JP2010172812A - Method for decreasing elution amount of heavy metal of steelmaking dust - Google Patents
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Abstract
Description
この発明は重金属を含有する製鋼ダストの重金属溶出量を低減する技術、特に重金属として六価クロム化合物、セレン化合物あるいは水銀化合物を含有する場合に、これらの重金属溶出量の低減技術に関する。 The present invention relates to a technique for reducing the heavy metal elution amount of steelmaking dust containing heavy metals, and particularly to a technique for reducing the elution amount of these heavy metals when a hexavalent chromium compound, a selenium compound or a mercury compound is contained as the heavy metal.
従来、製鋼ダストは散水による脱塩素処理を行って、セメントメーカーがセメント原料として利用したり、亜鉛回収メーカーが亜鉛の回収後に、残渣をセメント原料として利用したりしていた。しかし、近年クロム含有量の高い製鋼ダストに関しては、セメント原料としての利用が減少しており、製鋼ダストを埋立処分せざるを得ない場合も出てきた。 Conventionally, steelmaking dust has been dechlorinated by watering and used as a cement raw material by a cement manufacturer, or after a zinc recovery manufacturer recovers zinc, the residue is used as a cement raw material. However, in recent years, steelmaking dust having a high chromium content has been reduced in use as a raw material for cement, and steelmaking dust has to be disposed of in landfills.
しかしながら、製鋼ダストは、有害な重金属を含有しており、重金属の溶出量が昭和48年公布の総理府令第5号に示される「金属等を含む産業廃棄物に係る判定基準を定める省令」に規定されている値を超える場合、特別管理産業廃棄物として扱われ、非常に厳しい管理が必要で、遮断型最終処分場に処分しなければならない。 However, steelmaking dust contains harmful heavy metals, and the amount of elution of heavy metals complies with the “Ministerial Ordinance for Establishing Judgment Criteria for Industrial Waste Containing Metals” shown in Prime Minister Ordinance No. 5 promulgated in 1973 If the specified value is exceeded, it will be treated as specially controlled industrial waste, which requires very strict management and must be disposed of in a closed final disposal site.
このため、有害物を含む製鋼ダストと硫黄を95〜120℃に加熱混融するとともに、冷却固化させて無害化処理する方法が提案されている(例えば、特許文献1参照。)、あるいは有害な製鋼ダストに炭酸カリウム、炭酸ナトリウムを単独または複合で0.5〜6%添加して混合混練することにより、カドミウム、鉛などの有害金属類の溶出を防止する方法が提案されている(例えば、特許文献2参照。)。 For this reason, a method of heat-mixing steelmaking dust and sulfur containing harmful substances to 95 to 120 ° C. and cooling and solidifying them to render them harmless has been proposed (for example, see Patent Document 1) or harmful. A method for preventing elution of toxic metals such as cadmium and lead by adding 0.5 to 6% of potassium carbonate or sodium carbonate alone or in combination to steelmaking dust has been proposed (for example, (See Patent Document 2).
一方、製鋼ダストに対して散水による脱塩素処理を行うと、六価クロム化合物などの重金属も水に溶解し、溶出量が低減する効果もあることが示されている(例えば、特許文献3参照。)。しかしながら、この方法は、目的が脱塩素であるために、6日〜20日間の長い日数の散水が必要となり、重金属の無害化方法としては効率的な処理でなかった。 On the other hand, it has been shown that when steelmaking dust is dechlorinated by watering, heavy metals such as hexavalent chromium compounds are also dissolved in water, and the amount of elution is reduced (see, for example, Patent Document 3). .) However, since the purpose of this method is dechlorination, water spraying for a long period of 6 to 20 days is required, which is not an efficient treatment as a method for detoxifying heavy metals.
本発明が解決しようとする課題は、製鋼ダストの散水処理による無害化方法において、従来よりも短い散水時間で、重金属の溶出量を特別管理産業廃棄物の基準値以下に低減する方法を提供することである。 The problem to be solved by the present invention is to provide a method for reducing the amount of elution of heavy metals below the reference value for specially controlled industrial waste in a detoxification method by watering treatment of steelmaking dust in a shorter watering time than before. That is.
ここでいう重金属とは、水銀又はその化合物、カドミウム又はその化合物、鉛又はその化合物、六価クロム化合物、ヒ素又はその化合物、セレン又はその化合物などの重金属のことを言う。これらの重金属の溶出量は、昭和48年公布の環境庁告示13号に記載の産業廃棄物に含まれる金属等の検定方法に基づいて測定する。 The heavy metal here refers to heavy metals such as mercury or a compound thereof, cadmium or a compound thereof, lead or a compound thereof, hexavalent chromium compound, arsenic or a compound thereof, selenium or a compound thereof. The amount of elution of these heavy metals is measured based on the verification method for metals contained in industrial waste described in Environmental Agency Notification No. 13 promulgated in 1973.
