JP2015098432A - 固化剤、固形状重金属被汚染物の処理方法及び同方法により得られるセメント固化物 - Google Patents
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Abstract
Description
(A)ペーパースラッジ灰:40〜70重量%
(B)火山灰白土、フライアッシュ、アルミノシリケート及び珪藻土から選択される少なくとも1種:1〜35重量%
(C)セメント系固化材又は石膏系固化材:25〜60重量%
(但し、成分(A)、(B)及び(C)の合計を100重量%とする。)
工程(1):重金属成分を含有する固形状重金属被汚染物と水とを混合して固形状重金属被汚染物スラリーを得る工程
工程(2):工程(1)で得られる前記固形状重金属被汚染物スラリーに対して、多硫化カルシウムCaSx(x=2〜12)及びポリシリカ鉄を添加して混合して処理後スラリーを得る工程
工程(3):工程(2)で得られる前記処理後スラリーと粉末状セメントを混合し、セメント混合物を得る工程
工程(4):工程(3)で得られる前記セメント混合物と、本発明の第1の態様に係る固化剤とを混合して固化し、セメント固化物を得る工程
本発明の第1の実施の形態に係る固化剤(以下、単に「固化剤」と略称する場合がある。)は、以下の成分(A)、(B)及び(C)を以下の割合で含有する。
(A)ペーパースラッジ灰:40〜70重量%
(B)火山灰白土、フライアッシュ、アルミノシリケート及び珪藻土から選択される少なくとも1種:1〜35重量%
(C)セメント系固化材又は石膏系固化材:25〜60重量%
但し、成分(A)、(B)及び(C)の合計を100重量%とする。
固化剤は、成分(B)として火山灰白土、フライアッシュ、アルミノシリケート及び珪藻土から選択される少なくとも1種、好ましくは火山灰白土を所定量含むことに特徴がある。成分(A)及び(C)のみを混合した場合では、セメント粉末を十分に固化し、かつ、固形状重金属被汚染物に含まれる重金属成分の溶出を抑制することはできない。
成分(A)であるペーパースラッジ灰(以下、「PS灰」と記載する場合がある。)は、固化剤において吸水性、保水性の機能を果たす成分である。なお、「PS灰」には、古紙を再生するときに生ずる産業廃棄物を焼却したもののみならず、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紙組成物を焼却することにより生成する灰も含まれる。なお、成分(A)のPS灰としては、多孔質PS灰が好ましい。多孔質PS灰は、上記紙組成物を高温(例えば、800℃以上)で焼成することにより得ることができる。また、紙組成物を高温で焼成することにより、ダイオキシン等の発生を抑制することができるため、環境負荷を低減させるためにも、高温焼成の多孔質PS灰が好ましい。
成分(B)である火山灰白土、フライアッシュ、アルミノシリケート及び珪藻土は、固化剤において微粉末捕集の役割を有する成分である。すなわち、処理対象の固形状重金属被汚染物に含まれる微粉末は、従来の固化剤では完全に固化できない場合があり、これが重金属成分の溶出の一因となっているが、成分(B)を含む固化剤では、成分(B)により微粉末が捕集されるため、固形状重金属被汚染物に含まれる重金属成分の溶出を抑制することができる。火山灰白土は、白色火山灰堆積物の総称でシラスとも呼ばれる。
成分(C)であるセメント系固化材や石膏系固化材は、固化剤においてエトリンガイド生成やポゾラン反応により強度発現をする役割を有する成分である。
固化剤は、本発明の目的を損なわない範囲で、成分(A)、(B)及び(C)以外の成分を含んでいてもよい。成分(A)、(B)及び(C)以外の成分として好ましいものとしては、ケイ酸化合物(以下、成分(D)と記載する場合がある。)及び高分子粉末(以下、成分(E)と記載する場合がある。)が挙げられる。
