JP2000037676A - Stabilization treatment of waste containing heavy metal - Google Patents

Stabilization treatment of waste containing heavy metal

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JP2000037676A
JP2000037676A JP10208170A JP20817098A JP2000037676A JP 2000037676 A JP2000037676 A JP 2000037676A JP 10208170 A JP10208170 A JP 10208170A JP 20817098 A JP20817098 A JP 20817098A JP 2000037676 A JP2000037676 A JP 2000037676A
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molten
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一巳 遊佐
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Abstract

PROBLEM TO BE SOLVED: To surely and inexpensively perform a stabilization treatment for heavy metal-containing waste such as incineration fly ash, molten fly ash or direct molten fly ash. SOLUTION: In the case of the stabilization treatment of waste such as incineration fly ash 1a, molten fly ash 1b or direct molten fly ash 1c, a powder with an average particle size of 150 μm or less comprising one of secondary refining slag 2a, molten iron pretreatment slag 2b and converter slag 2c or a combination of two or more kinds of them is added to the waste to be kneaded with water and the kneaded matter is heated to suppress the elution of heavy metals.

Description

【発明の詳細な説明】DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION

【0001】[0001]

【発明の属する技術分野】本発明は、例えば、都市ごみ
や産業廃棄物等の廃棄物を焼却処理することにより発生
する焼却飛灰、焼却灰および焼却飛灰のうちの少なくと
も一方を減容化のために溶融炉で溶融処理することによ
り発生する溶融飛灰、さらには、廃棄物を直接溶融炉や
ガス化溶融炉等により直接溶融することにより発生する
直接溶融飛灰といった、重金属を含む廃棄物の安定化処
理方法に関する。
BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention reduces the volume of at least one of incinerated fly ash, incinerated ash and incinerated fly ash generated by incinerating waste such as municipal waste and industrial waste. Waste containing heavy metals, such as fly ash generated by melting in a melting furnace, and direct melt fly ash generated by directly melting waste with a direct melting furnace or gasification melting furnace The present invention relates to a method for stabilizing an object.

【0002】[0002]

【従来の技術】例えば1991年の1年間において、我が国
の一般廃棄物の排出総量は、1日当たり約14万トンであ
り、年間では5077万トンにも達した。この一般廃棄物の
うちの72.7%が焼却施設で焼却処理された。その際、65
8 万トンの焼却灰および焼却飛灰 (以下、これらを総称
して「焼却残渣」という。) が発生し、これらは最終処
分場で埋め立てられた。
2. Description of the Related Art For example, in the year 1991, the total amount of general waste discharged in Japan was about 140,000 tons per day, and reached 50.77 million tons per year. 72.7% of this municipal waste was incinerated at incineration facilities. At that time, 65
80,000 tons of incineration ash and incineration fly ash (hereinafter collectively referred to as “incineration residue”) were generated and landfilled at the final disposal site.

【0003】焼却残渣がこのように増加するにともなっ
て、1992年には、廃棄物処理法が改正された。すなわ
ち、焼却残渣中には有害な重金属が高濃度に含まれてい
るため、そのまま埋め立て処分を行うと、不可避的に環
境汚染が発生する。そこで、改正された廃棄物処理法で
は、焼却残渣を特定管理廃棄物に指定して埋め立て処分
前の安定化処理を義務付けており、焼却残渣は、安定化
処理を施してからでないと最終処分場へ埋め立てること
ができなくなった。
[0003] With the increase of incineration residues, the Waste Management Law was revised in 1992. That is, since harmful heavy metals are contained at a high concentration in the incineration residue, if the landfill is performed as it is, environmental pollution will inevitably occur. Therefore, the revised Waste Disposal and Public Cleansing Law requires incineration residues to be designated as specified management waste and requires stabilization before landfill disposal. Can no longer be reclaimed.

【0004】焼却残渣の安定化処理方法は、厚生省告示
第194 号第1号により、セメント固化法、薬剤処理法、
酸抽出法および溶融法として、分類されている。
[0004] Stabilization methods for incineration residues are described in the Ministry of Health and Welfare Notification No. 194 No. 1 by cement solidification method, chemical treatment method,
It is classified as an acid extraction method and a melting method.

【0005】セメント固化法は、セメント中の酸化物が
水と結合して水和物を生成し硬化する際に、重金属類が
珪酸カルシウム水和物に表面吸着されて固溶化される原
理に基づく処理技術である。このセメント固化法は処理
装置が簡単であり、その運転および制御も容易であっ
て、かつエネルギ消費も少ない確立された技術ではある
ものの、重金属の包含許容量が低い。そのため、焼却飛
灰の安定化には多量のセメントを必要とし、重金属の含
有量が高い焼却飛灰の処理には適用できない。さらに、
セメントを多量に使用するため、最終的な廃棄物の量が
増加し、廃棄物の減容化を図ることもできない。そのた
め、セメント固化法は、焼却残渣の安定化処理方法とし
ては適当でない。
[0005] The cement solidification method is based on the principle that when the oxides in the cement combine with water to form a hydrate and harden, heavy metals are adsorbed on the surface of calcium silicate hydrate and solidified. Processing technology. Although this cement setting method is an established technology that has a simple processing apparatus, is easy to operate and control, and consumes little energy, it has a low tolerable heavy metal content. Therefore, a large amount of cement is required for stabilizing incinerated fly ash, and it cannot be applied to the treatment of incinerated fly ash having a high heavy metal content. further,
Since a large amount of cement is used, the amount of final waste increases, and the volume of waste cannot be reduced. Therefore, the cement solidification method is not suitable as a method for stabilizing incineration residues.

【0006】薬剤処理法は、少量の重金属捕集剤、凝集
剤、抑制剤などとともに水を加えて混練することによ
り、不溶性の重金属錯化合物を生じさせる処理技術であ
り、処理装置が簡単でありその運転も容易であることか
ら、従来から広く用いられている。しかし、薬剤処理法
は、薬剤コストが嵩むこと、特に、キレート剤は重金属
以外の他の金属イオンとも反応するために焼却灰の組成
によっては必要な薬剤量が増加し薬剤コストが著しく嵩
むこと、さらには2次薬害が発生する可能性があること
等の問題がある。そのため、薬剤処理法も、焼却残渣の
安定化処理方法としては適当でない。
[0006] The chemical treatment method is a treatment technique for producing an insoluble heavy metal complex compound by adding water together with a small amount of a heavy metal collecting agent, a flocculant, an inhibitor and the like, and kneading the mixture. Since its operation is easy, it has been widely used. However, the chemical treatment method, the chemical cost increases, in particular, the chelating agent reacts with other metal ions other than heavy metals, depending on the composition of the incinerated ash, the amount of the required chemical increases and the chemical cost increases significantly, Furthermore, there is a problem that secondary phytotoxicity may occur. Therefore, the chemical treatment method is not suitable as a method for stabilizing incineration residues.

【0007】酸抽出法は、煤塵を水溶液に溶かし、煤塵
に含まれる重金属を水溶液側に移行させた後に、水酸化
物や硫化物などを生成させて安定化および不溶化し、脱
水処理する処理技術であり、煤塵の種類を選ばずに安定
化処理を行うことができるという特徴を有する。しか
し、処理装置が大型化および複雑化し、処理コストおよ
び設備維持コストが嵩むことから、現実に酸抽出法を行
う処理施設は少ない。
[0007] The acid extraction method is a treatment technique in which dust is dissolved in an aqueous solution, heavy metals contained in the dust are transferred to the aqueous solution side, and then hydroxides and sulfides are generated to stabilize and insolubilize and dehydrate. And has the feature that the stabilization process can be performed without selecting the type of dust. However, the number of processing facilities that actually perform the acid extraction method is small because the processing apparatus becomes large-sized and complicated, and the processing cost and equipment maintenance cost increase.

【0008】これに対し、溶融法は、焼却残渣を加熱し
て溶融スラグ状態にすることで焼却残渣に含まれている
有害な重金属をガラス化したスラグ中へ安定的に閉じ込
める処理技術である。溶融法は、前述したセメント固化
法、薬剤処理法および酸抽出法に比較すると、運転コス
トや設備コストが嵩むものの、焼却残渣を完全に無害化
することができ、しかも焼却残渣の大幅な減容化が可能
であるため、広く用いられつつあり、近年では、既設の
焼却施設における焼却残渣の処理技術の主流となってい
る。
[0008] On the other hand, the melting method is a treatment technique in which harmful heavy metals contained in the incineration residue are stably confined in the vitrified slag by heating the incineration residue into a molten slag state. Compared to the cement solidification method, the chemical treatment method, and the acid extraction method, the melting method requires higher operating costs and equipment costs, but can completely detoxify incineration residues and significantly reduce the volume of incineration residues. Because of its ability to be incinerated, it has been widely used and has recently become the mainstream of incineration residue treatment technology in existing incineration facilities.

【0009】一方、溶融法を発展させた新技術として、
直接溶融炉やガス化溶融炉を用いて、300 〜1000℃の熱
分解帯で廃棄物から可燃性ガスを発生させた後、この可
燃性ガスを燃料としてさらに燃焼温度を上昇させること
により、廃棄物を直接溶融する技術も開発されている。
On the other hand, as a new technology developed from the melting method,
After using a direct melting furnace or a gasification melting furnace to generate flammable gas from waste in a pyrolysis zone at 300 to 1000 ° C, the flammable gas is used as a fuel to further raise the combustion temperature, resulting in waste. Techniques for directly melting materials have also been developed.

【0010】しかし、これらの溶融法では、溶融処理を
1100〜1500℃の高温で行う必要があるため、蒸気圧の高
い物質は容易に揮発し、集塵機には、有害な重金属をも
との焼却灰よりも高濃度に含有する溶融飛灰が捕捉され
ることになる。また、前述した直接溶融炉やガス化溶融
炉においては、廃棄物から可燃性ガスを取り出す際に発
生する飛灰とその後の溶融において発生する飛灰とが一
緒に排出され (以下、「直接溶融飛灰」という。) 、有
害な重金属の濃度が極めて高くなる。このため、溶融飛
灰や直接溶融飛灰に対して焼却飛灰と同様の安定化処理
を行っても、溶融飛灰または直接溶融飛灰に高濃度に含
まれる有害な重金属を安定化することは不可能である。
However, in these melting methods, the melting treatment is not performed.
Since it is necessary to perform at a high temperature of 1100 to 1500 ° C, substances with high vapor pressure are easily volatilized, and the dust collector collects molten fly ash containing harmful heavy metals at a higher concentration than the original incinerated ash Will be. In the above-described direct melting furnace and gasification melting furnace, fly ash generated when combustible gas is extracted from waste and fly ash generated during subsequent melting are discharged together (hereinafter referred to as `` direct melting furnace ''). Fly ash ”.), The concentration of harmful heavy metals becomes extremely high. Therefore, even if the same stabilization treatment as incineration fly ash is performed on molten fly ash or direct molten fly ash, harmful heavy metals contained in high concentrations in the molten fly ash or direct molten fly ash should be stabilized. Is impossible.

