JPH1142470A - 重金属含有廃棄物用処理剤及び重金属含有廃棄物の安定化処理法 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】重金属含有廃棄物を無害化処理の際、重金属イ
オンの溶出を基準値以下に安定化でき、しかもその重金
属イオンの安定化の効果を持続させて完全に２次公害を
防ぐことができる処理剤及び処理法を提供すること。 【解決手段】コロイド当量値が−６〜＋１ｍｅｑ／ｇで
あり、分子量が１０万〜１５００万である水溶性高分子
を含有することを特徴とする重金属含有廃棄物用処理剤
及び該処理剤と重金属含有廃棄物及び必要により水を混
合、混練することを特徴とする重金属含有廃棄物の安定
化処理法。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、一般廃棄物並びに
産業廃棄物中に含有される重金属を不溶化し、安定化処
理するのに有効な廃棄物の処理剤、及びその安定化処理
法に関する。更に詳細には、都市ゴミ、産業廃棄物、汚
泥等の焼却炉及び溶融炉などから発生する焼却灰や飛
灰、汚泥や汚染土壌等の廃棄物に含まれる重金属を不溶
化し、安定化処理するのに有効な廃棄物の処理剤、及び
その安定化処理法に関する。

【０００２】

【従来の技術】近年、都市及び工場等から発生する廃棄
物が増大するなか、重金属を含有する廃棄物は、環境対
策上、十分な無害化処理が必要になっている。特に重金
属を含有する飛灰等の一般廃棄物や産業廃棄物は、特別
管理廃棄物としてその処理、処分に際して厳しい規制が
設けられている。

【０００３】従来、重金属を含有する廃棄物を処分する
場合には、セメントと混合し、必要により水を添加して
混練し重金属などの溶出を防ぎ安定化する方法が採られ
ている。しかしながら、平成７年度から適用された埋め
立て処理を行う廃棄物からの重金属の溶出量（溶出基準
値）は、最も安定化処理が難しいとされる鉛の場合、環
境庁告示第１３号（以下環告１３号と称す）に基づく溶
出試験で０．３ｍｇ／ｌ以下になるように安定化するこ
とを義務付けているが、セメントのみでこの基準をクリ
ヤーするのは難しい状況にある。

【０００４】これは、代表的なセメントである普通ポル
トランドセメントと廃棄物を混合、硬化させる場合を例
にとると、水和過程において生成する水酸化カルシウム
はセメントの硬化を促進する反面、過剰に生成した水酸
化カルシウムが廃棄物とセメントとの混合物のｐＨを高
め、両性元素である鉛等の重金属イオンの溶解度を増大
させるため、本来セメントが有していると考えられる重
金属安定化効果が大きく損なわれるためであると考えら
れる。

【０００５】また更に、硫黄含有キレート剤等によって
薬剤処理して重金属イオンを捕捉し、安定化する事も試
みられておりこれによれば前記溶出基準値以下に安定化
することも可能である。しかしながら、このような薬剤
は高価であるばかりか、安定化処理後の重金属イオンの
保持の持続性が不十分なため、処理直後は充分な重金属
安定化の効果を発現しても、経時的に重金属イオンの溶
出量が増大するといった問題点を有している。

【０００６】

【発明が解決しようとする課題】前述の様に従来の重金
属含有廃棄物用処理剤及び安定化処理法では、溶出基準
以下に重金属イオンを安定化することが困難であるばか
りでなく、安定化ができても、その保持の持続性、耐久
性に問題があり経時的に２次公害が懸念されるのが現状
である。

【０００７】本発明の目的は、重金属含有廃棄物を安定
化処理する祭、重金属イオンの溶出を基準値以下に安定
化でき、しかもその重金属イオン安定化の効果を持続さ
せて完全に２次公害を防ぐことができる処理剤及び安定
化処理法を提供することにある。

【０００８】

【課題を解決するための手段】本発明者らはこうした実
情に鑑み、重金属含有廃棄物を完全に安定化できる処理
剤及び安定化処理法を求めて鋭意検討した結果、本発明
を完成させるに至った。即ち、本発明は、

