JP2009095754A - Treatment method of boiler ash - Google Patents

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Katsuhisa Kamio
克久 神尾
Katsuyuki Sugiyama
克之 杉山
Kazuhiro Terada
和宏 寺田
Takashi Ogawa
隆 小川
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Miyoshi Yushi KK
Miyoshi Oil and Fat Co Ltd
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Miyoshi Yushi KK
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Abstract

<P>PROBLEM TO BE SOLVED: To provide a boiler ash treatment agent capable of surely and easily treating harmful substances in boiler ashes for solving the problem that a conventional method cannot simultaneously treat harmful substances in boiler ashes to the environmental standard value or less, therefore complicated procedures are necessary to surely treat the harmful substances, in particular, the harmful substances such as fluorine and the like in the boiler ashes including paper sludge ashes particularly high in the fluorine content are difficult to treat surely, although various methods were proposed heretofore in order to reduces the elution volume of these harmful substances to the environmental standard value or less because harmful substances such as boron, fluorine, selenium, arsenic and the like are included in the boiler ashes. <P>SOLUTION: The treatment method of boiler ash adds an alkaline earth metal phosphoric acid salt and a sulfate to the boiler ashes made of paper sludge as a fuel, and immobilizes fluorine and boron in the boiler ashes. <P>COPYRIGHT: (C)2009,JPO&INPIT

Description

本発明はボイラー灰の処理方法に関する。   The present invention relates to a method for treating boiler ash.

製紙工場のパルプ製造工程、紙製造工程、古紙処理工程等から発生する廃液中の固形分として分離回収されるペーパースラッジや石炭等を燃料としたボイラーから排出されるボイラー灰は、セメント、コンクリート、モルタル等の骨材や、土壌改良材、アスファルトフィラー、タイルや瓦、テトラポット等の海洋構造物の混和材、ゴルフ場、グランドの排水性向上材、保水性ブロック原料、下水・排水処理材等として有効利用が可能な資源である。しかしながら、石炭、ペーパースラッジ、木屑等の燃料が燃焼して生じたボイラー灰中には、多量のホウ素やフッ素、セレン、ヒ素等の種々の物質が含まれており、これらの物質の排出量を規制するため、近年、環境基準値が強化されている。このような状況より、ヒ素、セレン、フッ素およびホウ素、特にフッ素、ホウ素の処理について重要となっており、ボイラー灰の再利用に際しては、ホウ素等の有害物質が溶出して環境汚染を生じないように処理することが必要となる。またボイラー灰を廃棄する場合も、有害物質が溶出しないように処理することが必要である。ボイラー灰等の廃棄物中に含まれる有害物質を処理する方法としては、石炭灰に石灰と石膏とを加えて混練し、石炭灰中のホウ素を固定化する方法(特許文献1、特許文献2)、石炭灰にカルシウムアルミネートと珪酸カルシウムを含む不溶化剤を添加してフッ素やホウ素を不溶化する方法(特許文献3)、石炭灰からゼオライトを製造する際に発生する、フッ素、ヒ素、セレン、ホウ素等の有害物質を含むアルカリ性廃液に、アルカリ土類金属塩を添加して有害物質を沈殿除去する方法(特許文献4)、フッ素含有固体状廃棄物にリン酸化合物及びカルシウム化合物を添加して混練する方法(特許文献5)等が提案されている。   Boiler ash discharged from boilers fueled with paper sludge and coal, etc., separated and recovered as solids in waste liquid generated from pulp manufacturing processes, paper manufacturing processes, waste paper processing processes, etc. in paper mills is cement, concrete, Aggregates such as mortar, soil improvement materials, asphalt filler, tiles and tiles, admixtures of marine structures such as tetrapots, golf courses, ground drainage improving materials, water retention block materials, sewage / drainage treatment materials, etc. It is a resource that can be effectively used. However, the boiler ash produced by burning fuels such as coal, paper sludge, and wood chips contains a large amount of various substances such as boron, fluorine, selenium, and arsenic. In recent years, environmental standards have been strengthened in order to regulate. Under these circumstances, arsenic, selenium, fluorine and boron, especially fluorine and boron, are important for treatment. When reusing boiler ash, harmful substances such as boron are not eluted to cause environmental pollution. Need to be processed. In addition, when boiler ash is discarded, it is necessary to treat it so that harmful substances do not elute. As a method for treating harmful substances contained in waste such as boiler ash, lime and gypsum are added to coal ash and kneaded to fix boron in coal ash (Patent Document 1, Patent Document 2). ), A method of insolubilizing fluorine and boron by adding an insolubilizing agent containing calcium aluminate and calcium silicate to coal ash (Patent Document 3), fluorine, arsenic, selenium generated when producing zeolite from coal ash, Add alkaline earth metal salt to alkaline waste liquid containing harmful substances such as boron to precipitate and remove harmful substances (Patent Document 4), add phosphate compound and calcium compound to fluorine-containing solid waste A kneading method (Patent Document 5) and the like have been proposed.