【0011】そこで、特開平6−154795号公報には、セ
メントの代替として、非晶質の高炉水砕スラグの微粉末
を固化材の主原料として用い、廃棄物からの重金属の溶
出防止を図った発明が提案されている。
Therefore, Japanese Patent Application Laid-Open No. 6-154795 discloses that, as a substitute for cement, fine powder of amorphous granulated blast furnace slag is used as a main raw material of a solidified material to prevent elution of heavy metals from waste. Inventions have been proposed.

【0012】[0012]

【発明が解決しようとする課題】しかし、特開平6−15
4795号公報により提案された発明は、本発明者らによる
確認実験によると、高炉水砕スラグは非晶質であるため
に、例えばCa(OH)2 等のアルカリ刺激剤を用いて結晶質
とさせるが、含有鉱物としては、アケルマナイト(Ca2Mg
Si2O7)やゲーレナイト(CaAl2SiO7やCa2Al26Mg3Si3O68)
であり、焼却飛灰、溶融飛灰さらには直接溶融飛灰に対
する重金属の溶出防止効果が小さく、重金属の安定化処
理を行うことは難しい。
However, Japanese Patent Laid-Open Publication No.
The invention proposed by No. 4795, according to confirmation experiments by the present inventors, because granulated blast furnace slag is amorphous, for example, using an alkali stimulant such as Ca (OH) 2 and crystalline However, as minerals contained, akermanite (Ca 2 Mg
Si 2 O 7 ) and Gehlenite (CaAl 2 SiO 7 and Ca 2 Al 26 Mg 3 Si 3 O 68 )
The effect of preventing heavy metal from being dissolved into incinerated fly ash, molten fly ash, and even directly molten fly ash is small, and it is difficult to perform stabilization treatment of heavy metal.

【0013】また、この提案にかかる発明は、高価な高
炉水砕スラグの微粉末を用いるため、処理コストが嵩ん
でしまう。そのため、処理コストの面からも、この方法
により、焼却飛灰、溶融飛灰さらには直接溶融飛灰の安
定化処理を行う可能性は極めて低い。
Further, in the invention according to this proposal, since expensive granulated blast furnace slag is used, the processing cost is increased. Therefore, from the viewpoint of processing cost, there is a very low possibility that this method is used to stabilize incinerated fly ash, molten fly ash, or directly melt fly ash.

【0014】ここに、本発明の目的は、焼却飛灰、溶融
飛灰さらには直接溶融飛灰といった、重金属を含む廃棄
物を、低コストで確実に安定化処理することができる安
定化処理法を提供することである。
Here, an object of the present invention is to provide a stabilization method capable of reliably and stably treating waste containing heavy metals such as incinerated fly ash, molten fly ash and direct molten fly ash at low cost. It is to provide.

【0015】また、別の面からは、本発明の目的は、安
価で少量の固定剤の使用による安定化処理が可能であっ
て、しかも、焼却飛灰だけでなく、有害な重金属を高濃
度に含む溶融飛灰や直接溶融飛灰の安定化処理も行うこ
とができる安定化処理法を提供することである。
From another aspect, an object of the present invention is to provide an inexpensive and stabilizing treatment by using a small amount of a fixing agent. It is an object of the present invention to provide a stabilization treatment method capable of performing a stabilization treatment of molten fly ash and direct molten fly ash.

【0016】[0016]

【課題を解決するための手段】ここに、本発明の要旨と
するところは、カルシウムアルミネートおよびカルシウ
ムシリケートの一方または双方を含む製鋼工程での生成
物の粉末を、固定剤として用い、重金属を含む廃棄物の
安定化処理を行うことを特徴とする重金属を含む廃棄物
の安定化処理法である。
Here, the gist of the present invention is to use a powder of a product in a steelmaking process containing one or both of calcium aluminate and calcium silicate as a fixing agent and to remove heavy metals. A method for stabilizing waste containing heavy metals, characterized by performing stabilization of waste containing waste.

【0017】上記の本発明では、生成物が製鋼スラグで
あることが例示され、具体的には、2次精錬スラグ、溶
銑予備処理スラグおよび転炉スラグの1種または2種以
上の組合せであることが、例示される。
In the present invention described above, the product is exemplified as steelmaking slag, and specifically, is one or a combination of secondary smelting slag, hot metal pretreatment slag, and converter slag. Is exemplified.

【0018】また、これらの本発明では、粉末の平均粒
径が、150 μm以下であることが、重金属の安定化を確
実に行うためには、望ましい。
In the present invention, it is desirable that the average particle size of the powder is 150 μm or less in order to stably stabilize heavy metals.

【0019】これらの本発明では、廃棄物が、廃棄物を
焼却炉で焼却することにより発生する焼却飛灰、廃棄物
を焼却炉で焼却した際に発生する焼却灰および焼却飛灰
のうちの少なくとも一方を溶融炉で溶融処理することに
より発生する溶融飛灰、または、廃棄物を溶融炉で直接
溶融することにより発生する直接溶融飛灰であることが
例示される。
According to the present invention, the waste is one of incineration fly ash generated by incineration of waste in an incinerator, incineration ash generated by incineration of waste in an incinerator, and incineration fly ash. Examples include a fly ash generated by melting at least one of the waste in a melting furnace and a direct fly ash generated by directly melting waste in a melting furnace.

【0020】また、これらの本発明では、廃棄物が焼却
飛灰である場合には、焼却飛灰100重量部に対して、粉
末を10〜50重量部添加し、廃棄物が溶融飛灰または直接
溶融飛灰である場合には、溶融飛灰または直接溶融飛灰
100 重量部に対して、粉末を30〜100 重量部添加するこ
とが、重金属の安定化処理を確実に行うとともに処理コ
ストの上昇を抑制するために、望ましい。
According to the present invention, when the waste is incinerated fly ash, 10 to 50 parts by weight of powder is added to 100 parts by weight of incinerated fly ash, and the waste is melted fly ash or ash. In the case of direct molten fly ash, molten fly ash or direct molten fly ash
It is desirable to add 30 to 100 parts by weight of the powder to 100 parts by weight in order to surely stabilize the heavy metal and to suppress an increase in the processing cost.

【0021】また、これらの本発明では、安定化処理
が、(i) 焼却飛灰と粉末とを、水の存在の下で60℃以上
に加温するか、またはオートクレーブ処理を行って100
℃以上に加温加圧すること、または(ii)溶融飛灰または
直接溶融飛灰と粉末とを、水の存在の下でオートクレー
ブ処理または蒸気養生を行うことにより80℃以上に加温
加圧することにより、行われることが例示される。
In the present invention, the stabilization treatment is performed by (i) heating the incinerated fly ash and the powder to 60 ° C. or more in the presence of water, or performing autoclave treatment.
Heating and pressurizing to above ℃, or (ii) Heating and pressurizing to above 80 ° C by performing autoclave treatment or steam curing of molten fly ash or direct molten fly ash and powder in the presence of water Is exemplified by the following.

【0022】さらに、これらの本発明では、粉末ととも
に、さらにセメントを固定剤として用いることが望まし
い。
Further, in the present invention, it is desirable to use cement as a fixing agent together with the powder.

【0023】[0023]

【発明の実施の形態】以下、本発明にかかる重金属を含
む廃棄物の安定化処理法の実施形態を、添付図面を参照
しながら、詳細に説明する。
DETAILED DESCRIPTION OF THE PREFERRED EMBODIMENTS Hereinafter, an embodiment of a method for stabilizing waste containing a heavy metal according to the present invention will be described in detail with reference to the accompanying drawings.

【0024】図1は、本実施形態における安定化処理法
を模式的に示す説明図である。同図に示すように、本実
施形態では、カルシウムアルミネートおよびカルシウム
シリケートの一方または双方を含み、製鋼工程で得られ
る結晶質の生成物の粉末2を、固定剤として用い、重金
属を含む廃棄物1の安定化処理を行う。そこで、廃棄物
1、固定剤2および安定化処理について、順次説明す
る。
FIG. 1 is an explanatory view schematically showing the stabilization processing method in the present embodiment. As shown in the drawing, in the present embodiment, a powder 2 of a crystalline product containing one or both of calcium aluminate and calcium silicate and obtained in a steelmaking process is used as a fixing agent, and waste containing heavy metals is used. 1 is performed. Therefore, the waste 1, the fixing agent 2, and the stabilization process will be sequentially described.

【0025】[廃棄物1]本発明により安定化処理が行わ
れる廃棄物1は、(1) 都市ごみや産業廃棄物等の廃棄物
を焼却炉で焼却することにより発生する焼却飛灰1a、
(2) 焼却灰および焼却飛灰1aのうちの少なくとも一方を
溶融炉により減容化のために溶融処理することにより発
生する溶融飛灰1b、(3) 都市ごみや産業廃棄物等の廃棄
物を、直接溶融炉やガス化溶融炉で直接溶融することに
より発生する直接溶融飛灰1cの3種である。
[Waste 1] Waste 1 subjected to the stabilization treatment according to the present invention includes (1) incinerated fly ash 1a generated by incineration of waste such as municipal solid waste and industrial waste in an incinerator.
(2) Melt fly ash 1b generated by melting at least one of incinerated ash and incinerated fly ash 1a for volume reduction with a melting furnace, (3) Waste such as municipal solid waste and industrial waste Is directly melted by a direct melting furnace or a gasification melting furnace.

【0026】本発明では、焼却飛灰1aを発生する焼却炉
の形式に関しては、何ら限定を要さない。また、中性飛
灰、および、塩素ガスの捕集のために消石灰を煙道に吹
き込むことにより生じるアルカリ飛灰のいずれをも適用
対象とする。
In the present invention, there is no limitation on the type of incinerator that generates the incineration fly ash 1a. In addition, neutral fly ash and alkali fly ash generated by blowing slaked lime into a flue for collecting chlorine gas are applicable.

【0027】また、本発明は、溶融飛灰1bを発生する溶
融炉の形式に関しても、何ら限定を要さず、例えば、回
転炉または固定炉による表面溶融炉、コークス加熱によ
るコークスベッド炉等を例示することができる。また、
アーク加熱、プラズマ加熱、抵抗加熱または高周波加熱
による電気溶解炉を用いることもできる。
In the present invention, the type of the melting furnace for generating the fly ash 1b is not limited at all. For example, a surface melting furnace using a rotary furnace or a fixed furnace, a coke bed furnace using coke heating, and the like can be used. Examples can be given. Also,
An electric melting furnace using arc heating, plasma heating, resistance heating, or high-frequency heating can also be used.

