JP2736097B2 - 有害重金属を含有する産業廃棄物の無害化処理方法 - Google Patents
有害重金属を含有する産業廃棄物の無害化処理方法Info
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Description
【発明の詳細な説明】 〔産業上の利用分野〕 本発明は，産業廃棄物の処理方法に係り，特に有害重
金属を含有する産業廃棄物の処理方法に関するものであ
る。
金属を含有する産業廃棄物の処理方法に関するものであ
る。
鉱滓、煤塵、汚泥等には、屡有害重金属が含まれる場
合があるので，廃棄物の処理及び清掃に関する法律によ
って，容易に埋め立て処分または海洋投棄処分をするこ
とが禁じられている。
合があるので，廃棄物の処理及び清掃に関する法律によ
って，容易に埋め立て処分または海洋投棄処分をするこ
とが禁じられている。
これら産業廃棄物が有害か無害かの判定基準として，
法的には環境庁告示第13号及び第４号「産業廃棄物に含
まれる有害物質の検定方法」に基づき，総理府令第５号
及び第３号「有害な産業廃棄物に係る判定基準を定める
総理府令」によって判定され，最終処分として埋め立て
及び海洋投棄の基準が規定されている。
法的には環境庁告示第13号及び第４号「産業廃棄物に含
まれる有害物質の検定方法」に基づき，総理府令第５号
及び第３号「有害な産業廃棄物に係る判定基準を定める
総理府令」によって判定され，最終処分として埋め立て
及び海洋投棄の基準が規定されている。
また，有害廃棄物のコンクリート固型化に関する基準
については，環境庁水質保全局より，昭和51年５月28日
付環水企第82号をもって通知されている。
については，環境庁水質保全局より，昭和51年５月28日
付環水企第82号をもって通知されている。
一方，有害廃棄物のコンクリート固型化による無害化
処理についての危険性についても，一部報告されている
（月刊廃棄物Vol.7,NO.74,1981−５）。
処理についての危険性についても，一部報告されている
（月刊廃棄物Vol.7,NO.74,1981−５）。
従って，最も信頼される方法としては，以下に説明す
るように有害重金属類を安定な不溶性化合物として重金
属イオンを固定し，要すればこれに水和性セメントを添
加して，土壌状または塊状として廃棄処分（例えば，埋
め立て処分あるいは海洋投棄処分）することであると考
えられる。
るように有害重金属類を安定な不溶性化合物として重金
属イオンを固定し，要すればこれに水和性セメントを添
加して，土壌状または塊状として廃棄処分（例えば，埋
め立て処分あるいは海洋投棄処分）することであると考
えられる。
現在，最も多く使用されている無害化処理剤は水和セ
メントのなかでも，前記の土壌セメントで，これはポル
トランドセメント等に硫酸カルシウム，活性アルミナ等
を混合したものから成り，作用原理は重金属を難溶性の
水酸化物とし，一方土壌セメント成分から生成するエト
リンジャイト（3CaO・AL2O3・3CaSO4・32H2O）の針状結
晶の絡み合いによって急速に固化及び土壌化を行うもの
である。
メントのなかでも，前記の土壌セメントで，これはポル
トランドセメント等に硫酸カルシウム，活性アルミナ等
を混合したものから成り，作用原理は重金属を難溶性の
水酸化物とし，一方土壌セメント成分から生成するエト
リンジャイト（3CaO・AL2O3・3CaSO4・32H2O）の針状結
晶の絡み合いによって急速に固化及び土壌化を行うもの
である。
この他，無害化処理剤としては，生石灰（CaO），ア
ルカリ性塩類が使用されているが，いずれも重金属を水
酸化物として固定化しようとしたものである。以上は，
どれもアルカリ性の無害化処理剤を使用し，重金属水酸
化物の溶解度が少ないことを利用して重金属の溶出を防
止したものである。
ルカリ性塩類が使用されているが，いずれも重金属を水
酸化物として固定化しようとしたものである。以上は，
どれもアルカリ性の無害化処理剤を使用し，重金属水酸
