JP2006150339A

JP2006150339A - 焼却飛灰の安定化方法とその装置

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Publication number: JP2006150339A
Application number: JP2005135675A
Authority: JP
Inventors: Norihiro Yaide; 乃大矢出; Junichi Inamura; 准一稲村
Original assignee: Ebara Engineering Service Co Ltd
Current assignee: Swing Corp
Priority date: 2004-11-02
Filing date: 2005-05-09
Publication date: 2006-06-15
Anticipated expiration: 2025-05-09
Also published as: JP4363657B2

Abstract

【課題】安価で安定性の高い鉄塩を用いて重金属類の溶出を防止する焼却飛灰の新規な安定化方法と装置を提供する。
【解決手段】焼却飛灰５と鉄塩又は有機キレート重金属固定化剤１２と水１１を混練して得られる混練物を、温度４０〜１５０℃、相対湿度４０％以上の環境にて大気と接触させ養生９することとしたものであり、前記混練物中には、アルカリ分が鉄塩に対してモル比で０．５〜４．０含有するのがよく、該混練中のアルカリ分は、混練物の溶出液の酸消費量（ｐＨ８．３）から求めることができ、また、前記鉄塩は、第１鉄塩と第２鉄塩の混合物で、第１鉄（Ｆｅ^２+）＋第２鉄（Ｆｅ^３+）に対する第１鉄（Ｆｅ^２+）のモル比〔Ｆｅ^２+／（Ｆｅ^２++Ｆｅ^３+）〕が０．２〜１．０とするのがよい。
【選択図】図１

Description

本発明は、都市ゴミや産業廃棄物、下水汚泥等の焼却プラントから排出される焼却飛灰、溶融飛灰、焼却灰の安定化、さらには金属汚染物、土壌、産業廃棄物を処理する技術に関するものである。

産業廃棄物や都市ゴミの焼却処理の際に発生する焼却飛灰は、最終的には埋め立て処理されるが、これらの焼却飛灰は重金属類を含有しているので、埋め立て処理を行った後に、雨水などによって重金属類が溶出しないように固定化しなければならない。この焼却飛灰の固定化処理に関しては、「セメント固化法」、「酸、その他の溶媒による抽出法」、「溶融固定化」、「薬剤添加法」のいずれかの処理を行うことが義務づけられている。このうち、「薬剤添加法」は、他の方法に比べて一般的に装置並びに取り扱いが簡便なため、種々検討されている。薬剤添加法とは、所定量の水と薬剤と焼却飛灰とを混練して反応させ、有害な重金属類を固定化する方法である。この目的で用いられる薬剤としては、重金属類とキレート化合物を形成して、水に不溶性の安定な固定化物を形成する有機キレート重金属固定化剤、鉄塩などの無機重金属固定化剤がある。

有機キレート重金属固定化剤としては、ジアルキルジチオカルバミン酸やジアルキルジチオカルバミン酸基を分子内に２個以上有する化合物のアルカリ金属塩又は遷移金属塩、具体的には、ジエチルジチオカルバミン酸、Ｎ_１，Ｎ_２，Ｎ_３，Ｎ_５−テトラ（ジチオカルボキシ）テトラエチレンペンタミン、ピペラジンビスジチオカルバミン酸などのカリウム塩、ナトリウム塩、亜鉛塩、鉄塩などがある。また、無機重金属固定化剤のうち、鉄塩系のものとしては、硫酸第１鉄、塩化第１鉄などの第１鉄塩、ポリ硫酸鉄、塩化第２鉄、硫酸第２鉄などの第２鉄塩がある。鉄塩を用いた焼却飛灰の処理方法としては、第１鉄塩及び／又は第２鉄塩を焼却飛灰中に添加し重金属類を固定化する方法、また、還元性を持つ第一鉄塩を硫酸バンドなどの無機凝集剤と共に添加することにより、６価クロム、砒素、セレンなどの重金属類を効率的に固定化する方法が提案されている。鉄塩は、有機液体キレート剤と較べ廉価であり、極めて生態影響の低い材料であるため、焼却飛灰の安定化処理剤としての利用価値は高い。
特開２００４−２０９３７２号公報特開平８−９９０７５号公報