【０００９】（１）コロイド滴定法によって測定した当
量値が−６〜＋１ｍｅｑ／ｇであり、分子量が１０万〜
１５００万である水溶性高分子を含有することを特徴と
する重金属含有廃棄物用処理剤、（２）水溶性高分子の
コロイド滴定法によって測定した当量値が−０．６〜０
ｍｅｑ／ｇである上記（１）に記載の処理剤、（３）無
機質粉体を含有する上記（１）または（２）に記載の処
理剤、（４）無機質粉体が水硬性物質及び／または潜在
水硬性物質である上記（３）に記載の処理剤、（５）無
機質粉体がセメント類、高炉水砕スラグ、転炉スラグ及
びシリカフュームからなる群から選ばれる１種以上であ
る上記（３）に記載の処理剤、（６）処理剤中の水溶性
高分子の含有量が０．１〜５重量％である上記（３）〜
（５）のいずれか１項に記載の処理剤、（７）更に硫黄
含有化合物及び／又は包接化合物を含有する上記（１）
〜（６）のいずれか１項に記載の処理剤、（８）硫黄含
有化合物がチオ尿素誘導体及び／又はカルバミン酸誘導
体である上記（７）に記載の処理剤、（９）包接化合物
がβ−シクロデキストリンである上記（７）に記載の処
理剤、（１０）重金属含有廃棄物に上記（１）〜（９）
のいずれか１項に記載の処理剤及び必要に応じて水を加
えて、混合、混練することを特徴とする重金属含有廃棄
物の安定化処理法、（１１）重金属含有廃棄物に上記
（１）〜（９）のいずれか１項に記載の処理剤及び必要
に応じて水を加えて混合、混練した後４０℃以上に加熱
処理することを特徴とする重金属含有廃棄物の安定化処
理法、（１２）重金属含有廃棄物がゴミ焼却場の焼却
灰、飛灰、汚泥、汚染土壌、又は、総理府令第５号に定
める判定基準を満足しなければならない金属などを含む
産業廃棄物である上記（１０）または（１１）に記載の
重金属含有廃棄物の安定化処理法、（１３）環境庁告示
第１３号に基づく溶出試験後の溶出液のｐＨが中性また
は酸性である重金属含有廃棄物に上記（１）〜（９）の
いずれか１項に記載の処理剤及び塩基性物質を添加し処
理する上記（１０）〜（１２）のいずれか１項に記載の
安定化処理法、（１４）環境庁告示第１３号に基づく溶
出試験後の溶出液のｐＨが塩基性である重金属含有廃棄
物に上記（１）〜（９）のいずれか１項に記載の処理剤
及び酸性物質を添加し処理する上記（１０）〜（１２）
のいずれか１項に記載の安定化処理法、（１５）上記
（１０）〜（１４）のいずれか１項に記載の安定化処理
法で得られた処理物に関する。

【００１０】

【発明の実施の形態】以下、本発明を詳細に説明する。
本発明の必須成分である水溶性高分子は、以下に示した
コロイド滴定法によって測定した当量値（以下コロイド
当量値と称す）が−６〜＋１ｍｅｑ／ｇであり分子量が
１０万〜１５００万のものを用いる。ここで、コロイド
当量値が負の値の場合はアニオン性高分子である事を指
し、正の値の場合はカチオン性高分子であることを指
す。本発明の水溶性高分子の重金属安定化機構は不明で
あるが、重金属イオンとのイオン結合や高分子鎖中へ重
金属含有廃棄物が取り込まれたりすることにより安定化
する事ができると考えられる。

【００１１】本発明におけるコロイド滴定法について具
体的に説明する。コロイド滴定法は、カチオン性高分
子、アニオン性高分子によって異なる。カチオン性高分
子の場合、試料を脱イオン交換水によって０．００５重
量％に濃度調整し、塩酸でｐＨを３．０とする。次にト
ルイジンブルー指示薬を数滴加え、Ｎ／４００ポリビニ
ル硫酸カリウム規定液( 以下ＰＶＳＫと称す) で２ｍｌ
／分の速度で滴定し、青から赤紫色に変色し１０秒間以
上保持する時点を終点とする。この際のコロイド当量値
は下記式（１）によって求めることができる。

【００１２】

【数１】 コロイド当量値（ｍｅｑ／ｇ）＝（ＰＶＳＫ滴定量×ＰＶＳＫの力価） ÷（４００×０．００５） ・・・・（１）

【００１３】アニオン性高分子の場合、脱イオン水９０
ｍｌに０．１Ｎ苛性ソーダ水溶液０．５ｍｌとＮ／２０
０メチルグリコールキトサン溶液５ｍｌを加える。次
に、脱イオン交換水によって０．０５重量％に濃度調整
した試料を１０ｍｌ加え、トルイジンブルー指示薬を数
滴添加し、ＰＶＳＫで上記と同様にして滴定する。ま
た、試料を加えない場合をブランクとする。この際のコ
ロイド当量値は式（２）によって求めることができる。