化物の溶解度が少ないことを利用して重金属の溶出を防
止したものである。
ところが，上記重金属水酸化物は空気中の炭酸ガス等
のため次第に酸性化されて，（平均雨水のPHも約4.3と
されてる。）このため水酸化物の溶解度が上昇し再溶出
の危険がある。
のため次第に酸性化されて，（平均雨水のPHも約4.3と
されてる。）このため水酸化物の溶解度が上昇し再溶出
の危険がある。
このため，不溶化の方法としては，溶解度が水酸化物
より極めてすくない硫化物とする方法が有利であるが，
この場合問題となることは，硫化物の溶解度が小さいが
為に生成硫化物の沈殿粒子が0.01μｍ前後と極めて小さ
くなり，しかも分散性が比較的良好なものが多いので，
環境庁告示第13号に基づく無害化判定試験に於いて，上
記硫化物の沈殿粒子が１μｍの平均孔径のろ紙を通過し
て頻用されている原始吸光法による定量分析において
は，溶解度以上の溶出結果が得られるという問題点が有
った。又，上記無害化判定試験に於いてろ紙孔径の相違
や硫化物粒子の分散程度，ろ過の方法等より分析結果の
バラツキの原因となるという問題点があった。本発明
は，上記事情に鑑みて成されたもので，上記無害化判定
試験に於いて微粒子のろ過漏れによる分析結果の不正確
さと測定時のバラツキを無くし，同時に最終埋め立て処
分場に於いて，微粒子の重金属硫化物が雨水等によって
浸出水への移行を防止し更には，埋め立て地の軟弱地盤
の防止が可能となる有害重金属を含有する産業廃棄物の
処理方法を提供することを目的とする。
より極めてすくない硫化物とする方法が有利であるが，
この場合問題となることは，硫化物の溶解度が小さいが
為に生成硫化物の沈殿粒子が0.01μｍ前後と極めて小さ
くなり，しかも分散性が比較的良好なものが多いので，
環境庁告示第13号に基づく無害化判定試験に於いて，上
記硫化物の沈殿粒子が１μｍの平均孔径のろ紙を通過し
て頻用されている原始吸光法による定量分析において
は，溶解度以上の溶出結果が得られるという問題点が有
った。又，上記無害化判定試験に於いてろ紙孔径の相違
や硫化物粒子の分散程度，ろ過の方法等より分析結果の
バラツキの原因となるという問題点があった。本発明
は，上記事情に鑑みて成されたもので，上記無害化判定
試験に於いて微粒子のろ過漏れによる分析結果の不正確
さと測定時のバラツキを無くし，同時に最終埋め立て処
分場に於いて，微粒子の重金属硫化物が雨水等によって
浸出水への移行を防止し更には，埋め立て地の軟弱地盤
の防止が可能となる有害重金属を含有する産業廃棄物の
処理方法を提供することを目的とする。
上記目的に沿う本発明は，有害重金属を含有する鉱
滓，煤塵，汚泥等の産業廃棄物に硫黄イオンを遊離する
薬剤及びカルボン酸基を含む有機高分子の水溶液を添加
して混練したあと，土壌セメントを添加して固化あるい
わ固型化し，有害金属イオンの溶出を防止し廃棄処分す
ることによって構成される。
滓，煤塵，汚泥等の産業廃棄物に硫黄イオンを遊離する
薬剤及びカルボン酸基を含む有機高分子の水溶液を添加
して混練したあと，土壌セメントを添加して固化あるい
わ固型化し，有害金属イオンの溶出を防止し廃棄処分す
ることによって構成される。
ここで，カルボン酸基を含む有機高分子とは一分子中
に多数のカルボン酸又はその誘導体，即ち塩，アミド，
エステル，などを含有する水溶性の合成樹脂を指し，硫
化物の微結晶と化学的吸着を行うものを言い，作用とし
ては多くの微粒子を結合して強固な粗大粒子を形成する
もので単なる荷電や物理吸着による凝集効果とは異なる
ものである。具体的にはポリアクリル酸ナトリウムが主
体をなし，一部アミド，エステルを含有するもので分子
りょうとしては（10〜1500）×104の範囲のものが好ま
しく，以下結合剤と総称する。また，硫黄イオンを遊離
する薬剤とは，水に溶かした時に硫黄イオンを形成する
ものをいい，具体的には硫化ナトリウム（Na2S），水硫
化ソーダ（NaHS），多硫化ソーダ（Na2Sn），チオ尿
素，ソジウムメルカプチッド等をいう。
