JP2003245632A

JP2003245632A - 廃棄物など汚染物質に含まれる重金属元素の不溶化処理方法

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Publication number: JP2003245632A
Application number: JP2002100649A
Authority: JP
Inventors: Nobuyasu Nagano; 伸泰長野; Takayuki Saito; 隆之斎藤; Akitomi Takano; 明富高野; Keiichi Tomita; 恵一富田; Kiyoushin Wakasugi; 郷臣若杉; Toru Takahashi; 徹高橋; Hiroyoshi Horikawa; 弘善堀川
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Current assignee: Individual
Priority date: 2002-02-25
Filing date: 2002-02-25
Publication date: 2003-09-02
Anticipated expiration: 2022-02-25
Also published as: JP3762965B2

Abstract

(57)【要約】【課題】カドミウム、亜鉛、銅、水銀、鉛、ヒ素、セ
レン、ニッケルなどの有害重金属を含有する各種廃棄
物、土壌・底質および排水中の重金属元素を固定化し、
長期間にわたり再溶出しないように安定化することが可
能で、かつ作業環境を悪化させない安全な廃棄物の重金
属不溶化処理方法を提供する。【解決手段】重金属を含有する産業廃棄物、都市ゴミ
焼却灰、土壌・底質、あるいは排水など汚染物質に、チ
オ硫酸化合物またはその溶液あるいはチオ硫酸化合物を
含む廃液を、汚染物質中の重金属含有量に対してチオ硫
酸化合物量がモル比で５倍以上になるよう添加するとと
もに、必要に応じて更に水を添加した後、常温で撹拌混
合処理する、または、９５〜１２０℃で５〜３６時間加
熱処理することを特徴とする、汚染物質中の重金属元素
の不溶化処理方法。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、有害重金属を含有
する産業廃棄物およびその焼却灰または飛灰、都市ゴミ
焼却灰または飛灰、鉱滓等の他、重金属汚染土壌・底
質、あるいは重金属含有排水等汚染物質中の重金属元素
（カドミウム、亜鉛、銅、水銀、鉛、ヒ素、セレン、ニ
ッケルなど）を不溶化するのに有効で、かつ、処理作業
中に有害ガスの発生が少ない不溶化処理方法に関するも
のであり、特に、ｐＨ４程度の酸性水溶液に長期間さら
されても有害重金属の不溶化効果が保持される不溶化処
理方法を提供するものである。

【０００２】

【従来の技術】産業廃棄物、焼却灰、土壌・底質および
排水等の中には可溶性重金属元素を基準値以上含み地下
水など周辺環境を汚染する懸念のあるものも多く、それ
らが環境に及ぼす影響を事前に評価するため、溶出試験
が行われている。溶出試験により汚染物質の溶出が認め
られた場合、有害成分の溶出量が産業廃棄物の判定基準
よりも高いときには遮断型、また低いときには管理型
（遮水型）の構造を有する処理施設等に最終処分あるい
は封じ込めることとされている。しかし、遮断型処分場
は受入れ容量が極めて少なく、また、管理型処分場に比
べて埋め立て処分費用が高いため、重金属含有汚染物質
をセメント固化、薬剤による固定化、酸などによる溶出
・分離除去、あるいは焼成・溶融固化などの処理を施し
て管理型処分場に埋め立て処分する場合も多い。このよ
うな状況にあることから、管理型処分場に埋め立てても
長期にわたり安定な廃棄物の重金属不溶化処理技術を開
発することが望まれている。

【０００３】従来、重金属溶出量の高い廃棄物等汚染物
質に含まれる可溶性重金属を不溶化処理する方法として
は、汚染物質にセメントを添加・混合して練り混ぜ、造
粒または成形して十分養生固化する処理法が広く用いら
れている。しかし、セメント固化法は処理物のｐＨが高
くなるため鉛等両性金属の溶出を完全に抑えることが難
しいばかりでなく、養生に時間がかかるなどの問題があ
る。また、酸類に重金属を溶出させた上で脱水処理し重
金属除去を行う方法が提案されているが、酸抽出・洗浄
・ろ過操作のほかに、重金属が溶出した酸溶液の処分を
別個に行う必要があるなど作業が極めて煩雑である。こ
の他、焼成することにより重金属が溶出しないように化
学的に安定な状態にする方法、あるいは溶融し冷却・固
化して重金属を封じ込めるなどして溶出を防止する方法
も提案されているが、重金属類の揮散、ばいじんの発生
の他、設備費・ランニングコストなど経済的負担が大き
いことが知られている。そこで、この問題を解決するた
め、特開昭５５−１８３０、特開昭５９−７３０９１、
特開平４−２６７９８２、特開平５−５００５５、特開
平７−２８４７４８、特開平８−６６６７１などにジチ
オカルバミン酸系化合物等のキレート形成剤や硫化ナト
リウムや硫化水素ナトリウム等の水溶性硫化物を使用す
ることによって重金属を安定化する技術が開示されてい
る。