特開平11-116292号公報JP-A-11-116292 特開2004-97944号公報JP 2004-97944 A 特開2006−224025号公報JP 2006-224025 A 特開2005−95785号公報JP 2005-95785 A 特開2002−331272号公報JP 2002-331272 A

ボイラー灰中には溶出して公害問題を生じ易い有害物質として、ホウ素、フッ素等が含まれているが、特許文献1、2に記載の方法はホウ素の固定化はできてもフッ素の固定化能は不十分であった。また特許文献3記載の方法は、フッ素、ホウ素の固定化ができるが、不溶化剤の調製に850〜1450℃の高温が必要であり、高コストになると言う問題がある。また特許文献4記載の方法は、フッ素、ヒ素等の有害物質を同時に除去浄化できるが、この方法は、石炭灰から有害物質を廃水中に移行した後、薬剤処理し固液分離する石炭灰の再利用の際に発生する排水処理方法であって、廃水中の有害物質を排水基準以下とすることはできても、固体状の石炭灰からの有害物質の溶出を防止するために適用した場合、石炭灰からの有害物質の溶出量を環境基準値以下とすることは困難であった。更に多量に薬剤を使用し有害物質の溶出量を環境基準値以下とすることができたとしても、有害物質の固定化能が不十分であり、経時により有害物質が溶出する問題があった。またボイラー灰中に含まれるフッ素は、ペーパースラッジや石炭等の燃料中に含まれていたフッ素が燃焼によってフッ化水素の形態となっており、フッ化水素は土壌中に含まれるフッ素に比べて溶出し易いとともに、ペーパースラッジ灰中にはフッ素が多量に含まれているため、ペーパースラッジ灰を含むボイラー灰中のフッ素は、引用文献5記載の方法でも確実に処理することは困難であった。   Boiler ash contains boron, fluorine, etc. as harmful substances that are likely to elute and cause pollution problems. However, even if the methods described in Patent Documents 1 and 2 can fix boron, they can fix fluorine. Noh was inadequate. Moreover, although the method of patent document 3 can fix | immobilize a fluorine and a boron, the high temperature of 850-1450 degreeC is required for preparation of an insolubilizing agent, and there exists a problem of becoming high cost. The method described in Patent Document 4 can remove and purify harmful substances such as fluorine and arsenic at the same time. A wastewater treatment method that occurs during reuse, and when it is applied to prevent the release of harmful substances from solid coal ash, even though the harmful substances in the wastewater can be below the wastewater standard Therefore, it was difficult to make the amount of harmful substances eluted from coal ash below the environmental standard. Furthermore, even if a large amount of chemicals was used and the amount of harmful substances eluted could be below the environmental standard value, the ability to immobilize harmful substances was insufficient, and there was a problem that harmful substances were eluted over time. Fluorine contained in boiler ash is in the form of hydrogen fluoride by combustion of fluorine contained in fuels such as paper sludge and coal. Hydrogen fluoride is in comparison with fluorine contained in soil. It is easy to elute, and since the paper sludge ash contains a large amount of fluorine, it is difficult to reliably treat the fluorine in the boiler ash containing the paper sludge ash even by the method described in Reference 5. .