上記の課題を解決するための本発明の手段は、請求項1の発明では、製鋼ダストの重金属溶出量を抑制するための製鋼ダストに対する散水処理において、水と混合しながらペレットに造粒した製鋼ダストに35〜80℃の温水を使用して散水することにより製鋼ダスト中の重金属を予め除去しておくことを特徴とする製鋼ダストの重金属溶出量の低減方法である。 The means of the present invention for solving the above-mentioned problems is the steelmaking granulated into pellets while mixing with water in the watering treatment for the steelmaking dust for suppressing the heavy metal elution amount of the steelmaking dust. It is a method for reducing the heavy metal elution amount of steelmaking dust, wherein heavy metal in steelmaking dust is removed in advance by sprinkling water with hot water of 35 to 80 ° C.
請求項2の発明では、製鋼ダストの重金属溶出量を抑制するための製鋼ダストに対する散水処理において、水と混合しながらペレットに造粒した製鋼ダストに35〜80℃の温水を使用して20〜100時間の散水を行うことにより製鋼ダスト中の重金属を予め除去して重金属の溶出量を特別管理産業廃棄物の基準値以下に抑制することを特徴とする請求項1の手段の製鋼ダストの重金属溶出量の低減方法である。
In the invention of
請求項3の発明では、製鋼ダストの重金属溶出量を抑制するための製鋼ダストに対する散水処理において、水と混合しながらペレットに造粒した製鋼ダストに35〜80℃の温水を使用して散水するに先立って、散水当初の20〜50時間は常温の水を使用して散水した後、さらに35〜80℃の温水を使用して20〜80時間散水し、合せて40〜100時間の散水を行うことにより製鋼ダスト中の重金属を予め除去して重金属の溶出量を特別管理産業廃棄物の基準値以下に抑制することを特徴とする請求項1の手段の製鋼ダストの重金属溶出量の低減方法である。
In invention of
上述の散水による製鋼ダストの無害化処理では、重金属を水に溶解させ予め除去することによって、重金属の溶出量を低減させる方法である。ところで、重金属の水への溶解度は、一般に水温が高いほど大きくなる。このように、散水において高温水を利用すれば、重金属はよく水に溶解して除去されるので、短時間で溶出量が低減する。 The above-mentioned detoxification treatment of steelmaking dust by watering is a method of reducing the amount of elution of heavy metals by dissolving heavy metals in water and removing them in advance. By the way, the solubility of heavy metals in water generally increases as the water temperature increases. Thus, if high-temperature water is used in watering, heavy metals are often dissolved in water and removed, so that the amount of elution is reduced in a short time.
この場合、製鋼ダストに散水する水温が35℃未満であると、重金属溶出量の低減効果が小さくなるため、水温の下限は35℃とする。また、その散水する水温の上限は、80℃、望ましくはコスト及び安全面から60℃とする。 In this case, if the water temperature sprayed onto the steelmaking dust is less than 35 ° C., the effect of reducing the amount of heavy metal elution is reduced, so the lower limit of the water temperature is 35 ° C. Further, the upper limit of the water temperature for watering is 80 ° C., preferably 60 ° C. from the viewpoint of cost and safety.