【0028】さらに、直接溶融飛灰1cを発生する溶融炉
の形式に関しても、何ら限定を要するものではなく、例
えば、直接溶融炉やガス化溶融炉を例示することができ
る。この場合に、生じる酸性飛灰、中性飛灰、および、
塩素ガスの捕集のために消石灰を煙道に吹き込むことに
より得られるアルカリ飛灰のいずれもが、本発明の適用
対象である。
Further, the type of the melting furnace for directly generating the fly ash 1c is not limited at all, and examples thereof include a direct melting furnace and a gasification melting furnace. In this case, the generated acidic fly ash, neutral fly ash, and
Any alkaline fly ash obtained by blowing slaked lime into a flue for collecting chlorine gas is an object of the present invention.

【0029】廃棄物の組成は、当然のことながら、例え
ば発生地域や発生時期等の各種要因により変動し、これ
にともなって、焼却飛灰1a、溶融飛灰1bおよび直接溶融
飛灰1cの組成もそれぞれ変化する。しかし、焼却飛灰1a
および溶融飛灰1bの組成に関する従来の報告によると、
いずれもが塩素を多量に含んでおり、例えば、焼却飛灰
1aでは2.9 〜27重量%の塩素を、溶融飛灰1bでは32〜39
重量%の塩素を、さらに直接溶融飛灰1cでは20〜28重量
%の塩素を、含有する。また、熱力学計算結果によれ
ば、焼却処理温度および溶融処理温度における重金属塩
化物の蒸気圧は高いため、焼却飛灰1a、溶融飛灰1bおよ
び直接溶融飛灰1cの中では、重金属は塩化物として安定
して存在する。
Naturally, the composition of the waste fluctuates depending on various factors such as, for example, the generation area and generation time, and accordingly, the composition of the incinerated fly ash 1a, the molten fly ash 1b, and the direct molten fly ash 1c Also change respectively. However, incineration fly ash 1a
According to previous reports on the composition of molten fly ash 1b,
Both contain large amounts of chlorine, such as incinerated fly ash
2.9-27% by weight of chlorine is used for 1a, and 32-39% for molten fly ash 1b.
Wt.% Chlorine, and in direct melt fly ash 1c, contains 20-28 wt.% Chlorine. According to the thermodynamic calculation results, since the vapor pressure of heavy metal chloride at the incineration temperature and the melting temperature is high, heavy metals in the incineration fly ash 1a, molten fly ash 1b and direct molten fly ash 1c It exists stably as an object.

【0030】[固定剤]本発明では、カルシウムアルミネ
ートおよびカルシウムシリケートの一方または双方を含
み、製鋼工程で得られる結晶質の生成物の粉末2とし
て、製鋼スラグの粉末、具体的には、2次精錬スラグの
粉末2a、溶銑予備処理スラグの粉末2bおよび転炉スラグ
の粉末2cの1種または2種以上を組み合わせた粉末2
を、固定剤として用いる。
[Fixing agent] In the present invention, as a crystalline product powder 2 containing one or both of calcium aluminate and calcium silicate and obtained in a steelmaking process, a steelmaking slag powder, specifically 2 Powder 2 of one or more of powder 2a of secondary refining slag, powder 2b of hot metal pre-treatment slag and powder 2c of converter slag
Is used as a fixing agent.

【0031】本発明では、「カルシウムアルミネート」
とは、3CaO・Al2O3 、 12CaO・7Al2O3、またはこれらの
水和物を意味する。3CaO・Al2O3 および 12CaO・7Al2O3
は、ともに、高温焼成法により容易に合成され、水と反
応させることにより種々の水和物が得られる。例えば、
3CaO・Al2O3 ・6H2O組成の鉱物としては Katoiteおよび
Hydrogrossular (ハイドログロシュラー) が知られてい
る。3CaO・Al2O3 、 12CaO・7Al2O3、またはこれらの水
和物のいずれによっても、廃棄物中に存在する重金属
を、容易かつ確実に固定化することができる。
In the present invention, "calcium aluminate"
“3CaO · Al 2 O 3 , 12CaO · 7Al 2 O 3 , or a hydrate thereof. 3CaO ・ Al 2 O 3 and 12CaO ・ 7Al 2 O 3
Are easily synthesized by a high-temperature calcination method, and various hydrates can be obtained by reacting with water. For example,
Minerals with 3CaO.Al 2 O 3 .6H 2 O composition include Katoite and
Hydrogrossular is known. 3CaO · Al 2 O 3, 12CaO · 7Al 2 O 3, or by any of these hydrates, heavy metals present in the waste, can be easily and reliably fixed.

【0032】また、本発明における「カルシウムシリケ
ート」とは、2CaO・SiO2またはその水和物を意味する。
2CaO・SiO2も高温焼成法により容易に合成され、水と反
応させることにより水和物が得られる。例えば、2CaO・
SiO2組成の鉱物として Larnite (ラルナイト) が知られ
ており、2CaO・SiO2・H2O 組成の鉱物として Hillebran
dite (ヒレブランダイト) が知られている。2CaO・SiO2
またはその水和物のいずれによっても、廃棄物中に存在
する重金属を、容易かつ確実に固定化することができ
る。
The term "calcium silicate" in the present invention means 2CaO.SiO 2 or a hydrate thereof.
2CaO.SiO 2 is also easily synthesized by a high-temperature baking method, and a hydrate can be obtained by reacting with water. For example, 2CaO
Larnite is known as a mineral of SiO 2 composition, and Hillebran is a mineral of 2CaO ・ SiO 2・ H 2 O composition.
dite (Hillebrandite) is known. 2CaO ・ SiO 2
Alternatively, any of the hydrates can easily and reliably immobilize heavy metals present in the waste.

【0033】本発明では、カルシウムアルミネートおよ
びカルシウムシリケートの一方または双方を含む製鋼ス
ラグの粉末2を用いる。例えば高炉水砕スラグのような
非晶質の生成物であると、Ca(OH)2 等のアルカリ刺激剤
を用いて結晶質とさせるが、含有鉱物としては、アケル
マナイト(Ca2MgSi2O7)やゲーレナイト(CaAl2SiO7やCa2A
l26Mg3Si3O68) であり、カルシウムアルミネートおよび
カルシウムシリケートといった鉱物は含有されていない
ために廃棄物との反応性が不足し、重金属の固定化を充
分に行うことができないからである。
In the present invention, steelmaking slag powder 2 containing one or both of calcium aluminate and calcium silicate is used. For example, in the case of an amorphous product such as granulated blast furnace slag, the product is made crystalline using an alkali stimulant such as Ca (OH) 2 , and the contained mineral is akermanite (Ca 2 MgSi 2 O 7 ) Or Gehlenite (CaAl 2 SiO 7 or Ca 2 A
l 26 Mg 3 Si 3 O 68 ), because it does not contain minerals such as calcium aluminate and calcium silicate, it lacks reactivity with waste and cannot sufficiently fix heavy metals. is there.

【0034】ここで、製鋼スラグとは、製鋼工程により
生成されたスラグを意味しており、2次精錬スラグ、溶
銑予備処理スラグ、および転炉スラグの1種または2種
以上の組合せを包含する。なお、高炉水砕スラグは包含
しない。
Here, the steelmaking slag means slag generated in the steelmaking process, and includes one or a combination of secondary smelting slag, hot metal pretreatment slag, and converter slag. . Note that granulated blast furnace slag is not included.

【0035】また、2次精錬スラグとは、真空精錬法、
取鍋精錬法または簡易取鍋精錬等の2次精錬 (炉外精
錬) を行われた際に生成されたスラグを意味する。
The secondary refining slag is a vacuum refining method,
This refers to the slag generated when secondary refining (out-of-pile refining) such as ladle refining or simple ladle refining is performed.

【0036】また、溶銑予備処理スラグとは、高炉から
出銑された溶銑に対して、取鍋や混銑車等により、脱り
んや脱硫、さらには必要に応じて脱けい、脱炭、脱クロ
ム、脱バナジウム、脱チタン、脱窒、脱砒さらには珪素
添加等を行われた際に生成されたスラグを意味する。さ
らに、転炉スラグとは、転炉を用いた製鋼工程において
生成されたスラグを意味する。
The hot metal pre-treatment slag is defined as dephosphorization or desulfurization of hot metal discharged from a blast furnace by means of a ladle, a mixed iron wheel, and, if necessary, degassing, decarburization, and dechromization. , Slag generated when vanadium removal, titanium removal, denitrification, denitration, and addition of silicon are performed. Furthermore, converter slag means slag generated in a steelmaking process using a converter.

【0037】本発明において固定剤として用いる2次精
錬スラグの粉末2a、溶銑予備処理スラグの粉末2bまたは
転炉スラグの粉末2cの1種または2種以上からなる粉末
2を、例えばX線回折法等の適宜方法により同定する
と、2次精錬スラグの粉末2aは3CaO・Al2O3 または 12C
aO・7Al2O3が主要鉱物相であり、溶銑予備処理スラグの
粉末2bおよび転炉スラグの粉末2cは、いずれも、2CaO・
SiO2が主要鉱物相である。
The powder 2 composed of one or more of the powder 2a of the secondary refining slag, the powder 2b of the hot metal pre-treatment slag and the powder 2c of the converter slag used as a fixing agent in the present invention is subjected to, for example, an X-ray diffraction method. Identified by appropriate methods such as etc., the powder 2a of the secondary refining slag is 3CaO.Al 2 O 3 or 12C
aO.7Al 2 O 3 is the main mineral phase, and powder 2b of hot metal pretreatment slag and powder 2c of converter slag are both 2CaO
SiO 2 is the main mineral phase.

