JPH1057922A - 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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- JPH1057922A JPH1057922A JP8221527A JP22152796A JPH1057922A JP H1057922 A JPH1057922 A JP H1057922A JP 8221527 A JP8221527 A JP 8221527A JP 22152796 A JP22152796 A JP 22152796A JP H1057922 A JPH1057922 A JP H1057922A
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Abstract
(57)【要約】
【課題】 重金属含有灰を容易かつ効率的に、しかも安
全に処理して、処理物からの重金属の溶出を確実に防止
する。 【解決手段】 重金属含有灰にリン酸エステル化でんぷ
んを添加する。 【効果】 リン酸エステル化でんぷんはアルカリ性の重
金属含有灰と接触するとリン酸とでんぷんとに分解す
る。リン酸は、重金属含有灰中のカチオン、アニオン成
分と結合し、鉛等の重金属と共に難溶性化合物を形成す
る。でんぷんは、鉛などの重金属をその螺旋構造に取り
込んで不溶化する。
全に処理して、処理物からの重金属の溶出を確実に防止
する。 【解決手段】 重金属含有灰にリン酸エステル化でんぷ
んを添加する。 【効果】 リン酸エステル化でんぷんはアルカリ性の重
金属含有灰と接触するとリン酸とでんぷんとに分解す
る。リン酸は、重金属含有灰中のカチオン、アニオン成
分と結合し、鉛等の重金属と共に難溶性化合物を形成す
る。でんぷんは、鉛などの重金属をその螺旋構造に取り
込んで不溶化する。
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、重金属含有灰を容易かつ効率的に、
しかも安全に処理して、処理物からの鉛、カドミウム等
の重金属の溶出を確実に防止する方法に関する。
方法に係り、特に、重金属含有灰を容易かつ効率的に、
しかも安全に処理して、処理物からの鉛、カドミウム等
の重金属の溶出を確実に防止する方法に関する。
【０００２】
【従来の技術】都市ゴミ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（以
下、焼却灰と飛灰を重金属含有灰とする。）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、地盤工事などに有効利用されている。
焼却すると、焼却灰や燃焼廃ガスに同伴して飛灰（以
下、焼却灰と飛灰を重金属含有灰とする。）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、地盤工事などに有効利用されている。
【０００３】ところで、こうして得られる重金属含有灰
中には、重金属が含有されているため、重金属含有灰を
埋立て等に利用するに当っては、重金属含有灰中の重金
属の溶出を防止する処理を施す必要がある。
中には、重金属が含有されているため、重金属含有灰を
埋立て等に利用するに当っては、重金属含有灰中の重金
属の溶出を防止する処理を施す必要がある。
【０００４】重金属含有灰はその発生源の焼却炉の型式
や廃ガス処理方式により性状が異なるが、特に、ストー
カ炉、乾式処理で発生する重金属含有灰の場合、廃ガス
中のＨＣｌ、ＳＯX を消石灰で除去する時に発生する未
反応の消石灰などを多く含み、高アルカリ性で水と接触
した時のｐＨが高くなることから、両性金属の鉛が多量
に溶出し易いため、これを防止する必要がある。
や廃ガス処理方式により性状が異なるが、特に、ストー
カ炉、乾式処理で発生する重金属含有灰の場合、廃ガス
中のＨＣｌ、ＳＯX を消石灰で除去する時に発生する未
反応の消石灰などを多く含み、高アルカリ性で水と接触
した時のｐＨが高くなることから、両性金属の鉛が多量
に溶出し易いため、これを防止する必要がある。
【０００５】従来、重金属含有灰の重金属溶出防止方法
としては、溶融法、セメント固化法、酸或いはその他の
