JP2012188544A - 重金属不溶化材及び重金属不溶化方法 - Google Patents
重金属不溶化材及び重金属不溶化方法 Download PDFInfo
- Publication number
- JP2012188544A JP2012188544A JP2011053102A JP2011053102A JP2012188544A JP 2012188544 A JP2012188544 A JP 2012188544A JP 2011053102 A JP2011053102 A JP 2011053102A JP 2011053102 A JP2011053102 A JP 2011053102A JP 2012188544 A JP2012188544 A JP 2012188544A
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- heavy metal
- insolubilizing
- insolubilization
- slag
- heavy
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Granted
Links
Landscapes
- Water Treatment By Sorption (AREA)
- Soil Conditioners And Soil-Stabilizing Materials (AREA)
- Processing Of Solid Wastes (AREA)
- Removal Of Specific Substances (AREA)
- Treatment Of Water By Oxidation Or Reduction (AREA)
Abstract
【解決手段】次亜リン酸、次亜リン酸塩、亜リン酸及び亜リン酸塩からなる群から選ばれる少なくとも一種類の化合物を含有することを特徴とする重金属不溶化材および重金属不溶化方法を提供することにある。
【選択図】 なし
Description
これらの重金属で汚染された汚染物は、環境に与える影響が大きいため、その処理にあたり環境基準等が定められており、環境に影響を与えないように処理する技術が求められている。
特に、六価クロムについては、セメントなどの水硬性化合物と共同的に作用して、エトリントガイトの生成を制御して六価クロムを迅速に固定化することによって環境への溶出を防止する。
しかし、エトリンガイトによるクロム酸イオン、ニクロム酸イオン、モリブデン酸イオンの吸着量は低く、またエトリンガイトは熱及び化学的に不安定であるため、いずれも実用上十分な重金属不溶化能力を有するものではない。
さらに、第二硫酸鉄を添加する場合には、水酸化ナトリウム等を添加してpHをアルカリ性にして、還元した三価クロムを水酸化クロムとして沈殿させるが、この沈殿物が大量のスラッジとして発生するため、スラッジの処理にさらに手間とコストがかかるという問題もある。
特に、重金属を不溶化しにくいpH12以上の高アルカリ条件下でも、pHを調整することなく効果的に不溶化することができる。
なお、処理対象物は、工場廃水等の液体であってもよく、あるいは汚染土壌等の固体であってもよい。
本発明は、重金属不溶化材及び重金属不溶化材を用いた重金不溶化方法に関するものである。
本実施形態の重金属不溶化材は、次亜リン酸、次亜リン酸塩、亜リン酸及び亜リン酸塩からなる群から選ばれる少なくとも一種類の化合物を含有するものである。
尚、前記リン酸化合物は単独で用いても、二種類以上を任意の混合比率で混合して用いてもよい。
重金属の組み合わせとしては、特に、六価クロムと、他の重金属とが含まれている処理対象物を処理する場合に効果的に不溶化を促進できる。
また、混合セメントとしては、高炉セメント、フライアッシュセメント、シリカセメント等が挙げられる。超速硬系セメントとしては、アルミナセメント、11CaO・7Al2O3・CaX2系(XはF等のハロゲン元素)セメント、アウイン−カルシウムサルフォアルミネート系セメント等が挙げられる。
これらの中でも、ポルトランドセメントの使用がコストの面からみて好ましい。
前記セメントを助材として用いた場合には、特に、カドミウム、鉛、砒素、フッ素を含む処理対象物に対して、効果的に不溶化を促進することができる。 さらに、前記各重金属を含む土壌等の固体の処理対象物に対して、効果的に不溶化を促進することができる。