【００１４】

【数２】 コロイド当量値（ｍｅｑ／ｇ）＝｛（ブランク滴定量−試料の滴定量）×ＰＶ ＳＫの力価｝／（４００×０．００５） ・・・・（２）

【００１５】本発明で用いる水溶性高分子は、コロイド
当量値が−６〜＋１ｍｅｑ／ｇ、好ましくは−３〜＋
０．５ｍｅｑ／ｇ、特に好ましくは−０．６〜０ｍｅｑ
／ｇであり、分子量が１０万〜１５００万、好ましくは
５０万〜１３００万であれば特に限定されない。用いう
る水溶性高分子の具体例としては、ジメチルアミノエチ
ル（メタ）アクリレート、ジメチルアミノプロピルメタ
クリレート、ジメチルアミノプロピル（メタ）アクリル
アミド、もしくはこれらの３級化物または４級化物の単
独重合体、ジメチルアミノエチル（メタ）アクリレー
ト、ジメチルアミノプロピルメタクリレート、ジメチル
アミノプロピル（メタ）アクリルアミド、もしくはこれ
らの３級化物または４級化物と（メタ）アクリルアミド
との共重合体、ポリ（メタ）アクリルアミドのマンニッ
ヒ変成物、またはその４級化物、ポリ（メタ）アクリル
アミドのホフマン分解物、ジアリルジメチルアンモニウ
ム塩の単独重合体または各種単量体との共重合体、及び
キトサン誘導体等のカチオン性水溶性高分子、（メタ）
アクリルアミドと（メタ）アクリル酸塩との共重合体、
ポリ（メタ）アクリルアミドの部分加水分解物、（メ
タ）アクリルアミドと２−アクリルアミド−２−メチル
プロパンスルホン酸塩の共重合体、（メタ）アクリルア
ミドとアクリル酸塩及びメタクリル酸塩の三元共重合
体、（メタ）アクリルアミド、（メタ）アクリル酸塩及
び２−アクリルアミド−２−メチルプロパンスルホン酸
塩の三元共重合体、アルギン酸塩及びポリアクリル酸塩
等のアニオン性水溶性高分子、ポリ（メタ）アクリルア
ミド、ポリ（メタ）アクリルアミドの部分加水分解物、
ヒドロキシプロピルセルロース等のセルロース誘導体、
ポリビニルピロリドン、ポリビニルアルコール、ポリエ
チレングリコール等のノニオン性水溶性高分子を挙げる
ことができ、２種以上を併用して使用しても良い。

【００１６】これらの水溶性高分子のうち、特に重金属
含有廃棄物、重金属化合物や重金属イオンに対して凝集
作用を有するものが好ましい。

【００１７】また、本発明の処理剤は、更に必要により
無機質粉体を含有する。無機質粉体は、使用する種類や
量、重金属含有廃棄物の種類等によって作用が異なる
が、重金属含有廃棄物と処理剤を均一に混合させるため
の作業性の改善、その固化作用による重金属化合物や重
金属イオンの拡散抑制、吸着やイオン交換による重金属
安定化、長期安定性の付与、酸性雨に対する耐性の向上
等、前記水溶性高分子のみの場合に比べ作業性が改善で
きるとともに重金属安定化効果を広範にわたって向上さ
せる事ができる。

【００１８】用いうる無機質粉体の具体例としては、ポ
ルトランドセメント、フライアッシュセメント、シリカ
セメント、高炉セメント、アルミナセメント等のセメン
ト類や石膏等の水硬性物質、高炉水砕スラグ、転炉スラ
グ、シリカフューム、石炭灰、火山灰、もみ殻灰、珪酸
白土、メタカオリン等の潜在水硬性物質、ドロマイトプ
ラスター等の気硬性物質、カオリン、酸性白土、タル
ク、粉砕された徐冷スラグやフェロクロムスラグ、シリ
カ、アルミナ、硅砂、硅石粉、ベントナイト、炭酸カル
シウム、珪酸カルシウム、アロフェン、パーライト、マ
イカ、バーミキュライト、ゼオライト、スメクタイト、
セライト、珪藻土等の非水硬性物質を挙げることがで
き、これらのうち水硬性物質及び／又は潜在水硬性物質
が好ましく、セメント類、高炉水砕スラグ、転炉スラ
グ、シリカフュームからなる群から選ばれる１種以上が
特に好ましい。これら無機質粉体は１種類でも、また２
種以上を併用しても良い。また、前記の水硬性物質とは
水の存在下で水和反応して固化する物質を指し、潜在水
硬性物質とは水のみでは水和反応しないもので例えば刺
激剤等の添加で水和反応して固化する物質を指し、気硬
性物質とは空気中で硬化反応するもので例えば炭酸ガス
で硬化反応して固化する物質を指す。

