JP2001009418A

JP2001009418A - 重金属含有燃焼灰の処理方法

Info

Publication number: JP2001009418A
Application number: JP11185815A
Authority: JP
Inventors: Takeshi Hirano; 剛平野
Original assignee: Idemitsu Kosan Co Ltd
Current assignee: Idemitsu Kosan Co Ltd
Priority date: 1999-06-30
Filing date: 1999-06-30
Publication date: 2001-01-16

Abstract

(57)【要約】【課題】簡便な方法で、効率的に重金属含有燃焼
灰から有害重金属の溶出を防止することができる重金属
含有燃焼灰の処理方法を提供する。【解決手段】（ａ）重金属含有燃焼灰１００重量部に
対して、（ｂ）生石灰及び／又は消石灰０．１〜２０重
量部及び（ｃ）水１０〜１００重量部を添加して混合す
る重金属含有燃焼灰の処理方法である。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、重金属含有燃焼灰
中の６価クロム、砒素、セレン、カドミウム、鉛などの
重金属を安定化し、溶出を防止するための処理方法に関
する。

【０００２】

【従来の技術】近年、石炭微粉炭燃焼灰、石炭流動層燃
焼灰等の燃焼灰の発生量は増加の一途にあり、このため
燃焼灰の有効利用が叫ばれている。しかるに、その燃焼
灰中には、６価クロム，砒素，セレン，カドミウム，鉛
等の有害な重金属が濃縮されており、燃焼灰の利用にあ
たり、それらの重金属が土壌環境基準や埋立基準を超え
て溶出するため、燃焼灰利用推進に大きな障害となって
いる。このため、簡便な方法で燃焼灰からの有害重金属
の溶出を防止する方策が望まれている。

【０００３】従来、各種セメントを用いて固化する方法
が提案されているが、重金属の固定化と燃焼灰の固形化
を同時に行えるメリットはあるが、燃焼灰の種類によっ
ては多量の添加が必要であり、また溶出量が基準値以下
にならない場合がある。さらに、施工法によっては溶出
量の低減効果が小さく、かつ長期間経ると溶出してくる
という問題があった。

【０００４】また、鉱酸により処理する方法が提案され
ているが（特開平５−３０９３５６号公報など）、酸を
用いた溶出作業が煩雑であるばかりでなく、焼却灰の固
定化を別個に行わなければならないという不都合があっ
た。

【０００５】

【発明が解決しようとする課題】本発明は、上記観点か
らなされたもので、簡便な方法で、効率的に重金属含有
燃焼灰から有害重金属の溶出を防止することができる重
金属含有燃焼灰の処理方法を提供する。

【０００６】

【課題を解決するための手段】本発明者は鋭意研究を重
ねた結果、燃焼灰に生石灰及び／又は消石灰、及び水を
添加し、混合することにより、本発明の目的を効果的に
達成しうることを見出し本発明を完成させたものであ
る。すなわち、本発明は、（ａ）重金属含有燃焼灰１０
０重量部に対して、（ｂ）生石灰及び／又は消石灰０．
１〜２０重量部及び（ｃ）水１０〜１００重量部を添加
して混合することを特徴とする重金属含有燃焼灰の処理
方法である。

【０００７】

【発明の実施の形態】以下に、本発明を詳細に説明す
る。先ず、（ａ）成分の重金属含有燃焼灰とは、クロ
ム，砒素，セレン，カドミウム，鉛，銅，水銀等の重金
属を含有した、石炭微粉炭燃焼灰，石炭流動層燃焼灰，
廃棄物固形化燃料（ＲＤＦ）燃焼灰，生ゴミ燃焼灰等の
燃焼灰をいう。

【０００８】（ｂ）成分としては、生石灰、消石灰、及
びそれらを含む天然物や調合物（生石灰を含む燃焼灰な
ど）から選ばれる少なくとも一種を使用することができ
る。（ｂ）成分の添加量は（ａ）成分（乾燥状態）１０
０重量部に対して、０．１〜２０重量部の範囲である。
好ましくは０．１〜１０重量部、より好ましくは０．１
〜３重量部の範囲である。量が少なすぎると、重金属の
溶出防止効果は生じないし、多すぎると、量に見合った
効果が生じないので好ましくない。

