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WO1997002101A1 - Matiere et procede d'elimination de dechets - Google Patents

Matiere et procede d'elimination de dechets Download PDF

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WO1997002101A1
WO1997002101A1 PCT/JP1996/001885 JP9601885W WO9702101A1 WO 1997002101 A1 WO1997002101 A1 WO 1997002101A1 JP 9601885 W JP9601885 W JP 9601885W WO 9702101 A1 WO9702101 A1 WO 9702101A1
Authority
WO
WIPO (PCT)
Prior art keywords
waste
weight
water
parts
aluminum hydroxide
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Ceased
Application number
PCT/JP1996/001885
Other languages
English (en)
French (fr)
Inventor
Kenji Ueshima
Takashi Funahashi
Kazuhiro Hara
Takuji Nomura
Masakazu Uekita
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Kanegafuchi Chemical Industry Co Ltd
Original Assignee
Kanegafuchi Chemical Industry Co Ltd
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Priority claimed from JP16949295A external-priority patent/JP3981986B2/ja
Priority claimed from JP7225631A external-priority patent/JPH0966278A/ja
Application filed by Kanegafuchi Chemical Industry Co Ltd filed Critical Kanegafuchi Chemical Industry Co Ltd
Priority to EP96922254A priority Critical patent/EP0845306A1/en
Publication of WO1997002101A1 publication Critical patent/WO1997002101A1/ja
Anticipated expiration legal-status Critical
Ceased legal-status Critical Current

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    • AHUMAN NECESSITIES
    • A62LIFE-SAVING; FIRE-FIGHTING
    • A62DCHEMICAL MEANS FOR EXTINGUISHING FIRES OR FOR COMBATING OR PROTECTING AGAINST HARMFUL CHEMICAL AGENTS; CHEMICAL MATERIALS FOR USE IN BREATHING APPARATUS
    • A62D3/00Processes for making harmful chemical substances harmless or less harmful, by effecting a chemical change in the substances
    • A62D3/30Processes for making harmful chemical substances harmless or less harmful, by effecting a chemical change in the substances by reacting with chemical agents
    • A62D3/33Processes for making harmful chemical substances harmless or less harmful, by effecting a chemical change in the substances by reacting with chemical agents by chemical fixing the harmful substance, e.g. by chelation or complexation
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B09DISPOSAL OF SOLID WASTE; RECLAMATION OF CONTAMINATED SOIL
    • B09BDISPOSAL OF SOLID WASTE NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • B09B3/00Destroying solid waste or transforming solid waste into something useful or harmless
    • B09B3/20Agglomeration, binding or encapsulation of solid waste
    • B09B3/25Agglomeration, binding or encapsulation of solid waste using mineral binders or matrix
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B09DISPOSAL OF SOLID WASTE; RECLAMATION OF CONTAMINATED SOIL
    • B09BDISPOSAL OF SOLID WASTE NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • B09B3/00Destroying solid waste or transforming solid waste into something useful or harmless
    • B09B3/20Agglomeration, binding or encapsulation of solid waste
    • B09B3/25Agglomeration, binding or encapsulation of solid waste using mineral binders or matrix
    • B09B3/27Binding by sodium silicate, e.g. cement or water glass
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C04CEMENTS; CONCRETE; ARTIFICIAL STONE; CERAMICS; REFRACTORIES
    • C04BLIME, MAGNESIA; SLAG; CEMENTS; COMPOSITIONS THEREOF, e.g. MORTARS, CONCRETE OR LIKE BUILDING MATERIALS; ARTIFICIAL STONE; CERAMICS; REFRACTORIES; TREATMENT OF NATURAL STONE
    • C04B18/00Use of agglomerated or waste materials or refuse as fillers for mortars, concrete or artificial stone; Treatment of agglomerated or waste materials or refuse, specially adapted to enhance their filling properties in mortars, concrete or artificial stone
    • C04B18/04Waste materials; Refuse
    • C04B18/0463Hazardous waste
    • C04B18/0472Waste material contaminated by heavy metals
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C04CEMENTS; CONCRETE; ARTIFICIAL STONE; CERAMICS; REFRACTORIES
    • C04BLIME, MAGNESIA; SLAG; CEMENTS; COMPOSITIONS THEREOF, e.g. MORTARS, CONCRETE OR LIKE BUILDING MATERIALS; ARTIFICIAL STONE; CERAMICS; REFRACTORIES; TREATMENT OF NATURAL STONE
    • C04B28/00Compositions of mortars, concrete or artificial stone, containing inorganic binders or the reaction product of an inorganic and an organic binder, e.g. polycarboxylate cements
    • C04B28/34Compositions of mortars, concrete or artificial stone, containing inorganic binders or the reaction product of an inorganic and an organic binder, e.g. polycarboxylate cements containing cold phosphate binders
    • AHUMAN NECESSITIES
    • A62LIFE-SAVING; FIRE-FIGHTING
    • A62DCHEMICAL MEANS FOR EXTINGUISHING FIRES OR FOR COMBATING OR PROTECTING AGAINST HARMFUL CHEMICAL AGENTS; CHEMICAL MATERIALS FOR USE IN BREATHING APPARATUS
    • A62D2101/00Harmful chemical substances made harmless, or less harmful, by effecting chemical change
    • A62D2101/08Toxic combustion residues, e.g. toxic substances contained in fly ash from waste incineration
    • AHUMAN NECESSITIES
    • A62LIFE-SAVING; FIRE-FIGHTING
    • A62DCHEMICAL MEANS FOR EXTINGUISHING FIRES OR FOR COMBATING OR PROTECTING AGAINST HARMFUL CHEMICAL AGENTS; CHEMICAL MATERIALS FOR USE IN BREATHING APPARATUS
    • A62D2101/00Harmful chemical substances made harmless, or less harmful, by effecting chemical change
    • A62D2101/40Inorganic substances
    • A62D2101/43Inorganic substances containing heavy metals, in the bonded or free state
    • YGENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y02TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
    • Y02WCLIMATE CHANGE MITIGATION TECHNOLOGIES RELATED TO WASTEWATER TREATMENT OR WASTE MANAGEMENT
    • Y02W30/00Technologies for solid waste management
    • Y02W30/50Reuse, recycling or recovery technologies
    • Y02W30/91Use of waste materials as fillers for mortars or concrete

Definitions

  • the present invention relates to a waste treatment material and a waste treatment method that are effective for stabilizing harmful heavy metals contained in waste.
  • color printed paper and cellophane contained in the garbage include power dominant (C d), lead (P b), chromium (C r), mercury (H g), arsenic (A s), copper (Cu), and other plastics contain power, lead, zinc (Zn), chromium, mercury, arsenic, etc.
  • C d power dominant
  • P b lead
  • C r chromium
  • H g mercury
  • Cu copper
  • other plastics contain power, lead, zinc (Zn), chromium, mercury, arsenic, etc.
  • main ash which is made up of trash, and incineration dust (or sometimes simply fly ash) collected by bag filters. coming.
  • Both the main ash and the incinerated dust contain heavy metals, but in the incinerated dust, the heavy metals are particularly easy to elute.
  • the incineration dust is mixed with cement, added with water, kneaded, cured, solidified and disposed of, or mixed with main ash and buried. I have.
  • cement is alkaline, adding a large amount of cement to such incinerated dust does not suppress the elution of lead. In this way, with conventional treatment methods that simply solidify with cement, secondary pollution may occur if the application is not limited.
  • chelating agents are used on a trial basis for the treatment of incineration dust, but especially for incineration dust with high lead strength and high lead content, the weight is 6 times the weight of the dust. Some of them are not controlled below the regulation value unless they are added in more than one part. Generally, such a chelating agent is 30 to 50 times as expensive as cement and is expensive, so that it is considered that a large burden is imposed on running costs.
  • the present invention considers the current state of conventional waste treatment, and considers that harmful heavy metals contained in waste such as municipal incineration ash, mine tailings, soil, sludge, shredder dust, etc. Can be stabilized to prevent re-elution It is an object of the present invention to provide a waste material and a method for treating waste.
  • the present invention provides a waste treatment material and a treatment method capable of stabilizing harmful heavy metals contained in a garbage incineration dust discharged from a garbage incinerator so as not to be eluted again. The purpose is to do so. Disclosure of the invention
  • the present inventors have conducted intensive studies to solve the above problems in the conventional waste treatment, and as a result, have obtained a waste treatment material that can achieve the above object.
  • harmful metals such as lead in waste incineration dust are easily eluted in an alkaline atmosphere.
  • slaked lime is used to control the amount of hydrogen chloride gas generated during operation. Because of the blowing, the incineration dust generated by collecting the electric dust collector and the incineration dust generated by collecting the bag filter generated under such operating conditions have a particularly large amount of lead elution.
  • the present inventors have combined the use of amorphous aluminum hydroxide, an inorganic porous adsorbent, a water-soluble phosphate, and a water-soluble carbonate to remove calcium ions, which are competitive inhibitors.
  • the ability to directly react with heavy metals such as lead and the ability to adsorb heavy metals is relatively improved, and the elution of heavy metals such as lead can be suppressed by making the atmosphere more neutral.
  • the present invention was completed. That is, the treatment material of the present invention is at least one selected from the group consisting of aluminum hydroxide which is amorphous in X-ray, a porous inorganic adsorbent, a water-soluble phosphate, and a water-soluble carbonate.
  • the aluminum hydroxide and the porous inorganic adsorbent As a main component.
  • the aluminum hydroxide used in the present invention is an amorphous one in which no peak is observed by X-rays.
  • the aluminum hydroxide used in the present invention may contain impurities such as crystalline aluminum hydroxide and Nigel in the components. This amorphous aluminum hydroxide is relatively easy to obtain and inexpensive.
  • Aluminum sludge obtained by concentrating and recovering aluminum hydroxide discharged during the milling process is preferable.
  • wastewater is removed after removing the oil adhering to the aluminum moldings with sulfuric acid and then anodizing to coat the surface with nickel for the purpose of preventing corrosion.
  • a flocculant is added to this, and the precipitate is filtered.
  • aluminum hydroxide is recovered as aluminum sludge. Although this aluminum sludge is originally discarded, it can be used as the aluminum hydroxide of the present invention.
  • amorphous aluminum hydroxide can be obtained in various forms, but amorphous aluminum hydroxide generated by the neutralization of etching wastewater, electrolytic wastewater, and washing wastewater in the above alumite treatment process The use of high quality aluminum hydroxide waste is advantageous in terms of cost since it has no other industrial use and is originally discarded.
  • the method of using the amorphous aluminum hydroxide waste generated in the alumite treatment step in the present invention may be any of a slurry, a dehydrated cake, and a dry powder.
  • the water content is high, the water content is about 75%, and if it is used as a waste treatment material as it is, there is a disadvantage that the amount of aluminum hydroxide itself added to the waste becomes small. Therefore, it is preferable from the viewpoint of handling of the power treating material that the sludge is dried and crushed to form a powder.
  • a drying method there are many means such as a rotary kiln, a spray dryer, and a shelf type dryer, and any of them may be used.
  • the temperature of aluminum hydroxide at the time of drying is set to a decomposition temperature of 300 ° C or less, preferably 250 ° C or less. It is more preferable to keep the temperature at 150 ° C. or lower.
  • the main action of the aluminum hydroxide which is amorphous in X-rays used in the present invention is a pH adjusting action, and has an adsorbing action as an auxiliary action.
  • a pH adjusting action In water molecules coordinated to aluminum ions, electrons are attracted to the coordination bond, which weakens the bond between oxygen and hydrogen and makes it easier for hydrogen ions to form. In this way, the protons of the coordination water dissociate.
  • Amorphous aluminum hydroxide becomes more porous and more likely to react with solution than crystalline aluminum hydroxide. As a result, it generates acid and is easy to neutralize alkali. The following can also be considered.
  • Amorphous aluminum hydroxide reacts more easily with crystalline aluminum hydroxide than crystalline aluminum hydroxide, so it forms aluminate and neutralizes alkali.
  • the alkali source is derived from calcium hydroxide
  • aluminum hydroxide forms a precipitate as calcium aluminate together with calcium hydroxide, so that the alkali source is insolubilized. Decrease PH.
  • incinerated dust contains a large amount of silicon dioxide in addition to calcium, the addition of aluminum hydroxide causes aluminum, calcium, and silicon dioxide to react, resulting in a substance with lower solubility than calcium hydroxide. , The pH can be effectively reduced.
  • the amorphous aluminum hydroxide used in the present invention which has been dried and crushed to be in a powder state, has the same It has a higher alkali neutralizing ability than other common pH regulators, and has a large pH regulating effect. Furthermore, the amorphous aluminum hydroxide as described above is itself insoluble in water, and exhibits a neutralizing action only after reacting with a strong alkali.
  • the pH of the dispersion is almost in the neutral range. For this reason, if amorphous aluminum hydroxide is used as the pH adjuster, the kneading machine and its ancillary equipment do not corrode.
  • amorphous aluminum hydroxide used as the pH adjuster, the kneading machine and its ancillary equipment do not corrode.
  • aluminum sulfate, iron sulfate, iron chloride, sulfuric acid, phosphoric acid, etc. are used, the same effects as those of the amorphous aluminum hydroxide used in the present invention can be obtained in terms of pH adjustment.
  • these pH regulators are often used in the form of a solution, and the solution of these acids has a very low pH, so that the kneading machine and its ancillary equipment are corroded. The life of the device may be significantly reduced. Therefore, the use of amorphous aluminum hydroxide as an incineration dust treatment material is effective from the viewpoint of holding the equipment
  • a porous inorganic adsorbent is a polymer composed of one or more elements other than carbon. Typical elements include gay, aluminum, magnesium, manganese, iron, calcium, etc. Specific compounds include silicic acid and its salts, ie, silicon dioxide, aluminum silicate, magnesium silicate And the like.
  • the porous inorganic adsorbent used in the present invention is in the form of a powder, and its porosity is preferably expressed as the sum of the surface areas of all particles contained in a unit amount of powder, that is, the specific surface area.
  • specific surface area please refer to the textbook (Powder Physical Properties Illustration, Powder Engineering Research Society, Japan Powder Industry Association,
  • the specific surface area referred to in the present invention is a value determined by a BET surface area method (N 2 ).
  • porous silicon dioxide As the porous inorganic adsorbent used in the present invention, it is preferable to use porous silicon dioxide or porous aluminum silicate because it is easily available.
  • porous silicon dioxide is known to be crystalline and amorphous, it can be used here if it is in powder form. Examples of such porous silicon dioxide include silicic acid made from clay mineral obtained by acid treatment of activated clay, Carplex BS 304 (Shionogi Pharmaceutical), Carplex BS 304 F (Shionogi Pharmaceutical), Carplex # Synthetic silicic acids such as 67, # 80 (Shionogi Pharmaceutical Co., Ltd.), but are not limited to these.
  • Aluminum silicide is a material in which a part of the gay acid of gay acid is replaced by aluminum.Natural aluminum silicide such as pumice, fly ash, kaolin, bentonite, activated clay, diatomaceous earth, and zeolite
  • An aluminum silicate of gate synthesis is known.
  • synthetic aluminum silicate has a large specific surface area, a high lead adsorption capacity, and a high alkali adsorption capacity. Therefore, heavy metals such as lead can be efficiently used in combination with aluminum hydroxide as a pH regulator. Can be stabilized.
  • Such aluminum silicates include, but are not limited to, Kyoword 700 PEL and Kyoword 700 PL (both manufactured by Kyowa Chemical).
  • Porous aluminum silicate ⁇ Porous silicon dioxide is silicon Acidic acid dissolves and reacts with OH ions, and with aluminum hydroxide, it reacts with calcium hydroxide, a source of aluminum in incineration dust, and has the ability to insolubilize it.
  • the combined use of Kate porous silicon dioxide and aluminum hydroxide can effectively reduce the pH of incinerated dust.
  • the specific surface area of the porous inorganic adsorbent used in the present invention is preferably 200 m 2 or more and less than 700 m 2 / g, and in the case of aluminum silicate, it is 400 m 2 / g More preferably, it is less than 700 m 2 Zg.
  • the water-soluble phosphate used in the present invention will be described.