【００１９】これら無機質粉体は、その平均粒径が０．
０１μｍ以上のものが使用できるが、好ましくは０．０
５μｍ〜１ｍｍ、更に好ましくは０．１〜５００μｍの
ものを使用する。無機粉体の平均粒径は小さいほど重金
属安定化効果は大きいが、製造コストが高価になること
や水溶性高分子と均一な混合が困難になり安定した処理
剤が得にくく好ましくない。

【００２０】無機質粉体は、重金属含有廃棄物の種類、
使用する無機質粉体や水溶性高分子の種類等によって異
なるが、水溶性高分子の処理剤中の含有率が通常３０重
量％以下、好ましくは１０重量％以下、より好ましくは
０．１〜５重量％となるよう配合する。水溶性高分子は
一般に高価であるため配合割合が少ない方が経済的には
好ましいが、少なすぎると充分な重金属安定化効果を発
現し難くなり好ましくない。

【００２１】また、本発明の処理剤は、更に必要により
硫黄含有化合物及び／または包接化合物を含有する。こ
れらの化合物は、重金属含有廃棄物中の重金属を安定化
する補助的な作用等によって、重金属安定化効果を広範
にわたって向上させることができる。

【００２２】用いうる硫黄含有化合物は特に限定されな
いが、具体例としては、硫化ナトリウム、硫化カリウ
ム、硫化カルシウム、水硫化ナトリウム等の無機硫黄含
有化合物、チオ尿素、エチレンチオ尿素、ジフェニルチ
オ尿素等のチオ尿素誘導体、ジメチルジチオカルバミン
酸、ジエチルジチオカルバミン酸等及びこれらの塩類等
のカルバミン酸誘導体、チオリンゴ酸、２−ベンゾチア
ゾールチオール、チオシアヌル酸及びこれら塩類等の有
機硫黄含有化合物、ポリエチレンイミンジチオカルボキ
シル置換体等の硫黄含有高分子化合物等を挙げることが
でき、チオ尿素誘導体及び／又はチオカルバミン酸誘導
体が好ましい。これら硫黄含有化合物は１種類でも、ま
た２種以上を併用しても良い。

【００２３】用いうる包接化合物は特に限定されない
が、具体例としては、α−シクロデキストリン、β−シ
クロデキストリン、γ−シクロデキストリン、ポリ−β
−シクロデキストリン等のシクロデキストリン類及びこ
れらの誘導体、１２−クラウン４−エーテル、１５−ク
ラウン５−エーテル、１８−クラウン６−エーテル、１
−アザ−１８−クラウン６−エーテル、４，１３−ジア
ザ−１８−クラウン６−エーテル、１８−クラウン６−
チオエーテル、クリプタンド等のクラウンエーテル類及
びこれらの誘導体、５，１０，１５，２０−テトラキス
（ρ−スルホフェニル）ポルフィン等のポルフィン類及
びこれらの誘導体、３７，３８，３９，４０，４１，４
２−ヘキサヒドロキシカリックス［６］アレン等のカリ
ックスアレン類及びこれらの誘導体、１，３，５，２，
４，６−トリアザトリホスホリン等のホスファゼン類及
びこれらの誘導体、デオキシコール酸、アポコール酸等
のコール酸類及びこれらの誘導体を挙げることができ
る。これらの包接化合物のうちシクロデキストリン類ま
たはその誘導体が好ましく、β−シクロデキストリンが
更に好ましい。これら包接化合物は１種類でも、また２
種以上を併用しても良い。

【００２４】本発明の処理剤は、これらの硫黄含有化合
物や包接化合物それぞれ単独で使用しても良いし、併用
しても良い。その使用量は、重金属含有廃棄物の種類、
使用する無機質粉体や水溶性高分子の種類、使用する硫
黄含有化合物や包接化合物の種類等によって異なるが、
処理剤中の含有率が通常５０重量％以下、好ましくは４
０重量％以下、より好ましくは１〜３０重量％となるよ
う配合する。硫黄含有化合物や包接化合物は、一般に高
価であるため配合割合が少ない方が経済的には好ましい
が、少なすぎると充分な重金属安定化効果を発現し難く
なり好ましくない。