【０００４】しかしながら、キレート形成による固定化
法はｐＨ７前後の中性域においては優れた重金属固定化
効果が認められるが、ｐＨ４程度の酸性域では固定化効
果が失われるので、埋立後酸性雨などに起因する低ｐＨ
の水と接触した場合には重金属の溶出が懸念される。ま
た、高アルカリ性で重金属含有量の高い廃棄物に対して
はキレート剤を大量に加える必要があるなどの問題があ
る。一方，水溶性硫化物を添加・混合し、重金属を硫化
物として固定化する方法は、重金属イオンと硫化物イオ
ンとの反応性が極めて高いため速やかに重金属硫化物沈
殿を生成する。この方法で得られた重金属硫化物は水に
対する溶解度が極めて小さく、優れた重金属固定化処理
法といえるが、重金属硫化物の粒径が０．０１μｍ程度
と極めて微細であることから、以下に述べるような固体
微粒子そのものによる環境汚染が危惧される。一般に１
μｍ以下の粒子は環境中で魚のエラを通過することが知
られており、これをもとに廃棄物の溶出試験では孔径１
μｍのグラスファイバーフィルターでろ過することとし
ている。また、汚染土壌の溶出試験では汚染土壌からの
水が地下水に混入するときには粒子性のものは除かれる
ので、それを再現するよう遠心分離および孔径０．４５
μｍのメンブランフィルターで固液分離することとして
いる。このことからも判断されるように、従来の硫化物
化処理法では、難溶性の重金属硫化物として固定化でき
るが、微粒子として周辺環境を汚染する懸念がある。更
には、硫化物化処理時に有害ガスである硫化水素の発生
など作業環境上の問題も指摘されている。

【０００５】近年、産業廃棄物や都市ゴミ等廃棄物は減
容化のため焼却処分することが多く、焼却灰や焼却飛灰
が大量に発生している。焼却場では焼却時に発生する塩
化水素、硫黄酸化物等のガスを捕捉するために消石灰や
生石灰を吹き込む乾式あるいは半乾式の排ガス処理装置
を設置していることが多く、そこから排出される焼却灰
は高いアルカリ性を示す。このような焼却灰あるいは飛
灰を対象に、我が国の溶出試験の公定法である環境庁告
示第１３号あるいは第４６号により重金属溶出量を測定
すると、他の溶出試験法で得られる結果よりもかなり低
値を示すことが知られている。これは環境庁告示第１３
号あるいは第４６号の溶出試験法で用いる溶出溶媒にｐ
Ｈ緩衝能がないためである。これらの試験法により高ア
ルカリ性の焼却灰あるいは飛灰、およびセメントで固化
処理した汚染物質などの溶出試験を行った場合、溶媒の
ｐＨがアルカリ側に偏るため、カドミウム、水銀、銅、
ニッケル等の重金属元素の溶出量を著しく低く判断して
しまう恐れがある。欧米諸国ではこの問題を回避するた
め、国際的に灰の処理問題を扱うワーキンググループ
（ＩＡＷＧ：ｌｎｔｅｒｎａｔｉｏｎａｌＡｓｈＷ
ｏｒｋｉｎｇＧｒｏｕｐ）を設置し、想定しうる最悪
の状況下で最終的に溶出する可能性のある量を把握する
ためのアベイラビリティ試験を提案している。アベイラ
ビリティ試験とは、廃棄物等汚染物質が何らかの要因で
細かく粉砕された状態になる、無限量の酸性の溶媒にさ
らされる、といった廃棄物等にとって非常に過酷な条件
下において最終的に溶出する可能性のある量を意味する
最大溶出可能量（アベイラビリティ）を求めるための溶
出試験方法である。この最大溶出可能量を指標として、
汚染物質やその固定化処理物の有害／非有害の決定ある
いは汚染物質を固定化処理した際の処理効果を評価して
いる。本試験の溶出条件としては重金属類が容易に溶出
されるように試料粒径を１２５μｍ以下、固液比を１／
１００に設定しているほか、溶媒ｐＨについてはｐＨ７
に保持して３時間撹拌およびｐＨ４に保持して３時間撹
拌、計６時間の二段階バッチ方式の溶出試験である。な
お、溶媒ｐＨ４は埋め立て後の接触溶媒として酸性雨な
どを考慮して設定している。このようにできるだけ安全
サイドで判定できることを念頭においたアベイラビリテ
ィ試験によって、前述した従来からの手法により重金属
汚染物質を固定化した処理物の溶出試験を行うと、環境
庁告示第１３号あるいは第４６号の溶出試験で判定基準
値あるいは土壌環境基準値以下の溶出量を示すもので
も、１００倍〜１００００倍の最大溶出可能量を示すこ
とが多く、長期的に安定した有害重金属不溶化効果を保
持できる有効な不溶化処理方法は提供されていないとい
える。