【0038】本実施形態では、固定剤である粉末2の平
均粒径が150 μmを超えると、これらの粉末2と焼却飛
灰1a、溶融飛灰1bまたは直接溶融飛灰1cとの反応界面積
が減少し、焼却飛灰1a、溶融飛灰1bまたは直接溶融飛灰
1cに未反応部分が残存して、重金属の固定化が不充分に
なるおそれがある。そこで、粉末2の平均粒径は150μ
m以下であることが望ましく、同様の観点から、30μm
以下であることが望ましい。このような観点からは、粉
末2の平均粒径の下限は限定を要さないが、10μm未満
の平均粒径であると、粉末2の取扱いが面倒になるため
10μm以上であることが望ましい。
In the present embodiment, if the average particle diameter of the powder 2 as a fixing agent exceeds 150 μm, the reaction interface area between the powder 2 and the incinerated fly ash 1a, the molten fly ash 1b or the direct molten fly ash 1c Incineration fly ash 1a, molten fly ash 1b or direct molten fly ash
An unreacted portion may remain in 1c and immobilization of heavy metals may be insufficient. Therefore, the average particle size of powder 2 is 150μ.
m or less, and from the same viewpoint, 30 μm
It is desirable that: From such a viewpoint, the lower limit of the average particle size of the powder 2 is not limited, but if the average particle size is less than 10 μm, handling of the powder 2 becomes troublesome.
It is desirable that the thickness be 10 μm or more.

【0039】また、固定剤である粉末2の添加量が少な
いと、これらの粉末2と焼却飛灰1a、溶融飛灰1bまたは
直接溶融飛灰1cとの反応界面積が減少し、焼却飛灰1a、
溶融飛灰1bまたは直接溶融飛灰1cに未反応部分が残存し
て、重金属の固定化が不充分になるおそれがある。この
傾向は、焼却飛灰1aより重金属の濃度が高い溶融飛灰1b
や直接溶融飛灰1cにおいて、よりいっそう顕著なものと
なる。一方、粉末2の添加量が多いと、重金属の安定化
効果が飽和するとともに、コスト高となって減容化を阻
害する。
When the amount of the powder 2 as the fixing agent is small, the area of the reaction interface between the powder 2 and the incinerated fly ash 1a, the molten fly ash 1b or the direct molten fly ash 1c is reduced, and the incinerated fly ash is reduced. 1a,
An unreacted portion may remain in the molten fly ash 1b or the direct molten fly ash 1c, and immobilization of heavy metals may be insufficient. This tendency is due to molten fly ash 1b, which has a higher concentration of heavy metals than incinerated fly ash 1a.
And in the direct molten fly ash 1c, it becomes even more remarkable. On the other hand, when the addition amount of the powder 2 is large, the stabilizing effect of the heavy metal is saturated, and the cost is increased to hinder volume reduction.

【0040】そこで、焼却飛灰1aの安定化処理を行う際
には、100 重量部の焼却飛灰1aに対して、粉末2を5〜
50重量部、より好適には20〜50重量部添加することが望
ましい。また、溶融飛灰1bまたは直接溶融飛灰1cの安定
化処理を行う際には、100 重量部の溶融飛灰1bまたは直
接溶融飛灰1cに対して、粉末2を30〜100 重量部、より
好適には50〜100 重量部添加することが望ましい。
Therefore, when performing the stabilization treatment of the incinerated fly ash 1a, 5 to 5 parts of the powder 2 is added to 100 parts by weight of the incinerated fly ash 1a.
It is desirable to add 50 parts by weight, more preferably 20 to 50 parts by weight. When stabilizing the molten fly ash 1b or the direct molten fly ash 1c, 30 to 100 parts by weight of the powder 2 is added to 100 parts by weight of the molten fly ash 1b or the direct molten fly ash 1c. It is preferable to add 50 to 100 parts by weight.

【0041】[安定化処理]本発明では、上述した粉末2
を用い、焼却飛灰1a、溶融飛灰1bまたは直接溶融飛灰1c
の安定化処理を行う。
[Stabilization Treatment] In the present invention, the powder 2
Incineration fly ash 1a, molten fly ash 1b or direct molten fly ash 1c
Is performed.

【0042】安定化処理としては、焼却飛灰1aの場合に
は、焼却飛灰1aと粉末2とに水を適量添加し、例えば、
混練機や造粒機あるいは混練および造粒の二つの機能を
併せ持つ機械3等を用いて、焼却飛灰1aおよび粉末2を
混練して所望の形状 (例えば円柱体) の造粒物4とした
後に、60℃以上に加温することにより、焼却飛灰中の重
金属を固定化する処理である。この際、オートクレーブ
5を用いて100 ℃以上に加温加圧することが、固定化を
促進させるためには、より望ましい。
As the stabilization treatment, in the case of the incinerated fly ash 1a, an appropriate amount of water is added to the incinerated fly ash 1a and the powder 2, for example,
The incineration fly ash 1a and the powder 2 are kneaded by using a kneader, a granulator, or a machine 3 having both functions of kneading and granulation to obtain a granulated material 4 having a desired shape (for example, a cylindrical body). This is a process of fixing the heavy metals in the incineration fly ash by heating to 60 ° C. or higher. At this time, it is more desirable to heat and pressurize the mixture to 100 ° C. or higher using the autoclave 5 in order to promote the immobilization.

【0043】一方、溶融飛灰1bまたは直接溶融飛灰1cの
場合には、安定化処理は、溶融飛灰1bまたは直接溶融飛
灰1cと粉末2とに水を適量添加して混練して所望の形状
(例えば円柱体) の造粒物4とした後、水の存在下でオ
ートクレーブ処理または蒸気養生により80℃以上に加温
加圧して、溶融飛灰1bまたは直接溶融飛灰1c中の重金属
を固定化する処理である。
On the other hand, in the case of the molten fly ash 1b or the direct molten fly ash 1c, the stabilization treatment is carried out by adding an appropriate amount of water to the molten fly ash 1b or the direct molten fly ash 1c and the powder 2 and kneading them. Shape
After making the granules 4 (for example, cylindrical), the heavy metals in the molten fly ash 1b or the direct molten fly ash 1c are fixed by heating and pressurizing to 80 ° C or more by autoclaving or steam curing in the presence of water. This is the process of converting

【0044】なお、安定化処理の際に、粉末2と、焼却
飛灰1a、溶融飛灰1bまたは直接溶融飛灰1cとともに共存
させる水は、本発明では、転動造粒、攪拌造粒等により
凝集造粒現象を生じさせて造粒物4を形成するために用
いられる。そのため、乾燥後の造粒物4に求める強度や
硬度等に応じて、水とともに適当な溶媒を用いてもよ
い。このような溶媒としては、例えば、デキストリン、
アルギン酸ナトリウム、リグニンさらにはベントナイト
等を例示することができる。
In the stabilization treatment, the water which coexists with the powder 2 and the incinerated fly ash 1a, the molten fly ash 1b or the direct molten fly ash 1c is, in the present invention, tumbling granulation, stirring granulation and the like. Is used to form the granulated material 4 by causing the aggregation and granulation phenomenon. Therefore, an appropriate solvent may be used together with water depending on the strength, hardness, and the like required for the dried granules 4. Such solvents include, for example, dextrin,
Examples thereof include sodium alginate, lignin, and bentonite.

【0045】このような安定化処理により、焼却飛灰1
a、溶融飛灰1bまたは直接溶融飛灰1cに含まれる有害な
重金属が固定化される理由を説明する。本発明者らは、
3CaO・Al2O3 または 12CaO・7Al2O3を主要鉱物相とする
2次精錬スラグの粉末を種々の重金属塩化物MCl2(M=P
b、Zn等) と混合し、オートクレーブ中で120 ℃に保持
して3〜12時間反応させ、反応後の鉱物相をX線回折法
により同定した。その結果、鉱物相から新たにフリーデ
ル氏塩(3CaO・Al2O3 ・CaCl2 ・10H2O)が存在すること
が認められるとともに、単体の重金属塩化物MCl2は消失
していた。
By such a stabilizing treatment, incinerated fly ash 1
a, the reason why the harmful heavy metal contained in the molten fly ash 1b or the direct molten fly ash 1c is fixed will be described. We have:
3CaO.Al 2 O 3 or 12CaO.7Al 2 O 3 is used as a main mineral phase for secondary refining slag powders with various heavy metal chlorides MCl 2 (M = P
b, Zn, etc.) and kept at 120 ° C. for 3 to 12 hours in an autoclave, and the mineral phase after the reaction was identified by X-ray diffraction. As a result, it was confirmed that Friedel's salt (3CaO.Al 2 O 3 .CaCl 2 .10H 2 O) was newly present from the mineral phase, and the simple heavy metal chloride MCl 2 had disappeared.

【0046】さらに、フリーデル氏塩 (3CaO・Al2O3
CaCl2 ・10H2O)の粉末を予め合成しておき、その中に種
々の重金属塩化物MCl2の円柱状圧粉体を埋め込んで圧粉
してから、オートクレーブ中で120 ℃に保持して3〜12
時間反応させた。そして、反応後にフリーデル氏塩 (3C
aO・Al2O3 ・CaCl2 ・10H2O)と重金属塩化物MCl2との界
面近傍を電子顕微鏡で観察し、各部の組成を微少部X線
分析装置で定量した。その結果、界面から約10μmまで
のフリーデル氏塩中のCaCl2 のCaとM とが置換され、重
金属塩化物MCl2がフリーデル氏塩により安定化すること
がわかった。
Further, Friedel's salt (3CaO.Al 2 O 3.
CaCl 2・ 10H 2 O) powder is synthesized in advance, and various compacts of heavy metal chloride MCl 2 are embedded in the compact, and then compacted, and then maintained at 120 ° C. in an autoclave. 3 to 12
Allowed to react for hours. And after the reaction, Friedel salt (3C
The vicinity of the interface between aO · Al 2 O 3 · CaCl 2 · 10H 2 O) and heavy metal chlorides MCl 2 was observed with an electron microscope, was quantified the composition of each part a minute portion X-ray analyzer. As a result, it was found that Ca and M of CaCl 2 in the Friedel salt in the Friedel salt up to about 10 μm from the interface were replaced, and the heavy metal chloride MCl 2 was stabilized by the Friedel salt.

【0047】カルシウムアルミネートを含有する2次精
錬スラグ粉末による、このような重金属塩化物の安定化
は、下記式および式により表される。
The stabilization of such heavy metal chlorides by the secondary refining slag powder containing calcium aluminate is represented by the following formula.