これらの中では、酸化カルシウムを多量に含む転炉スラグ及び電気炉還元スラグなどを使用することが廃棄物の有効利用になるため好ましい。
前記酸化カルシウムを助材として用いた場合には、特に、カドミウム、鉛、砒素、フッ素を含む処理対象物に対して、効果的に不溶化を促進することができる。さらに、前記各重金属を含む土壌などの固体の処理対象物に対して、効果的に不溶化を促進することがでる。
水酸化カルシウムは、工業用消石灰等の高純度で粒度が小さく比表面積が大きな反応性の高いものが好ましいが、重金属を含有していない水酸化カルシウムであれば、ケイ素、アルミニウム、鉄、マグネシウム等の多少の不純物を含有していても問題なく使用できる。
前記水酸化カルシウムを助材として用いた場合には、特に、カドミウム、鉛、砒素、フッ素を含む処理対象物に対して、効果的に不溶化を促進することができる。
重質タンカルとしては、廃棄物由来の貝殻を微粉砕した重質タンカルを使用すると廃棄物の有効利用になるため好ましい。
前記炭酸カルシウムを助材として用いた場合には、特に、カドミウム、鉛、砒素を含む処理対象物に対して、効果的に不溶化を促進することができる。さらに、前記各重金属を含む酸性の廃水などの液体の処理対象物に対して、効果的に不溶化を促進することができる。
これらの中では、還元性を有する多硫化物を含有する高炉水冷スラグ及び高炉除冷スラグを使用すると、六価クロムや鉛等に対する不溶化効果が向上し、かつ安価であるため好ましい。
前記製鋼スラグを助材として用いた場合には、特に、鉛、六価クロムを含む処理対象物に対して、効果的に不溶化を促進することができる。さらに、前記各重金属を含む土壌などの固体の処理対象物に対して、効果的に不溶化を促進することができる。
これらの中では、安価で、かつマグネシウムを多量に含有するフェロニッケル急冷スラグ及びフェロニッケル除冷スラグを使用することが、マグネシウムの共沈作用によってより不溶化促進ができるため好ましい。
前記非鉄スラグを助材として用いた場合には、特に、砒素を含む処理対象物に対して、効果的に不溶化を促進することができる。
さらに、前記各重金属を含む強アルカリ性の液体の処理対象物に対して、効果的に不溶化を促進することができる。
これらの中では、安価で非晶質シリカを多量に含むシラス、珪酸質白土、凝灰岩(流紋岩質凝灰岩、ゼオライト質凝灰岩等)、珪藻土、酸性火山岩、火山性ガラス等の天然ポゾラン含有鉱物等が好ましい。
前記非晶質シリカを助材として用いた場合には、特に、鉛を含む処理対象物に対して、効果的に不溶化を促進することができる。
発明において好適な人工ゼオライトは、粒径が100μm以下の粉末状であり、石炭灰から得たものが好ましく、特に石炭火力発電で発生するフライアッシュ及びボトムアッシュ等の石炭灰に水酸化ナトリウム、水酸化カリウム等のアルカリ性化合物で水熱処理を行った後、さらにpHを6〜9の中性域に調整してゼオライト化したものが好ましい。
さらにモンモリロナイトの中でもNa−ベントナイト、Ca−ベントナイト、酸性白土及びこれを硫酸で改質した活性白土は、鉛等の二価陽イオンの形態をもつ重金属に対する不溶化能力を有するため、これらの二価陽イオンの形態をもつ重金属を不溶化する目的に用いる場合には特に好ましい。
前記粘土鉱物を助材として用いた場合には、特に、鉛を含む処理対象物に対して、効果的に不溶化を促進することができる。
前記活性炭を助材として用いた場合には、特に、水銀を含む処理対象物に対して、効果的に不溶化を促進することができる。
また、鉄は、酸化される際にトリクロロエチレンやジクロロエチレン等の揮発性有機化合物(VOC)を脱塩化物と塩化物イオンに還元分解する分解作用も有するため、汚染土壌などの処理対象物が重金属に付随して揮発性有機化合物も含む場合には、鉄を助材として用いることが好ましい。
これらの中では、アドマイズ鉄あるいは還元鉄が、含有する0価の金属鉄及び二価の鉄イオンにより、砒素、六価クロム等の重金属に対して還元作用や共沈作用による不溶化能力を有し、かつ水素の発生量が少ないため 特に、砒素を不溶化する目的に用いる場合には好ましい。
また、内部に空隙を有する多孔質型の鉄は、各種重金属の還元作用に優れているため特に好ましい。
粉砕の程度は、助材の種類によって異なるが、例えば、前記ゼオライトのうち人工ゼオライトは100μm程度以下、前記鉄は20〜200μm程度、前記活性炭は100μm程度以下、その他の助材の場合には45μm以下の粒子径の微粒子となるように粉砕することが、効率良く重金属不溶化を促進する観点から好ましい。