本発明は、安価で安全性の高い鉄塩又は有機キレート重金属固定化剤を用いて重金属類の溶出を防止する焼却飛灰の新規な安定化方法と装置を提供することを課題とする。

上記課題を解決するために、本発明では、焼却飛灰と鉄塩又は有機キレート重金属固定化剤と水を混練して得られる混練物を、温度４０〜１５０℃、相対湿度４０％以上の環境にて大気と接触させ養生することを特徴とする焼却飛灰の安定化方法としたものである。
上記安定化方法において、混練物は、アルカリ分（ＮａＯＨ換算）を鉄塩に対してモル比で０．５〜４．０含有するのがよく、該混練物のアルカリ分は、混練物の溶出液の酸消費量（ｐＨ８．３）から求めることができ、また、前記鉄塩は、第１鉄塩と第２鉄塩の混合物を用い、第１鉄（Ｆｅ^２+）＋第２鉄（Ｆｅ^３+）に対する第１鉄（Ｆｅ^２+）のモル比〔Ｆｅ^２+／（Ｆｅ^２+＋Ｆｅ^３+）〕が０．２〜１．０とするのがよい。
また、本発明では、焼却飛灰を安定化する装置において、焼却飛灰と鉄塩又は有機キレート重金属固定化剤と水を混練して混練物を得る混練機と、得られた混練物を温度４０〜１５０℃、相対湿度４０％以上の環境で養生する加温、加湿及び送風手段を備えた養生装置とを有することを特徴とする焼却飛灰の安定化装置としたものである。

以上、詳述したように焼却飛灰に、金属塩、特に、鉄塩又は有機キレート重金属固定化剤を添加して得られる混練物を４０〜１５０℃ 、相対湿度４０％以上の環境にて養生することを特徴とする焼却飛灰の安定化方法によれば、下記のような効果を奏することができた。
（１）薬剤使用量の低減
（２）処理性能の向上と安定化
（３）難処理重金属である６価クロムやセレンやひ素、アンチモンなどの溶出防止
（４）混練成型物どうしの固着防止、粉塵発生防止

以下、本発明の各種実施形態を、焼却飛灰の処理を例として説明する。本発明において対象となる焼却飛灰は、特に限定されるものではないが、都市ゴミや産業廃棄物、下水汚泥の焼却施設から排出される焼却飛灰（ＥＰ、ＢＦ、マルチサイクロン等で捕集されたばいじん）である。
本発明の安定化方法を、概略構成図である図１を用いて説明すると、通常、ばいじん１は、集塵装置２によりろ過され、集塵装置２で分離された焼却飛灰は、貯留サイロ３に貯められる。焼却飛灰５は、貯留サイロ３から重量計４で計量されて混練機６へ送られ、そこで加湿水タンク１１からの加湿水が添加される。この際、加湿水中に重金属固定化剤１２を含有させておくのが普通であり、重金属固定化剤１２を含有した加湿水が混練機６へ供給される。混練機から出た混練物は、搬出コンベア９で処理灰ピット１０へ送られる。通常、混練機から出た混練物は、搬出コンベア上及び灰ピットで搬出されるまで養生（乾燥固化）される。
搬出コンベアは、養生コンベアとも言われるが、混練機から出た混練物を処理灰ピットまで運ぶ単なる搬送用コンベアである。

従来の処理は、混練時に加湿された混練物（又は混練成型物）を、搬出コンベア上又は処理灰ピットで大気と接触させ自然乾燥するのみであり、養生に注目したものではなかった。すなわち、混練物に大気接触下、積極的に湿度を付与し、加熱養生する工程はなかった。本発明は、積極的に養生を行うものである。
本発明者らは、鉄塩又は有機キレート重金属固定化剤を用いた焼却飛灰の薬剤処理方法について鋭意検討した結果、焼却飛灰に鉄塩を添加して得られる混練物を、温度４０〜１５０℃、相対湿度４０％以上の環境にて養生することにより、特に、重金属類の溶出を効率的に抑制できることを見出し、本発明の完成に至った。対象となる元素としては、鉛、カドミウム、水銀、クロム、ひ素、セレンなどの有害な重金属類や、マグネシウム、アルミニウム、カルシウム、バナジウム、マンガン、コバルト、ニッケル、銅、亜鉛、スズ、アンチモン、モリブデン、ホウ素、フッ素などが挙げられる。