【０００６】以上述べたように、有害重金属（カドミウ
ム、亜鉛、銅、水銀、鉛、ヒ素、セレン、ニッケルな
ど）を含有する各種廃棄物、汚染土壌および底質などを
長期間にわたり安定に不溶化処理する有効な方法は提供
されていない。

【０００７】

【発明が解決しようとする課題】本発明は、このような
汚染物質処理対策の実情に鑑み、カドミウム、亜鉛、
銅、水銀、鉛、ヒ素、セレン、ニッケルなどの有害重金
属を含有する各種廃棄物、土壌・底質および排水中の重
金属元素を固定化し、長期間にわたり再溶出しないよう
に安定化することが可能で、かつ作業環境を悪化させな
い安全な廃棄物の重金属不溶化処理方法を提供しようと
するものである。

【０００８】

【課題を解決するための手段】本発明者らは上記課題を
解決するため、汚染物質から溶出する重金属元素を硫化
物化処理により不溶化する方法に着目し、水溶液中で重
金属イオンと硫化物イオンから重金属硫化物沈殿が生成
する硫化物化反応を制御する方法について検討した。粒
径が大きく、結晶化度の高い重金属硫化物沈殿を生成す
ることを目的として硫化物化処理薬剤の種類と添加量、
反応温度・時間などについて鋭意研究し、チオ硫酸化合
物を用いた均一沈殿反応で硫化物化処理する方法を見出
し本発明を完成させたものである。即ち、重金属汚染物
質に、チオ硫酸化合物またはその水溶液あるいはチオ硫
酸化合物を含む廃液、更に、必要に応じて水を添加・混
合した後、常温撹拌あるいは９５〜１２０℃で５〜３６
時間加熱撹拌することにより、重金属は径１μｍ以上の
硫化物沈殿粒子として固定・不溶化される。この重金属
硫化物はこれまでの硫化物化処理法の場合よりも結晶子
サイズの大きい結晶化度の高い硫化物沈殿である。ま
た、この沈殿は重金属硫化物の他にイオウも共生してお
り、イオウが重金属硫化物と水との接触を抑制して重金
属の溶出を低下させることも期待される。本処理法によ
る重金属不溶化効果を国際的に認知されている溶出試験
であるアベイラビリテイ試験で評価したところ、この方
法で処理した焼却飛灰の重金属最大溶出可能量はこれま
で一般的に用いられている通常の沈殿反応で硫化物化処
理した焼却飛灰よりも低値を示したことから、本処理法
は長期間にわたり重金属が溶出しない安定な不溶化効果
を有しているといえる。更に、本方法は硫化物化処理時
に発生する硫化水素ガス量が従来からの硫化物化処理法
に比べて極めて低く、作業環境を悪化させない安全な処
理方法である。

【０００９】

【発明の実施の形態】以下に本発明の実施の形態を詳細
に説明する。先ず、本発明において処理の対象とする汚
染物質とは、カドミウム、亜鉛、銅、水銀、鉛、ヒ素、
セレン、ニッケルなどの有害重金属を含有する産業廃棄
物およびその焼却灰または飛灰、都市ゴミ焼却灰または
飛灰、鉱滓等の他、土壌および底質、あるいは排水など
である。なお、これら汚染物質に径５ｍｍ以上の粗い粒
子が含まれている場合には硫化物化反応が十分に進むよ
う粉砕する必要がある。

