JP2000015220A - 有害物質固定用水硬性組成物およびその製造方法 - Google Patents
有害物質固定用水硬性組成物およびその製造方法Info
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- JP2000015220A JP2000015220A JP10198014A JP19801498A JP2000015220A JP 2000015220 A JP2000015220 A JP 2000015220A JP 10198014 A JP10198014 A JP 10198014A JP 19801498 A JP19801498 A JP 19801498A JP 2000015220 A JP2000015220 A JP 2000015220A
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Abstract
(57)【要約】
【課題】 少ない使用量で従来固定されにくかった元素
を含む有害物質を固定する有害物質固定化剤を提供する
こと。 【解決手段】 凝集剤を含有させたことを特徴とする有
害物質固定用水硬性組成物を用いる。さらに、凝集剤
が、硫酸アルミニウム、硫酸ナトリウム、硫酸鉄（I
I）、硫酸鉄（III）、アルミン酸ナトリウム等であり、
有害物質固定用水硬性物質が、ポルトランドセメント、
アルミナセメント、ジェットセメント、エコセメント、
混合セメントである有害物質固定用水硬性組成物を用い
る。
を含む有害物質を固定する有害物質固定化剤を提供する
こと。 【解決手段】 凝集剤を含有させたことを特徴とする有
害物質固定用水硬性組成物を用いる。さらに、凝集剤
が、硫酸アルミニウム、硫酸ナトリウム、硫酸鉄（I
I）、硫酸鉄（III）、アルミン酸ナトリウム等であり、
有害物質固定用水硬性物質が、ポルトランドセメント、
アルミナセメント、ジェットセメント、エコセメント、
混合セメントである有害物質固定用水硬性組成物を用い
る。
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は、凝集剤を添加した
有害物質固定用水硬性組成物およびその製造方法に関す
る。
有害物質固定用水硬性組成物およびその製造方法に関す
る。
【０００２】
【従来の技術】有害物質を含んだ廃棄物の埋め立て処
分、海洋投入処分等には処分に応じた判定基準を満たす
ための無害化を行う必要がある。従来、固化した普通セ
メントは、重金属等の有害物質を固定する能力があるた
め、有害物質の固定化処理に利用されているが固定され
にくい物質が廃棄物には含有されていることもあり、そ
れらを無害化するためには多量のセメントが必要であっ
た。また他の物質を組み合わせた処理方法も採用してい
る。
分、海洋投入処分等には処分に応じた判定基準を満たす
ための無害化を行う必要がある。従来、固化した普通セ
メントは、重金属等の有害物質を固定する能力があるた
め、有害物質の固定化処理に利用されているが固定され
にくい物質が廃棄物には含有されていることもあり、そ
れらを無害化するためには多量のセメントが必要であっ
た。また他の物質を組み合わせた処理方法も採用してい
る。
【０００３】特開平５−２３７４６６には、乾電池廃棄
物の固化処理方法としてアルカリ金属塩、アンモニウム
塩を含有する水溶液に２価のコバルトイオンを存在せし
めてなる処理液に被処理物を１時間以上侵漬し、しかる
後にセメント系物質で混練り成型し、養生する方法が開
示されている。高濃度の水銀、鉛、クロム、カドミウ
ム、砒素、アンチモン、ＰＣＢ等が固定されるがコバル
ト水溶液をもちいるために処理コストがかかる欠点が有
った。
物の固化処理方法としてアルカリ金属塩、アンモニウム
塩を含有する水溶液に２価のコバルトイオンを存在せし
めてなる処理液に被処理物を１時間以上侵漬し、しかる
後にセメント系物質で混練り成型し、養生する方法が開
示されている。高濃度の水銀、鉛、クロム、カドミウ
ム、砒素、アンチモン、ＰＣＢ等が固定されるがコバル
ト水溶液をもちいるために処理コストがかかる欠点が有
った。
【０００４】特開平７−２４６３７３には煤塵の処理方
法として煤塵にセメントと、リン酸及び又は、リン酸塩
を添加混練りする方法が開示されている。バグフィルタ
や電気集塵機を設置集塵された煤塵は埋め立て、地盤改
良工事に有効利用されるが、煤塵中の重金属溶出防止処
理のためには、比較的簡便なセメント固化法が、用いら
れている。セメント固化法は、煤塵にセメントと水を混
ぜるだけという簡便な方法であるため、煤塵の重金属溶
出防止法として広く採用されているが、両性金属である