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。
としては、溶融法、セメント固化法、酸或いはその他の
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。
【０００６】薬剤処理法としては、飛灰や飛灰と焼却灰
の混合物に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。
の混合物に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。
【０００７】また、ジチオカルバミン酸を主成分とする
硫黄系キレート剤を飛灰に混練する方法も提案されてい
る。
硫黄系キレート剤を飛灰に混練する方法も提案されてい
る。
【０００８】
【発明が解決しようとする課題】上記従来の方法のう
ち、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、未反応の消石灰を多量に
含んでいる飛灰に対しては、未反応の消石灰との反応に
添加した水溶性リン酸又はその塩が消費されるため、溶
出液のｐＨが下がらず、鉛の溶出を防止し得ないという
問題がある。
ち、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、未反応の消石灰を多量に
含んでいる飛灰に対しては、未反応の消石灰との反応に
添加した水溶性リン酸又はその塩が消費されるため、溶
出液のｐＨが下がらず、鉛の溶出を防止し得ないという
問題がある。
【０００９】このようなアルカリ性の飛灰を処理する場
合、一般に、重金属固定化剤と共に、酸性のｐＨ調整剤
が併用されるが、鉛が溶出しないｐＨ領域まで下げるた
めには、ｐＨ調整剤を多量に添加する必要があり、処理
コストの高騰、薬剤の貯留タンク容量の増大の問題があ
る。この場合、ｐＨ調整剤として、塩酸等の強酸を使用
すると、薬注系統や混練機などで腐食が促進されるとい
う問題がある。
合、一般に、重金属固定化剤と共に、酸性のｐＨ調整剤
が併用されるが、鉛が溶出しないｐＨ領域まで下げるた
めには、ｐＨ調整剤を多量に添加する必要があり、処理
コストの高騰、薬剤の貯留タンク容量の増大の問題があ
る。この場合、ｐＨ調整剤として、塩酸等の強酸を使用
すると、薬注系統や混練機などで腐食が促進されるとい
う問題がある。
【００１０】一方、ｐＨ調整剤を併用することなく、重
金属固定化剤としてリン酸を単独で使用する場合には、
取り扱い上問題があったり、リン酸の酸性が強いため関
連機器の腐食が問題になることがある。
金属固定化剤としてリン酸を単独で使用する場合には、
取り扱い上問題があったり、リン酸の酸性が強いため関
連機器の腐食が問題になることがある。
【００１１】このようなことから、ｐＨ調整剤を必要と
することなく、一剤で重金属を確実に固定化でき、しか
も機器腐食の問題のない重金属固定化剤の出現が望まれ
ている。
することなく、一剤で重金属を確実に固定化でき、しか
も機器腐食の問題のない重金属固定化剤の出現が望まれ
ている。
【００１２】なお、硫黄系キレート剤を混練する方法で
は、処理時に酸を併用すると硫化水素ガスが発生すると
いう問題がある上に、厳しい溶出環境下では鉛の溶出を
防止し得ない。
は、処理時に酸を併用すると硫化水素ガスが発生すると
いう問題がある上に、厳しい溶出環境下では鉛の溶出を
防止し得ない。
【００１３】本発明は上記従来の問題点を解決し、ｐＨ
調整剤を必要とすることなく、機器腐食の問題のない薬
剤を用いて、重金属含有灰を容易かつ効率的に、しかも
安全に処理して、処理物からの重金属の溶出を確実に防
止する方法を提供することを目的とする。
調整剤を必要とすることなく、機器腐食の問題のない薬
剤を用いて、重金属含有灰を容易かつ効率的に、しかも
安全に処理して、処理物からの重金属の溶出を確実に防
止する方法を提供することを目的とする。
【００１４】
【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、重金属含有灰にリン酸エステル化でんぷん
を添加することにより重金属含有灰中の重金属を固定化
することを特徴とする。
処理方法は、重金属含有灰にリン酸エステル化でんぷん
を添加することにより重金属含有灰中の重金属を固定化
することを特徴とする。
