JP2003001232A - 飛灰中の重金属の固定化処理 - Google Patents
飛灰中の重金属の固定化処理Info
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Abstract
(57)【要約】
【課題】 高価なキレート薬剤を使用せず、飛灰を含む
液のｐＨ範囲に関係なく処理可能であり、安全な作業
で、焼却飛灰および溶融飛灰中の重金属を固定すること
ができる、飛灰中の重金属固定化処理方法を提供する。 【解決手段】 炉から排出される飛灰に珪素質物質と水
を加えて全体を混練し、得られた混練物を常圧下で１０
０〜３００℃の加熱雰囲気下で養生する。好ましい珪素
質物質は、二酸化珪素、または二酸化珪素を５０〜１０
０重量％を含む鉱物、または二酸化珪素を５０〜１００
重量％を含む廃棄物である。飛灰中に含まれるカルシウ
ムと珪素のモル比を、Ｃａ／Ｓｉ＝０．２〜２とする。
養生を二段階に分け、一次養生を常温〜１００℃未満の
温度で０〜８時間、二次養生を１００〜３００℃の温度
で３０分から１０時間行う。珪素質物質がは好ましくは
粒度５０〜５００メッシュの粒状物である
液のｐＨ範囲に関係なく処理可能であり、安全な作業
で、焼却飛灰および溶融飛灰中の重金属を固定すること
ができる、飛灰中の重金属固定化処理方法を提供する。 【解決手段】 炉から排出される飛灰に珪素質物質と水
を加えて全体を混練し、得られた混練物を常圧下で１０
０〜３００℃の加熱雰囲気下で養生する。好ましい珪素
質物質は、二酸化珪素、または二酸化珪素を５０〜１０
０重量％を含む鉱物、または二酸化珪素を５０〜１００
重量％を含む廃棄物である。飛灰中に含まれるカルシウ
ムと珪素のモル比を、Ｃａ／Ｓｉ＝０．２〜２とする。
養生を二段階に分け、一次養生を常温〜１００℃未満の
温度で０〜８時間、二次養生を１００〜３００℃の温度
で３０分から１０時間行う。珪素質物質がは好ましくは
粒度５０〜５００メッシュの粒状物である
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は、焼却炉または灰溶
融炉から排出される飛灰中の重金属を固定化処理する方
法である。
融炉から排出される飛灰中の重金属を固定化処理する方
法である。
【０００２】
【従来の技術】従来、飛灰中の重金属の固定化には、専
用の固定薬剤またはキレート薬剤が広く用いられてい
た。しかし、薬剤およびキレート剤は、飛灰と同薬剤を
含む液が適当なｐＨ範囲にないと性能を発揮しないた
め、飛灰中の重金属を確実に固定化処理するためには、
上記液のｐＨを調節する作業が必要であった。また、飛
灰中の重金属が多い場合、多量に薬剤が必要でありコス
ト高を招く問題があった。
用の固定薬剤またはキレート薬剤が広く用いられてい
た。しかし、薬剤およびキレート剤は、飛灰と同薬剤を
含む液が適当なｐＨ範囲にないと性能を発揮しないた
め、飛灰中の重金属を確実に固定化処理するためには、
上記液のｐＨを調節する作業が必要であった。また、飛
灰中の重金属が多い場合、多量に薬剤が必要でありコス
ト高を招く問題があった。
【０００３】特開平９−１０８６４６号公報には、廃棄
物に水ガラスと粉体状二酸化珪素と水を混練し、その後
この混練物を養生する廃棄物の処理方法が記載されてい
る。しかし、その養生温度は４０〜１００℃であり、そ
のため処理灰の鉛溶出量をその埋立基準値である０．３
ｍｇ／ｌ以下に抑えることができなかった。
物に水ガラスと粉体状二酸化珪素と水を混練し、その後
この混練物を養生する廃棄物の処理方法が記載されてい
る。しかし、その養生温度は４０〜１００℃であり、そ
のため処理灰の鉛溶出量をその埋立基準値である０．３
ｍｇ／ｌ以下に抑えることができなかった。
【０００４】また、特開２００１−９４１３号公報に
は、廃棄物や飛灰と石灰源材の混練物を２０〜６０℃で
前養生し、オートクレーブを使用して６０〜２５０℃で
