JP3118600B2 - 産業廃棄物の処理剤および産業廃棄物の処理方法 - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、産業廃棄物処理剤およ
び産業廃棄物処理方法に関する。

【０００２】

【従来技術とその問題点】産業廃棄物の最終処理方法と
して、産業廃棄物をセメントにより固化し、埋立処理す
ることが広く行われている。この方法によれば、セメン
トと水を混合することにより生成するセメント硬化体が
強アルカリ性となり、産業廃棄物中の重金属の溶失を防
止しうるとされている。しかしながら、この様にして形
成されたセメント硬化体は、空気中に存在する二酸化炭
素或いは雨水に溶け込んだ二酸化炭素により、表面が次
第に中性化することは、避けられない。特に、硬化体が
緻密でなく、内部に通じる微細な空孔を有している場合
には、内部に至るまで中性化が進行して、重金属溶失防
止効果が失われてしまうことがある。従って、産業廃棄
物のセメント硬化体は、できるだけ緻密で且つ一定の強
度を有していることが好ましいが、現実には、少量のセ
メントで見かけのみの硬化体を形成させ、緻密性の低い
状態で廃棄していることもある。

【０００３】産業廃棄物中でも、特に電気集塵機灰、バ
ッグフィルター灰などには、アルミニウム箔などを含む
都市ゴミに由来する金属アルミニウムが残存しているこ
とが多い。この様なアルミニウム含有産業廃棄物にセメ
ントを混合すると、セメント中のアルカリと金属アルミ
ニウムとが反応して、水素が発生するので、緻密な硬化
体が得られなくなり、重金属の溶失を長期的に防ぐこと
ができない。

【０００４】また、上記の産業廃棄物中でも、都市ゴミ
焼却炉灰、ダスト類などには、かなりの量の酸化亜鉛、
塩化亜鉛などの亜鉛化合物が含まれている。亜鉛は、他
の重金属とは異なり、両性化物であるため、亜鉛化合物
を含む産業廃棄物をセメントにより固化する場合には、
セメントの強アルカリ性条件下に溶け出して、セメント
の水和反応を妨害する。従って、通常は２時間程度で硬
化する普通ポルトランドセメントが、この様な産業廃棄
物に配合した場合には、数日経過後にも硬化しないの
で、成形できず、単にセメントと産業廃棄物とを混合し
た状態で埋め立て処理に供しているのが現状である。

【０００５】特公昭６２−１６６９号公報は、「アルカ
リ金属塩水溶液に４重量％以下の塩化コバルト錯化合物
を存在せしめ、併も之等の混合物がアルカリ性であるこ
とを特徴とするセメントと共に産業廃棄物を処理するに
当り使用する産業廃棄物硬化処理剤」を開示している。
本発明者は、この公報に開示された技術に従って、電気
集塵機灰、処理剤、セメントおよび水を混合し、乾燥し
ない様に留意しつつ１週間保持した後、型枠に入れたと
ころ、ガスの発生により、膨れを生じ、また、乾燥体
は、殆ど強度を示さなかった。このことから、特公昭６
２−１６６９号公報に記載された方法は、その実施例に
記載された特定の産業廃棄物の処理には有効ではあった
としても、亜鉛化合物を含有する産業廃棄物の処理に
は、効果がほとんどないことが判明した。

【０００６】

【発明が解決しようとする課題】従って、本発明は、ア
ルミニウムを含有する産業廃棄物をも処理しうる産業廃
棄物の処理方法およびそのために使用する処理剤を提供
することを主な目的とする。

【０００７】

【課題を解決するための手段】本発明者は、上記のよう
な従来技術の問題点に鑑みて鋭意研究を進めた結果、ア
ルミニウム含有産業廃棄物をまずアルカリ水溶液で処理
した後、中性乃至酸性のコバルトアンミン錯体溶液を加
え、次いでセメントを配合する場合には、ガス発生によ
る膨れとセメントの硬化不良とを防止しうることを見出
した。

【０００８】すなわち、本発明は、下記の産業廃棄物の
処理剤および産業廃棄物の処理方法を提供するものであ
る； １．アルカリ金属塩のアルカリ性水溶液とコバルトアン
ミン錯体の酸性乃至中性溶液との組合せからなる産業廃
棄物処理剤。