【0048】 3CaO・Al2O3(スラグ中)+xMCl2(飛灰中)+(1−x)CaCl2(飛灰中) +10H2O →3CaO・Al2O3 ・(Ca1-x M x ) Cl2・10H2O ・・・・・ 1/4(12CaO・7Al2O3 (スラグ中)+xMCl2(飛灰中)+(1−x)CaCl2(飛灰中) +49/4H2O →3CaO・Al2O3 ・(Ca1-x M x ) Cl2・10H2O+3/4(Al2O3 ・3H2O・・・・・ 一方、2CaO・SiO2を主要鉱物相とする溶銑予備処理スラ
グ粉末を種々の重金属塩化物MCl2と混合し、オートクレ
ーブ中で120 ℃に保持して3〜12時間反応させ、反応後
の鉱物相をX線回折法により同定した。その結果、鉱物
相から新たに2CaO.SiO2 の水和物が認められるととも
に、単体の重金属塩化物MCl2は消失していた。
3CaO · Al 2 O 3 (in slag) + xMCl 2 (in fly ash) + (1−x) CaCl 2 (in fly ash) + 10H 2 O → 3CaO · Al 2 O 3 · (Ca 1-x M x ) Cl 2・ 10H 2 O ・ ・ ・ ・ ・ 1/4 (12CaO ・ 7Al 2 O 3 (in slag) + xMCl 2 (in fly ash) + (1−x) CaCl 2 (in fly ash) + 49 / 4H 2 O → 3CaO ・ Al 2 O 3・ (Ca 1-x M x ) Cl 2・ 10H 2 O + 3/4 (Al 2 O 3・ 3H 2 O ・ ・ ・ ・ 2CaO ・ SiO Hot metal pretreated slag powder containing 2 as the main mineral phase is mixed with various heavy metal chlorides MCl 2 and reacted in an autoclave at 120 ° C. for 3 to 12 hours, and the mineral phase after the reaction is subjected to X-ray diffraction. It was identified by. as a result, the hydrates of the newly 2CaO.SiO 2 from mineral phase is observed, a single heavy metal chlorides MCl 2 had disappeared.

【0049】さらに、2CaO.SiO2 の水和物を予め合成し
ておき、その中に種々の重金属塩化物MCl2の円柱状圧粉
体を埋め込んで圧粉してから、オートクレーブ中で120
℃に保持して3〜12時間反応させた。そして、反応後に
2CaO.SiO2 の水和物と重金属塩化物との界面近傍を電子
顕微鏡で観察し、各部の組成を微小部X線分析装置で定
量した。その結果、界面から約30μmまでの2CaO.SiO2
の水和物中のCaO サイトのCa、O がそれぞれM 、Clと置
換することにより、重金属塩化物が安定化することがわ
かった。
[0049] Furthermore, previously synthesized hydrates of 2CaO.SiO 2, since the dust is embedded a cylindrical powder compact of various heavy metal chlorides MCl 2 therein in an autoclave 120
The reaction was maintained at a temperature of 3 ° C. for 3 to 12 hours. And after the reaction
The vicinity of the interface between the hydrate of 2CaO.SiO 2 and the heavy metal chloride was observed with an electron microscope, and the composition of each part was quantified with a micropart X-ray analyzer. As a result, 2CaO.SiO 2
It was found that heavy metal chloride was stabilized by replacing Ca and O 2 of CaO site in M hydrate with M and Cl, respectively.

【0050】カルシウムシリケートを含有する溶銑予備
処理スラグによる、このような重金属塩化物の安定化
は、下記式により表される。
The stabilization of such heavy metal chlorides by the hot metal pretreatment slag containing calcium silicate is represented by the following equation.

【0051】 2CaO・SiO2 (スラグ中) +x MCl2 (飛灰中) +m H2O →2(Ca1-x M x O1-xClx ) ・SiO2・mH2O+xCaO・・・・・ 本発明によれば、このようにして、カルシウムアルミネ
ートおよび/またはカルシウムシリケートを含む製鋼ス
ラグ、すなわち、2次精錬スラグ、溶銑予備処理スラグ
および転炉スラグの1種または2種以上の組合せからな
る粉末2を、固定剤として用いることにより、焼却飛灰
1a、溶融飛灰1bまたは直接溶融飛灰1cの安定化処理が行
われる。
2CaO · SiO 2 (in slag) + x MCl 2 (in fly ash) + m H 2 O → 2 (Ca 1 -x M x O 1 -x Cl x ) · SiO 2 · mH 2 O + xCaO ··· According to the present invention, in this way, steelmaking slag containing calcium aluminate and / or calcium silicate, that is, from one or a combination of two or more of secondary smelting slag, hot metal pretreatment slag, and converter slag By using powder 2 as a fixing agent
Stabilization of 1a, molten fly ash 1b or direct molten fly ash 1c is performed.

【0052】なお、安定化処理に際しては、セメント6
を粉末2とともに複合添加することが望ましい。セメン
ト6を粉末2とともに複合添加することにより、造粒物
4における粉末2による重金属の固定化相の周囲に、セ
メント6の緻密組織を生成することができ、固定化処理
をさらに完全なものとすることができる。セメント6の
緻密性を確保するためには、ブレーン比表面積値が1000
cm2/g 以上の微粒子セメントを、粉末2の40重量%以下
添加することが望ましい。
In the stabilization treatment, cement 6
Is preferably added together with the powder 2. By adding the cement 6 together with the powder 2, a dense structure of the cement 6 can be generated around the immobilization phase of the heavy metal by the powder 2 in the granulated product 4, and the immobilization process can be further completed. can do. In order to ensure the denseness of the cement 6, the Blaine specific surface area value is 1000
It is desirable to add a particulate cement of not less than 40 cm 2 / g of powder 2 to the powder 2.

【0053】このようにして得られた造粒物4' は、改
正された廃棄物処理法により義務付けられた安定化処理
の基準を充分に満足するため、廃棄物最終処分場に廃棄
することができるとともに、路盤材や埋め戻し材等とし
て土木現場等において有効に用いることができる。
The granules 4 'obtained in this manner sufficiently satisfy the standard of stabilization treatment required by the revised Waste Management Law, so that they can be disposed of at the final waste disposal site. It can be used effectively as a roadbed material, backfill material, etc. in civil engineering sites and the like.

【0054】このように、本発明によれば、焼却飛灰1
a、溶融飛灰1bさらには直接溶融飛灰1cといった、重金
属を含む廃棄物を、確実に安定化処理することができ
る。また、この処理に際して、低コストの製鋼スラグの
粉末2を用いるため、処理コストの上昇も確実に抑制で
きる。
As described above, according to the present invention, incinerated fly ash 1
a, wastes containing heavy metals, such as molten fly ash 1b and directly molten fly ash 1c, can be reliably stabilized. In addition, in this process, since the low cost steelmaking slag powder 2 is used, an increase in the processing cost can be surely suppressed.

【0055】また、用いる製鋼スラグの粉末2は、廃棄
物に含まれる重金属と効率的かつ優先的に反応するた
め、粉末2の使用量の増加も抑制される。そのため、こ
の面からも、処理コストの上昇が確実に抑制される。
Further, since the steelmaking slag powder 2 used reacts with the heavy metal contained in the waste efficiently and preferentially, an increase in the usage of the powder 2 is suppressed. Therefore, also from this aspect, an increase in processing cost is reliably suppressed.

【0056】さらに、従来は埋め立て材や路盤材として
の用途しか存在しなかった製鋼スラグを、有効に利用す
る新たな用途を提供することもできた。さらに、本発明
を実施例を参照しながら、さらに具体的に説明する。
Further, a new use for effectively utilizing steelmaking slag, which had conventionally only been used as a landfill material or a roadbed material, could be provided. Further, the present invention will be described more specifically with reference to examples.

【0057】[0057]

【実施例】(実施例1)実稼働中のストーカ式焼却施設
においてバグフィルタ式集塵機で捕集されたアルカリ性
焼却飛灰の化学組成を表1に示す。
EXAMPLES (Example 1) Table 1 shows the chemical composition of alkaline incinerated fly ash collected by a bag filter type dust collector in a stoker type incineration facility in actual operation.

【0058】[0058]

【表1】 [Table 1]

【0059】この焼却飛灰について、環境庁告示第13号
で規定された溶出試験を行った。重金属の溶出量と、埋
め立て処分の規制値とを表2に対比しながら示す。
The incineration fly ash was subjected to a dissolution test specified in Notification No. 13 of the Environment Agency. Table 2 shows the elution amount of heavy metals and the regulated values for landfill disposal in comparison with Table 2.

【0060】[0060]

【表2】 [Table 2]

【0061】表2の結果から、焼却飛灰からの鉛の溶出
量が規制値を超えるため、鉛の固定化処理を行う必要が
あることが明らかであった。この焼却飛灰100 重量部に
対して、粒度が250 μm以下、150 μm以下、または32
μm以下の2次精錬スラグ粉末、溶銑予備処理スラグ粉
末または転炉スラグ粉末を50重量部添加し、適量の水で
混練して円柱体に形成した後、60℃で48時間養生した。
From the results shown in Table 2, it was clear that the amount of lead eluted from the incinerated fly ash exceeds the regulation value, and thus it is necessary to perform a lead immobilization treatment. Particle size of 250 μm or less, 150 μm or less, or 32
50 parts by weight of secondary refining slag powder, hot metal pre-treated slag powder or converter slag powder of μm or less was added, kneaded with an appropriate amount of water to form a cylindrical body, and then cured at 60 ° C. for 48 hours.

【0062】得られた処理品について、環境庁告示第13
号で規定された溶出試験を行った。溶出液中の鉛濃度と
スラグ粒度との関係を図2にグラフで示す。図2に示す
グラフから、スラグ粒度が150 μm以下であれば、溶出
液中の鉛濃度は埋め立ての規制値を下回ることがわか
る。
Regarding the obtained processed product, the Environment Agency Notification No. 13
The dissolution test specified in No. was performed. FIG. 2 is a graph showing the relationship between the lead concentration in the eluate and the slag particle size. From the graph shown in FIG. 2, it can be seen that when the slag particle size is 150 μm or less, the lead concentration in the eluate is lower than the regulation value for landfill.

【0063】(実施例2)焼却飛灰100 重量部に対して、
粒度が150 μm以下の2次精錬スラグ粉末、溶銑予備処
理スラグ粉末、あるいは前記のカルシウムアルミネート
粉末を50重量部添加し、適量の水で混練して円柱体に形
成した後、20℃または60℃ (エアバス中) で48時間また
は120 ℃ (オートクレーブ中) で3時間養生した。
(Example 2) For 100 parts by weight of incinerated fly ash,
After adding 50 parts by weight of secondary refining slag powder, hot metal pre-treated slag powder or the above calcium aluminate powder having a particle size of 150 μm or less, kneading with an appropriate amount of water to form a cylinder, C. (in an air bath) for 48 hours or 120.degree. C. (in an autoclave) for 3 hours.

【0064】得られた処理品について、環境庁告示第13
号で規定された溶出試験を行った。溶出試験における溶
出液中の鉛濃度と養生温度との関係を図3にグラフで示
す。
Regarding the obtained processed product, the Environment Agency Notification No. 13
The dissolution test specified in No. was performed. FIG. 3 is a graph showing the relationship between the lead concentration in the eluate and the curing temperature in the dissolution test.

