JP3460570B2 - 重金属安定化剤の適正添加量の決定方法および廃棄物の薬剤処理方法 - Google Patents
重金属安定化剤の適正添加量の決定方法および廃棄物の薬剤処理方法Info
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- JP3460570B2 JP3460570B2 JP07935398A JP7935398A JP3460570B2 JP 3460570 B2 JP3460570 B2 JP 3460570B2 JP 07935398 A JP07935398 A JP 07935398A JP 7935398 A JP7935398 A JP 7935398A JP 3460570 B2 JP3460570 B2 JP 3460570B2
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Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は、例えばごみ焼却飛
灰等の廃棄物の薬剤処理における薬剤、特に重金属安定
化剤の適正添加量の決定方法、および、これを適用した
廃棄物の薬剤処理方法に関する。
灰等の廃棄物の薬剤処理における薬剤、特に重金属安定
化剤の適正添加量の決定方法、および、これを適用した
廃棄物の薬剤処理方法に関する。
【０００２】
【従来の技術】ごみ焼却施設の集塵設備で捕集されたば
いじん（飛灰）は、廃棄物処理法により特別管理一般廃
棄物に指定されており、中間処理を施したのち埋立等に
より処分することが義務づけられている。この中間処理
の目的は飛灰の安定化、無害化および飛散防止であり、
１）溶融固化、２）セメント固化、３）薬剤処理、４）
酸その他溶媒への抽出の４方法が定められている。この
中で薬剤処理は、他の３法と比較して、１）設備が小規
模で安価である、２）設備の運転／保守が容易である、
といった利点がある。
いじん（飛灰）は、廃棄物処理法により特別管理一般廃
棄物に指定されており、中間処理を施したのち埋立等に
より処分することが義務づけられている。この中間処理
の目的は飛灰の安定化、無害化および飛散防止であり、
１）溶融固化、２）セメント固化、３）薬剤処理、４）
酸その他溶媒への抽出の４方法が定められている。この
中で薬剤処理は、他の３法と比較して、１）設備が小規
模で安価である、２）設備の運転／保守が容易である、
といった利点がある。
【０００３】この薬剤処理で使用される薬剤は有機系液
体キレート剤であり、これを水とともに飛灰と混練し有
害重金属を液体キレート剤に配位／固定化することによ
り無害化するものである。処理後の飛灰は、適当な溶出
試験（例えば、環境庁告示１３号法など）を行い、溶出
液中の有害重金属（鉛、水銀、カドミウム、６価クロ
ム、砒素、セレン）濃度が基準値を下回ることを確認し
た後に処分する。従って、薬剤添加量の可否は処理後で
なければわからない。また、飛灰中の有害重金属濃度
は、焼却ごみの変動、焼却設備の操業条件により変化す
ることを考え併せると、必要以上に薬剤添加を行わざる
を得ない。
体キレート剤であり、これを水とともに飛灰と混練し有
害重金属を液体キレート剤に配位／固定化することによ
り無害化するものである。処理後の飛灰は、適当な溶出
試験（例えば、環境庁告示１３号法など）を行い、溶出
液中の有害重金属（鉛、水銀、カドミウム、６価クロ
ム、砒素、セレン）濃度が基準値を下回ることを確認し
た後に処分する。従って、薬剤添加量の可否は処理後で
なければわからない。また、飛灰中の有害重金属濃度
は、焼却ごみの変動、焼却設備の操業条件により変化す
ることを考え併せると、必要以上に薬剤添加を行わざる
を得ない。
【０００４】このため、薬剤処理に先立ち飛灰の溶出試
験を行い、溶出液中の鉛量を定量した後、薬剤添加量を
決める方法およびこれを自動で行うシステムがある。こ
のシステムは、以下の手順を自動で行う。
験を行い、溶出液中の鉛量を定量した後、薬剤添加量を
決める方法およびこれを自動で行うシステムがある。こ
のシステムは、以下の手順を自動で行う。
【０００５】１）薬剤処理に先立ち、飛灰の一部をサン
プリングして水と混合、飛灰中の重金属を溶出させる。 ２）この溶出液中の鉛量を、原子吸光分析装置により定
量する。 ３）得られた鉛量に応じて薬剤添加量を決定し、混練処
理を行う。
プリングして水と混合、飛灰中の重金属を溶出させる。 ２）この溶出液中の鉛量を、原子吸光分析装置により定
量する。 ３）得られた鉛量に応じて薬剤添加量を決定し、混練処
理を行う。
【０００６】
【発明が解決しようとする課題】しかしながら、この従
来のシステムには、その薬剤添加量決定方法に関して以
下の問題点がある。 １）薬剤添加量決定方法の問題 上記システムでは、溶出液中の鉛濃度のみを測定し薬剤
添加量を決める。しかしながら、溶出液中には、鉛以外
にも薬剤と反応する重金属（水銀などの規制対象金属だ
けでなく、亜鉛、鉄なども）が含まれる。従って、鉛だ
けを測定して必要な薬剤量を決めると、薬剤添加量が不
足するおそれがある。上記システムでは鉛以外の金属も
測定可能であるが、原子吸光装置を検出器としているた
め、逐次測定する必要があり時間がかかる。 ２）測定装置の問題 焼却飛灰の成分例を表１に示す。
来のシステムには、その薬剤添加量決定方法に関して以
下の問題点がある。 １）薬剤添加量決定方法の問題 上記システムでは、溶出液中の鉛濃度のみを測定し薬剤
添加量を決める。しかしながら、溶出液中には、鉛以外
にも薬剤と反応する重金属（水銀などの規制対象金属だ
けでなく、亜鉛、鉄なども）が含まれる。従って、鉛だ
けを測定して必要な薬剤量を決めると、薬剤添加量が不
足するおそれがある。上記システムでは鉛以外の金属も
測定可能であるが、原子吸光装置を検出器としているた