【０００９】２．産業廃棄物をセメントにより固化する
方法において、予め産業廃棄物をアルカリ金属塩のアル
カリ性水溶液により処理し、次いでコバルトアンミン錯
体の酸性乃至中性溶液により処理した後、セメントによ
り固化することを特徴とする産業廃棄物の処理方法。

【００１０】本発明は、特に金属アルミニウムを含有す
る産業廃棄物（電気集塵機灰、バッグフィルター灰、電
炉ダストなど）の処理に有用である。、本発明による産
業廃棄物処理剤は、アルカリ金属塩のアルカリ性水溶液
（以下Ａ液ということがある）とコバルトアンミン錯体
の酸性乃至中性水溶液（以下Ｂ液ということがある）と
の組合せからなる。

【００１１】Ａ液において使用するアルカリ金属塩とし
ては、炭酸カリウム、炭酸ナトリウム、水酸化ナトリウ
ムなどが例示される。産業廃棄物の処理時に使用するＡ
液中のアルカリ金属塩の濃度は、通常１３〜２０％程度
であり、より好ましくは１５〜１８％程度である。処理
時のＡ液は、産業廃棄物に含まれている金属アルミニウ
ムの溶解を促進するために、ｐＨ１２以上であることが
好ましく、１３以上であることが特に望ましい。Ａ液
は、予め濃厚溶液を調製しておき、使用時に水を配合し
てその濃度を調製したり、或いはｐＨ調製を行っても良
い。

【００１２】Ｂ液は、塩化アンモニウムおよび塩化コバ
ルトを含有し、これらは、コバルトアンミン錯体を形成
している。Ｂ液における塩化アンモニウムの濃度は通常
０．２〜１．７％程度（より好ましくは０．３〜１．５
％程度）であり、塩化コバルトの濃度は通常０．１〜４
％程度（より好ましくは０．１〜１．５％程度）であ
る。上記のＡ液で処理された産業廃棄物に含まれる水酸
化ナトリウムは、セメント固化体の強度低下を招くの
で、Ｂ液は、これらを中和するために、さらに酸を含有
していることが必要である。Ｂ液における酸濃度は、通
常７〜３２％程度であり、より好ましくは１５〜２９％
程度である。酸としては、セメントの初期水和反応の促
進のため、塩酸がより好ましい。Ｂ液についても、予め
濃厚溶液を調製しておき、使用時に水を配合してその濃
度を調製したり、或いはｐＨ調製を行っても良い。

【００１３】本発明を実施する場合には、まず産業廃棄
物とＡ液とを十分に接触させる。接触は、産業廃棄物を
Ａ液に浸漬しても良く、或いは必要ならば、産業廃棄物
とＡ液とを撹拌混合しても良い。産業廃棄物とＡ液との
接触時間は、アルミニウム金属の含有量、Ａ液の濃度な
どに応じて適宜定めることができ、通常１時間以上であ
る。

【００１４】次いで、上記の様にしてＡ液により処理し
た産業廃棄物にＢ液を加え、両者を十分に接触させた
後、セメントおよび骨材を加え、成形硬化体を得る。

【００１５】なお、本発明は、金属アルミニウムを含有
しない産業廃棄物の処理にも有用であることはいうまで
もない。

【００１６】

【発明の効果】本発明によれば、アルミニウム含有産業
廃棄物をセメントにより固化するに際し、容易に取扱う
ことができる程度の強度を有する成形硬化体を形成させ
ることができる。

【００１７】得られた成形硬化体は、緻密であり、空気
中或いは雨水からの二酸化炭素の内部への侵入を防ぐこ
とができるので、埋立処理後の有害重金属の溶出も、効
果的に抑制できる。

【００１８】

【実施例】以下に比較例および実施例を示し、本発明の
特徴とするところをより一層明確にする。

【００１９】比較例１ 特公昭６２−１６６９号公報の実施例２の処方に準じて
下記の比較処理剤を調製した。

【００２０】 塩化ナトリウム ６．０％ 炭酸カリウム ５．５％ 炭酸ナトリウム ７．０％ 塩化アンモニウム ２．０％ 塩化コバルト ０．４％ 水 ７９．１％ 次いで、電気集塵機灰（アルミニウム含量６．３６％、
亜鉛含量３．７５％）、ポルトランドセメントおよび標
準砂を良く混合した後、上記で得た比較処理液を少量づ
つ撹拌下に混合し、さらに不足する水分を補給して、成
形体を得た。使用した各成分の重量割合は、下記の通り
であった。