【0065】養生温度が60℃以上で、溶出液中の鉛濃度
は埋め立ての規制値を下回ることがわかる。転炉スラグ
粉末およびカルシウムシリケート粉末を用いた場合も同
様の傾向であった。
It can be seen that when the curing temperature is 60 ° C. or higher, the lead concentration in the eluate is lower than the regulated value for landfill. The same tendency was observed when using converter slag powder and calcium silicate powder.

【0066】(実施例3)焼却飛灰に、粒度が32μm以
下の2次精錬スラグ粉末あるいは溶銑予備処理スラグ粉
末を添加し、適量の水で混練して円柱体に形成した後、
60℃で48時間養生した。この際、スラグ重量/焼却飛灰
重量比を0.1 〜1.0 の範囲で変化させた。
(Example 3) Secondary refined slag powder or molten iron pre-treated slag powder having a particle size of 32 µm or less was added to incinerated fly ash, and kneaded with an appropriate amount of water to form a cylindrical body.
Cured at 60 ° C for 48 hours. At this time, the slag weight / incinerated fly ash weight ratio was changed in the range of 0.1 to 1.0.

【0067】得られた処理品について、環境庁告示第13
号で規定された溶出試験を行った。溶出試験における溶
出液中の鉛濃度とスラグ重量/焼却飛灰重量比との関係
を図4にグラフで示す。
Regarding the obtained processed product, the Environment Agency Notification No. 13
The dissolution test specified in No. was performed. FIG. 4 is a graph showing the relationship between the lead concentration in the eluate and the slag weight / incinerated fly ash weight ratio in the dissolution test.

【0068】スラグ重量/焼却飛灰重量比が0.5 以上で
は、2次精錬スラグおよび溶銑予備処理スラグによる鉛
溶出の抑制効果は飽和している。転炉スラグ粉末および
カルシウムアルミネート粉末を用いた場合も同様の傾向
であった。
When the weight ratio of slag / incinerated fly ash is 0.5 or more, the effect of suppressing lead elution by the secondary refining slag and the hot metal pretreatment slag is saturated. The same tendency was observed when using converter slag powder and calcium aluminate powder.

【0069】(実施例4)焼却飛灰100 重量部に、粒度が
32μm以下の2次精錬スラグ粉末あるいは溶銑予備処理
スラグ粉末、または、粒度が150 μm以下の2次精錬ス
ラグ粉末あるいは溶銑予備処理スラグ粉末を50重量部添
加し、適量の水で混練して円柱体に形成した後、60℃で
養生した。
(Example 4) Particle size was reduced to 100 parts by weight of incinerated fly ash.
Add 50 parts by weight of secondary refining slag powder or molten iron pre-treated slag powder of 32 μm or less, or secondary refining slag powder or molten iron pre-treated slag powder of 150 μm or less in particle size, and knead with an appropriate amount of water. After curing, the mixture was cured at 60 ° C.

【0070】得られた処理品について、環境庁告示第13
号で規定された溶出試験を行った。溶出試験における溶
出液中の鉛濃度と養生時間との関係を図5にグラフで示
す。
Regarding the obtained processed product, the Environment Agency Notification No. 13
The dissolution test specified in No. was performed. FIG. 5 is a graph showing the relationship between the lead concentration in the eluate and the curing time in the dissolution test.

【0071】2次精錬スラグおよび溶銑予備処理スラグ
による鉛溶出の抑制効果は飽和している。粒度が32μm
以下の2次精錬スラグ粉末あるいは溶銑予備処理スラグ
粉末を用いた場合、48時間の養生で鉛溶出の抑制効果は
飽和している。転炉スラグ粉末、カルシウムアルミネー
ト粉末、または、カルシウムシリケート粉末を用いた場
合も同様の傾向であった。
The effect of suppressing lead elution by the secondary refining slag and the hot metal pretreatment slag is saturated. Particle size 32μm
When the following secondary refining slag powder or hot metal pre-treatment slag powder is used, the effect of suppressing lead elution is saturated after curing for 48 hours. The same tendency was observed when converter slag powder, calcium aluminate powder, or calcium silicate powder was used.

【0072】以上の実施例1〜実施例4により、2次精
錬スラグ、溶銑予備処理スラグおよび転炉スラグの1種
または2種以上を組合せて、固定剤として用いることに
より、焼却飛灰からの鉛溶出を確実に抑制できることが
わかる。
According to the above Examples 1 to 4, one or more of secondary smelting slag, hot metal pre-treatment slag and converter slag are used as a fixing agent to reduce incineration fly ash. It can be seen that lead elution can be reliably suppressed.

【0073】(実施例5)実稼働中の回転式表面溶融炉に
おいてバグフィルタ式集塵機で捕集された酸性溶融飛
灰、および、ガス化溶融炉においてバグフィルタ式集塵
機で捕集された直後の溶融飛灰の化学組成を表3に示
す。
(Example 5) Acid melt fly ash collected by a bag filter type dust collector in a rotating rotary surface melting furnace in operation, and immediately after being collected by a bag filter type dust collector in a gasification melting furnace. Table 3 shows the chemical composition of the molten fly ash.

【0074】[0074]

【表3】 [Table 3]

【0075】表3を表1と比較すると、溶融飛灰におい
てはいずれの重金属濃度も焼却灰より高く、固定化処理
がより困難であることが明らかである。また、直接溶融
飛灰は、廃棄物から可燃性ガスを取り出す際に発生する
飛灰とその後の溶融において発生する飛灰が混合したも
のであることから、表1の焼却灰と表3の溶融飛灰の中
間の組成となっているが、焼却灰より有害重金属濃度は
高い。表3から、溶融飛灰中の重金属固定化が可能であ
れば、直接溶融飛灰中の重金属固定化も充分可能である
ことがわかる。そこで、以下の実施例においては、より
固定化処理が困難な溶融飛灰についての実施例を示す。
Comparing Table 3 with Table 1, it is clear that the concentration of each heavy metal in the molten fly ash is higher than that of the incinerated ash, and that the fixing treatment is more difficult. In addition, since the fly ash directly melted is a mixture of fly ash generated when extracting combustible gas from waste and fly ash generated during subsequent melting, the incinerated ash in Table 1 and the molten ash in Table 3 are mixed. Although it has an intermediate composition of fly ash, it has a higher concentration of harmful heavy metals than incinerated ash. From Table 3, it can be seen that if heavy metals in the molten fly ash can be fixed, heavy metals can be directly fixed in the molten fly ash. Therefore, in the following examples, examples of molten fly ash which are more difficult to fix are shown.

【0076】表3の溶融飛灰について、環境庁告示第13
号で規定された溶出試験を行った。溶融飛灰をそのまま
溶出試験したものと、消石灰を添加しpHを上昇させたも
のについて、重金属の溶出量と埋め立て処分の規制値と
を、表4に対比して示す。
Regarding the molten fly ash shown in Table 3, the Environment Agency Notification No. 13
The dissolution test specified in No. was performed. Table 4 shows the elution amount of heavy metals and the regulated value of landfill disposal for the melted fly ash subjected to the dissolution test as it is and for the sludge added with the slaked lime to increase the pH.

【0077】[0077]

【表4】 [Table 4]

【0078】表4について、溶融飛灰からの鉛、カドミ
ウムの溶出量は埋め立ての規制値を超える。亜鉛につい
ては埋め立ての規制値はないが、海洋に投入する廃棄物
の判定基準値5mg/L よりも著しく高い。消石灰を添加し
てpHを上昇させても、鉛の溶出量は埋め立ての規制値を
超える。表4と表2との比較においても、溶融飛灰から
の重金属の溶出量は焼却飛灰より高く、これら重金属の
固定化処理は困難であろうことが予想される。
Referring to Table 4, the amount of lead and cadmium eluted from the molten fly ash exceeds the regulation value for landfill. There is no regulation value for zinc for landfill, but it is significantly higher than the criterion value of 5 mg / L for waste to be injected into the ocean. Even if slaked lime is added to raise the pH, the amount of lead eluted exceeds the regulation value for landfill. Also in the comparison between Table 4 and Table 2, it is expected that the elution amount of heavy metal from the molten fly ash is higher than that of the incinerated fly ash, and that the immobilization treatment of these heavy metals will be difficult.

【0079】従来、焼却飛灰の安定化に用いられている
セメント固化法およびキレート樹脂Kを用いた薬剤処理
法による溶融飛灰を処理し、環境庁告示第13号にしたが
って溶出試験を行った。結果を表5に示す。
Conventionally, molten fly ash was treated by a cement solidification method used for stabilizing incinerated fly ash and a chemical treatment method using a chelating resin K, and a dissolution test was conducted in accordance with Notification No. 13 of the Environment Agency. . Table 5 shows the results.

【0080】[0080]

【表5】 [Table 5]

【0081】ここで、セメント固化法ではブレーン比表
面積値が1000cm2/g 以上の微粒子セメントを用いて、適
量の水と混練し、室温で7日間養生した。また、キレー
ト樹脂Kを用いた実験では、消石灰を添加して溶出液の
pHを上昇させた。
Here, in the cement solidification method, a fine particle cement having a Blaine specific surface area value of 1000 cm 2 / g or more was kneaded with an appropriate amount of water and cured at room temperature for 7 days. In an experiment using chelating resin K, slaked lime was added to eluate.
The pH was raised.

【0082】セメント固化法、薬剤処理法のいずれにお
いても、鉛の溶出抑制が困難である。特にセメント固化
法では、セメントの添加量を増やすことにより溶出後の
pHが上昇するため、鉛の溶出量が上昇している。
In both the cement solidification method and the chemical treatment method, it is difficult to suppress the elution of lead. In particular, in the cement solidification method, increasing the amount of cement
Due to the increase in pH, the amount of lead eluted has increased.

【0083】(実施例6)焼却飛灰に対して有効であった
2次精錬スラグ粉末あるいは溶銑予備処理スラグ粉末を
溶融飛灰中の重金属の固定化に用いた。
(Example 6) Secondary refining slag powder or hot metal pre-treated slag powder which was effective against incineration fly ash was used for fixing heavy metals in molten fly ash.

【0084】溶融飛灰100 重量部に対して、粒度が150
μm以下の2次精錬スラグ粉末、溶銑予備処理スラグ粉
末、転炉スラグ粉末、合成カルシウムアルミネート粉
末、あるいは合成カルシウムシリケート粉末を100 重量
部添加し、適量の水で混練して円柱体に形成した後、60
℃ (エアバス中) で48時間、80℃ (エアバス中) で24時
間、または120 ℃ (オートクレーブ中) で3時間養生し
た。
The particle size is 150 with respect to 100 parts by weight of molten fly ash.
100 parts by weight of secondary refining slag powder of less than μm, hot metal pretreatment slag powder, converter slag powder, synthetic calcium aluminate powder, or synthetic calcium silicate powder were added and kneaded with an appropriate amount of water to form a cylinder. Later, 60
C. for 48 hours at 80.degree. C. (in an air bath), or 3 hours at 120.degree. C. (in an autoclave).