散水処理に使用した排水は処理設備へ送られ、排水中に含有の重金属を難溶性塩として沈殿させて無害化している。ところで、散水開始時から終了時まで散水温度を一定にすると、重金属類は散水開始時ほど水に多量に溶解し、排水中の重金属類の濃度も高くなるため、散水開始時は排水処理の負荷も大きくなる。また、散水温度が高いほど排水中の重金属濃度が高くなるため、散水開始直後から高温水を使用すると、散水開始時の排水中の重金属濃度はさらに高くなり、適正な排水処理を行うには能力の高い処理設備が必要となる。そこで、排水処理の負荷を分散させるために、請求項3の発明の手段では、好ましい方法として、散水開始時に常温の水を使用して予め重金属類の溶出量をある程度低減させた後に、35〜80℃の温水を使用するものとしている。
Wastewater used for watering treatment is sent to treatment facilities, and the heavy metals contained in the wastewater are precipitated as sparingly soluble salts to make them harmless. By the way, if the watering temperature is kept constant from the start to the end of watering, heavy metals dissolve in water more and more at the start of watering, and the concentration of heavy metals in the wastewater becomes higher. Also grows. In addition, the higher the water spray temperature, the higher the heavy metal concentration in the wastewater. Therefore, if high-temperature water is used immediately after the start of watering, the heavy metal concentration in the wastewater at the start of watering will further increase, and the ability to perform proper wastewater treatment. High processing equipment is required. Therefore, in order to disperse the load of wastewater treatment, in the means of the invention of
本発明の請求項1の手段の35〜80℃の温水を用いて製鋼ダストに散水を行うことで、同じ散水時間において、従来の常温水のみによる散水よりも重金属の溶出量を低減することができる。また、請求項2の手段は、35〜80℃の温水を用いて製鋼ダストに20〜100時間散水を行うもので、従来よりも短時間の散水によって、製鋼ダストの重金属の溶出量を特別管理産業廃棄物の基準値以下に低減することができる。さらに請求項3の手段の散水当初は常温の水を散水し、溶解量が低減してきてから35〜80℃の温水を用いて製鋼ダストに散水を行うことで、排水処理の負荷を均して小さくすることができるなど、本願の方法は従来にない優れた効果を奏する。
By spraying steelmaking dust using the hot water of 35 to 80 ° C. according to the means of
本発明を実施するための形態について、表及び図面を参照して以下に説明する。製鋼工場で発生した製鋼ダストは微小粒子であるので、そのまま散水すると散水の水の勢いにより流出しやすいので、パン型造粒機によって粒径2〜10mmのペレット4に造粒した後、長さ14m×14mの製鋼ダストの置場1に2mの高さで500t程度の製鋼ダストのペレット4を積層し、その上から散水処理を実施した。製鋼ダストの置場1は、図1に示すように、3方向を壁2で仕切ってあり、床面には図示しない排水溝を有する。散水は6本の散水ノズル3を使用して製鋼ダストのペレット4に水が均一にかかるようにして行った。散水量は、積層したダストに対し、一平方メートル当たり、毎時100kgとした。なお、ペレット4に散水処理した排水は排水溝から集めて別途他所に設けた無害化処理施設に送給した。
EMBODIMENT OF THE INVENTION The form for implementing this invention is demonstrated below with reference to a table | surface and drawing. Since the steelmaking dust generated in the steelmaking factory is a fine particle, if it is sprinkled as it is, it tends to flow out due to the momentum of the sprinkling water. A
本発明の実施例及び比較例を表1〜表3に示す。重金属の溶出量は、昭和48年公布の環境庁告示13号に記載の産業廃棄物に含まれる金属等の検定方法に基づいて測定した。なお、表1〜表3において、重金属の溶出量及び基準値の単位はmg/Lである。 Examples and Comparative Examples of the present invention are shown in Tables 1 to 3. The amount of elution of heavy metals was measured based on the method for testing metals contained in industrial waste described in Environmental Agency Notification No. 13 promulgated in 1973. In Tables 1 to 3, the unit of the elution amount of heavy metal and the reference value is mg / L.
比較例1は、散水前の製鋼ダストの重金属の溶出量を示しており、水銀又はその化合物、六価クロム化合物、セレン又はその化合物の溶出量は特別管理産業廃棄物の基準値を超えている。これに対し、実施例1及び比較例2は、比較例1の製鋼ダストに対して散水処理を行って重金属を予め除去したものにおける、その後の重金属の溶出量を示す。実施例1は、常温の水で24時間散水した後、40℃の温水で48時間散水して重金属を予め除去したものについての結果であり、合計72時間の散水で、水銀又はその化合物、六価クロム化合物、セレン又はその化合物の重金属溶出量はいずれも特別管理産業廃棄物の基準値以下となっている。しかし、比較例2は、常温の25℃の水しか使用しておらず、72時間の散水では、水銀又はその化合物が特別管理産業廃棄物の基準値以下にまで低減していない。六価クロム化合物及びセレン又はその化合物については、比較例2でも特別管理産業廃棄物の基準値以下まで低減しているものの、実施例1の方がさらに低い値となっており、温水による溶出量低減の効果が大きいことを示している。 Comparative Example 1 shows the elution amount of heavy metal in steelmaking dust before watering, and the elution amount of mercury or its compound, hexavalent chromium compound, selenium or its compound exceeds the standard value of specially controlled industrial waste . On the other hand, Example 1 and Comparative Example 2 show the subsequent elution amount of heavy metal in the case where heavy steel was removed in advance by watering the steelmaking dust of Comparative Example 1. Example 1 is a result of removing heavy metals in advance by watering at room temperature for 24 hours and then watering at 40 ° C. for 48 hours to remove heavy metals. The elution amount of the heavy metal of the valent chromium compound, selenium or the compound is less than the standard value of specially controlled industrial waste. However, Comparative Example 2 uses only water at room temperature of 25 ° C., and in the case of watering for 72 hours, mercury or a compound thereof is not reduced below the reference value for specially managed industrial waste. About the hexavalent chromium compound and selenium or its compound, although it has reduced to below the standard value of special management industrial waste also in the comparative example 2, the direction of Example 1 is a lower value, and the elution amount by warm water It shows that the effect of reduction is great.
