JP2961358B2 - 重金属類を含む廃棄物の溶出防止方法 - Google Patents

重金属類を含む廃棄物の溶出防止方法

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JP2961358B2 JP4477097A JP4477097A JP2961358B2 JP 2961358 B2 JP2961358 B2 JP 2961358B2 JP 4477097 A JP4477097 A JP 4477097A JP 4477097 A JP4477097 A JP 4477097A JP 2961358 B2 JP2961358 B2 JP 2961358B2
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成久 樋口
哲也 松下
勝二 松崎
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    • Y02WCLIMATE CHANGE MITIGATION TECHNOLOGIES RELATED TO WASTEWATER TREATMENT OR WASTE MANAGEMENT
    • Y02W30/00Technologies for solid waste management
    • Y02W30/50Reuse, recycling or recovery technologies
    • Y02W30/82Recycling of waste of electrical or electronic equipment [WEEE]

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【発明の属する技術分野】本発明は、焼却灰、焼却飛
灰、集塵ダスト、使用済みの自動車や家電製品等の廃棄
物のシュレッダーダスト等の重金属を含む廃棄物を無害
化して処理する方法に関する。
【0002】
【従来の技術】従来、使用済みの自動車や家電製品等の
廃棄物をシュレッダーで破砕処理し、磁力選別機で含ま
れる鉄を回収し、更に、手選や移動磁界を利用した非鉄
金属選別機で大部分の非鉄金属を分離回収していた。そ
して、残った残渣や前記処理過程で発生する集塵ダスト
であるシュレッダーダストは埋め立て処理するのが通常
であった。また、都市ごみ等の焼却灰、焼却飛灰や製鉄
所で発生する集塵ダストにおいても、多量のセメントで
固化し重金属の溶出を防止する方法や、キレート剤やリ
ン酸塩等高価な薬品を添加処理して重金属の溶出を防止
する方法がとられていた。
【0003】
【発明が解決しようとする課題】しかしながら、前記シ
ュレッダーダストをそのまま埋め立て処理すると、それ
らに含まれる鉛等の重金属が溶出し環境汚染の問題を発
生する虞れがあった。また、都市ごみ等の可燃物の焼却
灰、焼却飛灰や電気炉ダスト、下水汚泥の焼却灰にも重
金属が含まれており、これらをそのまま廃棄処分すると
重金属の溶出があり、従って、シュレッダーダストを含
めてこれらの廃棄物を廃棄処分する場合には、これらの
有害成分の溶出を完全に防止することが必要とされてい
る。
【0004】このような問題を解決するため、例えば、
特開平7−24434号公報に記載の残滓粉の固化方法
において、薬剤を添加混練して焼却灰、焼却飛灰、下水
汚泥焼却灰、電気炉ダストの重金属の溶出防止を図る方
法が提案されているが、薬剤の種類や量が多く、コスト
高になるという問題があった。本発明はかかる事情に鑑
みてなされたもので、重金属の溶出量が少なく、しか
も、安価に処理が可能な重金属類を含む廃棄物の溶出防
止方法を提供することを目的とする。
【0005】
【課題を解決するための手段】前記目的に沿う請求項1
記載の重金属類を含む廃棄物の溶出防止方法は、シュレ
ッダーダスト、焼却灰、焼却飛灰、集塵ダスト等のアル
カリ分を含む重金属含有廃棄物の処理方法であって、前
記廃棄物に、アルカリ剤を混入することなく、外分で
0.1〜10重量%のポリ塩化アルミニウム[Al
(OH)Cl6−n及び/又は含硫酸基ポリ塩
化アルミニウム[Al(OH)Cl6−n(S
からなる薬剤と、少量の水とを加えて混練し、
前記廃棄物に含まれる重金属を中性又はアルカリ性の状
態で水に不溶な化合物としてその溶出を防止している。
また、請求項2記載の重金属類を含む廃棄物の溶出防止
方法は、シュレッダーダスト、焼却灰、焼却飛灰、集塵
ダスト等の重金属含有廃棄物の処理方法であって、前記
廃棄物に、外分で0.1〜10重量%のポリ塩化アルミ
ニウム及び/又は含硫酸基ポリ塩化アルミニウムからな
る薬剤と、水酸化ナトリウム、炭酸ナトリウム、消石
灰、鉄鋼スラグ又はセメントを含む少量のアルカリ剤
と、少量の水とを加えて混練し、前記廃棄物に含まれる
重金属を中性又はアルカリ性の状態で水に不溶な化合物
としてその溶出を防止している。
【0006】請求項1、2記載の重金属類を含む廃棄物
の溶出防止方法において、添加するポリ塩化アルミニウ
ム及び/又は水処理剤として通称PACとして市販され
ている含硫酸基ポリ塩化アルミニウムの量が0.1重量
%より少ない場合には、重金属の化合物が生じ難く、1
0重量%より多い場合には、経済的なデメリットとな
る。また、廃棄物によってはそれ自体にアルカリ分を含
んでいてアルカリ性を示す場合にはアルカリ剤の混入は
必要でないが、請求項2記載の重金属類を含む廃棄物の
溶出防止方法のように、前記薬剤の他に更に、水酸化ナ
トリウム、炭酸ナトリウム、消石灰、鉄鋼スラグ又はセ
メント等からなるアルカリ剤を加えることも可能であ
る。これによって、アルカリ剤の水酸基とポリ塩化アル
ミニウム及び/又は含硫酸基ポリ塩化アルミニウムが効
果的に反応し、重金属類を捕捉する化合物が生成し、重
金属類の溶出を防止する作用を有する。従って、このア
ルカリ剤はその種類に応じて廃棄物に対し外分で10重
量%以下の範囲で選択するのが好ましく、10重量%を
超えてアルカリ剤を入れると経済的なデメリットとな
る。また、水の添加量は、余り少ないと薬剤と重金属の
反応が生じ難く、余り多いと環境を悪化するばかりでは
なく、水処理に困るので、廃棄物の含水率や種類にもよ