【００１５】リン酸エステル化でんぷんはアルカリ性の
重金属含有灰と接触するとリン酸とでんぷんとに分解
し、生成したリン酸とでんぷんとが各々重金属含有灰に
作用し、これらの相乗効果で鉛などの重金属を安定に固
定化する。
重金属含有灰と接触するとリン酸とでんぷんとに分解
し、生成したリン酸とでんぷんとが各々重金属含有灰に
作用し、これらの相乗効果で鉛などの重金属を安定に固
定化する。
【００１６】即ち、リン酸エステル化でんぷんの分解で
生成したリン酸は、重金属含有灰中のカチオン、アニオ
ン成分と結合し、鉛ヒドロキシアパタイト（Ｐｂ5 （Ｐ
Ｏ4）3 ＯＨ）や鉛クロロピロモルファイト（Ｐｂ
5 （ＰＯ4 ）3 Ｃｌ）などの難溶性化合物を形成する。
一方、でんぷんは、水中では６個のグルコース基を単位
として環状に巻き、全体として螺旋構造をとるものと考
えられており、鉛などの重金属をこの螺旋構造に取り込
んで、不溶化するものと推定される。
生成したリン酸は、重金属含有灰中のカチオン、アニオ
ン成分と結合し、鉛ヒドロキシアパタイト（Ｐｂ5 （Ｐ
Ｏ4）3 ＯＨ）や鉛クロロピロモルファイト（Ｐｂ
5 （ＰＯ4 ）3 Ｃｌ）などの難溶性化合物を形成する。
一方、でんぷんは、水中では６個のグルコース基を単位
として環状に巻き、全体として螺旋構造をとるものと考
えられており、鉛などの重金属をこの螺旋構造に取り込
んで、不溶化するものと推定される。
【００１７】本発明では、これらリン酸による難溶化と
でんぷんによる固定化との相乗効果で重金属を安定に固
定化する。
でんぷんによる固定化との相乗効果で重金属を安定に固
定化する。
【００１８】
【発明の実施の形態】以下に本発明を詳細に説明する。
【００１９】本発明において、重金属含有灰に添加する
リン酸エステル化でんぷんとしては、グルコール単位に
１〜５個のリン酸がエステル結合している市販品を用い
ることができ、その分子量は１０００〜１５０万、特に
１０００〜１００万、とりわけ２０００〜１００万で、
リン酸含有量がＨ3 ＰＯ4 換算で０．５〜２５重量％の
ものが好ましい。
リン酸エステル化でんぷんとしては、グルコール単位に
１〜５個のリン酸がエステル結合している市販品を用い
ることができ、その分子量は１０００〜１５０万、特に
１０００〜１００万、とりわけ２０００〜１００万で、
リン酸含有量がＨ3 ＰＯ4 換算で０．５〜２５重量％の
ものが好ましい。
【００２０】このようなリン酸エステル化でんぷんの添
加量は、重金属含有灰１００重量部に対して１〜２５重
量部、特に、５〜２０重量部とするのが好ましい。
加量は、重金属含有灰１００重量部に対して１〜２５重
量部、特に、５〜２０重量部とするのが好ましい。
【００２１】本発明の方法は、一般的には、重金属含有
灰に水及びリン酸エステル化でんぷんを添加して混練す
ることにより実施される。この場合、重金属含有灰に対
する水の添加量は、１０〜６０重量％とするのが好まし
いが、処理後の含水率による効果に大差はなく、水の添
加量は作業性等の面から任意に設定できる。
灰に水及びリン酸エステル化でんぷんを添加して混練す
ることにより実施される。この場合、重金属含有灰に対
する水の添加量は、１０〜６０重量％とするのが好まし
いが、処理後の含水率による効果に大差はなく、水の添
加量は作業性等の面から任意に設定できる。
【００２２】また、重金属含有灰に水及びリン酸エステ
ル化でんぷんを添加する際の添加順にも特に制限はな
く、どのような順序で添加しても良く、また同時添加で
も良い。リン酸エステル化でんぷんは粉末のまま添加し
ても良く、５〜５０重量％の水スラリーにして添加して
も良い。
ル化でんぷんを添加する際の添加順にも特に制限はな
く、どのような順序で添加しても良く、また同時添加で
も良い。リン酸エステル化でんぷんは粉末のまま添加し
ても良く、５〜５０重量％の水スラリーにして添加して
も良い。
【００２３】なお、重金属含有灰、水及びリン酸エステ
ル化でんぷんの混練方法は、重金属含有灰とリン酸エス
テル化でんぷんが均一に混ざる方法であれば、どのよう
な方法を用いても良い。この混合物は、通常の場合、埋
立処分される。
ル化でんぷんの混練方法は、重金属含有灰とリン酸エス
テル化でんぷんが均一に混ざる方法であれば、どのよう
な方法を用いても良い。この混合物は、通常の場合、埋