本発明は、鉄塩を用いた焼却飛灰の処理方法に限定されるものではなく、有機キレート重金属固定化剤を使用した焼却飛灰の処理、さらには金属等の汚染土壌や産業廃棄物に対する処理にも適用することができる。
従来、焼却飛灰の加熱処理方法として、ハーゲンマイヤ式加熱分解技術などが提案されている。この方法は、焼却飛灰をリアクタ（飛灰加熱器）において、無酸素状態で３５０℃前後まで温度を上げて、ダイオキシン類を分解することを目的とした技術である。
一方、本発明は、空気（酸素）共存条件において、混練物を温度４０〜１５０℃、相対湿度４０％以上の環境条件におくことにより、重金属類を固定化することを目的とする技術であり、ハーゲンマイヤ法とは根本的に異なる。

また、特公昭６１-４７１５４号公報では、重金属を含む廃棄物を鉄塩の存在下にアルカリを加えて混合後、３００℃未満に保持する方法が、特許第３１７６１６２号公報では、重金属含有物に水、２価鉄を加え、その後該混合物中に燃焼排ガスを添加しながら、ｐＨを７.０〜１１.５、かつ温度を３０〜９９℃にして処理する方法が開示されている。しかしながら、これら方法では、被処理物と接触する雰囲気の湿度については全く規定していない。本発明は、被処理物と接触する雰囲気の湿度を、本発明の範囲として処理することにより、重金属固定効果が高くなることを新たに見出したものである。被処理物と接触する雰囲気の湿度を、本発明の範囲として処理することにより、重金属固定効果が高まるのは、被処理物の急激な乾燥が防止され、フェライト化反応が促進する結果であると推測される。被処理物中の水分量が多い場合であっても、加熱処理のみでは、被処理物の表層で急激な乾燥がおこり、フェライト化が不充分となり均一な処理ができない結果、処理物全体としてのフェライト化率は上がらない。

本発明では、焼却飛灰に鉄塩と水を添加した混練物を、養生条件を整えて積極的にフェライト化を行い、重金属固定や重金属溶出防止効果を発揮させるものである。
また、該有機キレート重金属固定化剤を使用して重金属溶出抑制を行っても、本発明の養生を付加することで、重金属固定や重金属溶出防止効果を発揮させることができる。
つまり、焼却飛灰に鉄塩を添加しなくても、焼却飛灰中の鉄化合物、鉄塩化物などの鉄塩によるフェライト化と養生により、難溶解性のカルシウム化合物、炭酸カルシウムなどや銅や亜鉛、マンガンなど鉄以外の水酸化物による固化作用が強固になり、重金属固定や重金属溶出防止がより一層可能になる。
養生温度については、４０〜１５０℃であり、好ましくは６０〜１００℃である。４０℃未満では、混練物中の重金属類のフェライト化合物としての安定化が遅く、実用化が難しい。１５０℃を越えると、混練物表面の乾燥が急激に進み、重金属固定効果が減少する。

以下に、養生装置について具体例を示し説明する。図２に示すように、送風機と加温装置と加湿装置を備える養生装置を、混練機と処理灰ピットの間に、設置することができる。養生装置は、単なる乾燥装置ではなく、この装置を通過する間に、混練物中の重金属類をフェライト化合物として安定化するためのものである。すなわち、単なる乾燥では、処理物から重金属類が溶出し易いのに対し、本装置により養生することにより、重金属類を安定化し固定できるという大きな違いがある。
図３に、ホッパー型養生装置の概略図を示した。混練物は、加湿用散水装置と散気管を備えるホッパーに蓄えられる。必要に応じて、散気管から空気又は加温空気、加温加湿空気を送ることができる。また、必要に応じて、加湿用散水装置から散水することができる。
さらに、養生装置本体（ホッパー）を保温、加熱することができる。混練物自体が熱を持ち、温度が６０℃以上あれば、加温せず養生装置を保温するだけでよい。加湿用散水装置に散水用のノズルスプレーを配備し、連続的又は間欠的に散水することができる。加温、加湿空気として、焼却排ガスなどの高温ガスを水に通気させて発生させた水蒸気を用いることができる。さらに、加湿散水装置から温水を散布することもできる。また、養生装置本体（ホッパー）の保温、加熱は、焼却排ガス又は温水をホッパ−外壁に設けたジャケットに導入し、間接的に行うこともできる。