  • the water-soluble phosphate is dissolved by mixing with waste and water.
  • harmful metals such as lead eluted from the waste react with the phosphate to form insoluble compounds and stabilize the harmful metals.
  • the water-soluble phosphate include salts of various phosphoric acids such as phosphoric acid, hypophosphoric acid, metaphosphoric acid, and polyphosphoric acid.
  • the treatment material of the present invention treats lead in alkaline incineration dust. Lead dissolves in a large amount in the solution, but its solubility decreases as the pH decreases. Therefore, as the phosphate, NaH 2 PO 4, KH 2 P0 4 showing acidity, it is desirable that dihydrogen phosphate salts, such as (NH 4) H 2 P0 4 .
  • KH 2 PO 4 has a strong deliquescence, and (NH 4 ) H 2 PO 4 may generate ammonia when made alkaline, so that NaH 2 is used as phosphate. P O4 is most preferred.
  • the pH when dissolved is higher than the pH of liquid aluminum sulfate.
  • the carbonate used in the present invention may be a powder, an aqueous solution or an aqueous dispersion.
  • carbonates used in the present invention, and any carbonate may be used as long as it is water-soluble.
  • Carbonates such as carbonates N a 2 C O3 and K 2 C 0 3, and NaHCO 3 and KHC0 3 hydrogen carbonate like et such
  • the main purpose of the carbonate in the treated material of the present invention is to immobilize calcium ions in the waste and increase the efficiency of the adsorbent, so that any water-soluble carbonate can be used.
  • the water-soluble carbonate has a solubility in water of 100 g at 20 ° C.
  • the stabilizing ability of lead, chromium, copper, and zinc can be increased. It is considered that the reason for this is that the adsorption capacity and pH adjustment capacity of the porous inorganic adsorbent act.
  • the main effect of amorphous aluminum hydroxide is a pH regulating effect.
  • the main function of the porous inorganic adsorbent is adsorption of lead, zinc, and the like, and the addition of the action as a solid acid provides a pH adjustment effect. Therefore, it is considered that the combination of the amorphous aluminum hydroxide and the porous inorganic adsorbent adds a new adsorption action and an action as a solid acid.
  • amorphous aluminum hydroxide By combining amorphous aluminum hydroxide and water-soluble phosphate, the stabilizing ability of lead, chromium, copper, and zinc can be increased. The reason for this is considered to be the addition of the insolubilization of harmful metals by water-soluble salts, especially the calcium-trapping action.
  • Non The main effect of crystalline aluminum hydroxide is its pH regulation.
  • the function of phosphate is to convert harmful metals into insoluble phosphate.
  • calcium ions that cause alkali generation can be insolubilized in the form of calcium phosphate. Therefore, by combining amorphous aluminum hydroxide and water-soluble phosphate, it is considered that pH adjustment becomes easy, and the water-soluble phosphate insolubilizes harmful metals.o
  • the mechanism of stabilization of harmful metals such as lead by the combination of a porous inorganic adsorbent and a water-soluble carbonate removes factors that inhibit the harmful metal adsorption by the porous inorganic adsorbent. It is conceivable that. Greatest obstacles to adsorption of toxic metals by porous inorganic adsorbent is a C a 0, C a C 1 2 for any soluble Karushiumu calcium ions dissolved from the salt present in large amounts in the waste. Calcium ion causes an adsorption competition reaction with harmful metal ions and inhibits the adsorption of harmful metal ions to the porous inorganic adsorbent.
  • Carbonate reacts with immediate calcium ions when dissolved in water, to form a double salt of a C a C 0 3 and calcium insoluble. For this reason, calcium ions can be excluded from the system consisting of waste and treatment materials, and the ability of inorganic adsorbents to adsorb harmful metals can be relatively improved. In addition, carbonates form insoluble compounds and double salts with harmful metals, stabilizing them.
  • the treatment material of the present invention is constituted from a completely new viewpoint of adsorbing harmful heavy metals by inorganic adsorbents and assisting adsorption capacity by removing calcium ions using carbonates. Obviously, this is a completely different technique.
  • aluminum hydroxide and a porous inorganic adsorbent aluminum hydroxide and a water-soluble phosphate, a porous inorganic adsorbent and a water-soluble carbonate, and a porous inorganic adsorbent It is particularly preferred to combine at least a water-soluble phosphate, a water-soluble phosphate and a water-soluble carbonate. These are commonly used in the case where wastes show alkalinity from the viewpoint that heavy metals are easily dissolved. Focusing on C a insolubilization action of P H modulating effects and carbonates by Miniumu. Therefore, when treating alkaline waste, it is not desirable to use it together with highly alkaline raw materials such as cement. That is, the treatment material of the present invention is essentially different from other treatment materials in which cements and various chemicals mentioned in the present invention are mixed.
  • the relationship between the amount of alkali and aluminum hydroxide will be described.
  • a large amount of alkali is present in waste, it is possible to sufficiently stabilize lead by adding 20 to 30 parts by weight of amorphous aluminum hydroxide to 100 parts by weight of waste. It becomes possible.
  • the amount of alkali is relatively small, stabilization can be sufficiently achieved by adding 3 parts by weight of amorphous aluminum hydroxide. Therefore, it is preferable to mix the amorphous aluminum hydroxide in an amount of 3 to 30 parts by weight with respect to 100 parts by weight of the waste. However, this does not prevent the addition of more amorphous aluminum hydroxide, if necessary.
  • the mixing ratio of the amorphous aluminum hydroxide and the porous inorganic adsorbent in the treatment material will be described.
  • the mixing ratio of the amorphous aluminum hydroxide and the porous adsorbent may be appropriately selected according to the amount of aluminum in the target waste and the elution concentration of heavy metals. In other words, when the amount of alkali in waste is large, the amount of amphoteric compounds such as lead eluted increases. Therefore, increase the amount of aluminum hydroxide Is valid. However, if the amount of amorphous aluminum hydroxide is too large, the effect of preventing lead elution depends only on the pH adjustment, so a large amount of lead elutes if the pH is not sufficiently reduced.
  • the composition of waste constantly varies, and the alkalinity also varies. If the alkalinity of the waste is extremely high, the amount of Pb eluted cannot be controlled only by adjusting the pH of the hydroxylamine. Therefore, in such a case, it is necessary to increase the blending amount of the porous inorganic adsorbent. Therefore, it is desirable that the amount of aluminum hydroxide, which is a pH adjuster, in the treated material is 95% by weight or less. On the other hand, if the amount of aluminum hydroxide is too small, the effect of lowering the pH of the waste, destabilizing lead ions and the like, and increasing the adsorption capacity of the porous inorganic adsorbent cannot be obtained sufficiently.
  • the amount of the amorphous aluminum hydroxide is preferably 20% by weight or more. As described above, it is preferable that the amount of aluminum hydroxide in the treatment material obtained by combining the aluminum hydroxide and the porous adsorbent is not less than 20% by weight and not more than 95% by weight. Further, in order to stably exert the effect of the adsorbent, the blending amount of aluminum hydroxide is more preferably at most 80% by weight.
  • the mixing ratio of the amorphous aluminum hydroxide and the water-soluble phosphate may be appropriately selected in accordance with the amount of the target incinerated dust and the elution concentration of the heavy metal. That is, as in the case of the aluminum hydroxide and the porous inorganic adsorbent, the blending amount of the aluminum hydroxide is desirably 95% by weight or less. Also, if the amount of aluminum hydroxide is too small, the effect of lowering the pH of waste, stabilizing lead ions and the like, and increasing the insolubilization of harmful metals in water-soluble phosphates can be fully achieved. Can not.
  • the amorphous aluminum hydroxide contained in the treatment material has an effect of coating the surface of a deliquescent substance such as water-soluble phosphate and preventing solidification. Therefore, it is desirable that the blending amount of the amorphous aluminum hydroxide in the treatment material is 20% by weight or more.
  • the aluminum hydroxide in the treatment material combining aluminum hydroxide and the water-soluble phosphate should be 20% by weight or more and 95% by weight or less. preferable.
  • the amount of aluminum hydroxide is more preferably 80% by weight or less.
  • the mixing ratio of the porous inorganic adsorbent and the water-soluble carbonate in the treatment material will be described.
  • the mixing ratio of the carbonate and the porous adsorbent in the treated material can be selected appropriately according to the amount of calcium eluted from the target incinerated dust.However, from the viewpoint of powder handling, Is suitable.
  • the porous adsorbent generally since the bulk density is small (loosening density 0. 2 ⁇ 0. 4 g / cm 3 or so), and porous adsorbents is too large volume of the process material is increased handling It becomes difficult.
  • the carbonate acts to assist the adsorption capacity of the inorganic porous adsorbent, and it is essential that the treatment material contains a certain amount of the porous adsorbent.
  • treated materials with too high a carbonate content may solidify during storage and may not be able to be discharged from the storage tanks of the processing plant.
  • the porous adsorbent contained in the treatment material has an effect of coating the surface of the carbonate and preventing caking. Therefore, the amount of carbonate contained in the treatment material obtained by combining the porous adsorbent and the water-soluble carbonate is preferably at least 20% by weight, more preferably at most 80% by weight.
  • the mixing ratio of the porous inorganic adsorbent and the water-soluble phosphate in the treatment material will be described.
  • the mixing ratio of the phosphate and the porous adsorbent in the treatment material as in the above case, if the amount of the porous adsorbent is too large, the volume of the treatment material increases and the treatment material becomes difficult to handle.
  • phosphate since phosphate has deliquescent properties, processing materials containing too much phosphate may solidify during storage and may not be discharged from storage tanks of processing plants.
  • the porous adsorbent contained in the treatment material has an effect of coating the surface of the phosphate and preventing caking. Therefore, the amount of phosphate contained in the treatment material in which the porous adsorbent and the water-soluble phosphate are combined is desirably 20% by weight or more, and desirably 80% by weight or less. Good.
  • the treatment materials of the present invention include aluminum hydroxide and a porous inorganic adsorbent, aluminum hydroxide and a water-soluble phosphate, a porous inorganic adsorbent and a water-soluble carbonate, and a porous inorganic adsorbent.
  • Aluminum hydroxide and a porous inorganic adsorbent aluminum hydroxide and a water-soluble phosphate
  • a porous inorganic adsorbent and a water-soluble carbonate and a porous inorganic adsorbent.
  • Particular preference has been given to at least the combination with water-soluble phosphates, and their mixing ratios have been described.
  • a combination of aluminum hydroxide, a porous inorganic adsorbent, and a water-soluble phosphate, aluminum hydroxide Mixing three of the four components, such as a combination of a porous inorganic adsorbent and a water-soluble carbonate, and mixing all four components are also within the scope of the present invention. is there. Furthermore, it is within the scope of the present invention to add iron sulfate, iron chloride or the like as a neutralizing agent in addition to the above main components. If necessary, low calcium cement such as alumina cement may be added.
  • alkaline waste As far, we have dealt with the treatment of alkaline waste.However, depending on the waste, neutral or acidic waste such as incinerated dust, main ash, and molten dust, incinerated ash, industrial waste, etc. There are also incinerated ash, shredder dust, sludge containing heavy metals generated from wastewater treatment, mine tailings, and contaminated soil. In such a case, it is effective to add an alkali additive to make the waste once alkaline, and then act on the aluminum hydroxide or the porous adsorbent as described above. Such alkali additives include water glass, sodium hydroxide, calcium hydroxide, cement and the like.
  • the cements used in the present invention include portland cement (ordinary, super fast, medium heat, sulfate resistant, etc.), mixed cement (fly ash, blast furnace, silica, etc.), and hydraulic cements such as alumina cement.
  • portland cement ordinary, super fast, medium heat, sulfate resistant, etc.
  • mixed cement fly ash, blast furnace, silica, etc.
  • hydraulic cements such as alumina cement.
  • cement mixed with gypsum or lime can also be used.
  • all the other treatment material components such as a cement / chelating agent and the waste to be treated may be simultaneously mixed.
  • the mixing method or order there is no particular limitation on the mixing method or order.
  • the waste treatment material of the present invention is mixed with a waste containing at least one harmful metal selected from the group consisting of lead, chromium, copper, and zinc, and kneaded by adding water as necessary. Is preferred.
  • waste treatment material it is powder because it is easy to handle. Is more preferred.
  • waste such as incineration dust collected in a hopper is mixed with waste treatment material from another hopper. If necessary, add water and knead well in a shaping machine to extrude.
  • the amorphous aluminum hydroxide is also available in the form of a slurry, other components such as a porous adsorbent and a water-soluble phosphate can be used.
  • aluminum hydroxide may be used as a pre-treatment material or a post-treatment material.
  • solubility of the water-soluble carbonate is not less than 20 (g / 100 g), it can be used in the form of a solution or an aqueous dispersion.
  • a water-soluble carbonate may be used as a pre-treatment material or a post-treatment material.
  • the conventional cement treatment method generally involves adding 10 to 30 parts by weight of cement to 100 parts by weight of waste. Perform kneading. This is because it is not practical to add more than 30 parts by weight of a chemical from the viewpoint of reducing the volume of the processed material.
  • the treatment material of the present invention is used, superior performance is obtained as compared with the case where the same amount of cement is added. Therefore, for example, when the same heavy metal stabilizing ability as that of cement is desired, a smaller amount of processing material than that of cement can be added and the volume of solidified material can be reduced.
  • the amount of the treated material of the present invention added to the incineration dust is preferably 30 parts by weight or less from the viewpoint of reducing the volume of the treated material as described above.
  • the treatment material is 3 wt. Parts or more is desirably added.
  • the addition amount should be 3 parts by weight or more from the viewpoint of stably exhibiting the effect as a treatment material. desirable.
  • the waste and the treatment material are kneaded, and the kneaded material is further cured for several days or weeks and solidified, thereby stabilizing the harmful metal. After kneading, it is preferable to cure and solidify, in order to further improve the oil quality.
  • knead the mixture separately and, if necessary, to which water is added. That is, when processing waste containing less than 5 millimoles of alkali per gram of waste and containing at least one harmful metal selected from the group consisting of lead, chromium, copper, and zinc, Add at least one of water glass, sodium hydroxide, calcium hydroxide, and cement to X-ray amorphous aluminum hydroxide and porous inorganic adsorbent It is also within the scope of the present invention to knead a mixture obtained by mixing as an agent, adding water as necessary, and to cure and solidify. Curing and solidifying the kneaded mixture as described above improves the stabilizing performance of harmful metals, and thus it is preferable to cure and solidify.
  • incineration ash As the waste to which the treatment material and the treatment method of the present invention can be applied, incineration ash, slag, soil, and sludge are suitable.
  • Incinerated ash includes main ash and incinerated dust.
  • Incineration dust is a collection of powdery dust generated from the incineration of municipal garbage and industrial waste, etc. and dust generated from melting furnaces, and is collected by EP ash collected by electric precipitators and bag filters. Dust collected ashes and the like.
  • the incinerated dust obtained in this manner particularly incinerated dust having high alkalinity, is targeted.
  • Highly alkaline incineration dust is used for the purpose of removing hydrogen chloride gas, JIS special incineration ash, Tamacalc (Okutama) It is mainly composed of slaked lime with a large specific surface area (manufactured by Kogyo Co., Ltd.), slaked lime added with a harmful metal removing agent such as Solvalid (manufactured by Ryoko Lime Industry), and calcium silicate such as sun parfour (manufactured by Asahi Kasei Kogyo). Incineration dust that has been blown is also included. The amount of alkali per gram of these incineration dust is about 5 millimoles or more.
  • main ash is ash discharged from the lower part of the incinerator at the incinerator for municipal garbage and industrial waste, and includes harmful heavy metals.
  • the present invention is also applicable to stabilization of heavy metals in soil contaminated with mine tailings, heavy metals and the like discharged from mines, and sludge containing heavy metals generated by wastewater treatment.
  • it contains neutral and acidic municipal waste incineration ash such as incineration dust, main ash and molten dust, industrial waste incineration ash, shredder dust, and heavy metals generated from wastewater treatment. Sludge, slag, contaminated soil, etc. exist.
  • Example 1 Example 1
  • the aluminum hydroxide slurry waste generated during the alumite treatment at the aluminum processing plant is dehydrated, dried at a product temperature of 150 ° C and powdered to obtain amorphous aluminum hydroxide as shown in Table 2 below.