に多数のカルボン酸又はその誘導体，即ち塩，アミド，
エステル，などを含有する水溶性の合成樹脂を指し，硫
化物の微結晶と化学的吸着を行うものを言い，作用とし
ては多くの微粒子を結合して強固な粗大粒子を形成する
もので単なる荷電や物理吸着による凝集効果とは異なる
ものである。具体的にはポリアクリル酸ナトリウムが主
体をなし，一部アミド，エステルを含有するもので分子
りょうとしては（10〜1500）×104の範囲のものが好ま
しく，以下結合剤と総称する。また，硫黄イオンを遊離
する薬剤とは，水に溶かした時に硫黄イオンを形成する
ものをいい，具体的には硫化ナトリウム（Na2S），水硫
化ソーダ（NaHS），多硫化ソーダ（Na2Sn），チオ尿
素，ソジウムメルカプチッド等をいう。
また土壌セメントとは、前述のように、ポルトランド
セメント等に硫酸カルシウム、活性アルミナ等を混合し
たものからなるものをいい、重金属を難溶性の水酸化物
とし、土壌セメント成分から生成するエトリンジャイト
の針状結晶の絡み合いによって急速に固化および土壌化
を行うものである。
セメント等に硫酸カルシウム、活性アルミナ等を混合し
たものからなるものをいい、重金属を難溶性の水酸化物
とし、土壌セメント成分から生成するエトリンジャイト
の針状結晶の絡み合いによって急速に固化および土壌化
を行うものである。
そして固化とは処理物を埋め立て等の目的で単に土壌
状に固めることをいい，固型化とは処理物を一定形状の
固形物にすることをいう。また，廃棄処分とは，例えば
埋め立て処分や海洋廃棄処分をいうものである。
状に固めることをいい，固型化とは処理物を一定形状の
固形物にすることをいう。また，廃棄処分とは，例えば
埋め立て処分や海洋廃棄処分をいうものである。
〔実施例１〕 続いて，具体的実施例に基づいてその作用について説
明する。
明する。
まず，電気炉ダストの無害化処理の例について説明す
る。
る。
電気炉に於いてスクラップを高温熔融し鉄を回収する
際，亜鉛，クロム，銅，鉛を始め各種金属はダストとな
り集塵機に補足されるが，このダストは多量の重金属を
溶出する有害廃棄物である。10トンコンクリートミキサ
ー車にダスト10tと水2.3tを加えて回転混練しつつ，結
合剤（前出・略称）3kgを添加溶解した硫化ナトリウム2
0％の水溶液500kgを添加，撹拌し，これに土壌セメント
300kgとを加えて,10分間急速撹拌したものの溶出試験の
分析結果を第１表に示す。
際，亜鉛，クロム，銅，鉛を始め各種金属はダストとな
り集塵機に補足されるが，このダストは多量の重金属を
溶出する有害廃棄物である。10トンコンクリートミキサ
ー車にダスト10tと水2.3tを加えて回転混練しつつ，結
合剤（前出・略称）3kgを添加溶解した硫化ナトリウム2
0％の水溶液500kgを添加，撹拌し，これに土壌セメント
300kgとを加えて,10分間急速撹拌したものの溶出試験の
分析結果を第１表に示す。
この生成物は６時間後凝固を始め，一夜放置すること
により，圧縮強度12kg/cm2の強度を有する土壌状生成物
となった。なお，この生成物の上に10t満載トラックは
自由に走行が可能であったので，土壌セメントを加える
ことによって，充分固化しているものと考えられる。
により，圧縮強度12kg/cm2の強度を有する土壌状生成物
となった。なお，この生成物の上に10t満載トラックは
自由に走行が可能であったので，土壌セメントを加える
ことによって，充分固化しているものと考えられる。
〔実施例２〕 次に，可溶性銅塩を含有する土壌の土質改良の実施例
について説明する。
について説明する。
可溶性銅塩を含有する工場用地の土質改良工事に於い
て，粘土層に至るまで土壌を堀り起こし，該土壌を混練
機に投入し，これに水硫化ナトリウム（30％水溶液）を
加えた。
て，粘土層に至るまで土壌を堀り起こし，該土壌を混練
機に投入し，これに水硫化ナトリウム（30％水溶液）を
加えた。
この際処理ペーストをろ紙上に採り，ニトロプルシッ
ドソーダ１％溶液をその横に滴下して，境界線が赤紫色