尚、前記各粒子径は、レーザー回折式粒度分布測定装置(装置名:Microtrac MT3300EX、NIKKISO社製)を用いて測定した粒子径をいう。
前記処理対象物は液体であっても、あるいは粉体等の固体であってもよいが、特に、前記各排水または廃水などの重金属を含む液体を前記重金属不溶化材を用いて不溶化した場合には、還元作用によって生じた沈殿物や生成した化合物を不溶化後に除去することで、容易に重金属が除去できるため好ましい。
尚、前記重金属不溶化材は処理対象物中の重金属の種類および濃度によって、不溶化できる量が異なるため、重金属不溶化材中の前記リン酸化合物、助材と重金属とが反応するのに十分な量として、過剰量となるように混合することが、確実に不溶化処理を行う観点から好ましい。
このような後処理によって、重金属を含まない処理水を得ることができる。
本実施例の重金属不溶化材の材料として下記のものを準備した。
(1)還元性リン酸化合物
A)次亜リン酸ナトリウム五水和物(ホスフィン酸ナトリウム五水和物、Na2HPO2・5H2O、工業用、太洋化学産業株式会社製)
B)亜リン酸ナトリウム一水和物(ホスホン酸ナトリウム一水和物、NaH2PO3・H2O、工業用、太洋化学産業株式会社製)
C)次亜リン酸(ホスフィン酸、H3PO2、工業用、太洋化学産業株式会社製)
D)亜リン酸(ホスホン酸、H3PO3、工業用、太洋化学産業株式会社製)
a)セメント:普通ポルドランドセメント(日本工業規格JIS R 5210「ポルトランドセメント」適合品、密度=3.15g/cm3、ブレーン比表面積=3300cm2/g、住友大阪セメント株式会社製)
b)酸化カルシウム:転炉スラグ微粉砕品(CaO含有量=42%、密度=3.3g/cm3、日本国内の製鉄所から得たものを鋼鉄製ボールミルで粒径45μm以下に微粉砕したもの。)
c)水酸化カルシウム:特号消石灰(日本工業規格JIS R 9001「工業用石灰」適合、CaO含有量=75%、密度=2.2g/cm3、入交石灰工業株式会社製)
d)炭酸カルシウム:ホタテ貝殻の微粉砕品(青森県産ホタテの貝殻を水洗脱塩後、105℃乾燥し、鋼鉄製ボールミルで粒径45μm以下に微粉砕したもの)
e)製鋼スラグ:高炉水砕スラグ微粉末(日本工業規格JIS A 6206「コンクリート用高炉スラグ微粉末」の4000適合品、密度=2.9g/cm3、ブレーン比表面積=4300cm2/g、神鋼スラグ製品株式会社製)
f)非鉄スラグ:フェロニッケルスラグ細骨材の微粉砕品(日本工業規格JIS R 5011−2「コンクリート用スラグ骨材第二部、フェロニッケルスラグ骨材」のFNS1.2適合品、密度=2.96g/cm3、株式会社日向精錬所製、105℃乾燥後、鋼鉄製ボールミルで粒径45μm以下に微粉砕したもの)
g)非晶質シリカ:火山灰ガラス質白土の微粉末(SiO2含有量=73%、北海道美瑛産、105℃乾燥後、鋼鉄製ボールミルで粒径45μm以下に微粉砕したもの)
h)ゼオライト:天然ゼオライト(モルデナイト)の微粉砕品(MGイワミライト、三井金属資源開発株式会社製、105℃乾燥後、鋼鉄製ボールミルで粒径45μm以下に微粉砕したもの)
i)粘土鉱物:粉状酸性白土(ニッカナイトS−200、東新化成株式会社製)
j)鉄粉:脱酸素材用アトマイズ鉄粉(JIP 303A−60、JFEスチール株式会社製)
k)活性炭:粉末活性炭(クラレコールPK、浄水用、クラレケミカル株式会社製)
蒸留水に水酸化ナトリウム(NaOH、特級試薬、関東化学社製)を添加して0.1mol/リットルとなるように調整した後、二クロム酸カリウム(K2Cr2O7、試薬、関東化学社製)及び塩化水銀(II)(HgCl2、試薬、関東化学社製)を溶解し、六価クロム(濃度;100.4mg/l)及び水銀(濃度;1.120mg/l)の2種類の重金属を含有する溶液全体のpHが13である重金属溶液Iを調製した。
各重金属不溶化材と重金属溶液50mlとを、100mlポリエチレン瓶に密封し、振とう機で4時間撹拌後、0.45μmのメンブランフィルターでろ過して、六価クロム及び水銀の残存濃度と不溶化率とを測定した。
水銀の残存濃度は、日本インスツルメンツ株式会社製加熱気化全自動水銀測定装置マーキュリーMA−2000を用いて、還元気化原子吸光光度法(循環−開放送気方式)で測定した。
また、各不溶化率は、ブランク(重金属溶液I:比較例1)の六価クロム及び水銀の濃度に対する上記残存濃度の減少量から算出したものである。