  • T—C r Total C r Three types of dust containing a large amount of Pb discharged from municipal waste incineration plants. (Dust A: Notification of the Environment Agency at the time of no treatment. 50 mg / L, pH 12.4 Alkali amount per 1 g, 14.3 millimoles, dust B: Notification of the Environment Agency without treatment 13 Pb elution amount by method No.
  • the test results shown in Table 3 show that when the addition amount of amorphous aluminum hydroxide to dust was increased, the lead elution amount was significantly lower than the untreated lead elution amount after a certain amount. It is also shown that increasing the amount of addition can reduce the amount of lead eluted below the regulation value for incinerated dust (0.3 mgZL). At that time, the amount of amorphous aluminum hydroxide that can be reduced to the regulation value for incinerated dust (0.3 mgZL) is affected by the amount of alkali in the dust. It will be small.
  • Example 5 The same powdery amorphous aluminum hydroxide as used in Example 1 and the above porous silicon dioxide (specific surface area 25 Om 2 Zg) were mixed, and the waste of the present invention shown in Table 5 below was mixed. Processing material 2 was obtained. Table 5 Composition of treated materials
  • Dust C containing a large amount of lead discharged from a municipal waste incineration plant (Pb elution amount according to method No. 13 of the Notification of the Environment Agency, No. 13 when no treatment is performed 490 mgZL, pH 12.37, Alkali Amount 7.3 millimoles / g) 0.9 g (3 Parts by weight) of the above powder-treated material (treated material 2) and 18 g (60 parts by weight) of water were added and kneaded, and the mixture was cured and solidified at 20 ° C for 1 day.
  • a lead elution test was conducted using the Environmental Agency Notification No. 13 method. The test results at this time are shown in Table 6 below.
  • test results shown in Table 6 show that when amorphous aluminum hydroxide and porous silicon dioxide are used together, the regulated value for incinerated dust (0.3 mgZL) The following shows that lead elution can be reduced.
  • the results also show that lead stabilization ability is significantly improved when porous silicon dioxide is used in combination with amorphous aluminum hydroxide, which is a pH regulator, alone.
  • amorphous aluminum hydroxide which is a pH regulator
  • the combined use of amorphous aluminum hydroxide and porous silicon dioxide has improved the ability to lower pH.
  • the pH elution amount is extremely high in the case of Comparative material 2-2, which does not use amorphous aluminum hydroxide.
  • Example 3 By the way, when amorphous aluminum hydroxide was used alone for dust C, the lead elution amount was 1.3 mgZL in the one-day curing of Comparative Example 2-2. As can be seen from Example 1-8, it is below the regulation value (0.3 mg / L) for 9 days of curing. From this, it can be seen that a certain increase in the number of days of curing is necessary for the amorphous aluminum hydroxide to have the ability to adjust pH.
  • Example 3 Example 3
  • Example 7 The same powdery amorphous aluminum hydroxide as used in Example 1 and the same porous silicon dioxide (specific surface area 25 Om 2 / g) or porous synthetic aluminum silicate (specific ratio) as used in Example 2 A surface treatment of 50 O m 2 / g, manufactured by Kyowa Chemical Co., Ltd., Kyoichi Ward PEL 700) was mixed at the compounding ratio shown in Table 7 below, and the waste treatment material (treatment material 3-1, 3-2) was obtained. A comparison material 3 was made of amorphous aluminum hydroxide alone. Table 7 Composition of treated materials
  • Example 9 The same powdery amorphous aluminum hydroxide used in Example 1 and the same porous silicon dioxide (specific surface area 250 m 2 / g) or porous synthetic aluminum as used in Example 2 Silicate (specific surface area: 50 Om 2 / g, manufactured by Kyowa Chemical Co., Ltd., Kyoichi PEL 700) is mixed at the compounding ratio shown in Table 9 below, and the waste treatment material of the present invention (treatment material 411) , 4-2).
  • treatment material 411) the waste treatment material of the present invention
  • the materials using aluminum sulfate (octahydrate) instead of amorphous aluminum hydroxide were used as comparative materials 4-1 and 412. Table 9 Composition of treated materials
  • Dust from a municipal waste incineration plant containing a large amount of lead and infused with slaked lime F (Pb elution amount according to the Environmental Agency Notification No. 13 method at the time of no treatment 13 Om / L, pH H 1 2.48)
  • To 30 g (100 parts by weight) add 4.5 g (15 parts by weight) of the above powder-treated material and 18 g (60 parts by weight) of water
  • the mixture was kneaded and cured at 20 ° C. for 7 days.
  • a lead elution test was conducted by the Environmental Agency Notification No.13 method.
  • Table 10 also shows the amount of lead leached out of the dust F used in the test without any treatment.
  • Example 11 The same powdery amorphous aluminum hydroxide used in Example 1 and the same porous silicon dioxide (specific surface area 25 Om 2 / g) as used in Example 2 were mixed in Table 11 below. By mixing at the indicated mixing ratios, the waste treatment materials of the present invention (treatment materials 5-1 to 5-3) were obtained. Table 11 Composition of treated materials
  • Aluminum hydroxide slurry waste generated during alumite treatment solid content 25% and solid content 16%) and amorphous aluminum hydroxide obtained by dehydrating, drying and powdering the above slurry (Table 1 below) 3)
  • the same porous silicon dioxide (specific surface area of 25 O m 2 / g) as used in Example 2 was used as the pre-treatment material.
  • Dust H containing a large amount of lead and a large amount of slaked lime discharged from a garbage incineration plant in Tokyo H Pb elution amount according to the Environmental Agency Notification No. 13 method at the time of no treatment 280 mg / L. pH 1 2.29) 30 g (100 parts by weight) before the specified amount
  • the processing material and water were added and kneaded, and then the processing material was added and kneaded sufficiently.
  • Porous synthetic aluminum silicate keto (specific surface area 5 0 O m 2 Roh g, Kyowa Chemical Co., The waste of aluminum hydroxide (25% solids and 16% solids) generated during alumite treatment and the above slurry was dewatered and dried using Kiyoward PE L 700) as a treatment material. The obtained amorphous aluminum hydroxide was used as a post-treatment material (see Table 16 below). Table 16 Types of post-treatment materials
  • Dust C containing a large amount of lead discharged from a municipal waste incineration plant (Pb elution amount according to method No. 13 of the Notification of the Environment Agency, No. 13 when no treatment is carried out 49 0 mgZL, H1 2.37) 30 g (100 parts by weight), 100 parts by weight of the treatment material was added and mixed, and then 60 parts by weight of water was added and kneaded. Thereafter, a predetermined amount of a post-treatment material was added and sufficiently kneaded. After curing and curing at 20 ° C for one day, a lead elution test was conducted by the Environmental Agency Notification No. 13 method to examine the detoxifying effect of the treated material. The test conditions at this time are shown in Table 17 below, and the test results are shown in Table 18. Table 17 Test conditions
  • the Arumai Bok processing the aluminum hydroxide slurry waste generated during dehydration, ⁇ and the amorphous aluminum hydroxide thus obtained was powdered dry, N aH 2 P O4 (manufactured by Wako Pure Chemical Industries, Ltd., anhydrous) and By mixing, a waste treatment material (treatment material 8) of the present invention shown in Table 19 below was obtained.
  • a comparative material 8 was made of amorphous aluminum hydroxide alone. Table 19 Composition of treated materials
  • processing materials 9-13 and 914 were also prepared.
  • a lead elution test was conducted using the Environmental Agency Notification No.
  • Table 22 The test results at this time are shown in Table 22 below.
  • Table 22 shows the amount of lead eluted when 3 g of porous silicon dioxide (the same amount as the porous silicon dioxide in the treated material) was added.
  • Table 22 also shows the amount of lead eluted during water kneading and the amount of lead eluted without treatment of the dust J used in the test.
  • Soot dust containing a large amount of lead and a large amount of slaked lime discharged from a municipal garbage incineration plant K (Pb elution amount according to the Environmental Agency Notification No. 13 method at the time of no treatment 73 mg / L , pH 12.30) 30 g was added with a predetermined amount of the above treated material and 18 g of water, kneaded, and cured at 20 ° C. for 1 day. After that, in order to examine the detoxifying effect of using these treated materials, a lead elution test was conducted by the Environmental Agency Notification No. 13 method. The test results at this time are shown in Table 24 below. As comparative examples, the case where only porous silicon dioxide is added and the amount of lead eluted by water kneading are also shown.
  • Synthetic silicon dioxide (specific surface area 5 0 O m 2 / g, manufactured by Shionogi & Co., BS 3 0 4) If Ku synthetic aluminum silicate are one preparative (specific surface area 5 0 Om 2 / g, manufactured by Kyowa Chemical Industry Co., Ltd.; Kiyo Wado 7 0 0 PEL) to K 2 C0 3 (produced by Wako pure Chemical Industries, Ltd. anhydrous salt reagent) to produce an equal amount added was treated material shown in Table 2 5 below. Table 25 Composition of treated materials
  • Synthetic silicon dioxide (specific surface area 5 0 0 2 / g, manufactured by Shionogi &Co.; BS 3 0 4) in K 2 COs or Na 2 C0 3: (manufactured by Wako Pure Chemical Industries, anhydrous salt reagent) was added in equal amounts, the following The treated materials shown in Table 27 were obtained.
  • a processing material was prepared by adding aluminum sulfate, which has been conventionally frequently used as a component of a processing material for garbage incineration dust, to the synthetic silicon dioxide.
  • Table 27 Composition of treated materials
  • Example 12-1 Treated material 12-1 2 0 4. 6 1 1. 8 4
  • Example 12-2 Treated material 12-2 2 0 6. 3 1 1. 8 6
  • Comparative Example 12 Comparative Material 12 2 0 8. 3 1 1. 7 5 Based on the test results shown in Table 28, the treatment material of the present invention in which carbonate was added to the inorganic adsorbent added aluminum sulfate (18-hydrate), which is commonly used as a dust treatment material, to the inorganic adsorbent. Compared to the treated material (comparative material), it can be seen that the lead stabilization performance is superior.
  • Example 13 Comparative Example 12
  • Example 2 The same powdered porous silicon dioxide (specific surface area of 25 Om 2 Zg) as used in Example 2 and various phosphates shown in Table 29 below were mixed together, and the waste treatment material of the present invention was mixed. (Processed materials 13-1 to 13-3) were obtained. Amorphous aluminum hydroxide alone was used as comparative material 13. Table 29 Composition of treated materials
  • Dust from a municipal garbage incineration plant containing a large amount of lead and a large amount of slaked lime blown into it J (Pb elution amount according to the Environmental Agency Notification No. 13 method at the time of no treatment 94 mg / L , PH12.40)
  • To 30 g add 6 g (20 parts by weight) of the above treated material and 18 g of water, knead, and cure at 20 ° C for 1 day. Allowed to solidify.
  • a lead elution test was carried out by the Environmental Agency Notification No. 13 method. The test results at this time are shown in Table 30 below.
  • Powdered synthetic aluminum silicate are one preparative (manufactured by Kyowa Chemical, Kiyo one word 7 0 0 PEL, specific surface area 5 0 0 m 2 / g) and, N a H 2 PO, (manufactured by Wako Pure Chemical Industries, Ltd., anhydrous) was mixed to obtain a waste treatment material of the present invention (treatment material 14).
  • the porous aluminum silicate alone was used as comparative material 14.
  • Dust from a municipal garbage incineration plant containing a large amount of lead and a large amount of slaked lime injected J (Notified by the Environment Agency at the time of no treatment 13 bEluting amount 94 mg / L. pH 1 2.40) 30 g, 4.5 g (15 parts by weight) or 6 g (20 parts by weight) of the above treated material and 18 g (60 parts by weight) of water was added and kneaded, followed by curing at 20 ° C. for 1 day. After that, in order to examine the detoxifying effect of using these treated materials, a lead elution test was performed by the Environmental Agency Notification No.13 method. The test results at this time are shown in Table 32 below.
  • Example 2 The same powdery amorphous aluminum hydroxide used in Example 1 and the same powdery porous silicon dioxide (specific surface area 25 Om 2 / g) as used in Example 2 were further erased. Lime (manufactured by Wako Pure Chemical Industries, Ltd.) was mixed at the compounding ratio shown in Table 33 below to obtain waste treatment materials (treatment materials 15-1 to 15-3) of the present invention. In addition, amorphous aluminum hydroxide alone was used as a comparison material. Comparative material 1-5— And 2. Table 3-3 Composition of treated materials
  • Dust L containing a large amount of lead discharged from a garbage incineration plant in Tokyo L (Pb elution amount of 9 mg / L, pH 6.40 according to the Notification of the Environment Agency No. 13 when no treatment is applied) 3
  • 4.5 g (15 parts by weight) of the above powder-treated materials (treated materials 15-1 to 15-3) and 18 g (6 (0 parts by weight) of water was added and kneaded, and the mixture was cured and solidified at 20 ° C. for 1 day.
  • a lead elution test was conducted by the Environmental Agency Notification No.13 method. The test results at this time are shown in Table 34 below.
  • test results shown in Table 34 show that the treatment material of the present invention using powdered porous aluminum silicide and inorganic adsorbent in combination with slaked lime for dust with low alkali content, Compared to using a treatment material consisting of porous aluminum silicate and an inorganic adsorbent, the pH can be raised from around neutral to around 10 which indicates that lead stabilization ability is excellent.
  • EP ash and bag ash (especially EP ash and bag ash blown with slaked lime and quick lime) discharged from incinerators of industrial waste and garbage containing harmful metals using the waste treatment material of the present invention.
  • harmful metals, especially lead are efficiently stabilized and the amount of elution is reduced, which is very effective for stabilization.
  • harmful metals chromium, copper, zinc, etc. can be stabilized in addition to lead.
  • the waste treatment material of the present invention it is possible to treat industrial waste containing harmful heavy metals and industrial waste containing heavy metals discharged from a semiconductor factory and a metzuki factory.
  • a slurry-like sludge discharged from the above-mentioned semiconductor plant ⁇ a variety of wastewater from a metzuki plant or the like ⁇ dewatered cake sludge or an electric furnace melting furnace at a steel mill. It is possible to stabilize harmful dust, dust from a municipal waste melting furnace, or contaminated soil resulting from landfill and disposal of waste. At this time, harmful metals are stabilized and the amount of elution is reduced.