【0085】得られた処理品について、環境庁告示第13
号で規定された溶出試験を行った。溶出試験における溶
出液中の鉛、亜鉛、カドミウム濃度と養生温度との関係
を表6に示す。
Regarding the obtained processed product, the Environment Agency Notification No. 13
The dissolution test specified in No. was performed. Table 6 shows the relationship between the lead, zinc, and cadmium concentrations in the eluate and the curing temperature in the dissolution test.

【0086】[0086]

【表6】 [Table 6]

【0087】いずれの固定剤を用いた場合も、養生温度
が80℃以上で溶出液中の鉛濃度は、埋め立ての規制値よ
り低くなっている。
In any of the fixing agents, when the curing temperature was 80 ° C. or higher, the lead concentration in the eluate was lower than the regulation value for landfill.

【0088】(実施例7)溶融飛灰に、粒度が150 μm以
下の2次精錬スラグ粉末、溶銑予備処理スラグ粉末、転
炉スラグ粉末、合成カルシウムアルミネート粉末、ある
いは合成カルシウムシリケート粉末を添加し、適量の水
で混練して円柱体に形成した後、120 ℃で3時間養生し
た。この際、固定剤重量/焼却飛灰重量比を0.1 〜1.0
の範囲で変化させた。
(Example 7) Secondary refined slag powder, hot metal pre-treated slag powder, converter slag powder, synthetic calcium aluminate powder, or synthetic calcium silicate powder having a particle size of 150 µm or less was added to molten fly ash. After kneading with an appropriate amount of water to form a cylinder, the mixture was cured at 120 ° C. for 3 hours. At this time, the ratio of the weight of the fixing agent to the weight of the incinerated fly ash is 0.1 to 1.0.
Was changed within the range.

【0089】得られた処理品について、環境庁告示第13
号で規定された溶出試験を行った。溶出試験における溶
出液中の重金属濃度と固定剤重量/焼却飛灰重量比との
関係を表7に示す。
Regarding the obtained processed product, the Environment Agency Notification No. 13
The dissolution test specified in No. was performed. Table 7 shows the relationship between the concentration of heavy metal in the eluate and the ratio of the weight of the fixing agent to the weight of the incinerated fly ash in the dissolution test.

【0090】[0090]

【表7】 [Table 7]

【0091】いずれの固定剤を用いた場合も、スラグ重
量/焼却飛灰重量比が0.3 以上で、溶出液中の鉛濃度は
埋め立ての規制値より低くなっている。
In any of the fixing agents, the weight ratio of slag to incinerated fly ash was 0.3 or more, and the lead concentration in the eluate was lower than the regulation value for landfill.

【0092】(実施例8)溶融飛灰100 重量部に、
粒度が150 μm以下の2次精錬スラグ粉末、溶銑予備処
理スラグ粉末あるいは転炉スラグ粉末、または、粒度が
150 μm以下のカルシウムアルミネート粉末あるいはカ
ルシウムシリケート粉末を100 重量部添加し、適量の水
で混練して円柱体に形成した後、80℃で養生した。得ら
れた処理品について、環境庁告示第13号で規定された溶
出試験を行った。溶出試験における溶出液中の鉛濃度と
養生時間との関係を表8に示す。
(Example 8) 100 parts by weight of molten fly ash
Secondary refining slag powder with a particle size of 150 μm or less, hot metal pre-treatment slag powder or converter slag powder, or particle size
100 parts by weight of calcium aluminate powder or calcium silicate powder of 150 μm or less was added, kneaded with an appropriate amount of water to form a cylinder, and then cured at 80 ° C. The obtained treated product was subjected to a dissolution test prescribed in the Environment Agency Notification No. 13. Table 8 shows the relationship between the lead concentration in the eluate and the curing time in the dissolution test.

【0093】[0093]

【表8】 [Table 8]

【0094】養生温度80℃では24時間で、粒度が150 μ
m以下の2次精錬スラグ粉末、溶銑予備処理スラグ粉末
あるいは転炉スラグ粉末による鉛溶出の抑制効果はほぼ
飽和している。また、2次精錬スラグ粉末の粒度が小さ
いほど、重金属溶出の抑制効果は短時間で現される。
At a curing temperature of 80 ° C., the particle size is 150 μm in 24 hours.
m or less, the effect of suppressing lead elution by the secondary refining slag powder, hot metal pre-treated slag powder or converter slag powder is almost saturated. In addition, as the particle size of the secondary refining slag powder is smaller, the effect of suppressing elution of heavy metals appears in a shorter time.

【0095】(実施例9)溶融飛灰100 重量部に、粒度が
150 μm以下の2次精錬スラグ粉末あるいは溶銑予備処
理スラグ粉末を50重量部添加し、さらにブレーン比表面
積値が1000cm2/g 以上の微粒子ポルトランドセメントを
5〜30重量部加えた後、適量の水で混練して円柱体に形
成した後、60℃ (エアバス中) で48時間養生した。
Example 9 100 parts by weight of molten fly ash had a particle size
After adding 50 parts by weight of secondary refining slag powder of 150 μm or less or hot metal pre-treated slag powder, and 5 to 30 parts by weight of fine-particle Portland cement having a specific surface area of 1000 cm 2 / g or more, add an appropriate amount of water. The mixture was kneaded to form a cylindrical body, and then cured at 60 ° C. (in an air bath) for 48 hours.

【0096】得られた処理品について、環境庁告示第13
号で規定された溶出試験を行った。溶出試験における溶
出液中の鉛、亜鉛、カドミウム濃度とセメント添加量と
の関係を表9に示す。
[0096] Regarding the obtained processed product, the Environment Agency Notification No. 13
The dissolution test specified in No. was performed. Table 9 shows the relationship between the concentrations of lead, zinc, and cadmium in the eluate and the amount of cement added in the elution test.

【0097】[0097]

【表9】 [Table 9]

【0098】10重量部以上のセメントを添加することに
より、2次精錬スラグ粉末、溶銑予備処理スラグ粉末、
あるいは転炉スラグ粉末による重金属固定化相の周囲に
セメントの緻密組織が生成し、溶出液中の鉛濃度は埋め
立ての規制値以下となっている。また、20重量部までの
セメントの添加で鉛の溶出抑制効果は飽和していること
から、これ以上のセメントの添加は、減容化のためにも
好ましくない。
By adding 10 parts by weight or more of cement, secondary refining slag powder, hot metal pre-treatment slag powder,
Alternatively, a dense structure of cement is generated around the heavy metal immobilized phase by the converter slag powder, and the lead concentration in the eluate is below the regulation value for landfill. In addition, since the effect of suppressing the elution of lead is saturated by adding up to 20 parts by weight of cement, the addition of cement beyond this level is not preferable for volume reduction.

【0099】2次精錬スラグ粉末、溶銑予備処理スラグ
粉末、あるいは転炉スラグ粉末にセメントを混合するこ
とは溶融飛灰中の重金属の安定化に有効であることか
ら、同様に焼却飛灰中の重金属の安定化にも効果があ
る。
Mixing cement with secondary refining slag powder, hot metal pre-treated slag powder, or converter slag powder is effective in stabilizing heavy metals in molten fly ash. It is also effective in stabilizing heavy metals.

【0100】実施例5〜実施例9の結果から、2次精錬
スラグ粉末、溶銑予備処理スラグ粉末、転炉スラグ粉
末、カルシウムアルミネート粉末、あるいはカルシウム
シリケート粉末を固定剤として用いることにより、溶融
飛灰からの重金属溶出を確実に抑制できることがわか
る。
From the results of Examples 5 to 9, the use of secondary refining slag powder, hot metal pre-treated slag powder, converter slag powder, calcium aluminate powder, or calcium silicate powder as a fixing agent makes It can be seen that heavy metal elution from the ash can be reliably suppressed.

【0101】(実施例10)溶融飛灰100 重量部に、粒度が
150 μm以下の2次精錬スラグ粉末、溶銑予備処理スラ
グ粉末あるいは転炉スラグ粉末を添加し、適量の水で混
練して円柱体に形成した後、80℃で養生することによ
り、試料1 (本発明例) を得た。
Example 10 The particle size was reduced to 100 parts by weight of molten fly ash.
After adding secondary refining slag powder, hot metal pre-treatment slag powder or converter slag powder of 150 μm or less, kneading with an appropriate amount of water to form a cylinder, and curing at 80 ° C, sample 1 Invention Example) was obtained.

【0102】これに対し、溶融飛灰100 重量部に、ブレ
ーン比表面積が6000cm2/g 以上の高炉水砕スラグを100
重量部添加し、適量の水で混練して円柱体に形成した
後、オートクレーブで養生することにより、試料2 (比
較例) を得た。
On the other hand, 100 parts by weight of the molten fly ash were mixed with granulated blast furnace slag having a brane specific surface area of 6000 cm 2 / g or more.
A sample 2 (comparative example) was obtained by adding a part by weight, kneading with an appropriate amount of water to form a cylinder, and curing the mixture in an autoclave.

【0103】さらに、溶融飛灰100 重量部に、ブレーン
比表面積が1000cm2/g 以上のセメントを100 重量部添加
し、適量の水で混練して円柱体に形成した後、室温で養
生することにより、試料3 (従来例) を得た。
Further, 100 parts by weight of molten fly ash is added with 100 parts by weight of cement having a specific surface area of 1000 cm 2 / g or more, kneaded with an appropriate amount of water to form a cylindrical body, and then cured at room temperature. As a result, a sample 3 (conventional example) was obtained.

【0104】これらの試料1〜試料3について、環境庁
告示第13号で規定された溶出試験を行い、溶出試験にお
ける重金属の溶出量を測定した。結果を、表10にまとめ
て示す。
With respect to these samples 1 to 3, the dissolution test specified in the Environment Agency Notification No. 13 was performed, and the dissolution amount of heavy metals in the dissolution test was measured. The results are summarized in Table 10.