図４に、キルン型養生装置の概略図を示した。搬送装置（コンベア）上の混練物は、加温加湿装置（加温用ヒーター、空気又は加湿空気又は加温加湿空気排出装置、蒸気配管などから構成される）を備えるキルン型養生装置に送られる。開口部があるので、自然換気によりフェライト化に必要な空気は供給できる。また、必要に応じて、空気又は加温空気、加温加湿空気を送ることができる。加温、加湿空気として、焼却施設などから排出される排ガスを水に通気させて発生させた水蒸気を用いてもよい。加温加湿装置は、搬送装置全体に備えても良く、搬送装置の前段部分のみに備えてもよい。養生装置前後は、開放状態にあるので空気を自然通気してもよいし、養生装置の通気を良くするために、装置出口部に換気口又は排気ファンなどの強制換気、送風装置を設けることもできる。
本装置に供給される混練物の形状は、特に限定されないが、養生効率を高めるため、ペレット状であれば直径１〜１０ｍｍ、長さ１〜３０ｍｍ、粒状であれば直径１〜１０ｍｍが好ましい。また、養生前に混練物を粉砕し装置に供給してもよい。混練成型機の種類については特に限定されず、振動型ミキサー、パン型造粒式ミキサー、二軸ベンチニーダ式ミキサーなど適宜使用できる。

第１鉄塩と第２鉄塩をアルカリ分が含まれる焼却飛灰に添加した場合は、下記（１）式と（２）式に示した反応以外に、下記（３）式に示すようにマグネタイト（Ｆｅ_３Ｏ_４）が生成する。
xM^２+ + (３-x)Fe^２+ + ６OH^- →M_xFe_(３-x)(OH)_６・・・（１）
xM^２+ + yFe^３+ + ２(x+３/２y)OH^- →MxFey(OH)_{２(x+３/２y)}・・・（２）
Fe^２+ + ２Fe^３+ + ４OH^- →Fe_３O_４+ ２H_２・・・（３）
〔ここで、ＭはＰｂ、Ｃｄ、Ｈｇ、Ｚｎなどの重金属類を示す。〕
このマグネタイトは、重金属の捕捉作用が極めて大きく、Ｆｅの一部が他の金属で置換されることにより、安定した重金属溶出抑制能を持つ一種のフェライトを生成する。

また、第１鉄塩をアルカリ分が含まれる焼却飛灰に添加した場合は、次の２段階の反応で安定した重金属溶出抑制能を持つ一種のフェライトを生成する。
中和反応：xM^２+ + (３-x)Fe^２+ + ６OH^- →M_xFe_(３-x)(OH)_６・・・（１）
酸化反応：M_xFe_(３-x)(OH)_６+１/２O_２ →M_xFe_(３-x)O_４+ ３H_２O・・・（４）
フェライト化反応は、アルカリ域で起こる酸化反応であり、酸素共存下、高温、高湿度条件で促進される。フェライト化反応には諸説あるが、Ｆｅ(ＯＨ)_２あるいは部分的にＦｅ^２+が重金属(Ｍ^２+)に置換した水酸化物（ＭｘＦｅ_(３-x)(ＯＨ)_６）が、表面から酸化されフェライトが生成するものと考えられる。また、水酸化第１鉄と水酸化第２鉄の混合物の場合、温度、湿度、酸素により水酸化第１鉄がオキシ水酸化鉄（ＦｅＯＯＨ）に酸化され、さらにオキシ水酸化鉄と水酸化第２鉄が反応し、重金属のフェライト化合物が生成されるものと考えられる。

焼却時に発生する塩化水素（ＨＣｌ）や硫黄酸化物（ＳＯｘ）などの酸性排ガスの処理方法は、乾式・半乾式処理又は湿式処理に大別される。乾式・半乾式処理は、消石灰又は消石灰スラリーを集塵機の前段に吹き込み、酸性ガスを反応除去し、飛灰と共に集塵機で捕集するシステムであり、焼却飛灰のアルカリ含有量が高くなり易い。一方、湿式処理は、集塵機で飛灰を捕集した後に、排ガスを苛性ソーダ（ＮａＯＨ）などのアルカリ液で洗浄するシステムであり、焼却飛灰のアルカリ含有量は、乾式・半乾式処理と比較すると低くなる。このため、焼却飛灰のアルカリ度は、排ガスの処理方式により大きく異なる。
前記、反応式（１）〜（４）は、アルカリ条件で進行し易い反応である。本発明において、アルカリ分とは、(i)焼却飛灰中のアルカリ分、又は、(ii)混練工程で添加されるアルカリ分と焼却飛灰中のアルカリ分の合計であり、その含有量は、アルカリ分をＮａＯＨに換算したモル量が鉄塩のモル量に対して、モル比として０．５〜４．０、より好ましくは２．０〜４．０がよい。