【０００９】（ｃ）成分の水としては、河川水、湖沼
水、水道水、イオン交換水のいずれも使用することがで
きる。その添加量は（ａ）成分（乾燥状態）１００重量
部に対して、１０〜１００重量部の範囲である。好まし
くは１５〜６０重量部の範囲である。量が少なすぎる
と、水が行きわたらないため（ａ）成分と（ｂ）成分と
の反応が不均一となり、多すぎると、さらさらのスラリ
ーになり施工上好ましくない。

【００１０】上記の割合で、（ａ）成分に、（ｂ）成分
と（ｃ）成分を添加し、混合する。添加方法について
は、特に限定されないが、（ｂ）成分を（ｃ）成分の水
に加えて水溶液又は懸濁液とし、（ａ）成分に添加する
方が、工程が簡略化され好ましい。混合方法は、特に限
定されないが、モルタルミキサー、コンクリートミキサ
ー等のミキサーを好適に使用することができる。混合時
の温度については、（ｃ）成分の水が凍らない温度であ
れば特に限定されない。混合時間は、通常３分以内であ
る。

【００１１】本発明においては、（ａ）成分に、
（ｂ），（ｃ）成分の他に、本発明の目的を阻害しない
範囲で各種セメント，排脱石膏、高炉スラグなどを添加
しても差し支えない。上記の如く処理された燃焼灰は、
そのまま埋め立てに使用してもよいし、スラリー施工、
締固め施工などにより固化し、道路路盤材，路床材等の
土木材料や建築用構造材料などに有効に供することがで
きる。

【００１２】

【実施例】以下に、実施例により本発明を更に具体的に
説明するが、本発明はこれらの例によってなんら制限さ
れるものではない。実施例１〜５及び比較例１〜３〔実施例１〕生石灰１５ｇをイオン交換水５１０ｇに加
えて懸濁液にし、燃焼灰Ａ１ｋｇに加え、１分間モルタ
ルミキサーでかき混ぜてスラリー成形物を得た。そのま
ま、チャック付ビニール袋に入れ、７日間、湿度９９％
以上、温度２０℃の恒温・恒湿室にて養生した。これを
土壌環境基準勧告２５号に定める溶出試験法にて溶出さ
せたところ、イオン交換水のみを加えた場合に比べて、
６価クロム量が９分の１の０．０１４ｍｇ／リットル
に、砒素量が１１分の１の０．００１ｍｇ／リットル
に、また、セレン量が９．５分の１の０．００２ｍｇ／
リットルに激減した。また、カドミウム、鉛ともに不検
出で、いずれも土壌環境基準値未満であった。結果を第
１表に示す。

【００１３】〔比較例１〕実施例１において、生石灰の
水懸濁液の代わりに高炉セメントＢ種６０ｇ加えて、７
日間養生したところ、６価クロム量が１／４．９の０．
０２６ｍｇ／リットルに、砒素量が５．５分の１の０．
００２ｍｇ／リットルに、また、セレン量が２．４分の
１の０．００８ｍｇ／リットルになった。また、カドミ
ウム、鉛はともに不検出であった。このことから、生石
灰１５ｇを加える方が高炉セメントＢ種６０ｇ加える方
より、溶出防止効果が単位添加重量あたり、６価クロム
の場合が７．４倍、砒素の場合が８倍、セレンの場合が
１６倍になっていることがわかる。結果を第１表に示
す。

【００１４】

【表１】

【００１５】〔実施例２〕実施例１において、１８０日
間養生後、溶出試験したところ、イオン交換水のみを加
えたものに比べて、６価クロム量が６．８分の１の０．
０３０ｍｇ／リットルに、セレン量が１．８分の１の
０．００４ｍｇ／リットルになった。また、砒素、カド
ミウム、鉛ともに不検出で、いずれも土壌環境基準値未
満であった。結果を第２表に示す。