鉛は、高ｐＨ域では、溶出し易いため鉛含有量の多い煤
塵の場合セメント添加量の増大によって鉛の溶出を押さ
えることができない。このためリン酸とリン酸塩を併合
する方法を採用し、リン酸鉛の形で不溶化し、セメント
水和物内に封じ込めることができるとしている。この場
合のセメント添加量も最低ｌ０％程度を必要としてい
る。
法として煤塵にセメントと、リン酸及び又は、リン酸塩
を添加混練りする方法が開示されている。バグフィルタ
や電気集塵機を設置集塵された煤塵は埋め立て、地盤改
良工事に有効利用されるが、煤塵中の重金属溶出防止処
理のためには、比較的簡便なセメント固化法が、用いら
れている。セメント固化法は、煤塵にセメントと水を混
ぜるだけという簡便な方法であるため、煤塵の重金属溶
出防止法として広く採用されているが、両性金属である
鉛は、高ｐＨ域では、溶出し易いため鉛含有量の多い煤
塵の場合セメント添加量の増大によって鉛の溶出を押さ
えることができない。このためリン酸とリン酸塩を併合
する方法を採用し、リン酸鉛の形で不溶化し、セメント
水和物内に封じ込めることができるとしている。この場
合のセメント添加量も最低ｌ０％程度を必要としてい
る。
【０００５】下水汚泥の場合、重金属等の有害物質含有
量が少量でも普通セメントは、使用量がｌ０重量％程度
以上必要であり、有書物質含有量が多量の場合はｌ０重
量％を大幅に越える量の添加が必要なため、処理品の嵩
が大きくなり最終処分場の負担が大きくなるという欠点
があった。また六価クロムやシアンなどは、普通セメン
トで固化した場合でも、比較的固定しにくい元索であ
り、これらを含有する廃棄物の無害化のためには、さら
に多量のセメントが必要とされていた。
量が少量でも普通セメントは、使用量がｌ０重量％程度
以上必要であり、有書物質含有量が多量の場合はｌ０重
量％を大幅に越える量の添加が必要なため、処理品の嵩
が大きくなり最終処分場の負担が大きくなるという欠点
があった。また六価クロムやシアンなどは、普通セメン
トで固化した場合でも、比較的固定しにくい元索であ
り、これらを含有する廃棄物の無害化のためには、さら
に多量のセメントが必要とされていた。
【０００６】
【発明が解決しようとする課題】本発明が解決しようと
する課題は、より少ない使用量で従来固定されにくかっ
た元素を含む有害物質を固定する有害物質固定化剤を提
供することである。また、セメント製造には原料によっ
ては、微量ではあるが、有害重金属元素が持ち込まれる
ことは避けられない。原料由来の有害金属元素は水硬性
の硬化体中にほぼ全量取り込まれ、その溶出量は現在の
環境基準を満たすものであるが、セメント自体を、有害
物質の溶出を完全に抑制する環境に優しい強力な有害物
質固定化用水硬性組成物とすることも課題とする。
する課題は、より少ない使用量で従来固定されにくかっ
た元素を含む有害物質を固定する有害物質固定化剤を提
供することである。また、セメント製造には原料によっ
ては、微量ではあるが、有害重金属元素が持ち込まれる
ことは避けられない。原料由来の有害金属元素は水硬性
の硬化体中にほぼ全量取り込まれ、その溶出量は現在の
環境基準を満たすものであるが、セメント自体を、有害
物質の溶出を完全に抑制する環境に優しい強力な有害物
質固定化用水硬性組成物とすることも課題とする。
【０００７】
【課題を解決するための手段】本発明は、凝集剤および
水硬性物質を含有させたことを特徴とする有害物質固定
用水硬性組成物である。更に凝集剤が、硫酸アルミニウ
ム、硫酸ナトリウム、硫酸鉄（II）、硫酸鉄（III）、
アルミン酸ナトリウムから選ばれた１種または、２種以
上である有害物質固定用水硬性物質、水硬性物質がポル
トランドセメント、ジェットセメント、アルミナセメン
ト、混合セメント、エコセメントのいずれかである有害
物質固定用水硬性組成物、凝集剤を１０ｐｐｍ以上３０
％以下含有させた有害物質固定用水硬性物質を含む。更
に又、セメントの混練前または、混練時に凝集剤を添加
することを特徴とする物質固定用水硬性組成物の製造方
法、セメントクリンカーの粉砕前または、粉砕時に凝集
剤を添加する有害物質固定用水硬性組成物の製造方法を
含む。
水硬性物質を含有させたことを特徴とする有害物質固定
用水硬性組成物である。更に凝集剤が、硫酸アルミニウ
ム、硫酸ナトリウム、硫酸鉄（II）、硫酸鉄（III）、
アルミン酸ナトリウムから選ばれた１種または、２種以
上である有害物質固定用水硬性物質、水硬性物質がポル
トランドセメント、ジェットセメント、アルミナセメン
ト、混合セメント、エコセメントのいずれかである有害
物質固定用水硬性組成物、凝集剤を１０ｐｐｍ以上３０