一方、従来からの排水処理方法として、フッ素は、フッ化カルシウム共沈法や水酸化物共沈法が知られており、実際にはこれら2つの方法を組み合わせたフッ素二段沈殿処理法等の高度処理方法が一般的な方法である。この方法は、第一段として、消石灰(水酸化カルシウム)や塩化カルシウムなどのカルシウム塩を添加することにより、難溶性のフッ化カルシウムを生成させ沈殿除去し、第二段として、アルミニウム塩を添加して水酸化アルミニウムを生成し、このフロックにフッ素イオンを吸着・共沈させるものである。高度処理方法は排水中のフッ素を排水基準値以下にすることはできるが、環境基準値以下とすることは困難である。その他の高度処理として、排水にリン酸を加え、消石灰でpH12に調整することによりフッ素を5mg/L以下にまで処理する方法があるが、多量のリン酸の供給が必要となるとともに、過剰に添加した余剰のリン酸をフッ素処理後に別途処理する必要もあり、無駄が多く実用的ではない等の問題がある。
また、ホウ素は上記した消石灰とアルミニウム塩との併用により効果的に処理することはできるが、排水中にフッ素が存在する場合、フルオロホウ素となり、フルオロホウ素となったホウ素は通常の凝集沈殿で除去できず、イオン交換処理で除去して濃縮した再生廃液にカルシウム塩を加えて過熱分解する方法が報告されているが、処理コストが高い等の問題がある。しかも上記の方法は、いずれも単独ではホウ素、フッ素を同時に処理することができず、種々の方法を組み合わせて処理する等の煩雑な処理が必要であった。さらに固体状のボイラー灰からのフッ素、ホウ素等の有害物質の溶出を防止するために適用しても、ボイラー灰等の固体状廃棄物に含有されている有害物質が、長期間に徐々に溶出する虞があった。本発明は上記課題に鑑みなされたもので、燃料中にペーパースラッジを含むボイラー灰中のホウ素、フッ素等の有害物質を確実に固定化でき、ボイラー灰を安全に有効利用したり、埋立て等により安全に廃棄することを可能とするボイラー灰の処理方法を提供することを目的とする。
On the other hand, as a conventional wastewater treatment method, a calcium fluoride coprecipitation method or a hydroxide coprecipitation method is known for fluorine. In fact, a fluorine two-stage precipitation treatment method combining these two methods, etc. The advanced processing method is a common method. In this method, a calcium salt such as slaked lime (calcium hydroxide) or calcium chloride is added as the first stage to produce and remove poorly soluble calcium fluoride, and an aluminum salt is added as the second stage. Thus, aluminum hydroxide is produced, and fluorine ions are adsorbed and co-precipitated on the floc. The advanced treatment method can reduce the fluorine in the wastewater below the wastewater standard value, but it is difficult to make it below the environmental standard value. As another advanced treatment, there is a method in which phosphoric acid is added to the wastewater and the pH is adjusted to 12 with slaked lime to treat the fluorine to 5 mg / L or less, but a large amount of phosphoric acid needs to be supplied, and excessively It is necessary to treat the added excess phosphoric acid separately after the fluorine treatment, and there is a problem that it is wasteful and impractical.
Boron can be effectively treated by the combined use of slaked lime and aluminum salt as described above, but when fluorine is present in the wastewater, it becomes fluoroboron, and boron that has become fluoroboron is removed by ordinary coagulation precipitation. Although it has been reported that a method of adding a calcium salt to the regenerated waste liquid removed by the ion exchange treatment and concentrating it to perform thermal decomposition, there are problems such as high processing costs. Moreover, none of the above methods alone can treat boron and fluorine at the same time, and complicated treatments such as a combination of various methods are necessary. Furthermore, even if it is applied to prevent the elution of harmful substances such as fluorine and boron from solid boiler ash, the harmful substances contained in solid waste such as boiler ash are gradually eluted over a long period of time. There was a fear. The present invention has been made in view of the above problems, and can reliably fix harmful substances such as boron and fluorine in boiler ash containing paper sludge in the fuel, safely and effectively use boiler ash, landfill, etc. It aims at providing the processing method of boiler ash which makes it possible to dispose of safely.

即ち本発明は、
(1)燃料中にペーパースラッジを含むボイラー灰に、リン酸アルカリ土類金属塩と、硫酸塩とを添加し、ボイラー灰中のフッ素及びホウ素を固定化することを特徴とするボイラー灰の処理方法、
(2)硫酸塩が、硫酸第一鉄、硫酸第二鉄、硫酸マグネシウム、硫酸アルミニウムより選ばれた1種又は2種以上である上記(1)のボイラー灰の処理方法、
(3)ボイラー灰100重量部当たりに対し、リン酸アルカリ土類金属塩0.1〜30重量部、硫酸塩0.1〜30重量部を添加して処理する上記(1)又は(2)のボイラー灰の処理方法、
を要旨とする。
That is, the present invention
(1) Treatment of boiler ash characterized by adding alkaline earth metal phosphate and sulfate to boiler ash containing paper sludge in the fuel to fix fluorine and boron in the boiler ash Method,
(2) The boiler ash treatment method according to (1), wherein the sulfate is one or more selected from ferrous sulfate, ferric sulfate, magnesium sulfate, and aluminum sulfate,
(3) The above (1) or (2), wherein 0.1 to 30 parts by weight of alkaline earth metal phosphate and 0.1 to 30 parts by weight of sulfate are added to 100 parts by weight of boiler ash. Boiler ash treatment method,
Is the gist.