め、逐次測定する必要があり時間がかかる。 ２）測定装置の問題 焼却飛灰の成分例を表１に示す。
【０００７】
【表１】
【０００８】表１に示す成分を含有する飛灰を水と混合
し飛灰中の重金属を溶出させると、主成分の中でカルシ
ウムが多量に溶出する。この溶液中の鉛を、原子吸光装
置により分析する場合、次の問題点がある。すなわち、
フレーム原子吸光装置の場合、鉛の吸収波長（２１７．
０ｎｍ）においては、カルシウムの分子吸収が鉛の原子
吸収に干渉する。鉛の原子吸収シグナルヘのカルシウム
の影響例を図１に示す。また、フレームレス原子吸光装
置により分析した場合は、図２に示すように、カルシウ
ムが鉛の５００倍以上共存すると鉛の吸光度が著しく減
少する。このため、上記システムでは鉛濃度を正確に評
価できず、薬剤添加量に過不足が生じるおそれがある。
し飛灰中の重金属を溶出させると、主成分の中でカルシ
ウムが多量に溶出する。この溶液中の鉛を、原子吸光装
置により分析する場合、次の問題点がある。すなわち、
フレーム原子吸光装置の場合、鉛の吸収波長（２１７．
０ｎｍ）においては、カルシウムの分子吸収が鉛の原子
吸収に干渉する。鉛の原子吸収シグナルヘのカルシウム
の影響例を図１に示す。また、フレームレス原子吸光装
置により分析した場合は、図２に示すように、カルシウ
ムが鉛の５００倍以上共存すると鉛の吸光度が著しく減
少する。このため、上記システムでは鉛濃度を正確に評
価できず、薬剤添加量に過不足が生じるおそれがある。
【０００９】さらに、フレーム原子吸光装置の場合は、
溶出液中にカルシウムは過飽和に存在するため、溶液導
入部であるネブライザーが詰まりやすく、自動運転には
適さない。また、フレーム燃料として空気−アセチレン
混合ガスを使用するため、自動化した場合、安全性に課
題が残る。
溶出液中にカルシウムは過飽和に存在するため、溶液導
入部であるネブライザーが詰まりやすく、自動運転には
適さない。また、フレーム燃料として空気−アセチレン
混合ガスを使用するため、自動化した場合、安全性に課
題が残る。
【００１０】本発明は、かかる点に鑑みてなされたもの
であり、より正確に金属安定化剤の適性添加量を決定で
きる重金属安定化剤の適正添加量の決定方法およびこれ
を適用した廃棄物の薬剤処理方法を提供する。
であり、より正確に金属安定化剤の適性添加量を決定で
きる重金属安定化剤の適正添加量の決定方法およびこれ
を適用した廃棄物の薬剤処理方法を提供する。
【００１１】
【課題を解決するための手段】本発明は、廃棄物からサ
ンプルを採取する工程、前記サンプルの所定量に対して
液体キレート剤を添加して前記サンプル中の重金属と前
記液体キレート剤とを反応させる工程、前記液体キレー
ト剤を添加した前記サンプルについて、前記液体キレー
ト剤について特異的な波長における吸光度ＩＢを求め、
当該吸光度ＩＢから前記サンプル中の未反応の液体キレ
ート剤の量Ｂを求める工程、空試験により前記添加した
液体キレート剤の全量に相当する前記波長における吸光
度ＩＡを求め、当該吸光度ＩＡから前記添加した液体キ
レート剤の全量Ａを求める工程、前記添加した液体キレ
ート剤の全量Ａおよび前記未反応の液体キレート剤の量
Ｂの差から前記重金属と反応した液体キレート剤の量Ｃ
を求める工程、および、前記反応した液体キレート剤の
量Ｃと前記サンプルの所定量との比に基づいて前記廃棄
物を処理するに適正な前記液体キレート剤の添加量を決
定する工程を具備することを特徴とする重金属安定化剤
の適正添加量の決定方法を提供する。
ンプルを採取する工程、前記サンプルの所定量に対して
液体キレート剤を添加して前記サンプル中の重金属と前
記液体キレート剤とを反応させる工程、前記液体キレー
ト剤を添加した前記サンプルについて、前記液体キレー
ト剤について特異的な波長における吸光度ＩＢを求め、
当該吸光度ＩＢから前記サンプル中の未反応の液体キレ
ート剤の量Ｂを求める工程、空試験により前記添加した
液体キレート剤の全量に相当する前記波長における吸光
度ＩＡを求め、当該吸光度ＩＡから前記添加した液体キ
レート剤の全量Ａを求める工程、前記添加した液体キレ
ート剤の全量Ａおよび前記未反応の液体キレート剤の量
Ｂの差から前記重金属と反応した液体キレート剤の量Ｃ
を求める工程、および、前記反応した液体キレート剤の
量Ｃと前記サンプルの所定量との比に基づいて前記廃棄
物を処理するに適正な前記液体キレート剤の添加量を決
定する工程を具備することを特徴とする重金属安定化剤
の適正添加量の決定方法を提供する。
【００１２】また、本発明は、廃棄物からサンプルを採
取する工程、前記サンプルの所定量に対して液体キレー
ト剤を添加して前記サンプル中の重金属と前記液体キレ
ート剤とを反応させる工程、前記液体キレート剤を添加
した前記サンプルについて、前記液体キレート剤につい
て特異的な波長における吸光度ＩＢを求める工程、空試
験により前記添加した液体キレート剤の全量に相当する
前記波長における吸光度ＩＡを求める工程、前記吸光度
ＩＡと前記吸光度ＩＢとの差から前記重金属と反応した
液体キレート剤の量Ｃを求める工程、および、前記反応
した液体キレート剤の量と前記サンプルの所定量との比
に基づいて前記廃棄物を処理するに適正な前記液体キレ
ート剤の添加量を決定する工程を具備することを特徴と
する重金属安定化剤の適正添加量の決定方法を提供す
る。
取する工程、前記サンプルの所定量に対して液体キレー
ト剤を添加して前記サンプル中の重金属と前記液体キレ
ート剤とを反応させる工程、前記液体キレート剤を添加
した前記サンプルについて、前記液体キレート剤につい
て特異的な波長における吸光度ＩＢを求める工程、空試
験により前記添加した液体キレート剤の全量に相当する
前記波長における吸光度ＩＡを求める工程、前記吸光度
ＩＡと前記吸光度ＩＢとの差から前記重金属と反応した
液体キレート剤の量Ｃを求める工程、および、前記反応
した液体キレート剤の量と前記サンプルの所定量との比