前記において、（ｉ）焼却飛灰のアルカリ分とは、焼却飛灰の溶出液の、酸消費量(ｐＨ８．３)から求めたアルカリ量として表すことができる。酸消費量(ｐＨ８．３)はＪＩＳＫＯ１０２１６.１(１９９８)に準じて求めることができる。（ii）混練工程で添加されるアルカリ分とは、混練工程で添加される薬剤などに由来するアルカリ分である。
（ｉ）焼却飛灰のアルカリ分又は（ii）混練工程で添加されるアルカリ分と焼却飛灰のアルカリ分の合計量を求める方法として、焼却飛灰又は混練物の溶出液を調製し、その溶出液について酸消費量(ｐＨ８．３)を測定することが好ましい。本発明において、充分な効果を得るために重要なアルカリ分は、炭酸水素塩に由来するアルカリ分ではなく、水酸化物や炭酸塩に由来するアルカリ分である。アルカリ分の指標としては、酸消費量(ｐＨ８．３)以外に、酸消費量（ｐＨ４.８）やｐＨが挙げられるが、いずれの方法も炭酸水素塩に由来するアルカリ分が含まれた指標である。このため、（ｉ）焼却飛灰のアルカリ分又は（ii）混練工程で添加されるアルカリ分と焼却飛灰のアルカリ分の合計量を、焼却飛灰又は混練物の溶出液を調製し、その溶出液について酸消費量(ｐＨ８．３)を測定して求め、鉄塩の添加率を決めることにより、より安定した信頼性の高い処理が可能となる。

鉄塩としては、硫酸第１鉄、塩化第１鉄などの第１鉄塩、ポリ硫酸鉄、塩化第２鉄、硫酸第２鉄などの第２鉄塩など任意のものを用いることができるが、鉄塩が第１鉄塩と第２鉄塩の混合物で、第１鉄＋第２鉄に対する第１鉄のモル比が０．２〜１．０の範囲であることが好適である。また、混練時に添加する加湿水の量は、通常２０〜４０重量％（対飛灰）であるが、混練物の状態により適宜調節することができる。水分過剰になると、流動性が高まり、固化しない混練成型物どうしの固着が生じるなどの問題が生じる。また、水分過少になると、フェライト化が不充分になるばかりか固化せず、処理物は飛散してしまい、処理物の飛散を防止するという本来の目的を達成できない。本発明における焼却飛灰に対する水分量は、２０〜４０重量％が好適であり、混練成型物どうしの固着防止、粉塵発生防止ができる。

有機キレート重金属固定化剤としては、公知の固定化剤がいずれも使用できるが、ジアルキルジチオカルバミン酸やジアルキルジチオカルバミン酸基を分子内に２個以上有する化合物のアルカリ金属塩又は遷移金属塩、具体的には、ジエチルジチオカルバミン酸、Ｎ_１，Ｎ_２，Ｎ_３，Ｎ_５−テトラ（ジチオカルボキシ）テトラエチレンペンタミン、ピペラジンビスジチオカルバミン酸などのカリウム塩、ナトリウム塩、亜鉛塩、鉄塩などが好適に使用できる。
また、本発明による養生期間は、焼却飛灰の性状や養生条件により異なり、一概には決められないが、１０分〜２４時間養生することが好ましい。また、本発明による混練物の養生後、さらに自然乾燥しても良いし、強制加熱し乾燥させてもよい。
本発明によれば、従来の処理では難しかった６価クロム、砒素、セレンなどの難処理重金属類も効率的に固定化することができるため、焼却飛灰の重金属類の溶出を確実に防止することが可能である。

以下の実施例により、本発明を具体的に説明する。
試験方法は以下の通りである。
（１）試料

(２)重金属溶出試験
５００ｍＬのプラスチック製ビーカーに飛灰１００ｇ、水３０ｇ及び所定量の薬剤を添加してスパチラを用いて約５分間混練し、粘土状にした後、所定条件で１０分〜４８時間養生した。その後、サンプルを５ｍｍ以下に粉砕し、環境庁告示第１３号試験法に基づいて重金属の溶出試験を行った。
（３）添加薬剤
塩化第１鉄溶液：Ｆｅ含有量１０重量％（和光純薬工業製、試薬１級、塩化第１鉄４水和物を蒸留水に溶解して調製）
ポリ鉄溶液：Ｆｅ含有量５．２重量％（日鉄鉱業製）
有機キレート重金属固定化剤：Ｎ_１，Ｎ_２，Ｎ_３，Ｎ_５−テトラ（ジチオカルボキシ）テトラエチレンペンタミンナトリウム塩の５０重量％溶液