これを水熱処理する処理方法が記載されている。しか
し、この方法では、危険な圧力容器であるオートクレー
ブを使用するので、作業の安全性に問題があった。
は、廃棄物や飛灰と石灰源材の混練物を２０〜６０℃で
前養生し、オートクレーブを使用して６０〜２５０℃で
これを水熱処理する処理方法が記載されている。しか
し、この方法では、危険な圧力容器であるオートクレー
ブを使用するので、作業の安全性に問題があった。
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】本発明は、上記の点に
鑑み、高価なキレート薬剤を使用せず、飛灰を含む液の
ｐＨ範囲に関係なく処理可能であり、安全な作業で、焼
却飛灰および溶融飛灰中の重金属を固定することができ
る、飛灰中の重金属固定化処理方法を提供することを目
的とする。
鑑み、高価なキレート薬剤を使用せず、飛灰を含む液の
ｐＨ範囲に関係なく処理可能であり、安全な作業で、焼
却飛灰および溶融飛灰中の重金属を固定することができ
る、飛灰中の重金属固定化処理方法を提供することを目
的とする。
【０００６】
【課題を解決するための手段】この発明による飛灰中の
重金属固定化処理方法は、上記の目的を達成すべく工夫
されたものであって、炉から排出される飛灰に珪素質物
質と水を加えて全体を混練し、得られた混練物を常圧下
で１００〜３００℃、好ましくは１００℃〜２００℃の
加熱雰囲気下で養生することを特徴とする方法である。
重金属固定化処理方法は、上記の目的を達成すべく工夫
されたものであって、炉から排出される飛灰に珪素質物
質と水を加えて全体を混練し、得られた混練物を常圧下
で１００〜３００℃、好ましくは１００℃〜２００℃の
加熱雰囲気下で養生することを特徴とする方法である。
【０００７】本発明方法で用いる珪素質物質は、例え
ば、二酸化珪素、または二酸化珪素を５０〜１００重量
％を含む鉱物、または二酸化珪素を５０〜１００重量％
を含む廃棄物である。二酸化珪素を５０〜１００重量％
を含む鉱物としては、珪砂、ケイソウ土、活性白土、酸
性白土、カオリン、ベントナイト、パーラメントが例示
される。これらはいずれも安価に入手できる珪酸質鉱物
である。二酸化珪素を５０〜１００重量％を含む廃棄物
としては、石炭灰、廃ガラス砂のような廃棄物が例示さ
れる。
ば、二酸化珪素、または二酸化珪素を５０〜１００重量
％を含む鉱物、または二酸化珪素を５０〜１００重量％
を含む廃棄物である。二酸化珪素を５０〜１００重量％
を含む鉱物としては、珪砂、ケイソウ土、活性白土、酸
性白土、カオリン、ベントナイト、パーラメントが例示
される。これらはいずれも安価に入手できる珪酸質鉱物
である。二酸化珪素を５０〜１００重量％を含む廃棄物
としては、石炭灰、廃ガラス砂のような廃棄物が例示さ
れる。
【０００８】通常、焼却炉または灰溶融炉から排出され
る飛灰中にはカルシウムが含まれている。飛灰中のカル
シウムと珪素のモル比は、Ｃａ／Ｓｉ＝０．２〜２とす
るのが好ましい。飛灰中のカルシウムと珪素および水と
が良く反応するように、飛灰と珪素質物質と水の混練物
を加熱処理の前に１００℃以下で１〜２時間程度放置す
るのが好ましい。次いで飛灰と珪素質物質と水の混練物
を加熱処理することにより、カルシウム、珪素、水から
なる結晶構造が生成され、重金属が結晶中に取り込ま
れ、重金属の溶出量が減少する。
る飛灰中にはカルシウムが含まれている。飛灰中のカル
シウムと珪素のモル比は、Ｃａ／Ｓｉ＝０．２〜２とす
るのが好ましい。飛灰中のカルシウムと珪素および水と
が良く反応するように、飛灰と珪素質物質と水の混練物
を加熱処理の前に１００℃以下で１〜２時間程度放置す
るのが好ましい。次いで飛灰と珪素質物質と水の混練物
を加熱処理することにより、カルシウム、珪素、水から
なる結晶構造が生成され、重金属が結晶中に取り込ま
れ、重金属の溶出量が減少する。
【０００９】養生を二段階に分け、一次養生を常温〜１