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Description

明 糸田 書 廃棄物処理材および廃棄物処理方法 技術分野
本発明は、 廃棄物中に含まれる有害な重金属を安定化処理するのに有効な、 廃 棄物処理材および廃棄物処理方法に関するものである。 背景技術
現在、 日本では約 4 8 0 0万トン ( 1 9 8 8年) の一般廃棄物と約 3 . 1億ト ン ( 1 9 8 5年) の産業廃棄物が排出されている。 西暦 2 0 0 0年には、 一般廃 棄物は約 8 0 0 0万トンに、 産業廃棄物は約 6億トンに達すると予測されている 。 そのうち一般廃棄物の約 7割が焼却処理され、 約 2割が直接処分されている。 また、 産業廃棄物は約 4割が再利用され、 約 3割が焼却などによって減容化され て処分され、 約 3割が最終処分場で直接廃棄されている。 これらの焼却された一 般廃棄物や産業廃棄物は、 有害な重金属が大量に含まれているために、 処分に関 する規制が大幅に強化される方向にある。 日本では、 1 9 9 5年 4月から、 これ らは、 特別管理一般廃棄物として、 重金属の溶出量の十分な抑制が求められてい な o
例えば、 都巿ゴミ処理場の場合、 ゴミの中に含まれるカラー印刷の紙やセロフ ァン類には、 力 ドミニゥム (C d ) 、 鉛 (P b ) 、 クロム (C r ) 、 水銀 (H g ) 、 砒素 (A s ) 、 銅 (C u ) など、 プラスチック類には力 ドミニゥム、 鉛、 亜 鉛 (Z n ) 、 クロム、 水銀、 砒素などが含まれており、 これらのゴミを焼却する ことによって、 前記のような重金属が濃縮された灰が生ずる。 焼却場では、 この 灰を、 ゴミのもえがらからなる主灰と、 バグフィルターなどで回収される焼却煤 塵 (もしくは、 単に飛灰と呼ぶこともある) に分けて回収する場合が多くなつて きている。 この主灰、 焼却煤塵ともに重金属が含まれているが、 焼却煤塵では特 に重金属が溶出しやすくなつている。 これは、 以下のような理由による。 つまり 、 焼却場では、 焼却時に発生する塩化水素ガスを捕捉するために、 排気経路途中 で消石灰や生石灰を吹き込んでいる。 これらの消石灰や生石灰は、 塩化水素ガス と結合して塩化カルシウムとなるために、 排ガス中の塩化水素ガス濃度を低減で きる。 ところが、 未反応の消石灰や生石灰が焼却煤塵中に残存するために、 焼却 煤塵は P H I 2以上の高アルカリ性となる。 焼却煤塵に鉛が高濃度に含まれてい ると、 鉛は高アルカリ性では鉛酸塩として水溶性となる性質があるために、 その ような焼却煤塵を未処理で廃棄すると鉛が溶出することになる。 そこで、 焼却場 では、 有害金属の溶出を防ぐ目的で、 焼却煤塵をセメ ン トと混合し、 水を加えて 混練した後、 養生固化して廃棄したり、 主灰と混ぜて埋め立てたりしている。 し かしながら、 セメントはアルカリ性であるため、 このような焼却煤塵に対してセ メントを大量に加えると、 鉛の溶出は抑制されない。 このように、 単にセメ ント で固化する従来の処理方法では、 用途を限定しなければ二次公害が発生する恐れ がある。
また、 焼却煤塵の処理には、 キレート化剤が試験的に使用されているが、 特に アル力リ性が高く鉛含有量の多い焼却煤塵に対しては、 煤塵の重量に対して 6重 量部以上加えないと規制値以下に抑制されないものもある。 一般に、 この様なキ レート化剤は、 単価がセメントの 3 0〜5 0倍と高価であるため、 ランニングコ ス卜の面で大きな負担になると考えられる。
以上のように、 セメントゃキレート化剤を用いた従来の廃棄物の安定化処理は 、 困難な場合があることが分かってきた。
また、 焼却場にある、 焼却煤塵と処理材とを混練する装置は、 多数の会社が様 々な混練装置を製造しており、 その混練性能も様々である。 また、 同じ装置であ つても、 押し出される位置によって十分な混練が出来ていない場合もある。 以上のように、 現状では、 処理材および処理方法に問題があり、 加えて国内の 陸上埋立処分地の不足も問題になりはじめており、 少量の処理材の添加で、 廃棄 物中の有害な重金属が再溶出しないよう強力に安定化することが可能な処理材ぉ よび処理方法が望まれていた。
そこで、 本発明は、 上記のような従来における廃棄物処理の現状に鑑み、 都市 ゴミ焼却灰、 鉱さい、 土壌、 汚泥、 シュレッダーダストなどの廃棄物中に含まれ る有害な重金属が、 長時間にわたって再溶出しないように安定化することが可能 な廃棄物処理材および処理方法を提供することを目的とするものである。 特に、 本発明は、 ゴミ焼却炉から排出されるアル力リ性の焼却煤塵に含まれる有害な重 金属が再溶出しないように安定化することが可能な廃棄物処理材および処理方法 を提供することを目的とするものである。 発明の開示
本発明者らは、 上記のような従来の廃棄物処理における問題を解決するために 鋭意検討した結果、 上記の目的を達成し得る廃棄物処理材を得るに至った。 上述 したように、 廃棄物焼却煤塵中の鉛などの有害金属は、 アルカリ雰囲気下で溶出 しやすいが、 都市ゴミ焼却炉などでは稼働中に発生する塩化水素ガス量を制御す る目的で消石灰を吹き込んでいるため、 このような運転条件下で生成する電気集 塵機捕集による焼却煤塵やバグフィルタ一捕集による焼却煤塵は特に鉛溶出量が 多い。 そこで、 本発明者らは、 非晶質水酸化アルミニウム、 無機多孔質吸着剤、 水溶性燐酸塩、 水溶性炭酸塩を組み合わせることにより、 競争反応となる阻害物 質であるカルシウムイオンを除去して、 鉛などの重金属と直接反応したり、 重金 属を吸着したりする能力を相対的に向上させると同時にアル力リ雰囲気をより中 性に近づけることで、 鉛などの重金属の溶出を抑制しうるとの発想に基づき、 本 発明を完成させた。 すなわち、 本発明の処理材は、 X線的に非晶質である水酸化 アルミニウム、 多孔質の無機吸着剤、 水溶性燐酸塩、 および水溶性炭酸塩からな る群から選択される少なくとも 1つを主成分としてなる。 その中でも特に、 少な くとも、 前記水酸化アルミニウムと多孔質の無機吸着剤、 前記水酸化アルミニゥ ムと水溶性燐酸塩、 多孔質無機吸着剤と水溶性炭酸塩、 または多孔質無機吸着剤 と水溶性炭酸塩とを組み合わせることが好ましい。
以下、 本発明をさらに詳細に説明する。
先ず、 本発明で使用する水酸化アルミニウムについて説明する。 本発明で用い る水酸化アルミニウムは、 X線でピークが観測されない非晶質のものである。 本 発明で使用する水酸化アルミニゥムは、 成分の中に結晶質水酸化アルミニゥム、 ニッゲルなどの不純物を含んでいてもよい。 この非晶質水酸化アルミニウムとし ては、 入手が比較的容易で安価という点で、 例えばアルミサッシ工場などのアル ミ加工過程で排出される、 水酸化アルミニウムを濃縮回収したアルミスラッジが 好ましい。 アルミサッシ工場内では、 アルミ成形品に付着した油を硫酸で除去し て、 更に腐食防止の目的でニッケルを表面にコートするアルマイ ト処理を行なつ た廃液が出る。 工場内では、 これに凝集剤を加えて沈殿濾過後、 フィルター濾過 して水酸化アルミニウムをアルミスラッジとして回収する。 このアルミスラッジ は、 本来廃棄されるものであるが、 これを本発明の水酸化アルミニウムとして使 用することができる。 この外、 非晶質の水酸化アルミニウムは、 様々な形で入手 する事が可能であるが、 上記のアルマイ ト処理工程でのエッチング廃液、 電解廃 液、 洗浄廃水の中和により発生する非晶質水酸化アルミニウム廃棄物は、 工業的 には他の利用方法が無く、 本来は廃棄されるものであることから、 これを利用す ることは、 コスト的にも有利である。
前記アルマイ ト処理工程で発生する非晶質水酸化アルミニウム廃棄物の本発明 における使用方法としては、 スラリー状、 脱水ケーク状、 乾燥粉体状の何れでも 良いが、 スラリー状や脱水ケーク状のものは、 回収されたままの状態では含水率 が高く、 水分が 7 5 %程度で、 これをそのまま廃棄物処理材として使用すると、 廃棄物に対する水酸化アルミニゥム自体の添加量が少なくなるという欠点がある 。 したがって、 このスラッジを乾燥させて破砕を行い粉体状にすること力 処理 材の取扱い上好ましい。 乾燥方法としては、 ロータリーキルン、 スプレードライ ヤー、 棚型乾燥機など多くの手段があるが、 何れでも良い。 ただし、 水酸化アル ミニゥムは高温になると酸化アルミニウムに変質してしまうため、 乾燥時の水酸 化アルミニウムの温度を、 その分解温度である 3 0 0 °C以下、 好ましくは 2 5 0 °C以下、 より好ましくは 1 5 0 °C以下に抑えることがよい。
本発明で用いる X線的に非晶質な水酸化アルミニウムの主たる作用は、 p H調 節作用であり、 補助作用として吸着作用がある。 アルミニウムのイオンに配位し た水の分子では、 配位結合のほうに電子が引き寄せられて、 その分、 酸素と水素 の結合は弱くなり、 水素イオンが生じやすくなる。 このようにして配位水のプロ トンが解離する。 非晶質の水酸化アルミニウムは、 結晶性の水酸化アルミニウム と比較して、 多孔質となり、 溶液と反応する機会が多い。 そのために、 酸を発生 しゃすくなり、 容易にアルカリを中和する。 また、 次のようにも考えられる。 非晶質の水酸化アルミニウムは、 結晶性の水 酸化アルミニウムと比較してアル力リと反応し易いため、 アルミン酸を生成しァ ルカリを中和する。 特に、 都市ゴミ焼却煤塵のように、 アルカリ源が水酸化カル シゥムに起因する場合には、 水酸化アルミニゥムが水酸化カルシウムとともにァ ルミ ン酸カルシウムとして沈澱物を生成するため、 アルカリ源を不溶化し P Hを 低下させる。 さらに、 焼却煤塵中には、 カルシウムの他に、 二酸化珪素が大量に 存在するため、 水酸化アルミニウムを添加することにより、 アルミニウム、 カル シゥム、 二酸化珪素が反応し、 水酸化カルシウムより溶解度の低い物質を生成す るため、 p Hを効果的に低下させることが出来る。
ところで、 焼却煤塵処理において一般的に p H調節剤として用いられる硫酸ァ ルミニゥム (硫酸バンド) 、 硫酸鉄、 塩化鉄などを粉体状として用いる場合、 多 くの場合、 これらは水和水 (結晶水) を有しているため、 焼却煤塵に添加したと きの実質量は減少する。 これに対し、 本発明で用いる、 乾燥させて破砕を行って 粉体状とした非晶質の水酸化アルミニウムは、 p H調節剤として廃棄物に対して 同重量部を添加した場合、 前記のような他の一般的な p H調節剤よりも高いアル カリ中和能力を有し、 p H調節作用が大である。 さらに、 上記のような非晶質の 水酸化アルミニウムは、 それ自体は水には不溶性であるし、 強アルカリと反応し て初めて中和作用を示すものであるので、 水に分散しても、 その分散液の p Hは ほぼ中性領域にある。 このため、 非晶質水酸化アルミニウムを P H調節剤に用い ると、 混練機やその付帯設備などを腐食する事がない。 これに対し、 前記の硫酸 アルミニウム、 硫酸鉄、 塩化鉄、 硫酸, 燐酸などを用いた場合には、 p H調節作 用の点では本発明で用いる非晶質水酸化アルミニウムと同様な効果が得られるが ことが期待されるものの、 これらの p H調節剤は溶液状で用いられることが多く 、 これらの酸の溶液は非常に低 p Hであるため、 混練機やその付帯設備などを腐 食し、 装置の寿命を著しく低下させるおそれがある。 したがって、 焼却煤塵処理 材として非晶質水酸化アルミニウムを用いることは、 装置の保持という面からも 有効である。
次に、 本発明で使用する多孔質無機吸着剤について詳しく説明する。 多孔質無 機吸着剤とは、 炭素以外の単一または複数種の元素からなる高分子であり、 具体 的な元素としてはゲイ素、 アルミニウム、 マグネシウム、 マンガン、 鉄、 カルシ ゥムなどが挙げられ、 具体的な化合物としては、 珪酸やその塩、 つまり二酸化珪 素、 アルミニウムシリケ一ト、 マグネシウムシリケ一トなどが挙げられる。 本発 明で用いる多孔質無機吸着剤は粉体状であり、 その多孔性は、 単位量の粉体中に 含まれる全粒子の表面積の総和、 すなわち比表面積として表現するのがよい。 比 表面積の測定には成書 (粉体物性図説, 粉体工学研究会, 日本粉体工業協会編,
1 975 ) にあるように、 気体吸着法 ( B E T法, Ha r k i n s— J u r aの 相対法) 、 液相吸着法、 浸漬熱法 (Ha r k i n s— J u r aの絶対法) 、 透過 法 (ブレーン法) が知られているが、 それぞれ測定原理を異にし、 得られる結果 の意味も必ずしも同じではない。 本発明でいう比表面積とは、 BET表面積法 ( N2 ) による値である。
本発明で用いる多孔性無機吸着剤としては、 容易に入手できるという理由で、 多孔質二酸化珪素や多孔質アルミニウムシリケ一トを使用するのが好ましい。 多孔質二酸化珪素は、 結晶性、 無定形が知られているが、 ここでは、 粉体状で あれば使用することができる。 この様な多孔質の二酸化珪素としては、 活性白土 を酸処理して得られる粘土鉱物から作られる珪酸、 カープレックス BS 304 ( シオノギ製薬) 、 カープレックス BS 304 F (シオノギ製薬) 、 カープレック ス # 67、 #8 0 (シオノギ製薬) などの合成珪酸が挙げられるが、 これらに限 定される訳でない。
また、 アルミニウムシリゲートとは、 ゲイ酸のゲイ素の一部がアルミニウムで 置換されたもので、 軽石、 フライアッシュ、 カオリ ン、 ベントナイ ト、 活性白土 、 ケイソゥ土、 ゼォライ トなどの天然のアルミニウムシリケ一トゃ合成のアルミ ニゥムシリゲートが知られている。 この中でも、 合成のアルミニウムシリゲート は、 比表面積も大きく、 鉛の吸着能力が高く、 またアルカリ吸着能力が高いため 、 pH調節剤である水酸化アルミニウムと併用することにより効率的に鉛などの 重金属を安定化することが出来る。 このようなアルミニウムシリケートとしては 、 キヨ一ワー ド 700 PEL、 キヨ一ワー ド 700 PL (いずれも、 協和化学製 ) などが挙げられる力 これらに限定される訳でない。
多孔質アルミニウムシリケートゃ多孔質二酸化珪素は、 アル力リ領域中では珪 酸質が溶解して OHイオンと反応したり、 水酸化アルミニウムとともに焼却煤塵 中のアル力リ源である水酸化カルシウムと反応し、 これを不溶化する能力も有す るため、 多孔質アルミニゥムリケートゃ多孔質二酸化珪素と水酸化アルミニゥム とを併用すると有効に焼却煤塵の p Hを低下させることができる。
多孔質無機吸着剤は、 比表面積が大きい方が鉛などの重金属の吸着能力が高く またアル力リ吸着能力も高いが、 あまり比表面積が大きい吸着剤は嵩高く取り扱 いが不便である。 したがって、 本発明で使用する多孔質無機吸着剤の比表面積は 200 m2 以上、 700 m2 /g未満であることが好ましく、 さらに、 アル ミニゥムシリゲートの場合には、 400 m2 /g以上、 700 m2 Zg未満であ ることがより好ましい。