を呈することにより硫黄イオンの過剰に存在するこを確
認した。
ドソーダ１％溶液をその横に滴下して，境界線が赤紫色
を呈することにより硫黄イオンの過剰に存在するこを確
認した。
次に，上記のような処理を５地点（A,B,C,D,E）につ
いて行った試料を作成し，各４社の分析所（環境計量士
主管）に於いて，環境庁告示第13号による溶出試験を行
った結果を，第２表（同じ土壌の銅溶出量測定結果比
較）に掲げる。この表中,E,M,T社，の処理物は水硫化ソ
ーダの添加のみのものであり,N社のものは，更に結合剤
を水硫化ソーダに対して１％添加したものである。即
ち,E,M,T社の試験結果は各地点とも最初の数値から異な
っておりすべて無効数値であることを示しており，無害
化判定の尺度とすることは出来ない。
いて行った試料を作成し，各４社の分析所（環境計量士
主管）に於いて，環境庁告示第13号による溶出試験を行
った結果を，第２表（同じ土壌の銅溶出量測定結果比
較）に掲げる。この表中,E,M,T社，の処理物は水硫化ソ
ーダの添加のみのものであり,N社のものは，更に結合剤
を水硫化ソーダに対して１％添加したものである。即
ち,E,M,T社の試験結果は各地点とも最初の数値から異な
っておりすべて無効数値であることを示しており，無害
化判定の尺度とすることは出来ない。
このデータのバラツキの原因は生成CuS粒子が微小且
つ比較的分散状態にあるため，ろ過操作の僅かな差のた
めにろ過漏れも程度が変化したものと解される。
つ比較的分散状態にあるため，ろ過操作の僅かな差のた
めにろ過漏れも程度が変化したものと解される。
〔実施例３〕 次に，本発明方法を上記可溶性銅塩を含有する土壌の
土質改良に適用した場合の実施例について説明する。
土質改良に適用した場合の実施例について説明する。
可溶性銅塩を含有する工場用地を，粘土層に至るまで
掘り起こし，掘り起こした土壌をコンクリートミキサー
（量が少ないものについてはモルタルミキサーを使用し
た）等の混練機に投入し，混練しながら，水硫化ソーダ
（NaHS・2H2Oとして30％）に結合剤（分子量９×106）
を0.5％添加溶解した処理薬剤を土壌１m3につき120l添
加して混練した。なお，各回毎に指示薬として前記した
ニトロプルシッドソーダ溶液を使用して赤紫色に変色す
ることで遊離S--イオンの存在を確認して無害化反応の
終点とした。
掘り起こし，掘り起こした土壌をコンクリートミキサー
（量が少ないものについてはモルタルミキサーを使用し
た）等の混練機に投入し，混練しながら，水硫化ソーダ
（NaHS・2H2Oとして30％）に結合剤（分子量９×106）
を0.5％添加溶解した処理薬剤を土壌１m3につき120l添
加して混練した。なお，各回毎に指示薬として前記した
ニトロプルシッドソーダ溶液を使用して赤紫色に変色す
ることで遊離S--イオンの存在を確認して無害化反応の
終点とした。
この後，上記処理土壌１m3につき土壌セメント50kgを
添加して埋め戻しをした。
添加して埋め戻しをした。
上記作業中10回の土壌採取を行ってCu++イオンの溶出
試験を行った結果を第３表に示す。
試験を行った結果を第３表に示す。
第３表に示すように，上記に示す実施例によって某県
条例の溶出基準3ppmを大幅に下回る数値が得られた。
条例の溶出基準3ppmを大幅に下回る数値が得られた。
〔実施例４〕 次に，本発明方法を銅，鉛，カドミウムを含有する某
鉄鋼メーカーの電気炉ダストに適用した場合の実施例に
ついて説明する。
鉄鋼メーカーの電気炉ダストに適用した場合の実施例に
ついて説明する。
第４表に，この電気炉ダストの溶出試験の結果を示
す。
す。
上記表において，不溶化処理は実施例２と同様でダス
トに水硫化ナトリウム（NaHS・2H2Oとして30％）を添加
混合して，前記同様ニトロプルシッドソーダ溶液を指示
薬として不溶化を行ったもので，結合剤単独使用したも
のは全く効果は認められず不溶化処理に併用して始めて
顕著な効果を発揮したことが認められた。結合剤は分子
量1.1×107のものの0.2％溶液を使用した。尚，不溶化