るが、混練後の廃棄物がある程度の湿潤状態となる0〜
30重量%程度とする。
【0007】そして、ポリ塩化アルミニウム及び/又は
含硫酸基ポリ塩化アルミニウムは、元々水処理凝集剤で
あるので、処理物に含まれる微粒状物質と生成された重
金属化合物をより大きなフロックに成長させる作用を合
わせ持ち、雨水の浸水によって処理物から重金属類が流
出するのを無くすだけでなく、処理物から流出する水も
浄化される。また、ポリ塩化アルミニウム及び/又は含
硫酸基ポリ塩化アルミニウムは、強いpH緩衝作用があ
るので、重金属が溶出し難い中性域に近づける作用を有
し、処理物から流出される水が中和される。請求項2記
載の重金属類を含む廃棄物の溶出防止方法において、ア
ルカリ剤として特にセメントを使用した場合には、アリ
カリ付与剤として働く他、処理物を固化させるための作
用を有しているので、長期間にわたり処理物から溶出防
止の効力を維持できる。
【0008】
【発明の実施の形態】続いて、本発明を具体化した実施
の形態につき説明し、本発明の理解に供する。まず、廃
棄物の一例であって、少量の鉛が含まれているシュレッ
ダーダストを内容積130リットルのコンクリートミキ
サーに10kg入れて、攪拌を開始する。これに、水を
外分で15重量%添加し、続いて通称PACとして市販
されている含硫酸基ポリ塩化アルミニウムを外分で2重
量%添加し、3分間攪拌した。攪拌後速やかに全量排出
し、一日屋外で養生した後、環境庁告示第13号法に基
づく溶出操作を行い、溶液の鉛濃度を分析した。この結
果を表1のNo.2に示す。
【0009】
【表1】
【0010】同様に少量の鉛が含まれているシュレッダ
ーダストを、内容積130リットルのコンクリートミキ
サーに10kg入れて攪拌を開始し、セメント、水、含
硫酸基ポリ塩化アルミニウムの順に所定量添加し、3分
間攪拌した。攪拌後速やかに全量排出し、一日屋外で養
生した後、環境庁告示第13号法に基づく溶出作業を行
い、溶液の鉛濃度を分析した。この結果を表1のNo.
3〜5に示す。前記実施の形態と同ロッドのシュレッダ
ーダストについて環境庁告示第13号法に基づく溶出操
作を行い、溶液の鉛濃度を分析した結果を、比較例とし
て表1のNo.1に示す。薬剤を添加しない比較例(N
o.1)の鉛濃度は2.00mg/リットルであるのに
対し、薬剤を添加した実施の形態(No.2)は0.0
2mg/リットル、実施の形態(No.3)は0.01
mg/リットル(検出限界)以下、実施の形態(No.
4)は0.03mg/リットル、実施の形態(No.
5)は0.05mg/リットルとなって、現在の埋立て
基準値の0.3mg/リットルを大きく下回っている。
【0011】
【実験例】次に、本発明の重金属類を含む廃棄物の溶出
防止方法の作用、効果を確認するために行った実験例に
ついて説明する。図1に示すように、セメント250g
を10リットルの蒸留水に入れ、2時間振盪させた後、
孔径1μmの定量濾紙で濾過した。濾液の全量に市販さ
れているポリ塩化アルミニウム(PAC)をpHが7.
5になるまで、35.17gを添加して2時間攪拌し
た。攪拌時にはゲル状態の化合物の生成が確認された。
攪拌を終了後、孔径1μmの定量濾紙で濾過し、化合物
を全量回収した。
【0012】次に、検査薬として硫酸鉛を蒸留水溶解し
て鉛濃度10.00mg/リットルに調整した溶液5リ
ットルに、前記化合物を全量投入して、2時間攪拌し
た。攪拌終了後、孔径1μmのグラスファイバーフィル
ターペーパーにて濾過し、濾紙上物質として先のゲル状
態化合物と同様なものが回収できた。この回収した化合
物を105±5℃で一日乾燥し、重量を測定した後、鉛
含有率の測定を行った。一方、濾液についても鉛濃度を
測定した。この結果を表2に示す。この実験例によっ
て、セメントの溶出液とポリ塩化アルミニウムにより生
成されるゲル状態化合物が、溶液中の鉛イオンを99.
99%の高収率で捕捉し、濾液側には鉛濃度が0.01
mg/リットル(検出限界)以下となった。
【0013】
【表2】
【0014】前記実験例においては、重金属としてPb
(鉛)を含有する例について説明したが、他の重金属
(例えば、Cd、Cr、Hg)の場合でも本実験例と同
様な結果が得られ、他の重金属(例えば、Cd、Cr、
Hg)についても本発明は適用される。また、前記実施
の形態ではシュレッダーダストについて説明したが、廃
棄物が都市ごみ等の焼却灰、焼却飛灰、集塵ダスト等で
あっても本発明は適用される。前記実施の形態では添加
する薬剤として、含硫酸基ポリ塩化アルミニウムを用い
たが、含硫酸基ポリ塩化アルミニウムの代わりに塩化ア
ルミニウム、あるいはポリ塩化アルミニウムと含硫酸基
ポリ塩化アルミニウムの両方を添加するようにしてもよ
いし、少量のアルカリ剤として、前記実施の形態ではセ
メントを用いたが、セメントの代わりに水酸化ナトリウ
ム、炭酸ナトリウム、消石灰、鉄鋼スラグを用いてもよ
い。
【0015】
【発明の効果】以上の説明から明らかなように請求項
1、2記載の重金属類を含む廃棄物の溶出防止方法にお
いては、ポリ塩化アルミニウム及び/又は含硫酸基ポリ
塩化アルミニウムからなる薬剤を用いているので、少量
の薬剤を用いて処理物に含まれる重金属の溶出を防止で
き、これによって安全に廃棄処分を行うことが可能とな
る。特に、請求項2記載の重金属類を含む廃棄物の溶出
防止方法においては、前記薬剤の他に更に、水酸化ナト
リウム、炭酸ナトリウム、消石灰、鉄鋼スラグ又はセメ
ント等のアルカリ剤とを処理物に混合し、pHを調整し
て重金属の水に不溶な化合物を作って固定しているの
で、重金属の固定の反応を確実に起こさせ、その溶出を
より確実にすることが可能である。また、セメント等を
アルカリ剤として使用した場合には、処理物が強固に固
化されるので、長期間にわたって重金属の溶出防止が期
待できる。
【図面の簡単な説明】
【図1】実験例のフロー図である。
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (56)参考文献 国際公開96/9902(WO,A1) (58)調査した分野(Int.Cl.6,DB名) B09B 3/00 C09K 3/00