に基づいて前記廃棄物を処理するに適正な前記液体キレ
ート剤の添加量を決定する工程を具備することを特徴と
する重金属安定化剤の適正添加量の決定方法を提供す
る。
【００１３】また、本発明は、廃棄物からサンプルを採
取する工程、前記サンプルの所定量に対して液体キレー
ト剤を添加して前記サンプル中の重金属と前記液体キレ
ート剤とを反応させる工程、前記液体キレート剤を添加
した前記サンプルについて、前記液体キレート剤につい
て特異的な波長における吸光度ＩＢを求め、当該吸光度
ＩＢから前記サンプル中の未反応の液体キレート剤の量
Ｂを求める工程、空試験により前記添加した液体キレー
ト剤の全量に相当する前記波長における吸光度ＩＡを求
め、当該吸光度ＩＡから前記添加した液体キレート剤の
全量Ａを求める工程、前記添加した液体キレート剤の全
量Ａおよび前記未反応の液体キレート剤の量Ｂの差から
前記重金属と反応した液体キレート剤の量Ｃを求める工
程、および、前記反応した液体キレート剤の量Ｃと前記
サンプルの所定量との比に基づいて前記廃棄物を処理す
るに適正な前記液体キレート剤の添加量を決定する工
程、および、前記決定された添加量の液体キレート剤を
前記廃棄物に添加して前記廃棄物中の重金属を前記液体
キレート剤と反応させる工程を具備することを特徴とす
る廃棄物の薬剤処理方法を提供する。
取する工程、前記サンプルの所定量に対して液体キレー
ト剤を添加して前記サンプル中の重金属と前記液体キレ
ート剤とを反応させる工程、前記液体キレート剤を添加
した前記サンプルについて、前記液体キレート剤につい
て特異的な波長における吸光度ＩＢを求め、当該吸光度
ＩＢから前記サンプル中の未反応の液体キレート剤の量
Ｂを求める工程、空試験により前記添加した液体キレー
ト剤の全量に相当する前記波長における吸光度ＩＡを求
め、当該吸光度ＩＡから前記添加した液体キレート剤の
全量Ａを求める工程、前記添加した液体キレート剤の全
量Ａおよび前記未反応の液体キレート剤の量Ｂの差から
前記重金属と反応した液体キレート剤の量Ｃを求める工
程、および、前記反応した液体キレート剤の量Ｃと前記
サンプルの所定量との比に基づいて前記廃棄物を処理す
るに適正な前記液体キレート剤の添加量を決定する工
程、および、前記決定された添加量の液体キレート剤を
前記廃棄物に添加して前記廃棄物中の重金属を前記液体
キレート剤と反応させる工程を具備することを特徴とす
る廃棄物の薬剤処理方法を提供する。
【００１４】また、本発明は、廃棄物からサンプルを採
取する工程、前記サンプルの所定量に対して液体キレー
ト剤を添加して前記サンプル中の重金属と前記液体キレ
ート剤とを反応させる工程、前記液体キレート剤を添加
した前記サンプルについて、前記液体キレート剤につい
て特異的な波長における吸光度ＩＢを求める工程、空試
験により前記添加した液体キレート剤の全量に相当する
前記波長における吸光度ＩＡを求める工程、前記吸光度
ＩＡと前記吸光度ＩＢとの差から前記重金属と反応した
液体キレート剤の量Ｃを求める工程、前記反応した液体
キレート剤の量と前記サンプルの所定量との比に基づい
て前記廃棄物を処理するに適正な前記液体キレート剤の
添加量を決定する工程、および、前記決定された添加量
の液体キレート剤を前記廃棄物に添加して前記廃棄物中
の重金属を前記液体キレート剤と反応させる工程を具備
することを特徴とする廃棄物の薬剤処理方法を提供す
る。
取する工程、前記サンプルの所定量に対して液体キレー
ト剤を添加して前記サンプル中の重金属と前記液体キレ
ート剤とを反応させる工程、前記液体キレート剤を添加
した前記サンプルについて、前記液体キレート剤につい
て特異的な波長における吸光度ＩＢを求める工程、空試
験により前記添加した液体キレート剤の全量に相当する
前記波長における吸光度ＩＡを求める工程、前記吸光度
ＩＡと前記吸光度ＩＢとの差から前記重金属と反応した
液体キレート剤の量Ｃを求める工程、前記反応した液体
キレート剤の量と前記サンプルの所定量との比に基づい
て前記廃棄物を処理するに適正な前記液体キレート剤の
添加量を決定する工程、および、前記決定された添加量
の液体キレート剤を前記廃棄物に添加して前記廃棄物中
の重金属を前記液体キレート剤と反応させる工程を具備
することを特徴とする廃棄物の薬剤処理方法を提供す
る。
【００１５】
【発明の実施の形態】以下、本発明の重金属安定化剤の
適正配合量の決定方法について説明する。本発明の重金
属安定化剤の適正配合量の決定方法では、第１に、例え
ばごみ焼却炉からの飛灰のような廃棄物の一部をサンプ
リングしサンプルとする。
適正配合量の決定方法について説明する。本発明の重金
属安定化剤の適正配合量の決定方法では、第１に、例え
ばごみ焼却炉からの飛灰のような廃棄物の一部をサンプ
リングしサンプルとする。
【００１６】第２に、このサンプルの所定量Ｙに対して
重金属安定化剤としての液体キレート剤を添加する。こ
の液体キレート剤は、通常の廃棄物処理法における中間
処理としての薬剤処理に利用されるものである。例えば
液体キレート剤が使用可能であり、具体的には有機系液
体キレート剤である。さらに具体的には、液体キレート
剤として、配位基としてジチオカルバンミン酸基を有す
る液体キレート剤等が利用できる。
重金属安定化剤としての液体キレート剤を添加する。こ
の液体キレート剤は、通常の廃棄物処理法における中間
処理としての薬剤処理に利用されるものである。例えば
液体キレート剤が使用可能であり、具体的には有機系液
体キレート剤である。さらに具体的には、液体キレート
剤として、配位基としてジチオカルバンミン酸基を有す
る液体キレート剤等が利用できる。
【００１７】廃棄物のサンプルは必要に応じて前処理を
施しても良い。すなわち、廃棄物が固体または泥状体の
ような半固体である場合には、この所定量の廃棄物に所
定量の水を加えて撹拌してスラリーとし、このスラリー
