JP2001115137A - 金属捕集方法 - Google Patents

金属捕集方法

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Abstract

(57)【要約】 【課題】 廃水、ゴミ焼却場からの廃煙、鉱山で生じる
鉱滓、汚泥、汚染された土壌等に含まれる金属を、金属
捕集剤によって捕集除去したり無害化したりする方法は
公知であるが、金属捕集剤として公知の化合物のうちの
特定の化合物を2種以上組み合わせて用いることによ
り、単独で使用した場合からは予測できない程に優れた
金属捕集効果が発現される金属捕集方法を提供する。 【解決手段】 本発明の金属捕集方法は、金属を含む廃
棄物に、チオ尿素、オキシン、ジフェニルカルバジド、
チオグリコール酸、ジメチルグリオキシム、スルファミ
ン酸グアニジンよりなる群から選ばれた2種以上を添加
し、廃棄物中の金属を捕集する方法である。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【発明の属する技術分野】本発明は金属捕集方法に関す
る。
【0002】
【従来の技術】工場廃水、研究所廃水の如き液状廃棄
物、ゴミ焼却場から排出される廃煙の如きガス状廃棄
物、或いはゴミ焼却場で生じる焼却灰、鉱山から排出さ
れる鉱滓、汚水処理場等において使用した処理済みの汚
泥、汚染された土壌の如き固体状廃棄物等の廃棄物中に
含まれる金属、特に人体に有害な水銀、カドミウム、亜
鉛、鉛、銅、クロム等の金属に対しては厳しい規制が設
けられており、廃棄物中に含まれる金属を除去するため
の種々の方法が検討されてきた。
【0003】廃水等の液状廃棄物中に含まれる金属を除
去する従来の方法としては、例えば中和凝集沈殿法、イ
オン浮選法、イオン交換法、電解浮上法、電気透析法、
吸着法、逆浸透法等が知られている。しかしながら、中
和凝集沈殿法では、生成した大量の金属水酸化物スラッ
ジを処理しなければならないという作業上の問題や、廃
棄したスラッジ中から金属が河川、海水中等に再溶出し
て二次公害を引き起こしたり、廃水中の金属濃度を国が
制定する基準値以下にすることが容易でない等の問題が
あり、またイオン浮選法、イオン交換法、電解浮上法、
電気透析法、吸着法、逆浸透法等の場合には、金属の除
去率、操作性、ランニングコスト等に問題があった。
【0004】このため、これらの方法にかわって、金属
捕集剤を用いて廃水中の金属を捕集除去する方法が広く
利用されるようになっている。更に近年、金属捕集剤は
廃水等の液状廃棄物中の金属捕集用としてのみの利用に
限らず、ガス化した金属を含むガス状廃棄物や、金属を
含む固体廃棄物の処理用としても利用されるようになっ
ている。
【0005】上記金属捕集剤としては、例えば本出願人
が先に提案した如き、エチレンジアミン、トリエチレン
テトラミン等のポリアルキレンポリアミンやポリエチレ
ンイミン等のポリアミン類の窒素原子にジチオ酸基やジ
チオ酸塩基が結合した構造の金属捕集剤(特公平5−7
079号、特公平5−7080号等)等が知られてい
る。
【0006】
【発明が解決しようとする課題】金属捕集剤を用いた金
属捕集方法において、金属捕集効果を向上させるため
に、例えば廃水中の金属を捕集する場合には、金属捕集
剤と廃水中の金属との反応性を向上させることはもとよ
り、金属捕集剤と金属とが反応して生成したフロックの
沈殿速度を早めて処理効率を向上させたり、フロックか
ら金属が再溶出しないようにすることが必要とされてい
る。また金属捕集剤により固体状廃棄物中の金属を固定
化し、固体状廃棄物中から金属が溶出しないように処理
する場合には、処理後の固体状廃棄物が酸性雨等に晒さ