本発明のボイラー灰の処理方法は、燃料中にペーパースラッジを含むフッ素含有量の多いボイラー灰中のフッ素、ホウ素等の有害物質を同時かつ確実に固定化でき、これらの有害物質のボイラー灰からの溶出量が環境基準値以下となるように安全に処理することができ、本発明方法で処理したボイラー灰は、セメント等の骨材や土壌改良材、海洋構造物の混和材、ゴルフ場、グランドの排水性向上材、保水性ブロック原料、下水・排水処理材等として安全に有効利用することができるとともに、再利用することなく廃棄する場合でも、安全に最終処分することができる。   The method for treating boiler ash of the present invention can simultaneously and reliably fix harmful substances such as fluorine and boron in boiler ash containing a large amount of fluorine containing paper sludge in the fuel. From the boiler ash of these harmful substances, The boiler ash treated by the method of the present invention can be safely treated so that the amount of elution of the water is equal to or less than the environmental standard value. It can be safely and effectively used as a ground drainage improver, water retention block material, sewage / drainage treatment material, and can be safely disposed of even when discarded without being reused.

本発明において、リン酸アルカリ土類金属塩としては、リン酸一水素カルシウム、リン酸二水素カルシウム、リン酸カルシウム、リン酸一水素マグネシウム、リン酸二水素マグネシウム、リン酸マグネシウム、リン酸一水素バリウム、リン酸二水素バリウム、リン酸バリウム、リン酸一水素ベリリウム、リン酸二水素ベリリウム、リン酸ベリリウム、リン酸一水素ストロンチウム、リン酸二水素ストロンチウム、リン酸ストロンチウム、リン酸一水素ラジウム、リン酸二水素ラジウム、リン酸ラジウム等が挙げられるが、リン酸一水素カルシウム、リン酸二水素カルシウム、リン酸カルシウムが好ましい。これらリン酸アルカリ土類金属塩は1種又は2種以上を選択して用いることができる。また硫酸塩としては、硫酸第一鉄、硫酸第二鉄、硫酸リチウム、硫酸ナトリウム、硫酸カリウム、硫酸ルビジウム、硫酸セシウム、硫酸フランシウム、硫酸ベリリウム、硫酸マグネシウム、硫酸カルシウム、硫酸バリウム、硫酸ストロンチウム、硫酸ラジウム、硫酸アルミニウム、硫酸アンモニウム、硫酸水素アンモニウム、硫酸アンモニウム鉄(II)、硫酸アンモニウム鉄(III)、硫酸アンモニウムマグネシウム、硫酸アンモニウムアルミニウム、硫酸インジウム、硫酸カリウムアルミニウム、硫酸ナトリウムアルミニウム、硫酸水素カリウム、硫酸水素ナトリウム、硫酸チタン、硫酸ジルコニウム、硫酸マンガン、硫酸銀、硫酸タリウム等が挙げられるが、硫酸第一鉄、硫酸第二鉄、硫酸マグネシウム、硫酸アルミニウムが好ましい。上記硫酸塩も上記1種又は2種以上を選択して用いることができる。   In the present invention, the alkaline earth metal phosphate includes calcium monohydrogen phosphate, calcium dihydrogen phosphate, calcium phosphate, magnesium monohydrogen phosphate, magnesium dihydrogen phosphate, magnesium phosphate, barium monohydrogen phosphate, Barium dihydrogen phosphate, barium phosphate, beryllium phosphate phosphate, beryllium phosphate phosphate, beryllium phosphate, strontium phosphate phosphate, strontium phosphate phosphate, strontium phosphate, radium phosphate phosphate, phosphate Examples thereof include radium dihydrogen and radium phosphate, and calcium monohydrogen phosphate, calcium dihydrogen phosphate, and calcium phosphate are preferable. These alkaline earth metal phosphates can be used alone or in combination of two or more. Also, as sulfates, ferrous sulfate, ferric sulfate, lithium sulfate, sodium sulfate, potassium sulfate, rubidium sulfate, cesium sulfate, francium sulfate, beryllium sulfate, magnesium sulfate, calcium sulfate, barium sulfate, strontium sulfate, sulfuric acid Radium, aluminum sulfate, ammonium sulfate, ammonium hydrogen sulfate, ammonium iron sulfate (II), ammonium iron sulfate (III), ammonium magnesium sulfate, aluminum ammonium sulfate, indium sulfate, potassium aluminum sulfate, sodium aluminum sulfate, potassium hydrogen sulfate, sodium hydrogen sulfate, titanium sulfate Zirconium sulfate, manganese sulfate, silver sulfate, thallium sulfate and the like are mentioned, and ferrous sulfate, ferric sulfate, magnesium sulfate and aluminum sulfate are preferable. One or more of the above sulfates can also be selected and used.