【００２５】本発明の処理剤は、粉体のまま使用するこ
ともできるが、必要に応じて使用する無機質粉体が水硬
性物質である場合を除いて、重金属含有廃棄物と均一に
混合させるため水溶液または水分散液で使用することも
できる。この場合更に必要に応じて酸性水溶液または塩
基性水溶液としたり、水分散液の場合は分散剤を添加し
て均一な分散液としても良い。分散剤の使用量は水に不
溶性の処理剤成分の合計重量１００重量部に対し、通常
０．１〜１０重量部、好ましくは０．３〜７重量部、特
に好ましくは０．５〜５重量部である。本発明の処理剤
を水溶液あるいは水分散液で使用する際の濃度は、重金
属含有廃棄物の種類、水溶性高分子の種類、処理剤中の
成分の種類及び配合割合、水に不溶性の処理剤成分の種
類、分散剤の種類及び使用量類等により異なるが、固形
分換算して通常０．１〜３０重量％、好ましくは０．５
〜２０重量％である。

【００２６】重金属含有廃棄物が環告１３号の溶出試験
の溶出液が高アルカリ性である都市ゴミ焼却飛灰等の場
合は、鉛化合物のような両性重金属化合物が溶解しやす
くなるため塩酸、硫酸、硝酸、ポリ塩化アルミニウム、
塩化第一鉄、硫酸アルミニウム等の無機酸性物質、酢
酸、クエン酸等の有機酸性物質等の酸性物質を添加して
ｐＨを弱アルカリ性にコントロールすると本発明の処理
剤の重金属安定化効果が増強する。また、環告１３号の
溶出試験の溶出液が中性または酸性である電炉灰、溶融
飛灰、汚染土壌等の重金属含有廃棄物の場合は、本発明
の処理剤に下記する潜在水硬性物質の硬化刺激剤のよう
な塩基性物質を添加してｐＨを弱アルカリ性にコントロ
ールすると本発明の処理剤の重金属安定化効果を増強す
る。但し、重金属含有廃棄物を安定化するとともに固形
化（強度付与）する目的で本発明の処理剤を使用する場
合は、硬化反応をする無機質粉体を使用した方が好まし
いが、無機質粉体の硬化反応を発現しうる条件（環境）
にする必要がある。例えば、無機質粉体として高炉水砕
スラグ等の潜在水硬性物質を使用する場合、ｐＨが弱ア
ルカリ性または酸性の環境では硬化反応を起こしにくい
ため、硬化刺激剤として塩基性物質を添加することが好
ましい。また、塩基性物質（硬化刺激剤）及び酸性物質
は予め本発明の処理剤中に添加しておいてもよいが、後
述する本発明の安定化処理法において使用するのが好ま
しい。

【００２７】本発明で使用しうる潜在水硬性物質の硬化
刺激剤の具体例としては、水酸化ナトリウム、水酸化カ
リウム等のアルカリ金属の水酸化物、炭酸ナトリウム、
炭酸カリウム等のアルカリ金属の炭酸塩、水酸化カルシ
ウム、水酸化マグネシウム、水酸化バリウム等のアルカ
リ土類金属の水酸化物、珪酸ナトリウム、珪酸カリウ
ム、メタ珪酸ナトリウム、オルソ珪酸ナトリウム等のア
ルカリ金属の珪酸塩、燐酸１ナトリウム、燐酸２ナトリ
ウム等のアルカリ金属の燐酸塩、セメント、セメントク
リンカー等を挙げることが出来る。取り扱い性やコスト
を考慮すると、これら硬化刺激剤の中でアルカリ金属の
水酸化物、アルカリ土類金属の水酸化物、アルカリ金属
の珪酸塩、セメント、セメントクリンカーを使用するの
が好ましい。

【００２８】硬化刺激剤は、潜在水硬性物質と硬化刺激
剤の割合が、通常９５／５〜１０／９０（重量比）であ
り、好ましくは９０／１０〜２５／７５（重量比）とな
る量を必要に応じて使用する。

【００２９】本発明の処理剤は、前記各成分を前記した
ような割合で均一に混合して得ることができる。粉状の
本発明の処理剤を得る場合、各成分を公知の混合方法で
粉体混合すればよい。又、液状の本発明の処理剤を得る
場合の混合の仕方は特に限定はされないが、水溶性成分
を所定量の水に混合して水溶液とした後、予め調製して
おいた水不溶性粉体成分に添加する方法が、全体が容易
に均一になるので好ましい。