を濾別して得られた濾液をサンプルとして用いることが
できる。これにより、サンプル中の重金属が抽出され
る。スラリーをこのままサンプルとしてこの工程に供し
ても良い。廃棄物が液状またはスラリー状である場合に
は濾過処理は必ずしも必要でない。
施しても良い。すなわち、廃棄物が固体または泥状体の
ような半固体である場合には、この所定量の廃棄物に所
定量の水を加えて撹拌してスラリーとし、このスラリー
を濾別して得られた濾液をサンプルとして用いることが
できる。これにより、サンプル中の重金属が抽出され
る。スラリーをこのままサンプルとしてこの工程に供し
ても良い。廃棄物が液状またはスラリー状である場合に
は濾過処理は必ずしも必要でない。
【００１８】このようにサンプルに液体キレート剤を添
加することにより、サンプル中の重金属と液体キレート
剤とを反応させる。ここで重金属は鉛、水銀、カドミニ
ウム、６価クロム、砒素、セレン等である。これらの重
金属と液体キレート剤とが反応して錯体を形成する。こ
の錯体は水に不溶性であるため析出し沈殿する。
加することにより、サンプル中の重金属と液体キレート
剤とを反応させる。ここで重金属は鉛、水銀、カドミニ
ウム、６価クロム、砒素、セレン等である。これらの重
金属と液体キレート剤とが反応して錯体を形成する。こ
の錯体は水に不溶性であるため析出し沈殿する。
【００１９】この際、液体キレート剤の添加量はサンプ
ル中の重金属と反応する量よりも過剰でなければならな
い。実際には液体キレート剤の添加量は、過去の廃棄物
処理の実績から求めることができる。
ル中の重金属と反応する量よりも過剰でなければならな
い。実際には液体キレート剤の添加量は、過去の廃棄物
処理の実績から求めることができる。
【００２０】第３に、第２の工程で液体キレート剤を添
加したサンプルについて、液体キレート剤の官能基につ
いて特異的な波長における吸光度を測定して吸光度ＩＢ
を得る。
加したサンプルについて、液体キレート剤の官能基につ
いて特異的な波長における吸光度を測定して吸光度ＩＢ
を得る。
【００２１】例えば、上述の液体キレート剤が添加され
たサンプルにおいて錯体を含む不溶性成分を沈殿させた
上澄み液か、この不溶性成分を濾別した濾液を調製し、
添加した液体キレート剤の官能基について特異的な波長
における吸光度を、分光光度計を用いて測定する。
たサンプルにおいて錯体を含む不溶性成分を沈殿させた
上澄み液か、この不溶性成分を濾別した濾液を調製し、
添加した液体キレート剤の官能基について特異的な波長
における吸光度を、分光光度計を用いて測定する。
【００２２】このサンプルの上澄み液や濾液中には、重
金属と反応していない遊離状態の液体キレート剤が含ま
れている。従って、吸光度を測定することにより、未反
応の液体キレート剤に相当する吸光度ＩＢが得られる。
金属と反応していない遊離状態の液体キレート剤が含ま
れている。従って、吸光度を測定することにより、未反
応の液体キレート剤に相当する吸光度ＩＢが得られる。
【００２３】なお、廃棄物が固体または泥状体のような
半固体であるときに、上記の通り、スラリーを調製し、
このスラリーをそのままサンプルとして第２の工程に供
した場合には、この第３の工程において上澄み液または
濾液について吸光度を測定することとなる。次いで、こ
のサンプル中の未反応の液体キレート剤に相当する吸光
度ＩＢからサンプル中の未反応の液体キレート剤の量Ｂ
を求める。例えば、例えば図３（Ａ）に示すような検量
線を予め作成し、この検量線に吸光度ＩＢを当てはめて
対応する液体キレート剤量Ｂを求める。
半固体であるときに、上記の通り、スラリーを調製し、
このスラリーをそのままサンプルとして第２の工程に供
した場合には、この第３の工程において上澄み液または
濾液について吸光度を測定することとなる。次いで、こ
のサンプル中の未反応の液体キレート剤に相当する吸光
度ＩＢからサンプル中の未反応の液体キレート剤の量Ｂ
を求める。例えば、例えば図３（Ａ）に示すような検量
線を予め作成し、この検量線に吸光度ＩＢを当てはめて
対応する液体キレート剤量Ｂを求める。
【００２４】第４に、第２の工程でサンプルに添加した
液体キレート剤の全量Ａに相当する、第３の工程での測
定波長と同一波長における吸光度ＩＡを求める。そし
て、この吸光度ＩＡから添加した液体キレート剤の全量
Ａを求める。ここでサンプルに添加した液体キレート剤
の全量Ａに相当する吸光度ＩＡは、例えば空試験、すな
わちサンプルがゼロの場合の結果により求めることがで
きる。
液体キレート剤の全量Ａに相当する、第３の工程での測
定波長と同一波長における吸光度ＩＡを求める。そし
て、この吸光度ＩＡから添加した液体キレート剤の全量
Ａを求める。ここでサンプルに添加した液体キレート剤
の全量Ａに相当する吸光度ＩＡは、例えば空試験、すな
わちサンプルがゼロの場合の結果により求めることがで
きる。
【００２５】ここで求められた添加した液体キレート剤
の全量Ａは、サンプル以外の、例えば重金属の溶出に用
いた水と反応する液体キレート剤は含んでいない。第５
に、第３および第４の工程で求められた、添加した液体
キレート剤の全量Ａおよび未反応の液体キレート剤の量
Ｂの差から、重金属と反応した液体キレート剤の量Ｃを
求める。
の全量Ａは、サンプル以外の、例えば重金属の溶出に用
いた水と反応する液体キレート剤は含んでいない。第５
に、第３および第４の工程で求められた、添加した液体
キレート剤の全量Ａおよび未反応の液体キレート剤の量
Ｂの差から、重金属と反応した液体キレート剤の量Ｃを
求める。
【００２６】第６に、このようにして求められた重金属
と反応した液体キレート剤の量Ｃとサンプルの所定量と
の比に基づいて廃棄物を処理するに適正な液体キレート
剤の添加量を決定する。
と反応した液体キレート剤の量Ｃとサンプルの所定量と
の比に基づいて廃棄物を処理するに適正な液体キレート
剤の添加量を決定する。