れても、金属捕集剤で捕集された金属が溶出しないよう
にすることが必要とされている。更に、酸を含む低pH
の廃水、ガス状廃棄物や固体状廃棄物中に酸性物質が多
量に含まれる場合であっても、確実に金属を捕集したり
固定化できることが必要となる。
【0007】本発明者等は上記の点について種々研究を
行った結果、金属捕集剤としては公知の化合物のうち
の、特定の化合物を2種以上組み合わせて用いることに
より、単独の金属捕集剤からは予測できない程の優れた
金属捕集効果が得られ、低pH領域や酸性物質存在下に
おいても金属捕集能の低下を招くことがなく、また金属
の除去限界及び固定化能が更に向上でき、特にクロム等
の3価の金属に対して優れた効果が発現されることを見
出し、本発明を完成するに至った。
【0008】
【課題を解決するための手段】即ち本発明の金属捕集方
法は、金属を含む廃棄物に、チオ尿素、オキシン、ジフ
ェニルカルバジド、チオグリコール酸、ジメチルグリオ
キシム、スルファミン酸グアニジンよりなる群から選ば
れた2種以上を添加し、廃棄物中の金属を捕集すること
を特徴とする。
【0009】
【発明の実施の形態】本発明において金属捕集剤とし
て、チオ尿素、オキシン、ジフェニルカルバジド、チオ
グリコール酸、ジメチルグリオキシム、スルファミン酸
グアニジンよりなる群から選ばれた2種以上を組み合わ
せて用いる。これらの化合物はいずれも金属捕集作用を
有することが知られているが、2種以上を組み合わせて
用いることにより、これらを単独で使用した場合からは
予測できない程の金属捕集効果の向上を図ることができ
る。
【0010】本発明方法においては上記化合物の2種以
上を任意に組み合わせて使用することができるが、好ま
しい組み合わせは、チオ尿素とジフェニルカルバジド、
チオグリコール酸とスルファミン酸グアニジン、チオ尿
素とオキシン、ジフェニルカルバジドとジメチルグリオ
キシムである。特にチオ尿素とジフェニルカルバジド、
ジフェニルカルバジドとジメチルグリオキシムの組み合
わせが好ましく、これらの組み合わせの場合、チオ尿
素:ジフェニルカルバジド=40〜60重量%:60〜
40重量%、ジフェニルカルバジドとジメチルグリオキ
シム=40〜60重量%:60〜40重量%で組み合わ
せることが好ましい。
【0011】本発明方法において、上記した金属捕集剤
の他に、従来から使用されている他の金属捕集剤を併用
することができる。このような従来公知の金属捕集剤と
して一般的なものは、ジチオカルバミン酸型の金属捕集
剤である。従来公知のジチオカルバミン酸型金属捕集剤
等を混合して用いる場合、本発明方法で用いる上記した
金属捕集剤の使用量が、全金属捕集剤の使用量の50重
量%以上となるようにすることが好ましい。また本発明
方法の実施に際し、トリメルカプトトリアジン又はその
塩類、一硫化ナトリウム、硫化水素ナトリウム、二硫化
ナトリウム、三硫化ナトリウム、四硫化ナトリウム、五
硫化ナトリウム等のポリ硫化ナトリウム等と併用するこ
とができ、これらを併用すると更に金属捕集効率を高め
ることができる。中でも硫化水素ナトリウム、ポリ硫化
ナトリウムとの併用が好ましい。
【0012】本発明の金属捕集方法が対象とする廃棄物
としては、例えば、工場廃水、研究所廃水のような、金
属を含む液状廃棄物、ゴミ焼却場から排出される廃煙の
ような、ガス化した金属を含むガス状廃棄物、ゴミ焼却
場で生じる焼却灰(EP灰、サイクロン灰、バグフィル
ター灰等)、鉱滓、汚泥、土壌等のような、金属を含有
する固体状廃棄物が挙げられる。
【0013】液状廃棄物の処理法としては、金属捕集剤
を水等に溶解させて液状廃棄物に添加し、液状廃棄物中
に含まれる金属と金属捕集剤とが反応して生成したフロ
