JP2014133865A - 有害物質の溶出防止剤およびそれを用いた溶出防止方法 - Google Patents
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Abstract
【解決手段】カルシウムアルミネート、硫酸アルミニウム及びアルカリ金属リン酸塩を含有することを特徴とする、石灰成分を含む廃棄物からのふっ素、ほう素、砒素、セレン及び六価クロムの溶出防止剤およびそれを用いた溶出防止方法。
【選択図】なし
Description
従って本発明の課題は、石灰成分を含む廃棄物に含まれる有害物質であるふっ素、ほう素、砒素及びセレンの濃度を土壌環境基準未満に低減できる経済的かつ効率的な処理技術を提供することである。
[1]カルシウムアルミネート、硫酸アルミニウム及びアルカリ金属リン酸塩を含有することを特徴とする、石灰成分を含む廃棄物からのふっ素、ほう素、砒素及びセレンの溶出防止剤。
[2]カルシウムアルミネートが、CaOとAl2O3の含有モル比がCaO/Al2O3=0.9〜1.4の結晶質カルシウムアルミネートと、CaOとAl2O3の含有モル比がCaO/Al2O3=1.6〜2.6の非晶質カルシウムアルミネートとを含むものである[1]に記載の溶出防止剤。
[3]カルシウムアルミネートが、前記結晶質カルシウムアルミネートと、前記非晶質カルシウムアルミネートとを100:10〜100:300の質量比で含むものである[2]に記載の溶出防止剤。
[4]カルシウムアルミネートが、非晶質の12CaO・7Al2O3を主成分とするものである[1]に記載の溶出防止剤。
[5]アルカリ金属リン酸塩が、リン酸カリウムである[1]〜[4]のいずれかに記載の溶出防止剤。
[6]さらにリン酸カルシウムを含有することを特徴とする、[1]〜[5]のいずれかに記載の溶出防止剤。
[7]リン酸カルシウムが、リン酸二水素カルシウムであることを特徴とする、[6]に記載の溶出防止剤。
[8]さらに還元成分を含有することを特徴とする、[1]〜[7]のいずれかに記載の溶出防止剤。
[9]還元成分が、硫酸第一鉄一水和物であることを特徴とする、[8]に記載の溶出防止剤。
[10]さらに消石灰を含有することを特徴とする、[1]〜[9]のいずれかに記載の溶出防止剤。
[11]カルシウムアルミネート、硫酸アルミニウム、アルカリ金属リン酸塩、並びに還元成分及び/又は消石灰を含有することを特徴とする、石灰成分を含む廃棄物からのふっ素、ほう素、砒素、セレン及び六価クロムの溶出防止剤。
[12]石灰成分を含み、ふっ素、ほう素、砒素及びセレンから選ばれる1種以上の溶出量が土壌環境基準を超える廃棄物に、[1]〜[10]のいずれかに記載の溶出防止剤を添加、混合することを特徴とする、該廃棄物からのふっ素、ほう素、砒素及びセレンの溶出防止方法。
[13]石灰成分を含み、ふっ素、ほう素、砒素、セレン及び六価クロムから選ばれる1種以上の溶出量が土壌環境基準を超える廃棄物に、[8]〜[10]のいずれかに記載の溶出防止剤を添加、混合することを特徴とする、該廃棄物からのふっ素、ほう素、砒素、セレン及び六価クロムの溶出防止方法。
KH2PO4 (2)
K3PO4 (3)
Ca3(PO4)2 (4)
CaHPO4 (5)
Ca(H2PO4)2 (6)
CaO源に石灰石(CaO含有量;56質量%)、Al2O3源にバン土頁岩(Al2O3含有量;88質量%)のそれぞれ粗砕粒(粒径約1mm以下)を用い、以下のA1〜A6で表すカルシウムアルミネートの粉末を作製した。その作製方法は、CaO源とAl2O3源を所定のモル比に配合したものを、電気炉で1800℃(±50℃)に加熱し、60分間保持した後、加熱を停止して炉内で自然放冷して得た(A1〜A4)。同様に1800℃(±50℃)に加熱し、60分間保持した後、温度1800℃の電気炉から加熱物を常温下に取り出し、取り出し後は直ちに加熱物表面に流量約100cc/秒で窒素ガスを吹き付けて急冷して得た(A5〜A7)。得られた冷却物はボールミルで粉砕し、ブレーン比表面積が5000±500cm2/gとなるよう粉砕時間を変えて粉末度を調整した。
A1;CaO/Al2O3=モル比1.0の結晶質カルシウムアルミネート
A2;CaO/Al2O3=モル比1.3の結晶質カルシウムアルミネート
A3;CaO/Al2O3=モル比1.7の結晶質カルシウムアルミネート
A4;CaO/Al2O3=モル比0.5の結晶質カルシウムアルミネート
A5;CaO/Al2O3=モル比1.7の非晶質カルシウムアルミネート(非晶質12CaO・7Al2O3)