【００３０】本発明の重金属含有廃棄物の安定化処理法
は、本発明の処理剤、重金属含有廃棄物、後述する水
（任意成分）を混合、混練して行う。これらを混合、混
練する設備やこれらの添加順序等は特に限定されない。
また、予め混合した本発明の処理剤を重金属含有廃棄物
と混合してもよいし、本発明の処理剤を構成する各成分
を重金属含有廃棄物と混合してもよい。混合の方法は、
例えばバッチ式で処理を行う場合はニーダールーダータ
イプ、撹拌機の付いたアイリッヒタイプの混合混練機が
使用できる。また、連続的に処理を行う場合は一軸また
は二軸のパドル型の混練機、パン型造粒機やバイブロミ
キサー等を利用して混練してもよい。処理に要する時間
（混合、混練時間）は、特に制限はなく、廃棄物と処理
剤が均一に混練できればよい。

【００３１】本発明の安定化処理法は室温において実施
してもよいが、重金属安定化効果を短時間に引き出すた
め加熱処理を行うのが好ましい。加熱処理は、混練に伴
って発生する熱を利用しても良いし、混練中強制的に加
熱しても良い。また、混練の終わった処理物を強制的に
加熱してもよい。加熱温度は、４０℃以上にする事が好
ましく、５０℃以上にする事が更に好ましい。尚、強制
的な加熱の方法は、機械的、物理化学的な方法等公知の
方法でよい。加熱時間は、混練物あるいは処理物の熱伝
導率、大きさ、加熱方法などによって異なり一義的には
言えないが、通常５分以上、好ましくは１０分以上であ
り、処理物の均一性や作業性の面から最大２４時間も行
えば十分である。

【００３２】重金属含有廃棄物が水を含有していない場
合、又は含有していても混合混練するのに不十分な場合
は水を添加する。水の使用量は、重金属含有廃棄物の含
水状態、及びその粒度によって異なるが、概ね重金属含
有廃棄物１００重量部（乾燥状態で換算）に対して５〜
６０重量部、好ましくは１０〜５０重量部である。水の
添加量は安定化処理を行った後の処理物の形状をどのよ
うにするか、すなわちペレット状にするか、顆粒状にす
るか、粘土塊状にするかによって異なってくる。

【００３３】本発明の処理剤で重金属イオンを安定化処
理できる廃棄物に特に制限はなく、例えば、都市ゴミ等
のゴミ、産業廃棄物、汚泥等をそのまま、或いはこれら
を例えば焼却した焼却灰（焼却飛灰）等を単独で或いは
混合して処理することができる。これら重金属含有廃棄
物のうちゴミ焼却灰、飛灰、汚染土壌、例えば粒状の産
業廃棄物、または総理府令第５号に定める判定基準を満
足しなければならない金属などを含む産業（一般）廃棄
物が、本発明の処理剤で処理するのに最も適している。

【００３４】本発明の処理剤及び安定化処理法によれ
ば、重金属含有廃棄物中の重金属が安定化され、処理後
の混練物から重金属が溶出する事がほとんどなくなり、
環告１３号に定められた産業廃棄物に含まれる金属等の
検定方法による溶出試験では、重金属イオンの溶出量は
いずれも総理府令第５号記載の埋立規制値以下となる。

【００３５】こうして得られた本発明の処理物は、その
まま或いは必要により粉砕してセメント・コンクリート
用の骨材や道路の舗装材用骨材として利用したり、必要
に応じて、板状、ブロック状に成形して土木・建設資材
としても利用可能である。従って、これらの使用を目的
として本発明の処理剤に種々の混和材、例えば陶磁器粉
砕物、チタニア、ジルコニア、川砂、珪砂、珪石粉等の
骨材、ガラス繊維、カーボン繊維、ビニロン繊維、ナイ
ロン繊維、アラミド繊維、ポリプロピレン繊維、アクリ
ル繊維、ポリエステル等の繊維、セルロース繊維、スチ
ール繊維、アルミナ繊維等の繊維類等を添加してもよ
い。また、砂糖、グルコース、グルコン酸ソーダ等の硬
化遅延剤、シランカップリング剤のような表面処理剤、
顔料等を必要に応じて添加してもよい。

【００３６】

【実施例】以下、本発明を実施例により更に具体的に説
明するが、本発明がこれらに限定されるものではない。

【００３７】実施例１〜４ 都市ゴミ焼却場から得た焼却飛灰（鉛含有量１６８０mg
/kg 、環告１３号に基づく鉛の溶出量８．５ｐｐｍ）１
００重量部とコロイド当量値−０．０２ｍｅｑ／ｇ、分
子量約５００万のポリアクリルアミドを表１に示した量
を添加して混合し、水を２９．８重量部添加し混練した
後、１日〜１３週間室温養生して環告１３号に基づく鉛
の溶出試験をおこなった結果を表１に併せて示した。な
お、すべての実施例において溶出液中の固形分は凝集し
ていた。