立処分される。
【００２４】本発明によれば、重金属含有灰にリン酸エ
ステル化でんぷんを添加することにより、重金属の溶出
が殆どない処理物が得られる。
ステル化でんぷんを添加することにより、重金属の溶出
が殆どない処理物が得られる。
【００２５】
【実施例】以下に実施例及び比較例を挙げて本発明をよ
り具体的に説明する。
り具体的に説明する。
【００２６】なお、実施例及び比較例において、処理し
た原灰（都市ゴミの清掃工場焼却設備から発生した乾式
ストーカ飛灰）の重金属含有量は表１に示す通りであ
る。
た原灰（都市ゴミの清掃工場焼却設備から発生した乾式
ストーカ飛灰）の重金属含有量は表１に示す通りであ
る。
【００２７】
【表１】
【００２８】また、実施例及び比較例で用いた重金属固
定化剤の水溶液又は水スラリーの濃度及びｐＨは表２に
示す通りである。表２より、本発明で用いるリン酸エス
テル化でんぷんの水スラリーは正リン酸水溶液よりもｐ
Ｈが高く、弱酸性で機器腐食性が低いことがわかる。
定化剤の水溶液又は水スラリーの濃度及びｐＨは表２に
示す通りである。表２より、本発明で用いるリン酸エス
テル化でんぷんの水スラリーは正リン酸水溶液よりもｐ
Ｈが高く、弱酸性で機器腐食性が低いことがわかる。
【００２９】
【表２】
【００３０】実施例１〜４，比較例１〜５ 原灰１００重量部に、水３０重量部と表３に示す重金属
固定化剤を表３に示す量添加して（ただし、比較例１は
添加なし）小型混練機で混練した後、環境庁告示１３号
試験に準じて溶出試験を行い、ｐＨ及び鉛濃度の測定結
果を表３に示した。
固定化剤を表３に示す量添加して（ただし、比較例１は
添加なし）小型混練機で混練した後、環境庁告示１３号
試験に準じて溶出試験を行い、ｐＨ及び鉛濃度の測定結
果を表３に示した。
【００３１】また、各実施例及び比較例で得られた処理
物を、厳しい溶出環境を想定したトータルアベイラビリ
ティ法（ＮＥＮ７３４１）による溶出試験に供し、溶出
液中の鉛濃度を測定し、原灰重量当りの鉛溶出量に換算
し、結果を表３に示した。
物を、厳しい溶出環境を想定したトータルアベイラビリ
ティ法（ＮＥＮ７３４１）による溶出試験に供し、溶出
液中の鉛濃度を測定し、原灰重量当りの鉛溶出量に換算
し、結果を表３に示した。
【００３２】表３の環境庁告示１３号試験結果より、リ
ン酸エステル化でんぷんは鉛固定化作用に優れ、特に高
ｐＨ条件下での鉛固定化作用は正リン酸に比べて著しく
良好であることがわかる。
ン酸エステル化でんぷんは鉛固定化作用に優れ、特に高
ｐＨ条件下での鉛固定化作用は正リン酸に比べて著しく
良好であることがわかる。
【００３３】また、アベイラビリティ法試験結果におい
ても、本発明に係るリン酸エステル化でんぷんは、優れ
た鉛溶出防止効果を示すことから、本発明によれば、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
境においても鉛等の溶出を防止することができることが
わかる。
ても、本発明に係るリン酸エステル化でんぷんは、優れ
た鉛溶出防止効果を示すことから、本発明によれば、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
境においても鉛等の溶出を防止することができることが
わかる。
【００３４】なお、キレート剤は、環境庁告示１３号試
験では一応良好な結果が得られるものの、厳しい溶出環
境を想定したアベイラビリティ法試験では鉛の溶出が多
い。
験では一応良好な結果が得られるものの、厳しい溶出環
境を想定したアベイラビリティ法試験では鉛の溶出が多
い。
【００３５】
【表３】
【００３６】
【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、 未反応の消石灰を含む飛灰や未反応の消石灰を含ま
ない飛灰などあらゆる飛灰に対しても、ｐＨ調整剤を併
用することなく、一剤で鉛やカドミウムなどの有害重金
属を確実に固定化することができる。 厳しい溶出環境においても、優れた重金属固定化効
果が得られる。 強酸性の薬剤を使用しないため、薬注設備や混練機
等の設備機器に対する腐食性が大幅に軽減される。 硫黄を含まないために、処理時及び埋立処分時に硫
化水素などの有害ガスが発生しない。
灰の処理方法によれば、 未反応の消石灰を含む飛灰や未反応の消石灰を含ま