００℃未満の温度で０〜８時間、二次養生を１００℃〜
３００℃の温度で３０分から１０時間行うのが好まし
い。養生を二段階に分けることにより、１００℃以上の
高温雰囲気下でカルシウムおよび珪素分が水に溶け水和
反応が起こる前に水分が蒸発してしまうのを防ぐことが
できる。
００℃未満の温度で０〜８時間、二次養生を１００℃〜
３００℃の温度で３０分から１０時間行うのが好まし
い。養生を二段階に分けることにより、１００℃以上の
高温雰囲気下でカルシウムおよび珪素分が水に溶け水和
反応が起こる前に水分が蒸発してしまうのを防ぐことが
できる。
【００１０】珪素質物質としては、粒度５０〜５００メ
ッシュの粒状物が好ましい。
ッシュの粒状物が好ましい。
【００１１】「廃棄物の処理および清掃に関する法律」
では、金属等の溶出試験を行い、得られた溶出濃度結果
で処理効果を評価することになっている。産業廃棄物中
の金属等の検定方法（昭和４８年２月１７日、環境庁告
示１３）による溶出試験を行ったところ、本発明方法で
処理した飛灰の鉛溶出量は、埋立基準値である０．３ｍ
ｇ／ｌ以下であった。
では、金属等の溶出試験を行い、得られた溶出濃度結果
で処理効果を評価することになっている。産業廃棄物中
の金属等の検定方法（昭和４８年２月１７日、環境庁告
示１３）による溶出試験を行ったところ、本発明方法で
処理した飛灰の鉛溶出量は、埋立基準値である０．３ｍ
ｇ／ｌ以下であった。
【００１２】
【発明の実施の形態】つぎに、本発明を実施例により具
体的に説明する。
体的に説明する。
【００１３】実施例１
同一の溶融炉から排出された飛灰で採取日の異なる試料
１〜８に、それぞれ、市販の二酸化珪素（特級試薬、粒
度４００メッシュ）を飛灰１００重量部に対し５０〜６
０重量部加え、飛灰中に含まれるカルシウムと珪素のモ
ル比が、Ｃａ／Ｓｉ＝１となるように調整した。次に、
これに水を飛灰１００重量部に対し５０重量部加え、全
体をよく混練した。この混練物を４５℃で２時間一次養
生し、次いで１３０℃で８時間二次養生した。
１〜８に、それぞれ、市販の二酸化珪素（特級試薬、粒
度４００メッシュ）を飛灰１００重量部に対し５０〜６
０重量部加え、飛灰中に含まれるカルシウムと珪素のモ
ル比が、Ｃａ／Ｓｉ＝１となるように調整した。次に、
これに水を飛灰１００重量部に対し５０重量部加え、全
体をよく混練した。この混練物を４５℃で２時間一次養
生し、次いで１３０℃で８時間二次養生した。
【００１４】こうして、固定化処理した混練物に対し、
産業廃棄物に含まれる金属等の検定方法（昭和４８年２
月１７日、環境庁告示１３）に従って溶出試験を行っ
た。この試験結果を表１に示す。
産業廃棄物に含まれる金属等の検定方法（昭和４８年２
月１７日、環境庁告示１３）に従って溶出試験を行っ
た。この試験結果を表１に示す。
【００１５】
【表１】
【００１６】表１から分かるように、いずれの試料から
得られた混練物においても、鉛の溶出量は埋立基準値で
ある０．３ｍｇ／ｌ以下であった。表１には上記試験に
おける溶出液のｐＨ値も示した。これから分かるよう
に、溶出液のｐＨ範囲に関係なく飛灰処理が可能であ
る。
得られた混練物においても、鉛の溶出量は埋立基準値で
ある０．３ｍｇ／ｌ以下であった。表１には上記試験に
おける溶出液のｐＨ値も示した。これから分かるよう
に、溶出液のｐＨ範囲に関係なく飛灰処理が可能であ
る。
【００１７】比較例１
試料１〜８をそのまま上記溶出試験に付した。この試験
結果を表１に示す。
結果を表１に示す。
【００１８】実施例２
表２に示すように、二酸化珪素（特級試薬、粒度４００
メッシュ）の添加量を飛灰１００重量部に対し２〜１１
０重量部とし、飛灰中に含まれるカルシウムと珪素のモ
ル比を、Ｃａ／Ｓｉ＝０．３〜４．０とした以外は、実
施例１と同様の操作を行った。溶出試験結果を図１に示
す。
メッシュ）の添加量を飛灰１００重量部に対し２〜１１