％以下含有させた有害物質固定用水硬性物質を含む。更
に又、セメントの混練前または、混練時に凝集剤を添加
することを特徴とする物質固定用水硬性組成物の製造方
法、セメントクリンカーの粉砕前または、粉砕時に凝集
剤を添加する有害物質固定用水硬性組成物の製造方法を
含む。
【０００８】
【発明の実施の形態】有害物質固定用水硬性組成物に含
有させる凝集剤は水に溶解すると、適度のｐＨ領域で加
水分解して水酸化物のコロイド状沈殿を生成する化合物
である。凝集剤は、硫酸アルミニウム、硫酸ナトリウ
ム、硫酸鉄（II）、硫酸鉄（III）、アルミン酸ナトリ
ウムが好ましい。
有させる凝集剤は水に溶解すると、適度のｐＨ領域で加
水分解して水酸化物のコロイド状沈殿を生成する化合物
である。凝集剤は、硫酸アルミニウム、硫酸ナトリウ
ム、硫酸鉄（II）、硫酸鉄（III）、アルミン酸ナトリ
ウムが好ましい。
【０００９】凝集剤とともに用いる水硬性物質は、ポル
トランドセメント、ジェットセメント、アルミナセメン
ト、エコセメント、混合セメントである。ポルトランド
セメントは、普通、早強、中庸熱、白色、超早強、耐硫
酸塩セメント等であり、エコセメントとは、都市ゴミ焼
却灰、下水汚泥焼却灰等の廃棄物を原料として製造して
なる水硬性部物質である。凝集剤の添加量は、水硬性物
質に対して１０ｐｐｍ以上３０％以下である。１０ｐｐ
ｍ未満であるとその効果が十分発揮されず、３０％を越
えると十分な固化体強度が得られないことがある。凝集
剤の添加時期は、有害物質との混練り時、或いは、セメ
ントクリンカーの粉砕前または粉砕時が良い。
トランドセメント、ジェットセメント、アルミナセメン
ト、エコセメント、混合セメントである。ポルトランド
セメントは、普通、早強、中庸熱、白色、超早強、耐硫
酸塩セメント等であり、エコセメントとは、都市ゴミ焼
却灰、下水汚泥焼却灰等の廃棄物を原料として製造して
なる水硬性部物質である。凝集剤の添加量は、水硬性物
質に対して１０ｐｐｍ以上３０％以下である。１０ｐｐ
ｍ未満であるとその効果が十分発揮されず、３０％を越
えると十分な固化体強度が得られないことがある。凝集
剤の添加時期は、有害物質との混練り時、或いは、セメ
ントクリンカーの粉砕前または粉砕時が良い。
【００１０】本発明品を用いた有害物質の固定方法は、
セメント、モルタル、コンクリートの水和反応による通
常の固化方法が用いられる。この際有害物質と本有害物
質固定化組成物との混合方法および混合時期は任意で良
い。即ち有害物質にセメントを混ぜた後に凝集剤を添加
して本有害物質固定用水硬性組成物としても良いし、有
害物質と本有害物質固定用水硬性組成物を混合しても良
い。また、有害物質を全く混合しない本有害物質固定用
水硬性組成物のみの固化でも良い。
セメント、モルタル、コンクリートの水和反応による通
常の固化方法が用いられる。この際有害物質と本有害物
質固定化組成物との混合方法および混合時期は任意で良
い。即ち有害物質にセメントを混ぜた後に凝集剤を添加
して本有害物質固定用水硬性組成物としても良いし、有
害物質と本有害物質固定用水硬性組成物を混合しても良
い。また、有害物質を全く混合しない本有害物質固定用
水硬性組成物のみの固化でも良い。
【００１１】本発明品を用いた有害物質固定プロセス
は、未だ十分には、解明されていない。本発明品の水和
過程で、有害物質から溶解した有害金属イオンが液層中
に放出されると、水硬性物質であるセメントの水和によ
って生ずるｐＨ変化に伴い、有害金属イオン、Ｆｅ3+、
Ａｌ3+などは水和過程の水相中での溶解度積に応じて、
溶解出来なくなった部分が沈殿として生成する。その
際、有害重金属イオンまたは有害重金属の水酸化物が互
いに吸着し、或いは、凝集剤から生ずる水酸化物に吸着
または包含されながら析出し、コロイド状の沈殿物とな
り、水和物間組織に取り込まれていくと考えられる。凝
集剤の作用機構とセメントの水和過程におけるｐＨ経時
変化が有害物質の固定に調和している結果と考えられ
る。
は、未だ十分には、解明されていない。本発明品の水和
過程で、有害物質から溶解した有害金属イオンが液層中
に放出されると、水硬性物質であるセメントの水和によ
って生ずるｐＨ変化に伴い、有害金属イオン、Ｆｅ3+、
Ａｌ3+などは水和過程の水相中での溶解度積に応じて、
溶解出来なくなった部分が沈殿として生成する。その
際、有害重金属イオンまたは有害重金属の水酸化物が互
いに吸着し、或いは、凝集剤から生ずる水酸化物に吸着
または包含されながら析出し、コロイド状の沈殿物とな
り、水和物間組織に取り込まれていくと考えられる。凝
集剤の作用機構とセメントの水和過程におけるｐＨ経時