ックを分離除去した後、液状廃棄物を放流する等の方法
が採用される。またガス状廃棄物の処理には、金属捕集
剤の水溶液等をガス状廃棄物に噴霧し、ガス状廃棄物の
中に含まれるガス化した金属を捕集剤によって捕集して
分離除去した後、ガス状廃棄物を放出する等の方法が挙
げられる。また固体状廃棄物の処理法としては、固体廃
棄物に金属捕集剤を添加して金属捕集剤と固体廃棄物中
の金属と反応させて金属が固体廃棄物中から溶出しない
ように固定化した後、固体廃棄物をコンクリート等で固
めて最終処分する等の方法が挙げられる。
【0014】本発明方法によれば、pHが5程度以下の
低pHの廃水であっても、確実に金属を捕集することが
できる。また、酸性物質を含むガス状廃棄物や固体状廃
棄物に対しても、金属捕集能、金属固定化能が低下する
虞れがない。ガス状廃棄物や固体状廃棄物の場合、廃ガ
スを水中に通過させて洗浄した洗浄水のpHや、固体状
廃棄物を水中に投入して洗浄した洗浄水のpH(溶出p
H)が5程度以下となるような量の酸性物質を含有する
場合でも、有効に処理することができる。
【0015】
【実施例】以下、実施例を挙げて本発明を更に詳細に説
明する。尚、以下の実施例、比較例において使用した金
属捕集剤は以下の通りである。
【0016】金属捕集剤a:チオ尿素とジフェニルカ
ルバジドとを重量比で55:45で混合した混合物。 金属捕集剤b:チオグリコール酸とスルファミン酸グ
アニジンとを重量比で20:80で混合した混合物。 金属捕集剤c:チオ尿素とオキシンとを重量比で7
0:30で混合した混合物。 金属捕集剤d:ジフェニルカルバジドとジメチルグリ
オキシムとを重量比で45:55で混合した混合物。
【0017】金属捕集剤e:チオ尿素 金属捕集剤f:オキシン 金属捕集剤g:ジフェニルカルバジド 金属捕集剤h:ジメチルジチオカルバミン酸ナトリウ
【0018】実施例1〜4、比較例1〜4 水銀0.5mg/リットル、亜鉛20mg/リットル、
カドミウム4mg/リットルを含有する廃水(pH=
3.8)を、表1に示す金属捕集剤を用いて処理した。
金属捕集剤は廃水1リットル当たり500mgを添加撹
拌した後、10分間静置して生成したフロックを分離除
去し、廃水中の残存金属濃度を原子吸光分析法により測
定した。結果を表1に示す。
【0019】
【表1】
【0020】実施例5〜8、比較例5〜8 鉛437mg/kg、亜鉛3150mg/kg、カドミ
ウム121mg/kg、クロム8750mg/kgを含
有する鉱滓(溶出pH=4.6)を、表2に示す金属捕
集剤を用いて処理した。処理法としては鉱滓100g当
たりに対し、金属捕集剤の水溶液(もしくは水分散液)
を固型分の添加量が6gとなるように鉱滓表面に噴霧混
練し、100分間放置した後、環境庁告示13号試験法
により、鉱滓からの金属溶出量を測定した。結果を表2
に示す。
【0021】
【表2】
【0022】実施例9〜12、比較例9〜12 水銀1.2mg/kg、鉛3650mg/kg、カドミ
ウム37mg/kgを含む、ゴミ焼却場から得た飛灰
(EP灰:溶出pH=3.5)100g当たりに対し、
表3に示す金属捕集剤の水溶液(もしくは水分散液)を
固型分の添加量が4gとなるように添加し、20分間混
練し60分間放置した後、環境庁告示13号試験法によ
り、飛灰からの金属溶出量を測定した。結果を表3に示
す。
【0023】
【表3】
【0024】実施例13〜16、比較例13〜16 鉛1820mg/kg、水銀15mg/kg、クロム3
240mg/kg、亜鉛4480mg/kg、カドミウ
ム174mg/kgを含有する汚泥(含水率85%)2
50gの表面に、表4に示す金属捕集剤水溶液(もしく
は水分散液)を固型分の添加量が2.5gとなるように