次に、 本発明で用いられる水溶性燐酸塩について説明する。 本発明では、 水溶 性燐酸塩は廃棄物と水と共に混合することにより溶解する。 この時、 廃棄物から 溶出した鉛などの有害金属と燐酸ィォンが反応し、 不溶性の化合物を生成し有害 金属を安定化する。 本発明で用いられる燐酸塩には種々ある。 この水溶性燐酸塩 としては、 燐酸、 次燐酸、 メタ燐酸、 ポリ リン酸などの各種燐酸の塩が挙げられ る。 特に、 Na3 P 0. 、 K3 Ρ04 、 (ΝΗ4 ) a P04 、 N a 2 H P 0. 、 K2 HPO4 、 (NH4 ) 2 H PO4 、 N a H2 P O 4 、 KH2 P04 、 (NH 4 ) H2 P04 などが挙げられる。 本発明の処理材は、 アルカリ性の焼却煤塵中 の鉛を対象として処理する場合が多い。 鉛はアル力リ溶液中では多量に溶解する が、 pHが低下するとその溶解度が低下する。 このため、 燐酸塩としては、 酸性 を示す NaH2 PO4 、 KH2 P04 、 (NH4 ) H2 P04 などの燐酸 2水素 塩であることが望ましい。 し力、し、 前記のうちで KH2 P O4 は潮解性が強く、 また、 (NH4 ) H2 P04 は、 アルカリ性にするとアンモニアを発生する恐れ があることから、 燐酸塩としては NaH2 P O4 が最も好ましい。 また、 これを 溶解した場合の pHは、 液体硫酸アルミニウムの pHよりも高い。
次に、 本発明で用いられる炭酸塩について説明する。 本発明で用いられる炭酸 塩は、 粉体でも水溶液や水分散液でもよい。 本発明で用いられる炭酸塩には種々 あるが、 水溶性ならば何れの炭酸塩でも良い。 炭酸塩には N a 2 C O3 や K2 C 03 などの炭酸塩、 および NaHC03 や KHC03 などの炭酸水素塩が挙げら れるが、 本発明の処理材中の炭酸塩の主目的は、 廃棄物中のカルシウムイオンを 固定化し吸着剤の効率を高めることにあるので、 水溶性の炭酸塩なら全て使用す ることができる。 ここでいう水溶性の炭酸塩とは、 2 0 °Cにおける水 1 0 0 gに 対する溶解度が 2 0 ( g / 1 0 0 g ) 以上のものである。 上記の炭酸塩の中でも 、 溶解度が高いという点から、 N a 2 C 0 3 や K 2 C O 3 が好ましく、 溶解度か 特に高い点で、 κ2 C O a が特に好ましい。 なお、 下記の表 1に各種炭酸塩の水 に対する溶解度を記載しておく。 表 1 各種炭酸塩の溶解度 (20°C)
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以上、 ここまで、 本発明に用いる水酸化アルミゥニム、 多孔質無機吸着剤、 燐 酸塩、 炭酸塩のそれぞれについて説明したが、 次に、 各成分の組み合わせについ て説明する。
非晶質水酸化アルミニウムと多孔質無機吸着剤とを組み合わせることで、 鉛、 クロム、 銅、 亜鉛の安定化能力を高めることが出来る。 この理由は、 多孔質無機 吸着剤の吸着能力と p H調節能力が作用するものと考えられる。 非晶質水酸化ァ ルミ二ゥムの主たる作用は、 p H調節作用である。 一方、 多孔質無機吸着剤は、 鉛、 亜鉛などの吸着が主たる作用であるが、 これに固体酸としての作用が加わる ことで、 p H調節作用が出る。 従って、 非晶質水酸化アルミニウムと多孔質無機 吸着剤を組み合わせることで、 新たな吸着作用および固体酸としての作用が付加 されると考えられる。
非晶質水酸化アルミニウムと水溶性燐酸塩とを組み合わせることで、 鉛、 クロ ム、 銅、 亜鉛の安定化能力を高めることが出来る。 この理由は、 水溶性憐酸塩に よる有害金属の不溶化、 特にカルシウム捕捉作用が加わるものと考えられる。 非 晶質水酸化アルミニウムの主たる作用は、 P H調節作用である。 一方、 燐酸塩の 作用は、 有害金属を不溶性燐酸塩にすることにある。 また、 アルカリ発生の原因 となるカルシウムイオンを燐酸カルシウムの形で不溶化することが可能となる。 したがって、 非晶質水酸化アルミニゥムと水溶性燐酸塩を組み合わせることで、 p H調節が容易になり、 水溶性燐酸塩により有害金属が不溶化されると考えられ る o
多孔質無機吸着剤と水溶性炭酸塩との組み合わせによる鉛などの有害金属の安 定化メ力ニズムは、 多孔質無機吸着剤による有害金属の吸着作用を阻害する要因 を炭酸塩が除去するものと考えられる。 多孔質無機吸着剤による有害金属の吸着 作用を阻害する最大の要因は、 廃棄物中に多量に存在する C a 0、 C a C 1 2 な どの可溶性カルシゥム塩から溶解するカルシウムイオンである。 カルシウムィォ ンは有害金属イオンと吸着競争反応を起こし、 多孔質無機吸着剤への有害金属ィ オンの吸着を阻害する。 炭酸塩は水に溶解すると即座にカルシウムイオンと反応 し、 不溶性の C a C 0 3 やカルシウムとの複塩を形成する。 このため、 廃棄物と 処理材からなる系内からカルシウムイオンを除外することができ、 無機吸着剤に よる有害金属の吸着能力を相対的に向上させうる。 さらに、 炭酸塩は有害金属と も不溶性の化合物や複塩を形成し、 有害金属を安定化する。
上記のような、 多孔質無機吸着剤と水溶性炭酸塩との組み合わせによる鉛など の有害金属の安定化と類似の方法としては特開平 6— 1 5 2 4 8号に開示された ものがあるが、 この方法では、 単にセメント成分の硬化反応を補強硬化すること を目的として、 炭酸ナトリウムなどを添加するだけである。 これに対し、 本発明 の処理材は、 無機吸着剤による有害重金属の吸着と炭酸塩を用いたカルシウムィ オンの除去による吸着能力の補助という全く新しい見地から構成されたものであ り、 上記の方法とは全く異なる技術であることは明白である。
はじめに述べたが、 本発明においては、 水酸化アルミニウムと多孔質の無機吸 着剤、 水酸化アルミゥニムと水溶性燐酸塩、 多孔質の無機吸着剤と水溶性炭酸塩 、 多孔質の無機吸着剤と水溶性燐酸塩、 水溶性燐酸塩と水溶性炭酸塩とを少なく とも組み合わせることが特に好ましい。 これらは、 共通して、 廃棄物がアルカリ 性を示す場合には、 そのために重金属が溶解しやすいという観点から水酸化アル ミニゥムによる P H調整作用や炭酸塩による C a不溶化作用に着目した。 したが つて、 アルカリ性の廃棄物を処理する場合、 セメントなどの高アルカリの原料と 併用することは望ましくない。 つまり、 本発明の処理材は、 セメント類と本発明 で挙げた各種薬剤を混合した他の処理材とは本質的に異なる。
したがって、 各成分の組み合わせにおいては、 廃棄物のアルカリ量を把握して
、 これに基づいて各成分の混合比率、 ならびに廃棄物に対する処理材の添加率が 定まる o
本発明において、 アルカリ量を測定するために採用した方法は、 以下のとおり である。 先ず、 廃棄物 1 gに 0 . 5 N塩酸 1 0 0 m lを添加する。 この分散液を 2 0 °Cで 2 0時間振とうする。 次に、 この液に 1 Nの水酸化ナトリウムを添加し て p Hが 7になった時の水酸化ナトリゥムの添加量を求める。 この時の添加量を X (ミ リ リツ トル) とすると、 廃棄物 1 g当たりのアル力リ量 y (ミ リモル/ g ) = 5 0 — Xとなる。 例えば、 廃棄物中にアルカリが大量に存在する場合、 アル カリ量は 1 2〜 1 4 ミ リモル 程度になる。 一方、 廃棄物中にアルカリが比較 的少ない場合には、 アルカリ量は 5〜7 ミ リモル 程度になる。 その場合のァ ルカリ性の廃棄物のアルカリ量は 5 ミ リモル/ g以上である。
そこで、 はじめに、 アルカリ量と水酸化アルミニウムの関係について述べる。 廃棄物中にアルカリが大量に存在する場合では、 廃棄物 1 0 0重量部に対して 2 0〜 3 0重量部の非晶質水酸化アルミニゥムを添加することで鉛を十分安定化す ることが可能となる。 一方、 アルカリが比較的少ない場合には、 3重量部の非晶 質水酸化アルミニウムの添加で十分安定化が可能となる。 したがって、 廃棄物 1 0 0重量部に対して非晶質水酸化アルミニウムを 3重量部〜 3 0重量部になるよ うに混合することが好ましい。 但し、 必要な場合には、 これよりもっと多量の非 晶質水酸化アルミニウムの添加を妨げるものではない。
次に、 処理材中における水酸化アルミニウムと多孔質無機吸着剤との配合比に ついて説明する。 非晶質水酸化アルミニウムと多孔質吸着剤の配合比は、 対象と する廃棄物中のアル力リ量、 および重金属の溶出濃度に合わせて適宜選択すれば 良い。 つまり、 廃棄物中のアルカリ量が多い場合には、 鉛のような両性化合物は 、 溶出量が増加する。 したがって、 水酸化アルミニウムの配合量を多くすること が有効である。 しかし、 非晶質水酸化アルミニウムの配合量が多すぎると、 鉛の 溶出の防止効果を p H調節のみに依存する事になるので、 p Hが十分低下しなけ れば多量の鉛が溶出するようになる。 一般に、 廃棄物の組成は常に変動しており 、 アルカリ度も変動する。 廃棄物のアルカリ度が極端に高い場合には、 水酸化ァ ノレミニゥムの p H調節のみでは P b溶出量を抑えきれない。 そこで、 そのような 場合には、 多孔質無機吸着剤の配合量を多くする必要がある。 したがって、 処理 材中の p H調節剤である水酸化アルミニゥムの配合量は 9 5重量%以下であるこ とが望ましい。 一方、 水酸化アルミニウムの配合量が少なすぎると、 廃棄物の p Hを低下させて鉛イオンなどを不安定化し多孔質無機吸着剤の吸着能力を高める という効果を十分引き出すことができない。 したがって、 非晶質水酸化アルミ二 ゥムの配合量は 2 0重量%以上であることが望ましい。 以上のように、 水酸化ァ ルミニゥムと多孔質吸着剤とを組み合わせた処理材中の水酸化アルミニゥムは 2 0重量%以上、 9 5重量%以下とすることが好ましい。 さらに、 吸着剤の効果を 安定的に発現させるためには、 水酸化アルミニウムの配合量は 8 0重量%以下で あることがより好ましい。
次に、 処理材中における水酸化アルミニウムと水溶性燐酸塩との配合比につい て説明する。 非晶質水酸化アルミニウムと水溶性燐酸塩の配合比は、 対象とする 焼却煤塵のアル力リ量、 および重金属の溶出濃度に合わせて適宜選択すれば良い 。 つまり、 水酸化アルミニウムと多孔質無機吸着剤の場合と同様に、 水酸化アル ミニゥムの配合量は 9 5重量%以下であることが望ましい。 また、 水酸化アルミ 二ゥムの配合量が少なすぎると、 廃棄物の p Hを低下させて鉛ィオンなどを不安 定化し水溶性燐酸塩の有害金属の不溶化を高めるという効果を十分引き出すこと ができない。 一方、 水溶性燐酸塩は潮解性を有するため、 燐酸塩の含有量が多す ぎる処理材は貯蔵中に固結してしまい、 処理工場の貯槽から排出できなくなるお それがある。 本処理材に含有される非晶質水酸化アルミニウムは、 水溶性燐酸塩 のような潮解性物質の表面を被覆し、 固結を防止する効果を有する。 したがって 、 処理材中の非晶質水酸化アルミニウムの配合量は 2 0重量%以上であることが 望ましい。 以上のように、 水酸化アルミニウムと水溶性燐酸塩とを組み合わせた 処理材中の水酸化アルミニウムは 2 0重量%以上、 9 5重量%以下とすることが 好ましい。 さらに、 燐酸塩の効果を安定的に発現させるためには、 水酸化アルミ 二ゥムの配合量は 8 0重量%以下であることがより好ましい。
次に、 処理材中における多孔質無機吸着剤と水溶性炭酸塩との配合比について 説明する。 処理材中の炭酸塩と多孔質吸着剤との配合比は、 対象とする焼却煤塵 のカルシウム溶出量に合わせて最適な配合を適宜選択すればよいが、 粉体の取扱 いの面から、 以下のような配合比が適当である。 多孔質吸着剤は、 一般に嵩密度 が小さく (緩め密度 0 . 2〜0 . 4 g / c m 3 程度) であることから、 多孔質吸 着剤が多すぎると処理材の体積が増大して扱いにく くなる。 また、 炭酸塩は無機 多孔質吸着剤の吸着能力に対して補助的に作用するもので、 処理材中に、 ある程 度の多孔質吸着剤を含むことは必須である。 さらに、 炭酸塩の含有量が多すぎる 処理材は、 貯蔵中に固結してしまい、 処理工場の貯槽から排出できなくなる恐れ がある。 本処理材に含有される多孔質吸着剤は、 炭酸塩の表面を被覆し、 固結を 防止する効果を持つ。 したがって、 多孔質吸着剤と水溶性炭酸塩とを組み合わせ た処理材中に含まれる炭酸塩の量は、 2 0重量%以上であることが望ましく、 8 0重量%以下であることが望ましい。
次に、 処理材中における多孔質無機吸着剤と水溶性燐酸塩との配合比について 説明する。 処理材中の燐酸塩と多孔質吸着剤の配合比は、 上記の場合と同様に、 多孔質吸着剤が多すぎると処理材の体積が増大して扱いにく くなる。 一方、 燐酸 塩は潮解性を有するため、 燐酸塩の含有量が多すぎる処理材は貯蔵中に固結して しまい、 処理工場の貯槽から排出できなくなるおそれがある。 本処理材に含有さ れる多孔質吸着剤は、 燐酸塩の表面を被覆し、 固結を防止する効果を持つ。 した がって、 多孔質吸着剤と水溶性燐酸塩とを組み合わせた処理材中に含まれる燐酸 塩の量は 2 0重量%以上であることが望ましく、 8 0重量%以下であることが望 ましい。
以上のように、 本発明の処理材としては、 水酸化アルミニウムと多孔質無機吸 着剤、 水酸化アルミニウムと水溶性燐酸塩、 多孔質無機吸着剤と水溶性炭酸塩、 多孔質無機吸着剤と水溶性燐酸塩とを少なくとも組み合わせることが特に好まし いこと、 およびその混合比率について述べた。 この外に、 水酸化アルミニウム、 多孔質無機吸着剤、 および水溶性燐酸塩の組み合わせ、 水酸化アルミニウム、 多 孔質無機吸着剤、 および水溶性炭酸塩の組み合わせのように、 4種類の成分のう ち 3種類を混合すること、 また、 4種類の成分の全てを混合することも、 本発明 の範疇である。 さらに、 上記のような主成分に加えて、 硫酸鉄、 塩化鉄などを中 和剤として加えることも本発明の範疇である。 また、 必要に応じてアルミナセメ ントなどの低カルシウム性のセメントを加えてもよい。
さて、 これまでは、 アルカリ性の廃棄物に対する処理材について述べたが、 廃 棄物によっては、 中性、 酸性を示す、 焼却煤塵、 主灰、 溶融煤塵などの都巿ゴミ 焼却灰、 産業廃棄物焼却灰、 シュレッダ一ダスト、 廃水処理にともない発生する 重金属を含んだ汚泥、 鉱さい、 汚染土壌なども存在する。 そのような場合には、 アルカリ追加剤を加えて、 廃棄物を一旦アルカリ性としたうえで、 上記のような 水酸化アルミニウムや多孔質吸着剤などを作用させることが有効である。 このよ うなアルカリ追加剤としては、 水ガラス、 水酸化ナトリウム、 水酸化カルシウム 、 セメントなどが挙げられる。 本発明で使用するセメントには、 ポルトランドセ メント系 (普通、 超早強、 中よう熱、 耐硫酸塩など) 、 混合セメント系 (フライ アッシュ、 高炉、 シリカなど) 、 アルミナセメントなどの水硬性セメントや、 p H調整の目的で石膏や石灰を混合したセメン卜なども使用することができる。 次に、 本発明に係る廃棄物処理材の作製方法について説明する。 本処理材は、 それぞれの成分が粉体状の場合には、 それらを予め混合してもよいし、 又、 使用 に際して混合してもよい。 さらに、 必要に応じてその他の成分を混合して処理材 としてもよい。 また、 廃棄物の処理時に、 上記のような処理材の主成分に加えて 、 セメントゃキレート剤などのその他の処理材成分、 さらに処理すべき廃棄物、 の全てを同時に混合してもよい。 この場合、 混合の仕方とか順序については特に 制限はない。 なお、 予め各成分を混合する場合の処理材の保存に当たっては、 水 分の混合を出来るだけ避けるのがよい。