成分(D)であるケイ酸化合物は、固化剤において、カルシウムシリケート水和物を生成し、粘土粒子を固化、硬化させる役割を有する成分である。成分(D)としては、無水シリカ(SiO2)や含水シリカ(SiO2・nH2O)、ケイ酸カルシウム、ケイ酸アルミニウム等を用いることができる。
成分(E)である高分子粉末は、固形状重金属被汚染物が含有する水分を吸収し、固化及び造粒を促進するための成分である。高分子粉末としては、吸水性を有する限りにおいて、任意のものを特に制限なく用いることができるが、好ましくは親水性の高分子であり、ポリアクリル酸若しくはポリメタクリル酸又はそれらの塩等のアクリル系の重合度の低いものが特に好ましい。成分(E)の割合は、成分(A)、(B)及び(C)の合計を100重量%としたときに、1〜20重量%、好ましくは、1〜15重量%、より好ましくは、1〜10重量%である。成分(E)が1重量%未満であると、吸水性が低下し、固化、硬化速度が遅くなるという問題があり、20重量%を超えると、固化剤の製造コストが高くなるという問題がある。
固化剤は、成分(A)、(B)及び(C)、並びに必要に応じて成分(D)、(E)等の他の成分を、均一になるまで混合することにより製造することができる。混合順序や混合条件も、特段の問題がない限り任意であり、固化剤の構成成分のうち、いずれか2成分又は3成分以上を予め配合し、その後に残りの成分を混合してもよいし、一度に全部を混合してもよい。
本発明の第2の実施の形態に係る重金属成分を含有する固形状重金属被汚染物の処理方法(以下、「固形状重金属被汚染物の処理方法」、「処理方法」と略称する場合がある。)は、下記の工程(1)〜(4)を含んでいる。
工程(1):重金属成分を含有する固形状重金属被汚染物と水とを混合して固形状重金属被汚染物スラリーを得る工程
工程(2):工程(1)で得られる固形状重金属被汚染物スラリーに対して、多硫化カルシウムCaSx(x=2〜5)及びポリシリカ鉄を添加して混合して処理後スラリーを得る工程
工程(3):工程(2)で得られる処理後スラリーと粉末状セメントを混合し、セメント混合物を得る工程
工程(4):工程(3)で得られるセメント混合物と、本発明の第1の実施の形態に係る固化剤とを混合して固化し、セメント固化物を得る工程
工程(1)は、重金属成分を含有する固形状重金属被汚染物と水とを混合して固形状重金属被汚染物スラリーを得る工程である。
工程(2)は、工程(1)で得られる固形状重金属被汚染物スラリーに対して、多硫化カルシウム及びポリシリカ鉄を添加して混合して処理後スラリーを得る工程である。本工程では、多硫化カルシウムとポリシリカ鉄とを同時に使用することにより、多硫化カルシウム由来のカルシウムイオンと、ポリシリカ鉄由来のケイ酸塩成分が結合したケイ酸カルシウムが形成され、固形状重金属被汚染物スラリーにおける重金属を含む成分(イオン性成分含む)を捕集して、比重の高い酸化鉄成分と共に沈降する。そのため、重金属成分を高濃度から極低濃度まで除去することができる。例えば、ポリシリカ鉄に含有される塩化第二鉄は、多硫化カルシウムに含まれる水酸化カルシウムと硫化物イオンとの反応で、塩化カルシウムと硫化鉄が生成される。また、ケイ酸ナトリウムに含有されるナトリウムイオンは、多硫化カルシウムに含まれる亜硫酸イオンと反応し、亜硫酸ナトリウムを生成する。
多硫化カルシウムは、化学式CaSxで表される化合物であり、還元性が高いため、溶液中で重金属イオンを還元し、硫化物や水酸化物の形態で沈澱させて無害化する効果を有する。例えば、6価クロム(Cr6+)は、多硫化カルシウムにより、3価クロム(Cr3+)に還元されるとともに、大部分は水酸化クロムとして沈析して、無害化(不溶化)される。水銀、鉛及びカドミウムは、硫化物により硫化金属を形成し無害化(不溶化)される。また、硫化水素ガスの発生については極度に発生率が低いことが検証されており、安全かつ有効に使用することができる。