結果を表1に示す。
実施例5〜11の重金属不溶化材として、表1に示すAと、各助材a〜kとを、それぞれ質量比率で重金属不溶化材1に対して助材9の割合で混合したものを準備した。
実施例1と同様にして、重金属不溶化材1gと前記重金属溶液I 50mlとを、100mlポリエチレン瓶に密封し、振とう機で4時間撹拌後、0.45μmのメンブランフィルターでろ過して、六価クロム及び水銀の残存濃度と不溶化率とを測定した。
その結果を表1に示す。
上記実施例1で使用した重金属溶液Iに、重金属不溶化材を添加しない以外は、実施例1と同様にして、ブランク溶液としての六価クロム及び水銀の残存濃度と不溶化率とを測定した。
その結果を表1に示す。
表1に示す助材のみを重金属溶液Iに混合して、実施例1と同様にして、六価クロム及び水銀の残存濃度と不溶化率とを測定した。
その結果を表1に示す。
蒸留水に水酸化ナトリウム(NaOH、特級試薬、関東化学社製)を添加して0.1mol/リットルとなるように調整した後、塩化鉛(II)(PbCl2、試薬、関東化学社製)、三酸化砒素( As2O3、試薬、関東化学社製)を溶解し、鉛(濃度;11.5mg/l)及び砒素(濃度;10.8mg/l)の2種の重金属を含有する溶液全体のpHが13である重金属溶液IIを調製した。
また不溶化率は、ブランク(重金属溶液II:比較例9)の鉛及び濃度に対する上記残存濃度の減少量から算出したものである。
その結果を表2に示す。
実施例16〜21として、表2に示す重金属不溶化材を用いて、各重金属不溶化材と前記重金属溶液II 50mlとを、100mlポリエチレン瓶に密封し、振とう機で4時間撹拌後、0.45μmのメンブランフィルターでろ過して、鉛及び砒素の残存濃度と不溶化率とを前記実施例12〜15と同様に測定した。
その結果を表2に示す。
上記重金属溶液IIに、重金属不溶化材を添加しない以外は、実施例12と同様にして、ブランク溶液としての鉛及び砒素の残存濃度と不溶化率とを測定した。
その結果を表2に示す。
前記表2に示す助材をそれぞれ単独で用いた以外は、実施例12〜21と同様にして、鉛及び砒素の残存濃度と不溶化率とを測定した。
その結果を表2に示す。
Claims (3)
- 次亜リン酸、次亜リン酸塩、亜リン酸及び亜リン酸塩からなる群から選ばれる少なくとも一種類の化合物を含有することを特徴とする重金属不溶化材。
- セメント、酸化カルシウム、水酸化カルシウム、炭酸カルシウム、製鋼スラグ、非鉄スラグ、非晶質シリカ、ゼオライト、粘土鉱物、鉄、活性炭からなる群から選ばれる少なくとも一種を含む助材を含有することを特徴とする請求項1に記載の重金属不溶化材。
- 請求項1乃至2のいずれかに記載の重金属不溶化材を、重金属を含有する処理対象物に混合することを特徴とする重金属不溶化方法。
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP2011053102A JP5648917B2 (ja) | 2011-03-10 | 2011-03-10 | 重金属不溶化材及び重金属不溶化方法 |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP2011053102A JP5648917B2 (ja) | 2011-03-10 | 2011-03-10 | 重金属不溶化材及び重金属不溶化方法 |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JP2012188544A true JP2012188544A (ja) | 2012-10-04 |
JP5648917B2 JP5648917B2 (ja) | 2015-01-07 |
Family
ID=47082064
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP2011053102A Active JP5648917B2 (ja) | 2011-03-10 | 2011-03-10 | 重金属不溶化材及び重金属不溶化方法 |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
JP (1) | JP5648917B2 (ja) |
Cited By (2)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP2016013503A (ja) * | 2014-07-01 | 2016-01-28 | 秋田ジンクリサイクリング株式会社 | フッ素含有製錬浸出残渣の処理方法 |