【００１０】不溶化処理剤としてはチオ硫酸ナトリウ
ム、チオ硫酸カリウム、チオ硫酸アンモニウムなどのチ
オ硫酸化合物またはそれらの水溶液あるいはチオ硫酸化
合物を含む廃液を用いる。チオ硫酸化合物水溶液の濃度
は処理対象である汚染物質の重金属含有量に応じて適宜
調整する。

【００１１】汚染物質の重金属不溶化処理は次のように
行う。汚染物質、不溶化処理剤、および処理剤の
均一分散と硫化物化反応を進める上で水が不足している
場合には必要量の水、以上の物質を、＋あるいは
＋＋の混合物となるように適宜配合した後、常温撹
拌あるいは９５〜１２０℃で５〜３６時間加熱撹拌して
汚染物質中の可溶性重金属を難溶性の硫化物沈殿として
固定化する。不溶化効果に大きな影響を与える処理条件
としては、可溶性重金属に対するチオ硫酸化合物の添加
量、汚染物質スラリーあるいは汚染物質溶液のｐＨ、加
熱温度および時間などが主なものである。

【００１２】カドミウム濃度４０００ｍｇ／Ｌの模擬排
水溶液にチオ硫酸化合物水溶液を加え９５〜１２０℃で
加熱しながら撹拌すると、１０〜２０分で無色透明な混
合溶液中に淡黄色沈殿が目視されるようになり、処理時
間の経過に従って沈殿の色が淡黄〜濃黄〜橙〜暗橙と変
化すると共に沈殿生成量が増加し、溶液中のカドミウム
濃度が低下する。沈殿粒子はＸ線回折により難溶性の硫
化カドミウムとイオウから構成されていることが分かっ
た。チオ硫酸化合物／カドミウムのモル配合比が５倍以
上では、１００℃で５時間以上処理することによって極
めて高い不溶化効果が得られる。カドミウムに対するチ
オ硫酸化合物の配合比および加熱温度が高いほど、ま
た、加熱処理時間が長いほど硫化カドミウムとして固定
化される割合が高くなり、溶液中のカドミウム濃度は低
下する。なお、チオ硫酸化合物／カドミウムのモル配合
比が１／１あるいは２／１の場合、１００℃、５時間処
理で固定化効果が認められるが、十分ではない。

【００１３】チオ硫酸化合物をカドミウムに対してモル
比で１０倍添加し、１００℃で２４時間加熱処理した場
合の沈殿粒子は図１に示すように平滑な表面を有する径
１〜２μｍの球状を呈している。また、チオ硫酸化合物
をカドミウムに対してモル比で２倍添加し、９５℃、６
時間加熱処理した場合は、図２に示すように径０．２μ
ｍ前後と前述の粒子よりも粒径が小さくなっているが、
後述する硫化ナトリウムを用いた沈殿よりも粗大粒子化
していることが分かる。従来から硫化物化処理として用
いられている硫化ナトリウムをカドミウムに対してモル
比で１０倍添加し、１００℃、５時間加熱処理して得ら
れた沈殿からは硫化カドミウムのみが検出されておりイ
オウは生成されない。また、沈殿粒子の形状は図３に示
すように径０．０１μｍ以下の極めて微細な粒状を呈し
ている。この形状は硫化ナトリウム添加量、加熱温度・
時間を増大させてもほとんど変化はみられず、チオ硫酸
化合物を用いた場合の粒子形状とは大きく異なる。この
差異は、硫化カドミウムの沈殿反応の違いによると考え
られる。チオ硫酸化合物を用いた場合は、次の化学反応
式で示されるようにチオ硫酸化合物の分解が反応律速と
なる均一沈殿反応であり、カドミウムが硫化物として析
出を終えるまで析出条件が大きく変化しないため、初期
に沈殿生成した硫化カドミウムを核として更に硫化カド
ミウムが析出して粒径の大きな球状粒子に成長すると考
えられる。また、同時に反応生成するイオウが硫化カド
ミウムと水との接触を抑制し、硫化カドミウムの溶出を
低下させる効果も期待される。２Ｒ_２Ｓ_２Ｏ_３＋ＣｄＣｌ_２＋Ｈ_２Ｏ→ＣｄＳ＋２ＲＣ
ｌ＋Ｒ_２ＳＯ_４＋Ｓ＋Ｈ_２ＳＯ_３（Ｒ：Ｎａ，Ｋ，ＮＨ
_４など）なお、チオ硫酸化合物の陽イオンとしては化学式の注釈
に示すようにナトリウム、カリウムおよびアンモニウム
を考えているが、これらのチオ硫酸化合物はいずれも水
に容易に溶け、上記の反応が進むことはいうまでもな
い。また、汚染物質が酸性の場合、汚染物質および不溶
化処理剤等からなる混合溶液も酸性となり、チオ硫酸イ
オンが容易に分解されるため、常温で撹拌処理するだけ
でも上記反応が進行する。一方、硫化ナトリウム溶液を
添加した場合は、下記の化学反応式で示されるように硫
化物イオンとカドミウムイオンとが直接反応して硫化カ
ドミウムを生成する通常の沈殿反応であり、混合すると
瞬時に硫化カドミウムの黄色い沈殿が生じる。この反応
は極めて速やかに進行するので、反応速度の緩やかなチ
オ硫酸化合物による硫化カドミウム沈殿のような粒成長
は生じない。Ｎａ_２Ｓ＋ＣｄＣｌ_２→ＣｄＳ＋２ＮａＣｌなお、この処理方法は反応時に硫化水素ガスが発生し作
業環境が悪化するなどの問題がある。