【００２７】また、図３（Ｂ）に示すような検量線を作
成しておけば、必要薬剤添加量（添加濃度）を、サンプ
ルに添加した液体キレート剤の全量Ａに相当する吸光度
ＩＡおよびサンプル中の未反応の液体キレート剤の量Ｂ
に相当する吸光度ＩＢから直接求めることが可能であ
る。
成しておけば、必要薬剤添加量（添加濃度）を、サンプ
ルに添加した液体キレート剤の全量Ａに相当する吸光度
ＩＡおよびサンプル中の未反応の液体キレート剤の量Ｂ
に相当する吸光度ＩＢから直接求めることが可能であ
る。
【００２８】本発明に係る重金属安定化剤の適正添加量
の決定は、次のように行うこともできる。すなわち、上
記実施形態と同様に、第１〜第３の工程で未反応の液体
キレート剤に対応する吸光度ＩＢを求める。次に、第２
の工程でサンプルに添加した液体キレート剤の全量に相
当する、第３の工程での測定波長と同一波長における吸
光度ＩＡを求める。次いで、吸光度ＩＡと吸光度ＩＢと
の差ΔＩから重金属と反応した液体キレート剤の量Ｃを
求める。例えば、吸光度ＩＡと吸光度ＩＢとの差ΔＩ
を、予め作成した検量線に当てはめて、重金属と反応し
た液体キレート剤の量Ｃの求める。こうして求められた
重金属と反応した液体キレート剤の量Ｃと前記サンプル
の所定量との比に基づいて前記廃棄物を処理するに適正
な前記液体キレート剤の添加量を決定することができ
る。
の決定は、次のように行うこともできる。すなわち、上
記実施形態と同様に、第１〜第３の工程で未反応の液体
キレート剤に対応する吸光度ＩＢを求める。次に、第２
の工程でサンプルに添加した液体キレート剤の全量に相
当する、第３の工程での測定波長と同一波長における吸
光度ＩＡを求める。次いで、吸光度ＩＡと吸光度ＩＢと
の差ΔＩから重金属と反応した液体キレート剤の量Ｃを
求める。例えば、吸光度ＩＡと吸光度ＩＢとの差ΔＩ
を、予め作成した検量線に当てはめて、重金属と反応し
た液体キレート剤の量Ｃの求める。こうして求められた
重金属と反応した液体キレート剤の量Ｃと前記サンプル
の所定量との比に基づいて前記廃棄物を処理するに適正
な前記液体キレート剤の添加量を決定することができ
る。
【００２９】このようにして求められた添加量の液体キ
レート剤またはこの添加量の液体キレート剤を含有する
薬剤を用いて廃棄物を薬剤処理し、廃棄物中の重金属を
安定化する。
レート剤またはこの添加量の液体キレート剤を含有する
薬剤を用いて廃棄物を薬剤処理し、廃棄物中の重金属を
安定化する。
【００３０】以上説明した本発明の重金属安定化剤の適
正添加量の決定方法によれば、液体キレート剤と反応す
る重金属類の全量を同時に測定できるため、実際の薬剤
処理を反映した添加量を決めることができる。この際、
液体キレート剤と重金属との反応当量や反応率を考慮す
る必要もない。また、この方法は、液体キレート剤につ
いて特異的な波長、例えば液体キレート剤の配位基に起
因する可視吸収を直接測定するため、この吸収スペクト
ルは、サンプルまたはサンプル溶出液中の他の成分の干
渉を受けず液体キレート剤の反応量を正確に評価でき
る。また、検出器に分光光度計を用いるため、自動運転
に際しても安全性に何等問題はない。さらに、この方法
によれば、液体キレート剤自体が吸光光度分析における
呈色試薬であるため、通常の吸光光度分析（例えば、定
法である四塩化炭素抽出−ジチゾン吸光光度法）のよう
に薬剤処理に関係のない発色試薬や有機溶媒を必要とし
ないという利点もある。
正添加量の決定方法によれば、液体キレート剤と反応す
る重金属類の全量を同時に測定できるため、実際の薬剤
処理を反映した添加量を決めることができる。この際、
液体キレート剤と重金属との反応当量や反応率を考慮す
る必要もない。また、この方法は、液体キレート剤につ
いて特異的な波長、例えば液体キレート剤の配位基に起
因する可視吸収を直接測定するため、この吸収スペクト
ルは、サンプルまたはサンプル溶出液中の他の成分の干
渉を受けず液体キレート剤の反応量を正確に評価でき
る。また、検出器に分光光度計を用いるため、自動運転
に際しても安全性に何等問題はない。さらに、この方法
によれば、液体キレート剤自体が吸光光度分析における
呈色試薬であるため、通常の吸光光度分析（例えば、定
法である四塩化炭素抽出−ジチゾン吸光光度法）のよう
に薬剤処理に関係のない発色試薬や有機溶媒を必要とし
ないという利点もある。
【００３１】
【実施例】以下、本発明の効果を確認するために行った
試験について説明する。 試験１ 処理薬剤としてジチオカルバミン酸基を持つ液体キレー
ト剤（特開平３−２３１９２１号公報）を用いた。この
薬剤は、重金属と反応して錯体を生成すると水に不溶性
となる。本液体キレート剤は配位基であるジチオカルバ
ミン酸イオンを起源とする、２８６ｎｍ、２５７ｎｍ、
２１５ｎｍ付近に極大吸収を持つ可視吸収スペクトルを
持つ。
試験について説明する。 試験１ 処理薬剤としてジチオカルバミン酸基を持つ液体キレー
ト剤（特開平３−２３１９２１号公報）を用いた。この
薬剤は、重金属と反応して錯体を生成すると水に不溶性
となる。本液体キレート剤は配位基であるジチオカルバ
ミン酸イオンを起源とする、２８６ｎｍ、２５７ｎｍ、
２１５ｎｍ付近に極大吸収を持つ可視吸収スペクトルを
持つ。
【００３２】種々の濃度のＰｂを含む飛灰想定溶液を、
次の成分組成で調製した。Ｃａ（ＯＨ）2 ５０ｇ、Ｎａ
Ｃｌ５７．６ｇ、Ｎａ2 ＳＯ4 ３７．５ｇ、ＣａＣｌ2
２２３ｇ、および適当量のＰｂＯを混合し、これに水３
００ｇを添加し３０分間混合した。
次の成分組成で調製した。Ｃａ（ＯＨ）2 ５０ｇ、Ｎａ
Ｃｌ５７．６ｇ、Ｎａ2 ＳＯ4 ３７．５ｇ、ＣａＣｌ2
２２３ｇ、および適当量のＰｂＯを混合し、これに水３
００ｇを添加し３０分間混合した。
【００３３】メンブランフィルター（０．４５μｍ）で
濾過した後、濾液に液体キレート剤を一定量添加した。
１０分間撹拌し沈殿した重金属錯体をメンブランフィル
