JP2006095409A - 重金属含有灰の処理方法及び処理剤 - Google Patents
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Abstract
【解決手段】銅及び鉛を含有する煤塵に、還元剤と重金属固定化剤とを添加し、混練することを特徴とする重金属含有灰の処理方法、及び、還元剤と重金属固定化剤とを含有することを特徴とする重金属含有灰の処理剤。
【選択図】図1
Description
すなわち、本発明は、
(1)銅及び鉛を含有する煤塵に、還元剤と重金属固定化剤とを添加し、混練することを特徴とする重金属含有灰の処理方法、
(2)銅及び鉛を含有する煤塵の銅の含有量が0.001重量%以上であり、鉛の含有量が0.001重量%以上である(1)記載の重金属含有灰の処理方法、
(3)還元剤が、水素化合物、硫黄(III)化合物、鉄粉類、糖類、脂肪族カルボン酸若しくはその誘導体、アルデヒド類、ケイ素系高分子化合物、ヒドラジン若しくはその誘導体、タンニン若しくはその誘導体、モルホリン若しくはその誘導体、ヒンダードフェノール類、没食子若しくはその誘導体及びロジン類からなる群より選ばれる1種又は2種以上の化合物である(1)記載の重金属含有灰の処理方法。
(4)重金属固定化剤が、窒素−硫黄系キレート化剤である(1)記載の重金属含有灰の処理方法、
(5)窒素−硫黄系キレート化剤が、ジチオカルバミン酸系キレート化剤である(4)記載の重金属含有灰の処理方法、及び、
(6)還元剤と重金属固定化剤とを含有することを特徴とする重金属含有灰の処理剤、
を提供するものである。
なお、実施例及び比較例においては、一般廃棄物焼却炉から発生した煤塵である飛灰A、産業廃棄物焼却炉から発生した煤塵である飛灰B、一般廃棄物溶融炉から発生した煤塵じんである飛灰C及び産業廃棄物溶融炉から発生した煤塵である飛灰Dの4種の飛灰について処理を行った。それぞれの飛灰の主要成分含有量を、第1表に示す。
また、実施例及び比較例においては、キレート化剤として、ピペラジンジチオカルバミン酸カリウム[栗田工業(株)、アッシュナイトS803]を用い、重金属の溶出試験は、環境庁告示第13号にしたがって行った。
処理しない飛灰Aについて、溶出試験を行った。pH12.1、Pb97mg/L、Cu0.7mg/L、Cd0.05mg/L未満、Hg0.0005mg/L未満、Cr(VI)0.2mg/L未満、As0.1mg/L未満、Se0.1mg/L未満であった。
比較例2
飛灰A100重量部に、水30重量部及びキレート化剤1重量部を添加し、乳鉢で5分間混練したのち、溶出試験を行った。pH12.1、Pb93mg/L、Cu0.6mg/Lであった。
比較例3
キレート化剤の添加量を2重量部とした以外は、比較例2と同じ操作を行った。pH12.2、Pb85mg/L、Cu0.5mg/Lであった。
比較例4
キレート化剤の添加量を4重量部とした以外は、比較例2と同じ操作を行った。pH12.2、Pb46mg/L、Cu0.3mg/Lであった。
比較例5
キレート化剤の添加量を8重量部とした以外は、比較例2と同じ操作を行った。pH12.3、Pb1.6mg/L、Cu0.1mg/L未満であった。
比較例6
キレート化剤の添加量を16重量部とした以外は、比較例2と同じ操作を行った。pH12.3、Pb0.05mg/L未満、Cu0.1mg/L未満であった。
比較例7
飛灰A100重量部に、水30重量部及び亜ジチオン酸ナトリウム(ハイドロサルファイト、Na2S2O4)3重量部を添加し、乳鉢で5分間混練したのち、溶出試験を行った。pH12.1、Pb96mg/L、Cu0.1mg/L未満であった。
実施例1
飛灰A100重量部に、水30重量部、亜ジチオン酸ナトリウム(ハイドロサルファイト、Na2S2O4)3重量部及びキレート化剤1重量部を添加し、乳鉢で5分間混練したのち、溶出試験を行った。pH12.1、Pb23mg/L、Cu0.1mg/L未満であった。