ポリシリカ鉄(以下、「PSI」と記載する場合がある。)は、鉄とシリカを主成分とし、通常(SiO2)n・(Fe2O3)で示される無機高分子である。
また、pH値が7.5以下であると、硫化物が処理中に反応して硫化水素ガスが発生しやすくなり、処理後のpH値が11.0以上になると、沈殿した重金属が再溶出するおそれがあるが、ポリシリカ鉄は、廃水のpHを中性に調整する役割があるので、硫化物添加による硫化水素ガスの発生を抑制し、それにより多硫化カルシウムにより不溶化された有害重金属類の再溶出を抑制する。
工程(2)では、重金属成分を含有する固形状重金属被汚染物スラリーと、多硫化カルシウム及びポリシリカ鉄とを接触させる方法としては、以下の(i)〜(iii)の方法が挙げられる。
(i)固形状重金属被汚染物スラリーに多硫化カルシウム及びポリシリカ鉄を一括添加して接触させる。
(ii)固形状重金属被汚染物スラリーに、まず多硫化カルシウムを添加して接触させ、次いでポリシリカ鉄を添加して接触させる。
(iii)固形状重金属被汚染物スラリーに、まずポリシリカ鉄を添加して接触させ、次いで多硫化カルシウムを添加して接触させる。
工程(3)は、工程(2)で得られる処理後スラリーと粉末状セメントを混合し、セメント混合物を得る工程である。ここでいう「セメント混合物」とは、固化していない流動性がある混合物を意味する。
工程(4)は、工程(3)で得られるセメント混合物と、本発明の第1の実施の形態に係る固化剤とを混合して固化し、セメント固化物を得る工程である。
処理方法の最大の特徴は、工程(4)にて固化剤として上記固化剤を使用することにある。
上述の通り、固化剤は、成分(A)、(B)及び(C)(好ましくは、更に成分(D)及び成分(E))を上述の特定の割合で含むことにより、重金属の溶出を抑制することができ、有害な重金属をセメント固化物としてより安定に固定化することが可能となる。
処理方法で得られるセメント固化物は、重金属成分を含有する固形状重金属被汚染物とセメント粉末とを、重金属成分の溶出を抑制して固化されているため、重金属成分による汚染の問題がない。そのため、処理方法で得られるセメント固化物は、コンクリート用骨材や藻礁ブロック、路肩材ブロック等として使用できる。
使用した試料用煤塵、薬剤は下記のとおりである。
(1)固化剤の構成成分
[成分(A)]
ペーパースラッジ灰として、ポピー製紙株式会社製のペーパースラッジ灰を使用した。
[成分(B):火山灰白土]
火山灰白土として、HALVO株式会社製、品名「デイフロック」(登録商標)を使用した。
[成分(C)」
石膏系固化材として、チヨダウーデ社製、品名「エコハード」(登録商標)を使用した。
[成分(D)]
ケイ酸化合物として、Oriental Silicas Corporation製、含水シリカ(SiO2・nH2O);ホワイトカーボン(トクシル233)を使用した。
(2)処理組成物成分
[多硫化カルシウム]
多硫化カルシウムは、株式会社柳井化学工業製、石炭硫黄合剤(CaSx:x=2〜5)商品名「セグロ」(登録商標)(全硫化態硫黄:13%以上、カルシウムイオン濃度:7%以上、硫化水素イオン濃度:3,000ppm以上)を使用した。
[ポリシリカ鉄]
ポリシリカ鉄は、タイキ薬品工業株式会社製、「PSI−025」(シリカ:鉄=0.25:1(Si/Fe=0.25))を使用した。
[粉末状セメント]
粉末状セメントは、麻生ラファージュセメント社製、「高炉セメントB種」を使用した。
以下の固化剤1〜8を製造した。
上記成分(A)40g、成分(B)1g、成分(C)54g、成分(D)5gを均一になるまで十分に混合することで、固化剤1を得た。
上記成分(A)40g、成分(B)3g、成分(C)52g、成分(D)5gを均一になるまで十分に混合することで、固化剤2を得た。
上記成分(A)40g、成分(B)5g、成分(C)50g、成分(D)5gを均一になるまで十分に混合することで、固化剤3を得た。