処理に添加する場合は水硫化ナトリウム液の0.5％量
（純分）を使用した。
トに水硫化ナトリウム（NaHS・2H2Oとして30％）を添加
混合して，前記同様ニトロプルシッドソーダ溶液を指示
薬として不溶化を行ったもので，結合剤単独使用したも
のは全く効果は認められず不溶化処理に併用して始めて
顕著な効果を発揮したことが認められた。結合剤は分子
量1.1×107のものの0.2％溶液を使用した。尚，不溶化
処理に添加する場合は水硫化ナトリウム液の0.5％量
（純分）を使用した。
この後，不溶化処理をした上記ダストの埋め立て処分
を行う場合には，エトリンジャイト形成に基づく多量の
吸水固化と凝結の速やかな土壌セメントを５％の割合で
添加混合を行った。これにより，軟弱地盤の改良固化を
行い埋め立て処分の作業を容易にし，更に跡地利用のた
めにも安定した地盤を形成する。
を行う場合には，エトリンジャイト形成に基づく多量の
吸水固化と凝結の速やかな土壌セメントを５％の割合で
添加混合を行った。これにより，軟弱地盤の改良固化を
行い埋め立て処分の作業を容易にし，更に跡地利用のた
めにも安定した地盤を形成する。
なお，上記実施例に於いては，埋め立て処分する場合
についてのみ説明したが，有害金属を含有する産業廃棄
物を固型化させて海洋投棄することも可能である。この
場合，確実に固化させる必要があるため土壌セメントの
量を多くしておくのが好ましい。
についてのみ説明したが，有害金属を含有する産業廃棄
物を固型化させて海洋投棄することも可能である。この
場合，確実に固化させる必要があるため土壌セメントの
量を多くしておくのが好ましい。
本発明に係る有害重金属を含有する産業廃棄物の無害
化処理方法は，以上のように構成されているので，無害
化判定試験においてろ過漏れによる分析結果の不正確さ
とバラツキを無くすことができる。
化処理方法は，以上のように構成されているので，無害
化判定試験においてろ過漏れによる分析結果の不正確さ
とバラツキを無くすことができる。
そして，廃棄処分として産業廃棄物を埋め立て処分し
た場合は，最終埋め立て処分地において，微粒子の重金
属硫化物が雨水または浸出水への移行を防止することが
できると共に，埋め立て地が迅速に固化されるので，埋
め立て工事が容易となり，更に跡地も安定した地盤を形
成する。また，廃棄処分として海洋投棄処分をした場合
は，重金属が海水中に溶出するという危惧がなくなっ
た。
た場合は，最終埋め立て処分地において，微粒子の重金
属硫化物が雨水または浸出水への移行を防止することが
できると共に，埋め立て地が迅速に固化されるので，埋
め立て工事が容易となり，更に跡地も安定した地盤を形
成する。また，廃棄処分として海洋投棄処分をした場合
は，重金属が海水中に溶出するという危惧がなくなっ
た。
Claims (3)
- 【請求項１】有害金属を含有する鉱滓、煤塵、汚泥等の
産業廃棄物に水を加えてペースト状とし、これを撹拌し
ながら硫黄イオンを遊離する薬剤及びカルボン酸基を含
む有機高分子の水溶液を添加、混練したあと、土壌セメ
ントを添加して固化あるいは固形化し、有害金属イオン
の溶出を防止し廃棄処分することを特徴とする有害重金
属を含有する産業廃棄物の無害化処理方法。 - 【請求項２】廃棄処分が埋め立て処分である特許請求の
範囲第１項記載の有害重金属を含有する産業廃棄物の無
害化処理方法。 - 【請求項３】廃棄処分が海洋投棄である特許請求の範囲
第１項記載の有害重金属を含有する産業廃棄物の無害化
処理方法。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP1023517A JP2736097B2 (ja) | 1989-02-01 | 1989-02-01 | 有害重金属を含有する産業廃棄物の無害化処理方法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP1023517A JP2736097B2 (ja) | 1989-02-01 | 1989-02-01 | 有害重金属を含有する産業廃棄物の無害化処理方法 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH02203981A JPH02203981A (ja) | 1990-08-13 |