実施例2
キレート化剤の添加量を2重量部とした以外は、実施例1と同じ操作を行った。pH12.1、Pb1.3mg/L、Cu0.1mg/L未満であった。
実施例3
キレート化剤の添加量を3重量部とした以外は、実施例1と同じ操作を行った。pH12.1、Pb0.29mg/L、Cu0.1mg/L未満であった。
実施例4
キレート化剤の添加量を4重量部とした以外は、実施例1と同じ操作を行った。pH12.1、Pb0.05mg/L未満、Cu0.1mg/L未満であった。
比較例1〜7及び実施例1〜4の結果を、第2表に示す。
比較例8
処理しない飛灰Bについて、溶出試験を行った。pH12.0、Pb101mg/L、Cu0.9mg/L、Cd0.05mg/L未満、Hg0.0005mg/L未満、Cr(VI)0.2mg/L未満、As0.1mg/L未満、Se0.1mg/L未満であった。
比較例9
飛灰B100重量部に、水30重量部及びキレート化剤1重量部を添加し、乳鉢で5分間混練したのち、溶出試験を行った。pH12.0、Pb99mg/L、Cu0.9mg/Lであった。
比較例10
キレート化剤の添加量を2重量部とした以外は、比較例9と同じ操作を行った。pH12.0、Pb73mg/L、Cu0.7mg/Lであった。
比較例11
キレート化剤の添加量を4重量部とした以外は、比較例9と同じ操作を行った。pH12.1、Pb52mg/L、Cu0.5mg/Lであった。
比較例12
キレート化剤の添加量を8重量部とした以外は、比較例9と同じ操作を行った。pH12.1、Pb11mg/L、Cu0.13mg/Lであった。
比較例13
キレート化剤の添加量を16重量部とした以外は、比較例9と同じ操作を行った。pH12.2、Pb0.05mg/L未満、Cu0.1mg/L未満であった。
比較例14
飛灰B100重量部に、水30重量部及び鉄粉[和光純薬工業(株)、100メッシュ通過85重量%以上]2.5重量部を添加し、乳鉢で5分間混練したのち、溶出試験を行った。pH12.0、Pb98mg/L、Cu0.1mg/L未満であった。
実施例5
飛灰B100重量部に、水30重量部、鉄粉[和光純薬工業(株)、100メッシュ通過85重量%以上]2.5重量部及びキレート化剤1重量部を添加し、乳鉢で5分間混練したのち、溶出試験を行った。pH12.0、Pb43mg/L、Cu0.1mg/L未満であった。
実施例6
キレート化剤の添加量を2重量部とした以外は、実施例5と同じ操作を行った。pH12.0、Pb16mg/L、Cu0.1mg/L未満であった。
実施例7
キレート化剤の添加量を3重量部とした以外は、実施例5と同じ操作を行った。pH12.0、Pb3.5mg/L、Cu0.1mg/L未満であった。
実施例8
キレート化剤の添加量を4重量部とした以外は、実施例5と同じ操作を行った。pH12.0、Pb0.29mg/L、Cu0.1mg/L未満であった。
実施例9
キレート化剤の添加量を8重量部とした以外は、実施例5と同じ操作を行った。pH12.1、Pb0.05mg/L未満、Cu0.1mg/L未満であった。
実施例10
キレート化剤の添加量を16重量部とした以外は、実施例5と同じ操作を行った。pH12.1、Pb0.05mg/L未満、Cu0.1mg/L未満であった。
比較例15
飛灰B100重量部に、水30重量部及びギ酸ナトリウム(HCOONa)5重量部を添加し、乳鉢で5分間混練したのち、溶出試験を行った。pH12.0、Pb99mg/L、Cu0.12mg/Lであった。
実施例11
飛灰B100重量部に、水30重量部、ギ酸ナトリウム5重量部及びキレート化剤1重量部を添加し、乳鉢で5分間混練したのち、溶出試験を行った。pH12.0、Pb77mg/L、Cu0.1mg/L未満であった。
実施例12