【００１４】次に、硫化物化処理条件が硫化カドミウム
の結晶子サイズ等結晶構造に与える影響を調べるため粉
末Ｘ線回折法により結晶面の回折線半値幅の検討を行
い、処理薬剤として硫化ナトリウムよりもチオ硫酸化合
物を用いた場合のほうが硫化カドミウムの結晶子サイズ
が大きくなることが分かった。硫化カドミウムは黄色顔
料として利用されていたことから発色性について研究さ
れており、結晶子サイズが大きくなるほど色調が長波長
側、すなわち黄色から橙色へと変化することが知られて
いる。チオ硫酸化合物および硫化ナトリウムを用いて硫
化物化処理をそれぞれ開始すると、硫化ナトリウムの場
合は混合と同時に黄色の沈殿が生じるが、チオ硫酸化合
物の場合は沈殿生成が極めて遅く、反応開始１〜２時間
までは硫化ナトリウムによる沈殿物のほうが濃い黄色を
呈している。しかし、処理時間が長くなるとチオ硫酸化
合物による沈殿物のほうが濃い橙色を示す。このことか
らも、チオ硫酸化合物を用いて長時間加熱処理を行うこ
とによって結晶性が高く化学的にも安定な硫化カドミウ
ム沈殿が生成されることが分かる。

【００１５】重金属含有焼却飛灰等の固体試料の場合
は、チオ硫酸化合物水溶液および水を添加・混合し、９
５〜１２０℃で５時間以上硫化物化処理することにより
重金属が不溶化される。こうして得られた処理飛灰の不
溶化効果を評価するためアベイラビリティ試験を行い最
大溶出可能量を測定したところ、焼却飛灰の重金属含有
量に対してモル比で１０倍のチオ硫酸化合物を添加し１
００℃で２４時間硫化物化処理した飛灰の重金属最大溶
出可能量は未処理焼却飛灰を１００％として３％以下の
値まで低下した。このことは、未処理飛灰が過酷な環境
下におかれた場合に溶出する懸念がある重金属量の９７
％以上を、本発明による方法で不溶化処理することによ
って、同様の状態にさらされた場合においても溶出しな
い極めて安定な形態に固定化できることを意味する。な
お、同じ焼却飛灰を重金属含有量に対してモル比で１０
倍の硫化ナトリウムを添加し１００℃で２４時間硫化物
化処理した飛灰の重金属最大溶出可能量は未処理焼却飛
灰を１００％として２８％程度の値であり、チオ硫酸化
合物ほどの固定化効果は認められない。硫化物化処理薬
剤としてチオ硫酸化合物と硫化ナトリウムを使用した際
の最大溶出可能量の違いは、硫化物化反応で沈殿生成し
た重金属硫化物粒子の性状、特に粒子径、結晶子サイズ
等結晶性、イオウ粒子の混在等の違いが起因していると
考えられる。