吹き付け、120分間放置した。放置後の汚泥からの金
属溶出量を環境庁告示13号試験法により測定した。結
果を表4に示す。
【0025】
【表4】
【0026】実施例17〜20、比較例17〜20 水銀1.5mg/Nm3 、カドミウム0.8mg/Nm
3 、ダスト0.8mg/Nm3 を含む排煙(15000
Nm3/時間、溶出pH=4.5)に、表5に示す金属
捕集剤の水溶液(もしくは水分散液)を50mg/時間
(固型分として)の割合で煙路中に噴霧し、バグフィル
ターにて捕集した。バグフィルター通過後の排煙中の金
属濃度を測定した。またバグフィルターにより分離した
飛灰からの金属溶出量を、環境庁告示13号試験法によ
り測定した。これらの結果を表5に示す。
【0027】
【表5】
【0028】
【発明の効果】以上説明したように本発明の金属捕集方
法は、特定の金属捕集剤の2種以上を組み合わせて廃棄
物に添加する方法を採用したことにより、低pHにおい
ても金属捕集能や金属固定化能が低下する虞れがないと
ともに、これらの金属捕集剤を単独で用いた場合に比べ
て、金属の除去下限及び固定化能が更に向上し、特に3
価の金属に対する除去能、固定化能が向上される。また
固体状廃棄物中の金属を固定化した場合には、固体状廃
棄物が酸性雨等に晒された場合でも、固体状廃棄物中か
らの金属溶出が抑えられる等、本発明方法において金属
捕集剤として用いる個々の化合物を単独で用いた場合か
らは予測できない優れた金属捕集効果を発現する。
───────────────────────────────────────────────────── 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) B09B 3/00 C02F 1/62 Z 4K001 B09C 1/02 11/00 C 1/08 C22B 7/00 G C02F 1/62 7/02 B 7/04 B B01D 53/34 ZAB 11/00 136Z // C22B 3/24 B09B 3/00 304H 7/00 304G 7/02 304A 7/04 304K C22B 3/00 L (72)発明者 柄目 正喜 東京都葛飾区堀切4丁目66番1号 ミヨシ 油脂株式会社内 (72)発明者 清水 剛 東京都葛飾区堀切4丁目66番1号 ミヨシ 油脂株式会社内 (72)発明者 守屋 雅文 東京都葛飾区堀切4丁目66番1号 ミヨシ 油脂株式会社内 Fターム(参考) 2E191 BB00 BB01 BC02 BC05 BD00 BD01 4D002 AA28 AA29 AA31 AB01 AC04 BA14 BA16 BA20 CA01 DA34 DA57 DA70 HA01 4D004 AA36 AA41 AA43 AA46 AB03 CA15 CA45 CC13 CC15 4D038 AA08 AB65 AB68 AB69 AB71 AB73 AB74 AB86 4D059 AA11 AA12 AA13 AA14 AA15 DB02 DB40 4K001 AA06 AA08 AA09 AA14 AA20 AA30 BA12 BA14 BA21 CA05 DB22

Claims (1)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 金属を含む廃棄物に、チオ尿素、オキシ
    ン、ジフェニルカルバジド、チオグリコール酸、ジメチ
    ルグリオキシム、スルファミン酸グアニジンよりなる群
    から選ばれた2種以上を添加し、廃棄物中の金属を捕集
    することを特徴とする金属捕集方法。
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