ター（０．４５μｍ）で濾過し、濾液の２８６ｎｍにお
ける吸光度を測定した。この吸光度は、サンプル中の未
反応の液体キレート剤の量Ｂに対応する吸光度ＩＢであ
る。この吸光度ＩＢから液体キレート剤の量Ｂを求め
た。一方、空試験から添加した液体キレート剤の全量Ａ
を求めた。これらＡ，Ｂの差から、サンプル中の鉛と反
応した液体キレート剤の量Ｃを求めた。この反応した液
体キレート剤の量Ｃから鉛量を求めた。
濾過した後、濾液に液体キレート剤を一定量添加した。
１０分間撹拌し沈殿した重金属錯体をメンブランフィル
ター（０．４５μｍ）で濾過し、濾液の２８６ｎｍにお
ける吸光度を測定した。この吸光度は、サンプル中の未
反応の液体キレート剤の量Ｂに対応する吸光度ＩＢであ
る。この吸光度ＩＢから液体キレート剤の量Ｂを求め
た。一方、空試験から添加した液体キレート剤の全量Ａ
を求めた。これらＡ，Ｂの差から、サンプル中の鉛と反
応した液体キレート剤の量Ｃを求めた。この反応した液
体キレート剤の量Ｃから鉛量を求めた。
【００３４】比較のために濾液中の鉛量を従来法（四塩
化炭素抽出−ジチゾン吸光光度法）により定量した。こ
の試験の操作フローを図４に、結果を図５に示す。
化炭素抽出−ジチゾン吸光光度法）により定量した。こ
の試験の操作フローを図４に、結果を図５に示す。
【００３５】図５から明らかなように、本発明法に従っ
て推定した鉛量は、水溶液中に含まれていた鉛量と対応
した結果となっており、本発明法の正確性が確認され
た。この結果、原子吸光測定で問題となる共存カルシウ
ムの影響は、本発明法では発現しないことも証明され
た。
て推定した鉛量は、水溶液中に含まれていた鉛量と対応
した結果となっており、本発明法の正確性が確認され
た。この結果、原子吸光測定で問題となる共存カルシウ
ムの影響は、本発明法では発現しないことも証明され
た。
【００３６】試験２
次に、本発明法を用いて、各種ごみ焼却飛灰の薬剤処理
に必要な薬剤添加量を求めた。求めた薬剤添加量で各飛
灰の混練処理を行い、溶出試験（環境庁告示１３号法）
によりその妥当性を確認した。
に必要な薬剤添加量を求めた。求めた薬剤添加量で各飛
灰の混練処理を行い、溶出試験（環境庁告示１３号法）
によりその妥当性を確認した。
【００３７】まず、飛灰試料３０ｇと水３００ｍｌを混
合し３０分間撹拌した後、メンブランフィルター（０．
４５μｍ）で濾過した。濾液を２分割し、一方は濾液中
の鉛量を従来の四塩化炭素抽出−ジチゾン吸光光度法に
より定量し、他方は本発明法により重金属量を測定し
た。２法によりそれぞれ薬剤添加量を決定し、混練処理
を行った。混練処理後溶出試験（環境庁告示１３号法）
を行い、Ｐｂ溶出量を測定した。
合し３０分間撹拌した後、メンブランフィルター（０．
４５μｍ）で濾過した。濾液を２分割し、一方は濾液中
の鉛量を従来の四塩化炭素抽出−ジチゾン吸光光度法に
より定量し、他方は本発明法により重金属量を測定し
た。２法によりそれぞれ薬剤添加量を決定し、混練処理
を行った。混練処理後溶出試験（環境庁告示１３号法）
を行い、Ｐｂ溶出量を測定した。
【００３８】なお、本発明法では、空試験で求めた添加
した液体キレート剤の全量に対応する吸光度ＩＡと、サ
ンプル中の未反応の液体キレート剤に対応する吸光度Ｉ
Ｂとをそれぞれ図６に示す検量線にそれぞれ当てはめ、
対応する薬剤添加量Ａ、Ｂを求め、これらの差から反応
した液体キレート剤の量Ｃを求めた。この反応した液体
キレート剤の量Ｃと飛灰試料の量（３０ｇ）との比に基
づいて、飛灰全量を処理するために適正な薬剤添加量
（添加濃度）を決定した。この試験の操作フローを図７
に、結果を表２に示す。
した液体キレート剤の全量に対応する吸光度ＩＡと、サ
ンプル中の未反応の液体キレート剤に対応する吸光度Ｉ
Ｂとをそれぞれ図６に示す検量線にそれぞれ当てはめ、
対応する薬剤添加量Ａ、Ｂを求め、これらの差から反応
した液体キレート剤の量Ｃを求めた。この反応した液体
キレート剤の量Ｃと飛灰試料の量（３０ｇ）との比に基
づいて、飛灰全量を処理するために適正な薬剤添加量
（添加濃度）を決定した。この試験の操作フローを図７
に、結果を表２に示す。
【００３９】
【表２】
【００４０】従来の方法に従い、溶出液中の鉛濃度だけ
から薬剤添加量を決めた場合、混練処理後の溶出試験結
果がばらついた。薬剤処理を施した飛灰の埋立基準は鉛
の溶出試験結果が０．３ｍｇ／ｌ未満であるため、溶出
液中の鉛濃度だけから薬剤添加量を決めて混練処理した
場合はこの基準を満たさないことがある。
から薬剤添加量を決めた場合、混練処理後の溶出試験結
果がばらついた。薬剤処理を施した飛灰の埋立基準は鉛
の溶出試験結果が０．３ｍｇ／ｌ未満であるため、溶出
液中の鉛濃度だけから薬剤添加量を決めて混練処理した
場合はこの基準を満たさないことがある。
【００４１】本発明法により薬剤添加量を決定した場合
には、鉛の溶出試験結果はおおむね０．２５ｍｇ／ｌ以
下となり安定しており、全て埋立基準を満たした。従っ
て、本発明法により薬剤添加量を決めた混練処理はＰｂ
溶出量が常に基準値以下となり、信頼性が高いことが確
認された。
には、鉛の溶出試験結果はおおむね０．２５ｍｇ／ｌ以
下となり安定しており、全て埋立基準を満たした。従っ
て、本発明法により薬剤添加量を決めた混練処理はＰｂ
溶出量が常に基準値以下となり、信頼性が高いことが確
認された。
【００４２】
【発明の効果】以上説明したように、本発明の重金属安
定化剤の適正添加量の決定方法および廃棄物の薬剤処理
方法は、実際にサンプルに液体キレート剤を添加し、サ
ンプル中の重金属と反応した液体キレート剤の量を、当
該液体キレート剤を呈色試薬とした吸光光度分析により
求め、この反応した液体キレート剤の量に基づいて、重
金属安定化剤の適正添加量を決定している。このため、
実際の混練処理を反映した操作により添加量を決めるた
め信頼性が高く、吸光光度法を用いるため簡便であり、