| JP2736097B2 true JP2736097B2 (ja) | 1998-04-02 |
Family
ID=12112643
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP1023517A Expired - Fee Related JP2736097B2 (ja) | 1989-02-01 | 1989-02-01 | 有害重金属を含有する産業廃棄物の無害化処理方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP2736097B2 (ja) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN103086491A (zh) * | 2012-12-07 | 2013-05-08 | 常州大学 | 一种去除污水中锡的复合药剂 |
Families Citing this family (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| FR2722712B1 (fr) * | 1994-07-22 | 1996-10-04 | Aquafrance | Procede de stabilisation de suies provenantes de foyers alimentes en dzydrocarbures, par incorporation dans des blocs durcis |
| JP4775279B2 (ja) * | 2007-02-14 | 2011-09-21 | 栗田工業株式会社 | 重金属含有固体廃棄物の重金属固定化剤及びその製造方法、重金属固定化方法 |
| JP2009195830A (ja) * | 2008-02-21 | 2009-09-03 | Kurita Water Ind Ltd | 重金属含有固体廃棄物の重金属固定化剤及び重金属固定化方法 |
Family Cites Families (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS5241164A (en) * | 1975-09-30 | 1977-03-30 | Mitsubishi Heavy Ind Ltd | Treating process of waste material containing salfts of heavy metals |
| JPS5973091A (ja) * | 1982-10-20 | 1984-04-25 | Daido Steel Co Ltd | 焼却炉集塵灰等の処理方法 |
| JPS63111990A (ja) * | 1986-10-29 | 1988-05-17 | Nkk Corp | ごみ焼却飛灰中の重金属類の安定化処理方法 |
-
1989
- 1989-02-01 JP JP1023517A patent/JP2736097B2/ja not_active Expired - Fee Related
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN103086491A (zh) * | 2012-12-07 | 2013-05-08 | 常州大学 | 一种去除污水中锡的复合药剂 |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPH02203981A (ja) | 1990-08-13 |
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