実施例１
薬剤が塩化第１鉄溶液で、第１鉄＋第２鉄(Ｆｅ^２+＋Ｆｅ^３+)に対する第１鉄（Ｆｅ^２+）のモル比〔Ｆｅ^２+／（Ｆｅ^２+＋Ｆｅ^３+）〕が１．０（即ち、Ｆｅ^３+が０）の場合の試料Ａに対する試験結果を表２に示す。第１鉄＋第２鉄(Ｆｅ^２+＋Ｆｅ^３+)に対する酸消費量(ｐＨ８．３)から求めたアルカリ量（ｍｏｌａｓＮａＯＨ）のモル比が３．４の条件で比較すると、養生温度が４０〜１５０℃であり、相対湿度が４０％以上である場合、鉛の溶出濃度は埋立基準値（０．３ｍｇ／Ｌ）を満たした（Ｎｏ．１〜３、６〜７、１３〜１８）。養生温度２０℃、相対湿度４０％で風乾したとき（Ｎｏ．２０）、１００℃以上に加温したが相対湿度が４０％未満と低いとき（Ｎｏ．９〜１２，２１）、相対湿度８４％、養生温度２０℃のとき（Ｎｏ．１９）は、鉛の溶出濃度が埋立基準値（０．３ｍｇ／Ｌ）を超えた。
また、養生温度が４０〜１５０℃であり、相対湿度が４０％以上であっても、第１鉄＋第２鉄(Ｆｅ^２+＋Ｆｅ^３+)に対する酸消費量(ｐＨ８．３)から求めたアルカリ量（ｍｏｌａｓＮａＯＨ）のモル比が５．１のとき（Ｎｏ．４）は、鉛の溶出濃度が埋立基準値（０．３ｍｇ／Ｌ）を超えた。養生時間については、０．１５ｈと比較し０．５ｈ以上の方が鉛の溶出濃度が抑制される傾向にあった（Ｎｏ．１３〜１８）。

実施例２
試料Ａを対象に、薬剤として塩化第１鉄溶液とポリ鉄溶液を使用し、養生時間１時間、養生温度１００℃、相対湿度８０％において試験した結果を表３に示す。
第１鉄＋第２鉄(Ｆｅ^２+＋Ｆｅ^３+)に対する第１鉄（Ｆｅ^２+）のモル比〔Ｆｅ^２+／（Ｆｅ^２+＋Ｆｅ^３+）〕が０．２〜１．０であり、第１鉄＋第２鉄(Ｆｅ^２+＋Ｆｅ^３+)に対する酸消費量(ｐＨ８．３)から求めたアルカリ量（ｍｏｌａｓＮａＯＨ）のモル比が０．５〜４．０の範囲にある場合（Ｎｏ．３〜５、８〜９、１２〜１３）、鉛の溶出濃度は埋立基準値（０．３ｍｇ／Ｌ）を満たしたが、第１鉄＋第２鉄(Ｆｅ^２+＋Ｆｅ^３+)に対する第１鉄（Ｆｅ^２+）のモル比〔Ｆｅ^２+／（Ｆｅ^２+＋Ｆｅ^３+）〕が０や０．１のとき（Ｎｏ．１，２，６）や第１鉄＋第２鉄(Ｆｅ^２+＋Ｆｅ^３+)に対する酸消費量(ｐＨ８．３)から求めたアルカリ量（ｍｏｌａｓＮａＯＨ）のモル比が０．３や５．０のとき（Ｎｏ．７，１０，１１，１４）には、鉛の溶出濃度が埋立基準値（０．３ｍｇ／Ｌ）を超えた。