キレート化剤の添加量を2重量部とした以外は、実施例11と同じ操作を行った。pH12.0、Pb41mg/L、Cu0.1mg/L未満であった。
実施例13
キレート化剤の添加量を3重量部とした以外は、実施例11と同じ操作を行った。pH12.1、Pb11mg/L、Cu0.1mg/L未満であった。
実施例14
キレート化剤の添加量を4重量部とした以外は、実施例11と同じ操作を行った。pH12.1、Pb2.1mg/L、Cu0.1mg/L未満であった。
実施例15
キレート化剤の添加量を8重量部とした以外は、実施例11と同じ操作を行った。pH12.1、Pb0.11mg/L、Cu0.1mg/L未満であった。
実施例16
キレート化剤の添加量を16重量部とした以外は、実施例11と同じ操作を行った。pH12.1、Pb0.05mg/L未満、Cu0.1mg/L未満であった。
実施例5〜16及び比較例8〜15の結果を、第3表に示す。
飛灰B100重量部に対してギ酸ナトリウム5重量部を添加した場合は、鉛の溶出量を0.05mg/L未満にするために必要なキレート化剤の添加量は飛灰B100重量部に対して16重量部であり、ギ酸ナトリウムを添加しない場合と同じである。しかし、キレート化剤添加量が飛灰B100重量部に対して8重量部の場合を比較すると、ギ酸ナトリウムを添加しないと鉛の溶出量が11mg/Lであるのに対して、ギ酸ナトリウムを添加すると鉛の溶出量は0.11mg/Lとなり、鉛の溶出量は10分の1に減少している。この結果から、還元剤としてギ酸ナトリウムを用いた場合も、キレート化剤の使用量を減少し得る可能性があると推定することができる。
比較例16
処理しない飛灰Cについて、溶出試験を行った。pH12.7、Pb70mg/L、Cu1.9mg/L、Cd0.05mg/L未満、Hg0.007mg/L、Cr(VI)0.2mg/L未満、As0.1mg/L未満、Se0.1mg/L未満であった。
比較例17
飛灰C100重量部に、水30重量部及びキレート化剤5重量部を添加し、乳鉢で5分間混練したのち、溶出試験を行った。pH12.7、Pb26mg/L、Cu1.7mg/L、Hg0.0005mg/L未満であった。
比較例18
キレート化剤の添加量を10重量部とした以外は、比較例17と同じ操作を行った。pH12.7、Pb19mg/L、Cu1.3mg/Lであった。
比較例19
キレート化剤の添加量を15重量部とした以外は、比較例17と同じ操作を行った。pH12.7、Pb14mg/L、Cu1.3mg/Lであった。
比較例20
キレート化剤の添加量を20重量部とした以外は、比較例17と同じ操作を行った。pH12.7、Pb1.1mg/L、Cu0.28mg/Lであった。
比較例21
キレート化剤の添加量を25重量部とした以外は、比較例17と同じ操作を行った。pH12.7、Pb0.15mg/L、Cu0.1mg/L未満であった。
比較例22
飛灰C100重量部に、水30重量部及びテトラヒドロホウ酸ナトリウム(水素化ホウ素ナトリウム、NaBH4)2.5重量部を添加し、乳鉢で5分間混練したのち、溶出試験を行った。pH12.3、Pb99mg/L、Cu0.1mg/L未満、Hg0.0035mg/L、Cr(VI)0.2mg/L未満、As0.1mg/L未満、Se0.1mg/L未満であった。
実施例17
飛灰C100重量部に、水30重量部、テトラヒドロホウ酸ナトリウム(水素化ホウ素ナトリウム、NaBH4)2.5重量部及びキレート化剤5重量部を添加し、乳鉢で5分間混練したのち、溶出試験を行った。pH12.3、Pb10mg/L、Cu0.1mg/L未満、Hg0.0005mg/L未満であった。
実施例18
キレート化剤の添加量を10重量部とした以外は、実施例17と同じ操作を行った。pH12.4、Pb0.05mg/L未満、Cu0.1mg/L未満であった。
実施例19
キレート化剤の添加量を15重量部とした以外は、実施例17と同じ操作を行った。pH12.4、Pb0.05mg/L未満、Cu0.1mg/L未満であった。