次に、 本発明の処理材による廃棄物の処理方法を説明する。 本発明の廃棄物処 理材は、 鉛、 クロム、 銅、 および亜鉛からなる群より選ばれた少なくとも 1つの 有害金属を含有する廃棄物とともに混合し、 必要に応じて水を添加して混練する ことが好ましい。
ここで、 廃棄物処理材としては、 取扱いが容易であることから、 粉体状である 方が好ましい。 処理材の全ての成分が粉体状である場合の本発明の好ましい実施 態様としては、 ホッパーに集められた焼却煤塵などの廃棄物を、 別のホッパーか らの廃棄物処理材とを混合し、 必要に応じてこれに水を加え賦型装置内で十分に 練り合わせて押し出す。
前記の場合は、 すべての成分が粉体状である場合であるが、 非晶質の水酸化ァ ルミニゥムはスラリ一状でも入手可能なため、 多孔質吸着剤や水溶性燐酸塩など の他の成分と同時に添加する以外に、 水酸化アルミニウムを前処理材あるいは後 処理材として使用してもよい。 また、 水溶性炭酸塩についても、 溶解度が 2 0 ( g / 1 0 0 g ) 以上であるため、 溶液状もしくは水分散状にして使用することも 可能であり、 非晶質の水酸化アルミニウムや多孔質無機吸着剤などの他の成分と 同時に添加する以外に、 水溶性炭酸塩を前処理材あるいは後処理材として使用し てもよい。
次に、 廃棄物に対する処理材の添加量であるが、 一般に、 従来のセメ ン トにる 処理方法では、 廃棄物 1 0 0重量部に対して 1 0 ~ 3 0重量部のセメントを加え て混練を行う。 これは、 処理物の減容化の観点から 3 0重量部以上の薬剤の添加 は現実的でないからである。 本発明の処理材を用いる場合には、 セメ ントを同量 加えた場合よりも優れた性能が得られる。 したがって、 例えば、 セメ ン トと同等 の重金属安定化能を希望する場合には、 セメン卜よりも少量の処理材の添加でよ く、 固化物の減容化が期待できる。 また、 従来のセメントでは、 3 0重量部添加 しても重金属の安定化が不十分な場合が多く、 セメントと同量の本発明の処理材 を加えることで強力な重金属安定化効果が期待できる。 本発明の処理材の焼却煤 塵に対する添加量は、 上記のように処理物の減容化の観点から 3 0重量部以下で あることが望ましい。 また、 同じ焼却場でも、 焼却煤塵中の鉛などの有害金属の 含有量は大きく変化するので、 安定的に処理材の効果を発現させるという観点か ら、 処理材は廃棄物に対して 3重量部以上添加することが望ましい。 また、 水酸 化アルミニウムや水溶性炭酸塩を前処理材あるいは後処理材として使用する場合 の添加量は、 安定的に処理材としての効果を発現させるという観点から 3重量部 以上添加することが望ましい。 また、 処理物の減容化の観点から処理材全体の添 加量を 3 0重量部以下とするために、 前処理材あるいは後処理材としての添加量 は 2 7重量部以下であることが望ましい。
上記のように本発明では、 廃棄物と処理材とを混練するものであるが、 この混 練したものは、 さらに数日もしくは数週間養生して固化することにより、 有害金 属の安定化性能がさらに向上するために、 混練後には、 養生固化することが好ま しい。
ここまでは、 アルカリ性の廃棄物に関する処理方法について述べたが、 廃棄物 によっては、 中性、 酸性を示す、 焼却煤塵、 主灰、 溶融煤塵などの都市ゴミ焼却 灰、 産業廃棄物焼却灰、 シュレッダーダスト、 廃水処理にともない発生する重金 属を含んだ汚泥、 鉱さい、 汚染土壌などが存在する。 これらの廃棄物の廃棄物 1 g当たりのアルカリ量はおおむね 5 ミ リモル未満である。 そのような廃棄物に対 しては、 水酸化アルミニウムを単独で使用しても効果がない。 このような場合に は、 予め、 X線的に非晶質な水酸化アルミニウムに水ガラス、 水酸化ナトリウム 、 水酸化カルシウム、 およびセメ ン トの内の少なくとも 1種をアルカリ追加剤と して混合または別添加し、 必要に応じて水を添加したものを混練することがよい 。 つまり、 廃棄物 1 g当たりのアルカリ量が 5 ミ リモル未満で、 かつ鉛、 クロム 、 銅、 亜鉛からなる群より選ばれた少なくとも 1つの有害金属を含有する廃棄物 を処理する際には、 廃棄物に対して、 X線的に非晶質な水酸化アルミニウムと多 孔質無機吸着剤に水ガラス、 水酸化ナトリウム、 水酸化カルシウム、 およびセメ ン卜の内の少なくとも 1種をアル力リ追加剤として混合し、 必要に応じて水を添 加したものを混練し、 養生固化させることも本発明の範疇である。 また、 上記の ように混練したものを養生固化することにより、 有害金属の安定化性能が向上す るために、 養生固化することが好ましい。
本発明の処理材および処理方法を適用しうる廃棄物としては、 焼却灰、 鉱さい 、 土壌、 汚泥が好適である。 焼却灰には、 主灰と焼却煤塵がある。 焼却煤塵は、 都市ゴミや産業廃棄物などの焼却に伴つて発生する粉状の煤塵や溶融炉から発生 する煤塵を集めたものであり、 電気集塵機で集塵した E P灰や、 バグフィルター などで集塵したバグ灰などが挙げられる。 本発明では、 このようにして得られた 焼却煤塵、 特にアルカリ性の高い焼却煤塵が対象となる。 アルカリ性の高い焼却 煤塵は、 塩化水素ガス除去の目的で、 J I S特号焼却灰や、 タマカルク (奥多摩 工業製) などの比表面積の大きい消石灰や、 ゾルバリツ ド (菱光石灰工業製) な どの、 有害金属除去材を添加した消石灰や、 サンパルファー (旭化成工業製) な どの珪酸カルシウムを主成分とするものを吹き込まれた焼却煤塵についても対象 となる。 これらの焼却煤塵の 1 g当たりのアルカリ量は、 おおむね 5 ミ リモル以 上である。 一方、 主灰は、 都市ゴミゃ産業廃棄物の焼却場で、 焼却炉下部より排 出される灰であり、 有害な重金属を含むものが対象となる。 さらに、 本発明では 、 鉱山より排出される鉱さい、 重金属などで汚染された土壌中の重金属の安定化 、 廃水処理にともない発生する重金属を含んだ汚泥についても対象となる。 また、 廃棄物によっては、 中性、 酸性を示す、 焼却煤塵、 主灰、 溶融煤塵など の都市ゴミ焼却灰、 産業廃棄物焼却灰、 シュレッダーダスト、 廃水処理にともな い発生する重金属を含んだ汚泥、 鉱さい、 汚染土壌などが存在する。 これらの廃 棄物の 1 g当たりのアルカリ量は、 おおむね 5 ミ リモルであるが、 すでに述べた ように、 このような中性、 酸性の廃棄物に対しても、 アルカリ追加剤を添加する ことで、 本発明の処理材および処理方法を適用することができる。 発明を実施するための最良の形態
以下に実施例を挙げて本発明を更に具体的に説明するが、 本発明はこれに限定 されるものではない。 実施例 1
アルミニウム加工工場でアルマイ ト処理時に発生した水酸化アルミニウムスラ リー廃棄物を、 脱水し、 品温 1 5 0 °Cで乾燥し粉末状にして、 下記表 2に示す非 晶質水酸化アルミニウムを得た。 表 2 非晶質水酸化アルミニゥムの含有量分析
Figure imgf000019_0001
注) T— C r : トータル C r 都市ゴミ焼却工場から排出された、 P bを大量に含有する 3種の煤塵 (煤塵 A :無処理時における環境庁告示 1 3号法による Pb溶出量 4 5 0 mg/L, pH 1 2. 4 1, 1 g当たりのアルカリ量 1 4. 3 ミ リモル 、 煤塵 B :無処理時 における環境庁告示 1 3号法による P b溶出量 4 9 mgZL, pH 1 2. 8 0, 1 g当たりのアル力リ量 1 0. 0 ミ リモル/ g、 廃棄物 C :無処理時における環 境庁告示 1 3号法による P b溶出量 4 9 0 mgZL, p H 1 2. 2 7, アルカリ 量 7. 3 ミ リモル Zg) 3 0 gに対して、 上記非晶質水酸化アルミニウム (処理 材 1 ) および水 1 8 g (6 0重量部) を、 下記表 3に示す割合で添加して混練を 行い、 2 0 °Cで 1 日または 9曰養生固化させた。 これらの処理材を用いた場合の 無害化効果を調べるために、 環境庁告示 1 3号法で鉛の溶出試験を行った。 この 時の試験条件、 および試験結果を下記の表 3に示した。 なお、 表 3には、 試験に 用いた煤塵 A〜Cの無処理時の鉛溶出量を併記した。 表 3 溶出試験結果
Figure imgf000020_0001
表 3に示される試験結果は、 非晶質水酸化アルミニウムの煤塵に対する添加量 を増加させた場合、 ある添加量を境に鉛溶出量が無処理時の鉛溶出量よりも大幅 に低下し、 さらに添加量を増加させると焼却煤塵に関する規制値 (0. 3 mgZ L) 以下に鉛溶出量を低下させうることを示している。 その際、 焼却煤塵に関す る規制値 (0. 3 mgZL) に低下させうる、 非晶質水酸化アルミニウムの添加 量は、 煤塵のアルカリ量に影響を受け、 アルカリ量が小さいほど必要添加量は少 量となる。 例えば、 アルカリ量が 7. 3 ミ リモル の廃棄物 (煤塵 C) に対し ては、 非晶質水酸化アルミニウムを 3重量以上添加することにより、 焼却煤塵に 関する規制値 (0. 3 mgZL) 以下に鉛溶出量を低下させることができる。 実施例 2
酸性白土を硫酸で加熱処理した後、 十分洗浄して下記表 4に示す多孔質二酸化 珪素 (比表面積 2 5 0 m2 /g) を得た。 なお、 表 4に示す前記多孔質二酸化珪 素の含有成分分析は、 J I S. M- 8 8 5 5 (ろう石の分析法) に準拠して行つ た。 表 4 多孔質二酸化珪素の成分分析
Figure imgf000021_0001
実施例 1で用いたと同じ粉末状の非晶質水酸化アルミニゥムと、 上記多孔質二 酸化珪素 (比表面積 2 5 Om2 Zg) とを混合して、 下記表 5に示す本発明の廃 棄物処理材 2を得た。 表 5 処理材の組成
Figure imgf000021_0002
都市ゴミ焼却工場から排出された、 鉛を大量に含有する煤麈 C (無処理時にお ける環境庁告示 1 3号法による P b溶出量 4 9 0 mgZL, pH 1 2. 3 7, ァ ルカリ量 7. 3 ミ リモル/ g) 3 0 g (1 0 0重量部) に対して、 0. 9 g (3 重量部) の上記粉体処理材 (処理材 2) および 1 8 g (6 0重量部) の水を添加 して混練を行い、 2 0°Cで 1日間養生固化させた。 この処理材を用いた場合の無 害化効果を調べるために、 環境庁告示 1 3号法で鉛の溶出試験を行った。 この時 の試験結果を下記表 6に示す。 比較例として、 上記の非晶質水酸化アルミニウム のみを比較材 2— 1として 3重量部添加した場合、 および多孔質二酸化珪素のみ を比較材 2— 2として 3重量部添加した場合の鉛溶出量も示す。 なお、 表 6には 、 試験に用いた煤塵 Cの無処理時の鉛溶出量を併記した。 表 6 溶出試験結果
Figure imgf000022_0001
表 6に示される試験結果は、 非晶質水酸化アルミニウムと多孔質二酸化珪素を 併用すると、 3重量部という少量の添加量であるにも関わらず、 焼却煤塵に関す る規制値 (0. 3 mgZL) 以下に鉛溶出量を低下させうることを示している。 また、 pH調節剤である非晶質水酸化アルミニウムを単独で用いるよりも、 多孔 質二酸化珪素を併用した方が、 鉛安定化能力が飛躍的に向上することを示してい る。 さらに、 非晶質水酸化アルミニウムと多孔質二酸化珪素を併用することによ り、 pHを低下させる能力も向上していることがわかる。 また、 非晶質水酸化ァ ルミ二ゥムを併用しない比較材 2 - 2の場合には、 p H溶出量が極端に高いこと か分かる。 ところで、 煤塵 Cに対して非晶質水酸化アルミニウムを単独で用いる 際、 鉛溶出量は比較例 2— 2の 1日間の養生では 1. 3 mgZLであるのに対し て、 前記表 3の実施例 1一 8から分かるように 9日間の養生では規制値 (0. 3 mg/L) 以下となる。 このことから、 非晶質水酸化アルミニウムの pH調整能 力が作用するには、 ある程度の養生日数の増加が必要であることがわかる。 実施例 3
実施例 1で用いたと同じ粉末状の非晶質水酸化アルミニウムと、 実施例 2で用 いたと同じ多孔質二酸化珪素 (比表面積 2 5 Om2 /g) もしくは多孔質合成ァ ルミニゥムシリケ一ト (比表面積 5 0 O m2 /g、 協和化学製、 キヨ一ワード P E L 7 0 0 ) を、 下記の表 7に示す配合比で混合して本発明の廃棄物処理材 (処 理材 3— 1、 3 - 2) を得た。 また、 非晶質水酸化アルミニウム単独のものを比 較材 3とした。 表 7 処理材の組成
Figure imgf000023_0001
都巿ゴミ焼却工場から排出された、 鉛を大量に含有する 2種の煤塵 (煤塵 D: 無処理時における環境庁告示 1 3号法による P b溶出量 3 3 rng/L, pH 1 2 . 5 4、 煤塵 E :無処理時における環境庁告示 1 3号法による P b溶出量 1 0 0 mg/L, p H 1 2. 0 2) 3 0 g ( 1 0 0重量部) に対して、 2. 4 g (8重 量部) もしくは 4. 5 g ( 1 5重量部) の上記粉体処理材 (処理材 3— 1、 3— 2) および 1 8 g (6 0重量部) の水を添加して混練を行い、 2 0°Cで 4日間も しくは 7日間養生固化させた。 これらの処理材を用いた場合の無害化効果を調べ るために、 環境庁告示 1 3号法で鉛の溶出試験を行なった。 この時の試験結果を 下記表 8に示す。 比較例として、 上記の非晶質水酸化アルミニウムのみを比較材 3として 8重量部もしくは 1 5重量部添加した場合の鉛溶出量も示す。 なお、 表 8には、 試験に用いた煤塵 D, Eの無処理時の鉛溶出量を併記した。 表 8 溶出試験結果
Figure imgf000024_0001
表 8に示される結果は、 p H調節剤である非晶質水酸化アルミニゥムを単独で 用いるよりも、 多孔質二酸化珪素や多孔質アルミニウムシリゲートを併用した方 が、 鉛安定化能力が飛躍的に向上するとともに、 pHを低下させる能力も向上す ることがわかる。 さらに、 非晶質水酸化アルミニウムと多孔質アルミニウムシリ ケ一トを併用した場合には、 1 5重量部の添加量で、 鉛溶出量を規制値 (0. 3 mg/L) 以下にすることができている。 実施例 4
実施例 1で用いたと同じ粉末状の非晶質水酸化アルミニゥムと、 実施例 2で用 いたと同じ多孔質二酸化珪素 (比表面積 2 5 0 m2 /g) もしくは多孔質合成ァ ルミニゥムシリケート (比表面積 5 0 O m2 /g、 協和化学製、 キヨ一ワード P E L 7 0 0 ) を下記の表 9に示す配合比で混合して本発明の廃棄物処理材 (処理 材 4一 1、 4 - 2) を得た。 また、 非晶質水酸化アルミニウムのかわり硫酸アル ミニゥム ( 1 8水和物) を用いたものを比較材 4— 1、 4一 2とした。 表 9 処理材の組成
Figure imgf000025_0001