【００１６】

【実施例】以下に実施例を示し、本発明をさらに具体的
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（比較例１〜４）重金属含有模擬排水としてカドミウム
濃度４４００ｍｇ／Ｌの０．０４ｍｏｌ／Ｌ塩化カドミ
ウム水溶液を作成し、チオ硫酸ナトリウムによるカドミ
ウムの不溶化処理を行った。チオ硫酸ナトリウムの添加
量は、塩化カドミウム１モルに対して１あるいは２モル
とした。合計液量が１００ｍｌとなるよう計量混合し、
２００ｍｌコニカルビーカーに入れ、ホットスターラー
で撹拌しながら表１に示す条件で加温し硫化物化処理を
行った。硫化物化処理後の溶液を静置し、上澄み液を孔
径０．４５μｍのメンブランフィルターでろ過し、ろ液
中のカドミウム濃度をＩＣＰ発光分光分析装置にて測定
し、カドミウムの固定化効果を調べた。結果を表１に示
す。

【００１７】

【表１】

【００１８】表１に示した結果から明らかなように、不
溶化処理剤としてチオ硫酸ナトリウムを塩化カドミウム
１モルに対して１あるいは２モル添加し、９５℃で３〜
６時間加熱撹拌処理した場合、不溶化効果は認められる
が十分ではなかった。

【００１９】（実施例１〜４）比較例１〜４と同じ塩化
カドミウム溶液を対象として、チオ硫酸ナトリウムを塩
化カドミウム１モルに対して５あるいは１０モル添加し
表２に示す条件下で固定化処理を行った。ろ液中のカド
ミウム濃度の分析結果を表２に示す。

【００２０】

【表２】

【００２１】表２に示した結果から明らかなように、不
溶化処理剤としてチオ硫酸ナトリウムを塩化カドミウム
１モルに対して５あるいは１０モル添加し、１００℃で
５〜２４時間加熱撹拌処理した場合、溶液中のカドミウ
ム濃度は著しく低下した。なお、不溶化処理剤としてチ
オ硫酸ナトリウムを塩化カドミウム１モルに対して５あ
るいは１０モル添加しているが、チオ硫酸ナトリウム添
加量を更に多くすると溶液中のカドミウム濃度は添加量
に応じて低下するのみで特に支障は生じない。但し、不
溶化処理に際しては薬剤の使用量等の経済性を考慮しな
ければならない。

【００２２】（実施例５〜６）環境庁告示第１３号によ
る溶出試験で２４０ｍｇ／Ｌのカドミウム溶出量を示す
焼却飛灰（カドミウム含有量４０００ｍｇ／ｋｇ、亜鉛
含有量３０００ｍｇ／ｋｇ、銅含有量４００ｍｇ／ｋ
ｇ）５０ｇに、飛灰のカドミウム含有量に対してモル比
で５あるいは１０倍のチオ硫酸ナトリウムを添加し、飛
灰重量に対して溶液容量が２倍になるよう水を加えて、
１００℃、２４時間加熱・撹拌し不溶化処理を行った。
これら処理物の不溶化効果を調べるため、環境庁告示第
１３号に準じて溶出試験を行った。結果を表３に示す。

【００２３】

【表３】

【００２４】表３に示した結果から明らかなように、不
溶化処理剤としてチオ硫酸ナトリウムを焼却飛灰のカド
ミウム含有量１モルに対して５あるいは１０モル添加
し、１００℃で２４時間加熱撹拌処理した不溶化効果は
極めて大きく、産業廃棄物の判定基準値以下となった。
また、亜鉛および銅についてもカドミウムと同様、不溶
化処理された。この他、水銀、鉛、ヒ素、セレン、ニッ
ケル各元素の硫化物は難溶性であり、それらの重金属元
素の不溶化処理法としても効果的である。

【００２５】（実施例７）実施例５および実施例６で処
理対象とした焼却飛灰８ｇに、カドミウム含有量の１０
倍モル量のチオ硫酸ナトリウムおよび水を添加し、１０
０℃、２４時間加熱処理した不溶化処理物についてアベ
イラビリティ試験を行い、本発明による重金属不溶化処
理効果の確認を行った。結果を表４に示す。

【００２６】

【表４】

【００２７】表４に示した結果から明らかなように、不
溶化処理剤としてチオ硫酸ナトリウムを焼却飛灰のカド
ミウム含有量１モルに対して１０モル添加し、１００℃
で２４時間加熱撹拌処理した不溶化処理物は、未処理飛
灰が過酷な環境下におかれた場合に溶出する懸念のある
重金属量の９７％以上を、同様の状態にさらされた場合
においても溶出しない極めて安定な形態に固定化でき
る。