JP2016175966A (ja) * | 2015-03-18 | 2016-10-06 | 宇部興産株式会社 | 中性固化材及び固化処理方法 |
Citations (5)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JPH1161128A (ja) * | 1997-08-22 | 1999-03-05 | Kurita Water Ind Ltd | 汚泥又は泥土の改質剤及び処理方法 |
JPH11290824A (ja) * | 1998-02-10 | 1999-10-26 | Miyoshi Oil & Fat Co Ltd | 固体状廃棄物処理剤及び固体状廃棄物の処理方法 |
JP2000005728A (ja) * | 1998-06-22 | 2000-01-11 | Miyoshi Oil & Fat Co Ltd | 金属処理剤及び金属処理方法 |
JP2005169306A (ja) * | 2003-12-12 | 2005-06-30 | Miyoshi Oil & Fat Co Ltd | 廃棄物処理剤及び廃棄物処理方法 |
JP2009279481A (ja) * | 2008-05-20 | 2009-12-03 | Jikco Ltd | 固体廃棄物中の重金属類の処理方法 |
-
2011
- 2011-03-10 JP JP2011053102A patent/JP5648917B2/ja active Active
Patent Citations (5)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JPH1161128A (ja) * | 1997-08-22 | 1999-03-05 | Kurita Water Ind Ltd | 汚泥又は泥土の改質剤及び処理方法 |
JPH11290824A (ja) * | 1998-02-10 | 1999-10-26 | Miyoshi Oil & Fat Co Ltd | 固体状廃棄物処理剤及び固体状廃棄物の処理方法 |
JP2000005728A (ja) * | 1998-06-22 | 2000-01-11 | Miyoshi Oil & Fat Co Ltd | 金属処理剤及び金属処理方法 |
JP2005169306A (ja) * | 2003-12-12 | 2005-06-30 | Miyoshi Oil & Fat Co Ltd | 廃棄物処理剤及び廃棄物処理方法 |
JP2009279481A (ja) * | 2008-05-20 | 2009-12-03 | Jikco Ltd | 固体廃棄物中の重金属類の処理方法 |
Cited By (2)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP2016013503A (ja) * | 2014-07-01 | 2016-01-28 | 秋田ジンクリサイクリング株式会社 | フッ素含有製錬浸出残渣の処理方法 |
JP2016175966A (ja) * | 2015-03-18 | 2016-10-06 | 宇部興産株式会社 | 中性固化材及び固化処理方法 |
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
JP5648917B2 (ja) | 2015-01-07 |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
JP4829610B2 (ja) | 水酸アパタイト結晶を主成分とする吸着材の製造方法 | |
JP2005255737A (ja) | 廃棄物を用いた重金属吸着材の製造方法及び当該方法により得られた重金属吸着材 | |
JP5359955B2 (ja) | 重金属の溶出防止方法 | |
JP5807349B2 (ja) | 重金属類を含有する固形廃棄物の無害化方法 | |
WO2009128490A1 (ja) | 有害物質の不溶化剤、有害物質の不溶化方法及び水処理方法 | |
JP2005040685A (ja) | 重金属吸着材及び重金属処理方法 | |
JP2005254077A (ja) | 重金属吸着材の製造方法及び当該方法により得られた重金属吸着材 | |