上記リン酸アルカリ土類金属塩と硫酸塩のボイラー灰への添加量は、ボイラー灰100重量部当たり、リン酸アルカリ土類金属塩0.1〜30重量部、硫酸塩0.1〜30重量部が好ましいが、特にリン酸アルカリ土類金属塩0.1〜10重量部、硫酸塩0.1〜10重量部が好ましい。リン酸アルカリ土類金属塩の添加量がボイラー灰100重量部当たり0.1重量部未満であると、特にフッ素の固定化が不十分となる虞があり、30重量部を超える量を添加しても、効果の著しい変化はみられないため経済的ではない。一方、硫酸塩の添加量がボイラー灰100重量部当たり0.1重量部未満であると、フッ素、ホウ素ともに固定化が不十分となる虞があり、30重量部を超えるとpHが下がりすぎてしまい、ホウ素が溶出する虞がある。リン酸アルカリ土類金属塩と硫酸塩は別々にボイラー灰に添加しても、両者を混合してボイラー灰に添加しても良い。リン酸アルカリ土類金属塩と硫酸塩の添加量は、ボイラー灰中の各有害物質の含有量の違い等、ボイラー灰の性状に応じて調整することにより、確実に有害物質を固定化することができると共に経済的にも有効である。例えば、ボイラー灰中のフッ素含有量が多い場合には、リン酸アルカリ土類金属塩の割合を多くし、溶出液のpHが高い場合やホウ素の含有量が低い場合には硫酸塩の添加量を多くする等、添加量の調整をすることが好ましい。またボイラー灰中の有害物質を固定化する際に、有害物質の種類によって最適な処理pHは異なり、フッ素の処理適正pHは8以上、ホウ素の処理適正pHは11以上である。このため、有害物質を効果的に固定化するためには、ボイラー灰のpHを11以上に調整して処理することが好ましい。ボイラー灰を処理するときのpHを11以上に調整するためには、通常アルカリ土類金属水酸化物を添加することが必要であるが、各有害物質の含有量や溶出量に応じて最適なpH調整を行うことが好ましい(環境庁告示第46号試験法により確認する)。なお、ボイラー灰中の有害物質の含有量と溶出量には、おおよそ相関があると言えるが、含有量が多くてもほとんど溶出しない場合や、逆に含有量が少なくてもその多くが溶出する場合などがあるため、含有量と溶出量の両方を確認することが重要である。   The amount of alkaline earth metal phosphate and sulfate added to the boiler ash is 0.1 to 30 parts by weight of alkaline earth metal phosphate and 0.1 to 30 parts by weight per 100 parts by weight of boiler ash. Part is preferable, but 0.1 to 10 parts by weight of alkaline earth metal phosphate and 0.1 to 10 parts by weight of sulfate are particularly preferable. If the addition amount of alkaline earth metal phosphate is less than 0.1 parts by weight per 100 parts by weight of boiler ash, there is a possibility that the fixation of fluorine will be insufficient, and an amount exceeding 30 parts by weight is added. However, it is not economical because there is no significant change in effect. On the other hand, if the amount of sulfate added is less than 0.1 parts by weight per 100 parts by weight of boiler ash, both fluorine and boron may be insufficiently immobilized, and if it exceeds 30 parts by weight, the pH will be too low. As a result, boron may be eluted. The alkaline earth metal phosphate and sulfate may be added separately to the boiler ash, or both may be mixed and added to the boiler ash. The amount of alkaline earth metal phosphate and sulfate added should be fixed according to the properties of the boiler ash, such as the difference in the content of each harmful substance in the boiler ash, to ensure that the harmful substances are fixed. Can be economically effective. For example, when the fluorine content in boiler ash is high, the proportion of alkaline earth metal phosphate is increased, and when the pH of the eluate is high or the boron content is low, the amount of sulfate added It is preferable to adjust the amount of addition, such as increasing the amount. Further, when fixing harmful substances in boiler ash, the optimum treatment pH differs depending on the kind of the harmful substance, the treatment appropriate pH of fluorine is 8 or more, and the treatment appropriate pH of boron is 11 or more. For this reason, in order to fix a harmful substance effectively, it is preferable to adjust and process the pH of boiler ash to 11 or more. In order to adjust the pH at the time of treating boiler ash to 11 or more, it is usually necessary to add alkaline earth metal hydroxide, but it is optimal depending on the content and elution amount of each toxic substance. It is preferable to adjust the pH (confirmed by the Environmental Agency Notification No. 46 test method). In addition, it can be said that there is a general correlation between the content of harmful substances in boiler ash and the elution amount. In some cases, it is important to check both the content and the elution amount.