液体キレート剤が吸光光度分析における呈色試薬である
ため、薬剤処理に関係のない発色試薬や有機溶媒を必要
とせず、簡単に自動システム化できる。
定化剤の適正添加量の決定方法および廃棄物の薬剤処理
方法は、実際にサンプルに液体キレート剤を添加し、サ
ンプル中の重金属と反応した液体キレート剤の量を、当
該液体キレート剤を呈色試薬とした吸光光度分析により
求め、この反応した液体キレート剤の量に基づいて、重
金属安定化剤の適正添加量を決定している。このため、
実際の混練処理を反映した操作により添加量を決めるた
め信頼性が高く、吸光光度法を用いるため簡便であり、
液体キレート剤が吸光光度分析における呈色試薬である
ため、薬剤処理に関係のない発色試薬や有機溶媒を必要
とせず、簡単に自動システム化できる。
【図１】フレーム原子吸光における鉛の原子吸収シグナ
ルヘのカルシウムの影響例を示す特性図。
ルヘのカルシウムの影響例を示す特性図。
【図２】フレームレス原子吸光における鉛の原子吸収シ
グナルヘのカルシウムの影響例を示す特性図。
グナルヘのカルシウムの影響例を示す特性図。
【図３】（Ａ）および（Ｂ）は、本発明の重金属安定化
剤の適正添加量の決定方法に用いられる検量線をそれぞ
れ示す特性図。
剤の適正添加量の決定方法に用いられる検量線をそれぞ
れ示す特性図。
【図４】試験１の操作フローを示すフロー図。
【図５】試験１の結果を示す特性図。
【図６】試験２に用いる検量線を示す特性図。
【図７】試験２の操作フローを示すフロー図。
─────────────────────────────────────────────────────
フロントページの続き
(56)参考文献 特開 平９−19675（ＪＰ，Ａ)
特開 平８−309312（ＪＰ，Ａ)
特開 昭63−278589（ＪＰ，Ａ)
特開 平10−140132（ＪＰ，Ａ)
特開 平10−80673（ＪＰ，Ａ)
特開 平９−248542（ＪＰ，Ａ)
(58)調査した分野(Int.Cl.7，ＤＢ名)
B09B 3/00 - 5/00
G01N 21/31 610
C09K 3/00 106
Claims (16)
- 【請求項１】 廃棄物からサンプルを採取する工程、 前記サンプルの所定量に対して液体キレート剤を添加し
て前記サンプル中の重金属と前記液体キレート剤とを反
応させる工程、 前記液体キレート剤を添加した前記サンプルについて、
前記液体キレート剤について特異的な波長における吸光
度ＩＢを求め、当該吸光度ＩＢから前記サンプル中の未
反応の液体キレート剤の量Ｂを求める工程、 空試験により前記添加した液体キレート剤の全量に相当
する前記波長における吸光度ＩＡを求め、当該吸光度Ｉ
Ａから前記添加した液体キレート剤の全量Ａを求める工
程、 前記添加した液体キレート剤の全量Ａおよび前記未反応
の液体キレート剤の量Ｂの差から前記重金属と反応した
液体キレート剤の量Ｃを求める工程、および、 前記反応した液体キレート剤の量Ｃと前記サンプルの所
定量との比に基づいて前記廃棄物を処理するに適正な前
記液体キレート剤の添加量を決定する工程を具備するこ
とを特徴とする重金属安定化剤の適正添加量の決定方
法。 - 【請求項２】 廃棄物が重金属の抽出処理物である請求
項１記載の重金属安定化剤の適正添加量の決定方法。 - 【請求項３】 吸光度の測定に用いる光の波長が液体キ
レート剤の配位基に特異的である請求項１記載の重金属
安定化剤の適正添加量の決定方法。 - 【請求項４】 配位基がジチオカルバミン酸基である請
求項３記載の重金属安定化剤の適正添加量の決定方法。 - 【請求項５】 廃棄物からサンプルを採取する工程、 前記サンプルの所定量に対して液体キレート剤を添加し
て前記サンプル中の重金属と前記液体キレート剤とを反
応させる工程、 前記液体キレート剤を添加した前記サンプルについて、
前記液体キレート剤について特異的な波長における吸光
度ＩＢを求める工程、 空試験により前記添加した液体キレート剤の全量に相当
する前記波長における吸光度ＩＡを求める工程、 前記吸光度ＩＡと前記吸光度ＩＢとの差から前記重金属
と反応した液体キレート剤の量Ｃを求める工程、およ
び、 前記反応した液体キレート剤の量Ｃと前記サンプルの所
定量との比に基づいて前記廃棄物を処理するに適正な前
記液体キレート剤の添加量を決定する工程を具備するこ
とを特徴とする重金属安定化剤の適正添加量の決定方
法。 - 【請求項６】 廃棄物が重金属の抽出処理物である請求
項５記載の重金属安定化剤の適正添加量の決定方法。 - 【請求項７】 吸光度の測定に用いる光の波長が液体キ
レート剤の配位基に特異的である請求項５記載の重金属
安定化剤の適正添加量の決定方法。 - 【請求項８】 液体キレート剤の官能基がジチオカルバ
ミン酸基である請求項７記載の重金属安定化剤の適正添
加量の決定方法。 - 【請求項９】 廃棄物からサンプルを採取する工程、 前記サンプルの所定量に対して液体キレート剤を添加し
て前記サンプル中の重金属と前記液体キレート剤とを反
応させる工程、 前記液体キレート剤を添加した前記サンプルについて、
前記液体キレート剤について特異的な波長における吸光
度ＩＢを求め、当該吸光度ＩＢから前記サンプル中の未
反応の液体キレート剤の量Ｂを求める工程、 空試験により前記添加した液体キレート剤の全量に相当
する前記波長における吸光度ＩＡを求め、当該吸光度Ｉ
Ａから前記添加した液体キレート剤の全量Ａを求める工
程、 前記添加した液体キレート剤の全量Ａおよび前記未反応
の液体キレート剤の量Ｂの差から前記重金属と反応した
液体キレート剤の量Ｃを求める工程、および、 前記反応した液体キレート剤の量Ｃと前記サンプルの所
定量との比に基づいて前記廃棄物を処理するに適正な前
記液体キレート剤の添加量を決定する工程、および、 前記決定された添加量の液体キレート剤を前記廃棄物に
添加して前記廃棄物中の重金属を前記液体キレート剤と