実施例３
試料Ｂを対象に、薬剤として塩化第１鉄溶液とポリ鉄溶液を使用し、養生時間１時間、養生温度１００℃、相対湿度８０％において試験した結果を表４に示す。
第１鉄＋第２鉄(Ｆｅ^２+＋Ｆｅ^３+)に対する第１鉄（Ｆｅ^２+）のモル比〔Ｆｅ^２+／（Ｆｅ^２+＋Ｆｅ^３+）〕が０．２〜１．０であり、第１鉄＋第２鉄(Ｆｅ^２+＋Ｆｅ^３+)に対する酸消費量(ｐＨ８．３)から求めたアルカリ量（ｍｏｌａｓＮａＯＨ）のモル比が０．５〜４．０の範囲にある場合（Ｎｏ．３，４，６〜８）、鉛の溶出濃度は埋立基準値（０．３ｍｇ／Ｌ）を満たした。第１鉄＋第２鉄(Ｆｅ^２+＋Ｆｅ^３+)に対する酸消費量(ｐＨ８．３)から求めたアルカリ量（ｍｏｌａｓＮａＯＨ）のモル比が０．４であったとき（Ｎｏ．５，９，１１，１３）や、４．７〜４．８であったとき（Ｎｏ．１０，１２，１４）は、鉛の溶出濃度は埋立基準値（０．３ｍｇ／Ｌ）を満足することはできなかった。また、第１鉄＋第２鉄(Ｆｅ^２+＋Ｆｅ^３+)に対する第１鉄（Ｆｅ^２+）のモル比〔Ｆｅ^２+／（Ｆｅ^２+＋Ｆｅ^３+）〕が０のとき（Ｎｏ．１，２）も、埋立基準値（０．３ｍｇ／Ｌ）を超えた。

実施例４
試料Ｃを対象に、薬剤として塩化第１鉄溶液とポリ鉄溶液を使用し、養生時間１時間、養生温度１００℃、相対湿度８０％において試験した結果を表５に示す。
第１鉄＋第２鉄(Ｆｅ^２+＋Ｆｅ^３+)に対する第１鉄（Ｆｅ^２+）のモル比〔Ｆｅ^２+／（Ｆｅ^２+＋Ｆｅ^３+）〕が０．２〜１．０であり、第１鉄＋第２鉄(Ｆｅ^２+＋Ｆｅ^３+)に対する酸消費量(ｐＨ８．３)から求めたアルカリ量（ｍｏｌａｓＮａＯＨ）のモル比が０．５〜４．０の範囲にある場合、６価クロムの溶出濃度は埋立基準値(１．５ｍｇ／Ｌ)を満たした（Ｎｏ．１〜３，７〜１２）。第１鉄＋第２鉄(Ｆｅ^２+＋Ｆｅ^３+)に対する第１鉄（Ｆｅ^２+）のモル比〔Ｆｅ^２+／（Ｆｅ^２+＋Ｆｅ^３+）〕が０のとき（Ｎｏ．４）や、第１鉄＋第２鉄(Ｆｅ^２+＋Ｆｅ^３+)に対する酸消費量(ｐＨ８．３)から求めたアルカリ量（ｍｏｌａｓＮａＯＨ）のモル比が５．０〜５．１のとき（Ｎｏ．１３〜１５）は、６価クロムの溶出濃度は埋立基準値(１．５ｍｇ／Ｌ)を超えた。

実施例５
試料Ｄを対象に、薬剤として塩化第１鉄溶液とポリ鉄溶液を使用し、養生時間１時間、養生温度１００℃、相対湿度８０％において試験した結果を表６に示す。
第１鉄＋第２鉄(Ｆｅ^２+＋Ｆｅ^３+)に対する第１鉄（Ｆｅ^２+）のモル比〔Ｆｅ^２+／（Ｆｅ^２+＋Ｆｅ^３+）〕が０．２〜１．０であり、第１鉄＋第２鉄(Ｆｅ^２+＋Ｆｅ^３+)に対する酸消費量(ｐＨ８．３)から求めたアルカリ量（ｍｏｌａｓＮａＯＨ）のモル比が０．５〜４の範囲にあるとき（Ｎｏ．１〜３，７〜９，１１〜１２）は、セレンの溶出濃度は埋立基準値（０．３ｍｇ／Ｌ）を満たした。
第１鉄＋第２鉄(Ｆｅ^２+＋Ｆｅ^３+)に対する第１鉄（Ｆｅ^２+）のモル比〔Ｆｅ^２+／（Ｆｅ^２+＋Ｆｅ^３+）〕が０のとき（Ｎｏ．４〜６）や、第１鉄＋第２鉄(Ｆｅ^２+＋Ｆｅ^３+)に対する酸消費量(ｐＨ８．３)から求めたアルカリ量（ｍｏｌａｓＮａＯＨ）のモル比が５．０のとき（Ｎｏ．１３〜１５）は、セレンの溶出濃度は埋立基準値（０．３ｍｇ／Ｌ）を超えた。