重金属を含まない石炭やペーパースラッジを燃料として用いたボイラー灰中には、セレン、ヒ素、ホウ素、フッ素等の有害物質が含まれていることがあっても、重金属類は殆ど含まれない。しかしながら、バイオマスや建築廃材等重金属を含有しているものを燃料としたボイラー灰には重金属類が含まれているため、ペーパースラッジとともに、石炭以外の燃料も含むボイラー灰の場合には、必要に応じて更に金属固定化剤を併用することが、ボイラー灰からの重金属類の溶出も防止することができるため好ましい。金属固定化剤としては、ボイラー灰中の重金属と不溶性化合物を形成することができるものであれば良い。金属固定化剤の添加量は、ボイラー灰中に含まれる重金属類の量にもよるが、通常ボイラー灰100重量部当たり、0.1〜10重量部が好ましい。   Boiler ash using coal or paper sludge that does not contain heavy metals as fuel contains almost no heavy metals, even if it contains harmful substances such as selenium, arsenic, boron, and fluorine. However, since boiler ash that uses heavy metals such as biomass and building waste as fuel contains heavy metals, it is necessary in the case of boiler ash that contains fuel other than coal together with paper sludge. Accordingly, it is preferable to further use a metal fixing agent in combination because it is possible to prevent elution of heavy metals from the boiler ash. Any metal fixing agent may be used as long as it can form an insoluble compound with the heavy metal in the boiler ash. The amount of the metal fixing agent added is usually 0.1 to 10 parts by weight per 100 parts by weight of the boiler ash, although it depends on the amount of heavy metals contained in the boiler ash.

金属固定化剤としては例えば、ジチオカルバミン酸基、リン酸基、カルボン酸基、カルバミン酸基、ジチオ酸基、アミノリン酸基、チオール基、ザンセート基等の官能基を有する化合物が挙げられる。本発明に使用する金属固定化剤は、同一の官能基を有するものであっても、異なる2種以上の官能基を有するものであってもよい。また、官能基の異なる2種以上の金属固定化剤を混合して用いることもできるが、金属固定化剤は水溶性、水分散性を有するものが好ましい。ジチオカルバミン酸基を有する化合物としては、例えば、モノアミンやポリアミン等のアミン類に二硫化炭素を反応させて得た化合物が挙げられる。   Examples of the metal fixing agent include compounds having functional groups such as dithiocarbamic acid group, phosphoric acid group, carboxylic acid group, carbamic acid group, dithioic acid group, aminophosphoric acid group, thiol group, and xanthate group. The metal immobilizing agent used in the present invention may have the same functional group or may have two or more different functional groups. In addition, two or more kinds of metal fixing agents having different functional groups can be mixed and used, but the metal fixing agent preferably has water solubility and water dispersibility. Examples of the compound having a dithiocarbamic acid group include compounds obtained by reacting carbon disulfide with amines such as monoamines and polyamines.

ジチオカルバミン酸基を官能基として有する化合物は、ジチオカルバミン酸基が酸型(末端が水素原子)であっても、塩型であっても良く、また両方を含むものでも良い。塩型のジチオカルバミン酸基としては、バリウム塩、ナトリウム塩、カリウム塩、カルシウム塩、マグネシウム塩、アミン塩等が挙げられるが、通常はナトリウム塩、カリウム塩が好ましい。ジチオカルバミン酸基を官能基として有する化合物は、1分子中に酸型と塩型のジチオカルバミン酸基の両方を有する化合物、酸型のジチオカルバミン酸基のみを有する化合物、塩型のジチオカルバミン酸基のみを有する化合物の1種又は2種以上の混合物を用いることができる。   In the compound having a dithiocarbamic acid group as a functional group, the dithiocarbamic acid group may be an acid type (terminal is a hydrogen atom), a salt type, or a compound containing both. Examples of the salt-type dithiocarbamic acid group include barium salt, sodium salt, potassium salt, calcium salt, magnesium salt, amine salt and the like, but sodium salt and potassium salt are usually preferable. A compound having a dithiocarbamic acid group as a functional group includes a compound having both an acid type and a salt type dithiocarbamic acid group, a compound having only an acid type dithiocarbamic acid group, and a salt type dithiocarbamic acid group only. One or a mixture of two or more compounds can be used.