【００１６】

【表２】

【００１７】〔実施例３〕生石灰１５ｇをイオン交換水
２５５ｇに加えて懸濁液にし、燃焼灰Ａ１ｋｇに加え、
３分間モルタルミキサーでかき混ぜた。この１／３の量
を直径１０ｃｍ、高さ１２．４ｃｍの金型に入れ、直径
５ｃｍ、重さ２ｋｇのランマーで３０ｃｍの高さから２
５回均等に突き固めた。これに１／３の量追加し、同様
に突き固め、残りの１／３の量追加し同様に突き固め
た。得られた締固め成形物を脱形し、ビニール袋に密封
後、７日間、湿度９９％以上、温度２０℃の恒温・恒湿
室にて養生した。これを実施例１と同様に溶出試験した
ところ、イオン交換水のみを加えた場合に比べて、６価
クロム量が４．９分の１の０．０２６ｍｇ／リットル
に、砒素量が４．５分の１の０．００２ｍｇ／リットル
に、また、セレン量が５．３分の１の０．００７ｍｇ／
リットルに激減した。また、カドミウム、鉛ともに不検
出で、いずれも土壌環境基準値以下であった。結果を第
３表に示す。

【００１８】〔比較例２〕実施例３において、生石灰の
水懸濁液の代わりに高炉セメントＢ種６０ｇを燃焼灰Ａ
１ｋｇに加え、１分間かき混ぜた後、イオン交換水２５
５ｇ加えて更に３分間かき混ぜ、同様に突き固め、７日
間養生した後、溶出試験を行った。その結果、６価のク
ロム溶出量が、イオン交換水のみを加えた場合に比べ
て、１．８分の１の０．０７２ｍｇ／リットルになっ
た。このことから、生石灰１５ｇを加える方が高炉セメ
ントＢ種６０ｇ加える方より、溶出防止効果が単位添加
重量あたり、１１倍になっていることがわかる。なお、
高炉セメントＢ種の場合、土壌環境基準値をクリアして
いなかった。結果を第３表に示す。

【００１９】〔実施例４〕高炉セメントＢ種を燃焼灰Ａ
１ｋｇに加え、１分間モルタルミキサーでかき混ぜた。
さらに、生石灰１５ｇをイオン交換水２５５ｇに懸濁さ
せた溶液を加え３分間かき混ぜた。この３分の１の量を
直径１０ｃｍ、高さ１２．４ｃｍの金型に入れ、直径５
ｃｍ、重さ２ｋｇのランマーで３０ｃｍの高さから２５
回均等に突き固めた。これに３分の１の量追加し、同様
に突き固め、残りの３分の１の量追加し同様に突き固め
た。得られた締固め成形物を脱形し、ビニール袋に密封
後、７日間、湿度９９％以上、温度２０℃の恒温・恒湿
室にて養生した。これを実施例１と同様に溶出試験した
ところ、高炉セメントＢ種のみを加えた場合に比べて、
６価クロム量が３．６分の１の０．０２０ｍｇ／リット
ルになった。この溶出量は土壌環境基準値未満であっ
た。結果を第３表に示す。

【００２０】

【表３】

【００２１】〔実施例５〕実施例３において、燃焼灰Ａ
を燃焼灰Ｂに変えて、同様な実験を行った。その結果、
イオン交換水のみを加えた場合に比べて、６価クロム量
が６．５分の１の０．０４２ｍｇ／リットルに激減し
た。結果を第４表に示す。〔比較例３〕比較例２において、燃焼灰Ａを燃焼灰Ｂに
変えて、同様な実験を行った。その結果、イオン交換水
のみを加えた場合に比べて、６価クロム量が２．６分の
１の０．１０３ｍｇ／リットルになった。このことか
ら、燃焼灰Ｂにおいては、生石灰１５ｇを加える方が高
炉セメントＢ種６０ｇ加える方より、溶出防止効果が単
位添加重量あたり、１０倍になっていることがわかる。
また、この場合も高炉セメントＢ種では土壌環境基準値
をクリアしていなかった。結果を第４表に示す。

【００２２】

【表４】

【００２３】

【発明の効果】本発明によれば、重金属含有燃焼灰中の
重金属を効率的に固定することによって溶出を防ぐこと
ができ、道路路盤材，路床材等の土木材料や建築用構造
材料などとして好適に利用できる。

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】（ａ）重金属含有燃焼灰１００重量部に
対して、（ｂ）生石灰及び／又は消石灰０．１〜２０重
量部及び（ｃ）水１０〜１００重量部を添加して混合す
ることを特徴とする重金属含有燃焼灰の処理方法。