【００２１】 電気集塵機灰 ３９部 ポルトランドセメント ２９部 標準砂 ２９部 処理液 ３部 得られた円筒型成形体（サミットモールド、直径５ｃｍ
×長さ１０ｃｍ）の所定養生日数経過後の圧縮強度は、
下記の通りであった。

【００２２】養生日数 圧 縮 強 度 ７日 ５．３kgf/cm² ２８日 ６．５kgf/cm² なお、得られた成形体は、セメントの硬化体というより
は、混合物中の水分が抜け出して固形化した様な状態に
あり、簡単に崩壊した。

【００２３】比較例２ 比較例１と同様の比較処理液を使用して、電炉灰の処理
を行った。すなわち、電炉灰（アルミニウム含量２．８
５％、バリウム含量４．２％）、ポルトランドセメント
および標準砂を良く混合した後、上記の比較処理液を少
量づつ撹拌下に混合し、さらに不足する水分を補給し
て、成形体を得た。使用した各成分の重量割合は、下記
の通りであった。

【００２４】 電炉灰 ５２部 ポルトランドセメント ２２部 標準砂 ２２部 処理液 ４部 得られた円筒型成形体（サミットモールド、直径５ｃｍ
×長さ１０ｃｍ）の所定養生日数経過後の圧縮強度は、
下記の通りであった。

【００２５】養生日数 圧 縮 強 度 ７日 ５．８kgf/cm² ２８日 ６．５kgf/cm² 電炉灰に含まれるバリウムがセメントの硬化を異常に促
進したが、セメントの水和反応は正常に行われず、得ら
れた成形体は、簡単に崩壊した。

【００２６】実施例１ 下記に示す組成のＡ液（ｐＨ１４）およびＢ液（ｐＨ
１）を予め調製した。

【００２７】Ａ 液 炭酸カリウム ９％ 炭酸ナトリウム １２％ 水酸化ナトリウム １１．５％ 水 ６７．５％Ｂ 液 塩化アンモニウム ５％ 塩化コバルト １％ 塩酸 ９％ 水 ８５％ 次いで、比較例１と同様の電気集塵機灰１００部にＡ液
３．８部と水？ 部とを加え、５時間放置しておいた
後、Ｂ液３．８部、セメント４２部および標準砂４２部
とを加え、混練し、成形した。

【００２８】得られた円筒型成形体（サミットモール
ド、直径５ｃｍ×長さ１０ｃｍ）の所定養生日数経過後
の圧縮強度は、下記の通りであった。

【００２９】養生日数 圧 縮 強 度 ７日 ２５．７kgf/cm² ２８日 ３５．８kgf/cm² 得られた成形体は、取扱い容易であり、積み重ねて放置
しても、崩壊することはなかった。

【００３０】また、得られた成形体を屋外に６カ月間放
置したが、有害重金属の溶出は認められなかった。

【００３１】実施例２ 比較例２と同様の電炉灰１００部に実施例１と同様のＡ
液２６部と水３５部とを加え、５時間放置しておいた
後、実施例１と同様のＢ液２６部、セメント６０部およ
び標準砂２４部とを加え、混練し、成形した。

【００３２】得られた円筒型成形体（サミットモール
ド、直径５ｃｍ×長さ１０ｃｍ）の所定養生日数経過後
の圧縮強度は、下記の通りであった。

【００３３】養生日数 圧 縮 強 度 ７日 ３８．６kgf/cm² ２８日 ４５．３kgf/cm² 得られた成形体は、取扱い容易であり、積み重ねて放置
しても、崩壊することはなかった。

【００３４】また、得られた成形体を屋外に６カ月間放
置したが、有害重金属の溶出は認められなかった。

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (58)調査した分野(Int.Cl.⁷，ＤＢ名) B09B 3/00 304 B09B 3/00 301

Claims (2)

(57)【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】アルカリ金属塩のアルカリ性水溶液とコバ
   ルトアンミン錯体の酸性乃至中性溶液との組合せからな
   る産業廃棄物処理剤。
2. 【請求項２】産業廃棄物をセメントにより固化する方法
   において、予め産業廃棄物をアルカリ金属塩のアルカリ
   性水溶液により処理し、次いでコバルトアンミン錯体の
   酸性乃至中性溶液により処理した後、セメントにより固
   化することを特徴とする産業廃棄物の処理方法。