ない飛灰などあらゆる飛灰に対しても、ｐＨ調整剤を併
用することなく、一剤で鉛やカドミウムなどの有害重金
属を確実に固定化することができる。 厳しい溶出環境においても、優れた重金属固定化効
果が得られる。 強酸性の薬剤を使用しないため、薬注設備や混練機
等の設備機器に対する腐食性が大幅に軽減される。 硫黄を含まないために、処理時及び埋立処分時に硫
化水素などの有害ガスが発生しない。
【００３７】等の効果のもとに、重金属含有灰を容易か
つ効率的に、しかも安全に処理して、処理物からの重金
属の溶出を確実に防止することができる。
つ効率的に、しかも安全に処理して、処理物からの重金
属の溶出を確実に防止することができる。
Claims (2)
- 【請求項１】 重金属含有灰にリン酸エステル化でんぷ
んを添加することにより、重金属含有灰中の重金属を固
定化する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、分子量が１×
１０3 〜１．５×１０6 でリン酸含有量が０．５〜２５
重量％のリン酸エステル化でんぷんを重金属含有灰１０
０重量部に対して１〜２５重量部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 |
|---|---|---|---|
| JP8221527A JPH1057922A (ja) | 1996-08-22 | 1996-08-22 | 重金属含有灰の処理方法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP8221527A JPH1057922A (ja) | 1996-08-22 | 1996-08-22 | 重金属含有灰の処理方法 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH1057922A true JPH1057922A (ja) | 1998-03-03 |
Family
ID=16768119
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP8221527A Pending JPH1057922A (ja) | 1996-08-22 | 1996-08-22 | 重金属含有灰の処理方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH1057922A (ja) |
Cited By (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| KR19990072523A (ko) * | 1998-02-10 | 1999-09-27 | 미요시 유시 가부시끼가이샤 | 고체폐기물처리제및고체폐기물처리방법 |
| KR20040018056A (ko) * | 2002-08-24 | 2004-03-02 | 장영옥 | 토목건축용 벽돌 및 블록의 원료로 바닥재와 인산폐수를 이용하는 방법 |
| JP2017080696A (ja) * | 2015-10-29 | 2017-05-18 | 吉澤石灰工業株式会社 | 有害物質不溶化材及びそれを用いた処理方法 |
-
1996
- 1996-08-22 JP JP8221527A patent/JPH1057922A/ja active Pending
Cited By (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| KR19990072523A (ko) * | 1998-02-10 | 1999-09-27 | 미요시 유시 가부시끼가이샤 | 고체폐기물처리제및고체폐기물처리방법 |
| KR20040018056A (ko) * | 2002-08-24 | 2004-03-02 | 장영옥 | 토목건축용 벽돌 및 블록의 원료로 바닥재와 인산폐수를 이용하는 방법 |
| JP2017080696A (ja) * | 2015-10-29 | 2017-05-18 | 吉澤石灰工業株式会社 | 有害物質不溶化材及びそれを用いた処理方法 |
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