官能基としてリン酸基を有する化合物としては、上記したと同様のアミン類にアルデヒド類及び亜リン酸類と反応させて得たリン酸基を有する化合物が挙げられる。リン酸基を官能基として有する化合物は、リン酸基が酸型(末端が水素原子)であっても、塩型であっても良く、また両方を含むものでも良い。塩型のリン酸基としては、バリウム塩、ナトリウム塩、カリウム塩、カルシウム塩、マグネシウム塩、アミン塩等が挙げられるが、通常はナトリウム塩、カリウム塩が好ましい。リン酸基を官能基として有する化合物としては、1分子中に酸型と塩型のリン酸基の両方を有する化合物、酸型のリン酸基のみを有する化合物、塩型のリン酸基のみを有する化合物の1種又は2種以上の混合物を用いることができる。   Examples of the compound having a phosphate group as a functional group include compounds having a phosphate group obtained by reacting the same amines as described above with aldehydes and phosphorous acid. In the compound having a phosphoric acid group as a functional group, the phosphoric acid group may be an acid type (terminal is a hydrogen atom), a salt type, or a compound containing both. Examples of the salt-type phosphate group include barium salt, sodium salt, potassium salt, calcium salt, magnesium salt, and amine salt, and sodium salt and potassium salt are usually preferable. As a compound having a phosphate group as a functional group, a compound having both an acid type and a salt type phosphate group in one molecule, a compound having only an acid type phosphate group, and a salt type phosphate group only. One kind or a mixture of two or more kinds of the compounds having them can be used.

官能基としてカルボン酸基を有する化合物としては、例えば、上記したと同様のアミン類に、モノハロゲン化カルボン酸やそのエステルと反応させることにより得られるカルボン酸基を有する化合物が挙げられる。カルボン酸基を官能基として有する化合物は、カルボン酸基が酸型(末端が水素原子)であっても、塩型であっても良く、また両方を含むものでも良い。塩型のカルボン酸基としては、バリウム塩、ナトリウム塩、カリウム塩、カルシウム塩、マグネシウム塩、アミン塩等が挙げられるが、通常はナトリウム塩、カリウム塩が好ましい。カルボン酸基を官能基として有する化合物としては、1分子中に酸型と塩型のカルボン酸基の両方を有する化合物、酸型のカルボン酸基のみを有する化合物、塩型のカルボン酸基のみを有する化合物の1種又は2種以上の混合物を用いることができる。   Examples of the compound having a carboxylic acid group as a functional group include compounds having a carboxylic acid group obtained by reacting the same amines as described above with a monohalogenated carboxylic acid or an ester thereof. In the compound having a carboxylic acid group as a functional group, the carboxylic acid group may be an acid type (terminal hydrogen atom), a salt type, or a compound containing both. Examples of the salt-type carboxylic acid group include barium salts, sodium salts, potassium salts, calcium salts, magnesium salts, and amine salts, but sodium salts and potassium salts are usually preferable. As a compound having a carboxylic acid group as a functional group, a compound having both an acid type and a salt type carboxylic acid group in one molecule, a compound having only an acid type carboxylic acid group, and a salt type carboxylic acid group only. One kind or a mixture of two or more kinds of the compounds having them can be used.

金属捕集剤としては、市販の金属捕集剤を使用しても良く、市販の金属捕集剤としては、例えば、アッシュクリーンC−500、アッシュクリーンC−508、アッシュクリーンC−505(株式会社 荏原製作所)、アッシュナイトS−803(栗田工業株式会社)、TX−10、TS−500、TS−600、TS−800、(東ソー株式会社)、アルサイトL-105(不二サッシ株式会社)、コウエイキレート200(ラサ晃栄株式会社)、アッシュエースL−5000(日立造船株式会社)、UML−7200、UML−8100、UML−8100A(ユニチカ株式会社)、ALM−648HG、ハイジオン−VG(日本曹達株式会社)、ミヨシ油脂株式会社製のエポフロックシリーズ(エポフロックL−1、エポフロックL−2等)、エポルバシリーズ(NEWエポルバ800、NEWエポルバ800A、NEWエポルバ810等)、エポアッシュM−1等が挙げられる。   A commercially available metal collector may be used as the metal collector, and examples of commercially available metal collectors include Ashclean C-500, Ashclean C-508, and Ashclean C-505 (stocks). Ebara Manufacturing Co., Ltd.), Ash Knight S-803 (Kurita Industry Co., Ltd.), TX-10, TS-500, TS-600, TS-800, (Tosoh Corporation), Alcite L-105 (Fuji Sash Corporation) ), Koei Chelate 200 (Lasa Soei Co., Ltd.), Ash Ace L-5000 (Hitachi Shipbuilding Co., Ltd.), UML-7200, UML-8100, UML-8100A (Unitika Ltd.), ALM-648HG, Heidion-VG ( Nippon Soda Co., Ltd.), Epoflock series (Epofuloc L-1 and Epofloc L-2) manufactured by Miyoshi Oil & Fat Co., Ltd. ), Epo Luba series (NEW Eporuba 800, NEW Eporuba 800A, NEW Eporuba 810, etc.), include the Epoasshu M-1 and the like.