JP5975130B1 (ja) | 酸性ガス及び重金属の複合処理剤、並びに酸性ガス及び重金属の処理方法 | |
JP5939328B1 (ja) | 酸性ガス及び重金属の複合処理剤、並びに酸性ガス及び重金属の処理方法 | |
KR101909853B1 (ko) | 유해 물질 불용화제 및 유해 물질의 불용화 방법 | |
JP4531362B2 (ja) | 有害物質低減材と、それを用いた汚水及び土壌の処理方法 | |
JP5648917B2 (ja) | 重金属不溶化材及び重金属不溶化方法 | |
KR101120058B1 (ko) | 하?폐수오니를 이용한 매립시설용 고화토 조성물의 제조방법 | |
JP5768293B2 (ja) | フッ素含有無機系廃棄物を用いる土壌固化材の製造方法及び得られた土壌固化材並びに同土壌固化材を用いる軟弱な土壌の固化方法 | |
JP2007283279A (ja) | 未焼成カンラン岩を主成分とする汚染物質処理剤とその使用方法。 | |
JP2018158876A (ja) | 石炭灰硬化物 | |
CA2208142A1 (en) | Waste gas and dust treatment method | |
JP2022166073A (ja) | 無機系産業廃棄物再生品の製造方法 | |
KR20100087863A (ko) | 하수슬러지의 고형화/안정화 처리 방법 | |
JPH10128273A (ja) | 重金属含有灰の処理方法 | |
Min et al. | Arsenic Pollution Control Technologies for Arsenic-Bearing Solid Wastes | |
JP2008272591A (ja) | 重金属含有灰の処理方法 | |
JP6034011B2 (ja) | 重金属の不溶化剤及び重金属の不溶化方法 | |
JP2008007606A (ja) | バイオマス燃料の製造方法及びこれを利用したバイオマス燃料システム | |
JP2014073441A (ja) | 重金属の不溶化処理方法 |
Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
A621 | Written request for application examination |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A621 Effective date: 20130719 |
|
A131 | Notification of reasons for refusal |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A131 Effective date: 20140606 |
|
A521 | Request for written amendment filed |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A523 Effective date: 20140728 |
|
TRDD | Decision of grant or rejection written | ||
A01 | Written decision to grant a patent or to grant a registration (utility model) |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A01 Effective date: 20141017 |
|
A61 | First payment of annual fees (during grant procedure) |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A61 Effective date: 20141030 |
|
R150 | Certificate of patent or registration of utility model |
Ref document number: 5648917 Country of ref document: JP Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R150 |