変化が有害物質の固定に調和している結果と考えられ
る。
【００１２】また、本発明中の水硬性物質であるセメン
ト等が水和した際には、カルシウムシリケート水和物
（Ｃ−Ｓ−Ｈ）、水酸化カルシウム、エトリンガイト、
カルシウムアルミネートモノサルフェート水和物などが
生成し、含有される有害物質を、各水和物の構造自体に
取り込みさらなる固定能力を有すると考えられる。
ト等が水和した際には、カルシウムシリケート水和物
（Ｃ−Ｓ−Ｈ）、水酸化カルシウム、エトリンガイト、
カルシウムアルミネートモノサルフェート水和物などが
生成し、含有される有害物質を、各水和物の構造自体に
取り込みさらなる固定能力を有すると考えられる。
【００１３】
【実施例】ここでは、凝集剤として硫酸アルミニウムお
よび硫酸マグネシウムを用いた。硫酸アルミニウムまた
は、硫酸マグネシウムが１０ｐｐｍ、１０００ｐｐｍ、
５％、３０％含有されるように添加した本有害物質固定
用水硬性組成物を調整し表１に示す汚泥と５：９５の重
量割合で混合した。さらに、水を内割りで２０重量％添
加して本組成物硬化体を調整した。混練りはホバートミ
キサーで行い、円柱形（直径１０ｃｍ×高さ２０ｃｍ）
の供試体を作成し、翌日脱型後、材齢２８日まで水中養
生を行った。養生が終了した本組成物硬化体について圧
縮強度試験を行った。また、凝集剤１０ｐｐｍ添加の硬
化体については、強度試験を行った試料を用いて環境庁
告示第１３号に従って溶出試験を行った。すなわち本硬
化体を０．５〜５．０ｍｍに粒度調整し、本硬化体の１
０倍の水で室温２０℃にし、６時間浸とうした。浸とう
後のろ液をＩＣＰ発光分析法により分析した。
よび硫酸マグネシウムを用いた。硫酸アルミニウムまた
は、硫酸マグネシウムが１０ｐｐｍ、１０００ｐｐｍ、
５％、３０％含有されるように添加した本有害物質固定
用水硬性組成物を調整し表１に示す汚泥と５：９５の重
量割合で混合した。さらに、水を内割りで２０重量％添
加して本組成物硬化体を調整した。混練りはホバートミ
キサーで行い、円柱形（直径１０ｃｍ×高さ２０ｃｍ）
の供試体を作成し、翌日脱型後、材齢２８日まで水中養
生を行った。養生が終了した本組成物硬化体について圧
縮強度試験を行った。また、凝集剤１０ｐｐｍ添加の硬
化体については、強度試験を行った試料を用いて環境庁
告示第１３号に従って溶出試験を行った。すなわち本硬
化体を０．５〜５．０ｍｍに粒度調整し、本硬化体の１
０倍の水で室温２０℃にし、６時間浸とうした。浸とう
後のろ液をＩＣＰ発光分析法により分析した。
【００１４】表２、表３では普通ポルトランドセメント
を有害物質固定剤とした場合を比較とし、上記の結果を
表示する。２種類の凝縮剤添加量が５％程度まで増加し
ても無添加の場合とほぼ同様の圧縮強度を得ることがで
きた。また、表３の重金属溶出量の結果から普通ポルト
ランドセメントからは微量ではあるが重金属が溶出する
のに対し凝縮剤を添加した場合は溶出を完全に抑制する
ことが確認された。
を有害物質固定剤とした場合を比較とし、上記の結果を
表示する。２種類の凝縮剤添加量が５％程度まで増加し
ても無添加の場合とほぼ同様の圧縮強度を得ることがで
きた。また、表３の重金属溶出量の結果から普通ポルト
ランドセメントからは微量ではあるが重金属が溶出する
のに対し凝縮剤を添加した場合は溶出を完全に抑制する
ことが確認された。
【００１５】
【表１】
【００１６】
【表２】
【００１７】
【表３】
【００１８】
【発明の効果】以上で説明したように本発明の有害物質
固定化組成物を用いた硬化固化体は、凝集剤を添加した
ことで水酸化物が生成すると同時に他の金属を吸着、包
含したコロイド状沈殿物を生成する。そのため、従来の
固化体と比べてよ少量で高い有害物質固定能力を有する
ことが確認できた。
固定化組成物を用いた硬化固化体は、凝集剤を添加した
ことで水酸化物が生成すると同時に他の金属を吸着、包
含したコロイド状沈殿物を生成する。そのため、従来の
固化体と比べてよ少量で高い有害物質固定能力を有する
ことが確認できた。
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (51)Int.Cl.7 識別記号 ＦＩ テーマコート゛(参考） Ｃ０４Ｂ 22:14）
Claims (6)
- 【請求項１】 凝集剤および水硬性物質を含有させたこ
とを特徴とする有害物質固定用水硬性組成物。 - 【請求項２】 凝集剤が、硫酸アルミニウム、硫酸ナト
リウム、硫酸鉄（II）、硫酸鉄（III）、アルミン酸ナ
トリウムから選ばれた１種または２種以上であることを
特徴とする請求項１記載の有害物質固定用水硬性組成
物。 - 【請求項３】 水硬性物質が、ポルトランドセメント、