本発明方法において処理対象とするボイラー灰としては、例えば紙の製造工程で生じる繊維かすであるペーパースラッジを燃料としたボイラー灰や、ペーパースラッジとともに石炭、木材チップ、家畜排せつ物・食品廃棄物・建設発生木材・製材工場残材・黒液(パルプ工場廃液)・下水汚泥・し尿汚泥や稲わら・麦わら・もみ殻・林地残材(間伐材、被害木等)、さとうきびやトウモロコシなどの糖質系作物やなたねなどの油糧作物等のバイオマスを燃料として用いたボイラー灰が挙げられるが、特にフッ素及びホウ素を100mg/kg以上含有するボイラー灰の処理に好適である。   As boiler ash to be treated in the method of the present invention, for example, boiler ash fueled with paper sludge, which is fiber residue generated in the paper manufacturing process, and paper sludge together with coal, wood chips, livestock waste, food waste, construction Generated wood, lumber mill residue, black liquor (pulp mill waste liquid), sewage sludge, human waste sludge, rice straw, wheat straw, rice husk, forest land residues (thinned wood, damaged trees, etc.), sugar systems such as sugar cane and corn Although boiler ash using biomass, such as oil crops, such as crops and rapeseed, as a fuel is mentioned, it is especially suitable for processing of boiler ash containing 100 mg / kg or more of fluorine and boron.

以下、実施例を挙げて本発明を更に詳細に説明する。
実施例1〜6、比較例1〜6
有害物質としてホウ素130mg/kg、フッ素880mg/kgを含むpH11.6(環境庁告示第46号試験法による)のボイラー灰100g当たりに対して、水を20重量%添加し、表1に示す薬剤を添加して5分間混練した。処理後のボイラー灰と未処理のボイラー灰について有害物質の溶出濃度を環境庁告示第46号試験に準じて測定した。ボイラー灰に薬剤を混合し、処理した直後のボイラー灰からの有害物質溶出試験の結果を表2に示す。また、処理後7日の養生を行った後の溶出試験の結果を表3に示す。
Hereinafter, the present invention will be described in more detail with reference to examples.
Examples 1-6, Comparative Examples 1-6
20% by weight of water is added to 100 g of boiler ash having a pH of 11.6 (according to the Environmental Agency Notification No. 46 test method) containing 130 mg / kg of boron and 880 mg / kg of fluorine as harmful substances. And kneaded for 5 minutes. About the boiler ash after a process, and the unprocessed boiler ash, the elution density | concentration of a hazardous | toxic substance was measured according to the Environmental Agency Notification No.46 test. Table 2 shows the results of the toxic substance elution test from the boiler ash immediately after the treatment with the chemical mixed with the boiler ash. Table 3 shows the results of the dissolution test after 7 days of treatment.

(表1)

Figure 2009095754
(Table 1)
Figure 2009095754

(表2)

Figure 2009095754
(Table 2)
Figure 2009095754

(表3)

Figure 2009095754
(Table 3)
Figure 2009095754

Claims (3)

燃料中にペーパースラッジを含むボイラー灰に、リン酸アルカリ土類金属塩と、硫酸塩とを添加し、ボイラー灰中のフッ素及びホウ素を固定化することを特徴とするボイラー灰の処理方法。 A method for treating boiler ash, comprising adding alkaline earth metal phosphate and sulfate to boiler ash containing paper sludge in fuel to fix fluorine and boron in the boiler ash. 硫酸塩が、硫酸第一鉄、硫酸第二鉄、硫酸マグネシウム、硫酸アルミニウムより選ばれた1種又は2種以上である請求項1記載のボイラー灰の処理方法。 The method for treating boiler ash according to claim 1, wherein the sulfate is one or more selected from ferrous sulfate, ferric sulfate, magnesium sulfate, and aluminum sulfate. ボイラー灰100重量部当たりに対し、リン酸アルカリ土類金属塩0.1〜30重量部、硫酸塩0.1〜30重量部を添加して処理する請求項1又は2記載のボイラー灰の処理方法。 The treatment of boiler ash according to claim 1 or 2, wherein 0.1 to 30 parts by weight of alkaline earth metal phosphate and 0.1 to 30 parts by weight of sulfate are added to 100 parts by weight of boiler ash. Method.
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