都市ゴミ焼却工場から排出された、 鉛を大量に含有し、 かつ消石灰を吹き込ま れた煤塵 F (無処理時における環境庁告示 1 3号法による P b溶出量 1 3 O m /L, p H 1 2. 4 8 ) 3 0 g ( 1 0 0重量部) に対して、 4. 5 g ( 1 5重量 部) の上記粉体処理材および 1 8 g (6 0重量部) の水を添加して混練を行い、 2 0 °Cで 7日間養生固化させた。 これらの処理材を用いた場合の無害化効果を調 ベるために、 環境庁告示 1 3号法で鉛の溶出試験を行なった。 この時の試験結果 を下記表 1 0に示す。 なお、 表 1 0には、 試験に用いた煤塵 Fの無処理時の鉛溶 出量を併記した。 表 1 0 溶出試験結果
Figure imgf000025_0002
表 1 0に示される結果は、 煤塵処理において、 p H調節剤として一般的に用い られる硫酸アルミニウムよりも水酸化アルミゥニムの方が鉛安定化性能に優れて いることが分かる。 この理由は、 以下のように推定している。 硫酸アルミニウム は 1 8水塩であり硫酸アルミニウムの実質量は半減するために、 同重量を添加す る場合には、 硫酸アルミニウム ( 1 8水塩) と多孔質二酸化珪素もしくは多孔質 アルミニウムシリケ一トを併用するよりも、 非晶質水酸化アルミニウムと多孔質 二酸化珪素もしくは多孔質アルミニウムシリゲートを併用した方が、 p Hが効果 的に低下し、 鉛安定化能力が向上する。 実施例 5
実施例 1で用いたと同じ粉体状の非晶質水酸化アルミニゥムと、 実施例 2で用 いたと同じ多孔質二酸化珪素 (比表面積 2 5 O m2 /g) を、 下記の表 1 1に示 す配合比で混合して本発明の廃棄物処理材 (処理材 5— 1〜 5— 3 ) を得た。 表 1 1 処理材の組成
Figure imgf000026_0001
都巿ゴミ焼却工場から排出された、 鉛を大量に含有し、 かつ消石灰を大量に吹 き込まれた煤塵 G (無処理時における環境庁告示 1 3号法による P b溶出量 3 2 0 mg/L, p H 1 2. 0 8) 3 0 g ( 1 0 0重量部) に対して、 6 g (2 0重 量部) の上記粉体処理材および 1 8 g (6 0重量部) の水を添加して混練を行い 、 2 0°Cで 7日間養生固化させた。 これらの処理材を用いた場合の無害化効果を 調べるために、 環境庁告示 1 3号法で鉛の溶出試験を行った。 この時の試験結果 を下記の表 1 2に示す。 なお、 表 1 2には、 試験に用いた煤塵 Gの無処理時の鉛 溶出量を併記した。 表 1 2 溶出試験結果
Figure imgf000027_0001
表 1 2に示される試験結果は、 3 2 0 mgZLという多量の P bが溶出する煤 塵に関しても、 本処理材を添加することにより、 pHを低下させ P bを吸着する ことで P b溶出量を検出限界以下 (く 0. l mgZL) にできることを示してい る。 実施例 6
アルマイ ト処理時に発生した水酸化アルミニウムスラリー廃棄物 (固形分 2 5 %および固形分 1 6 %) および上記スラリーを脱水、 乾燥し粉末状にして得られ た非晶質水酸化アルミニウム (下記表 1 3参照。 ) を前処理材として用い、 実施 例 2で用いたと同じ多孔質二酸化珪素 (比表面積 2 5 O m2 /g) を処理材とし 表 1 3 前処理材の種類
Figure imgf000027_0002
都巿ゴミ焼却工場から排出された、 鉛を大量に含有し、 かつ、 消石灰を大量に 吹き込まれた煤塵 H (無処理時における環境庁告示 1 3号法による P b溶出量 2 8 0 mg/L. p H 1 2. 2 9) 3 0 g ( 1 0 0重量部) に対して、 所定量の前 処理材および水を添加して混練し、 その後に処理材を添加して十分に混練した。
2 0°Cで 1日間養生固化させたのち、 処理物の無害化効果を調べるために、 環境 庁告示 1 3号法で鉛の溶出試験を行った。 この時の試験条件を下記の表 1 4に、 試験結果を表 1 5に示す。 表 1 4 試験条件
Figure imgf000028_0001
表 1 5 溶出試験結果
Figure imgf000028_0002
表 1 5に示される結果は、 非晶質水酸化アルミニウムのスラリーや粉体を前処 理材として用い、 その後に多孔質吸着材を添加することにより、 P b溶出量を規 制値 (0. 3 mgZL) 以下にできることを示している。 実施例 7
多孔質合成アルミニウムシリケ ト (比表面積 5 0 O m2 ノ g、 協和化学製、 キヨ一ワード PE L 7 0 0 ) を処理材として用い、 アルマイ ト処理時に発生した 水酸化アルミニウムスラリー廃棄物 (固形分 2 5 %および固形分 1 6 %) および 上記スラリ一を脱水、 乾燥し粉末状にして得られた非晶質水酸化アルミニゥムを 後処理材 (下記表 1 6参照。 ) として用いた。 表 1 6 後処理材の種類
Figure imgf000029_0001
都市ゴミ焼却工場から排出された、 鉛を大量に含有する煤塵 C (無処理時にお ける環境庁告示 1 3号法による P b溶出量 4 9 0 mgZL、 H 1 2. 3 7) 3 0 g ( 1 0 0重量部) に対して、 処理材を 1 0重量部添加して混合した後、 6 0 重量部の水を添加し混練した。 この後、 所定量の後処理材を添加して充分に混練 した。 2 0°Cで 1 日養生固化させたのち、 処理物の無害化効果を調べるために、 環境庁告示 1 3号法で鉛の溶出試験を行った。 この時の試験条件を下記表 1 7に 、 試験結果を表 1 8に示す。 表 1 7 試験条件
実施例 No. 処理材 処理材量 水添加量 後処理材 後処 才量 実施例 7-1 多孔質アル 1 0 3 0 後処理材 4 0
ミニゥムシリケ-ト 7一 1 実施例 7-2 多孔質アル 1 0 0 後処理材 6 0
ミニゥムシリケ-ト 7 - 2 実施例 7-3 多孔質アル 1 0 6 0 後処理材 1 0
ミニゥムシリケ -ト 7 - 3 比較例 7 - 1 多孔質アル 1 0 6 0
ミニゥムシリゲ-ト 表 1 8 溶出試験結果
Figure imgf000030_0001
表 1 8に示される結果は、 多孔質吸着剤を用いて煤塵を処理した後、 非晶質水 酸化アルミニウムのスラリーや粉体を後処理材として添加することにより、 P b 溶出量を規制値 (0. 3mgZL) 以下にできることを示している。 実施例 8
アルマイ 卜処理時に発生した水酸化アルミニウムスラリー廃棄物を、 脱水、 乾 燥し粉末状にして得られた非晶質水酸化アルミニウムと、 N aH2 P O4 (和光 純薬製、 無水物) とを混合して下記表 1 9に示す本発明の廃棄物処理材 (処理材 8) を得た。 また、 非晶質水酸化アルミニウム単独のものを比較材 8とした。 表 1 9 処理材の組成
Figure imgf000030_0002
都市ゴミ焼却工場から排出された、 鉛を大量に含有し、 かつ、 消石灰を大量に 吹き込まれた煤塵 I (無処理時における環境庁告示 1 3号法による P b溶出量 4 5 0 mg/L, pH 1 1. 9 1 ) 3 0 gに対して、 6 g (2 0重量部) の上記処 理材および 1 8 g (6 0重量部) の水を添加して混練を行い、 2 0°Cで 1日間養 生固化させた。 その後、 これらの処理材を用いた場合の無害化効果を調べるため に、 環境庁告示 1 3号法で鉛の溶出試験を行った。 この時の試験結果を下記表 2 0に示す。 比較例として、 上記の非晶質水酸化アルミニウムのみ (比較材 8) を 6 g (2 0重量部) 添加した場合の鉛溶出量も示す。 表 2 0 溶出試験結果
Figure imgf000031_0001
表 2 0に示される試験結果は、 非晶質水酸化アルミニウムと NaH2 P04 を 併用した方が、 非晶質水酸化アルミ二ゥムを単独で用いるよりも鉛安定化能力に 優れていることを示している。 また、 無処理時における鉛溶出量が 4 5 0 mg/ Lの高濃度であるにもかかわらず、 鉛溶出量を規制値 (0. 3 mgZL) 以下に することができている。 実施例 9
実施例 2で用いたと同じ多孔質二酸化珪素 (比表面積 2 5 O m2 /g) 5 0重 量部に対し、 各種炭酸塩 (和光純薬製、 無水塩) を 5 0重量部混合して、 下記表 2 1に示す本発明の廃棄物処理材 (処理材 9一 1、 処理材 9一 2 ) を得た。 また 、 炭酸塩を溶液状態で使用した処理材 (処理材 9一 3、 処理材 9一 4) も用意し た。
表 2 1 処理材の組成
Figure imgf000032_0001
都巿ゴミ焼却工場から排出された、 鉛を大量に含有し、 かつ、 消石灰を大量に 吹き込まれた煤塵 J (無処理時における環境庁告示 1 3号法による P b溶出量 9 4 mg/L) 3 0 gに対して、 6 g ( 2 0重量部) の上記粉体処理材 (処理材 9 — 1、 9— 2 ) および 1 8 gの水を添加して混練を行い、 2 0°Cで 1日間養生固 化させた。 また、 処理材 9— 3、 9— 4を用いる際には、 多孔質二酸化珪素 3 g を同煤塵によく混合した後、 1 8 gの水に溶解もしくは分散した炭酸塩を添加し て、 混練を行い、 2 0°Cで 1日間養生固化させた。 これらの処理材を用いた場合 の無害化効果を調べるために、 環境庁告示 1 3号法で鉛の溶出試験を行った。 こ の時の試験結果を下記の表 2 2に示す。 比較例として、 多孔質二酸化珪素 3 g ( 本処理材中の多孔質二酸化珪素と同量分) を添加した場合の鉛溶出量も示す。 な お、. 表 2 2には、 水練りでの鉛溶出量、 および試験に用いた煤塵 Jの無処理時の 鉛溶出量を併記した。
表 2 2 溶出試験結果
Figure imgf000033_0001
表 2 2に示される試験結果は、 炭酸塩を多孔質二酸化珪素に添加して処理した 場合に、 多孔質二酸化珪素による鉛の安定化効果が向上することを示している。 また、 同じ炭酸塩でも、 溶解度の高い N a 2 C03 の方が、 N a HC 03 よりも 効果が高いことを示している。 さらに、 鉛の溶出量がカルシウムイオンの溶出量 と密接に関連しており、 本処理材での炭酸塩の添加効果が本文で述べた様にカル シゥムイオン濃度を低下させることにあることがわかる。 実施例 1 0
実施例 2で用いたと同じ多孔質二酸化珪素 (比表面積 2 5 0 m2 / g) 5 0重 量部に対し、 各種炭酸塩 (和光純薬製、 無水塩) を混合して本発明の廃棄物処理 材を得た。 下記表 2 3に処理材の組成を示す。
表 2 3 処理材の組成
Figure imgf000034_0001
都市ゴミ焼却工場から排出された、 鉛を大量に含有し、 かつ消石灰を大量に吹 き込まれた煤塵 K (無処理時における環境庁告示 1 3号法による P b溶出量 7 3 mg/L, p H 1 2. 3 0 ) 3 0 gに対して、 所定量の上記処理材および 1 8 g の水を添加して混練を行い、 2 0°Cで 1日間養生固化させた。 その後、 これらの 処理材を用いた場合の無害化効果を調べるために、 環境庁告示 1 3号法で鉛の溶 出試験を行った。 この時の試験結果を下記表 2 4に示す。 比較例として、 多孔質 二酸化珪素のみを添加した場合、 および水練りでの鉛溶出量を併記する。
表 2 4 溶出試験結果
Figure imgf000035_0001
表 2 4に示される試験結果は、 炭酸塩を多孔質二酸化珪素に添加して処理した 場合に、 多孔質二酸化珪素の鉛の安定化効果が向上することを示している。 また 、 同じ炭酸塩でも、 溶解度の高い K2 C03 の方が Na 2 C03 よりも効果が高 いことを示している。 さらに、 炭酸塩 (K2 C03 ) を多量に添加するほど、 鉛 溶出量が低下することが分かる。 ここでも、 C a濃度が低下すればするほど鉛溶 出量も低下することが分かる。 実施例 1 1
合成二酸化珪素 (比表面積 5 0 O m2 /g, 塩野義製薬製; B S 3 0 4 ) もし くは合成アルミニウムシリケ一ト (比表面積 5 0 Om2 /g, 協和化学製; キヨ ーヮード 7 0 0 P E L) に K2 C03 (和光純薬製:無水塩試薬) を等量添加し 下記の表 2 5に示す処理材を作製した。 表 2 5 処理材の組成
Figure imgf000036_0001
都巿ゴミ焼却工場から排出された、 鉛を大量に含有し、 かつ、 消石灰を大量に 吹き込まれた煤塵 K (無処理時における環境庁告示 1 3号法による Pb溶出量 7 3 mg/L, pH 1 2. 3 0 ) 3 0 gに対して、 4. 5 g ( 1 5重量部) の上記 処理材および 1 8 gの水を添加して混練を行い、 2 0°Cで 1日間養生固化させた 。 その後、 これらの処理材を用いた場合の無害化効果を調べるために、 環境庁告 示 1 3号法で鉛の溶出試験を行った。 この時の試験結果を下記表 2 6に示す。 ま た、 比較例として、 実施例で用いた無機吸着材を単独で 3 g ( 1 0重量部) 添加 した場合の鉛溶出量を併記する。 表 2 6 溶出試験結果
Figure imgf000036_0002
表 2 6に示される試験結果から明らかなように、 実施例は比較例よりも添加し ている無機吸着剤の添加量が少ないにもかかわらず、 鉛安定化能力が高い。 すな わち、 無機吸着剤に炭酸塩 (K2 C Oa ) を添加することにより、 鉛安定化能力 が向上することが分かる。 実施例 1 2
合成二酸化珪素 (比表面積 5 0 02 /g, 塩野義製薬製; B S 3 0 4 ) に K2 COs もしくは Na2 C03 (和光純薬製:無水塩試薬) を等量添加し、 下記の 表 2 7に示す処理材を得た。 比較材として、 従来から都巿ゴミ焼却煤塵用の処理 材の成分として多用されている硫酸アルミニウムを前記合成二酸化珪素に添加し た処理材を用意した。 表 2 7 処理材の組成
Figure imgf000037_0001
都巿ゴミ焼却工場から排出された、 鉛を大量に含有し、 かつ、 消石灰を大量に 吹き込まれた煤塵 I (無処理時における環境告示 1 3号法による Pb溶出量 4 5 0 m g/L, p H 1 1. 9 1 ) 3 0 gに対して、 6 g ( 2 0重量部) の上記処理 材および 1 8 gの水を添加して混練を行い、 2 0°Cで 1 日間養生固化させた。 そ の後、 これらの処理材を用いた場合の無害化効果を調べるために、 環境庁告示 1 3号法で鉛の溶出試験を行った。 この時の試験結果を下記表 2 8に示す。 表 2 8 溶出試験結果
実施例 No. 処理材名 添加量 鉛溶出量
(mg/L) P(H)
実施例 12-1 処理材 12-1 2 0 4. 6 1 1. 8 4
実施例 12 - 2 処理材 12-2 2 0 6. 3 1 1. 8 6
比較例 12 比較材 12 2 0 8. 3 1 1. 7 5 表 2 8に示される試験結果から、 無機吸着剤に炭酸塩を添加した本発明の処理 材は、 一般に煤塵処理材として多用される硫酸アルミゥニム (1 8水和物) を無 機吸着剤に添加した処理材 (比較材) と比較すると鉛安定化性能が優れているこ とがわかる。 実施例 1 3
実施例 2で用いたと同じ粉体状の多孔質二酸化珪素 (比表面積 2 5 O m 2 Z g ) と、 下記の表 2 9に示す各種燐酸塩とを混合して本発明の廃棄物処理材 (処理 材 1 3— 1〜 1 3— 3 ) を得た。 また、 非晶質水酸化アルミニウム単独のものを 比較材 1 3とした。 表 2 9 処理材の組成