上記成分(A)40g、成分(B)10g、成分(C)45g、成分(D)5gを均一になるまで十分に混合することで、固化剤4を得た。
上記成分(A)50g、成分(B)15g、成分(C)30g、成分(D)5gを均一になるまで十分に混合することで、固化剤5を得た。
上記成分(A)40g、成分(B)30g、成分(C)25g、成分(D)5gを均一になるまで十分に混合することで、固化剤6を得た。
上記成分(A)40g、成分(B)40g、成分(C)15g、成分(D)5gを均一になるまで十分に混合することで、固化剤7を得た。
上記成分(A)40g、成分(C)55g、成分(D)5gを均一になるまで十分に混合することで、固化剤8を得た。
上記成分(A)45g、成分(B)1g、成分(C)54gを均一になるまで十分に混合することで、固化剤9を得た。
使用した煤塵試料、薬剤は下記のとおりである。
(1)煤塵試料
鉛含有煤塵(実サンプル、風乾物)
鉛化合物の含有量:0.5013重量%(蛍光X線解析、福岡工業技術センター)
実験例1(比較例)
上記煤塵試料(50g)に水(20g)を添加して混合し、固形状重金属被汚染物スラリーを得た。得られた固形状重金属被汚染物スラリーに、上記多硫化カルシウム(セグロ)0.25mL、ポリシリカ鉄(PSI−025)2.5mLを添加し、処理済スラリーを得た。次いで、処理済スラリーに対し、セメント粉末(高炉セメントB種)15gを添加し、均一になるまで混合しセメント混合物を得た。得られたセメント混合物に、固化剤を添加することなく、所定のカップ(10×10×6cm)に入れ、常温で3日間養生して固化の程度を評価した。
実験例1と同様の方法で得た処理済スラリーに対し、セメント粉末(高炉セメントB種)15gを添加し、均一になるまで混合してセメント混合物を得た。次いで、固化剤1を20g添加し、均一になるまで混合した。固化剤を添加したセメント混合物を所定のカップ(10×10×6cm)に入れ、常温で3日間養生して固化の程度を評価した。
固化剤1(20g)に代えて、固化剤3(20g)を使用した以外は実験例2と同様の方法で、固化剤を添加したセメント混合物の固化評価を行った。
固化剤1(20g)に代えて、粉末状固化剤6(20g)を使用した以外は実験例2と同様の方法で、固化剤を添加したセメント混合物の固化評価を行った。
固化剤1(20g)に代えて、固化剤7(20g)を使用した以外は実験例2と同様の方法で固化剤を添加したセメント混合物の固化評価を行った。
煤塵(50g)への水添加量を30gとし、粉末セメント量を15gとし、固化剤1(20g)に代えて、固化剤8(20g)を使用した以外は実験例2と同様の方法で固化剤を添加したセメント混合物の固化評価を行った。
(評価基準)
○:セメント混合物の固化が認められる。
△:セメント混合物は固化するが、若干柔らかい。
×:セメント混合物の固化が認められない。
上記試料用煤麗(50g)に水(15g)を添加して混合し、固形状重金属被汚染物スラリーを得た。得られた固形状重金属被汚染物スラリーに上記多硫化カルシウム(セグロ)0.25mL、ポリシリカ鉄(PSI−025)2.5mLを添加し、処理済スラリーを得た。次いで、セメント粉末(高炉セメントB種)15gを添加し、均一になるまで混合しセメント混合物を得た。次いで、固化剤1を20g添加し、均一になるまで混合した。得られた固化剤を添加したセメント混合物を所定のカップ(10×10×6cm)に入れ、常温で5日間養生して固化の程度を評価した。
煤塵(50g)への水添加量を43gとし、粉末セメント量を43gとした以外は実験例7と同様の方法で粉末状固化剤を添加したセメント混合物の固化評価を行った。
煤塵(50g)への水添加量を58gとし、粉末セメント量を58gとした以外は実験例7と同様の方法で固化剤を添加したセメント混合物の固化評価を行った。