実施例６
試料Ａを対象に、薬剤として有機キレート重金属固定化剤を使用し試験した結果を表７に示す。
有機キレート重金属固定化剤の添加率が３ｗ／ｗ％、養生時間が２４時間の場合で比較すると、鉛の溶出濃度は、温度３０℃、相対湿度４０％のときには、０．１０ｍｇ／Ｌであった（Ｎｏ．２）のに対し、本発明の養生条件（温度４０〜１５０℃、相対湿度４０％以上）で養生したＮｏ．４〜６及びＮｏ．９では０．０５ｍｇ／Ｌ以下に抑制された。

実施例７
試料Ｃを対象に、薬剤として有機キレート重金属固定化剤を使用し試験した結果を表８に示す。
有機キレート重金属固定化剤の添加率が３ｗ／ｗ％、養生時間が２４時間の場合で比較すると、６価クロムの溶出濃度は、温度３０℃、相対湿度６０％のときには１．２ｍｇ／Ｌであった（Ｎｏ．２）のに対し、本発明の養生条件（温度４０〜１５０℃、相対湿度４０％以上）で養生したＮｏ．３〜５及びＮｏ．７〜１０では１．１ｍｇ／Ｌ以下に抑制された。

実施例８
試料Ｄを対象に、薬剤として有機キレート重金属固定化剤を使用し試験した結果を表９に示す。
有機キレート重金属固定化剤の添加率が３ｗ／ｗ％、養生時間が２４時間の場合で比較すると、セレンの溶出濃度は、温度３０℃、相対湿度６０％のときには、０．８ｍｇ／Ｌであった（Ｎｏ．２）のに対し、本発明の養生条件（温度４０〜１５０℃、相対湿度４０％以上）で養生したＮｏ．３〜５及びＮｏ．７では０．７ｍｇ／Ｌ以下に抑制された。同様に有機キレート重金属固定化剤の添加率が３ｗ／ｗ％、養生時間が２４時間の場合で比較すると、アンチモンの溶出濃度は、温度３０℃、相対湿度６０％のときには０．３ｍｇ／Ｌあった（Ｎｏ．２）のに対し、本発明の養生条件（温度４０〜１５０℃、相対湿度４０％以上）で養生したＮｏ．３〜５及びＮｏ．７では０．１ｍｇ／Ｌ以下に抑制された。

本発明の安定方法を説明する概略構成図。養生装置の設定位置を説明する概略構成図。ホッパー型養生装置の概略構成図。キルン型養生装置の概略構成図で、（ａ）正面図、（ｂ）Ａ−Ａ養生装置の断面図。

符号の説明

１：ばいじん、２：バグフィルター（集塵機）、３：貯留サイロ、４：重量計、５：飛灰、６：混練機、９：搬出コンベア、１０：処理灰ピット、１１：加湿水タンク、１２：重金属固定化剤

Claims

焼却飛灰と鉄塩又は有機キレート重金属固定化剤と水を混練して得られる混練物を、温度４０〜１５０℃、相対湿度４０％以上の環境にて大気と接触させ養生することを特徴とする焼却飛灰の安定化方法。
前記混練物のアルカリ分（ＮａＯＨ換算）が、鉄塩に対してモル比で０.５〜４.０であることを特徴とする請求項１記載の焼却飛灰の安定化方法。
前記混練物のアルカリ分は、混練物の溶出液の酸消費量（ｐＨ８.３）であることを特徴とする請求項２記載の焼却飛灰の安定化方法。
前記鉄塩が、第１鉄塩と第２鉄塩の混合物で、第１鉄（Ｆｅ^２+）＋第２鉄（Ｆｅ^３+）に対する第１鉄（Ｆｅ^２+）のモル比〔Ｆｅ^２+／（Ｆｅ^２+＋Ｆｅ^３+）〕が０．２〜１．０であることを特徴とする請求項１、２又は３記載の焼却飛灰の安定化方法。
焼却飛灰を安定化する装置において、焼却飛灰と鉄塩又は有機キレート重金属固定化剤と水を混練して混練物を得る混練機と、得られた混練物を温度４０〜１５０℃、相対湿度４０％以上の環境で養生する加温、加湿及び送風手段を備えた養生装置とを有することを特徴とする焼却飛灰の安定化装置。