実施例20
キレート化剤の添加量を20重量部とした以外は、実施例17と同じ操作を行った。pH12.4、Pb0.05mg/L未満、Cu0.1mg/L未満であった。
実施例21
キレート化剤の添加量を25重量部とした以外は、実施例17と同じ操作を行った。pH12.4、Pb0.05mg/L未満、Cu0.1mg/L未満であった。
比較例23
飛灰C100重量部に、水30重量部及びヒドラジン一水和物7.8重量部を添加し、乳鉢で5分間混練したのち、溶出試験を行った。pH12.3、Pb100mg/L、Cu0.1mg/L未満、Hg0.007mg/Lであった。
実施例22
飛灰C100重量部に、水30重量部、ヒドラジン一水和物7.8重量部及びキレート化剤5重量部を添加し、乳鉢で5分間混練したのち、溶出試験を行った。pH12.3、Pb28mg/L、Cu0.1mg/L未満、Hg0.0005mg/L未満であった。
実施例23
キレート化剤の添加量を10重量部とした以外は、実施例22と同じ操作を行った。pH12.3、Pb0.05mg/L未満、Cu0.1mg/L未満であった。
実施例24
キレート化剤の添加量を15重量部とした以外は、実施例22と同じ操作を行った。pH12.3、Pb0.05mg/L未満、Cu0.1mg/L未満であった。
実施例25
キレート化剤の添加量を20重量部とした以外は、実施例22と同じ操作を行った。pH12.3、Pb0.05mg/L未満、Cu0.1mg/L未満であった。
実施例26
キレート化剤の添加量を25重量部とした以外は、実施例22と同じ操作を行った。pH12.3、Pb0.05mg/L未満、Cu0.1mg/L未満であった。
実施例17〜26及び比較例16〜23の結果を、第4表に示す。
なた、飛灰C100重量部に対してヒドラジン5重量部を添加した場合も、キレート化剤10重量部の添加で鉛の溶出量が0.05mg/L未満となる。
比較例24
処理しない飛灰Dについて、溶出試験を行った。pH12.3、Pb78mg/L、Cu1.2mg/L、Cd0.05mg/L未満、Hg0.0042mg/L、Cr(VI)0.2mg/L未満、As0.1mg/L未満、Se0.1mg/L未満であった。
比較例25
飛灰D100重量部に、水30重量部及びキレート化剤3重量部を添加し、乳鉢で5分間混練したのち、溶出試験を行った。pH12.3、Pb70mg/L、Cu1.1mg/Lであった。
比較例26
キレート化剤の添加量を6重量部とした以外は、比較例25と同じ操作を行った。pH12.3、Pb51mg/L、Cu0.8mg/Lであった。
比較例27
キレート化剤の添加量を9重量部とした以外は、比較例25と同じ操作を行った。pH12.3、Pb22mg/L、Cu0.3mg/Lであった。
比較例28
キレート化剤の添加量を12重量部とした以外は、比較例25と同じ操作を行った。pH12.3、Pb9mg/L、Cu0.19mg/Lであった。
比較例29
キレート化剤の添加量を15重量部とした以外は、比較例25と同じ操作を行った。pH12.4、Pb1.3mg/L、Cu0.1mg/L未満であった。
比較例30
キレート化剤の添加量を18重量部とした以外は、比較例25と同じ操作を行った。pH12.4、Pb0.05mg/L未満、Cu0.1mg/L未満であった。
比較例31
飛灰D100重量部に、水30重量部及びロジン[荒川化学工業(株)、松脂ロジン]5重量部を添加し、乳鉢で5分間混練したのち、溶出試験を行った。pH12.2、Pb81mg/L、Cu0.1mg/L未満であった。
実施例27
飛灰D100重量部に、水30重量部、ロジン[荒川化学工業(株)、松脂ロジン]5重量部及びキレート化剤3重量部を添加し、乳鉢で5分間混練したのち、溶出試験を行った。pH12.2、Pb20mg/L、Cu0.1mg/L未満であった。
実施例28