上記実験例9の試料を、更に20日以上常温で養生して、セメント固化物を得た。当該セメント固化物を、1mの高さからコンクリート床へ落下させた際の破損程度から、以下の基準でセメント固化物の硬度を評価した。なお、落下試験は同一サンプルで5回行った。
(評価基準)
○:セメント固化物に破損は認められない。
△:セメント固化物に一部破損が生じる。
×:セメント固化物の破損が大きい。
固化剤1(20g)に代えて、固化剤2(20g)を使用した以外は実験例9と同様の方法で固化剤を添加したセメント混合物を得た。得られたセメント混合物の固化評価(5日開)を行った後、更に20日以上常温で養生して得られたセメント固化物について実験例10と同様に落下試験を行った。
固化剤1(20g)に代えて、固化剤3(20g)を使用した以外は実験例9と同様の方法で固化剤を添加したセメント混合物を得た。得られたセメント混合物の固化評価(5日間)を行った後、更に20日以上常温で養生して得られたセメント固化物について実験例10と同様に落下試験を行った。
固化剤1(20g)に代えて、固化剤4(20g)を使用した以外は実験例9と同様の方法で粉末状固化剤を添加したセメント混合物を得た。得られたセメント混合物の固化評価(5日間)を行った後、更に20日以上常温で養生して得られたセメント固化物について実験例10と同様に落下試験を行った。
固化剤1(20g)に代えて、固化剤5(20g)を使用した以外は実験例9と同様の方法で固化剤を添加したセメント混合物を得た。得られたセメント混合物の固化評価(5日間)を行った後、更に20日以上常温で養生して得られたセメント固化物について実験例10と同様に落下試験を行った。
試験例1
鉛及びクロムを含有する燃焼灰(900kg、含水率31.8%)に水(90kg)を添加して混合し、固形状重金属被汚染物スラリーを得た。得られた固形状重金属被汚染物スラリーに、多硫化カルシウム(セグロ)1.28kgを添加し5分間撹拌、次いでポリシリカ鉄(PSI−025)1.11kgを添加し3分間撹拌し、処理済スラリーを得た。次いで、処理済スラリーに対し、セメント粉末(高炉セメントB種)40kgを添加し、60秒間混合しセメント混合物を得た。得られたセメント混合物に、固化剤1(2.7kg)を添加し60秒間撹拌後、常温で7日間又は28日間養生した。IPC−MSを用い、鉛及びクロムの溶出量を評価した。溶出試験の検液の作成は環境庁告示第46号(平成3年8月23日)付表に掲げる方法により作成した。また、その検液の測定方法は、環境庁告示第18号、19号(平成15年3月6日)の方法を採用した。
上記燃焼灰(900kg)に、多硫化カルシウム(セグロ:登録商標)1.28kgを添加し5分間撹拌、次いでポリシリカ鉄(PSI−025)1.11kgを添加し3分間撹拌し、処理済スラリーを得た。次いで、処理済スラリーに対し、セメント粉末(高炉セメントB種)40kgを添加し、60秒間混合しセメント混合物を得た。得られたセメント混合物に、固化剤1(2.7kg)を添加し60秒間撹拌後、常温で7日間又は28日間養生した。IPC−MSを用い、鉛及びクロムの溶出量を評価した。溶出試験の検液は、環境庁告示第46号(平成3年8月23日)付表に掲げる方法により作成した。また、その検液の測定方法は、環境庁告示第18号、19号(平成15年3月6日)の方法を採用した。
上記燃焼灰(900kg)に多硫化カルシウム(セグロ:登録商標)1.28kgを添加し30秒間撹拌、次いでポリシリカ鉄(PSI−025)1.11kgを添加し15秒間撹拌し、処理済スラリーを得た。次いで、処理済スラリーに対し、セメント粉末(高炉セメントB種)40kgを添加し、30秒間混合し、セメント混合物を得た。得られたセメント混合物に、固化剤1(2.7kg)を添加し15秒間撹拌後、常温で7日間又は28日間養生した。IPC−MSを用い、鉛及びクロムの溶出量を評価した。溶出試験の検液は、環境庁告示第46号(平成3年8月23日)付表に掲げる方法により作成した。また、その検液の測定には、環境庁告示第18号、19号(平成15年3月6日)の方法を採用した。