【００３８】

【表１】 表１ ポリアクリルアミド 鉛溶出量（ｐｐｍ） の添加量（重量部） １日後 １週間後 ４週間後 １３週間後 実施例１ ０．１ １．２０ ０．５８ ０．２２ ０．１８ 実施例２ ０．５ ０．７０ ０．３６ ０．１１ ０．０８ 実施例３ １．０ ０．４７ ０．１８ ０．０９ ０．０６ 実施例４ ２．０ ０．３０ ０．０６ Ｎ．Ｄ． Ｎ．Ｄ． 尚、表１においてＮ．Ｄ．は０. ０１ｐｐｍ以下である
ことを示す（以下同様）。

【００３９】実施例５〜９ 平均粒径１０．８μｍの高炉水砕スラグ１００重量部に
対して、コロイド当量値−０．５ｍｅｑ／ｇ、分子量約
３００万のポリアクリルアミドの部分加水分解物を表２
に示した各量をプラネタリーミキサー（愛工舎製ＡＣＭ
−５）に投入して粉体混合を行い本発明の重金属含有廃
棄物用処理剤を得た。都市ゴミ焼却場から得られた混合
灰（飛灰：焼却灰＝５５：７５（重量比）、含水率１９
％、鉛含有量８９０mg/kg 、環告１３号に基づく鉛の溶
出量５．７３ｐｐｍ）１００重量部に対して処理剤を表
２に示した各量添加し、実施例１〜４と同様に水を１
３．３重量部添加して処理した後、１週間室温養生して
環告１３号に基づく鉛の溶出試験を行った結果を表２に
示した。

【００４０】

【表２】 表２ ポリアクリルアミド 処理剤の添加量 鉛の溶出量 の部分加水分解物の （重量部） （ｐｐｍ） 含有量（重量部） 実施例５ ０．１ １０ ０. ２２ 実施例６ ０．５ １０ ０．１０ 実施例７ １．０ ７．５ ０. ０８ 実施例８ ２．５ ５ ０．１２ 実施例９ ５．０ ５ ０．０７

【００４１】実施例１０〜１２ 表３に示した種類の重金属含有廃棄物１００重量部に、
予め粉体混合した平均粒径１０．８μｍの高炉水砕スラ
グ４．８重量部とコロイド当量値−２．７ｍｅｑ／ｇ、
分子量約８０万のアクリルアミドとアクリル酸ソーダの
コポリマー０．２重量部を添加し、表３に示した量の水
を添加し混練した後、１週間室温養生して環告１３号に
基づく鉛の溶出試験を行った結果を表３に併せて示し
た。

【００４２】

【表３】 表３ 廃棄物の 水添加量 環告１３号 鉛溶出量 (重量部) 鉛溶出量 （ｐｐｍ） （ｐｐｍ） 実施例１０ 飛灰 ２. ８５ ２８ ０. １１ 実施例１１ 焼却灰 １. ５０ ９ Ｎ．Ｄ． 実施例１２ 汚泥 ８. ３０ ０ ０. ２８

【００４３】実施例１３〜１６ 実施例５〜９で使用した混合灰１００重量部に、表４に
示した種類の平均粒径０．２〜１００μｍの各無機質粉
体８９重量部、コロイド当量値−０．５ｍｅｑ／ｇ、分
子量約３００万のポリアクリルアミドの部分加水分解物
１重量部と表４に示した硫黄含有化合物または包接化合
物１０重量部を粉体混合して得られた処理剤５重量部を
添加して混合し、水を１３重量部添加し混練した後、表
４に示した処理条件で養生して環告１３号に基づく鉛の
溶出試験を行った結果を表４に併せて示した。

【００４４】

【表４】 表４ 無機質粉体 包接化合物又は 処理条件 環告１３号 の種類 硫黄含有化合物 鉛溶出量(ppm) の種類 実施例１３ ポルトランドβ−シクロ ４０℃、２４時間 ０．２０ セメント デキストリン 実施例１４ 転炉スラグ チオ尿素 ６０℃、１８時間 ０. ０４ 実施例１５ カオリン ジエチルジチオ ８０℃、 ６時間 Ｎ．Ｄ． カルバミン酸 ナトリウム 実施例１６ シリカ チオリンゴ酸 ９０℃、 ３時間 Ｎ．Ｄ． フューム

【００４５】実施例１８〜２０ 脱イオン交換水１００重量部に対して、水酸化ナトリウ
ムとコロイド当量値−０．５ｍｅｑ／ｇ、分子量約３０
０万のポリアクリルアミドの部分加水分解物を表５に示
した量プラネタリーミキサーで溶解させ、液体状の処理
剤を得た。精鋼会社で発生する電炉灰１００重量部に対
して、上記処理剤２０重量部を添加して、混練した後２
４時間後の鉛の溶出量を環告１３号試験に基づく鉛の溶
出試験を行った結果を表５に併せて記した。