A6;CaO/Al2O3=モル比2.3の非晶質カルシウムアルミネート
A7;CaO/Al2O3=モル比2.9のガラス化率10%のカルシウムアルミネート
B;硫酸アルミニウム14−18水和物:関東化学社製 粉末試薬
C;リン酸二水素カリウム:関東化学社製 粉末試薬
D;リン酸二水素カルシウム:太平化学産業社製 食品添加物用粉末
E;硫酸第一鉄一水和物:富士チタン工業社製
F;消石灰:関東化学社製 粉末試薬
・石炭灰
有害物質を含む廃棄物として最大粒径が1.2mm以下の石炭灰5種類を使用した。これら石炭灰について、石灰成分(酸化カルシウム)の含有量、環境庁告示第46号に準じた方法により、ふっ素、ほう素、砒素、セレン及び六価クロム(Cr6+)の溶出量を測定し、同法による溶出試験の検液のpHを測定した。測定結果を表4及び表5に示す。
表4に示す石炭灰(FA−1、FA−2、FA−3)に表2の溶出防止剤と水を表7に示す配合割合で加え、モルタルミキサーで3分間混合して混合物を調整した。該混合物を20℃の温度で7日間風乾養生した後に、環境庁告示第46号に準じた方法でふっ素、ほう素、砒素及びセレンの溶出量を測定した。溶出量の測定結果を表7に示す。
表5に示すセレンあるいは砒素の溶出量が非常に高い石炭灰(FA−4、FA−5)に表3の溶出防止剤と水を表8に示す配合割合で加え、モルタルミキサーで3分間混合して混合物を調整した。該混合物を20℃の温度で7日間風乾養生した後に、環境庁告示第46号に準じた方法でふっ素、ほう素、砒素、セレン及び六価クロムの溶出量を測定した。溶出量の測定結果を表8に示す。
(1)7日間風乾養生した試料を解砕し、ふるい2mm通過分を採取混合する。
(2)容積1000mLのポリ容器に試料50gを計りとり、溶媒(純水1Lに0.5mol塩酸を加えてpH6.1に調整したもの)500gを加え、振とう機(振とう回数200回/分)で6時間振とうする。
(3)ポリ容器を30分静置した後、試料液の上澄みを孔径0.45μmのメンブレンフィルターでろ過して検液とする。
(4)採取した検液の成分を表6に示す方法で測定する。
Claims (13)
- カルシウムアルミネート、硫酸アルミニウム及びアルカリ金属リン酸塩を含有することを特徴とする、石灰成分を含む廃棄物からのふっ素、ほう素、砒素及びセレンの溶出防止剤。
- カルシウムアルミネートが、CaOとAl2O3の含有モル比がCaO/Al2O3=0.9〜1.4の結晶質カルシウムアルミネートと、CaOとAl2O3の含有モル比がCaO/Al2O3=1.6〜2.6の非晶質カルシウムアルミネートとを含むものである請求項1に記載の溶出防止剤。
- カルシウムアルミネートが、前記結晶質カルシウムアルミネートと、前記非晶質カルシウムアルミネートとを100:10〜100:300の質量比で含むものである請求項2に記載の溶出防止剤。
- カルシウムアルミネートが、非晶質の12CaO・7Al2O3を主成分とするものである請求項1に記載の溶出防止剤。
- アルカリ金属リン酸塩が、リン酸カリウムである請求項1〜4のいずれかに記載の溶出防止剤。
- さらにリン酸カルシウムを含有することを特徴とする、請求項1〜5のいずれかに記載の溶出防止剤。
- リン酸カルシウムが、リン酸二水素カルシウムであることを特徴とする、請求項6に記載の溶出防止剤。
- さらに還元成分を含有することを特徴とする、請求項1〜7のいずれかに記載の溶出防止剤。
- 還元成分が、硫酸第一鉄一水和物であることを特徴とする、請求項8に記載の溶出防止剤。
- さらに消石灰を含有することを特徴とする、請求項1〜9のいずれかに記載の溶出防止剤。
- カルシウムアルミネート、硫酸アルミニウム、アルカリ金属リン酸塩、並びに還元成分及び/又は消石灰を含有することを特徴とする、石灰成分を含む廃棄物からのふっ素、ほう素、砒素、セレン及び六価クロムの溶出防止剤。
- 石灰成分を含み、ふっ素、ほう素、砒素及びセレンから選ばれる1種以上の溶出量が土壌環境基準を超える廃棄物に、請求項1〜10のいずれかに記載の溶出防止剤を添加、混合することを特徴とする、該廃棄物からのふっ素、ほう素、砒素及びセレンの溶出防止方法。
- 石灰成分を含み、ふっ素、ほう素、砒素、セレン及び六価クロムから選ばれる1種以上の溶出量が土壌環境基準を超える廃棄物に、請求項8〜10のいずれかに記載の溶出防止剤を添加、混合することを特徴とする、該廃棄物からのふっ素、ほう素、砒素、セレン及び六価クロムの溶出防止方法。
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