実験例15(比較例)
実施例3で使用したのとは異なる燃焼灰200cm3(228g)を500mLビーカーに取り、水120mLを加え、樹脂製撹拌棒を使って手で撹拌した。その後、処理物を粒状化するために、焼却灰に対して8%(w/v)の高炉セメントを添加後1分間撹拌し、次いで、焼却灰に対して0.5%(w/v)の固化剤1を添加し、粒状化の状況を見ながら1分間以上撹拌した。その処理物をトレーに広げて7日間常温で養生風乾した後、株式会社環境分析技術センターに依頼して溶出試験を実施し、対象重金属の溶出量を測定した。溶出試験の検液は、環境庁告示第46号(平成3年8月23日)付表に掲げる方法により作成した。また、その検液の測定には、環境庁告示第18号、19号(平成15年3月6日)の方法を採用した。
上記燃焼灰200cm3(228g)を500mLビーカーに取り、水120mLを加え、樹脂製撹拌棒を使って手で撹拌しながら、多硫化カルシウムを、燃焼灰に対し、0.5L/m3の割合で添加した。多硫化カルシウムの添加後、更に5分間撹拌した。次いで同様に撹拌しながら、PSIを多硫化カルシウムと同様の割合で添加し、添加後も継続して3分間撹拌した。その後、処理物を粒状化するために、焼却灰に対して8%(w/v)の高炉セメントを添加後1分間撹拌し、次いで、焼却灰に対して0.5%(w/v)の固化剤1を添加し、粒状化の状況を見ながら1分間以上撹拌した。その処理物をトレーに広げて7日間常温で養生風乾した後、株式会社環境分析技術センターに依頼して溶出試験を実施し、対象重金属の溶出量を測定した。溶出試験の検液は、環境庁告示第46号(平成3年8月23日)付表に掲げる方法により作成した。また、その検液の測定には、環境庁告示第18号、19号(平成15年3月6日)の方法を採用した。
上記燃焼灰200cm3(228g)を500mLビーカーに取り、水120mLを加え、樹脂製撹拌棒を使って手で撹拌しながら、多硫化カルシウムを、燃焼灰に対し、1L/m3の割合で添加した。多硫化カルシウムの添加後、更に5分間撹拌した。次いで同様に撹拌しながら、PSIを多硫化カルシウムと同様の割合で添加し、添加後も継続して3分間撹拌した。その後、処理物を粒状化するために、焼却灰に対して8%(w/v)の高炉セメントを添加後1分間撹拌し、次いで、焼却灰に対して0.5%(w/v)の固化剤1を添加し、粒状化の状況を見ながら1分間以上撹拌した。その処理物をトレーに広げて7日間常温で養生風乾した後、株式会社環境分析技術センターに依頼して溶出試験を実施し、対象重金属の溶出量を測定した。溶出試験の検液は、環境庁告示第46号(平成3年8月23日)付表に掲げる方法により作成した。また、その検液の測定には、環境庁告示第18号、19号(平成15年3月6日)の方法を採用した。
上記燃焼灰200cm3(228g)を500mLビーカーに取り、水120mLを加え、樹脂製撹拌棒を使って手で撹拌しながら、多硫化カルシウムを、燃焼灰に対し、3L/m3の割合で添加した。多硫化カルシウムの添加後、更に5分間撹拌した。次いで同様に撹拌しながら、ポリシリカ鉄を多硫化カルシウムと同様の割合で添加し、添加後も継続して3分間撹拌した。その後、処理物を粒状化するために、焼却灰に対して8%(w/v)の高炉セメントを添加後1分間撹拌し、次いで、焼却灰に対して0.5%(w/v)の固化剤1を添加し、粒状化の状況を見ながら1分間以上撹拌した。その処理物をトレーに広げて7日間常温で養生風乾した後、株式会社環境分析技術センターに依頼して溶出試験を実施し、対象重金属の溶出量を測定した。溶出試験の検液は、環境庁告示第46号(平成3年8月23日)付表に掲げる方法により作成した。また、その検液の測定には、環境庁告示第18号、19号(平成15年3月6日)の方法を採用した。
実験例19〜24