表2の比較例3は、散水前の製鋼ダストの重金属のうちの水銀又はその化合物の溶出量を示しており、水銀又はその化合物の溶出量は特別管理産業廃棄物の基準値を超えている。これに対し、実施例2、実施例3及び比較例4は、比較例3の製鋼ダストに対して散水処理を行って重金属を予め除去したものにおける、その後の水銀又はその化合物の溶出量を示す。実施例2は40℃の温水のみで72時間散水して重金属を予め除去したものについての結果であり、72時間の散水で水銀又はその化合物の溶出量は特別管理産業廃棄物の基準値以下の0.0034mg/Lとなっている。また、実施例3は常温の30℃の水で48時間散水した後、60℃の温水で48時間散水して重金属を予め除去したものについての結果であり、合計96時間の散水で、水銀又はその化合物の溶出量は特別管理産業廃棄物の基準値以下の0.0028mg/Lとなっている。しかし、比較例4は、常温の30℃の水しか使用しておらず、72時間の散水では、水銀又はその化合物が特別管理産業廃棄物の基準値である0.005mg/L以下に低減しておらず、温水による溶出量低減の効果が大きいことを示している。 Comparative Example 3 in Table 2 shows the elution amount of mercury or its compound among heavy metals of steelmaking dust before watering, and the elution amount of mercury or its compound exceeds the standard value of specially controlled industrial waste. . On the other hand, Example 2, Example 3 and Comparative Example 4 show the subsequent elution amount of mercury or a compound thereof in the case where heavy metal was removed in advance by performing watering treatment on the steelmaking dust of Comparative Example 3. . Example 2 is the result of water removal for 72 hours using only warm water at 40 ° C., and the elution amount of mercury or its compound is less than the standard value for specially controlled industrial waste after 72 hours of water spraying. 0.0034 mg / L. In addition, Example 3 is a result obtained by spraying water at room temperature of 30 ° C. for 48 hours, and then spraying water at 60 ° C. for 48 hours to remove heavy metals in advance. The elution amount of the compound is 0.0028 mg / L which is lower than the standard value of specially controlled industrial waste. However, Comparative Example 4 uses only water at room temperature of 30 ° C., and watering for 72 hours reduces mercury or its compound to 0.005 mg / L or less, which is the standard value for specially controlled industrial waste. This indicates that the effect of reducing the amount of elution with warm water is great.
表3の比較例5は、散水前の製鋼ダストの重金属のうちの水銀又はその化合物の溶出量を示しており、水銀又はその化合物の溶出量は特別管理産業廃棄物の基準値を超えている。これに対し、実施例4及び比較例6は、比較例5の製鋼ダストに対して散水処理を行って重金属を予め除去したものにおける、その後の水銀またはその化合物の溶出量を示す。実施例4は30℃の温水で24時間散水した後、60℃の温水で24時間散水して重金属を予め除去したものについての結果であり、合計48時間の散水で、水銀又はその化合物の溶出量は特別管理産業廃棄物の基準値以下の0.0011mg/Lとなっている。しかし、比較例6は、常温の30℃の水しか使用しておらず、48時間の散水では、水銀又はその化合物が特別管理産業廃棄物の基準値以下の0.005mg/L以下に低減しておらず、温水による溶出量低減の効果が大きいことを示している。 Comparative Example 5 in Table 3 shows the elution amount of mercury or its compound among heavy metals in steelmaking dust before watering, and the elution amount of mercury or its compound exceeds the standard value of specially controlled industrial waste. . On the other hand, Example 4 and Comparative Example 6 show the subsequent elution amount of mercury or a compound thereof in the case where the steelmaking dust of Comparative Example 5 is subjected to watering treatment to remove heavy metals in advance. Example 4 is a result of removing heavy metals in advance by watering with warm water of 30 ° C. for 24 hours and then watering with warm water of 60 ° C. for 24 hours, and elution of mercury or its compound by watering for a total of 48 hours. The amount is 0.0011 mg / L below the standard value for specially managed industrial waste. However, Comparative Example 6 uses only water at room temperature of 30 ° C., and watering for 48 hours reduces mercury or its compound to 0.005 mg / L or less, which is below the standard value for specially controlled industrial waste. This indicates that the effect of reducing the amount of elution with warm water is great.
1 製鋼ダストの置場
2 壁
3 散水ノズル
4 ペレット
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Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A131 Effective date: 20101117 |
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A02 | Decision of refusal |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A02 Effective date: 20110329 |