０重量部とし、飛灰中に含まれるカルシウムと珪素のモ
ル比を、Ｃａ／Ｓｉ＝０．３〜４．０とした以外は、実
施例１と同様の操作を行った。溶出試験結果を図１に示
す。
【００１９】
【表２】
【００２０】図１から分かるように、Ｃａ／Ｓｉモル比
が小さいほど鉛の溶出量は少なくなり、特にＣａ／Ｓｉ
モル比１．３以下では鉛の溶出量はいずれも埋立基準値
である０．３ｍｇ／ｌ以下であった。
が小さいほど鉛の溶出量は少なくなり、特にＣａ／Ｓｉ
モル比１．３以下では鉛の溶出量はいずれも埋立基準値
である０．３ｍｇ／ｌ以下であった。
【００２１】実施例３
灰溶融炉から排出された飛灰に活性白土を飛灰１００重
量部に対し４５重量部加え、飛灰中に含まれるカルシウ
ムと珪素のモル比が、Ｃａ／Ｓｉ＝１となるように調整
した。次に、これに水を飛灰１００重量部に対し５０重
量部加え、全体をよく混練した。この混練物を１３０℃
で８時間養生した。
量部に対し４５重量部加え、飛灰中に含まれるカルシウ
ムと珪素のモル比が、Ｃａ／Ｓｉ＝１となるように調整
した。次に、これに水を飛灰１００重量部に対し５０重
量部加え、全体をよく混練した。この混練物を１３０℃
で８時間養生した。
【００２２】こうして、固定化処理した混練物に対し、
産業廃棄物に含まれる金属等の検定方法（昭和４８年２
月１７日、環境庁告示１３）に従って溶出試験を行っ
た。この結果、鉛の溶出量は０．０５ｍｇ／ｌ以下であ
って、埋立基準値である０．３ｍｇ／ｌを大きく下回っ
た。また、上記試験における溶出液のｐＨは９．８であ
った。
産業廃棄物に含まれる金属等の検定方法（昭和４８年２
月１７日、環境庁告示１３）に従って溶出試験を行っ
た。この結果、鉛の溶出量は０．０５ｍｇ／ｌ以下であ
って、埋立基準値である０．３ｍｇ／ｌを大きく下回っ
た。また、上記試験における溶出液のｐＨは９．８であ
った。
【００２３】
【発明の効果】本発明方法によれば、飛灰含有液のｐＨ
範囲に関係なく、飛灰中の重金属を固定化処理すること
ができ、鉛の溶出量をその埋立基準値である０．３ｍｇ
／ｌ以下に抑えることができる。
範囲に関係なく、飛灰中の重金属を固定化処理すること
ができ、鉛の溶出量をその埋立基準値である０．３ｍｇ
／ｌ以下に抑えることができる。
【００２４】また、本発明方法によれば、高価なキレー
ト薬剤を使用せず、安価な珪素質物質を用いて飛灰中の
重金属を固定化処理することができる。さらに、本発明
では、危険な圧力容器であるオートクレーブを使用せず
に、安全な作業で重金属の固定化処理が可能である。
ト薬剤を使用せず、安価な珪素質物質を用いて飛灰中の
重金属を固定化処理することができる。さらに、本発明
では、危険な圧力容器であるオートクレーブを使用せず
に、安全な作業で重金属の固定化処理が可能である。
【図１】Ｃａ／Ｓｉモル比とｐＨ溶出量の関係を示すグ
ラフである。
ラフである。
─────────────────────────────────────────────────────
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 ３０４Ｇ
(72)発明者 岸田 央範
大阪市住之江区南港北１丁目７番89号 日
立造船株式会社内
Ｆターム(参考） 2E191 BA02 BC02 BD01
4D004 AA37 AB03 BB03 CA14 CA15
CA22 CA34 CA45 CB21 CB31
CC03 CC11 CC13 DA03 DA06
DA10
Claims (5)
- 【請求項１】 炉から排出される飛灰に珪素質物質と水
を加えて全体を混練し、得られた混練物を常圧下で１０
０〜３００℃の加熱雰囲気下で養生することを特徴とす
る、飛灰中の重金属の固定化処理方法。 - 【請求項２】 珪素質物質が、二酸化珪素、または二酸
化珪素を５０〜１００重量％を含む鉱物、または二酸化
珪素を５０〜１００重量％を含む廃棄物である請求項１