【００２８】（比較例５）実施例７で処理対象とした焼
却飛灰８ｇに、カドミウム含有量の１０倍モル量の硫化
ナトリウムおよび水を添加し、１００℃、２４時間加熱
処理した不溶化処理物についてアベイラビリティ試験を
行い、チオ硫酸ナトリウムを用いた場合の不溶化処理物
との比較検討を行った。結果を表５に示す。

【００２９】

【表５】

【００３０】表５に示した結果から明らかなように、不
溶化処理剤として硫化ナトリウムを焼却飛灰のカドミウ
ム含有量１モルに対して１０モル添加し、１００℃で２
４時間加熱撹拌処理した不溶化処理物は、チオ硫酸ナト
リウム処理物ほどの不溶化効果は得られない。

【００３１】

【発明の効果】本発明の重金属不溶化処理方法を用いる
と、各種廃棄物、土壌・底質および排水中に含まれる重
金属元素が難溶性の重金属硫化物沈殿粒子として固定化
され、酸性水溶液に長期間さらされる等過酷な環境にお
いても重金属が再溶出しない安定処理物にすることが可
能で、しかも、有毒ガスの発生を低減し作業環境を悪化
させない安全な処理が可能となる。

【図面の簡単な説明】

【図１】カドミウム水溶液にチオ硫酸化合物をカドミ
ウムに対してモル比で１０倍量添加し、１００℃、２４
時間加熱処理して得られた沈殿の粒子形状。

【図２】カドミウム水溶液にチオ硫酸化合物をカドミ
ウムに対してモル比で２倍量添加し、９５℃、６時間加
熱処理して得られた沈殿の粒子形状。

【図３】カドミウム水溶液に硫化ナトリウムをカドミ
ウムに対してモル比で１０倍量添加し、１００℃、５時
間加熱処理して得られた沈殿の粒子形状。

───────────────────────────────────────────────────── 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）Ｃ０２Ｆ 1/62 Ｃ０２Ｆ 11/00 Ｊ 11/00 Ｂ０９Ｂ 3/00 ３０４ＪＺＡＢ (71)出願人 596121747 堀川弘善北海道札幌市北区北19条西11丁目１番地北海道立工業試験場内 (71)出願人 502118535 斎藤隆之北海道札幌市北区北19条西11丁目１番地北海道立工業試験場内 (71)出願人 502118580 高野明富北海道札幌市北区北19条西11丁目１番地北海道立工業試験場内 (71)出願人 502120332 高橋徹北海道札幌市北区北19条西11丁目１番地北海道立工業試験場内 (72)発明者長野伸泰北海道札幌市北区北19条西11丁目１番地北海道立工業試験場内 (72)発明者斎藤隆之北海道札幌市北区北19条西11丁目１番地北海道立工業試験場内 (72)発明者高野明富北海道札幌市北区北19条西11丁目１番地北海道立工業試験場内 (72)発明者富田恵一北海道札幌市北区北19条西11丁目１番地北海道立工業試験場内 (72)発明者若杉郷臣北海道札幌市北区北19条西11丁目１番地北海道立工業試験場内 (72)発明者高橋徹北海道札幌市北区北19条西11丁目１番地北海道立工業試験場内 (72)発明者堀川弘善北海道札幌市北区北19条西11丁目１番地北海道立工業試験場内Ｆターム(参考） 4D004 AA36 AA37 AA41 AA43 AA46 AB03 CA15 CA22 CA34 CC11 DA03 DA06 4D038 AA08 AB67 AB68 AB69 AB70 AB71 AB73 AB74 AB80 AB81 BB01 BB17 4D059 AA11 AA12 AA14 BF02 BJ00 BK30 DA31 DA70 EB06 EB16

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】チオ硫酸化合物を用いた重金属元素の不
溶化処理方法。
【請求項２】チオ硫酸化合物またはその水溶液あるい
はチオ硫酸化合物を含む廃液を用いた重金属元素の不溶
化処理方法。
【請求項３】請求項１ないし２項のいずれかに記載の
不溶化処理方法において、汚染物質中の重金属含有量に
対してチオ硫酸化合物量がモル比で５倍以上になるよう
添加するとともに必要に応じて更に水を添加し、常温で
撹拌処理する、または、９５〜１２０℃で５〜３６時間
加熱処理することを特徴とする産業廃棄物、都市ゴミ焼
却灰、土壌・底質、あるいは排水など汚染物質中の重金
属元素の不溶化処理方法。