ジェットセメント、アルミナセメント、混合セメント、
エコセメントのいずれかであることを特徴とする請求項
１〜２のいずれか一項記載の有害物質固定用水硬性組成
物。 - 【請求項４】 凝集剤を１０ｐｐｍ以上３０％以下含有
させたことを特徴とする請求項１〜３記載の有害物質固
定用水硬性組成物。 - 【請求項５】 セメントの混練前または、混練時に凝集
剤を添加することを特徴とする請求項１〜４のいずれか
一項記載の有害物質固定用水硬性組成物の製造方法。 - 【請求項６】 セメントクリンカーの粉砕前または、粉
砕時に凝集剤を添加することを特徴とする請求項１〜４
のいずれか一項記載の有害物質固定用水硬性組成物の製
造方法。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP10198014A JP2000015220A (ja) | 1998-06-29 | 1998-06-29 | 有害物質固定用水硬性組成物およびその製造方法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP10198014A JP2000015220A (ja) | 1998-06-29 | 1998-06-29 | 有害物質固定用水硬性組成物およびその製造方法 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JP2000015220A true JP2000015220A (ja) | 2000-01-18 |
Family
ID=16384087
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP10198014A Pending JP2000015220A (ja) | 1998-06-29 | 1998-06-29 | 有害物質固定用水硬性組成物およびその製造方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP2000015220A (ja) |
Cited By (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| KR100349069B1 (ko) * | 2000-01-07 | 2002-08-17 | 황의웅 | 알민산 소다를 이용한 수처리 방법 |
| JP2005138074A (ja) * | 2003-11-10 | 2005-06-02 | Kawasaki Heavy Ind Ltd | 廃棄物の安定化処理物 |
| WO2007108059A1 (ja) * | 2006-03-17 | 2007-09-27 | Yamaoka, Hiroshi | 重金属イオンを無害化できる無機電解凝結剤及びそれを用いた資源化処理方法 |
-
1998
- 1998-06-29 JP JP10198014A patent/JP2000015220A/ja active Pending
Cited By (5)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| KR100349069B1 (ko) * | 2000-01-07 | 2002-08-17 | 황의웅 | 알민산 소다를 이용한 수처리 방법 |
| JP2005138074A (ja) * | 2003-11-10 | 2005-06-02 | Kawasaki Heavy Ind Ltd | 廃棄物の安定化処理物 |
| WO2007108059A1 (ja) * | 2006-03-17 | 2007-09-27 | Yamaoka, Hiroshi | 重金属イオンを無害化できる無機電解凝結剤及びそれを用いた資源化処理方法 |
| JPWO2007108059A1 (ja) * | 2006-03-17 | 2009-07-30 | 谷元 佳代彦 | 重金属イオンを無害化できる無機電解凝結剤及びそれを用いた資源化処理方法 |
| US8163668B2 (en) | 2006-03-17 | 2012-04-24 | Kayohiko Tanimoto | Inorganic electrolyte setting agent capable of rendering heavy metal ion nonhazardous and method of treatment for utilization as resource therewith |
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