キレート化剤の添加量を6重量部とした以外は、実施例27と同じ操作を行った。pH12.3、Pb0.8mg/L、Cu0.1mg/L未満であった。
実施例29
キレート化剤の添加量を9重量部とした以外は、実施例27と同じ操作を行った。pH12.4、Pb0.05mg/L未満、Cu0.1mg/L未満であった。
実施例30
キレート化剤の添加量を12重量部とした以外は、実施例27と同じ操作を行った。pH12.3、Pb0.05mg/L未満、Cu0.1mg/L未満であった。
実施例31
キレート化剤の添加量を15重量部とした以外は、実施例27と同じ操作を行った。pH12.3、Pb0.05mg/L未満、Cu0.1mg/L未満であった。
実施例32
キレート化剤の添加量を18重量部とした以外は、実施例27と同じ操作を行った。pH12.4、Pb0.05mg/L未満、Cu0.1mg/L未満であった。
比較例32
飛灰D100重量部に、水30重量部及びタンニン酸[和光純薬工業(株)]5重量部を添加し、乳鉢で5分間混練したのち、溶出試験を行った。pH12.2、Pb74mg/L、Cu0.11mg/Lであった。
実施例33
飛灰D100重量部に、水30重量部、タンニン酸[和光純薬工業(株)]5重量部及びキレート化剤3重量部を添加し、乳鉢で5分間混練したのち、溶出試験を行った。pH12.2、Pb51mg/L、Cu0.1mg/L未満であった。
実施例34
キレート化剤の添加量を6重量部とした以外は、実施例32と同じ操作を行った。pH12.3、Pb15mg/L、Cu0.1mg/L未満であった。
実施例35
キレート化剤の添加量を9重量部とした以外は、実施例32と同じ操作を行った。pH12.4、Pb0.6mg/L、Cu0.1mg/L未満であった。
実施例36
キレート化剤の添加量を12重量部とした以外は、実施例32と同じ操作を行った。pH12.3、Pb0.05mg/L未満、Cu0.1mg/L未満であった。
実施例37
キレート化剤の添加量を15重量部とした以外は、実施例32と同じ操作を行った。pH12.3、Pb0.05mg/L未満、Cu0.1mg/L未満であった。
実施例38
キレート化剤の添加量を18重量部とした以外は、実施例32と同じ操作を行った。pH12.4、Pb0.05mg/L未満、Cu0.1mg/L未満であった。
実施例27〜38及び比較例24〜32の結果を、第5表に示す。
また、飛灰D100重量部に対してタンニン酸5重量部を添加することにより、キレート化剤12重量部の添加で鉛の溶出量が0.05mg/L未満となり、鉛の溶出量を0.05mg/L未満とするために必要なキレート化剤の添加量が3分の2に減少する。
2 二軸式混練機
3 造粒機
Claims (6)
- 銅及び鉛を含有する煤塵に、還元剤と重金属固定化剤とを添加し、混練することを特徴とする重金属含有灰の処理方法。
- 銅及び鉛を含有する煤塵の銅の含有量が0.001重量%以上であり、鉛の含有量が0.001重量%以上である請求項1記載の重金属含有灰の処理方法。
- 還元剤が、水素化合物、硫黄(III)化合物、鉄粉類、糖類、脂肪族カルボン酸若しくはその誘導体、アルデヒド類、ケイ素系高分子化合物、ヒドラジン若しくはその誘導体、タンニン若しくはその誘導体、モルホリン若しくはその誘導体、ヒンダードフェノール類、没食子若しくはその誘導体及びロジン類からなる群より選ばれる1種又は2種以上の化合物である請求項1記載の重金属含有灰の処理方法。
- 重金属固定化剤が、窒素−硫黄系キレート化剤である請求項1記載の重金属含有灰の処理方法。
- 窒素−硫黄系キレート化剤が、ジチオカルバミン酸系キレート化剤である請求項4記載の重金属含有灰の処理方法。
- 還元剤と重金属固定化剤とを含有することを特徴とする重金属含有灰の処理剤。
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