に記載の方法。 - 【請求項３】 飛灰中に含まれるカルシウムと珪素のモ
ル比を、Ｃａ／Ｓｉ＝０．２〜２とする請求項１または
２に記載の方法。 - 【請求項４】 養生を二段階に分け、一次養生を常温〜
１００℃未満の温度で０〜８時間、二次養生を１００〜
３００℃の温度で３０分から１０時間行う請求項１〜３
のいずれかに記載の方法。 - 【請求項５】 珪素質物質が粒度５０〜５００メッシュ
の粒状物である請求項１〜４のいずれかに記載の方法。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2001184648A JP2003001232A (ja) | 2001-06-19 | 2001-06-19 | 飛灰中の重金属の固定化処理 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2001184648A JP2003001232A (ja) | 2001-06-19 | 2001-06-19 | 飛灰中の重金属の固定化処理 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JP2003001232A true JP2003001232A (ja) | 2003-01-07 |
Family
ID=19024375
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP2001184648A Pending JP2003001232A (ja) | 2001-06-19 | 2001-06-19 | 飛灰中の重金属の固定化処理 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP2003001232A (ja) |
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN102962240A (zh) * | 2012-11-23 | 2013-03-13 | 东华大学 | 一种利用硅粉水热养护稳定化处理垃圾焚烧飞灰的方法 |
| CN105903746A (zh) * | 2016-05-17 | 2016-08-31 | 上海市环境工程设计科学研究院有限公司 | 利用稻壳灰稳定化处理垃圾焚烧飞灰的方法 |
-
2001
- 2001-06-19 JP JP2001184648A patent/JP2003001232A/ja active Pending
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN102962240A (zh) * | 2012-11-23 | 2013-03-13 | 东华大学 | 一种利用硅粉水热养护稳定化处理垃圾焚烧飞灰的方法 |
| CN105903746A (zh) * | 2016-05-17 | 2016-08-31 | 上海市环境工程设计科学研究院有限公司 | 利用稻壳灰稳定化处理垃圾焚烧飞灰的方法 |
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Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
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| A977 | Report on retrieval |
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|
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|
| A02 | Decision of refusal |
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