反応させる工程を具備することを特徴とする廃棄物の薬
剤処理方法。 - 【請求項１０】 廃棄物が重金属の抽出処理物である請
求項９記載の廃棄物の薬剤処理方法。 - 【請求項１１】 吸光度の測定に用いる光の波長が液体
キレート剤の配位基に特異的である請求項９記載の廃棄
物の薬剤処理方法。 - 【請求項１２】 液体キレート剤の官能基がジチオカル
バミン酸基である請求項１１記載の廃棄物の薬剤処理方
法。 - 【請求項１３】 廃棄物からサンプルを採取する工程、 前記サンプルの所定量に対して液体キレート剤を添加し
て前記サンプル中の重金属と前記液体キレート剤とを反
応させる工程、 前記液体キレート剤を添加した前記サンプルについて、
前記液体キレート剤について特異的な波長における吸光
度ＩＢを求める工程、 空試験により前記添加した液体キレート剤の全量に相当
する前記波長における吸光度ＩＡを求める工程、 前記吸光度ＩＡと前記吸光度ＩＢとの差から前記重金属
と反応した液体キレート剤の量Ｃを求める工程、 前記反応した液体キレート剤の量Ｃと前記サンプルの所
定量との比に基づいて前記廃棄物を処理するに適正な前
記液体キレート剤の添加量を決定する工程、および、 前記決定された添加量の液体キレート剤を前記廃棄物に
添加して前記廃棄物中の重金属を前記液体キレート剤と
反応させる工程を具備することを特徴とする廃棄物の薬
剤処理方法。 - 【請求項１４】 廃棄物が重金属の抽出処理物である請
求項１３記載の廃棄物の薬剤処理方法。 - 【請求項１５】 吸光度の測定に用いる光の波長が液体
キレート剤の配位基に特異的である請求項１３記載の廃
棄物の薬剤処理方法。 - 【請求項１６】 液体キレート剤の官能基がジチオカル
バミン酸基である請求項１５記載の廃棄物の薬剤処理方
法。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP07935398A JP3460570B2 (ja) | 1997-04-07 | 1998-03-26 | 重金属安定化剤の適正添加量の決定方法および廃棄物の薬剤処理方法 |
Applications Claiming Priority (3)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP8819797 | 1997-04-07 | ||
| JP9-88197 | 1997-04-07 | ||
| JP07935398A JP3460570B2 (ja) | 1997-04-07 | 1998-03-26 | 重金属安定化剤の適正添加量の決定方法および廃棄物の薬剤処理方法 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH10337550A JPH10337550A (ja) | 1998-12-22 |
| JP3460570B2 true JP3460570B2 (ja) | 2003-10-27 |
Family
ID=26420368
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP07935398A Expired - Lifetime JP3460570B2 (ja) | 1997-04-07 | 1998-03-26 | 重金属安定化剤の適正添加量の決定方法および廃棄物の薬剤処理方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP3460570B2 (ja) |
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| JP4599913B2 (ja) * | 2004-05-17 | 2010-12-15 | 東ソー株式会社 | 重金属処理剤の必要添加量決定方法並びにそれに用いる装置 |
| JP4784309B2 (ja) * | 2006-01-10 | 2011-10-05 | 東ソー株式会社 | 重金属固定化効果の判定方法 |
| JP4793314B2 (ja) * | 2007-04-17 | 2011-10-12 | 東ソー株式会社 | 重金属固定化効果の判定方法 |
| JP5150853B2 (ja) * | 2008-03-19 | 2013-02-27 | オリエンタル技研工業株式会社 | 焼却飛灰中の重金属を固定化するための固定剤の適正添加量を決定する方法および装置 |
| JP5378873B2 (ja) * | 2009-05-08 | 2013-12-25 | Ｄｏｗａエコシステム株式会社 | キレート剤の必要量決定方法及び飛灰の処理方法 |
| JP5728983B2 (ja) * | 2011-02-04 | 2015-06-03 | 栗田工業株式会社 | 重金属捕集剤の薬注制御方法 |
| JP6044160B2 (ja) * | 2012-07-31 | 2016-12-14 | 栗田工業株式会社 | 重金属含有排水の処理方法及び装置 |
| JP6145619B2 (ja) * | 2013-08-29 | 2017-06-14 | 日本インスツルメンツ株式会社 | 還元気化水銀測定装置 |
| JP7279501B2 (ja) * | 2019-05-13 | 2023-05-23 | 栗田工業株式会社 | 飛灰処理装置および飛灰処理方法 |
| CN112756372A (zh) * | 2020-12-19 | 2021-05-07 | 宁波明州环境能源有限公司 | 飞灰稳定化过程中的螯合剂加量判定方法 |
-
1998
- 1998-03-26 JP JP07935398A patent/JP3460570B2/ja not_active Expired - Lifetime
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