Figure imgf000038_0001
都市ゴミ焼却工場から排出された、 鉛を大量に含有し、 かつ消石灰を大量に吹 き込まれた煤塵 J (無処理時の環境庁告示 1 3号法による P b溶出量 9 4 m g / L, p H 1 2 . 4 0 ) 3 0 gに対して、 6 g ( 2 0重量部) の上記処理材および 1 8 gの水を添加して混練を行い、 2 0 °Cで 1日間養生固化させた。 その後、 こ れらの処理材を用いた場合の無害化効果を調べるために、 環境庁告示 1 3号法で 鉛の溶出試験を行った。 この時の試験結果を下記の表 3 0に示す。 また、 比較例 として、 上記多孔質二酸化珪素のみ (比較材 13) を 6 g ( 2 0重量部) 添加した 場合の鉛溶出量も示す。 なお、 表 3 0には、 試験に用いた煤塵 Jの無処理時の鉛 溶出量を併記した。 表 3 0 溶出試験結果
Figure imgf000039_0001
表 3 0に示される試験結果は、 多孔質二酸化珪素と燐酸塩を併用した本発明の 廃棄物処理材が、 多孔質二酸化珪素を単独で用いる場合よりも鉛安定化能力に優 れていることを示している。 また、 同じ燐酸塩においても、 燐酸 2水素塩の方が 鉛安定化能力に優れており、 N a H2 P04 を用いた場合には鉛溶出量を規制値 (0. 3 mg/L) 以下にすることができる。 実施例 1 4
粉体状の合成アルミニウムシリケ一ト (協和化学製、 キヨ一ワード 7 0 0 P E L、 比表面積 5 0 0 m2 /g) と、 N a H2 PO, (和光純薬製、 無水物) とを 混合して本発明の廃棄物処理材を得た (処理材 1 4) 。 また、 前記多孔質アルミ ニゥムシリケ一ト単独のものを比較材 1 4とした。 表 3 1 処理材の組成
Figure imgf000039_0002
都市ゴミ焼却工場から排出された、 鉛を大量に含有し、 かつ、 消石灰を大量に 吹き込まれた煤塵 J (無処理時における環境庁告示 1 3号法による無処理時の P b溶出量 9 4 mg/L. p H 1 2. 4 0) 3 0 gに対して、 4. 5 g ( 1 5重量 部) もしくは 6 g (2 0重量部) の上記処理材および 1 8 g (6 0重量部) の水 を添加して混練を行い、 2 0°Cで 1 日間養生固化させた。 その後、 これらの処理 材を用いた場合の無害化効果を調べるために、 環境庁告示 1 3号法で鉛の溶出試 験を行った。 この時の試験結果を下記表 3 2に示す。 比較例として、 上記の多孔 質アルミニウムシリケ一卜のみ (比較材 1 4) を 4. 5 g ( 1 5重量部) もしく は 6 g (2 0重量部) 添加した場合の鉛溶出量も示す。 表 3 2 溶出試験結果
Figure imgf000040_0001
表 3 2に示される試験結果は、 粉体状の多孔質アルミニウムシリケ一卜と Na H2 PO, を併用した本発明の処理材が、 多孔質アルミニウムシリゲートを単独 で用いるよりも鉛安定化能力に傻れていることを示している。 また、 本発明の処 理材を 2 0重量部添加することにより、 鉛溶出量を規制値 (0. 3 mgZL) 以 下にすることができる。 実施例 1 5
実施例 1で用いたと同じ粉体状の非晶質水酸化アルミニウムと、 実施例 2で用 いたと同じ粉体状の多孔質二酸化珪素 (比表面積 2 5 O m2 /g) と、 さらに消 石灰 (和光純薬製) を、 下記の表 3 3に示す配合比で混合して本発明の廃棄物処 理材 (処理材 1 5— 1〜処理材 1 5— 3 ) を得た。 また、 非晶質水酸化アルミ二 ゥム単独のものを比較材 1 5— 1、 多? L質二酸化珪素単独のものを比較材 1 5— 2とした。 表 3 3 処理材の組成
Figure imgf000041_0001
都巿ゴミ焼却工場から排出された、 鉛を大量に含有する煤塵 L (無処理時にお ける環境庁告示 1 3号法による P b溶出量 9 9 mg/L, p H 6. 4 0 ) 3 0 g ( 1 0 0重量部) に対して、 4. 5 g ( 1 5重量部) の上記粉体処理材 (処理材 1 5 - 1〜処理材 1 5— 3 ) および 1 8 g ( 6 0重量部) の水を添加して混練を 行い、 2 0°Cで 1 日間養生固化させた。 これらの処理材を用いた場合の無害化効 果を調べるために、 環境庁告示 1 3号法で鉛の溶出試験を行なった。 この時の試 験結果を下記表 3 4に示す。 比較例として、 上記の非晶質水酸化アルミニウムの みを比較材 1 5— 1 として 1 5重量部添加した場合、 および多孔質二酸化珪素の みを比較材 1 5— 2として 1 5重量部添加した場合の鉛溶出量も示す。 なお、 表 3 4には、 試験に用いた煤塵の無処理における鉛溶出量を併記した。
表 3 4 溶出試験結果
Figure imgf000042_0001
表 3 4に示される試験結果は、 低アルカリ量の煤塵に対しては、 粉体状の多孔 質アルミニウムシリゲートと無機吸着材に消石灰を併用した本発明の処理材が、 単に粉体状の多孔質アルミニウムシリケー卜と無機吸着材からなる処理材を用い るよりも、 p Hを中性付近から 1 0付近に引き上げることができ、 鉛安定化能力 に優れていることを示している。 産業上の利用可能性
本発明の廃棄物処理材を用いて、 有害金属を含有する産業廃棄物や都巿ゴミの 焼却炉から排出される E P灰やバグ灰 (特に、 消石灰や生石灰を吹き込んだ E P 灰やバグ灰) などの廃棄物を処理すると、 有害金属、 特に鉛が効率よく安定化さ れ、 溶出量が減少し、 安定化処理に非常に有効である。 有害金属では、 鉛の他に 、 クロム、 銅、 亜鉛などを安定化できる。 また、 本発明の廃棄物処理材を用いる ことにより、 有害な重金属を含有する産業廃棄物、 半導体工場ゃメツキ工場から 排出される重金属を含む産業処理物の処理を行うことが出来る。 さらに、 前記半 導体工場ゃメツキ工場などからの各種廃液の処理後に排出されるスラリ一状スラ ッジゃ脱水ケーキスラッジ、 あるいは製鋼所での電気炉溶融窯などの作業場での 作業環境保全用の有害集塵ダスト、 都市ゴミ溶融炉から出る煤塵、 あるいは廃棄 物の埋立投棄処分などによる汚染土壌などを安定化処理することが出来、 この際 、 有害金属が安定化され、 溶出量が抑えられる。

Claims

請求の範囲
1 . 鉛、 クロム、 銅、 および亜鉛からなる群より選択される少なくとも 1つの 有害金属を含有する廃棄物を処理するための処理材であって、 X線的に非晶質 な水酸化アルミニウム、 粉体状の多孔質無機吸着剤、 水溶性燐酸塩、 および水 溶性炭酸塩からなる群から選択される少なくとも 1種を主成分としてなる処理 材。
2 . 前記水酸化アルミニウムを主成分として処理材中に 1 0重量%以上含む請 求項 1に記載の廃棄物処理材。
3 . 前記水酸化アルミニウムと多孔質無機吸着剤を主成分としてなり、 処理材 中に前記水酸化アルミニウムを 2 0重量%以上、 9 5重量%以下含む請求項 1 に記載の廃棄物処理材。
4 . 前記水酸化アルミニウムを処理材中に 2 0重量%以上、 8 0重量%以下含 む請求項 3に記載の廃棄物処理材。
5 . 前記水酸化アルミニウムと水溶性燐酸塩を主成分としてなり、 処理材中に 前記水酸化アルミニウムを 2 0重量%以上、 9 5重量%以下含む請求項 1 に記 載の廃棄物処理材。
6 . 前記水酸化アルミニウムを処理材中に 2 0重量%以上、 8 0重量%以下含 む請求項 5に記載の廃棄物処理材。
7 . 前記主成分に加えて、 さらに、 硫酸鉄、 塩化鉄、 および硫酸アルミニウム からなる群から選択される少なくとも 1種をアル力リ中和剤として含む請求項 2〜 6のいずれかに記載の廃棄物処理材。
8 . 前記主成分に加えて、 さらに、 水ガラス、 水酸化ナトリウム、 水酸化カル シゥム、 およびセメン卜からなる群から選択される少なくとも 1種をアル力リ 追加剤として含む請求項 2〜 6のいずれかに記載の廃棄物処理材。
9 . 前記多孔質無機吸着剤と水溶性炭酸塩を主成分としてなり、 処理材中に前 記水溶性炭酸塩を 2 0重量%以上、 8 0重量%以下含む請求項 1に記載の廃棄 物処理材。
10. 前記多孔質無機吸着剤と水溶性炭酸塩に加えて、 さらに、 アルミナセメ ン トを主成分としてなり、 処理材中に多孔質無機吸着剤を 2 0重量%以上、 8 0 重量%以下含む請求項 1に記載の廃棄物処理材。
11. 前記多孔質無機吸着剤と水溶性燐酸塩を主成分としてなり、 処理材中に前 記水溶性燐酸塩を 2 0重量%以上、 8 0重量%以下含む請求項 1に記載の廃棄 物処理材。
12. 前記水酸化アルミニウムが、 アルマイ ト処理工程で発生する水酸化アルミ ニゥム廃棄物である請求項 1〜 6のいずれかに記載の廃棄物処理材。
13. 前記水酸化アルミニウムが、 前記水酸化アルミニウム廃棄物の脱水ケーキ を 2 5 0 °C以下の品温で乾燥させた後、 粉砕して得られる粉体である請求項 1 2に記載の廃棄物処理材。
14. 前記多孔質無機吸着剤が、 粉体状の多孔質アルミニウムシリゲート、 およ び多孔質二酸化珪素からなる群から選択される少なくとも 1種であり、 かつ、 BET表面積法 (N2 ) による比表面積が 2 0 O m2 /g以上、 7 0 0 m2 / g未満である請求項 1、 3、 9、 10、 11のいずれかに記載の廃棄物処理材。
15. 前記水溶性燐酸塩が、 燐酸、 次燐酸、 メタ燐酸、 およびポリ燐酸からなる 群から選択される少なくとも 1種の燐酸の塩である請求項 1、 5、 または 1 1 に記載の廃棄物処理材。
16. 前記水溶性燐酸塩が、 粉体状の燐酸 2水素塩である請求項 1 5に記載の廃 棄物処理材。
17. 前記燐酸 2水素塩が、 NaH2 P04 である請求項 1 6に記載の廃棄物処 理材。
18. 前記水溶性炭酸塩が、 N a2 C03 、 K2 C03 、 および KHC03 から なる群から選択される少なくとも 1種である請求項 1、 9、 または 1 0に記載 の廃棄物処理材。
19. 鉛、 クロム、 銅、 および亜鉛からなる群より選ばれた少なくとも 1つの有 害金属を含有する廃棄物を処理するに際して、 前記廃棄物 1 0 0重量部に対し て、 X線的に非晶質な水酸化アルミニウム、 粉体状の多孔質無機吸着剤、 水溶 性燐酸塩、 および水溶性炭酸塩からなる群から選択される少なくとも 1種を主 成分とする廃棄物処理材を 3重量部〜 3 0重量部混合し、 必要に応じて水を添 加して混練することからなる廃棄物処理方法。
20. 前記廃棄物に対して前記処理材を粉体状で混合し、 必要に応じて水を添加 して混練する請求項 1 9に記載の廃棄物処理方法。
21. 前記廃棄物 1 0 0重量部に対して、 前記水酸化アルミニウムを 3重量部〜
3 0重量部混合し、 必要に応じて水を添加して混練する請求項 1 9に記載の廃 棄物処理方法。
22. 前記廃棄物 1 0 0重量部に対して、 前記水酸化アルミニウムを粉体状もし くはスラリー状で 3重量部〜 2 7重量部添加した後、 前記多孔質無機吸着剤、 および水溶性燐酸塩から選択される少なくとも 1種を 3重量部〜 2 7重量部添 加して混合し、 必要に応じて水を添加して混練する請求項 1 9に記載の廃棄物 処理方法。
23. 前記廃棄物 1 0 0重量部に対して、 前記多孔質無機吸着剤、 および水溶性 燐酸塩からなる群から選択される少なくとも 1種を 3重量部〜 2 7重量部混合 した後、 前記水酸化アルミニゥムを粉体状もしくはスラリ一状で 3重量部〜 2 7重量部添加して混合し、 必要に応じて水を添加して混練する請求項 1 9に記 載の廃棄物処理方法。
24. 前記廃棄物 1 0 0重量部に対して、 前記炭酸塩を溶液状もしくは水分散状 で 3重量部〜 2 7重量部添加した後、 前記水酸化アルミニウム、 および多孔質 無機吸着剤からなる群から選択される少なくとも 1種を 3重量部〜 2 7重量部 添加して混合し、 必要に応じて水を添加して混練する請求項 1 9に記載の廃棄 物処理方法。
25. 前記廃棄物 1 0 0重量部に対して、 前記炭酸塩を溶液状もしくは水分散状 で 3重量部〜 2 7重量部添加した後、 前記多孔質二酸化珪素、 および多孔質ァ ルミニゥムシリケ一卜からなる群から選択される少なくとも 1種を 3重量部〜 2 7重量部添加して混合し、 必要に応じて水を添加して混練する請求項 1 9に 記載の廃棄物処理方法。
26. 前記廃棄物 1 0 0重量部に対して、 前記水酸化アルミニウム、 および多孔 質無機吸着剤から選択される少なくとも 1種を 3重量部〜 2 7重量部添加した 後、 前記炭酸塩を溶液状もしくは水分散状で 3重量部〜 2 7重量部添加して混 合し、 必要に応じて水を添加して混練する請求項 1 9に記載の廃棄物処理方法
27. 前記廃棄物 1 0 0重量部に対して、 多孔質二酸化珪素、 および多孔質アル ミニゥムシリケー卜からなる群から選択される少なく とも 1種を 3重量部〜 2 7重量部添加した後、 前記炭酸塩を溶液状もしくは水分散状で 3重量部〜 2 7 重量部添加して混合し、 必要に応じて水を添加して混練する請求項 1 9に記載 の廃棄物処理方法。
28. 前記廃棄物と処理材とを混練した後、 養生固化させる請求項 1 9に記載の 廃棄物処理方法。
29. 前記廃棄物が、 焼却煤塵、 主灰、 溶融煤塵などの都巿ゴミ焼却灰、 産業廃 棄物焼却灰、 シュレッダ一ダスト、 汚泥、 鉱さい、 または汚染土壌である請求 項 1 9に記載の廃棄物処理方法。
30. 前記廃棄物が、 高アルカリ性の都市ゴミ焼却煤塵である請求項 2 9に記載 の廃棄物処理方法。
31. 前記廃棄物が、 廃棄物 1 gに 0 . 5 N塩酸 1 0 0 ミ リ リ ッ トルを添加して 2 0 °Cで 2 0時間振とうした後、 1 N水酸化ナトリウム溶液を添加して p H 7 となった時の水酸化ナトリウム溶液の添加量が X (ミ リ リッ トル) である場合 に、 廃棄物 1 g当たりのアル力リ量 y (ミ リモル Z g ) = 5 0 — x、 として算 出した廃棄物 1 g当たりのアル力リ量 yが 5 ミ リモル以上の都市ゴミ焼却煤塵 である請求項 3 0に記載の廃棄物処理方法。
32. 廃棄物 1 gに 0 . 5 N塩酸 1 0 0 ミ リ リ ッ トルを添加して 2 0でで 2 0時 間振とうした後、 1 N水酸化ナトリウム溶液を添加して p H 7となった時の水 酸化ナトリウム溶液の添加量が X (ミ リリッ トル) である場合に、 廃棄物 1 g 当たりのアルカリ量 y (ミ リモル Z g ) = 5 0 — x、 として算出した廃棄物 1 g当たりのアルカリ量が 5 ミ リモル未満である廃棄物 1 0 0重量部に対して、 前記水酸化アルミニウムおよび多孔質吸着剤を主成分とし、 さらに、 水ガラス 、 水酸化ナトリウム、 水酸化カルシウム、 およびセメントからなる群から選択 される少なくとも 1種をアルカリ追加剤として混合し、 必要に応じて水を添加 して混練する請求項 1 9に記載の廃棄物処理方法。
33. 前記廃棄物と処理材とを混練した後、 養生固化させる請求項 1 9に記載の 廃棄物処理方法。
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