】ＯＣは生コンクリートの攪拌サイロや生コ
ン運搬用ミキサー車のタンクを水洗するときに発生する
セメント水溶液スラッジから砂分と分級処理をしてセメ
ント分を乾燥して得ることもできるので、比較的安価な
ものが利用できる。したがって、これをアルミナセメン
トに混合して使用することにより重金属類の更に安価な
包埋処理が可能となる。その結果セメントスラッジの自
然環境への垂れ流しを防止することになり、環境保全に
関して二面の効果が得られる。
ン運搬用ミキサー車のタンクを水洗するときに発生する
セメント水溶液スラッジから砂分と分級処理をしてセメ
ント分を乾燥して得ることもできるので、比較的安価な
ものが利用できる。したがって、これをアルミナセメン
トに混合して使用することにより重金属類の更に安価な
包埋処理が可能となる。その結果セメントスラッジの自
然環境への垂れ流しを防止することになり、環境保全に
関して二面の効果が得られる。
【００４７】放射性を有する高濃縮ホウ酸塩溶液の無害
化、安定化処理としての固化においては、ＯＣ及びケイ
酸塩を主成分とする多孔質材料の組み合わせにより高吸
水化が図られ、処理量の増加にも拘らず固化体の小容積
化ができ、処理時間の短縮も可能である。
化、安定化処理としての固化においては、ＯＣ及びケイ
酸塩を主成分とする多孔質材料の組み合わせにより高吸
水化が図られ、処理量の増加にも拘らず固化体の小容積
化ができ、処理時間の短縮も可能である。
【００４８】多量の塩分又は海水を含むスラッジ類も固
化することができるので固化による無害化、安定化の適
用範囲が拡大される。
化することができるので固化による無害化、安定化の適
用範囲が拡大される。
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (51)Int.Cl.6 識別記号 庁内整理番号 ＦＩ 技術表示箇所 Ｃ０２Ｆ 1/00 ＺＡＢ Ｑ 11/00 ＺＡＢ 7446−4Ｄ Ｇ２１Ｆ 9/16 ＺＡＢ 9216−2Ｇ ５２１ Ｂ 9216−2Ｇ
Claims (3)
- 【請求項１】少なくとも混和材を１０％以上の割合でア
ルミナセメントに混合したものを主成分とする固化材に
有害重金属等含有廃棄物を混入し、固化することを特徴
とする有害廃棄物の無害化、安定化処理方法。 - 【請求項２】混和材を１０％以上の割合でアルミナセメ
ントに混合したものを主成分とする固化材に、ケイ酸塩
を主成分とする多孔質材料を１０％以上の割合で追加混
合し、これに原子炉操業等により排出される液状廃棄物
を注入して固化することを特徴とする有害廃棄物の無害
化、安定化処理方法。 - 【請求項３】混和材を１０％以上の割合でアルミナセメ
ントに混合したものを主成分とする固化材に、保水材を
充填して、これに海水含有汚泥等を混練し固化すること
を特徴とする廃棄物の無害化、安定化処理方法。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP5147600A JP2583729B2 (ja) | 1993-06-18 | 1993-06-18 | 有害重金属等含有廃棄物の無害化安定化処理方法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP5147600A JP2583729B2 (ja) | 1993-06-18 | 1993-06-18 | 有害重金属等含有廃棄物の無害化安定化処理方法 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH0716599A true JPH0716599A (ja) | 1995-01-20 |
| JP2583729B2 JP2583729B2 (ja) | 1997-02-19 |
Family
ID=15434009
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP5147600A Expired - Fee Related JP2583729B2 (ja) | 1993-06-18 | 1993-06-18 | 有害重金属等含有廃棄物の無害化安定化処理方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP2583729B2 (ja) |
Cited By (9)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| FR2735120A1 (fr) * | 1995-06-09 | 1996-12-13 | Sandoz Sa | Procede d'immobilisation de boues residuelles contenant des metaux |
| US5869916A (en) * | 1995-05-26 | 1999-02-09 | Asmo Co., Ltd. | Electrostatic actuator with different electrode spacing |
| US5905589A (en) * | 1994-12-29 | 1999-05-18 | Asmo Co., Ltd. | Light transmittance adjusting apparatus |
| US7504758B2 (en) | 2005-10-27 | 2009-03-17 | Alps Electric Co., Ltd. | Electrostatic actuator and method for driving electrostatic actuator |
| JP2012127725A (ja) * | 2010-12-14 | 2012-07-05 | Taiheiyo Consultant:Kk | 中性子吸収体 |
| CN103073252A (zh) * | 2013-01-09 | 2013-05-01 | 上海大学 | 一种废物基磁性复合材料的制备方法 |
| KR101483460B1 (ko) * | 2013-04-11 | 2015-01-19 | 한경대학교 산학협력단 | 순환골재를 이용한 수용액 상에서의 중금속 제거방법 |
| CN105503097A (zh) * | 2015-12-03 | 2016-04-20 | 长沙南方宇航环境工程有限公司 | 一种处理电镀污泥的固化剂及其制备方法和应用方法 |
| CN110491537A (zh) * | 2019-06-20 | 2019-11-22 | 中国辐射防护研究院 | 一种放射性废物的水泥固化处理方法 |
Citations (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS5223127A (en) * | 1975-08-18 | 1977-02-21 | Chiyoda Giken Kogyo Kk | Method of semultaneously treating ash from incinaration and waste concrete sludge |
| JPS62117698A (ja) * | 1985-11-15 | 1987-05-29 | Mitsubishi Heavy Ind Ltd | 汚泥固化方法 |
| JPS6460312A (en) * | 1987-08-28 | 1989-03-07 | Iseki Agricult Mach | Harvesting machine |
-
1993
- 1993-06-18 JP JP5147600A patent/JP2583729B2/ja not_active Expired - Fee Related
Patent Citations (3)
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| GB2302090A (en) * | 1995-06-09 | 1997-01-08 | Sandoz Ltd | Immobilisation of metal-containing waste using cement |
| GB2302090B (en) * | 1995-06-09 | 1998-01-14 | Sandoz Ltd | Waste immobilisation |
| US7504758B2 (en) | 2005-10-27 | 2009-03-17 | Alps Electric Co., Ltd. | Electrostatic actuator and method for driving electrostatic actuator |
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| CN103073252A (zh) * | 2013-01-09 | 2013-05-01 | 上海大学 | 一种废物基磁性复合材料的制备方法 |
| CN103073252B (zh) * | 2013-01-09 | 2014-12-03 | 上海大学 | 一种废物基磁性复合材料的制备方法 |
| KR101483460B1 (ko) * | 2013-04-11 | 2015-01-19 | 한경대학교 산학협력단 | 순환골재를 이용한 수용액 상에서의 중금속 제거방법 |
| CN105503097A (zh) * | 2015-12-03 | 2016-04-20 | 长沙南方宇航环境工程有限公司 | 一种处理电镀污泥的固化剂及其制备方法和应用方法 |
| CN110491537A (zh) * | 2019-06-20 | 2019-11-22 | 中国辐射防护研究院 | 一种放射性废物的水泥固化处理方法 |
| CN110491537B (zh) * | 2019-06-20 | 2023-06-23 | 中国辐射防护研究院 | 一种放射性废物的水泥固化处理方法 |
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| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JP2583729B2 (ja) | 1997-02-19 |
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