【0105】[0105]

【表10】 [Table 10]

【0106】表10から、本発明によれば、廃棄物に含有
される重金属を確実に固定化できることがわかる。これ
に対し、試料2は、高炉水砕スラグを固定剤として用い
るため、カルシウムアルミネートおよびカルシウムシリ
ケートといった鉱物は含有されていないために重金属の
固定化が不充分であり、重金属が溶出してしまった。ま
た、試料3は、セメントを固定剤として用いるため、同
様に重金属の固定化が不充分であることがわかる。
From Table 10, it can be seen that according to the present invention, heavy metals contained in wastes can be reliably immobilized. On the other hand, sample 2 uses granulated blast furnace slag as a fixing agent, and therefore does not contain minerals such as calcium aluminate and calcium silicate. Therefore, immobilization of heavy metals is insufficient, and heavy metals are eluted. Was. In addition, since Sample 3 uses cement as a fixing agent, it is also found that immobilization of heavy metals is insufficient.

【0107】[0107]

【発明の効果】以上詳細に説明したように、請求項1〜
請求項9の本発明によれば、焼却飛灰、溶融飛灰さらに
は直接溶融飛灰といった、重金属を含む廃棄物を、確実
に安定化処理することができる。また、この処理に際し
て、低コストの製鋼工程での生成物の粉末を用いるた
め、処理コストの上昇も確実に抑制できる。
As described in detail above, claims 1 to 5
According to the ninth aspect of the present invention, wastes containing heavy metals such as incinerated fly ash, molten fly ash, and direct molten fly ash can be stably treated. In addition, in this treatment, since the powder of the product from the low-cost steelmaking process is used, an increase in the treatment cost can be surely suppressed.

【0108】また、用いる製鋼工程での生成物の粉末
は、廃棄物に含まれる重金属と効率的かつ優先的に反応
するため、粉末の使用量の増加も抑制される。そのた
め、この面からも、処理コストの上昇が確実に抑制され
る。
Further, since the powder of the product in the steel making process used reacts with the heavy metal contained in the waste efficiently and preferentially, the increase in the amount of powder used is suppressed. Therefore, also from this aspect, an increase in processing cost is reliably suppressed.

【0109】さらに、従来は埋め立て材や路盤材として
の用途しか存在しなかった製鋼スラグを、有効に利用す
る新たな用途を提供することもできる。かかる効果を有
する本発明の意義は、極めて著しい。
Further, it is possible to provide a new use for effectively utilizing steelmaking slag which has conventionally only been used as a landfill material or a roadbed material. The significance of the present invention having such an effect is extremely remarkable.

【図面の簡単な説明】[Brief description of the drawings]

【図1】実施形態の安定化処理法を模式的に示す説明図
である。
FIG. 1 is an explanatory diagram schematically showing a stabilization processing method according to an embodiment.

【図2】焼却飛灰を2次精錬スラグ粉末、溶銑予備処理
スラグ粉末、あるいは転炉スラグ粉末で安定化処理した
際の、溶出液中の鉛濃度に及ぼすスラグ粒度の影響を示
すグラフである。
FIG. 2 is a graph showing the effect of slag particle size on the lead concentration in eluate when incinerated fly ash is stabilized with secondary smelting slag powder, hot metal pre-treated slag powder, or converter slag powder. .

【図3】焼却飛灰を2次精錬スラグ粉末、溶銑予備処理
スラグ粉末、あるいはカルシウムアルミネート粉末で安
定化処理した際の、溶出液中の鉛濃度に及ぼす養生温度
の影響を示すグラフである。
FIG. 3 is a graph showing the effect of the curing temperature on the lead concentration in the eluate when incinerated fly ash is stabilized with secondary smelting slag powder, hot metal pre-treated slag powder, or calcium aluminate powder. .

【図4】焼却飛灰を2次精錬スラグ粉末、溶銑予備処理
スラグ粉末、あるいはカルシウムシリケート粉末で安定
化処理した際の、溶出液中の鉛濃度とスラグ重量/焼却
灰重量比との関係を示すグラフである。
FIG. 4 shows the relationship between the lead concentration in the eluate and the slag weight / incineration ash weight ratio when incinerated fly ash is stabilized with secondary refining slag powder, hot metal pre-treated slag powder, or calcium silicate powder. It is a graph shown.

【図5】焼却飛灰と2次精錬スラグ粉末あるいは溶銑予
備処理スラグ粉末を混練し60℃で養生した際の、溶出液
中の鉛濃度と養生時間との関係を示すグラフである。
FIG. 5 is a graph showing the relationship between the lead concentration in the eluate and the curing time when incinerated fly ash and secondary refining slag powder or molten iron pre-treated slag powder are kneaded and cured at 60 ° C.

【符号の説明】[Explanation of symbols]

1a 焼却飛灰 1b 溶融飛灰 1c 直接溶融飛灰 2 製鋼スラグの粉末 2a 2次精錬スラグ粉末 2b 溶銑予備処理スラグ粉末 2c 転炉スラグ粉末 3 混練および造粒の二つの機能を併せ持つ機械 4、4' 造粒物 5 オートクレーブ 6 セメント 1a Incineration fly ash 1b Melting fly ash 1c Direct melting fly ash 2 Steelmaking slag powder 2a Secondary refining slag powder 2b Hot metal pre-treatment slag powder 2c Converter slag powder 3 Machine with both functions of kneading and granulation 4,4 '' Granules 5 Autoclave 6 Cement

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 遊佐 一巳 茨城県鹿嶋市大字光3番地 住友金属工業 株式会社鹿島製鉄所内 (72)発明者 甲田 憲司 大阪市中央区北浜4丁目5番33号 住友金 属工業株式会社内 (72)発明者 井上 亮 仙台市泉区南中山四丁目29の4 Fターム(参考) 2E191 BA02 BB00 BC02  ──────────────────────────────────────────────────続 き Continuing on the front page (72) Kazumi Yusa, 3 Oaza Hikari, Kashima City, Ibaraki Prefecture Sumitomo Metal Industries, Ltd. Kashima Works (72) Inventor Kenji Koda 4-5-33 Kitahama, Chuo-ku, Osaka City Sumitomo Gold (72) Inventor Ryo Inoue 4-29F, Minaminakayama 4-chome, Izumi-ku, Sendai-shi (Reference) 2E191 BA02 BB00 BC02

Claims (9)

【特許請求の範囲】[Claims] 【請求項1】 カルシウムアルミネートおよび/または
カルシウムシリケートを含む製鋼工程での生成物の粉末
を、固定剤として用い、重金属を含む廃棄物の安定化処
理を行うことを特徴とする重金属を含む廃棄物の安定化
処理法。
1. A waste containing heavy metals, wherein a powder of a product from a steelmaking process containing calcium aluminate and / or calcium silicate is used as a fixing agent to stabilize a waste containing heavy metals. Stabilization method for objects.
【請求項2】 前記生成物は、製鋼スラグである請求項
1記載の重金属を含む廃棄物の安定化処理法。
2. The method according to claim 1, wherein the product is steelmaking slag.
【請求項3】 前記製鋼スラグは、2次精錬スラグ、溶
銑予備処理スラグおよび転炉スラグの1種または2種以
上の組合せである請求項1または請求項2記載の重金属
を含む廃棄物の安定化処理法。
3. The method according to claim 1, wherein the steelmaking slag is one or a combination of secondary smelting slag, hot metal pretreatment slag, and converter slag. Chemical treatment method.
【請求項4】 前記粉末の平均粒径は150 μm以下であ
る請求項1から請求項3までのいずれか1項に記載の重
金属を含む廃棄物の安定化処理法。
4. The method for stabilizing waste containing a heavy metal according to claim 1, wherein the average particle diameter of the powder is 150 μm or less.
【請求項5】 前記廃棄物は、廃棄物を焼却炉で焼却す
ることにより発生する焼却飛灰、廃棄物を焼却炉で焼却
した際に発生する焼却灰および前記焼却飛灰のうちの少
なくとも一方を溶融炉で溶融処理することにより発生す
る溶融飛灰、または、廃棄物を溶融炉で直接溶融するこ
とにより発生する直接溶融飛灰である請求項1から請求
項4までのいずれか1項に記載の重金属を含む廃棄物の
安定化処理法。
5. The incineration fly ash generated by incinerating the waste in an incinerator, at least one of the incineration ash generated when the waste is incinerated in an incinerator, and the incineration fly ash Is a fly ash generated by melting a slag in a melting furnace, or a direct fly ash generated by directly melting waste in a melting furnace. A method for stabilizing waste containing a heavy metal according to the above.
【請求項6】 前記廃棄物が前記焼却飛灰である場合に
は、当該焼却飛灰100 重量部に対して、前記粉末を10〜
50重量部添加し、前記廃棄物が前記溶融飛灰または前記
直接溶融飛灰である場合には、当該溶融飛灰または当該
直接溶融飛灰100 重量部に対して、前記粉末を30〜100
重量部添加する請求項5記載の重金属を含む廃棄物の安
定化処理法。
6. When the waste is the incinerated fly ash, the powder is added in an amount of 10 to 100 parts by weight of the incinerated fly ash.
When 50 parts by weight are added and the waste is the molten fly ash or the direct molten fly ash, the powder is mixed with 30 to 100 parts by weight based on 100 parts by weight of the molten fly ash or the direct molten fly ash.
The method for stabilizing waste containing a heavy metal according to claim 5, which is added in parts by weight.
【請求項7】 前記安定化処理は、前記焼却飛灰と前記
粉末とを、水の存在の下で60℃以上に加温するか、また
はオートクレーブ処理を行って100 ℃以上に加温加圧す
ることにより、行われる請求項5または請求項6記載の
重金属を含む廃棄物の安定化処理法。
7. The stabilization treatment comprises heating the incinerated fly ash and the powder to 60 ° C. or higher in the presence of water, or performing autoclaving to heat and pressurize the powder to 100 ° C. or higher. The method for stabilizing waste containing a heavy metal according to claim 5 or 6, wherein the method comprises the steps of:
【請求項8】 前記安定化処理は、前記溶融飛灰または
前記直接溶融飛灰と前記粉末とを、水の存在の下でオー
トクレーブ処理または蒸気養生を行うことにより80℃以
上に加温加圧することにより、行われる請求項5または
請求項6記載の重金属を含む廃棄物の安定化処理法。
8. The stabilizing treatment comprises heating and pressurizing the molten fly ash or the direct molten fly ash and the powder to 80 ° C. or higher by performing autoclave treatment or steam curing in the presence of water. The method for stabilizing waste containing a heavy metal according to claim 5 or 6, wherein the method comprises the steps of:
【請求項9】 前記粉末とともに、さらにセメントを固
定剤として用いる請求項1から請求項8までのいずれか
1項に記載の重金属を含む廃棄物の安定化処理法。
9. The method for stabilizing waste containing a heavy metal according to claim 1, further comprising using cement together with the powder as a fixing agent.
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