Claims (2)

    (57)【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 シュレッダーダスト、焼却灰、焼却飛
    灰、集塵ダスト等のアルカリ分を含む重金属含有廃棄物
    の処理方法であって、 前記廃棄物に、アルカリ剤を混入することなく、外分で
    0.1〜10重量%のポリ塩化アルミニウム及び/又は
    含硫酸基ポリ塩化アルミニウムからなる薬剤と、少量の
    水とを加えて混練し、前記廃棄物に含まれる重金属を中
    性又はアルカリ性の状態で水に不溶な化合物としてその
    溶出を防止することを特徴とする重金属類を含む廃棄物
    の溶出防止方法。
  2. 【請求項2】 シュレッダーダスト、焼却灰、焼却飛
    灰、集塵ダスト等の重金属含有廃棄物の処理方法であっ
    て、 前記廃棄物に、外分で0.1〜10重量%のポリ塩化ア
    ルミニウム及び/又は含硫酸基ポリ塩化アルミニウムか
    らなる薬剤と、水酸化ナトリウム、炭酸ナトリウム、消
    石灰、鉄鋼スラグ又はセメントを含む少量のアルカリ剤
    と、少量の水とを加えて混練し、前記廃棄物に含まれる
    重金属を中性又はアルカリ性の状態で水に不溶な化合物
    としてその溶出を防止することを特徴とする重金属類を
    含む廃棄物の溶出防止方法。
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