処理対象物の鋳物砂廃棄物1kgを容器に取り、所定量(各実験例における添加量は表7を参照。以下同じ。)の水を加え、樹脂製撹拌棒を使って手で撹拌しながら所定量の多硫化カルシウムを添加した。多硫化カルシウム添加後更に5分間撹拌した。次いで同様に撹拌しながら、多硫化カルシウムと同量のポリシリカ鉄を添加し、添加後も継続して3分間撹拌した。その後、処理物を粒状化するために、所定量の高炉セメントを添加後1分間撹拌し、次いで所定量の固形剤1を添加して粒状化の状況を見ながら1分間以上撹拌した。その処理物をトレーに広げて7日間常温で養生風乾した後、株式会社環境分析技術センターに依頼して溶出試験を実施し、対象重金属の溶出量を測定した。溶出試験の検液は、環境庁告示第46号(平成3年8月23日)付表に掲げる方法により作成した。また、その検液の測定には、環境庁告示第18号、19号(平成15年3月6日)の方法を採用した。
鉛及びクロムを含有する煤塵(900kg、含水率29%)に、煤塵の容量の50%程度の体積の水を添加して混合し、固形状重金属被汚染物スラリーを得た。得られた固形状重金属被汚染物スラリーに、多硫化カルシウム(セグロ)9kgを添加し5分間撹拌、次いでポリシリカ鉄(PSI−025)9kgを添加し3分間撹拌し、処理済スラリーを得た。次いで、処理済スラリーに対し、セメント粉末(高炉セメントB種)36kgを添加し、60秒間混合しセメント混合物を得た。得られたセメント混合物に、固化剤1(2.7kg)を添加し60秒間撹拌後、常温で7日間又は14日間養生した。IPC−MSを用い、鉛及びクロムの溶出量を評価した。溶出試験の検液は、環境庁告示第46号(平成3年8月23日)付表に掲げる方法により作成した。また、その検液の測定には、環境庁告示第18号、19号(平成15年3月6日)の方法を採用した。
Claims (9)
- 成分(A)、(B)及び(C)を以下の重量割合で含有する固化剤。
(A)ペーパースラッジ灰:40〜70重量%
(B)火山灰白土、フライアッシュ、アルミノシリケート及び珪藻土から選択される少なくとも1種:1〜35重量%
(C)セメント系固化材又は石膏系固化材:25〜60重量%
(但し、成分(A)、(B)及び(C)の合計を100重量%とする。) - 成分(B)が、火山灰白土である請求項1に記載の固化剤。
- 成分(C)が、石膏系固化材である請求項1又は2に記載の固化剤。
- 成分(A)、(B)及び(C)の合計100重量%に対し、更に成分(D)ケイ酸化合物:3〜10重量%を含有する請求項1から3のいずれか1項に記載の固化剤。
- 成分(D)が、含水シリカである請求項4に記載の固化剤。
- 成分(A)、(B)及び(C)の合計100重量%に対し、更に成分(E)高分子粉末:1〜20重量%を含有する請求項1から5のいずれか1項に記載の固化剤。
- 下記工程(1)〜(4)を含む重金属成分を含有する固形状重金属被汚染物の処理方法。
工程(1):重金属成分を含有する固形状重金属被汚染物と水とを混合して固形状重金属被汚染物スラリーを得る工程
工程(2):工程(1)で得られる前記固形状重金属被汚染物スラリーに対して、多硫化カルシウムCaSx(x=2〜12)及びポリシリカ鉄を添加して混合して処理後スラリーを得る工程
工程(3):工程(2)で得られる前記処理後スラリーと粉末状セメントを混合し、セメント混合物を得る工程
工程(4):工程(3)で得られる前記セメント混合物と、請求項1から6のいずれか1項に記載の固化剤とを混合して固化し、セメント固化物を得る工程 - 前記固形状重金属被汚染物が、6価クロム、カドミウム、鉛、砒素、水銀から選択される1種以上の重金属成分を含有する請求項7に記載の固形状重金属被汚染物の処理方法。
- 請求項7又は8に記載の固形状重金属被汚染物の処理方法で該固形状重金属被汚染物より得られるセメント固化物。
Priority Applications (1)
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