【００４６】

【表５】 表５ 水酸化ナトリウム ポリアクリルアミド 溶出液 鉛溶出量 含有量（重量部） 部分加水分解物の のｐＨ （mg／ｌ） 含有量（重量部） 未処理灰 ０ ６．４ ２１．０ 実施例１８ １．０ １０ ９．９ ０．０８ 実施例１９ ２．５ ２０ １１．５ ０．１２ 実施例２０ ５．０ ３０ １２．３ ０．２４

【００４７】

【発明の効果】本発明の重金属含有廃棄物用処理剤は、
重金属含有廃棄物を安定化処理するのに適しており、重
金属イオンの溶出を高度に安定化させることができ、そ
の効果は持続的である。さらに、液体、粉体どちらの形
態でも使用できるため広範囲のニーズに対応できる。ま
た、本発明の安定化処理法は特殊な装置を使用すること
なく、容易に重金属含有廃棄物の安定化ができる。更
に、本発明の安定化処理法で得られた処理物はセメント
の固化物以上の強度を示すための骨材や舗装材などの土
木建築資材として利用（リサイクル）可能である。

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (51)Int.Cl.⁶ 識別記号 ＦＩ Ｃ０２Ｆ 11/00 ＺＡＢ

Claims (15)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】コロイド滴定法によって測定した当量値が
   −６〜＋１ｍｅｑ／ｇであり、分子量が１０万〜１５０
   ０万である水溶性高分子を含有することを特徴とする重
   金属含有廃棄物用処理剤。
2. 【請求項２】水溶性高分子のコロイド滴定法によって測
   定した当量値が−０．６〜０ｍｅｑ／ｇである請求項１
   記載の処理剤。
3. 【請求項３】無機質粉体を含有する請求項１または２記
   載の処理剤。
4. 【請求項４】無機質粉体が水硬性物質及び／または潜在
   水硬性物質である請求項３記載の処理剤。
5. 【請求項５】無機質粉体がセメント類、高炉水砕スラ
   グ、転炉スラグ及びシリカフュームからなる群から選ば
   れる１種以上である請求項３記載の処理剤。
6. 【請求項６】処理剤中の水溶性高分子の含有量が０．１
   〜５重量％である請求項３〜５のいずれか１項に記載の
   処理剤。
7. 【請求項７】更に硫黄含有化合物及び／又は包接化合物
   を含有する請求項１〜６のいずれか１項に記載の処理
   剤。
8. 【請求項８】硫黄含有化合物がチオ尿素誘導体及び／又
   はカルバミン酸誘導体である請求項７記載の処理剤。
9. 【請求項９】包接化合物がβ−シクロデキストリンであ
   る請求項７記載の処理剤。
10. 【請求項１０】重金属含有廃棄物に請求項１〜９のいず
    れか１項に記載の処理剤及び必要に応じて水を加えて、
    混合、混練することを特徴とする重金属含有廃棄物の安
    定化処理法。
11. 【請求項１１】重金属含有廃棄物に請求項１〜９のいず
    れか１項に記載の処理剤及び必要に応じて水を加えて混
    合、混練した後４０℃以上に加熱処理することを特徴と
    する重金属含有廃棄物の安定化処理法。
12. 【請求項１２】重金属含有廃棄物がゴミ焼却場の焼却
    灰、飛灰、汚泥、汚染土壌、又は、総理府令第５号に定
    める判定基準を満足しなければならない金属などを含む
    産業廃棄物である請求項１０または１１記載の重金属含
    有廃棄物の安定化処理法。
13. 【請求項１３】環境庁告示第１３号に基づく溶出試験後
    の溶出液のｐＨが中性または酸性である重金属含有廃棄
    物に請求項１〜９のいずれか１項に記載の処理剤及び塩
    基性物質を添加し処理する請求項１０〜１２のいずれか
    １項に記載の安定化処理法。
14. 【請求項１４】環境庁告示第１３号に基づく溶出試験後
    の溶出液のｐＨが塩基性である重金属含有廃棄物に請求
    項１〜９のいずれか１項に記載の処理剤及び酸性物質を
    添加し処理する請求項１０〜１２のいずれか１項に記載
    の安定化処理法。
15. 【請求項１５】請求項１０〜１４のいずれか１項に記載
    の安定化処理法で得られた処理物。